JP2005283335A - Gas bearing structure and high-speed spinner for nmr - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータの周面を囲むステータを有し、前記ロータと前記ステータとの隙間にガスを供給することにより、前記ロータを回転可能に支持するガス軸受、および試料を封入可能で、タービンが設けられたロータ部と、該ロータを囲むステータ部とを有し、前記タービンにドライブガスが吹き付けられると共に、前記ロータ部と前記ステータ部との隙間にガスが供給されることにより、前記ロータ部が回転するＮＭＲ測定用高速スピナーに関する。 The present invention includes a stator that surrounds a circumferential surface of a rotor, and by supplying gas to a gap between the rotor and the stator, a gas bearing that rotatably supports the rotor, a sample can be enclosed, and a turbine is provided. And a stator portion surrounding the rotor. Drive gas is blown onto the turbine, and gas is supplied to a gap between the rotor portion and the stator portion, thereby the rotor. The present invention relates to a high-speed spinner for NMR measurement whose part rotates.
高速で回転するロータ（シャフト）を回転可能に支持するガス軸受は、例えば、固体高分解用ＮＭＲ測定装置の検出部での被測定試料を高速回転するＮＭＲ用高速スピナーや、ガスマイクロタービン等に用いられている。 A gas bearing that rotatably supports a rotor (shaft) that rotates at high speed is used, for example, in a high-speed spinner for NMR that rotates a sample to be measured at a detection unit of a solid-state high-resolution NMR measurement apparatus, a gas microturbine, It is used.
一例として、ＮＭＲ用高速スピナーを図５を用いて説明する。図５（ａ）は、ＮＭＲ用高速スピナーのロータの軸方向の断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の切断線Ａ−Ａでの断面図である。 As an example, a high-speed spinner for NMR will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a sectional view in the axial direction of the rotor of the NMR high-speed spinner, and FIG. 5B is a sectional view taken along a cutting line AA in FIG.
図において、ハウジング１には、貫通穴３が形成されている。この貫通穴３に、両端面が開放面で、その内部にＮＭＲ測定のための被測定試料を入れることが可能な円筒状のロータ部５が配置される。ロータ部５の一方の端面にはタービン７が設けられ、他方の端面はキャップ９が設けられている。従って、ＮＭＲ測定のための被測定試料は、ロータ部５内に封入可能となっている。 In the figure, a through hole 3 is formed in the housing 1. A cylindrical rotor portion 5 is disposed in the through-hole 3 so that both end surfaces are open surfaces and a sample to be measured for NMR measurement can be placed therein. A turbine 7 is provided on one end face of the rotor portion 5, and a cap 9 is provided on the other end face. Therefore, a sample to be measured for NMR measurement can be enclosed in the rotor unit 5.
一方、ハウジング１の貫通穴３の内周面には、ロータ部５の外周面に対してわずかな隙間を介して対抗するリング状のステータ１１、ステータ１３が設けられている。ステータ１１、ステータ１３には、直径数百ミクロン程度の穴１１ａ、穴１３ａが形成され、これらの穴１１ａ、穴１３ａを介して高圧のガスＧ１が供給されることにより、ロータ部５、タービン７、キャップ９からなる回転体を回転可能に支持するガス軸受が形成されている。更に、ハウジング１の貫通穴３の内周面のタービン７に対向する部分には、リング状のタービンノズル１５が設けられる。このタービンノズル１５には、複数のノズル１５ａが形成され、これらノズル１５ａからタービン７に向かってドライブガス（高圧のジェットガス）Ｇ２が吹き付けられるようになっている。 On the other hand, on the inner peripheral surface of the through hole 3 of the housing 1, there are provided a ring-shaped stator 11 and a stator 13 that are opposed to the outer peripheral surface of the rotor portion 5 through a slight gap. The stator 11 and the stator 13 are formed with a hole 11a and a hole 13a having a diameter of about several hundred microns, and the high pressure gas G1 is supplied through the hole 11a and the hole 13a. A gas bearing that rotatably supports the rotating body including the cap 9 is formed. Further, a ring-shaped turbine nozzle 15 is provided in a portion of the inner peripheral surface of the through hole 3 of the housing 1 facing the turbine 7. A plurality of nozzles 15 a are formed in the turbine nozzle 15, and drive gas (high-pressure jet gas) G <b> 2 is sprayed from the nozzles 15 a toward the turbine 7.
また、１９はロータ部５、タービン７、キャップ９からなる回転体のスラスト方向の位置を保持するスラストステータである。
次に、上記構成の作動を説明する。タービンノズル１５のノズル１５ａから噴出したドライブガスＧ２は、タービン７の翼に吹き付けられ、ロータ部５、タービン７、キャップ９からなる回転体は高速で回転する。一方、ステータ１１、ステータ１３の穴１１ａ、１３ａから供給された高圧ガスＧ１により、ロータ部５、タービン７、キャップ９からなる回転体は回転可能に支持される（例えば、特許文献１参照）。
Next, the operation of the above configuration will be described. The drive gas G2 ejected from the nozzle 15a of the turbine nozzle 15 is blown onto the blades of the turbine 7, and the rotating body including the rotor unit 5, the turbine 7, and the cap 9 rotates at a high speed. On the other hand, the rotor 11, the turbine 7, and the cap 9 are rotatably supported by the high pressure gas G <b> 1 supplied from the holes 11 a and 13 a of the stator 11 and the stator 13 (see, for example, Patent Document 1).
図５に示すような構成において、ロータ部５が高速で回転した場合、ロータ部５の軸方向の中間部は、ハウジング１の貫通穴３の内周面と、ステータ１１と、ステータ１３とで略密閉された空間Ｂにあり、空気との摩擦によってロータ部５の中間部が発熱する問題点がある。例えば、ＮＭＲ測定では、被測定試料の温度は測定条件の一つであり、意図しない発熱は好ましくない。 In the configuration as shown in FIG. 5, when the rotor portion 5 rotates at high speed, the intermediate portion in the axial direction of the rotor portion 5 is the inner peripheral surface of the through hole 3 of the housing 1, the stator 11, and the stator 13. There is a problem that the intermediate portion of the rotor portion 5 generates heat due to friction with air in the substantially sealed space B. For example, in the NMR measurement, the temperature of the sample to be measured is one of the measurement conditions, and unintentional heat generation is not preferable.
ロータ部５の空気との摩擦による温度上昇を抑える提案がいくつか発表されている。一般的な方法は、回転による温度上昇分を見込んでおき、予め冷却した気体を密閉された空間Ｂに送り込むことである。しかし、回転速度に応じて冷却温度を一定に保つことができないし、回転速度が速くなると温度差が大きくなり温度制御の困難さが急激に増大する問題点がある。更に、気体を冷却するための冷凍機や冷媒が必要となる問題点もある。 Several proposals for suppressing temperature rise due to friction of the rotor portion 5 with air have been published. A general method is to allow an increase in temperature due to rotation and send a precooled gas into a sealed space B. However, there is a problem that the cooling temperature cannot be kept constant according to the rotational speed, and that the temperature difference becomes large and the difficulty of temperature control increases rapidly as the rotational speed increases. Furthermore, there is a problem that a refrigerator or a refrigerant for cooling the gas is required.
また、タービン７を駆動した排気を密閉された空間Ｂに送り込む提案もなされている。しかし、排気を集めて密閉された空間Ｂまで導くための配管が必要となる。限られたスペースの中で、独立した配管を配置するのは、設計上の困難さを招き、回転速度や電気性能といったＮＭＲ検出器の性能に影響を及ぼす問題点がある。 In addition, proposals have been made to send the exhaust that has driven the turbine 7 into the sealed space B. However, a pipe for collecting exhaust gas and guiding it to the sealed space B is required. Arranging independent pipes in a limited space causes design difficulties and has a problem that affects the performance of the NMR detector, such as rotational speed and electrical performance.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、簡単な構造で、効率よく冷却できるガス軸受およびＮＭＲ用高速スピナーを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a gas bearing and a high-speed spinner for NMR that can be efficiently cooled with a simple structure.
請求項１に係る発明は、ロータの周面を囲むステータを有し、前記ロータと前記ステータとの隙間にガスを供給することにより、前記ロータを回転可能に支持するガス軸受において、前記ロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスを前記ロータの表面に吹き付けることを特徴とするガス軸受構造である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas bearing that includes a stator that surrounds a circumferential surface of the rotor, and supplies the gas to a gap between the rotor and the stator so as to rotatably support the rotor. The gas bearing structure is characterized in that a gas having the same direction component as the rotation direction is blown onto the surface of the rotor.
ロータの表面に吹き付けられたロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、コアンダ効果（流れの中に物体を置いたときにその物体に沿って流れようとする流体の性質）により、ロータの表面に沿って、ロータの回転方向と同じ方向でロータを略一周するように流れる。 The gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor sprayed on the rotor surface is caused by the Coanda effect (the property of the fluid that flows along the object when the object is placed in the flow). It flows along the surface so as to make one round of the rotor in the same direction as the rotation direction of the rotor.
請求項２に係る発明は、前記ロータには、ドライブガスが吹き付けられることにより前記ロータに回転力を与えるタービンが設けられ、前記ロータの表面に吹き付けられる前記ロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、前記タービンに吹き付けられる前の前記ドライブガスの一部であることを特徴とする請求項１記載のガス軸受構造である。 According to a second aspect of the present invention, the rotor is provided with a turbine that applies a rotational force to the rotor when the drive gas is blown, and has the same direction component as the rotation direction of the rotor blown to the surface of the rotor. The gas bearing structure according to claim 1, wherein the gas is a part of the drive gas before being blown to the turbine.
タービンに吹き付けられる前のドライブガスの一部はロータの表面に吹き付けられ、残りがタービンに吹き付けられる。
請求項３に係る発明は、試料を封入可能で、タービンが設けられたロータ部と、該ロータ部を囲むステータ部とを有し、前記タービンにドライブガスが吹き付けられると共に、前記ロータ部と前記ステータ部との隙間にガスが供給されることにより、前記ロータ部が回転するＮＭＲ測定用高速スピナーにおいて、前記ロータ部の回転方向と同じ方向成分を有するガスを前記ロータ部の表面に吹き付けることを特徴とするＮＭＲ用高速スピナーである。
A part of the drive gas before being blown to the turbine is blown to the surface of the rotor, and the rest is blown to the turbine.
The invention according to claim 3 is capable of enclosing a sample, has a rotor portion provided with a turbine, and a stator portion surrounding the rotor portion, and drive gas is blown onto the turbine, and the rotor portion and the rotor In the high-speed NMR measurement spinner in which the rotor part rotates by supplying gas to the gap with the stator part, the gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor part is blown onto the surface of the rotor part. It is a featured high-speed spinner for NMR.
ロータ部の表面に吹き付けられたロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、コアンダ効果によりロータ部の表面に沿って、ロータ部の回転方向と同じ方向でロータ部を略一周するように流れる。 The gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor sprayed on the surface of the rotor portion flows along the surface of the rotor portion by the Coanda effect so as to go around the rotor portion in the same direction as the rotation direction of the rotor portion. .
請求項４に係る発明は、前記ロータ部の表面に吹き付けられる前記ロータ部の回転方向と同じ方向成分を有するガスは、前記タービンに吹き付けられる前の前記ドライブガスの一部であることを特徴とする請求項３記載のＮＭＲ用高速スピナーである。 The invention according to claim 4 is characterized in that the gas having the same directional component as the rotation direction of the rotor portion blown to the surface of the rotor portion is a part of the drive gas before being blown to the turbine. The high-speed spinner for NMR according to claim 3.
タービンに吹き付けられる前のドライブガスの一部はロータ部の表面に吹き付けられ、残りがタービンに吹き付けられる。 A part of the drive gas before being blown to the turbine is blown to the surface of the rotor part, and the rest is blown to the turbine.
請求項１、請求項２に係る発明によれば、ロータの表面に吹き付けられたロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、コアンダ効果によりロータの表面に沿って、ロータの回転方向と同じ方向でロータを略一周するように流れるので、ロータとロータ表面近傍のガスとの相対速度が小さくなる。このため、ロータとロータ表面近傍との抵抗が小さくなり、ロータの発熱量が小さくなり、更に、ロータの表面近傍のガスが常に入れ替わるので、冷却効率がよい。また、ロータを駆動するエネルギーも少なくてよい。 According to the first and second aspects of the invention, the gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor sprayed on the surface of the rotor is the same as the rotation direction of the rotor along the surface of the rotor due to the Coanda effect. Since it flows so as to make one round of the rotor in the direction, the relative velocity between the rotor and the gas in the vicinity of the rotor surface becomes small. For this reason, the resistance between the rotor and the vicinity of the rotor surface is reduced, the amount of heat generated by the rotor is reduced, and the gas in the vicinity of the surface of the rotor is constantly replaced, so that the cooling efficiency is good. Further, the energy for driving the rotor may be small.
請求項２に係る発明によれば、前記ロータの表面に吹き付けられる前記ロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、前記タービンに吹き付けられる前の前記ドライブガスの一部であることにより、簡単な構造で得ることができる。 According to the second aspect of the invention, the gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor blown to the surface of the rotor is a part of the drive gas before being blown to the turbine. Can be obtained with a simple structure.
請求項３、請求項４に係る発明によれば、ロータ部の表面に吹き付けられたロータ部の回転方向と同じ方向成分を有するガスは、コアンダ効果によりロータ部の表面に沿って、ロータ部の回転方向と同じ方向でロータ部を略一周するように流れるので、ロータ部とロータ部表面近傍のガスとの相対速度が小さくなる。このため、ロータ部とロータ部表面近傍との抵抗が小さくなり、ロータ部の発熱量が小さくなり、更に、ロータ部の表面近傍のガスが常に入れ替わるので、冷却効率がよい。また、ロータ部を駆動するエネルギーも少なくてよい。 According to the third and fourth aspects of the invention, the gas having the same directional component as the rotation direction of the rotor portion sprayed on the surface of the rotor portion is caused by the Coanda effect along the surface of the rotor portion. Since it flows so as to make one round of the rotor part in the same direction as the rotation direction, the relative velocity between the rotor part and the gas in the vicinity of the rotor part surface becomes small. For this reason, the resistance between the rotor portion and the vicinity of the surface of the rotor portion is reduced, the amount of heat generated in the rotor portion is reduced, and further, the gas in the vicinity of the surface of the rotor portion is constantly replaced, so that the cooling efficiency is good. Further, the energy for driving the rotor portion may be small.
請求項４に係る発明によれば、前記ロータ部の表面に吹き付けられる前記ロータ部の回転方向と同じ方向成分を有するガスは、前記タービンに吹き付けられる前の前記ドライブガスの一部であることにより、簡単な構造で得ることができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, the gas which has the same direction component as the rotation direction of the said rotor part sprayed on the surface of the said rotor part is a part of said drive gas before being sprayed on the said turbine. Can be obtained with a simple structure.
図１を用いて本発明の形態例を説明する。図１（ａ）は、ＮＭＲ用高速スピナーのロータの軸方向の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ｃ−Ｃでの断面図である。
図において、ハウジング５１には、貫通穴５３が形成されている。この貫通穴５３に、両端面が開放面で、その内部にＮＭＲ測定のための被測定試料を入れることが可能な円筒状のロータ部５５が配置される。ロータ部５５の一方の端面にはタービン５７が設けられ、他方の端面はキャップ５９が設けられている。従って、ＮＭＲ測定のための被測定試料は、ロータ部５５内に封入可能となっている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1A is a cross-sectional view in the axial direction of the rotor of the high-speed spinner for NMR, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the section line CC in FIG.
In the figure, a through hole 53 is formed in the housing 51. A cylindrical rotor portion 55 is disposed in the through-hole 53 so that both end surfaces are open surfaces and a sample to be measured for NMR measurement can be placed therein. A turbine 57 is provided on one end face of the rotor portion 55, and a cap 59 is provided on the other end face. Therefore, a sample to be measured for NMR measurement can be enclosed in the rotor portion 55.
一方、ハウジング５１の貫通穴５３の内周面には、ロータ部５５の外周面に対してわずかな隙間を介して対抗するリング状のステータ６１、ステータ６３が設けられている。ステータ６１、ステータ６３には、直径数百ミクロン程度の穴６１ａ、穴６３ａが形成され、これらの穴６１ａ、穴６３ａを介して高圧のガスＧ１が供給されることにより、ロータ部５５、タービン５７、キャップ５９からなる回転体を回転可能に支持するガス軸受が形成されている。更に、ハウジング５１の貫通穴５３の内周面のタービン５７に対向する部分には、リング状のタービンノズル６５が設けられる。このタービンノズル６５には、複数のノズル６５ａが形成され、これらノズル６５ａからタービン５７に向かってドライブガス（高圧のガス）Ｇ２が吹き付けられるようになっている。 On the other hand, on the inner peripheral surface of the through hole 53 of the housing 51, a ring-shaped stator 61 and a stator 63 that are opposed to the outer peripheral surface of the rotor portion 55 through a slight gap are provided. The stator 61 and the stator 63 are formed with a hole 61a and a hole 63a having a diameter of about several hundred microns, and the high pressure gas G1 is supplied through the hole 61a and the hole 63a. A gas bearing that rotatably supports the rotating body including the cap 59 is formed. Further, a ring-shaped turbine nozzle 65 is provided at a portion of the inner peripheral surface of the through hole 53 of the housing 51 facing the turbine 57. A plurality of nozzles 65 a are formed on the turbine nozzle 65, and drive gas (high-pressure gas) G <b> 2 is blown from the nozzles 65 a toward the turbine 57.
更に、本形態例では、ハウジング５１には、ステータ１１と、ステータ１３とで略密閉された空間にドライブガスＧ２の一部を案内するノズル（穴）５１ａが形成されている。更に、図１（ｂ）に示すように、ノズル５１ａの方向は、ノズル５１ａを通ったドライブガスＧ２が、ロータ部５５の回転方向（図１（ｂ）で矢印ｄ方向）と同じ方向成分を有するような方向となっている。 Further, in the present embodiment, the housing 51 is formed with a nozzle (hole) 51 a that guides a part of the drive gas G <b> 2 in a space substantially sealed by the stator 11 and the stator 13. Further, as shown in FIG. 1B, the direction of the nozzle 51a is such that the drive gas G2 that has passed through the nozzle 51a has the same direction component as the rotation direction of the rotor portion 55 (the arrow d direction in FIG. 1B). It is the direction that has.
次に、上記構成の作動を説明する。タービンノズル６５のノズル６５ａから噴出したドライブガスＧ２は、タービン５７の翼に吹き付けられ、ロータ部５５、タービン５７、キャップ５９からなる回転体は高速で回転する。一方、ステータ６１、ステータ６３の穴６１ａ、６３ａから供給された高圧ガスＧ１により、ロータ部５５、タービン５７、キャップ５９からなる回転体は回転可能に支持される。 Next, the operation of the above configuration will be described. The drive gas G2 ejected from the nozzle 65a of the turbine nozzle 65 is blown to the blades of the turbine 57, and the rotating body including the rotor portion 55, the turbine 57, and the cap 59 rotates at high speed. On the other hand, the rotating body including the rotor portion 55, the turbine 57, and the cap 59 is rotatably supported by the high pressure gas G1 supplied from the holes 61a and 63a of the stator 61 and the stator 63.
更に、ハウジング５１のノズル５１ａを通ったドライブガスＧ２の一部は、コアンダ効果により、ロータ部５５の表面に沿って、ロータ部５５の回転方向と同じ方向でロータ部５５を略一周するように流れる。 Further, a part of the drive gas G2 that has passed through the nozzle 51a of the housing 51 makes one round of the rotor portion 55 in the same direction as the rotation direction of the rotor portion 55 along the surface of the rotor portion 55 due to the Coanda effect. Flowing.
このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ロータ部５５の表面に吹き付けられたロータ部５５の回転方向と同じ方向成分を有するドライブガスＧ２は、コアンダ効果によりロータ部５５の表面に沿って、ロータ部５５の回転方向と同じ方向でロータ部５５を略一周するように流れるので、ロータ部５５とロータ部５５表面近傍のドライブガスＧ２との相対速度が小さくなる。このため、ロータ部５５とロータ部５５表面近傍との抵抗が小さくなり、ロータ部５５の発熱量が小さくなる。また、ロータ部５５を駆動するエネルギーも少なくてよい。更に、ロータ部５５の表面近傍のガスが常に入れ替わる。従って、冷却効率がよい。
（２）ロータ部５５の表面に吹き付けられるロータ部５５の回転方向と同じ方向成分を有するガスは、タービン５７に吹き付けられる前のドライブガスＧ２の一部であることにより、簡単な構造で得ることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
(1) The drive gas G2 having the same direction component as the rotation direction of the rotor portion 55 sprayed on the surface of the rotor portion 55 is in the same direction as the rotation direction of the rotor portion 55 along the surface of the rotor portion 55 due to the Coanda effect. Thus, the rotor portion 55 flows so as to make one round, so that the relative speed between the rotor portion 55 and the drive gas G2 near the surface of the rotor portion 55 becomes small. For this reason, resistance between the rotor part 55 and the rotor part 55 surface vicinity becomes small, and the emitted-heat amount of the rotor part 55 becomes small. Further, the energy for driving the rotor portion 55 may be small. Further, the gas near the surface of the rotor portion 55 is always replaced. Therefore, the cooling efficiency is good.
(2) The gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor portion 55 blown to the surface of the rotor portion 55 is a part of the drive gas G2 before being blown to the turbine 57, and thus can be obtained with a simple structure. Can do.
尚、本発明は、上記形態例に限定するものではない。上記形態例では、ＮＭＲ用高速スピナーで説明を行ったが、ガスマイクロタービン等に用いられるガス軸受にも適用できる。 The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the description has been made with the high-speed spinner for NMR, but it can also be applied to a gas bearing used in a gas microturbine or the like.
本願発明者は、本発明の効果を確認するために、以下のような実験を行った。
最初に、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、ノズルの方向が異なる３つのハウジング５１、ハウジング５１’、ハウジング５１”を用いた。図３（ａ）は、形態例と同じで、ノズルを通ったドライブガスＧ２が、ロータ部５５の回転方向（図３で矢印ｄ方向）と同じ方向成分を有するような方向（順方向）のノズル５１ａを有するハウジング５１である。図３（ｂ）は、ノズルがないハウジング５１’である。図３（ｃ）は、ノズルを通ったドライブガスＧ２が、ロータ部５５の回転方向（図３で矢印ｄ方向）と反対方向成分を有するような方向（逆方向）のノズル５１ａ”を有するハウジング５１”である。
The present inventor conducted the following experiment in order to confirm the effect of the present invention.
First, as shown in FIGS. 3A to 3C, three housings 51, a housing 51 ′, and a housing 51 ″ having different nozzle directions were used. FIG. It is the housing 51 which has the nozzle 51a of the direction (forward direction) in which the drive gas G2 which passed through the nozzle has the same direction component as the rotation direction (arrow d direction in FIG. 3) of the rotor part 55 is the same. 3 (b) shows a housing 51 ′ having no nozzle, and FIG. 3 (c) shows that the drive gas G2 that has passed through the nozzle has a component in the direction opposite to the rotation direction of the rotor portion 55 (the arrow d direction in FIG. 3). A housing 51 ″ having a nozzle 51a ″ in a direction (reverse direction).
そして、このような異なるハウジング５１、ハウジング５１’、ハウジング５１”を用い、ロータ部５５を回転させたときのロータ部５５の回転速度とロータ表面の温度を関係を調べ、その結果を図２に示す。尚、温度測定は、放射温度計を用いた。 Then, using such different housing 51, housing 51 ′, and housing 51 ″, the relationship between the rotational speed of the rotor portion 55 when the rotor portion 55 is rotated and the temperature of the rotor surface is examined, and the result is shown in FIG. In addition, a radiation thermometer was used for the temperature measurement.
ノズル無では、回転速度が５０００Ｈｚから１４０００Ｈｚの間に温度が約１５度上昇する。本形態例の順方向のノズル５１ａでは、約４度しか上昇しない。一方、逆方向のノズル５１ａ”では、温度上昇がノズル無の場合より大きいことがわかる。 Without a nozzle, the temperature rises by about 15 degrees between a rotational speed of 5000 Hz and 14000 Hz. In the forward direction nozzle 51a of this embodiment, it rises only about 4 degrees. On the other hand, it can be seen that the nozzle 51a "in the reverse direction has a higher temperature rise than when there is no nozzle.
次に、異なるハウジング５１、ハウジング５１’、ハウジング５１”を用い、ロータ部５５の回転速度とドライブガスＧ２の圧力との関係を調べ、その結果を図４に示す。本形態例の順方向のノズル５１ａの場合は、ノズル無の場合と比較して、同じ回転速度を得るために必要なドライブガスＧ２の圧力が小さい。また、逆方向のノズル５１ａ”では、同じ回転速度を得るために大きなドライブ圧力を必要とすることが確認された。 Next, the relationship between the rotational speed of the rotor portion 55 and the pressure of the drive gas G2 was examined using different housings 51, 51 ′, and 51 ″, and the results are shown in FIG. In the case of the nozzle 51a, the pressure of the drive gas G2 required to obtain the same rotation speed is smaller than in the case of no nozzle. The reverse direction nozzle 51a "has a large pressure to obtain the same rotation speed. It was confirmed that drive pressure was required.
５１ ハウジング
５５ ロータ部
５７ タービン
６１、６３ ステータ
Ｇ２ ドライブガス
51 Housing 55 Rotor 57 Turbine 61, 63 Stator G2 Drive gas
Claims (4)
前記ロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスを前記ロータの表面に吹き付けることを特徴とするガス軸受構造。 In a gas bearing that has a stator that surrounds the circumferential surface of the rotor, and supplies the gas to the gap between the rotor and the stator so as to rotatably support the rotor.
A gas bearing structure in which a gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor is blown onto the surface of the rotor.
前記ロータの表面に吹き付けられる前記ロータの回転方向と同じ方向成分を有するガスは、前記タービンに吹き付けられる前の前記ドライブガスの一部であることを特徴とする請求項１記載のガス軸受構造。 The rotor is provided with a turbine that imparts rotational force to the rotor by being sprayed with drive gas,
2. The gas bearing structure according to claim 1, wherein the gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor blown to the surface of the rotor is a part of the drive gas before being blown to the turbine.
前記ロータ部の回転方向と同じ方向成分を有するガスを前記ロータ部の表面に吹き付けることを特徴とするＮＭＲ用高速スピナー。 A sample can be enclosed, and has a rotor part provided with a turbine and a stator part surrounding the rotor part, and drive gas is blown onto the turbine, and gas is introduced into a gap between the rotor part and the stator part. In the high-speed spinner for NMR measurement in which the rotor part rotates by being supplied,
A high-speed spinner for NMR, wherein a gas having the same direction component as the rotation direction of the rotor part is blown onto the surface of the rotor part.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004097703A JP2005283335A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Gas bearing structure and high-speed spinner for nmr |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=35181888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004097703A Withdrawn JP2005283335A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Gas bearing structure and high-speed spinner for nmr |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018081079A (en) * | 2016-09-28 | 2018-05-24 | ブルーカー バイオスピン ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＢｒｕｋｅｒ ＢｉｏＳｐｉｎ ＧｍｂＨ | Improved temperature control of NMR-MAS rotor |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004097703A patent/JP2005283335A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018081079A (en) * | 2016-09-28 | 2018-05-24 | ブルーカー バイオスピン ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＢｒｕｋｅｒ ＢｉｏＳｐｉｎ ＧｍｂＨ | Improved temperature control of NMR-MAS rotor |
| US10459044B2 (en) | 2016-09-28 | 2019-10-29 | Bruker Biospin Gmbh | Temperature control of an NMR-MAS rotor |
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