JP2003049836A - Superconductive magnetic bearing device and superconductive flywheel device - Google Patents

Superconductive magnetic bearing device and superconductive flywheel device

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JP2003049836A
JP2003049836A JP2001237477A JP2001237477A JP2003049836A JP 2003049836 A JP2003049836 A JP 2003049836A JP 2001237477 A JP2001237477 A JP 2001237477A JP 2001237477 A JP2001237477 A JP 2001237477A JP 2003049836 A JP2003049836 A JP 2003049836A
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JP
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casing
thrust
permanent magnet
magnetic bearing
superconductor
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Withdrawn
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JP2001237477A
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Japanese (ja)
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Shigeo Nagaya
重夫 長屋
Seiji Furumura
清司 古村
Naoji Kajima
直二 鹿島
Masaharu Minami
正晴 南
Yutaka Kawashima
裕 河島
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/0436Passive 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
    • F16C32/0438Passive 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce rotational loss and improve reliability after assembling a flywheel device by supporting thrust and radial directions with a superconductive body. SOLUTION: High temperature superconductive bulk bodies 18, 19 are installed on a heat conduction plate 15, the heat conduction plate 15 and a refrigerating machine 16 are installed on a second casing 2 kept in a vacuum, a deflectable conductor 17 is accommodated in the second casing 2, and the second casing 2 is detachably installed at a casing 1. The high temperature superconductive bulk bodies 18, 19, the refrigerating machine 16 and the like are integrated and modulated by the second casing 2, and the thrust and radial directions are supported by a superconductive magnetic bearing 33 to reduce the rotational loss. Thus, reliability after assembling the flywheel device can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導磁気軸受装
置及びフライホイール装置に関し、例えば、電力貯蔵用
フライホイール等に用いて好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting magnetic bearing device and a flywheel device, and is suitable for use in, for example, a flywheel for power storage.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導磁気軸受装置は、永久磁石と超電
導体とを用いて回転軸を磁気浮上により非接触で支持す
るように構成され、油膜を介した軸受に比べ、粘性抵抗
等の回転損失の問題がない。このため、従来から、電力
貯蔵用フライホイール等の軸受装置として種々適用され
ている。
2. Description of the Related Art A superconducting magnetic bearing device is constructed so as to support a rotating shaft in a non-contact manner by magnetic levitation using a permanent magnet and a superconductor, and has a rotational loss such as viscous resistance as compared with a bearing through an oil film. There is no problem. For this reason, various bearing devices such as flywheels for electric power storage have been conventionally applied.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超電導磁気軸受装置
は、低温で使用する必要があるために、真空雰囲気内に
超電導体等を配置し、真空断熱された状態で使用される
ようになっている。また、機械的な軸受に比べて支持力
が強固ではないため、大きさ等が種々工夫されて回転軸
の支持力が確保されている。従って、従来の超電導磁気
軸受装置は、回転損失やメンテナンス性等を含めて種々
改良の余地があるのが現状である。
Since the superconducting magnetic bearing device needs to be used at a low temperature, a superconductor or the like is placed in a vacuum atmosphere and is used in a vacuum-insulated state. . Further, since the supporting force is not as strong as that of mechanical bearings, the supporting force of the rotating shaft is secured by variously devising the size and the like. Therefore, the conventional superconducting magnetic bearing device has a room for various improvements including rotation loss and maintainability.

【0004】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、回転損失を抑制し、メンテナンス性に優れ、単独で
の機能検査をも可能にした超電導磁気軸受装置及び超電
導磁気軸受装置を用いたフライホイール装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a superconducting magnetic bearing device which suppresses rotation loss, is excellent in maintainability, and is capable of independent function inspection, and a fly using the superconducting magnetic bearing device. It is an object to provide a wheel device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の超電導磁気軸受装置の構成は、真空に保持さ
れるケーシング内に駆動回転される回転軸を備え、回転
軸にスラストカラーを固定し、スラストカラーにスラス
ト永久磁石を取付け、スラスト永久磁石に対して隙間を
介在させて配置されるスラスト超電導体を熱伝導板に取
付け、熱伝導板をたわみ導体を介して冷凍機に接続し、
真空に保持される第2ケーシングに熱伝導板及び冷凍機
を取り付けると共に第2ケーシングにたわみ導体を収容
し、第2ケーシングをケーシングに脱着自在に取り付け
たことを特徴とする。
The structure of a superconducting magnetic bearing device of the present invention for achieving the above object is provided with a rotary shaft which is driven and rotated in a casing held in a vacuum, and a thrust collar is provided on the rotary shaft. Fix it, attach the thrust permanent magnet to the thrust collar, attach the thrust superconductor arranged with a gap to the thrust permanent magnet to the heat conduction plate, and connect the heat conduction plate to the refrigerator via the flexible conductor. ,
The heat conducting plate and the refrigerator are attached to the second casing which is held in vacuum, the flexible conductor is accommodated in the second casing, and the second casing is detachably attached to the casing.

【0006】そして、スラスト超電導体は、高温超電導
バルク体であることを特徴とする。
The thrust superconductor is a high-temperature superconducting bulk body.

【0007】また、上記目的を達成するための本発明の
超電導磁気軸受装置の構成は、真空に保持されるケーシ
ング内に駆動回転される回転軸を備え、回転軸にスラス
トカラーを固定し、スラストカラーにスラスト永久磁石
を取付けると共に回転軸にリング状のラジアル永久磁石
を取付け、スラスト永久磁石に対して隙間を介在させて
配置されるスラスト超電導体を熱伝導板に取付けると共
に、ラジアル永久磁石に対して隙間を介在させて配置さ
れるラジアル超電導体を熱伝導板に取付け、熱伝導板を
たわみ導体を介して冷凍機に接続し、真空に保持される
第2ケーシングに熱伝導板及び冷凍機を取り付けると共
に第2ケーシングにたわみ導体を収容し、第2ケーシン
グをケーシングに脱着自在に取り付けたことを特徴とす
る。
Further, the structure of the superconducting magnetic bearing device of the present invention for achieving the above-mentioned object comprises a rotating shaft which is driven and rotated in a casing which is held in a vacuum, and a thrust collar is fixed to the rotating shaft, Attach a thrust permanent magnet to the collar, attach a ring-shaped radial permanent magnet to the rotating shaft, attach the thrust superconductor that is placed with a gap to the thrust permanent magnet to the heat conduction plate, and attach it to the radial permanent magnet. The radial superconductor arranged with a gap between them is attached to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, and the heat conduction plate and the refrigerator are attached to the second casing held in vacuum. It is characterized in that the flexible conductor is accommodated in the second casing while being attached, and the second casing is detachably attached to the casing.

【0008】また、上記目的を達成するための本発明の
超電導磁気軸受装置の構成は、真空に保持されるケーシ
ング内に駆動回転される回転軸を備え、回転軸にスラス
トカラーを固定し、スラストカラーにスラスト永久磁石
を取付けると共に回転軸にリング状のラジアル永久磁石
を取付け、スラスト永久磁石に対して隙間を介在させて
配置されるスラスト超電導体を熱伝導板に取付けると共
に、ラジアル永久磁石に対して隙間を介在させて配置さ
れるラジアル超電導体を熱伝導板に取付け、熱伝導板を
たわみ導体を介して冷凍機に接続し、熱伝導板をケーシ
ング側に支持したことを特徴とする。
Further, the structure of the superconducting magnetic bearing device of the present invention for achieving the above object is such that a rotating shaft which is driven and rotated is provided in a casing which is held in a vacuum, and a thrust collar is fixed to the rotating shaft. Attach a thrust permanent magnet to the collar, attach a ring-shaped radial permanent magnet to the rotating shaft, attach the thrust superconductor that is placed with a gap to the thrust permanent magnet to the heat conduction plate, and attach it to the radial permanent magnet. The radial superconductor arranged with a gap therebetween is attached to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, and the heat conduction plate is supported on the casing side.

【0009】そして、スラスト超電導体及びラジアル超
電導体は、高温超電導バルク体であることを特徴とす
る。
The thrust superconductor and the radial superconductor are high-temperature superconducting bulk bodies.

【0010】上記目的を達成するための本発明のフライ
ホイール装置は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記
載の超電導磁気軸受装置と、超電導磁気軸受装置の回転
軸に固定したフライホイールとを備えたことを特徴とす
る。
A flywheel device of the present invention for achieving the above object is a superconducting magnetic bearing device according to any one of claims 1 to 5, and a flywheel fixed to a rotating shaft of the superconducting magnetic bearing device. It is characterized by having.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1には本発明の第1実施形態例
に係る超電導磁気軸受装置が適用されたフライホイール
装置の断面を示してある。
FIG. 1 shows a cross section of a flywheel device to which a superconducting magnetic bearing device according to a first embodiment of the present invention is applied.

【0012】図1に示すように、下方が開放状態のケー
シング1の下面部には第2ケーシング2が取り付けら
れ、ケーシング1には回転軸3の上端が上部ラジアル軸
受31により回転自在に支持され、第2ケーシング2に
は回転軸3の下端が下部ラジアル軸受32により回転自
在に支持されている。回転軸3は上部軸5、中間軸6及
び下部軸7で構成されている。上部軸5の下部フランジ
5aと中間軸6の上部フランジ6aとの間には支持ディスク
8が挟持されてボルト等により固定され、支持ディスク
8の外周にはフライホイールリング9が固定されてい
る。
As shown in FIG. 1, a second casing 2 is attached to the lower surface of a casing 1 whose lower side is open, and the upper end of a rotary shaft 3 is rotatably supported by an upper radial bearing 31 on the casing 1. The lower end of the rotary shaft 3 is rotatably supported on the second casing 2 by a lower radial bearing 32. The rotary shaft 3 is composed of an upper shaft 5, an intermediate shaft 6 and a lower shaft 7. Lower flange of upper shaft 5
A support disk 8 is sandwiched between 5a and an upper flange 6a of the intermediate shaft 6 and fixed by bolts or the like, and a flywheel ring 9 is fixed to the outer circumference of the support disk 8.

【0013】中間軸6の下部フランジ6bと下部軸7の上
部フランジ7aとの間にはスラストカラー10が挟持され
てボルト等により固定され、スラストカラー10の下面
にはリング状の内周永久磁石11及びリング状の外周永
久磁石12が中間リング13を介在させて設けられてい
る。内周永久磁石11及び外周永久磁石12は、例え
ば、Nd系(ネオジウム系)磁石やPr系(プラセオジウム
系)磁石が適用される。
A thrust collar 10 is sandwiched between a lower flange 6b of the intermediate shaft 6 and an upper flange 7a of the lower shaft 7 and fixed by a bolt or the like. The lower surface of the thrust collar 10 has a ring-shaped inner peripheral permanent magnet. 11 and a ring-shaped outer peripheral permanent magnet 12 are provided with an intermediate ring 13 interposed. The inner circumferential permanent magnet 11 and the outer circumferential permanent magnet 12 are, for example, Nd-based (neodymium-based) magnets or Pr-based (praseodymium-based) magnets.

【0014】第2ケーシング2の上面は、例えば、銅製
の熱伝導板15により形成され、第2ケーシング2の下
面には冷凍機16が取り付けられ、熱伝導板15と冷凍
機16は、例えば、銅製のたわみ導体17で接続されて
いる。そして、たわみ導体17は第2ケーシング2の内
部に収容された状態になっている。
The upper surface of the second casing 2 is formed of, for example, a heat conduction plate 15 made of copper, and the refrigerator 16 is attached to the lower surface of the second casing 2. The heat conduction plate 15 and the refrigerator 16 are, for example, They are connected by a flexible conductor 17 made of copper. The flexible conductor 17 is accommodated inside the second casing 2.

【0015】熱伝導板15の内周永久磁石11及び外周
永久磁石12との対向面にはスラスト超電導体である高
温超電導バルク体18が接合されている。第2ケーシン
グ2の上面の対向面(高温超電導バルク体18の上面)
はスラスト密閉板40に覆われて第2ケーシング2が密
封される状態になっている。高温超電導バルク体18
は、例えば、Y系(イットリウム系)超電導物質やGd系
(ガドリウム系)超電導物質が適用される。回転軸3
は、内周永久磁石11、外周永久磁石12及び高温超電
導バルク体18で構成される超電導磁気軸受33により
スラスト方向に支えられて回転自在に支持されている。
A high temperature superconducting bulk body 18, which is a thrust superconductor, is bonded to the surface of the heat conducting plate 15 facing the inner and outer peripheral permanent magnets 11 and 12. Opposing surface of the upper surface of the second casing 2 (upper surface of the high temperature superconducting bulk body 18)
Is covered with the thrust sealing plate 40 so that the second casing 2 is sealed. High temperature superconducting bulk body 18
For example, a Y-based (yttrium-based) superconducting substance or a Gd-based (gadolinium-based) superconducting substance is applied. Rotating shaft 3
Are rotatably supported by being supported in the thrust direction by a superconducting magnetic bearing 33 composed of an inner peripheral permanent magnet 11, an outer peripheral permanent magnet 12 and a high temperature superconducting bulk body 18.

【0016】ケーシング1の上方部には上部軸5の上部
がロータとなる発電・電動機22が設けられ、発電・電
動機22は充・放電によりフライホイールリング9が備
えられた回転軸3の回転エネルギの入出力を行うように
なっている。
A generator / motor 22 having an upper shaft 5 serving as a rotor is provided above the casing 1, and the generator / motor 22 is charged and discharged to rotate energy of a rotary shaft 3 provided with a flywheel ring 9. It is designed to input and output.

【0017】ケーシング1の上部にはケーシング1内を
真空状態にする真空排気口23が設けられ、真空排気口
23を介してケーシング1内を真空状態にすることによ
り、回転軸3の風損を低減すると共に超電導磁気軸受3
3の真空断熱が行われる。
A vacuum exhaust port 23 for making the inside of the casing 1 into a vacuum state is provided in the upper part of the casing 1, and by making the inside of the casing 1 into a vacuum state through the vacuum exhaust port 23, wind damage of the rotating shaft 3 is prevented. Reduced and superconducting magnetic bearing 3
Vacuum insulation of 3 is performed.

【0018】一方、第2ケーシング2の側部には第2真
空排気口24が設けられ、第2真空排気口24に対応す
るケーシング1の部位には補助真空排気口25が設けら
れている。第2真空排気口24は補助真空排気口25に
接続され、第2真空排気口24及び補助真空排気口25
を介して第2ケーシング2内を真空状態にすることによ
り、超電導磁気軸受21及びたわみ導体17の真空断熱
が行われる。第2真空排気口24と補助真空排気口25
の接続は、ケーシング1に設けられた図示しないマンホ
ールや作業穴を介して行われる。
On the other hand, a second vacuum exhaust port 24 is provided on a side portion of the second casing 2, and an auxiliary vacuum exhaust port 25 is provided at a portion of the casing 1 corresponding to the second vacuum exhaust port 24. The second vacuum exhaust port 24 is connected to the auxiliary vacuum exhaust port 25, and the second vacuum exhaust port 24 and the auxiliary vacuum exhaust port 25 are connected.
By making the inside of the second casing 2 into a vacuum state via the, the vacuum insulation of the superconducting magnetic bearing 21 and the flexible conductor 17 is performed. Second vacuum exhaust port 24 and auxiliary vacuum exhaust port 25
Is connected through a manhole (not shown) or a work hole (not shown) provided in the casing 1.

【0019】尚、第2真空排気口24をケーシング1内
に開放し、真空排気口23からケーシング1及び第2ケ
ーシング2の真空排気を同時に行うことも可能である。
It is also possible to open the second vacuum exhaust port 24 into the casing 1 and simultaneously perform vacuum exhaust of the casing 1 and the second casing 2 from the vacuum exhaust port 23.

【0020】上述した超電導磁気軸受装置が適用された
フライホイール装置は、第2ケーシング2側に超電導磁
気軸受33や冷凍機16、たわみ導体17、回転軸3の
一部等を外部で取り付け、必要な性能試験や気密性の確
認を行った後、残りの回転軸3やケーシング1を上方か
ら取り付け、フライホイール装置を組み立てる。そし
て、超電導磁気軸受33の高温超電導バルク体18と内
周永久磁石11との間に磁気反発力を発生させ、フライ
ホイールリング9が備えられた回転軸3の重量を浮上に
より支持してスラスト方向に支持する。
In the flywheel device to which the above-mentioned superconducting magnetic bearing device is applied, the superconducting magnetic bearing 33, the refrigerator 16, the flexible conductor 17, a part of the rotating shaft 3 and the like are externally mounted on the second casing 2 side. After performing various performance tests and confirmation of airtightness, the remaining rotary shaft 3 and the casing 1 are attached from above, and the flywheel device is assembled. Then, a magnetic repulsive force is generated between the high temperature superconducting bulk body 18 of the superconducting magnetic bearing 33 and the inner circumferential permanent magnet 11, and the weight of the rotating shaft 3 provided with the flywheel ring 9 is supported by levitation to support the thrust direction. To support.

【0021】ケーシング1内は真空状態にされているた
め、回転軸3の風損が低減され、また、回転軸3は超電
導磁気軸受33によりスラスト方向に支持されているた
め回転損失が低減され、回転効率が高い状態に維持され
ている。また、高温超電導バルク体18は、第2ケーシ
ング2内で真空断熱されたたわみ導体17を介して冷凍
機16により熱伝導板15で直接冷却されているため、
冷却構造がコンパクトで冷凍損失を低減することができ
る。また、冷凍機16及びたわみ導体17等の冷却装置
を超電導磁気軸受33に隣接配置しているので、冷却経
路上における侵入熱を最小とすることができる。
Since the inside of the casing 1 is in a vacuum state, the windage loss of the rotating shaft 3 is reduced, and the rotating loss is reduced because the rotating shaft 3 is supported in the thrust direction by the superconducting magnetic bearing 33. The rotation efficiency is kept high. Further, since the high-temperature superconducting bulk body 18 is directly cooled by the heat conduction plate 15 by the refrigerator 16 via the flexible conductor 17 that is vacuum-insulated in the second casing 2,
The cooling structure is compact and the refrigeration loss can be reduced. Further, since the cooling devices such as the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 are arranged adjacent to the superconducting magnetic bearing 33, the heat entering the cooling path can be minimized.

【0022】そして、第2ケーシング2により超電導磁
気軸受33、冷凍機16及びたわみ導体17を一体モジ
ュール化してしているので、第2ケーシング2側で軸受
部や冷凍機部、接続部等の組み立てや断熱材等の取付作
業を単独に行った後に、第2ケーシング2をケーシング
1に組み付けることができる。このため、冷凍機部の機
器の取付け作業が容易に且つ高品質に実施でき、組み立
て作業の容易化と高精度化を図ることが可能になる。ま
た、これらの作業をフライホイール下部で行う必要がな
いので、困難な作業を最小にすることが可能になる。
Since the superconducting magnetic bearing 33, the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 are integrated into a module by the second casing 2, the bearing portion, the refrigerator portion and the connecting portion are assembled on the second casing 2 side. The second casing 2 can be assembled to the casing 1 after the attachment work of the heat insulating material or the like is performed independently. Therefore, the work of attaching the device of the refrigerator unit can be performed easily and with high quality, and the assembling work can be facilitated and the accuracy can be improved. Moreover, since it is not necessary to perform these operations under the flywheel, it is possible to minimize difficult operations.

【0023】更に、第2ケーシング2により超電導磁気
軸受33、冷凍機16及びたわみ導体17を一体モジュ
ール化してしているので、第2ケーシング2を単独で真
空状態にすることができ、フライホイール装置を組み立
てる前に気密性のチェックや冷却試験、加振や荷重を付
加してのスラスト軸受性能試験が大気雰囲気で可能にな
っている。このため、フライホイール装置を組み立てた
後の信頼性が向上し、フライホイール装置を一度組み立
てた後に、調整不良による分解・再組み立て作業を実施
する事態を防止することができ、組み立て・メンテナン
ス作業の短縮を図ることができる。
Furthermore, since the superconducting magnetic bearing 33, the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 are integrated into a module by the second casing 2, the second casing 2 can be evacuated by itself, and the flywheel device can be used. The airtightness check, cooling test, and thrust bearing performance test with vibration and load applied before assembly are possible in the atmosphere. Therefore, the reliability after assembling the flywheel device is improved, and it is possible to prevent the disassembling / reassembling work due to misalignment after the flywheel device is assembled once, and the assembling / maintenance work can be prevented. It can be shortened.

【0024】図2に基づいて本発明の第2実施形態例を
説明する。図2には本発明の第2実施形態例に係る超電
導磁気軸受装置が適用されたフライホイール装置の断面
を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同
一符号を付してある。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a cross section of a flywheel device to which a superconducting magnetic bearing device according to a second embodiment of the present invention is applied. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0025】図2に示すように、下方が開放状態のケー
シング1の下面部には第2ケーシング2が取り付けら
れ、ケーシング1には回転軸3の上端及び下端が補助玉
軸受4により回転自在に支持されている。回転軸3は、
超電導磁気軸受21によりスラスト方向及びラジアル方
向に支えられて回転自在に支持されている。回転軸3は
上部軸5、中間軸6及び下部軸7で構成されている。上
部軸5の下部フランジ5aと中間軸6の上部フランジ6aと
の間には支持ディスク8が挟持されてボルト等により固
定され、支持ディスク8の外周にはフライホイールリン
グ9が固定されている。
As shown in FIG. 2, a second casing 2 is attached to the lower surface of a casing 1 whose lower side is open, and the upper and lower ends of a rotating shaft 3 are rotatably supported by auxiliary ball bearings 4 on the casing 1. It is supported. The rotating shaft 3
It is rotatably supported by being supported in a thrust direction and a radial direction by a superconducting magnetic bearing 21. The rotary shaft 3 is composed of an upper shaft 5, an intermediate shaft 6 and a lower shaft 7. A support disk 8 is sandwiched between the lower flange 5a of the upper shaft 5 and the upper flange 6a of the intermediate shaft 6 and fixed by bolts or the like, and a flywheel ring 9 is fixed to the outer periphery of the support disk 8.

【0026】中間軸6の下部フランジ6bと下部軸7の上
部フランジ7aとの間にはスラストカラー10が挟持され
てボルト等により固定され、スラストカラー10の下面
にはリング状の内周永久磁石11及びリング状の外周永
久磁石12が中間リング13を介在させて設けられてい
る。また、下部軸7の外周には永久磁石リング14が軸
方向に4組設けられている。内周永久磁石11、外周永
久磁石12及び永久磁石リング14は、例えば、Nd系
(ネオジウム系)磁石やPr系(プラセオジウム系)磁石
が適用される。
A thrust collar 10 is sandwiched between a lower flange 6b of the intermediate shaft 6 and an upper flange 7a of the lower shaft 7 and fixed by bolts or the like. The lower surface of the thrust collar 10 has a ring-shaped inner peripheral permanent magnet. 11 and a ring-shaped outer peripheral permanent magnet 12 are provided with an intermediate ring 13 interposed. Further, four sets of permanent magnet rings 14 are provided on the outer periphery of the lower shaft 7 in the axial direction. The inner peripheral permanent magnet 11, the outer peripheral permanent magnet 12, and the permanent magnet ring 14 are, for example, Nd-based (neodymium-based) magnets or Pr-based (praseodymium-based) magnets.

【0027】第2ケーシング2の上面及び下部軸7との
対向部は、例えば、銅製の熱伝導板15により形成さ
れ、第2ケーシング2の下面には冷凍機16が取り付け
られ、熱伝導板15と冷凍機16は、例えば、銅製のた
わみ導体17で接続されている。そして、たわみ導体1
7は第2ケーシング2の内部に収容された状態になって
いる。
The upper surface of the second casing 2 and the portion facing the lower shaft 7 are formed by, for example, a heat conduction plate 15 made of copper, and a refrigerator 16 is attached to the lower surface of the second casing 2 and the heat conduction plate 15 is attached. The refrigerator 16 and the refrigerator 16 are connected by a flexible conductor 17 made of copper, for example. And the flexible conductor 1
7 is accommodated inside the second casing 2.

【0028】熱伝導板15の内周永久磁石11及び外周
永久磁石12との対向面にはスラスト超電導体である高
温超電導バルク体18が接合され、熱伝導板15の永久
磁石リング14との対向面にはラジアル超電導体である
高温超電導バルク体19が接合されている。第2ケーシ
ング2の上面及び下部軸7との対向面(高温超電導バル
ク体18,19の上面)は、密閉板41により覆われて
第2ケーシング2が密閉される状態になっている。高温
超電導バルク体18及び高温超電導バルク体19は、例
えば、Y系(イットリウム系)超電導物質やGa系(ガド
リウム系)超電導物質が適用される。
A high temperature superconducting bulk body 18, which is a thrust superconductor, is joined to the surface of the heat conducting plate 15 facing the inner and outer peripheral permanent magnets 11 and 12, and the heat conducting plate 15 faces the permanent magnet ring 14. A high temperature superconducting bulk body 19 which is a radial superconductor is joined to the surface. The upper surface of the second casing 2 and the surface facing the lower shaft 7 (the upper surfaces of the high-temperature superconducting bulk bodies 18 and 19) are covered with the sealing plate 41 so that the second casing 2 is sealed. For the high-temperature superconducting bulk body 18 and the high-temperature superconducting bulk body 19, for example, a Y-based (yttrium-based) superconducting substance or a Ga-based (gadolinium-based) superconducting substance is applied.

【0029】ケーシング1の上方部には上部軸5の上部
がロータとなる発電・電動機22が設けられ、発電・電
動機22は充・放電によりフライホイールリング9が備
えられた回転軸3の回転エネルギの入出力を行うように
なっている。
A generator / motor 22 having an upper shaft 5 serving as a rotor is provided above the casing 1, and the generator / motor 22 is charged / discharged to rotate energy of a rotary shaft 3 provided with a flywheel ring 9. It is designed to input and output.

【0030】ケーシング1の上部にはケーシング1内を
真空状態にする真空排気口23が設けられ、真空排気口
23を介してケーシング1内を真空状態にすることによ
り、回転軸3の風損を低減すると共に超電導磁気軸受2
1の真空断熱が行われる。
A vacuum exhaust port 23 for vacuuming the inside of the casing 1 is provided on the upper part of the casing 1, and the inside of the casing 1 is vacuumized via the vacuum exhaust port 23 to prevent wind damage of the rotary shaft 3. Reduced and superconducting magnetic bearing 2
Vacuum insulation of 1 is performed.

【0031】一方、第2ケーシング2の側部には第2真
空排気口24が設けられ、第2真空排気口24に対応す
るケーシング1の部位には補助真空排気口25が設けら
れている。第2真空排気口24は補助真空排気口25に
接続され、第2真空排気口24及び補助真空排気口25
を介して第2ケーシング2内を真空状態にすることによ
り、超電導磁気軸受21及びたわみ導体17の真空断熱
が行われる。第2真空排気口24と補助真空排気口25
の接続は、ケーシング1に設けられた図示しないマンホ
ールや作業穴を介して行われる。
On the other hand, a second vacuum exhaust port 24 is provided on the side portion of the second casing 2, and an auxiliary vacuum exhaust port 25 is provided on the portion of the casing 1 corresponding to the second vacuum exhaust port 24. The second vacuum exhaust port 24 is connected to the auxiliary vacuum exhaust port 25, and the second vacuum exhaust port 24 and the auxiliary vacuum exhaust port 25 are connected.
By making the inside of the second casing 2 into a vacuum state via the, the vacuum insulation of the superconducting magnetic bearing 21 and the flexible conductor 17 is performed. Second vacuum exhaust port 24 and auxiliary vacuum exhaust port 25
Is connected through a manhole (not shown) or a work hole (not shown) provided in the casing 1.

【0032】尚、第1実施形態例と同様に、第2真空排
気口24をケーシング1内に開放し、真空排気口23か
らケーシング1及び第2ケーシング2の真空排気を同時
に行うことも可能である。
As in the case of the first embodiment, it is possible to open the second vacuum exhaust port 24 into the casing 1 and simultaneously perform vacuum exhaust of the casing 1 and the second casing 2 from the vacuum exhaust port 23. is there.

【0033】上述した超電導磁気軸受装置が適用された
フライホイール装置は、第2ケーシング2側に超電導磁
気軸受21や冷凍機16、たわみ導体17、回転軸3の
一部等を外部で取り付け、必要な性能試験や気密性の確
認を行った後、残りの回転軸3やケーシング1を上方か
ら取り付け、フライホイール装置を組み立てる。そし
て、超電導磁気軸受21の高温超電導バルク体18と内
周永久磁石11及び外周永久磁石12との間に磁気反発
力を発生させ、フライホイールリング9が備えられた回
転軸3の重量を浮上により支持してスラスト方向に支持
すると共に、回転軸3のモーメントを支持してラジアル
方向に支持する。
In the flywheel device to which the above-mentioned superconducting magnetic bearing device is applied, the superconducting magnetic bearing 21, the refrigerator 16, the flexible conductor 17, a part of the rotary shaft 3 and the like are externally mounted on the second casing 2 side. After performing various performance tests and confirmation of airtightness, the remaining rotary shaft 3 and the casing 1 are attached from above, and the flywheel device is assembled. Then, a magnetic repulsive force is generated between the high temperature superconducting bulk body 18 of the superconducting magnetic bearing 21 and the inner peripheral permanent magnet 11 and the outer peripheral permanent magnet 12 to levitate the weight of the rotary shaft 3 provided with the flywheel ring 9 by levitation. It supports and supports in the thrust direction, and supports the moment of the rotating shaft 3 in the radial direction.

【0034】ケーシング1内は真空状態にされているた
め、回転軸3の風損が低減され、また、回転軸3は超電
導磁気軸受21によりスラスト方向及びラジアル方向に
支持されているため回転損失が大幅に低減され、回転効
率が極めて高い状態に維持されている。また、高温超電
導バルク体18及び高温超電導バルク体19は、第2ケ
ーシング2内で真空断熱されたたわみ導体17を介して
冷凍機16により熱伝導板15で直接冷却で一体的に冷
却されているため、冷却構造がコンパクトで冷凍損失を
低減することができる。また、冷凍機16及びたわみ導
体17等の冷却装置を超電導磁気軸受21に隣接配置し
ているので、冷却経路上における侵入熱を最小とするこ
とができる。
Since the inside of the casing 1 is in a vacuum state, the windage loss of the rotary shaft 3 is reduced, and since the rotary shaft 3 is supported by the superconducting magnetic bearing 21 in the thrust direction and the radial direction, the rotation loss is reduced. It is greatly reduced, and the rotation efficiency is kept extremely high. Further, the high-temperature superconducting bulk body 18 and the high-temperature superconducting bulk body 19 are integrally cooled by direct cooling by the heat conduction plate 15 by the refrigerator 16 via the flexible conductor 17 vacuum-insulated in the second casing 2. Therefore, the cooling structure is compact and the refrigeration loss can be reduced. Further, since the cooling device such as the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 is arranged adjacent to the superconducting magnetic bearing 21, the heat entering the cooling path can be minimized.

【0035】そして、第2ケーシング2により超電導磁
気軸受21、冷凍機16及びたわみ導体17を一体モジ
ュール化してしているので、第2ケーシング2側で軸受
部や冷凍機部、接続部等の組み立てや断熱材等の取付作
業を単独に行った後に、第2ケーシング2をケーシング
1に組み付けることができる。このため、冷凍機部の機
器の取付け作業が容易に且つ高品質に実施でき、組み立
て作業の容易化と高精度化を図ることが可能になる。ま
た、これらの作業をフライホイール下部で行う必要がな
いので、困難な作業を最小にすることが可能になる。
Since the superconducting magnetic bearing 21, the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 are integrated into a module by the second casing 2, the bearing portion, the refrigerator portion and the connecting portion are assembled on the second casing 2 side. The second casing 2 can be assembled to the casing 1 after the attachment work of the heat insulating material or the like is performed independently. Therefore, the work of attaching the device of the refrigerator unit can be performed easily and with high quality, and the assembling work can be facilitated and the accuracy can be improved. Moreover, since it is not necessary to perform these operations under the flywheel, it is possible to minimize difficult operations.

【0036】更に、第2ケーシング2により超電導磁気
軸受21、冷凍機16及びたわみ導体17を一体モジュ
ール化してしているので、第2ケーシング2を単独で真
空状態にすることができ、フライホイール装置を組み立
てる前に気密性のチェックや冷却試験、加振や荷重を付
加してのスラスト及びラジアル軸受性能試験が大気雰囲
気で可能になっている。このため、フライホイール装置
を組み立てた後の信頼性が向上し、フライホイール装置
を一度組み立てた後に、調整不良による分解・再組み立
て作業を実施する事態を防止することができ、組み立て
・メンテナンス作業の短縮を図ることができる。
Further, since the superconducting magnetic bearing 21, the refrigerator 16 and the flexible conductor 17 are integrated into a module by the second casing 2, the second casing 2 can be evacuated by itself, and the flywheel device can be used. Airtightness check and cooling test before assembly, and thrust and radial bearing performance test with vibration and load added are possible in air atmosphere. For this reason, the reliability after assembling the flywheel device is improved, and it is possible to prevent the disassembling / reassembling work due to misalignment after the flywheel device is assembled once, and the assembling / maintenance work can be prevented. It can be shortened.

【0037】尚、図2に示した第2ケーシング2の内部
とケーシング1の内部を開放状態に構成し、真空排気口
23からの真空排気により超電導磁気軸受21の真空断
熱を実施することも可能であり、この場合も、回転軸3
は超電導磁気軸受21によりスラスト方向及びラジアル
方向に支持されて回転損失が低減され、回転効率が極め
て高い状態に維持される。
The inside of the second casing 2 and the inside of the casing 1 shown in FIG. 2 may be configured to be open, and the superconducting magnetic bearing 21 may be vacuum-insulated by vacuum exhaust from the vacuum exhaust port 23. And in this case also, the rotary shaft 3
Is supported by the superconducting magnetic bearing 21 in the thrust direction and the radial direction, the rotation loss is reduced, and the rotation efficiency is kept extremely high.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の超電導磁気軸受装置の構成は、
真空に保持されるケーシング内に駆動回転される回転軸
を備え、回転軸にスラストカラーを固定し、スラストカ
ラーにスラスト永久磁石を取付け、スラスト永久磁石に
対して隙間を介在させて配置されるスラスト超電導体を
熱伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導体を介して冷凍
機に接続し、真空に保持される第2ケーシングに熱伝導
板及び冷凍機を取り付けると共に第2ケーシングにたわ
み導体を収容し、第2ケーシングをケーシングに脱着自
在に取り付けたので、第2ケーシングによりスラスト超
電導体や冷凍機等を一体モジュール化することができ
る。
The structure of the superconducting magnetic bearing device of the present invention is as follows.
A thrust that is equipped with a rotating shaft that is driven and rotated in a casing that is held in a vacuum, a thrust collar is fixed to the rotating shaft, and a thrust permanent magnet is attached to the thrust collar. The superconductor is attached to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, the heat conduction plate and the refrigerator are attached to the second casing that is held in vacuum, and the flexible conductor is accommodated in the second casing. Since the second casing is detachably attached to the casing, the thrust superconductor, the refrigerator, and the like can be integrated into a module by the second casing.

【0039】このため、回転軸の風損が低減され、回転
軸はスラスト超電導体によりスラスト方向に支持されて
いるため回転損失が低減され、回転効率が高い状態に維
持される。また、冷凍機及びたわみ導体等の冷却装置を
スラスト超電導体に隣接配置しているので、冷却経路上
における侵入熱を最小とすることができる。
Therefore, the windage loss of the rotating shaft is reduced, and the rotating shaft is supported in the thrust direction by the thrust superconductor, so that the rotating loss is reduced and the rotating efficiency is kept high. Further, since the refrigerator and the cooling device such as the flexible conductor are arranged adjacent to the thrust superconductor, the heat entering the cooling path can be minimized.

【0040】また、第2ケーシング側で軸受部や冷凍機
部、接続部等の組み立てや断熱材等の取付作業を単独に
行った後に、第2ケーシングをケーシングに組み付ける
ことができ、冷凍機部の機器の取付け作業が容易に且つ
高品質に実施でき、組み立て作業の容易化と高精度化を
図ることが可能になる。
Further, the second casing can be assembled to the casing after the bearing part, the refrigerator part, the connecting part and the like are assembled and the heat insulating material is attached independently on the second casing side. It is possible to easily and high-quality mount the equipment, and to facilitate the assembling work and improve the accuracy.

【0041】更に、第2ケーシングを単独で真空状態に
することができ、気密性のチェックや冷却試験、加振や
荷重を付加してのスラスト軸受性能試験が大気雰囲気で
可能になり、信頼性が向上し組み立て・メンテナンス作
業の短縮を図ることが可能になる。
Furthermore, the second casing can be evacuated independently, and the airtightness check, cooling test, and thrust bearing performance test with vibration and load applied can be performed in the atmosphere, and reliability is improved. It will be possible to shorten the assembly and maintenance work.

【0042】また、本発明の超電導磁気軸受装置の構成
は、真空に保持されるケーシング内に駆動回転される回
転軸を備え、回転軸にスラストカラーを固定し、スラス
トカラーにスラスト永久磁石を取付けると共に回転軸に
リング状のラジアル永久磁石を取付け、スラスト永久磁
石に対して隙間を介在させて配置されるスラスト超電導
体を熱伝導板に取付けると共に、ラジアル永久磁石に対
して隙間を介在させて配置されるラジアル超電導体を熱
伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導体を介して冷凍機
に接続し、真空に保持される第2ケーシングに熱伝導板
及び冷凍機を取り付けると共に第2ケーシングにたわみ
導体を収容し、第2ケーシングをケーシングに脱着自在
に取り付けたたので、第2ケーシングによりスラスト超
電導体、ラジアル超電導体や冷凍機等を一体モジュール
化することができる。
Further, the structure of the superconducting magnetic bearing device of the present invention comprises a rotating shaft which is driven and rotated in a casing which is held in a vacuum, a thrust collar is fixed to the rotating shaft, and a thrust permanent magnet is attached to the thrust collar. Along with it, a ring-shaped radial permanent magnet is attached to the rotating shaft, and a thrust superconductor is placed with a gap between it and the thrust permanent magnet. The radial superconductor is attached to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, the heat conduction plate and the refrigerator are attached to the second casing that is held in vacuum, and the flexure is applied to the second casing. Since the conductor is accommodated and the second casing is detachably attached to the casing, the thrust superconductor and the radial It can be integrated module of the conductor or the refrigerator or the like.

【0043】このため、回転軸の風損が低減され、回転
軸はスラスト超電導体及びラジアル超電導体によりスラ
スト方向及びラジアル方向に支持されているため回転損
失が大幅に低減され、回転効率が極めて高い状態に維持
される。また、冷凍機及びたわみ導体等の冷却装置をス
ラスト超電導体及びラジアル超電導体に隣接配置してい
るので、冷却経路上における侵入熱を最小とすることが
できる。
Therefore, the windage loss of the rotary shaft is reduced, and the rotary shaft is supported in the thrust direction and the radial direction by the thrust superconductor and the radial superconductor, so that the rotation loss is greatly reduced and the rotation efficiency is extremely high. Maintained in a state. Further, since the cooling device such as the refrigerator and the flexible conductor is arranged adjacent to the thrust superconductor and the radial superconductor, the heat entering the cooling path can be minimized.

【0044】また、第2ケーシング側で軸受部や冷凍機
部、接続部等の組み立てや断熱材等の取付作業を単独に
行った後に、第2ケーシングをケーシングに組み付ける
ことができ、冷凍機部の機器の取付け作業が容易に且つ
高品質に実施でき、組み立て作業の容易化と高精度化を
図ることが可能になる。
Further, the second casing can be assembled to the casing after the bearing part, the refrigerator part, the connecting part and the like are assembled and the heat insulating material is attached on the second casing side. It is possible to easily and high-quality mount the equipment, and to facilitate the assembling work and improve the accuracy.

【0045】更に、第2ケーシングを単独で真空状態に
することができ、気密性のチェックや冷却試験、加振や
荷重を付加してのスラスト及びラジアル軸受性能試験が
大気雰囲気で可能になり、信頼性が向上し組み立て・メ
ンテナンス作業の短縮を図ることが可能になる。
Furthermore, the second casing can be evacuated independently, and the airtightness check, cooling test, thrust and radial bearing performance test with vibration and load applied can be performed in the atmosphere. The reliability is improved and the assembly and maintenance work can be shortened.

【0046】また、本発明の超電導磁気軸受装置の構成
は、真空に保持されるケーシング内に駆動回転される回
転軸を備え、回転軸にスラストカラーを固定し、スラス
トカラーにスラスト永久磁石を取付けると共に回転軸に
リング状のラジアル永久磁石を取付け、スラスト永久磁
石に対して隙間を介在させて配置されるスラスト超電導
体を熱伝導板に取付けると共に、ラジアル永久磁石に対
して隙間を介在させて配置されるラジアル超電導体を熱
伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導体を介して冷凍機
に接続し、熱伝導板をケーシング側に支持したので、ス
ラスト超電導体及びラジアル超電導体により回転軸をス
ラスト方向及びラジアル方向に支持することができ、か
つ、回転軸の傾きに対する剛性も付与できる。
Further, the structure of the superconducting magnetic bearing device of the present invention is provided with a rotating shaft which is driven and rotated in a casing held in vacuum, the thrust collar is fixed to the rotating shaft, and the thrust permanent magnet is attached to the thrust collar. Along with it, a ring-shaped radial permanent magnet is attached to the rotating shaft, and a thrust superconductor is placed with a gap between it and the thrust permanent magnet. Since the radial superconductor is attached to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, and the heat conduction plate is supported on the casing side, the thrust superconductor and the radial superconductor are used to thrust the rotating shaft. Can be supported in both the radial direction and the radial direction, and rigidity can be imparted to the inclination of the rotating shaft.

【0047】このため、回転軸の風損が低減され、回転
損失が大幅に低減され、回転効率が極めて高い状態に維
持される。また、冷凍機及びたわみ導体等の冷却装置を
スラスト超電導体及びラジアル超電導体に隣接配置して
いるので、冷却経路上における侵入熱を最小とすること
ができる。
Therefore, the windage loss of the rotary shaft is reduced, the rotation loss is significantly reduced, and the rotation efficiency is maintained in a very high state. Further, since the cooling device such as the refrigerator and the flexible conductor is arranged adjacent to the thrust superconductor and the radial superconductor, the heat entering the cooling path can be minimized.

【0048】本発明のフライホイール装置は、請求項1
乃至請求項5のいずれかに記載の超電導磁気軸受装置
と、超電導磁気軸受装置の回転軸に固定したフライホイ
ールとを備えたので、フライホイールを有する電力貯蔵
等に有用となる。
The flywheel device of the present invention is defined in claim 1.
Since the superconducting magnetic bearing device according to any one of claims 5 to 5 and the flywheel fixed to the rotating shaft of the superconducting magnetic bearing device are provided, the superconducting magnetic bearing device is useful for power storage and the like having a flywheel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態例に係る超電導磁気軸受
装置が適用されたフライホイール装置の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a flywheel device to which a superconducting magnetic bearing device according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の第2実施形態例に係る超電導磁気軸受
装置が適用されたフライホイール装置の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a flywheel device to which a superconducting magnetic bearing device according to a second embodiment of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 2 第2ケーシング 3 回転軸 4 補助玉軸受 5 上部軸 6 中間軸 7 下部軸 8 支持ディスク 9 フライホイールリング 10 スラストカラー 11 内周永久磁石 12 外周永久磁石 13 中間リング 14 永久磁石リング 15 熱伝導板 16 冷凍機 17 たわみ導体 18,19 高温超電導バルク体 21,33 超電導磁気軸受 22 発電・電動機 23 真空排気口 24 第2真空排気口 25 補助真空排気口 31 上部ラジアル軸受 32 下部ラジアル軸受 41 密閉板 1 casing 2 Second casing 3 rotation axes 4 auxiliary ball bearings 5 Upper shaft 6 Middle axis 7 Lower shaft 8 support discs 9 flywheel ring 10 Thrust color 11 Inner circumference permanent magnet 12 Peripheral permanent magnet 13 Middle ring 14 Permanent magnet ring 15 heat conduction plate 16 refrigerator 17 Flexible conductor 18,19 High temperature superconducting bulk 21,33 Superconducting magnetic bearing 22 Power generator / motor 23 Vacuum exhaust port 24 Second vacuum exhaust port 25 Auxiliary vacuum exhaust port 31 Upper radial bearing 32 Lower radial bearing 41 Sealing plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古村 清司 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 鹿島 直二 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 南 正晴 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 河島 裕 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 Fターム(参考) 3J102 AA01 BA03 CA21 DA02 DA03 DA06 FA30 5H607 BB25 DD09 GG03 GG23    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kiyoshi Furumura             20 Kitakanzan, Otakamachi, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi             No. 1 Chubu Electric Power Co., Inc.             Inside the technical laboratory (72) Inventor Naoji Kashima             20 Kitakanzan, Otakamachi, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi             No. 1 Chubu Electric Power Co., Inc.             Inside the technical laboratory (72) Inventor Masaharu Minami             2-1-1 Niihama, Arai-cho, Takasago City, Hyogo Prefecture             Takasago Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Yu Kawashima             2-1-1 Niihama, Arai-cho, Takasago City, Hyogo Prefecture             Takasago Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. F term (reference) 3J102 AA01 BA03 CA21 DA02 DA03                       DA06 FA30                 5H607 BB25 DD09 GG03 GG23

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空に保持されるケーシング内に駆動回
転される回転軸を備え、回転軸にスラストカラーを固定
し、スラストカラーにスラスト永久磁石を取付け、スラ
スト永久磁石に対して隙間を介在させて配置されるスラ
スト超電導体を熱伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導
体を介して冷凍機に接続し、真空に保持される第2ケー
シングに熱伝導板及び冷凍機を取り付けると共に第2ケ
ーシングにたわみ導体を収容し、第2ケーシングをケー
シングに脱着自在に取り付けたことを特徴とする超電導
磁気軸受装置。
1. A rotary shaft, which is driven and rotated in a casing held in a vacuum, has a thrust collar fixed to the rotary shaft, a thrust permanent magnet is attached to the thrust collar, and a gap is interposed between the thrust permanent magnet. The thrust superconductor arranged as a unit to the heat conduction plate, the heat conduction plate is connected to the refrigerator via the flexible conductor, the heat conduction plate and the refrigerator are attached to the second casing that is held in vacuum, and the second casing is also attached. A superconducting magnetic bearing device, wherein a flexible conductor is accommodated and a second casing is detachably attached to the casing.
【請求項2】 請求項1において、スラスト超電導体
は、高温超電導バルク体であることを特徴とする超電導
磁気軸受装置。
2. The superconducting magnetic bearing device according to claim 1, wherein the thrust superconductor is a high-temperature superconducting bulk body.
【請求項3】 真空に保持されるケーシング内に駆動回
転される回転軸を備え、回転軸にスラストカラーを固定
し、スラストカラーにスラスト永久磁石を取付けると共
に回転軸にリング状のラジアル永久磁石を取付け、スラ
スト永久磁石に対して隙間を介在させて配置されるスラ
スト超電導体を熱伝導板に取付けると共に、ラジアル永
久磁石に対して隙間を介在させて配置されるラジアル超
電導体を熱伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導体を介
して冷凍機に接続し、真空に保持される第2ケーシング
に熱伝導板及び冷凍機を取り付けると共に第2ケーシン
グにたわみ導体を収容し、第2ケーシングをケーシング
に脱着自在に取り付けたことを特徴とする超電導磁気軸
受装置。
3. A casing, which is held in a vacuum, is provided with a rotating shaft that is driven to rotate, a thrust collar is fixed to the rotating shaft, a thrust permanent magnet is attached to the thrust collar, and a ring-shaped radial permanent magnet is attached to the rotating shaft. Attach the thrust superconductor that is placed with a gap to the thrust permanent magnet to the heat conduction plate, and attach the radial superconductor that is placed with a gap to the radial permanent magnet to the heat conduction plate. Connecting the heat conducting plate to the refrigerator via a flexible conductor, attaching the heat conducting plate and the refrigerator to a second casing held in vacuum, and accommodating the flexible conductor in the second casing, and placing the second casing in the casing. A superconducting magnetic bearing device that is detachably attached.
【請求項4】 真空に保持されるケーシング内に駆動回
転される回転軸を備え、回転軸にスラストカラーを固定
し、スラストカラーにスラスト永久磁石を取付けると共
に回転軸にリング状のラジアル永久磁石を取付け、スラ
スト永久磁石に対して隙間を介在させて配置されるスラ
スト超電導体を熱伝導板に取付けると共に、ラジアル永
久磁石に対して隙間を介在させて配置されるラジアル超
電導体を熱伝導板に取付け、熱伝導板をたわみ導体を介
して冷凍機に接続し、熱伝導板をケーシング側に支持し
たことを特徴とする超電導磁気軸受装置。
4. A rotary shaft that is driven and rotated in a casing that is held in a vacuum, a thrust collar is fixed to the rotary shaft, a thrust permanent magnet is attached to the thrust collar, and a ring-shaped radial permanent magnet is attached to the rotary shaft. Attach the thrust superconductor that is placed with a gap to the thrust permanent magnet to the heat conduction plate, and attach the radial superconductor that is placed with a gap to the radial permanent magnet to the heat conduction plate. The superconducting magnetic bearing device is characterized in that the heat conducting plate is connected to the refrigerator via a flexible conductor, and the heat conducting plate is supported on the casing side.
【請求項5】 請求項3もしくは請求項4において、ス
ラスト超電導体及びラジアル超電導体は、高温超電導バ
ルク体であることを特徴とする超電導磁気軸受装置。
5. The superconducting magnetic bearing device according to claim 3 or 4, wherein the thrust superconductor and the radial superconductor are high-temperature superconducting bulk bodies.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
の超電導磁気軸受装置と、超電導磁気軸受装置の回転軸
に固定したフライホイールとを備えたことを特徴とする
フライホイール装置。
6. A flywheel device, comprising: the superconducting magnetic bearing device according to claim 1; and a flywheel fixed to a rotation shaft of the superconducting magnetic bearing device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016525179A (en) * 2013-07-02 2016-08-22 アイユーシーエフ−エイチワイユー(インダストリー−ユニバーシティ コーオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティ)Iucf−Hyu (Industry−University Cooperation Foundation Hanyang University) Energy storage device
CN109687635A (en) * 2012-04-03 2019-04-26 波音公司 Nested-rotor open-core flywheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109687635A (en) * 2012-04-03 2019-04-26 波音公司 Nested-rotor open-core flywheel
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