JPH08298745A - フライホイール装置 - Google Patents
フライホイール装置Info
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- JPH08298745A JPH08298745A JP7101840A JP10184095A JPH08298745A JP H08298745 A JPH08298745 A JP H08298745A JP 7101840 A JP7101840 A JP 7101840A JP 10184095 A JP10184095 A JP 10184095A JP H08298745 A JPH08298745 A JP H08298745A
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- bearing
- flywheel
- permanent magnet
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- 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
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- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0476—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of one degree of freedom, e.g. axial 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
- 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
- F16C32/041—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part
- F16C32/0417—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part for axial load mainly
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- 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
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- 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
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
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- 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
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸受の構造が複雑になったり、軸受が大型化
するのを防止する。環状部材の圧入固定作業を簡単にす
る。回転体のラジアル方向の位置制御の精度を向上させ
る。 【構成】 垂直固定軸２と、上端が開口するとともに下
端が閉鎖され、かつ固定軸２に対してアキシアル方向お
よびラジアル方向の移動ならびに回転ができるように固
定軸２の周囲に配置された垂直円筒状回転体３とを備え
ている。回転体３の開口端部の周囲にフライホイール４
を固定状に設ける。フライホイール４を、回転体３の開
口端部の外向きフランジ3a周囲に環状補強部材５を圧入
固定することにより形成する。回転体３を固定軸２に対
してアキシアル方向に非接触支持するアキシアル磁気軸
受６、永久磁石軸受７および超電導軸受８と、ラジアル
方向に非接触支持するラジアル磁気軸受９、10とを設け
る。いずれかのラジアル磁気軸受９、10に電動駆動機能
を持たせる。
するのを防止する。環状部材の圧入固定作業を簡単にす
る。回転体のラジアル方向の位置制御の精度を向上させ
る。 【構成】 垂直固定軸２と、上端が開口するとともに下
端が閉鎖され、かつ固定軸２に対してアキシアル方向お
よびラジアル方向の移動ならびに回転ができるように固
定軸２の周囲に配置された垂直円筒状回転体３とを備え
ている。回転体３の開口端部の周囲にフライホイール４
を固定状に設ける。フライホイール４を、回転体３の開
口端部の外向きフランジ3a周囲に環状補強部材５を圧入
固定することにより形成する。回転体３を固定軸２に対
してアキシアル方向に非接触支持するアキシアル磁気軸
受６、永久磁石軸受７および超電導軸受８と、ラジアル
方向に非接触支持するラジアル磁気軸受９、10とを設け
る。いずれかのラジアル磁気軸受９、10に電動駆動機能
を持たせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、余剰電力をフライホ
イールの回転運動エネルギに変換して貯蔵する電力貯蔵
装置などに使用されるフライホイール装置に関する。
イールの回転運動エネルギに変換して貯蔵する電力貯蔵
装置などに使用されるフライホイール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】この種フ
ライホイール装置として、従来、固定部に対してアキシ
アル方向およびラジアル方向の移動ならびに回転ができ
るように配置されかつ垂直軸を中心に回転する中実状回
転軸と、回転軸の一端部の周囲に固定状に設けられたフ
ライホイールと、回転軸を固定部に対してアキシアル方
向およびラジアル方向に非接触支持する非接触型軸受
と、回転軸を回転駆動する駆動源とを備えており、フラ
イホイールが、回転軸の一端部の周囲に環状部材を圧入
固定することにより形成されているものが知られてい
る。
ライホイール装置として、従来、固定部に対してアキシ
アル方向およびラジアル方向の移動ならびに回転ができ
るように配置されかつ垂直軸を中心に回転する中実状回
転軸と、回転軸の一端部の周囲に固定状に設けられたフ
ライホイールと、回転軸を固定部に対してアキシアル方
向およびラジアル方向に非接触支持する非接触型軸受
と、回転軸を回転駆動する駆動源とを備えており、フラ
イホイールが、回転軸の一端部の周囲に環状部材を圧入
固定することにより形成されているものが知られてい
る。
【０００３】しかしながら、このフライホイール装置で
は、電力貯蔵効率を向上させる目的で、たとえば直径１
０００ｍｍ以上の大型のフライホイールを用いた場合に
は、固有振動数を低下させないために回転軸の外径を大
きくする必要があり、回転軸の重量が大きくなる。その
結果、回転軸を固定部に対してアキシアル方向に安定的
に非接触支持するには、アキシアル方向に非接触支持す
る軸受の剛性および負荷容量を大きくしなければならな
い。したがって、この軸受の構成が複雑になるとともに
大型化するという問題がある。また、このフライホイー
ル装置において、回転軸を高速回転させた場合に、環状
部材が遠心力により膨張するので、環状部材と回転軸と
の間に隙間が発生し、フライホイールに振れやがたつき
が生じるという問題がある。これを防止するためには、
しめ代を大きくする必要があるが、その場合、回転軸が
中実であるために環状部材の圧入固定作業が極めて困難
であるという問題がある。
は、電力貯蔵効率を向上させる目的で、たとえば直径１
０００ｍｍ以上の大型のフライホイールを用いた場合に
は、固有振動数を低下させないために回転軸の外径を大
きくする必要があり、回転軸の重量が大きくなる。その
結果、回転軸を固定部に対してアキシアル方向に安定的
に非接触支持するには、アキシアル方向に非接触支持す
る軸受の剛性および負荷容量を大きくしなければならな
い。したがって、この軸受の構成が複雑になるとともに
大型化するという問題がある。また、このフライホイー
ル装置において、回転軸を高速回転させた場合に、環状
部材が遠心力により膨張するので、環状部材と回転軸と
の間に隙間が発生し、フライホイールに振れやがたつき
が生じるという問題がある。これを防止するためには、
しめ代を大きくする必要があるが、その場合、回転軸が
中実であるために環状部材の圧入固定作業が極めて困難
であるという問題がある。
【０００４】このような問題を解決するために、垂直固
定軸と、両端が開口し、かつ固定軸に対してアキシアル
方向およびラジアル方向の移動ならびに回転ができるよ
うに固定軸の周囲に配置された垂直円筒状回転体と、回
転体の一端部の周囲に固定状に設けられたフライホイー
ルと、回転体を固定軸に対してアキシアル方向に非接触
支持する非接触型軸受と、同じくラジアル方向に非接触
支持する制御型磁気軸受と、回転体を回転駆動する駆動
源とを備えており、フライホイールが、回転体の一端部
の周囲に環状部材を圧入固定することにより形成されて
いるフライホイール装置が考えられている。
定軸と、両端が開口し、かつ固定軸に対してアキシアル
方向およびラジアル方向の移動ならびに回転ができるよ
うに固定軸の周囲に配置された垂直円筒状回転体と、回
転体の一端部の周囲に固定状に設けられたフライホイー
ルと、回転体を固定軸に対してアキシアル方向に非接触
支持する非接触型軸受と、同じくラジアル方向に非接触
支持する制御型磁気軸受と、回転体を回転駆動する駆動
源とを備えており、フライホイールが、回転体の一端部
の周囲に環状部材を圧入固定することにより形成されて
いるフライホイール装置が考えられている。
【０００５】このフライホイール装置では、回転体が両
端が開口した円筒状であるので、環状部材の圧入固定の
さいに回転体がたわみ易く、その作業を容易に行うこと
ができるが、回転体を高速回転させた場合に、回転体自
身が遠心力により膨張し、回転体のラジアル方向の位置
制御の精度が低下するという問題がある。
端が開口した円筒状であるので、環状部材の圧入固定の
さいに回転体がたわみ易く、その作業を容易に行うこと
ができるが、回転体を高速回転させた場合に、回転体自
身が遠心力により膨張し、回転体のラジアル方向の位置
制御の精度が低下するという問題がある。
【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決したフ
ライホイール装置を提供することにある。
ライホイール装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によるフライホ
イール装置は、垂直固定軸と、一端が開口するとともに
他端が閉鎖され、かつ固定軸に対してアキシアル方向お
よびラジアル方向の移動ならびに回転ができるように固
定軸の周囲に配置された垂直円筒状回転体と、回転体の
開口端部の周囲に固定状に設けられたフライホイール
と、回転体を固定軸に対してアキシアル方向およびラジ
アル方向に非接触支持する非接触型軸受と、回転体を回
転駆動する駆動源とを備えており、フライホイールが、
回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定すること
により形成されているものである。
イール装置は、垂直固定軸と、一端が開口するとともに
他端が閉鎖され、かつ固定軸に対してアキシアル方向お
よびラジアル方向の移動ならびに回転ができるように固
定軸の周囲に配置された垂直円筒状回転体と、回転体の
開口端部の周囲に固定状に設けられたフライホイール
と、回転体を固定軸に対してアキシアル方向およびラジ
アル方向に非接触支持する非接触型軸受と、回転体を回
転駆動する駆動源とを備えており、フライホイールが、
回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定すること
により形成されているものである。
【０００８】
【作用】回転体が、一端が開口するとともに他端が閉鎖
された垂直円筒状であるので、回転体の重量が、従来装
置の中実の回転軸に比べて小さくなる。したがって、回
転軸を固定部に対してアキシアル方向に非接触支持する
軸受の剛性および負荷容量を、従来装置の軸受に比べて
小さくできる。
された垂直円筒状であるので、回転体の重量が、従来装
置の中実の回転軸に比べて小さくなる。したがって、回
転軸を固定部に対してアキシアル方向に非接触支持する
軸受の剛性および負荷容量を、従来装置の軸受に比べて
小さくできる。
【０００９】また、回転体が、一端が開口するとともに
他端が閉鎖された垂直円筒状であり、フライホイール
が、回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定する
ことにより形成されているので、環状部材の圧入固定作
業時に回転体をたわませることが簡単になり、その結果
圧入固定作業を容易に行うことができる。
他端が閉鎖された垂直円筒状であり、フライホイール
が、回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定する
ことにより形成されているので、環状部材の圧入固定作
業時に回転体をたわませることが簡単になり、その結果
圧入固定作業を容易に行うことができる。
【００１０】さらに、回転体が、一端が開口するととも
に他端が閉鎖された垂直円筒状であるので、回転体を駆
動源により高速回転させた場合にも、回転体が遠心力に
より膨張することが防止される。
に他端が閉鎖された垂直円筒状であるので、回転体を駆
動源により高速回転させた場合にも、回転体が遠心力に
より膨張することが防止される。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１はフライホイール装置を適用した電力
貯蔵装置の全体構成を概略的に示しており、この電力貯
蔵装置は、真空チャンバ(1) と、真空チャンバ(1) の頂
壁(1a)に垂下状に固定された垂直固定軸(2) と、上端が
開口するとともに下端が閉鎖され、かつ固定軸(2) に対
してアキシアル方向およびラジアル方向の移動ならびに
回転ができるように固定軸(2) の周囲に配置された垂直
円筒状回転体(3) と、回転体(3) の開口端部の周囲に固
定状に設けられたフライホイール(4) とを備えている。
貯蔵装置の全体構成を概略的に示しており、この電力貯
蔵装置は、真空チャンバ(1) と、真空チャンバ(1) の頂
壁(1a)に垂下状に固定された垂直固定軸(2) と、上端が
開口するとともに下端が閉鎖され、かつ固定軸(2) に対
してアキシアル方向およびラジアル方向の移動ならびに
回転ができるように固定軸(2) の周囲に配置された垂直
円筒状回転体(3) と、回転体(3) の開口端部の周囲に固
定状に設けられたフライホイール(4) とを備えている。
【００１３】垂直固定軸(2) は、アルミニウム合金、非
磁性ステンレス鋼、銅合金などの非磁性体により形成さ
れたものであり、その上端に外向きフランジ(2a)が一体
に形成されている。回転体(3) は、アルミニウム合金、
非磁性ステンレス鋼、銅合金などの非磁性体により形成
されたものである。フライホイール(4) は、回転体(3)
の上端に一体に形成された外向きフランジ(3a)と、外向
きフランジ(3a)の外周に圧入固定されたＣＦＲＰ（複合
繊維強化プラスチック）製の環状補強部材（環状部材）
(5) とよりなる。
磁性ステンレス鋼、銅合金などの非磁性体により形成さ
れたものであり、その上端に外向きフランジ(2a)が一体
に形成されている。回転体(3) は、アルミニウム合金、
非磁性ステンレス鋼、銅合金などの非磁性体により形成
されたものである。フライホイール(4) は、回転体(3)
の上端に一体に形成された外向きフランジ(3a)と、外向
きフランジ(3a)の外周に圧入固定されたＣＦＲＰ（複合
繊維強化プラスチック）製の環状補強部材（環状部材）
(5) とよりなる。
【００１４】垂直固定軸(2) の外向きフランジ(2a)の下
面と、回転体(3) の外向きフランジ(3a)の上面との間に
制御型アキシアル磁気軸受(6) が設けられ、垂直固定軸
(2)の下面と回転体(3) の下端閉鎖壁(3b)の上面との間
に、磁気吸引力により回転体(3) を上向きに付勢する永
久磁石軸受(7) が設けられ、回転体(3) の下端閉鎖壁(3
b)の下面と真空チャンバ(1) の底壁(1b)上面との間に磁
気反発力により回転体(3) を上向きに付勢する超電導軸
受(8) が設けられ、垂直固定軸(2) の周面と回転体(3)
の周壁内周面との間に、回転体(3) の互いに直交する２
つのラジアル方向の位置を制御する上下２組の制御型ラ
ジアル磁気軸受(9)(10) が設けられている。
面と、回転体(3) の外向きフランジ(3a)の上面との間に
制御型アキシアル磁気軸受(6) が設けられ、垂直固定軸
(2)の下面と回転体(3) の下端閉鎖壁(3b)の上面との間
に、磁気吸引力により回転体(3) を上向きに付勢する永
久磁石軸受(7) が設けられ、回転体(3) の下端閉鎖壁(3
b)の下面と真空チャンバ(1) の底壁(1b)上面との間に磁
気反発力により回転体(3) を上向きに付勢する超電導軸
受(8) が設けられ、垂直固定軸(2) の周面と回転体(3)
の周壁内周面との間に、回転体(3) の互いに直交する２
つのラジアル方向の位置を制御する上下２組の制御型ラ
ジアル磁気軸受(9)(10) が設けられている。
【００１５】制御型アキシアル磁気軸受(6) は、垂直固
定軸(2) の外向きフランジ(2a)の下面に垂直固定軸(2)
と同心状に設けられかつ回転体(3) をアキシアル方向
（Ｚ軸方向）の上側から吸引して同方向の回転体(3) の
位置を制御するための環状電磁石部(11)と、電磁石部(1
1)に対して上下方向に対向するように、回転体(3) の外
向きフランジ(3a)の上面に設けられた環状強磁性体(12)
とを備えている。垂直固定軸(2) の外向きフランジ(2a)
の下面に、環状凹溝(13)が固定軸(2) と同心状に形成さ
れており、環状凹溝(13)内に、環状電磁石(14)、ならび
に電磁石(14)の内周面、上面、外周面および下面の外周
側部分を覆うヨーク部材(15)が嵌められて固定されるこ
とにより電磁石部(11)が構成されており、ヨーク部材(1
5)の両側縁部にそれぞれ環状の下方突出部(15a) が一体
に形成されている。強磁性体(12)の上面には、ヨーク部
材(15)の２つの下方突出部(15a) と対向するように、２
つの環状上方突出部(12a) が一体に形成されている。な
お、図示は省略したが、アキシアル磁気軸受(6) は、回
転体(3) のＺ軸方向の変位を検出するための変位センサ
を備えており、電磁石(14)および変位センサが図示しな
い磁気軸受制御装置に接続されている。そして、磁気軸
受制御装置により、変位センサの出力に基いて電磁石(1
4)の電流値すなわち吸引力が制御され、その結果回転体
(3) のアキシアル方向の位置が制御されるようになって
いる。なお、アキシアル磁気軸受(6) およびその制御装
置は公知のものであるから、詳細な説明は省略する。
定軸(2) の外向きフランジ(2a)の下面に垂直固定軸(2)
と同心状に設けられかつ回転体(3) をアキシアル方向
（Ｚ軸方向）の上側から吸引して同方向の回転体(3) の
位置を制御するための環状電磁石部(11)と、電磁石部(1
1)に対して上下方向に対向するように、回転体(3) の外
向きフランジ(3a)の上面に設けられた環状強磁性体(12)
とを備えている。垂直固定軸(2) の外向きフランジ(2a)
の下面に、環状凹溝(13)が固定軸(2) と同心状に形成さ
れており、環状凹溝(13)内に、環状電磁石(14)、ならび
に電磁石(14)の内周面、上面、外周面および下面の外周
側部分を覆うヨーク部材(15)が嵌められて固定されるこ
とにより電磁石部(11)が構成されており、ヨーク部材(1
5)の両側縁部にそれぞれ環状の下方突出部(15a) が一体
に形成されている。強磁性体(12)の上面には、ヨーク部
材(15)の２つの下方突出部(15a) と対向するように、２
つの環状上方突出部(12a) が一体に形成されている。な
お、図示は省略したが、アキシアル磁気軸受(6) は、回
転体(3) のＺ軸方向の変位を検出するための変位センサ
を備えており、電磁石(14)および変位センサが図示しな
い磁気軸受制御装置に接続されている。そして、磁気軸
受制御装置により、変位センサの出力に基いて電磁石(1
4)の電流値すなわち吸引力が制御され、その結果回転体
(3) のアキシアル方向の位置が制御されるようになって
いる。なお、アキシアル磁気軸受(6) およびその制御装
置は公知のものであるから、詳細な説明は省略する。
【００１６】永久磁石軸受(7) は、垂直固定軸(2) の下
面に設けられた固定永久磁石部(16)と、回転体(3) の下
端閉鎖壁(3b)の上面に設けられた回転永久磁石部(17)と
よりなる。固定軸(2) の下面の中心部に円筒状穴(18)が
形成されるとともに、その周囲に環状凹溝(19)が固定軸
(2) の軸心と同心状に形成され、円筒状穴(18)内に円柱
状固定永久磁石(20)が嵌められて固定されるとともに、
環状凹溝(19)内に環状固定永久磁石(21)が嵌められて固
定されることにより、固定永久磁石部(16)が構成されて
いる。両固定永久磁石(20)(21)は、それぞれその上下両
端部が逆の極性の磁気を帯びているとともに、円柱状固
定永久磁石(20)と環状固定永久磁石(21)の上下方向の両
端部が逆の極性の磁気を帯びている。たとえば、円柱状
固定永久磁石(20)の上端部はＮ極、下端部はＳ極の磁気
を帯びており、環状固定永久磁石(21)の上端部はＳ極、
下端部はＮ極の磁気を帯びている。回転体(3) の下端閉
鎖壁(3b)の上面の中心部に円筒状穴(22)が形成されると
ともに、その周囲に環状凹溝(23)が回転体(3) の軸心と
同心状に形成され、円筒状穴(22)内に円柱状回転永久磁
石(24)が嵌められて固定されるとともに、環状凹溝(23)
内に環状回転永久磁石(25)が嵌められて固定されること
により、回転永久磁石部(17)が構成されている。各回転
永久磁石(24)(25)は、各固定永久磁石(20)(21)と対向す
るように配置されている。両回転永久磁石(24)(25)は、
それぞれその上下両端部が逆の極性の磁気を帯びている
とともに、円柱状固定永久磁石(24)と環状回転永久磁石
(25)の上下方向の両端部が逆の極性の磁気を帯びてい
る。また、各回転永久磁石(24)(25)と各固定永久磁石(2
0)(21)の互いに対向する端部は逆の極性の磁気を帯びて
いる。たとえば、円柱状回転永久磁石(24)の上端部はＮ
極、下端部はＳ極の磁気を帯びており、環状回転永久磁
石(25)の上端部はＳ極、下端部はＮ極の磁気を帯びてい
る。
面に設けられた固定永久磁石部(16)と、回転体(3) の下
端閉鎖壁(3b)の上面に設けられた回転永久磁石部(17)と
よりなる。固定軸(2) の下面の中心部に円筒状穴(18)が
形成されるとともに、その周囲に環状凹溝(19)が固定軸
(2) の軸心と同心状に形成され、円筒状穴(18)内に円柱
状固定永久磁石(20)が嵌められて固定されるとともに、
環状凹溝(19)内に環状固定永久磁石(21)が嵌められて固
定されることにより、固定永久磁石部(16)が構成されて
いる。両固定永久磁石(20)(21)は、それぞれその上下両
端部が逆の極性の磁気を帯びているとともに、円柱状固
定永久磁石(20)と環状固定永久磁石(21)の上下方向の両
端部が逆の極性の磁気を帯びている。たとえば、円柱状
固定永久磁石(20)の上端部はＮ極、下端部はＳ極の磁気
を帯びており、環状固定永久磁石(21)の上端部はＳ極、
下端部はＮ極の磁気を帯びている。回転体(3) の下端閉
鎖壁(3b)の上面の中心部に円筒状穴(22)が形成されると
ともに、その周囲に環状凹溝(23)が回転体(3) の軸心と
同心状に形成され、円筒状穴(22)内に円柱状回転永久磁
石(24)が嵌められて固定されるとともに、環状凹溝(23)
内に環状回転永久磁石(25)が嵌められて固定されること
により、回転永久磁石部(17)が構成されている。各回転
永久磁石(24)(25)は、各固定永久磁石(20)(21)と対向す
るように配置されている。両回転永久磁石(24)(25)は、
それぞれその上下両端部が逆の極性の磁気を帯びている
とともに、円柱状固定永久磁石(24)と環状回転永久磁石
(25)の上下方向の両端部が逆の極性の磁気を帯びてい
る。また、各回転永久磁石(24)(25)と各固定永久磁石(2
0)(21)の互いに対向する端部は逆の極性の磁気を帯びて
いる。たとえば、円柱状回転永久磁石(24)の上端部はＮ
極、下端部はＳ極の磁気を帯びており、環状回転永久磁
石(25)の上端部はＳ極、下端部はＮ極の磁気を帯びてい
る。
【００１７】超電導軸受(8) は、回転体(3) の下端閉鎖
壁(3b)の下面に設けられた環状の永久磁石部(26)と、永
久磁石部(26)に対して上下方向に間隔をおいて対向する
ように、真空チャンバ(1) の底壁(1b)上面に設けられた
環状超電導体部(27)とよりなる。回転体(3) の下端閉鎖
壁(3b)の下面に複数の環状凹溝(28)が回転軸心と同心状
に形成され、各環状凹溝(28)内に環状の永久磁石(29)が
嵌められて固定されることにより、永久磁石部(26)が構
成されている。各永久磁石(29)は上下両端部が逆の極性
の磁気を帯び、隣り合う永久磁石(29)の上下方向の同一
端部が逆の極性の磁気を帯びている。たとえば、内側の
永久磁石(29)の上端部はＳ極、下端部はＮ極の磁気を帯
びており、外側の永久磁石(29)の上端部はＮ極、下端部
はＳ極の磁気を帯びている。超電導体部(27)は、真空チ
ャンバ(1) の底壁(1b)上面上に断熱材(30)を介して固定
された環状の冷却ケース(31)を備えている。冷却ケース
(31)は、たとえばアルミニウム合金、非磁性ステンレス
鋼、銅合金などの非磁性体からなる。冷却ケース(31)内
の空間に環状超電導体(32)が固定状に配置されている。
冷却ケース(31)は冷却流体供給管(33)および同排出管(3
4)を介して図示しない冷却装置に接続されており、この
冷却装置により、たとえば液体窒素などの冷却流体が供
給管(33)、冷却ケース(31)内の空間および排出管(34)を
介して循環させられ、これによって超電導体(32)が冷却
されるようになっている。超電導体(32)は第２種超電導
体であり、イットリウム系高温超電導体、たとえばＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X からなるバルクの内部に常電導体（Ｙ
2 Ｂａ1 Ｃｕ1 ）を均一に混在させたものからなる。そ
して、超電導体(32)は、これを永久磁石(29)の磁界を受
けない離隔位置に配置した後臨界温度以下の温度に冷却
（以下、この冷却をゼロ磁場冷却という）することによ
り、反磁性を示すものである。
壁(3b)の下面に設けられた環状の永久磁石部(26)と、永
久磁石部(26)に対して上下方向に間隔をおいて対向する
ように、真空チャンバ(1) の底壁(1b)上面に設けられた
環状超電導体部(27)とよりなる。回転体(3) の下端閉鎖
壁(3b)の下面に複数の環状凹溝(28)が回転軸心と同心状
に形成され、各環状凹溝(28)内に環状の永久磁石(29)が
嵌められて固定されることにより、永久磁石部(26)が構
成されている。各永久磁石(29)は上下両端部が逆の極性
の磁気を帯び、隣り合う永久磁石(29)の上下方向の同一
端部が逆の極性の磁気を帯びている。たとえば、内側の
永久磁石(29)の上端部はＳ極、下端部はＮ極の磁気を帯
びており、外側の永久磁石(29)の上端部はＮ極、下端部
はＳ極の磁気を帯びている。超電導体部(27)は、真空チ
ャンバ(1) の底壁(1b)上面上に断熱材(30)を介して固定
された環状の冷却ケース(31)を備えている。冷却ケース
(31)は、たとえばアルミニウム合金、非磁性ステンレス
鋼、銅合金などの非磁性体からなる。冷却ケース(31)内
の空間に環状超電導体(32)が固定状に配置されている。
冷却ケース(31)は冷却流体供給管(33)および同排出管(3
4)を介して図示しない冷却装置に接続されており、この
冷却装置により、たとえば液体窒素などの冷却流体が供
給管(33)、冷却ケース(31)内の空間および排出管(34)を
介して循環させられ、これによって超電導体(32)が冷却
されるようになっている。超電導体(32)は第２種超電導
体であり、イットリウム系高温超電導体、たとえばＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X からなるバルクの内部に常電導体（Ｙ
2 Ｂａ1 Ｃｕ1 ）を均一に混在させたものからなる。そ
して、超電導体(32)は、これを永久磁石(29)の磁界を受
けない離隔位置に配置した後臨界温度以下の温度に冷却
（以下、この冷却をゼロ磁場冷却という）することによ
り、反磁性を示すものである。
【００１８】各ラジアル磁気軸受(9)(10) は、詳細な図
示は省略したが、回転体(3) を互いに直交する２つのラ
ジアル方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）の両側から吸引して
同方向の回転体(3) の位置を制御するための電磁石、な
らびに回転体(3) のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出す
るための変位センサを備えており、これらが図示しない
磁気軸受制御装置に接続されている。そして、磁気軸受
制御装置により、変位センサの出力に基いて電磁石の電
流値すなわち吸引力が制御され、その結果回転体(3) の
ラジアル方向の位置が制御されるようになっている。な
お、ラジアル磁気軸受(9)(10) およびその制御装置は公
知のものであるから、詳細な説明は省略する。ラジアル
磁気軸受(9)(10) の少なくとも１組は、回転体(3) の位
置制御機能の他に、回転体(3) を回転駆動する電動駆動
機能を有するものである。電動駆動機能を有する制御型
ラジアル磁気軸受は、浮上回転モータあるいはベアリン
グレス・モータなどとして公知のものであるから、詳細
な説明は省略する。
示は省略したが、回転体(3) を互いに直交する２つのラ
ジアル方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）の両側から吸引して
同方向の回転体(3) の位置を制御するための電磁石、な
らびに回転体(3) のＸ軸およびＹ軸方向の変位を検出す
るための変位センサを備えており、これらが図示しない
磁気軸受制御装置に接続されている。そして、磁気軸受
制御装置により、変位センサの出力に基いて電磁石の電
流値すなわち吸引力が制御され、その結果回転体(3) の
ラジアル方向の位置が制御されるようになっている。な
お、ラジアル磁気軸受(9)(10) およびその制御装置は公
知のものであるから、詳細な説明は省略する。ラジアル
磁気軸受(9)(10) の少なくとも１組は、回転体(3) の位
置制御機能の他に、回転体(3) を回転駆動する電動駆動
機能を有するものである。電動駆動機能を有する制御型
ラジアル磁気軸受は、浮上回転モータあるいはベアリン
グレス・モータなどとして公知のものであるから、詳細
な説明は省略する。
【００１９】上記の電力貯蔵装置には、次のように、運
転前に真空チャンバ(1) の固定軸(2) と回転体(3) の相
対位置を設定するための初期位置決め装置(35)が設けら
れている。
転前に真空チャンバ(1) の固定軸(2) と回転体(3) の相
対位置を設定するための初期位置決め装置(35)が設けら
れている。
【００２０】回転体(3) の下方に、公知の適当な手段に
より昇降させられる昇降部材(36)が、真空チャンバ(1)
の底壁(1b)を貫通して配置されている。昇降部材(36)の
上面に凹球面状凹所(37)が形成されている。また、回転
体(3) の下端閉鎖壁(3b)の下面の中心部に、凹所(37)に
嵌まる半球面体(38)が下方突出状にかつ固定状に設けら
れている。そして、昇降部材(36)を上昇させると、半球
面体(38)が凹所(37)内に嵌まった状態で停止状態の回転
体(3) を持ち上げられ、回転体(3) のアキシアル方向の
初期位置決めが行われる。なお、昇降部材(36)は、電力
貯蔵装置の運転状態においては、半球面体(38)が凹所(3
7)の内面と接触しない下降位置にある。
より昇降させられる昇降部材(36)が、真空チャンバ(1)
の底壁(1b)を貫通して配置されている。昇降部材(36)の
上面に凹球面状凹所(37)が形成されている。また、回転
体(3) の下端閉鎖壁(3b)の下面の中心部に、凹所(37)に
嵌まる半球面体(38)が下方突出状にかつ固定状に設けら
れている。そして、昇降部材(36)を上昇させると、半球
面体(38)が凹所(37)内に嵌まった状態で停止状態の回転
体(3) を持ち上げられ、回転体(3) のアキシアル方向の
初期位置決めが行われる。なお、昇降部材(36)は、電力
貯蔵装置の運転状態においては、半球面体(38)が凹所(3
7)の内面と接触しない下降位置にある。
【００２１】初期位置決め装置(35)の昇降部材(36)上面
の凹所(37)と、半球面体(38)とにより、動圧軸受が形成
されており、これが非常時に回転体(3) の下端を非接触
支持するタッチダウン軸受(39)となっている。また、垂
直固定軸(2) の上部に、非常時に回転体(3) の上部を支
持する転がり軸受からなるタッチダウン軸受(40)が設け
られている。
の凹所(37)と、半球面体(38)とにより、動圧軸受が形成
されており、これが非常時に回転体(3) の下端を非接触
支持するタッチダウン軸受(39)となっている。また、垂
直固定軸(2) の上部に、非常時に回転体(3) の上部を支
持する転がり軸受からなるタッチダウン軸受(40)が設け
られている。
【００２２】回転体(3) の回転を開始するさいには、ま
ず真空チャンバ(1) 内を真空状態にし、初期位置決め装
置(35)により、停止状態の回転体(3) を所定の位置まで
持ち上げて、回転体(3) のアキシアル方向の初期位置決
めを行う。このとき、アキシアル磁気軸受(6) の電磁石
部(11)のヨーク部材(15)における下方突出部(15a) と強
磁性体(12)の上方突出部(12a) とのアキシアル方向の間
隔が、ヨーク部材(15)の下方突出部(15a) 間のラジアル
方向の間隔よりも小さくなるようにする。また、超電導
軸受(8) の超電導体(32)が、永久磁石(29)の磁界を受け
ず、その磁束が侵入しないような位置にくるようにす
る。ついで、上下のラジアル磁気軸受(9)(10) の位置制
御機能だけを作動させることによって、回転体(3) のラ
ジアル方向の初期位置決めを行う。このとき、永久磁石
軸受(7) の回転永久磁石(24)(25)が固定永久磁石(20)(2
1)から上向きの吸引力を受け、これにより回転体(3) の
重量の一部が支持される。そして、アキシアル磁気軸受
(6) の電磁石(14)に通電する。すると、アキシアル磁気
軸受(6) の電磁石部(11)と強磁性体(12)との間に図１に
破線で示すような磁気回路が形成され、強磁性体(12)が
上向きの吸引力を受け、これによっても回転体(3) の重
量の一部が支持される。回転永久磁石(24)(25)が受ける
上向きの吸引力と、強磁性体(12)が受ける上向きの吸引
力との和が、回転体(3) の重量とほぼ等しくなるように
しておく。ついで、冷却装置により超電導軸受(8) の冷
却ケース(31)内に冷却流体を循環させ、超電導体(32)を
臨界温度以下の温度に冷却して超電導状態にし、この状
態で保持する。すなわち、超電導体(32)に反磁性状態を
出現させる。ついで、昇降部材(36)を下降させると、永
久磁石(29)と超電導体(32)との間に生じる磁気反発力に
より、回転体(3) は上向きに付勢される。したがって、
回転体(3) は、極めて安定した状態でアキシアル方向お
よびラジアル方向に支持されることになる。このように
アキシアル磁気軸受(6) 、永久磁石軸受(7) 、超電導軸
受(8) およびラジアル磁気軸受(9)(10) によって回転体
(3) が支持されたならば、昇降部材(36)をさらに下降さ
せて初期位置決め装置(35)による回転体(3) の支持をな
くす。これにより、回転体(3) は、アキシアル磁気軸受
(6) 、永久磁石軸受(7) 、超電導軸受(8) およびラジア
ル磁気軸受(9)(10) によって非接触支持されたことにな
る。回転体(3) が非接触支持されたならば、いずれかの
ラジアル磁気軸受(9)(10) の電動駆動機能を作動させて
回転体(3) を回転させる。そして、回転体(3) が回転し
ている間に、電気エネルギが回転運動エネルギに変換さ
れてフライホイール(4) に貯蔵される。回転体(3) が回
転しているさいに、アキシアル磁気軸受(6) およびラジ
アル磁気軸受(9)(10) の位置制御機能により、回転体
(3) にアキシアル方向およびラジアル方向の振れが発生
するのが防止される。
ず真空チャンバ(1) 内を真空状態にし、初期位置決め装
置(35)により、停止状態の回転体(3) を所定の位置まで
持ち上げて、回転体(3) のアキシアル方向の初期位置決
めを行う。このとき、アキシアル磁気軸受(6) の電磁石
部(11)のヨーク部材(15)における下方突出部(15a) と強
磁性体(12)の上方突出部(12a) とのアキシアル方向の間
隔が、ヨーク部材(15)の下方突出部(15a) 間のラジアル
方向の間隔よりも小さくなるようにする。また、超電導
軸受(8) の超電導体(32)が、永久磁石(29)の磁界を受け
ず、その磁束が侵入しないような位置にくるようにす
る。ついで、上下のラジアル磁気軸受(9)(10) の位置制
御機能だけを作動させることによって、回転体(3) のラ
ジアル方向の初期位置決めを行う。このとき、永久磁石
軸受(7) の回転永久磁石(24)(25)が固定永久磁石(20)(2
1)から上向きの吸引力を受け、これにより回転体(3) の
重量の一部が支持される。そして、アキシアル磁気軸受
(6) の電磁石(14)に通電する。すると、アキシアル磁気
軸受(6) の電磁石部(11)と強磁性体(12)との間に図１に
破線で示すような磁気回路が形成され、強磁性体(12)が
上向きの吸引力を受け、これによっても回転体(3) の重
量の一部が支持される。回転永久磁石(24)(25)が受ける
上向きの吸引力と、強磁性体(12)が受ける上向きの吸引
力との和が、回転体(3) の重量とほぼ等しくなるように
しておく。ついで、冷却装置により超電導軸受(8) の冷
却ケース(31)内に冷却流体を循環させ、超電導体(32)を
臨界温度以下の温度に冷却して超電導状態にし、この状
態で保持する。すなわち、超電導体(32)に反磁性状態を
出現させる。ついで、昇降部材(36)を下降させると、永
久磁石(29)と超電導体(32)との間に生じる磁気反発力に
より、回転体(3) は上向きに付勢される。したがって、
回転体(3) は、極めて安定した状態でアキシアル方向お
よびラジアル方向に支持されることになる。このように
アキシアル磁気軸受(6) 、永久磁石軸受(7) 、超電導軸
受(8) およびラジアル磁気軸受(9)(10) によって回転体
(3) が支持されたならば、昇降部材(36)をさらに下降さ
せて初期位置決め装置(35)による回転体(3) の支持をな
くす。これにより、回転体(3) は、アキシアル磁気軸受
(6) 、永久磁石軸受(7) 、超電導軸受(8) およびラジア
ル磁気軸受(9)(10) によって非接触支持されたことにな
る。回転体(3) が非接触支持されたならば、いずれかの
ラジアル磁気軸受(9)(10) の電動駆動機能を作動させて
回転体(3) を回転させる。そして、回転体(3) が回転し
ている間に、電気エネルギが回転運動エネルギに変換さ
れてフライホイール(4) に貯蔵される。回転体(3) が回
転しているさいに、アキシアル磁気軸受(6) およびラジ
アル磁気軸受(9)(10) の位置制御機能により、回転体
(3) にアキシアル方向およびラジアル方向の振れが発生
するのが防止される。
【００２３】回転体(3) が回転しているときに停電が発
生した場合、いずれかのラジアル磁気軸受(9)(10) の電
動駆動機能は停止するが、フライホイール(4) により、
回転体(3) はわずかに減速するものの継続して回転させ
られる。その結果、電動駆動機能を有するラジアル磁気
軸受(9)(10) が発電機として作動し、フライホイール
(4) に貯蔵されていた回転運動エネルギが電気エネルギ
として取り出され、図示しない蓄電池に蓄えられる。蓄
電池に蓄えられた電力は、図示しない外部の電力消費財
および超電導軸受(8) の冷却装置に送られ、電力消費財
および超電導軸受(8) が作動を継続する。蓄電池に蓄え
られた電力の一部はアキシアル磁気軸受(6) およびラジ
アル磁気軸受(9)(10) の磁気軸受制御装置に送られ、こ
れによりこれらの磁気軸受(6)(9)(10)の位置制御機能が
作動させられる。そして、フライホイール(4) に蓄えら
れていた回転運動エネルギが減少して回転体(3) が停止
するまでの間、回転体(3) はアキシアル磁気軸受(6) 、
永久磁石軸受(7) 、超電導軸受(8) およびラジアル磁気
軸受(9)(10) によって非接触支持される。しかも、アキ
シアル磁気軸受(6) およびラジアル磁気軸受(9)(10) の
位置制御機能により、回転体(3) にアキシアル方向およ
びラジアル方向の振れが発生するのが防止される。
生した場合、いずれかのラジアル磁気軸受(9)(10) の電
動駆動機能は停止するが、フライホイール(4) により、
回転体(3) はわずかに減速するものの継続して回転させ
られる。その結果、電動駆動機能を有するラジアル磁気
軸受(9)(10) が発電機として作動し、フライホイール
(4) に貯蔵されていた回転運動エネルギが電気エネルギ
として取り出され、図示しない蓄電池に蓄えられる。蓄
電池に蓄えられた電力は、図示しない外部の電力消費財
および超電導軸受(8) の冷却装置に送られ、電力消費財
および超電導軸受(8) が作動を継続する。蓄電池に蓄え
られた電力の一部はアキシアル磁気軸受(6) およびラジ
アル磁気軸受(9)(10) の磁気軸受制御装置に送られ、こ
れによりこれらの磁気軸受(6)(9)(10)の位置制御機能が
作動させられる。そして、フライホイール(4) に蓄えら
れていた回転運動エネルギが減少して回転体(3) が停止
するまでの間、回転体(3) はアキシアル磁気軸受(6) 、
永久磁石軸受(7) 、超電導軸受(8) およびラジアル磁気
軸受(9)(10) によって非接触支持される。しかも、アキ
シアル磁気軸受(6) およびラジアル磁気軸受(9)(10) の
位置制御機能により、回転体(3) にアキシアル方向およ
びラジアル方向の振れが発生するのが防止される。
【００２４】上記実施例においては、アキシアル磁気軸
受(6) およびラジアル磁気軸受(9)(10) は、それぞれ変
位センサを備えた磁気軸受であるが、これに代えて、公
知のセンサレス磁気軸受を用いることもできる。この場
合、センサ回路の故障による安全性の低下が防止され
る。
受(6) およびラジアル磁気軸受(9)(10) は、それぞれ変
位センサを備えた磁気軸受であるが、これに代えて、公
知のセンサレス磁気軸受を用いることもできる。この場
合、センサ回路の故障による安全性の低下が防止され
る。
【００２５】また、上記実施例においては、ラジアル磁
気軸受(9)(10) の少なくとも１組は、回転体(3) の位置
制御機能の他に、回転体(3) を回転駆動する電動駆動機
能を有するものであるが、これに限るものではなく、い
ずれのラジアル磁気軸受(9)(10) も位置制御機能だけを
有していてもよい。この場合、固定軸(2) と回転体(3)
との間に、高周波電動機などの回転駆動源が設けられ
る。
気軸受(9)(10) の少なくとも１組は、回転体(3) の位置
制御機能の他に、回転体(3) を回転駆動する電動駆動機
能を有するものであるが、これに限るものではなく、い
ずれのラジアル磁気軸受(9)(10) も位置制御機能だけを
有していてもよい。この場合、固定軸(2) と回転体(3)
との間に、高周波電動機などの回転駆動源が設けられ
る。
【００２６】また、上記実施例においては、超電導軸受
(8) の超電導体(32)として第２種超電導体が用いられ、
これをゼロ磁場冷却したさいの磁気反発力により、永久
磁石(29)が上向きに付勢されるようになっているが、第
２種超電導体を用いたとしても、永久磁石(29)から発生
する磁束を、臨界温度以上の温度で超電導体(32)の内部
に侵入させた後、超電導体(32)を臨界温度以下の温度に
冷却（磁場冷却）して拘束し、いわゆるピン止め力によ
り生じる磁気反発力によって永久磁石(29)が上向きに付
勢されるようにしてもよい。さらに、超電導軸受(8) の
超電導体として、第２種超電導体の変わりに、水銀、鉛
などからなる完全反磁性を示す第１種超電導体を用いて
もよい。この場合、超電導体のマイスナー効果による磁
気反発力によって、永久磁石が超電導体により上向きに
付勢される。
(8) の超電導体(32)として第２種超電導体が用いられ、
これをゼロ磁場冷却したさいの磁気反発力により、永久
磁石(29)が上向きに付勢されるようになっているが、第
２種超電導体を用いたとしても、永久磁石(29)から発生
する磁束を、臨界温度以上の温度で超電導体(32)の内部
に侵入させた後、超電導体(32)を臨界温度以下の温度に
冷却（磁場冷却）して拘束し、いわゆるピン止め力によ
り生じる磁気反発力によって永久磁石(29)が上向きに付
勢されるようにしてもよい。さらに、超電導軸受(8) の
超電導体として、第２種超電導体の変わりに、水銀、鉛
などからなる完全反磁性を示す第１種超電導体を用いて
もよい。この場合、超電導体のマイスナー効果による磁
気反発力によって、永久磁石が超電導体により上向きに
付勢される。
【００２７】
【発明の効果】この発明のフライホイール装置によれ
ば、上述のように、回転体の重量が、従来装置の中実の
回転軸に比べて小さくなるので、回転体を固定部に対し
てアキシアル方向に非接触支持する軸受の剛性および負
荷容量を、従来装置の軸受に比べて小さくできる。した
がって、軸受の構造が複雑になったり、軸受が大型化す
るのを防止することができる。
ば、上述のように、回転体の重量が、従来装置の中実の
回転軸に比べて小さくなるので、回転体を固定部に対し
てアキシアル方向に非接触支持する軸受の剛性および負
荷容量を、従来装置の軸受に比べて小さくできる。した
がって、軸受の構造が複雑になったり、軸受が大型化す
るのを防止することができる。
【００２８】また、回転体が、一端が開口するとともに
他端が閉鎖された垂直円筒状であり、フライホイール
が、回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定する
ことにより形成されているので、環状部材の圧入固定作
業時に回転体をたわませることが簡単になり、その結果
圧入固定作業を容易に行うことができる。
他端が閉鎖された垂直円筒状であり、フライホイール
が、回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定する
ことにより形成されているので、環状部材の圧入固定作
業時に回転体をたわませることが簡単になり、その結果
圧入固定作業を容易に行うことができる。
【００２９】さらに、回転体が、一端が開口するととも
に他端が閉鎖された垂直円筒状であるので、回転体を駆
動源により高速回転させた場合にも、回転体が遠心力に
より膨張することが防止される。したがって、回転体の
ラジアル方向の位置制御の精度が向上する。
に他端が閉鎖された垂直円筒状であるので、回転体を駆
動源により高速回転させた場合にも、回転体が遠心力に
より膨張することが防止される。したがって、回転体の
ラジアル方向の位置制御の精度が向上する。
【図１】この発明の実施例を示すフライホイール装置を
適用した電力貯蔵装置の概略縦断面図である。
適用した電力貯蔵装置の概略縦断面図である。
(2) 垂直固定軸 (3) 垂直円筒状回転体 (3b) 下端閉鎖壁 (4) フライホイール (5) 環状補強部材（環状部材） (6) アキシアル磁気軸受 (7) 永久磁石軸受 (8) 超電導軸受 (9) ラジアル磁気軸受 (10) ラジアル磁気軸受
Claims (1)
- 【請求項１】 垂直固定軸と、一端が開口するとともに
他端が閉鎖され、かつ固定軸に対してアキシアル方向お
よびラジアル方向の移動ならびに回転ができるように固
定軸の周囲に配置された垂直円筒状回転体と、回転体の
開口端部の周囲に固定状に設けられたフライホイール
と、回転体を固定軸に対してアキシアル方向およびラジ
アル方向に非接触支持する非接触型軸受と、回転体を回
転駆動する駆動源とを備えており、フライホイールが、
回転体の開口端部の周囲に環状部材を圧入固定すること
により形成されているフライホイール装置。
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|---|---|---|---|
| JP10184095A JP3551537B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | フライホイール装置 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-04-26 JP JP10184095A patent/JP3551537B2/ja not_active Expired - Fee Related
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