JPH05172143A - 超電導磁気軸受装置 - Google Patents
超電導磁気軸受装置Info
- Publication number
- JPH05172143A JPH05172143A JP3344762A JP34476291A JPH05172143A JP H05172143 A JPH05172143 A JP H05172143A JP 3344762 A JP3344762 A JP 3344762A JP 34476291 A JP34476291 A JP 34476291A JP H05172143 A JPH05172143 A JP H05172143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- super
- housing
- rotary shaft
- magnetic bearing
- bearing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 19
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C37/00—Cooling of bearings
- F16C37/005—Cooling of bearings of magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は応用範囲を広くした超電導磁気軸
受装置を提供することを主要な特徴とする。 【構成】 回転軸８にリング状の永久磁石６，７を設
け、これらの永久磁石６，７にそれぞれ対向するように
ハウジング部材２，３に超電導体５，４を配置し、入口
１３，１４から通路１１，１２に冷媒を注入し、この冷
媒によって超電導体４，５を冷却し、気化した冷媒を通
路１１，１２の細孔１５，１６からスピンドル内に排出
し、回転軸８の端部の隙間１８から大気に排出する。
受装置を提供することを主要な特徴とする。 【構成】 回転軸８にリング状の永久磁石６，７を設
け、これらの永久磁石６，７にそれぞれ対向するように
ハウジング部材２，３に超電導体５，４を配置し、入口
１３，１４から通路１１，１２に冷媒を注入し、この冷
媒によって超電導体４，５を冷却し、気化した冷媒を通
路１１，１２の細孔１５，１６からスピンドル内に排出
し、回転軸８の端部の隙間１８から大気に排出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超電導磁気軸受装置に
関し、特に、酸化物高温超電導体と永久磁石とによる超
電導磁気軸受によって回転軸をハウジング内で軸支する
ような超電導磁気軸受装置に関する。
関し、特に、酸化物高温超電導体と永久磁石とによる超
電導磁気軸受によって回転軸をハウジング内で軸支する
ような超電導磁気軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】最近
では高臨界温度Ｔｃを有する超電導体を利用した磁気軸
受装置が発表されている。しかし、高臨界温度Ｔｃを有
する超電導体であっても、液体窒素温度の冷却が必要と
される。このため、通常の雰囲気中では、この低温部に
霜が付着し、軸受の隙間部が氷結してしまう。このよう
な状態を避けるために、通常は磁気軸受を真空雰囲気で
動作するようにするか、あるいは磁気軸受を密閉した雰
囲気中に置かれる。しかし、このように動作条件が限定
されると、ターボ分子ポンプやフライホィールのスピン
ドルにしか利用できないという欠点があった。
では高臨界温度Ｔｃを有する超電導体を利用した磁気軸
受装置が発表されている。しかし、高臨界温度Ｔｃを有
する超電導体であっても、液体窒素温度の冷却が必要と
される。このため、通常の雰囲気中では、この低温部に
霜が付着し、軸受の隙間部が氷結してしまう。このよう
な状態を避けるために、通常は磁気軸受を真空雰囲気で
動作するようにするか、あるいは磁気軸受を密閉した雰
囲気中に置かれる。しかし、このように動作条件が限定
されると、ターボ分子ポンプやフライホィールのスピン
ドルにしか利用できないという欠点があった。
【０００３】それゆえに、この発明の主たる目的は、応
用範囲を広くした超電導磁気軸受装置を提供することで
ある。
用範囲を広くした超電導磁気軸受装置を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は酸化物高温超
電導体と永久磁石とによる超電導磁気軸受によって回転
軸をハウジング内で軸支する超電導磁気軸受装置であっ
て、酸化物高温超電導体を冷却した後の気化した冷媒を
ハウジングと回転軸との空間を介して回転軸端部の隙間
から排出するように構成される。より好ましくは、隙間
に常温の乾燥ガスを注入し、気化した冷媒に混合し、出
口温度を上昇させる。
電導体と永久磁石とによる超電導磁気軸受によって回転
軸をハウジング内で軸支する超電導磁気軸受装置であっ
て、酸化物高温超電導体を冷却した後の気化した冷媒を
ハウジングと回転軸との空間を介して回転軸端部の隙間
から排出するように構成される。より好ましくは、隙間
に常温の乾燥ガスを注入し、気化した冷媒に混合し、出
口温度を上昇させる。
【０００５】
【作用】この発明に係る超電導磁気軸受装置は、永久磁
石と共に超電導磁気軸受を構成する酸化物高温超電導体
を冷却した後の気化した冷媒をハウジングと回転軸との
空間を介して回転軸端部の隙間から排出することによ
り、真空雰囲気や密閉した雰囲気中に置かなければなら
ないという制限をなくし、応用範囲を広くできる。
石と共に超電導磁気軸受を構成する酸化物高温超電導体
を冷却した後の気化した冷媒をハウジングと回転軸との
空間を介して回転軸端部の隙間から排出することによ
り、真空雰囲気や密閉した雰囲気中に置かなければなら
ないという制限をなくし、応用範囲を広くできる。
【０００６】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の縦断面図であ
る。図１を参照して、回転軸８は非磁性材で構成され、
その両側にはリング状の永久磁石６，７が取付けられて
いる。ハウジングは３つのハウジング部材１，２，３を
含み、ハウジング部材２には永久磁石６に対向してリン
グ状の超電導体５が設けられ、ハウジング部材３には超
電導体７に対向して円板状の超電導体４が設けられてい
る。回転軸８の中央部にはモータロータ９が取付けら
れ、このモータロータ９に対向するようにハウジング部
材１の内面にはモータステータ１０が設けられている。
る。図１を参照して、回転軸８は非磁性材で構成され、
その両側にはリング状の永久磁石６，７が取付けられて
いる。ハウジングは３つのハウジング部材１，２，３を
含み、ハウジング部材２には永久磁石６に対向してリン
グ状の超電導体５が設けられ、ハウジング部材３には超
電導体７に対向して円板状の超電導体４が設けられてい
る。回転軸８の中央部にはモータロータ９が取付けら
れ、このモータロータ９に対向するようにハウジング部
材１の内面にはモータステータ１０が設けられている。
【０００７】ハウジング部材２，３にはそれぞれ超電導
体４，５を冷却するための冷媒（たとえば液体窒素）の
入口１３，１４と、それぞれの入口１３，１４に連通す
る円周状の通路１１，１２が形成されている。入口１
３，１４から冷媒が注入されると、通路１１，１２内の
冷媒が超電導体４，５をその臨界温度Ｔｃ以下に冷却
し、永久磁石６，７との間で超電導磁気軸受の作用をさ
せる。ハウジング部材２，３にはそれぞれ気化した冷媒
をスピンドル内に導くための細孔１５，１６が形成され
ている。さらに、ハウジング部材２の回転軸８が突出す
る側には、フランジ部１９が形成されていて、このフラ
ンジ部１９には常温の乾燥空気または窒素が出入りする
ための細孔１７が形成されている。
体４，５を冷却するための冷媒（たとえば液体窒素）の
入口１３，１４と、それぞれの入口１３，１４に連通す
る円周状の通路１１，１２が形成されている。入口１
３，１４から冷媒が注入されると、通路１１，１２内の
冷媒が超電導体４，５をその臨界温度Ｔｃ以下に冷却
し、永久磁石６，７との間で超電導磁気軸受の作用をさ
せる。ハウジング部材２，３にはそれぞれ気化した冷媒
をスピンドル内に導くための細孔１５，１６が形成され
ている。さらに、ハウジング部材２の回転軸８が突出す
る側には、フランジ部１９が形成されていて、このフラ
ンジ部１９には常温の乾燥空気または窒素が出入りする
ための細孔１７が形成されている。
【０００８】上述のごとく構成された超電導磁気軸受装
置において、入口１３，１４から冷媒を注入すると、冷
媒は通路１１，１２内に入り込み、超電導体４，５を冷
却し、気化した冷媒は細孔１５，１６を介してスピンド
ル内に入り、フランジ部１９と回転軸８との隙間１８か
ら大気に流出する。このため、外部から隙間１８を介し
てスピンドル内に大気が侵入することがなく、大気中に
含まれている水分が隙間１８に入り、氷結することがな
い。気化した冷媒はスピンドル端部での隙間１８付近で
も温度が低いため、フランジ部１９の端面で大気中の水
分が結露する場合がある。これを防止するために、フラ
ンジ部１９に細孔１７が形成されていて、そこから常温
の乾燥ガス（空気または窒素）が噴出され、冷媒がその
温度を上げる。
置において、入口１３，１４から冷媒を注入すると、冷
媒は通路１１，１２内に入り込み、超電導体４，５を冷
却し、気化した冷媒は細孔１５，１６を介してスピンド
ル内に入り、フランジ部１９と回転軸８との隙間１８か
ら大気に流出する。このため、外部から隙間１８を介し
てスピンドル内に大気が侵入することがなく、大気中に
含まれている水分が隙間１８に入り、氷結することがな
い。気化した冷媒はスピンドル端部での隙間１８付近で
も温度が低いため、フランジ部１９の端面で大気中の水
分が結露する場合がある。これを防止するために、フラ
ンジ部１９に細孔１７が形成されていて、そこから常温
の乾燥ガス（空気または窒素）が噴出され、冷媒がその
温度を上げる。
【０００９】ハウジング部材１，２，３は外側から真空
断熱や断熱材により大気からの熱の侵入を防止すること
により、冷媒の消費量を少なくできる。
断熱や断熱材により大気からの熱の侵入を防止すること
により、冷媒の消費量を少なくできる。
【００１０】図２は、図１に示したハウジング部材の改
良例を示す図である。この図２に示した例は、ハウジン
グ部材３の細孔１５に予圧装置２０を設けて、冷媒の消
費を抑えるようにしたものである。すなわち、予圧装置
２０はスプリングで玉を冷媒の流出方向とは逆方向に押
し込むように細孔１５内に設けられる。冷媒が通路１１
から細孔１５に流出するとき、スプリングの力に抗して
玉を押上げ、細孔１５からスピンドル内部に流出し、ス
プリングの力によって冷媒の流出量が抑えられる。
良例を示す図である。この図２に示した例は、ハウジン
グ部材３の細孔１５に予圧装置２０を設けて、冷媒の消
費を抑えるようにしたものである。すなわち、予圧装置
２０はスプリングで玉を冷媒の流出方向とは逆方向に押
し込むように細孔１５内に設けられる。冷媒が通路１１
から細孔１５に流出するとき、スプリングの力に抗して
玉を押上げ、細孔１５からスピンドル内部に流出し、ス
プリングの力によって冷媒の流出量が抑えられる。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、酸化
物高温超電導体を冷却した後の気化した冷媒をハウジン
グと回転軸との空間を介して回転軸端部の隙間から排出
するようにしたので、従来のように密閉した雰囲気中や
真空雰囲気中に置かなければならないという制限をなく
し、応用範囲を広くすることができる。
物高温超電導体を冷却した後の気化した冷媒をハウジン
グと回転軸との空間を介して回転軸端部の隙間から排出
するようにしたので、従来のように密閉した雰囲気中や
真空雰囲気中に置かなければならないという制限をなく
し、応用範囲を広くすることができる。
【図１】この発明の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１に示したハウジング部材の改良例を示す図
である。
である。
１，２，３ ハウジング部材 ４，５ 超電導体 ６，７ 永久磁石 ８ 回転軸 ９ モータロータ １０ モータステータ １１，１２ 通路 １３，１４ 入口 １５，１６，１７ 細孔 １８ 隙間 １９ フランジ部 ２０ 予圧装置
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化物高温超電導体と永久磁石とによる
超電導磁気軸受によって回転軸をハウジング内で軸支す
る超電導磁気軸受装置において、 前記酸化物高温超電導体を冷却した後の気化した冷媒を
前記ハウジングと前記回転軸との空間を介して、前記回
転軸端部の隙間から排出するようにしたことを特徴とす
る、超電導磁気軸受装置。 - 【請求項２】 前記隙間に常温の乾燥ガスを注入して気
化した冷媒に混合し、出口温度を上昇させることを特徴
とする、超電導磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344762A JPH05172143A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344762A JPH05172143A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁気軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172143A true JPH05172143A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18371783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344762A Withdrawn JPH05172143A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05172143A (ja) |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344762A patent/JPH05172143A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1153414A (en) | High speed magnetic coupling with ceramic magnets maintained under centrifugal compression | |
| US5438038A (en) | Superconducting bearing device stabilized by trapped flux | |
| JP3840182B2 (ja) | 高Ｔｃ超伝導材料を使用して回転軸を支承する磁気軸受 | |
| CN1484739A (zh) | 具有转子和用于无接触地支承该转子的磁性轴承的装置 | |
| JPH0332710B2 (ja) | ||
| JPH05180225A (ja) | 超電導軸受装置 | |
| US9534658B1 (en) | Energy storage device | |
| KR20050051547A (ko) | 자기베어링 | |
| JP3256458B2 (ja) | 磁性流体を利用した密封装置 | |
| JPH05172143A (ja) | 超電導磁気軸受装置 | |
| US11125477B2 (en) | Drum-type magnetic refrigeration apparatus with improved magnetic-field source | |
| JP3104082B2 (ja) | 磁気継手 | |
| JP3069744B2 (ja) | 高真空ポンプ | |
| JPH01129766A (ja) | 超電導回転子 | |
| JPH0712053A (ja) | 超電導ポンプ | |
| JP3168596B2 (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JPH0712126A (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JPH04165119A (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JP3174877B2 (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JPS61160671A (ja) | 磁性流体シ−ル装置 | |
| JP3174876B2 (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JPH0851767A (ja) | 超電導回転電機の回転子及びこれを用いた冷媒給排装置 | |
| JP3044614B2 (ja) | 超電導軸受装置における超電導軸受の起動方法 | |
| JP3324319B2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| SU1719815A1 (ru) | Система криостатировани |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |