JPH06233479A - 電力貯蔵装置 - Google Patents
電力貯蔵装置Info
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- JPH06233479A JPH06233479A JP50A JP3618293A JPH06233479A JP H06233479 A JPH06233479 A JP H06233479A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 3618293 A JP3618293 A JP 3618293A JP H06233479 A JPH06233479 A JP H06233479A
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- Japan
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- flywheel
- rotary shaft
- housing
- electric power
- rotating shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C37/00—Cooling of bearings
- F16C37/005—Cooling of bearings of magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
- F16C2380/28—Motor, generator coupled with a flywheel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小規模事業所や一般家庭にも設置可能な構造を
得る事で、余剰電力のより有効な活用を図る。 【構成】内部を大気圧とした大気圧ハウジング１に回転
軸２を挿通する。この回転軸２の外周面と上記大気圧ハ
ウジング１の内周面との間にラジアル気体軸受３を設け
る。内部を真空とした真空ハウジング６の内側部分に於
いて、上記回転軸２にフライホイール１０を固定する。
このフライホイール１０に永久磁石１１、１１を固定す
る。上記真空ハウジング６の内側に設けた超電導体１
５、１５を、上記永久磁石１１、１１に対向させ、超電
導スラスト軸受２２を構成する。発電機兼用モータ２１
は、外部からの通電に基づいて上記回転軸２を回転さ
せ、外部からの非通電時にはこの回転軸２の回転に伴な
って発電する。
得る事で、余剰電力のより有効な活用を図る。 【構成】内部を大気圧とした大気圧ハウジング１に回転
軸２を挿通する。この回転軸２の外周面と上記大気圧ハ
ウジング１の内周面との間にラジアル気体軸受３を設け
る。内部を真空とした真空ハウジング６の内側部分に於
いて、上記回転軸２にフライホイール１０を固定する。
このフライホイール１０に永久磁石１１、１１を固定す
る。上記真空ハウジング６の内側に設けた超電導体１
５、１５を、上記永久磁石１１、１１に対向させ、超電
導スラスト軸受２２を構成する。発電機兼用モータ２１
は、外部からの通電に基づいて上記回転軸２を回転さ
せ、外部からの非通電時にはこの回転軸２の回転に伴な
って発電する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る電力貯蔵装置は、
例えば夜間の余剰電力を運動エネルギに変換して貯蔵
し、昼間にこの運動エネルギを電気エネルギに変換して
取り出すものである。
例えば夜間の余剰電力を運動エネルギに変換して貯蔵
し、昼間にこの運動エネルギを電気エネルギに変換して
取り出すものである。
【０００２】
【従来の技術】昼間に比べて夜間の電力消費量は少ない
が、火力発電所、原子力発電所での発電量を消費量に合
わせて細かく調節する事は技術的に難しい。この為に、
夜間には消費し切れない、所謂余剰電力が発生する。こ
の様な余剰電力を貯蔵しておく方法として従来から、揚
水型水力発電所が活用されている。揚水型水力発電所
は、ダムを挟んで高低二つのダム湖を設け、夜間には上
記余剰電力により低い側のダム湖の水を高い側のダム湖
に汲み上げ、昼間には高い側のダム湖から低い側のダム
湖に水を落として、水力発電を行なうものである。
が、火力発電所、原子力発電所での発電量を消費量に合
わせて細かく調節する事は技術的に難しい。この為に、
夜間には消費し切れない、所謂余剰電力が発生する。こ
の様な余剰電力を貯蔵しておく方法として従来から、揚
水型水力発電所が活用されている。揚水型水力発電所
は、ダムを挟んで高低二つのダム湖を設け、夜間には上
記余剰電力により低い側のダム湖の水を高い側のダム湖
に汲み上げ、昼間には高い側のダム湖から低い側のダム
湖に水を落として、水力発電を行なうものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の電力貯蔵装置
は、小規模事業所や一般家庭にも設置可能な構造を得る
事で、余剰電力のより有効な活用を図る事を目的として
いる。
は、小規模事業所や一般家庭にも設置可能な構造を得る
事で、余剰電力のより有効な活用を図る事を目的として
いる。
【０００４】揚水型水力発電所の場合、極めて大規模な
設備になる為、小規模事業所や一般家庭への設置は不可
能であるだけでなく、設置出来る地形が限られる為、例
えば我国に於いても、これ以上あまり設置場所を増やせ
ないのが現状である。
設備になる為、小規模事業所や一般家庭への設置は不可
能であるだけでなく、設置出来る地形が限られる為、例
えば我国に於いても、これ以上あまり設置場所を増やせ
ないのが現状である。
【０００５】この為、回転軸にモーメントの大きなフラ
イホイールを固定すると共に、この回転軸に発電機兼用
モータを組み付けた電力貯蔵装置が研究されている。こ
の電力貯蔵装置の場合、夜間には上記発電機兼用モータ
に余剰電力を供給する事により、上記回転軸及びフライ
ホイールを回転させ、上記余剰電力を機械エネルギに変
換して、フライホイールの回転運動として貯蔵する。そ
して昼間には、この回転運動に基づいて、上記発電機兼
用モータにより発電し、電力を取り出して使用する。
イホイールを固定すると共に、この回転軸に発電機兼用
モータを組み付けた電力貯蔵装置が研究されている。こ
の電力貯蔵装置の場合、夜間には上記発電機兼用モータ
に余剰電力を供給する事により、上記回転軸及びフライ
ホイールを回転させ、上記余剰電力を機械エネルギに変
換して、フライホイールの回転運動として貯蔵する。そ
して昼間には、この回転運動に基づいて、上記発電機兼
用モータにより発電し、電力を取り出して使用する。
【０００６】この様なフライホイールを使用した電力貯
蔵装置として、従来から考えられていたものは、上記回
転軸及びフライホイールに加わる荷重を、スラスト、ラ
ジアル両方向とも、超電導軸受により支承するものであ
った。
蔵装置として、従来から考えられていたものは、上記回
転軸及びフライホイールに加わる荷重を、スラスト、ラ
ジアル両方向とも、超電導軸受により支承するものであ
った。
【０００７】ところが、超電導軸受の場合、軸受の容量
並びに剛性が必ずしも十分ではなく、回転軸及びフライ
ホイールを高速回転させた場合には、これら両部材がラ
ジアル方向に亙って振動し易い。従って、上記回転軸及
びフライホイールをあまり高速回転させる事が出来なか
った。貯蔵可能な電力（運動エネルギ）は、回転速度の
２乗に比例する為、回転軸及びフライホイールの回転速
度を高く出来ないのでは、電力貯蔵装置としての性能向
上を図れない。
並びに剛性が必ずしも十分ではなく、回転軸及びフライ
ホイールを高速回転させた場合には、これら両部材がラ
ジアル方向に亙って振動し易い。従って、上記回転軸及
びフライホイールをあまり高速回転させる事が出来なか
った。貯蔵可能な電力（運動エネルギ）は、回転速度の
２乗に比例する為、回転軸及びフライホイールの回転速
度を高く出来ないのでは、電力貯蔵装置としての性能向
上を図れない。
【０００８】本発明の電力貯蔵装置は、上述の様な事情
に鑑みて発明されたものである。
に鑑みて発明されたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電力貯蔵装置
は、ハウジングに挿通された回転軸と、この回転軸の外
周面と上記ハウジングの内周面との間に設けられたラジ
アル気体軸受と、上記回転軸に固定されたフライホイー
ルと、このフライホイールに固定された永久磁石と、こ
の永久磁石に対向する状態で設けられ、上記永久磁石と
共に超電導スラスト軸受を構成する超電導体と、この超
電導体を冷却する冷却装置と、上記ラジアル気体軸受と
フライホイールとの間に配設してフライホイールが配設
された個所の真空気密保持を図る密封装置と、外部から
の通電に基づいて上記回転軸を回転させ、外部からの非
通電時にはこの回転軸の回転に伴なって発電する、発電
機兼用モータとを備えている。
は、ハウジングに挿通された回転軸と、この回転軸の外
周面と上記ハウジングの内周面との間に設けられたラジ
アル気体軸受と、上記回転軸に固定されたフライホイー
ルと、このフライホイールに固定された永久磁石と、こ
の永久磁石に対向する状態で設けられ、上記永久磁石と
共に超電導スラスト軸受を構成する超電導体と、この超
電導体を冷却する冷却装置と、上記ラジアル気体軸受と
フライホイールとの間に配設してフライホイールが配設
された個所の真空気密保持を図る密封装置と、外部から
の通電に基づいて上記回転軸を回転させ、外部からの非
通電時にはこの回転軸の回転に伴なって発電する、発電
機兼用モータとを備えている。
【００１０】
【作用】上述の様に構成される本発明の電力貯蔵装置の
作用は、次の通りである。夜間等に余剰電力を貯蔵する
際には、発電機兼用モータに余剰電力を供給する事で、
上記回転軸及びフライホイールを回転させる。回転軸と
ハウジングとの間に設けられたラジアル気体軸受の容量
並びに剛性は十分に大きい為、これら回転軸及びフライ
ホイールを高速で回転させる事が出来、十分な電力貯蔵
能力を発揮出来る。
作用は、次の通りである。夜間等に余剰電力を貯蔵する
際には、発電機兼用モータに余剰電力を供給する事で、
上記回転軸及びフライホイールを回転させる。回転軸と
ハウジングとの間に設けられたラジアル気体軸受の容量
並びに剛性は十分に大きい為、これら回転軸及びフライ
ホイールを高速で回転させる事が出来、十分な電力貯蔵
能力を発揮出来る。
【００１１】又、フライホイールは真空な個所に設けら
れている為、このフライホイールの表面と空気との摩擦
に起因するフライホイールの回転速度の低下はなくな
る。
れている為、このフライホイールの表面と空気との摩擦
に起因するフライホイールの回転速度の低下はなくな
る。
【００１２】昼間等、貯蔵したエネルギを取り出して使
用する場合には、上記フライホイールの回転運動に基づ
いて、上記発電機兼用モータにより発電し、電力を取り
出す。
用する場合には、上記フライホイールの回転運動に基づ
いて、上記発電機兼用モータにより発電し、電力を取り
出す。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。大
気圧ハウジング１は、円筒状に形成され、鉛直方向に配
置されている。この大気圧ハウジング１の上端は開放さ
れて、内部を大気圧としている。そして、この大気圧ハ
ウジング１の中心部に回転軸２を挿通している。
気圧ハウジング１は、円筒状に形成され、鉛直方向に配
置されている。この大気圧ハウジング１の上端は開放さ
れて、内部を大気圧としている。そして、この大気圧ハ
ウジング１の中心部に回転軸２を挿通している。
【００１４】上記大気圧ハウジング１の下部内周面に
は、円筒状のラジアル気体軸受３を固定している。燒結
金属等の多孔質材により造られた、このラジアル気体軸
受３の内径は、上記回転軸２の外径よりも僅かに大き
い。従って、回転軸２の外周面とラジアル気体軸受３の
内周面との間には、微小な軸受隙間５が形成される。こ
の軸受隙間５には電力貯蔵装置の運転時に、給気口４か
らラジアル気体軸受３に送り込まれた圧縮空気が吹き出
し、この軸受隙間５内の圧力を上昇させる。この状態で
上記回転軸２のラジアル方向に加わる荷重は、上記圧縮
空気により支承される。上記軸受隙間５から流出した用
済の圧縮空気は、上記大気圧ハウジング１の上端開口並
びに排気口１７を通じて排出される。
は、円筒状のラジアル気体軸受３を固定している。燒結
金属等の多孔質材により造られた、このラジアル気体軸
受３の内径は、上記回転軸２の外径よりも僅かに大き
い。従って、回転軸２の外周面とラジアル気体軸受３の
内周面との間には、微小な軸受隙間５が形成される。こ
の軸受隙間５には電力貯蔵装置の運転時に、給気口４か
らラジアル気体軸受３に送り込まれた圧縮空気が吹き出
し、この軸受隙間５内の圧力を上昇させる。この状態で
上記回転軸２のラジアル方向に加わる荷重は、上記圧縮
空気により支承される。上記軸受隙間５から流出した用
済の圧縮空気は、上記大気圧ハウジング１の上端開口並
びに排気口１７を通じて排出される。
【００１５】一方、上記大気圧ハウジング１の下方に隣
接して、真空ハウジング６が設けられ、この真空ハウジ
ング６と大気圧ハウジング１とでハウジングが構成され
る。この真空ハウジング６内は、図示しない真空ポンプ
の吸入口に接続する等により、真空としている。上記大
気圧ハウジング１の下端部は、上記真空ハウジング６の
蓋板７の中央部に形成した円孔８を貫通して、この真空
ハウジング６内に開口している。又、上記大気圧ハウジ
ング１の下端部内周面と回転軸２の下部外周面との間に
は、密封装置である公知の磁性流体シール装置９を設け
て、上記真空ハウジング６内の圧力上昇を防止してい
る。尚、上記磁性流体シール装置９としては、例えば実
開平４−３１３６８号公報に記載された様な多段式のも
のが、好ましく使用出来る。
接して、真空ハウジング６が設けられ、この真空ハウジ
ング６と大気圧ハウジング１とでハウジングが構成され
る。この真空ハウジング６内は、図示しない真空ポンプ
の吸入口に接続する等により、真空としている。上記大
気圧ハウジング１の下端部は、上記真空ハウジング６の
蓋板７の中央部に形成した円孔８を貫通して、この真空
ハウジング６内に開口している。又、上記大気圧ハウジ
ング１の下端部内周面と回転軸２の下部外周面との間に
は、密封装置である公知の磁性流体シール装置９を設け
て、上記真空ハウジング６内の圧力上昇を防止してい
る。尚、上記磁性流体シール装置９としては、例えば実
開平４−３１３６８号公報に記載された様な多段式のも
のが、好ましく使用出来る。
【００１６】上記回転軸２の下端部で、上記真空ハウジ
ング６の内側に位置する部分には、フライホイール１０
を固定している。このフライホイール１０は、十分に大
きな回転モーメントを有する様に、比重の大きな金属材
料により造っている。そしてこのフライホイール１０の
下面に、それぞれが円環状に造られて軸方向（図１の上
下方向）に着磁された複数（図示の例では２個）の永久
磁石１１、１１を、同心円上に配置固定している。
ング６の内側に位置する部分には、フライホイール１０
を固定している。このフライホイール１０は、十分に大
きな回転モーメントを有する様に、比重の大きな金属材
料により造っている。そしてこのフライホイール１０の
下面に、それぞれが円環状に造られて軸方向（図１の上
下方向）に着磁された複数（図示の例では２個）の永久
磁石１１、１１を、同心円上に配置固定している。
【００１７】一方、上記真空ハウジング６の内側下半部
には、冷却装置を構成する冷却ジャケット１２を、断熱
材１３を介して設けている。上方開口をシールド板１４
により塞いだ、この冷却ジャケット１２内には、超電導
体１５、１５と、この超電導体を冷却させる為の冷却剤
１６（液体窒素）とが設けられている。この冷却剤１６
は、給排口１８、１８を通じて上記冷却ジャケット１２
内に送り込まれ、送り込みに伴なって各超電導体１５、
１５を冷却する。
には、冷却装置を構成する冷却ジャケット１２を、断熱
材１３を介して設けている。上方開口をシールド板１４
により塞いだ、この冷却ジャケット１２内には、超電導
体１５、１５と、この超電導体を冷却させる為の冷却剤
１６（液体窒素）とが設けられている。この冷却剤１６
は、給排口１８、１８を通じて上記冷却ジャケット１２
内に送り込まれ、送り込みに伴なって各超電導体１５、
１５を冷却する。
【００１８】上記超電導体１５、１５は、それぞれの上
面を上記永久磁石１１、１１の下面と対向させた状態
で、上記冷却ジャケット１２内の支持板２７上に支持固
定されている。これら超電導体１５、１５と永久磁石１
１、１１とは超電導スラスト軸受２２を構成し、主とし
て上記回転軸２及びフライホイール１０のスラスト荷重
を支承する。
面を上記永久磁石１１、１１の下面と対向させた状態
で、上記冷却ジャケット１２内の支持板２７上に支持固
定されている。これら超電導体１５、１５と永久磁石１
１、１１とは超電導スラスト軸受２２を構成し、主とし
て上記回転軸２及びフライホイール１０のスラスト荷重
を支承する。
【００１９】更に、上記回転軸２の上端部にはロータ１
９を固定し、前記大気圧ハウジング１の上端部内周面に
はステータ２０を固定して、このステータ２０の内周面
と上記ロータ１９の外周面とを対向させている。これら
ロータ１９とステータ２０とが発電機兼用モータ２１を
構成する。そして、この発電機兼用モータ２１が、外部
からのステータ２０への通電に基づいて上記回転軸２を
回転させ、外部からの非通電時には、この回転軸２の回
転に伴ない上記ステータ２０に於いて発電する。
９を固定し、前記大気圧ハウジング１の上端部内周面に
はステータ２０を固定して、このステータ２０の内周面
と上記ロータ１９の外周面とを対向させている。これら
ロータ１９とステータ２０とが発電機兼用モータ２１を
構成する。そして、この発電機兼用モータ２１が、外部
からのステータ２０への通電に基づいて上記回転軸２を
回転させ、外部からの非通電時には、この回転軸２の回
転に伴ない上記ステータ２０に於いて発電する。
【００２０】上述の様に構成される本発明の電力貯蔵装
置の作用は、次の通りである。夜間等に余剰電力を貯蔵
する際には、発電機兼用モータ２１のステータ２０に余
剰電力を供給する事で、上記回転軸２及びフライホイー
ル１０を回転させる。この際、前記ラジアル気体軸受３
に圧縮空気を送り込み、回転軸２をラジアル方向に亙っ
て支持すると共に、冷却ジャケット１２内の超電導体１
５、１５を冷却しておく。超電導体１５、１５が冷却さ
れ、超電導状態になると、永久磁石１１、１１から出た
磁束が各超電導体１５、１５内に拘束される、所謂ピン
止め効果により、永久磁石１１、１１が超電導体１５、
１５に対して軸方向及び半径方向に移動するのを阻止す
る力が作用する。この力によって、上記回転軸２とフラ
イホイール１０とに作用する、スラスト方向の力及びラ
ジアル方向の力が支承される。
置の作用は、次の通りである。夜間等に余剰電力を貯蔵
する際には、発電機兼用モータ２１のステータ２０に余
剰電力を供給する事で、上記回転軸２及びフライホイー
ル１０を回転させる。この際、前記ラジアル気体軸受３
に圧縮空気を送り込み、回転軸２をラジアル方向に亙っ
て支持すると共に、冷却ジャケット１２内の超電導体１
５、１５を冷却しておく。超電導体１５、１５が冷却さ
れ、超電導状態になると、永久磁石１１、１１から出た
磁束が各超電導体１５、１５内に拘束される、所謂ピン
止め効果により、永久磁石１１、１１が超電導体１５、
１５に対して軸方向及び半径方向に移動するのを阻止す
る力が作用する。この力によって、上記回転軸２とフラ
イホイール１０とに作用する、スラスト方向の力及びラ
ジアル方向の力が支承される。
【００２１】この様に、ラジアル気体軸受３と超電導ス
ラスト軸受２２とを機能させた状態で、上記回転軸２と
フライホイール１０とは浮上状態で支持される。従っ
て、これら両部材２、１０が回転する事に対する抵抗は
極く小さくなる。
ラスト軸受２２とを機能させた状態で、上記回転軸２と
フライホイール１０とは浮上状態で支持される。従っ
て、これら両部材２、１０が回転する事に対する抵抗は
極く小さくなる。
【００２２】回転軸２とフライホイール１０との回転速
度は、上記ステータ２０への通電に伴なって徐々に上昇
する。回転軸２と大気圧ハウジング１との間に設けられ
たラジアル気体軸受３の容量並びに剛性は十分に大きい
為、これら回転軸２及びフライホイール１０を超高速で
回転させる事が出来、十分な電力貯蔵能力を発揮出来
る。
度は、上記ステータ２０への通電に伴なって徐々に上昇
する。回転軸２と大気圧ハウジング１との間に設けられ
たラジアル気体軸受３の容量並びに剛性は十分に大きい
為、これら回転軸２及びフライホイール１０を超高速で
回転させる事が出来、十分な電力貯蔵能力を発揮出来
る。
【００２３】又、直径が大きく、表面積が広いフライホ
イール１０は、真空ハウジング６内に設けられている
為、このフライホイール１０の表面と空気とが摩擦し合
う事はなく、一度上昇したフライホイール１０の回転速
度は、上記発電機兼用モータ２１による電力取り出しを
行なわない限り、殆ど低下する事がなくなる。従って、
一度貯蔵したエネルギの損失は極く少ない。
イール１０は、真空ハウジング６内に設けられている
為、このフライホイール１０の表面と空気とが摩擦し合
う事はなく、一度上昇したフライホイール１０の回転速
度は、上記発電機兼用モータ２１による電力取り出しを
行なわない限り、殆ど低下する事がなくなる。従って、
一度貯蔵したエネルギの損失は極く少ない。
【００２４】昼間等、貯蔵したエネルギを取り出して使
用する場合には、上記ステータ２０を負荷（電気設備）
に接続する。この結果、上記フライホイール１０の回転
運動に基づいて上記ステータ２０に電力が惹起される。
用する場合には、上記ステータ２０を負荷（電気設備）
に接続する。この結果、上記フライホイール１０の回転
運動に基づいて上記ステータ２０に電力が惹起される。
【００２５】次に、図２は、本発明の第二実施例を示し
ている。本実施例の場合、フライホイール１０、１０を
多層（図示の例では３層）にし、これらフライホイール
１０、１０を固定した回転軸２に働くモーメントを大き
くする事で、貯蔵可能な電力を多くしている。
ている。本実施例の場合、フライホイール１０、１０を
多層（図示の例では３層）にし、これらフライホイール
１０、１０を固定した回転軸２に働くモーメントを大き
くする事で、貯蔵可能な電力を多くしている。
【００２６】超電導体１５、１５は、銅等の伝熱性の優
れた金属により造られた取付板２３、２３の上面に支持
し、各取付板２３、２３の外周縁を、有底円筒状に形成
された冷却ジャケット１２の内周面に接触させている。
冷却ジャケット１２内に冷却剤１６を送り込んだ場合、
この冷却ジャケット１２の内周面に接触した取付板２
３、２３が冷却され、更に各取付板２３、２３に支持さ
れた超電導体１５、１５が冷却される。
れた金属により造られた取付板２３、２３の上面に支持
し、各取付板２３、２３の外周縁を、有底円筒状に形成
された冷却ジャケット１２の内周面に接触させている。
冷却ジャケット１２内に冷却剤１６を送り込んだ場合、
この冷却ジャケット１２の内周面に接触した取付板２
３、２３が冷却され、更に各取付板２３、２３に支持さ
れた超電導体１５、１５が冷却される。
【００２７】上記フライホイール１０、１０と取付板２
３、２３とは、鉛直方向に亙って交互に配置し、何れの
取付板２３、２３の上方にもフライホイール１０、１０
を位置させている。更に、本実施例の場合、真空ハウジ
ング６を地中に埋設して、設置スペースの確保を図って
いる。本実施例の場合、貯蔵可能な電力を多く出来る
が、その他の構成及び作用は、上述の第一実施例の場合
と同様である。
３、２３とは、鉛直方向に亙って交互に配置し、何れの
取付板２３、２３の上方にもフライホイール１０、１０
を位置させている。更に、本実施例の場合、真空ハウジ
ング６を地中に埋設して、設置スペースの確保を図って
いる。本実施例の場合、貯蔵可能な電力を多く出来る
が、その他の構成及び作用は、上述の第一実施例の場合
と同様である。
【００２８】次に、図３は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合、回転軸２の下端部２ａを、最下
層のフライホイール１０の下面よりも下方に突出させて
いる。一方、真空ハウジング６の下面中央部に、ハウジ
ングを構成する軸受ハウジング２４を設けている。そし
て、この軸受ハウジング２４の内周面と上記下端部２ａ
との間に、ラジアル気体軸受３を設けている。地中に設
けられる、このラジアル気体軸受３には、給気管２５を
通じて圧縮空気が送り込まれ、使用済みの圧縮空気は、
排気管２６を通じて排出される。又、下方のラジアル気
体軸受３とフライホイール１０との間には磁性流体シー
ル装置９の密封装置が配設され、フライホール１０が配
設された個所の真空機密保持を図る。
いる。本実施例の場合、回転軸２の下端部２ａを、最下
層のフライホイール１０の下面よりも下方に突出させて
いる。一方、真空ハウジング６の下面中央部に、ハウジ
ングを構成する軸受ハウジング２４を設けている。そし
て、この軸受ハウジング２４の内周面と上記下端部２ａ
との間に、ラジアル気体軸受３を設けている。地中に設
けられる、このラジアル気体軸受３には、給気管２５を
通じて圧縮空気が送り込まれ、使用済みの圧縮空気は、
排気管２６を通じて排出される。又、下方のラジアル気
体軸受３とフライホイール１０との間には磁性流体シー
ル装置９の密封装置が配設され、フライホール１０が配
設された個所の真空機密保持を図る。
【００２９】本実施例の場合、回転軸２の上下両端部
が、ラジアル気体軸受３、３により支承されるので、こ
の回転軸２が高速で回転した場合の安定性がより向上す
る。その他の構成及び作用は、上述の第二実施例の場合
と同様である。尚、図示の各実施例に於いては、回転軸
２の外周面とハウジング１、６、２４の内周面との間に
設けるラジアル気体軸受３として、静圧型のものを使用
しているが、このラジアル気体軸受３としては、従来か
ら知られた各種動圧型のもの、例えば動圧型溝付き軸
受、ティルティングパット軸受等を使用する事も出来
る。
が、ラジアル気体軸受３、３により支承されるので、こ
の回転軸２が高速で回転した場合の安定性がより向上す
る。その他の構成及び作用は、上述の第二実施例の場合
と同様である。尚、図示の各実施例に於いては、回転軸
２の外周面とハウジング１、６、２４の内周面との間に
設けるラジアル気体軸受３として、静圧型のものを使用
しているが、このラジアル気体軸受３としては、従来か
ら知られた各種動圧型のもの、例えば動圧型溝付き軸
受、ティルティングパット軸受等を使用する事も出来
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明の電力貯蔵装置は、以上に述べた
通り構成され作用する為、小規模事業所や一般家庭にも
設置可能で、余剰電力のより有効な活用を図れる。
通り構成され作用する為、小規模事業所や一般家庭にも
設置可能で、余剰電力のより有効な活用を図れる。
【図１】本発明の第一実施例を示す縦断面図。
【図２】同第二実施例を示す縦断面図。
【図３】同第三実施例を示す縦断面図。
１ 大気圧ハウジング ２ 回転軸 ２ａ 下端部 ３ ラジアル気体軸受 ４ 給気口 ５ 軸受隙間 ６ 真空ハウジング ７ 蓋板 ８ 円孔 ９ 磁性流体シール装置 １０ フライホイール １１ 永久磁石 １２ 冷却ジャケット １３ 断熱材 １４ シールド板 １５ 超電導体 １６ 冷却剤 １７ 排気口 １８ 給排口 １９ ロータ ２０ ステータ ２１ 発電機兼用モータ ２２ 超電導スラスト軸受 ２３ 取付板 ２４ 軸受ハウジング ２５ 給気管 ２６ 排気管 ２７ 支持板
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに挿通された回転軸と、この
回転軸の外周面と上記ハウジングの内周面との間に設け
られたラジアル気体軸受と、上記回転軸に固定されたフ
ライホイールと、このフライホイールに固定された永久
磁石と、この永久磁石に対向する状態で設けられ、上記
永久磁石と共に超電導スラスト軸受を構成する超電導体
と、この超電導体を冷却する冷却装置と、上記ラジアル
気体軸受とフライホイールとの間に配設してフライホイ
ールが配設された個所の真空気密保持を図る密封装置
と、外部からの通電に基づいて上記回転軸を回転させ、
外部からの非通電時にはこの回転軸の回転に伴なって発
電する、発電機兼用モータとを備えた電力貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06233479A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 電力貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06233479A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 電力貯蔵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233479A true JPH06233479A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12462594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06233479A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 電力貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06233479A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08170644A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 永久磁石使用軸受装置および永久磁石回転装置 |
| CN100352138C (zh) * | 2005-10-13 | 2007-11-28 | 西安交通大学 | 高压气体支撑飞轮电池 |
| CN100359783C (zh) * | 2005-10-13 | 2008-01-02 | 西安交通大学 | 微压气体支撑飞轮电池 |
| CN101986547A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-03-16 | 林海山 | 组合马达 |
| US7977837B2 (en) | 2004-09-06 | 2011-07-12 | Six One Kaihatsukikou Co., Ltd. | Rotary body used for energy storage apparatus, method of manufacturing rotary body, and energy storage apparatus |
| JP2015080369A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 電力貯蔵装置におけるシール構造 |
| JP2021121551A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-26 | 株式会社大林組 | 吊物旋回装置 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP50A patent/JPH06233479A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08170644A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 永久磁石使用軸受装置および永久磁石回転装置 |
| US7977837B2 (en) | 2004-09-06 | 2011-07-12 | Six One Kaihatsukikou Co., Ltd. | Rotary body used for energy storage apparatus, method of manufacturing rotary body, and energy storage apparatus |
| CN100352138C (zh) * | 2005-10-13 | 2007-11-28 | 西安交通大学 | 高压气体支撑飞轮电池 |
| CN100359783C (zh) * | 2005-10-13 | 2008-01-02 | 西安交通大学 | 微压气体支撑飞轮电池 |
| CN101986547A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-03-16 | 林海山 | 组合马达 |
| JP2015080369A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 電力貯蔵装置におけるシール構造 |
| JP2021121551A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-26 | 株式会社大林組 | 吊物旋回装置 |
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