JP2005180311A

JP2005180311A - フライホイール式蓄電装置

Info

Publication number: JP2005180311A
Application number: JP2003422518A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Morimoto; 篤史森本; Motohiro Kazaoka; 基博風岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】フライホイール軸受部におけるアキシャル方向の荷重を軽減することで軸受部の耐久性を向上すると同時に、永久磁石による誘起電圧上昇で発生する鉄損を軽減することでエネルギー効率を向上することができるフライホイール式蓄電装置を供給することを目的とする。
【解決手段】フライホイール３の上部に設けた断面が凹形の永久磁石２と、筐体１の内部で前記永久磁石２と空間を介して対向する位置に同形状、同断面、かつ磁極が対称である第二永久磁石４を設けることにより、軸受部５，６に加わるフライホイール３の荷重を軽減すると同時に、永久磁石２と第二永久磁石４の間に磁束を集中させ、誘起電圧上昇を抑制することで鉄損を軽減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、系統電源や、太陽電池、風力発電等の自然エネルギーを利用する際の電力安定供給、及び負荷が急変した際の補助供給を行うフライホイール式蓄電装置に関する。

従来、この種のフライホイール式蓄電装置は、図３に示すようにリング状基体としての継鉄１０１の一の面に、タイル状の多数の永久磁石１０２が所定間隔ａ１を以って２列にリング状に配列されて接着されている。永久磁石１０２は厚さ方向に着磁され、第１の列ではＮ極がフライホイール用回転体１０３と対向して配され、第２の列ではＳ極がフライホイール用回転体１０３と対向して配されている。また、各Ｎ極とＳ極とは向かい合って配される。この永久磁石１０２によりフライホイール用回転体１０３を吸引してその荷重を軽減し、軸受１０４の負荷を軽減している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１６２９０号公報（要約、第７図）

このような従来のフライホイール式蓄電装置では、円盤状の永久磁石による磁束の発散で誘起電圧上昇により鉄損が増大するという課題があり、蓄電装置内部での損失を低減し、エネルギーを有効に蓄積することが強く求められている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、永久磁石による誘起電圧上昇による鉄損を削減し、エネルギーを有効に蓄積することができるフライホイール式蓄電装置を提供することを目的としている。

本発明のフライホイール式蓄電装置は、上記目的を達成するために、筐体と、フライホイールと、前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する鉄損低減手段を備える構成としたものである。

この手段により鉄損低減手段により装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

また、筐体と、フライホイールと、前記筐体内部に前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する第二永久磁石を前記永久磁石と対向する位置に空間を介して備える構成としたものである。

この手段により永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

さらに、筐体と、前記筐体内に断面が凹形の永久磁石を備えたフライホイールと、前記永久磁石と対向する位置に前記永久磁石と断面形状が同じで、かつ断面及び磁極が対称になるように空間を介して設けられた第二永久磁石を備える構成としたものである。

さらに、リング状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成としたものである。

この手段により永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができ、さらに製造を容易にすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

また、少なくとも２つ以上、かつ円弧状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成としたものである。

本発明によれば、筐体と、フライホイールと、前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する鉄損低減手段を備える構成とすることで、装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

また、筐体と、フライホイールと、前記筐体内部に前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する第二永久磁石を前記永久磁石と対向する位置に空間を介して備える構成とすることで、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

さらに、永久磁石及び第二永久磁石は、凹形で、かつ互いに断面形状が同一、かつ対向して設けることで、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

また、リング状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成とすることで、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができ、さらに製造を容易にすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

さらに、少なくとも２つ以上、かつ円弧状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成とすることで、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、筐体と、フライホイールと、前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する鉄損低減手段を備える構成とすることで、装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるフライホイール式蓄電装置を提供できる。

また、筐体と、フライホイールと、前記筐体内部に前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する第二永久磁石を前記永久磁石と対向する位置に空間を介して備える構成としたものであり、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるという作用を有する。

さらに、永久磁石及び第二永久磁石は、凹形で、かつ互いに断面形状が同一としたものであり、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるという作用を有する。

また、リング状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成としたものであり、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるという作用を有する。

さらに、回転方向に水平に少なくとも２つ以上、かつ円弧状である永久磁石及び第二永久磁石を備える構成としたものであり、永久磁石と第二永久磁石との間に磁束を集中することができ、永久磁石からフライホイールへの磁束の発散を低減、すなわち誘起電圧上昇による鉄損を低減することで装置内部での損失を低減し、エネルギーの有効利用を可能とすることができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１のフライホイール式蓄電装置の構成図を示す。図に示すように、フライホイール式蓄電装置は筐体１と、上部に断面が凹形の永久磁石２を有したフライホイール３と、筐体１の内部で永久磁石２と対向する位置に永久磁石２と断面が同じで断面形状と磁極が対称になるように空間を介して設けられた第二永久磁石４を備えている。また、回転する永久磁石２を有したフライホイール３は軸受部５ａ、及び５ｂにより固定軸６に結合している。

次に図２に荷重の軽減及び磁束の発散の低減の説明図を示す。図に示すように、フライホイール３に設けた永久磁石２のＮ極、Ｓ極と、筐体１に設けた第二永久磁石４のＮ極、Ｓ極とは互いに対向する極と相向かい合うように設置している。これにより永久磁石２と第二永久磁石４は互いに引き寄せられることとなる。また、永久磁石２及び第二永久磁石４の磁束は互いの相反する極間に集中し、フライホイール３への磁束の発散を軽減している。

以上のように本実施例によれば、磁気浮上によるフライホイール３の荷重軽減を図ると同時に、磁束を永久磁石２と第二永久磁石４との間に集中し、内部の巻線に生じる誘起電圧上昇を抑制、すなわち鉄損を低減することが可能となる。また、荷重軽減により軸受部６の負荷を軽減できるため、耐久性及び効率を向上することができる。

なお、本実施の形態において、永久磁石及び第二永久磁石は断面が凹形でリング状の永久磁石としたが、断面が凹形で円弧状の永久磁石及び第二永久磁石としても作用効果に差異はない。

電力の安定供給、及び長寿命かつ低損失な瞬低補償装置として、ビル設備や半導体工場などの非居住空間のシステム用途や、小型分散型電源の蓄電手段として一般住宅用途にも適用できる。

本発明の実施の形態におけるフライホイール式蓄電装置の構成図同荷重軽減及び磁束発散低減の説明図従来のフライホイール式蓄電装置の構成図

符号の説明

１筐体
２永久磁石
３フライホイール
４第二永久磁石
５軸受部
６固定軸

Claims

筐体と、フライホイールと、前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する鉄損低減手段を備えたフライホイール式蓄電装置。
筐体と、フライホイールと、前記筐体内部に前記フライホイールを磁気浮上させるために設けた永久磁石と、前記永久磁石からの磁束の発散により発生する誘起電圧上昇による鉄損を低減する第二永久磁石を前記永久磁石と対向する位置に空間を介して備えたフライホイール式蓄電装置。
永久磁石及び第二永久磁石は、凹形で、かつ互いに断面形状が同じである請求項２に記載のフライホイール式蓄電装置。
永久磁石及び第二永久磁石は、リング状である請求項２あるいは３に記載のフライホイール式蓄電装置。
永久磁石及び第二永久磁石は、少なくとも２つ以上、かつ円弧状である請求項２あるいは３に記載のフライホイール式蓄電装置。