JP2007278265A - 高周波超伝導電磁エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 モーターが電気エネルギーを変換して得られるのは回転運動エネルギーである。リニアモーターカーは直線的運動エネルギーを得られるが軌道設備を必要とする。高周波超伝導電磁エンジンは、従来型の「超伝導電磁エンジン」を完成させて、軌道設備を必要とせずに電気エネルギーを直線的運動エネルギーに変換することを目的とする。
【解決手段】 超伝導磁石に対して固定された位置にあるループに高周波数の脈流を流すことにより、そのループに超伝導磁石の磁界による電磁力を発生させる一方、高周波数の脈流磁界が作用して超伝導磁石の永久電流に働く電磁力の力積が運動量に変化しない無効となるので、ループに発生した電磁力を推進力・制動力・浮力として利用する装置。
【選択図】図１

Description

本発明は超伝導現象を利用して電気エネルギーから変換された直線的運動エネルギーを人間が利用可能にする技術に関する。また、その直線的運動エネルギーを利用して大きな回転運動エネルギーを得る技術に関する。また、その直線的運動エネルギーから大きな電気エネルギーを得る技術に関する。

電気エネルギーを運動エネルギーに変換して利用可能にする技術としては各種のモーター（電動機）や、リニアモーターカーの使用するリニアモーターがある。電気エネルギーを得る技術には各種の発電機がある。これらに加えて従来型の「超伝導電磁エンジン」（特許文献１参照）がある。「超伝導電磁エンジン」に流す脈流は、通常の周波数では装置が機能しないと考えられる。そこで、高周波超伝導電磁エンジンは、装置を機能させる脈流の性質を明らかにして「超伝導電磁エンジン」を完成させたものである。
特開２００５−１８５０７９号公報

モーターが電気エネルギーを変換して得られるのは回転運動エネルギーである。リニアモーターカーは直線的運動エネルギーを得ることができるが軌道設備を必要とする。高周波超伝導電磁エンジンは、従来型の「超伝導電磁エンジン」を完成させて、軌道設備を必要とせずに電気エネルギーを直線的運動エネルギーに変換することを目的とする。

高周波超伝導電磁エンジンを利用して極めて大きい物体も回転させられるようにする。

高周波超伝導電磁エンジンを利用して従来の発電機よりも安価・安全・大量に電気エネルギーを得る。

超伝導磁石に対して固定された位置にある低消費電力の丈夫なループに高周波数の脈流を流すことにより、そのループに超伝導磁石の磁界による電磁力を発生させる一方、高周波数の脈流の磁界が作用して超伝導磁石の永久電流に働く電磁力の力積が運動量に変化しない無効となるので、ループに発生した電磁力を推進力・制動力・浮力として利用する請求項１の装置。

請求項１の装置を複数回転軸ないしその延長に固定し、請求項１の装置に回転半径に対して垂直な同じ回転方向の推進力を生じさせ、請求項１の装置とともに回転軸とその延長を回転させる装置。

請求項２の装置を発電機に装備し請求項２の装置と共に発電機を回し電力を得る装置。

高周波超伝導電磁エンジンは、従来型の「超伝導電磁エンジン」を完成させて、軌道設備を必要とせずに、小さな消費電力で大きな直線的運動エネルギーを得ることができる。その直線的運動エネルギーは乗り物の推進力・制動力・方向転換力として利用できる他に、重力を打ち消すことができる浮力としても利用できる。

高周波超伝導電磁エンジンは、従来型の「超伝導電磁エンジン」を完成させて、極めて大きな物体をも回転軸の回りに回転させられる。

高周波超伝導電磁エンジンは、従来型の「超伝導電磁エンジン」を完成させて、小電力で強大な磁界を維持できる超伝導磁石が原因で電気エネルギーの増幅が実現できる。

超伝導磁石５のコイルの形状に沿って丈夫で断面積が大きく消費電力が少ない形状の金属の常伝導体１を超伝導磁石５に固定する。この形状ゆえに常伝導体は、消費電力が少ない他に二つの長所を有する。常伝導体に生じる強い推進力を乗り物の骨格に伝えるのに適している。流す電流を低電圧にできるので、電流が作る磁界の波動の力が弱く、超伝導磁石に悪影響を与えない。

常伝導体１には高周波電源２からループを作るようにケーブル４をつなぎ、一方向のみに断続的に流れる脈流を流す。このループは一回巻きの常伝導電磁石となる。脈流の周波数は、その波長がループの一周の長さと一致する程度の高周波数とする。波形の例は図３のようになる。脈流は電流ゼロの部分が磁界を作らないので、脈流の磁界によるローレンツ力がゼロの部分が超伝導磁石に恒常的に存在することになる。常伝導体１を絶縁材で覆って脈流が漏れないようにする。絶縁材は力が加わっても破れない丈夫なものを用いる。超伝導磁石５の構成するループと常伝導体１とケーブル４の構成するループの間には直接的な作用・反作用の法則が成立する。

常伝導体１とケーブル４に流れる脈流の作る磁界が作用して超伝導コイルを流れる永久電流にローレンツ力が作用するが、永久電流を構成する電子対の重心運動を動かすことはできない。電子対の重心運動は永久電流現象の基本原則・運動量秩序に従った動きしかできないからである。運動量秩序とは永久電流を構成する電子対すべての重心運動の運動量が一斉に同じ大きさで変化しなければならないということである。この運動量秩序は、超伝導磁石の強い磁界を作る永久電流の流れる方向だけではなく、外部磁場によるローレンツ力が作用する方向にも、働く。高周波超伝導電磁エンジンの超伝導磁石には、各瞬間において、脈流のローレンツ力がゼロの部分がある。よって、脈流波形の形状ゆえに、この運動量秩序に従った動きを電子対はすることができない。ローレンツ力の力積は電子対の重心運動を動かすことができないので、重心運動の運動量に変化せずに、各超電子の散乱を通じて、最終的には熱エネルギーとして外部に放出される。

従って、脈流の磁界によるローレンツ力を受けて電子対に生じるはずの運動量、すなわち永久電流が流れる方向に対して垂直な電子対の重心運動の運動量から超伝導コイルの材料が運動エネルギーを得て生じるはずの超伝導コイルに働く電磁力が生じない。これにより常伝導体１に働く電磁力のみが残ることになり、その電磁力を直線的運動エネルギーとして利用できる。常伝導体１に働く電磁力の強さは脈流の強さを変えることでコントロールできる。また、電磁力の強さは、常伝導体のループの長さ、超伝導磁石の長さを変えることで、変化させることができる。また、電磁力の強さは、超伝導磁石の磁界の強さを変えることで、変化させることができる。そして、電磁力の方向は、脈流の方向を逆転させることで、逆転できる。

図４のように回転軸８から等距離の対称的な位置７に二つの高周波超伝導電磁エンジンを固定し、高周波超伝導電磁エンジンによる回転半径に対して垂直な推進力９を回転軸に与え、回転運動エネルギーを得る。高周波超伝導電磁エンジンと冷却器を一体として回転軸の延長に固定する。高周波電源と高周波超伝導電磁エンジン・冷却器との接続については、必要に従い、高周波超伝導電磁エンジン・冷却器・高周波電源を一体として回転体・回転軸の延長に固定する。あるいは、回転軸とともに回転する二つの端子とブラシを用いて、電気ケーブルを高周波電源から高周波超伝導電磁エンジン・冷却器に接続する。

高周波超伝導電磁エンジンによって得られる回転エネルギーにより、発電機を回す。

乗り物の船体の骨格に複数の高周波超伝導電磁エンジンを固定して電子制御し、推進力・浮力・制動力を与える。配電については、電源から高周波超伝導電磁エンジンの直前までは高電圧として消費電力を抑え、変圧して低電圧にして高周波超伝導電磁エンジンに高周波数の脈流を流す。

あらゆる乗り物を高性能化できる。物を浮かべて楽に移動できる台が製造できる。極めて巨大な物体をも回転させられる。少ない消費電力で大きな電気エネルギーを得られる。

高周波超伝導電磁エンジンを上から見た平面図である。 高周波超伝導電磁エンジンを示した側面図である。 常伝導体に流す脈流の波形の例 高周波超伝導電磁エンジンにより回転エネルギーを得る方法の概念図である。

符号の説明

１ 常伝導体
２ 高周波脈流電源
３ 冷却器
４ ケーブル
５ 超伝導磁石
６ 波長＝ループ一周の長さ
７ 高周波超伝導電磁エンジン固定位置
８ 回転軸
９ 高周波超伝導電磁エンジンによる推進力

Claims (3)

1. 超伝導磁石に対して固定された位置にあるループに高周波数の脈流を流すことにより、そのループに超伝導磁石の磁界による電磁力を発生させる一方、高周波数の脈流磁界が作用して超伝導磁石の永久電流に働く電磁力の力積が運動量に変化しない無効となるので、ループに発生した電磁力を推進力・制動力・浮力として利用する請求項１の装置。
2. 請求項１の装置を複数回転軸ないしその延長に固定し、請求項１の装置に回転半径に対して垂直な同じ回転方向の推進力を生じさせ、請求項１の装置とともに回転軸とその延長を回転させる装置。
3. 請求項２の装置を発電機に装備して、請求項２の装置とともに発電機を回して電力を得る装置。

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