JP3078654B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents

磁気浮上搬送装置

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JP3078654B2
JP3078654B2 JP16228492A JP16228492A JP3078654B2 JP 3078654 B2 JP3078654 B2 JP 3078654B2 JP 16228492 A JP16228492 A JP 16228492A JP 16228492 A JP16228492 A JP 16228492A JP 3078654 B2 JP3078654 B2 JP 3078654B2
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pipe
cooling
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正行 高橋
展史 南
純平 湯山
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日本真空技術株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高温超伝導体を用いた
磁気浮上搬送装置に関するもので、特に、高温超伝導体
の冷却機構に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高温超伝導体を用いた磁気浮上搬
送装置では高温超伝導体の冷却機構として、熱伝導の良
い材料で作られた管路の外側から直接冷媒により冷却す
る方法や、図2に示すような管路の外側に冷媒を循環す
る冷却管を取付けて、管路と冷却管の熱接触により冷却
する方法が用いられている。図において、管路1は熱伝
導の良い材料で作られており、室温領域Aと隔壁2によ
って区分された断熱真空領域B内に水平に配設されてい
る。管路1内には熱伝導の良いガス、例えば、ヘリウム
ガスが導入され、管路1の外周には室温領域Aに置かれ
た冷却装置3からの冷媒を循環流通する冷却管4が巻き
付けられている。また、管路1内にはレール5上を走行
する移動自在なキャリア6が配設され、そのキャリア6
には2つの高温超伝導体7a、7bが間隔をおいて取り
付けられている。キャリア6はキャリア移動手段8によ
ってレール5上を走行させられるが、そのキャリア移動
手段8は、室温領域Aに置かれた駆動モータ9と、その
駆動モータ9に連結された駆動プーリ10と、管路1内
に配設された従動プーリ11と、駆動プーリ10と従動
プーリ11との間に架け渡され、キャリア6に取り付け
られたベルト12とで出来ている。管路1の外部上方に
は管路1と平行に移動自在な搬送アーム13が水平に配
設され、その搬送アーム13の一端部は搬送物(図示せ
ず)を載せる部分になっているが、他端部にはカウンタ
ーウエイト14が取り付けられ、搬送アーム13のバラ
ンスが取られている。また、搬送アーム13には、キャ
リア6に取り付けられた高温超伝導体7a、7bと同じ
間隔で2つの永久磁石15a、15bが取り付けられて
いる。
【0003】このような装置において、2つの永久磁石
15a、15bと2つの高温超伝導体7a、7bとを対
向するように配置し、冷却装置3より冷媒を冷却管4に
循環流通させて、管路1内に封入したガスを介して高温
超伝導体7a、7bを超伝導臨界温度以下になるまで冷
却する。
【0004】次に、2つの永久磁石15a、15bを高
温超伝導体7a、7bに近づけて行くと、高温超伝導体
7a、7bが永久磁石15a、15bに及ばす浮上力
と、永久磁石15a、15bやカウンターウエイト14
を取り付けた搬送アーム13の質量荷重とが釣り合い、
反磁性力およびピン止め力により、永久磁石15a、1
5bが所定の高さで浮上静止し、管路1と非接触の状態
になる。
【0005】その後、キャリア移動手段8によって、キ
ャリア6を水平に移動させると、キャリア6に取り付け
られた2つの高温超伝導体7a、7bも水平に移動す
る。2つの高温超伝導体7a、7bの水平移動により、
永久磁石15a、15bと搬送アーム13が水平移動
し、搬送アーム13の一端部において搬送物の授受が行
われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気浮上搬送装
置は、上記のように熱伝導の良い材料で作られていた管
路1の中に熱伝導の良いガスを封入し、その外側に冷却
装置3に接続された冷却管4を巻付け、冷却管4に冷媒
を循環流通することによって、高温超伝導体7a、7b
を超伝導臨界温度以下になるまで冷却している。しかし
ながら、管路1が断熱真空領域B内に配設され、キャリ
ア移動手段8の駆動モータ9および駆動プーリ10が室
温領域Aに設置されるため、ベルト12隔壁2および管
路1の壁部を貫通させなければならず、各貫通部分にお
いて真空に対する気密シール性を保つことが難しくなる
という問題があった。そこで、管路1を室温領域Aと断
熱真空領域Bとに亘るように配設すれば、上記問題は解
消されるが、その場合、室温領域A側から断熱真空領域
B側への熱の流入を小さくするために、室温領域A側の
管路を熱伝導の悪い材料で作らなければならず、断熱真
空領域B側の熱伝導の良い材料との間で爆発圧着法等に
より接合しなければならなくなるため、接合部の断面積
が大きくなり、管路の肉厚が厚くなり、コンパクト化し
にくく、冷却効率も悪くなるという問題がある。
【0007】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、高温超伝導体を超伝導臨界温度以下にするときの
冷却効率が良く、気密シール性の良好な磁気浮上搬送装
置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、熱伝導の良いガスが封入された管路内
に、複数の高温超伝導体が間隔をおいて取り付けられた
移動自在なキャリアを配置し、前記高温超伝導体を前記
ガスを介して冷却すると共に前記キャリアを管路の軸線
方向に移動させることによって、前記管路外に配置さ
れ、前記高温超伝導体と同じ間隔で複数の永久磁石が取
り付けられた搬送アームを前記管路と非接触の状態で管
路の軸線方向と平行な方向に移動させるようにした磁気
浮上搬送装置において、熱伝導の悪い材料で作られた前
記管路を隔壁によって区分された室温領域と断熱真空領
域とに亘って配設すると共に、前記管路内に、管路内を
室温部と低温部に分ける邪魔板を配設し、前記管路の低
温部内に管路外の冷却装置から冷媒を循環流通させる冷
却フィン付きの冷却管を配設したことを特徴とするもの
である。
【0009】
【作用】この発明においては、複数の永久磁石と高温超
伝導体とを対向するように配置し、冷却装置より冷却管
に冷媒を循環流通させることによって、管路内の熱伝導
の良い封入ガスを冷却フィンを介して冷却し、高温超伝
導体を超伝導臨界温度以下になるまで冷却する。
【0010】次に、複数の永久磁石を高温超伝導体に近
づけて行くと、高温超伝導体が永久磁石に及ぼす浮上力
と、永久磁石を取り付けた搬送アームの質量荷重とが釣
り合い、反磁性力およびピン止め力により、永久磁石が
所定の高さで浮上静止し、管路と非接触の状態になる。
【0011】その後、キャリアを水平に移動させると、
キャリアに取り付けられた複数の高温超伝導体も水平に
移動する。複数の高温超伝導体の水平移動により、複数
の永久磁石と搬送アームが水平移動し、搬送アームの一
端部において搬送物の授受が行われる。ところで、管路
が室温領域と断熱真空領域とに亘って配設されているた
め、キャリアの移動手段を管路の室温部に設けることが
でき、真空に対する気密シールがいらなくなる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。この発明の実施例の磁気浮上搬送装
置は図1に示されている。この図において、1は熱伝導
の悪い材料(例えば、ステンレス等)で作られた管路で
あり、邪魔板16により室温部1aと低温部1bに分け
られている。2は室温領域Aと断熱真空領域Bとを区分
する隔壁であり、管路1の室温部1aが室温領域Aに、
また、低温部1bが断熱真空領域Bにそれぞれ位置する
ように隔壁2と管路1とが接続され、管路1が室温領域
Aと断熱真空領域Bとに亘って水平に配置されている。
そして、管路1の低温部1bは断熱真空領域B内で真空
断熱されている。管路1内には熱伝導の良いガス(例え
ば、ヘリウムガス)が封入されており、その低温部1b
内には室温領域Aに置かれた冷却装置3に接続されて冷
媒(例えば、ヘリウムガス)が循環流通する冷却管4が
内蔵されている。冷却管4には冷却効果を増すための冷
却フィン17が取り付けられている。また、管路1内に
はレール5上を走行する移動自在なキャリア6が配設さ
れ、そのキャリア6には2つの高温超伝導体7a、7b
が間隔をおいて取り付けられている。キャリア6はキャ
リア移動手段8によってレール5上を走行させられる
が、そのキャリア移動手段8は、管路1の室温部1aの
外側に取り付けられた駆動モータ9と、その駆動モータ
9に連結された駆動プーリ10と、管路1の低温部1b
内に配設された従動プーリ11と、駆動プーリ10と従
動プーリ11との間に架け渡され、キャリア6に取り付
けられたベルト12とで出来ている。管路1を室温部1
aと低温部1bに分ける邪魔板6はキャリア移動手段8
のベルト12によるキャリア6の走行に伴う封入ガスの
対流を防いでいる。管路1の低温部1bの外部上方には
管路1と平行に移動自在な搬送アーム13が水平に配設
され、その搬送アーム13の一端部は搬送物(図示せ
ず)を載せる部分になっているが、他端部にはカウンタ
ーウエイト14が取り付けられ、搬送アーム13のバラ
ンスが取られている。また、搬送アーム13には、キャ
リア6に取り付けられた高温超伝導体7a、7bと同じ
間隔で2つの永久磁石15a、15bが取り付けられて
いる。
【0013】このような実施例において、2つの永久磁
石15a、15bと2つの高温超伝導体7a、7bとを
対向するように配置し、冷却装置3より冷媒を冷却管4
に循環流通させて、管路1内の封入ガスを冷却し、高温
超伝導体7a、7bを超伝導臨界温度以下になるまで冷
却する。
【0014】次に、2つの永久磁石15a、15bを図
示していない昇降手段によって、高温超伝導体7a、7
bに近づけて行くと、高温超伝導体7a、7bが永久磁
石15a、15bに及ぼす浮上力と、永久磁石15a、
15bやカウンターウエイト14を取り付けた搬送アー
ム13の質量荷重とが釣り合い、反磁性力およびピン止
め力により、永久磁石15a、15bが所定の高さで浮
上静止し、管路1と非接触の状態になる。
【0015】その後、キャリア移動手段8によって、キ
ャリア6を水平に移動させると、キャリア6に取り付け
られた2つの高温超伝導体7a、7bも水平に移動す
る。2つの高温超伝導体7a、7bの水平移動により、
永久磁石15a、15bや搬送アーム13が水平移動
し、搬送アーム13の一端部において搬送物の授受が行
われる。
【0016】ところで、上記実施例においては、高温超
伝導体と永久磁石との数は2個であるが、これらをそれ
以上の数にして、これらの組数を増加してもよい。ま
た、冷却装置3に冷凍機を用いてもよい。
【0017】
【発明の効果】この発明においては、上記のように熱伝
導の良いガスが封入される管路を熱伝導の悪い材料で作
り、隔壁により区分された室温領域と断熱真空領域とに
亘って配設すると共に、管路内を室温部と低温部に分け
る邪魔板を設け、低温部内に管路外の冷却装置からの冷
媒を循環流通させる冷却フィン付きの冷却管を配設する
うにしているので、管路に真空に対する気密シールを設
けることなく、キャリア移動手段を室温領域に設けるこ
とができ、管路の室温部から低温部への熱の流入がな
く、効率よく高温超伝導体を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の説明図
【図2】従来の磁気浮上搬送装置の説明図
【符号の説明】
1・・・・・・・・・・・・管路 1a・・・・・・・・・・・管路の室温部 1b・・・・・・・・・・・管路の低温部 2・・・・・・・・・・・・隔壁 3・・・・・・・・・・・・冷却装置 4・・・・・・・・・・・・冷却管 5・・・・・・・・・・・・レール 6・・・・・・・・・・・・キャリア 7a、7b・・・・・・・・高温超伝導体 8・・・・・・・・・・・・キャリア移動手段 9・・・・・・・・・・・・駆動モータ 10・・・・・・・・・・・駆動プーリ 11・・・・・・・・・・・従動プーリ 12・・・・・・・・・・・ベルト 13・・・・・・・・・・・搬送アーム 14・・・・・・・・・・・カウンターウエイト 15a、15b・・・・・・永久磁石 16・・・・・・・・・・・邪魔板 17・・・・・・・・・・・冷却フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 7/20 B65H 5/00 H01F 6/00 ZAA

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱伝導の良いガスが封入された管路内に、
    複数の高温超伝導体が間隔をおいて取り付けられた移動
    自在なキャリアを配置し、前記高温超伝導体を前記ガス
    を介して冷却すると共に前記キャリアを管路の軸線方向
    に移動させることによって、前記管路外に配置され、前
    記高温超伝導体と同じ間隔で複数の永久磁石が取り付け
    られた搬送アームを前記管路と非接触の状態で管路の軸
    線方向と平行な方向に移動させるようにした磁気浮上搬
    送装置において、熱伝導の悪い材料で作られた前記管路
    を隔壁によって区分された室温領域と断熱真空領域とに
    亘って配設すると共に、前記管路内に、管路内を室温部
    と低温部に分ける邪魔板を配設し、前記管路の低温部内
    に管路外の冷却装置から冷媒を循環流通させる冷却フィ
    ン付きの冷却管を配設したことを特徴とする磁気浮上搬
    送装置。
JP16228492A 1992-05-28 1992-05-28 磁気浮上搬送装置 Expired - Lifetime JP3078654B2 (ja)

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JPH05335142A JPH05335142A (ja) 1993-12-17
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