JP2019031965A - 電磁駆動ピストンを有する回転機 - Google Patents
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Abstract
Description
回転機(10)であって、
周縁(148)を画定する固定子(18)、
第1の磁石パターンで前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された複数の第1の離散磁石(160、162)からなる複数の第1の磁石アレイ(67A、67B、68A、68B)、
回転軸の周りで回転可能であり、本体(36)を画定する回転子(20)であって、前記本体(36)が、第1の通路(32)を画定する、回転子(20)、及び
複数の第1の磁気素子(150、152)を含む第1のピストン(26)であって、前記第1のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で駆動され、前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、前記第1の磁石パターンで配置され、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)と相互作用するように位置付けされ、前記回転子(20)が前記回転軸の周りを回転する時に第1の磁力を生成し、前記第1の磁力が、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で前記第1のピストン(26)を駆動させるのに必要な第1の量の力を表す、第1のピストン(26)
を備えている回転機。
複数の第2の磁気素子(150、152)を含む第2のピストン(30)を含み、前記第2のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記本体(36)によって画定された第2の通路(34)内で駆動され、前記固定子(18)が、複数の第2の離散磁石(164、166)からなる複数の第2の磁石アレイ(65A、65B、66A、66B)を含む、条項1に記載の回転機(10)。
前記複数の第2の離散磁石(164,166)が、前記第2のピストン(30)の前記第2の磁気素子(150、152)と相互作用するように位置付けされ、前記回転子が前記回転軸の周りを回転する時に第2の磁力を生成し、前記第2の磁力が、前記回転子(20)の前記第2の通路(34)内で前記第2のピストン(30)を駆動させるのに必要な第2の量の力を表す、条項2に記載の回転機(10)。
前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)によって画定された磁化の第2の方向とは反対の磁化の第1の方向を画定する、条項1に記載の回転機(10)。
前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、強磁性バー(167、168)を含み、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)が、永久磁石である、条項1に記載の回転機(10)。
前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、永久磁石であり、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)が、強磁性バー(250、252)である、条項1に記載の回転機(10)。
前記回転機(10)が、動作の4段階を含むスターリングエンジンである、条項1に記載の回転機(10)。
前記第1の磁力が、前記第1のピストン(26)を前記スターリングエンジンの動作の4段階のうちの1つに駆動するように構成されている、条項7に記載の回転機(10)。
前記回転機が、スターリングサイクルを利用する低温クーラーであり、前記低温クーラーが、負荷(50)に冷却をもたらす、条項1に記載の回転機(10)。
前記第1のピストン(26)が、軸受(70)によって前記回転子(20)に連結されている、条項1に記載の回転機(10)。
前記軸受(70)が、たわみ軸受、気体軸受、滑り軸受、及びリニアボール軸受からなる群から選択される、条項10に記載の回転機(10)。
前記第1のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記回転軸に対して実質的に垂直な方向に、前記第1の通路(32)内で配向される、条項1に記載の回転機(10)。
前記第1のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記回転軸に対して実質的に平行な方向に駆動される、条項1に記載の回転機(10)。
前記第1の磁気素子(150、152)が、前記回転子(20)の前記回転軸に対して実質的に垂直な磁化の方向を画定する、条項1に記載の回転機(10)。
前記第1の磁気素子(150、152)が、前記回転子(20)の前記回転軸に対して実質的に平行な磁化の方向を画定する、条項1に記載の回転機(10)。
前記回転子(20)の前記回転軸の周りに位置付けされた再生器(24)を含む、条項1に記載の回転機(10)。
第1の再生器(24A)及び第2の再生器(24B)を含み、前記第1の再生器(24A)が、前記回転子(20)の第1の側部(302)に位置付けされ、前記第2の再生器(24B)が、前記第1の側部(302)の反対側の、前記回転子(20)の第2の側部(302)に位置付けされている、条項1に記載の回転機(10)。
回転機(10)の一部である回転子(20)の第1の通路(32)内で第1のピストン(26)を駆動させる方法であって、
回転軸の周りで前記回転子(20)を回転させることであって、前記回転子(20)が、周縁(148)を画定する固定子(18)によって囲まれ、複数の第1の磁石アレイ(67A、67B、68A、68B)が、第1の磁石パターンで前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された複数の第1の離散磁石(160、162)からなる、前記回転子(20)を回転させることと、
前記回転子(20)が前記回転軸の周りで回転する時に第1の磁力を生成することであって、前記第1の磁力が、前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された前記複数の第1の離散磁石(160、162)と前記第1のピストン(26)の複数の第1の磁気素子(150、152)との間の相互作用によって生成される、第1の磁力を生成することと、
前記第1の磁力によって、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で前記第1のピストン(26)を駆動させることと
を含む方法。
前記回転子(20)が前記回転軸の周りを回転する時に第2の磁力を生成することをさらに含み、前記第2の磁力が、前記回転子(20)の第2の通路(34)内で第2のピストン(30)を駆動させるのに必要な第2の量の力を表す、条項18に記載の方法。
前記第1のピストン(26)をスターリングサイクルの4段階のうちの1つに駆動することを含む、条項18に記載の方法。
Claims (15)
- 回転機(10)であって、
周縁(148)を画定する固定子(18)、
第1の磁石パターンで前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された複数の第1の離散磁石(160、162)からなる複数の第1の磁石アレイ(67A、67B、68A、68B)、
回転軸の周りで回転可能であり、本体(36)を画定する回転子(20)であって、前記本体(36)が、第1の通路(32)を画定する、回転子(20)、及び
複数の第1の磁気素子(150、152)を含む第1のピストン(26)であって、前記第1のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で駆動され、前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、前記第1の磁石パターンで配置され、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)と相互作用するように位置付けされ、前記回転子(20)が前記回転軸の周りを回転する時に第1の磁力を生成し、前記第1の磁力が、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で前記第1のピストン(26)を駆動させるのに必要な第1の量の力を表す、第1のピストン(26)
を備えている回転機。 - 複数の第2の磁気素子(150、152)を含む第2のピストン(30)を含み、前記第2のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記本体(36)によって画定された第2の通路(34)内で駆動され、前記固定子(18)が、複数の第2の離散磁石(164、166)からなる複数の第2の磁石アレイ(65A、65B、66A、66B)を含む、請求項1に記載の回転機(10)。
- 前記複数の第2の離散磁石(164,166)が、前記第2のピストン(30)の前記第2の磁気素子(150、152)と相互作用するように位置付けされ、前記回転子が前記回転軸の周りを回転する時に第2の磁力を生成し、前記第2の磁力が、前記回転子(20)の前記第2の通路(34)内で前記第2のピストン(30)を駆動させるのに必要な第2の量の力を表す、請求項2に記載の回転機(10)。
- 前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)によって画定された磁化の第2の方向とは反対の磁化の第1の方向を画定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、強磁性バー(167、168)を含み、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)が、永久磁石である、請求項1から4のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記複数の第1の離散磁石(160、162)が、永久磁石であり、前記第1のピストン(26)の前記第1の磁気素子(150、152)が、強磁性バー(250、252)である、請求項1から5のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記回転機(10)が、動作の4段階を含むスターリングエンジンである、請求項1から6のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記第1の磁力が、前記第1のピストン(26)を前記スターリングエンジンの動作の4段階のうちの1つに駆動するように構成されている、請求項7に記載の回転機(10)。
- 前記回転機が、スターリングサイクルを利用する低温クーラーであり、前記低温クーラーが、負荷(50)に冷却をもたらす、請求項1から8のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記第1のピストン(26)が、軸受(70)によって前記回転子(20)に連結され、前記軸受(70)が、たわみ軸受、気体軸受、滑り軸受、及びリニアボール軸受からなる群から選択される、請求項1から9のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 前記第1のピストン(26)が、前記回転子(20)の前記回転軸に対して実質的に垂直な方向に、前記第1の通路(32)内で配向される、請求項1から10のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 第1の再生器(24A)及び第2の再生器(24B)を含み、前記第1の再生器(24A)が、前記回転子(20)の第1の側部(302)に位置付けされ、前記第2の再生器(24B)が、前記第1の側部(302)の反対側の、前記回転子(20)の第2の側部(302)に位置付けされている、請求項1から11のいずれか一項に記載の回転機(10)。
- 回転機(10)の一部である回転子(20)の第1の通路(32)内で第1のピストン(26)を駆動させる方法であって、
回転軸の周りで前記回転子(20)を回転させることであって、前記回転子(20)が、周縁(148)を画定する固定子(18)によって囲まれ、複数の第1の磁石アレイ(67A、67B、68A、68B)が、第1の磁石パターンで前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された複数の第1の離散磁石(160、162)からなる、前記回転子(20)を回転させることと、
前記回転子(20)が前記回転軸の周りで回転する時に第1の磁力を生成することであって、前記第1の磁力が、前記固定子(18)の前記周縁(148)の周りに配置された前記複数の第1の離散磁石(160、162)と前記第1のピストン(26)の複数の第1の磁気素子(150、152)との間の相互作用によって生成される、第1の磁力を生成することと、
前記第1の磁力によって、前記回転子(20)の前記第1の通路(32)内で前記第1のピストン(26)を駆動させることと
を含む方法。 - 前記回転子(20)が前記回転軸の周りを回転する時に第2の磁力を生成することをさらに含み、前記第2の磁力が、前記回転子(20)の第2の通路(34)内で第2のピストン(30)を駆動させるのに必要な第2の量の力を表す、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のピストン(26)をスターリングサイクルの4段階のうちの1つに駆動することを含む、請求項13又は14に記載の方法。
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