JPH0650336A - 超電導軸受装置 - Google Patents
超電導軸受装置Info
- Publication number
- JPH0650336A JPH0650336A JP4199503A JP19950392A JPH0650336A JP H0650336 A JPH0650336 A JP H0650336A JP 4199503 A JP4199503 A JP 4199503A JP 19950392 A JP19950392 A JP 19950392A JP H0650336 A JPH0650336 A JP H0650336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting material
- superconducting
- permanent magnet
- liquid nitrogen
- inner container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は磁石に対して超電導材を下側に配
置しても良好に超電導材を冷却することができ、軸受の
構造を自由に選ぶことのできるような超電導軸受装置を
提供することを主要な特徴とする。 【構成】 可動子１の下側に永久磁石２を配置し、固定
子８としてのクライオスタット９内に伝熱用部材１０を
設け、この伝熱用部材１０の上に超電導材５を載置し、
伝熱用部材１０によって液体窒素７からの冷却効果を超
電導材５に伝達することにより、液体窒素７の液面が低
下しても、超電導材５の冷却効果を維持し続ける。
置しても良好に超電導材を冷却することができ、軸受の
構造を自由に選ぶことのできるような超電導軸受装置を
提供することを主要な特徴とする。 【構成】 可動子１の下側に永久磁石２を配置し、固定
子８としてのクライオスタット９内に伝熱用部材１０を
設け、この伝熱用部材１０の上に超電導材５を載置し、
伝熱用部材１０によって液体窒素７からの冷却効果を超
電導材５に伝達することにより、液体窒素７の液面が低
下しても、超電導材５の冷却効果を維持し続ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超電導軸受装置に関
し、特に、超電導材のマイスナー効果およびピン止め効
果を利用して磁気軸受するような超電導軸受装置に関す
る。
し、特に、超電導材のマイスナー効果およびピン止め効
果を利用して磁気軸受するような超電導軸受装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の超電導軸受装置の一例を示
す断面図である。図３において、可動子１の上部には永
久磁石２が設けられ、可動子１に対向するように固定子
３が設けられる。固定子３は容器となるクライオスタッ
ト４と、クライオスタット４の内部下側に永久磁石２に
対向するように設けられる超電導材５とを含む。クライ
オスタット４内部には注入口６から冷媒としての液体窒
素７が注入され、液体窒素７によって超電導材５が直接
冷却される。このように、超電導材５を液体窒素７で冷
却することにより、超電導材５のマイスナー効果および
ピン止め効果により可動子１が磁気浮上する。ここで、
マイスナー効果とは超電導材５が示す完全反磁性のこと
をいい、超電導材５は外部磁界の侵入を完全に妨げる性
質があるため、Ｎ，Ｓ極を問わず永久磁石２が反発す
る。ピン止め効果とは、超電導材５内に侵入してきた永
久磁石２からの磁束を動かないように固定する力をい
う。
す断面図である。図３において、可動子１の上部には永
久磁石２が設けられ、可動子１に対向するように固定子
３が設けられる。固定子３は容器となるクライオスタッ
ト４と、クライオスタット４の内部下側に永久磁石２に
対向するように設けられる超電導材５とを含む。クライ
オスタット４内部には注入口６から冷媒としての液体窒
素７が注入され、液体窒素７によって超電導材５が直接
冷却される。このように、超電導材５を液体窒素７で冷
却することにより、超電導材５のマイスナー効果および
ピン止め効果により可動子１が磁気浮上する。ここで、
マイスナー効果とは超電導材５が示す完全反磁性のこと
をいい、超電導材５は外部磁界の侵入を完全に妨げる性
質があるため、Ｎ，Ｓ極を問わず永久磁石２が反発す
る。ピン止め効果とは、超電導材５内に侵入してきた永
久磁石２からの磁束を動かないように固定する力をい
う。
【０００３】なお、図３に示した例では、可動子１に永
久磁石２を設け、固定子３側に超電導材５を設けたが、
逆に可動子１側に超電導材を設け、固定子３側に永久磁
石を設けたものであってもよい。
久磁石２を設け、固定子３側に超電導材５を設けたが、
逆に可動子１側に超電導材を設け、固定子３側に永久磁
石を設けたものであってもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超電導材５
は液体窒素７で冷却する必要があるため、超電導材５を
図３に示すように固定子３側に設けた場合であっても、
逆に可動子１側に設けた場合であっても、常に超電導材
５を永久磁石２の上側に配置する必要がある。その理由
について以下に説明する。
は液体窒素７で冷却する必要があるため、超電導材５を
図３に示すように固定子３側に設けた場合であっても、
逆に可動子１側に設けた場合であっても、常に超電導材
５を永久磁石２の上側に配置する必要がある。その理由
について以下に説明する。
【０００５】図４は超電導材を永久磁石に対して下側に
配置した超電導軸受装置を示す断面図である。図４に示
すように、可動子１の下部に永久磁石２が設けられ、固
定子３内の上部に超電導材５が配置され、注入口６から
クライオスタット４内に液体窒素７が注入される。とこ
ろが、液体窒素７の液面が超電導材５の下面以下に下が
ると、クライオスタット４の厚みが薄いため、熱伝動度
が悪く、超電導材５を十分に冷却できず、超電導材５を
長時間にわたって超電導状態を維持することができな
い。これに対して、図３に示した例では、液体窒素７の
液面が少々下がっても、超電導材５は絶えず液体窒素７
によって冷却され、超電導状態を維持することができ
る。したがって、図３に示すように、超電導材５を永久
磁石２に対して上側に配置せざるを得ず、軸受の構造上
自由度がないという欠点がある。
配置した超電導軸受装置を示す断面図である。図４に示
すように、可動子１の下部に永久磁石２が設けられ、固
定子３内の上部に超電導材５が配置され、注入口６から
クライオスタット４内に液体窒素７が注入される。とこ
ろが、液体窒素７の液面が超電導材５の下面以下に下が
ると、クライオスタット４の厚みが薄いため、熱伝動度
が悪く、超電導材５を十分に冷却できず、超電導材５を
長時間にわたって超電導状態を維持することができな
い。これに対して、図３に示した例では、液体窒素７の
液面が少々下がっても、超電導材５は絶えず液体窒素７
によって冷却され、超電導状態を維持することができ
る。したがって、図３に示すように、超電導材５を永久
磁石２に対して上側に配置せざるを得ず、軸受の構造上
自由度がないという欠点がある。
【０００６】図４に示した例において、クライオスタッ
ト４の厚さを厚くし、熱伝動度をよくすることも考えら
れるが、永久磁石２と超電導材５との間の距離が大きく
なり、負荷容量が減少してしまう。
ト４の厚さを厚くし、熱伝動度をよくすることも考えら
れるが、永久磁石２と超電導材５との間の距離が大きく
なり、負荷容量が減少してしまう。
【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、永
久磁石に対して超電導材を下側に配置しても、良好に冷
却効果を得ることができ、軸受の構造を自由に選ぶこと
のできるような超電導軸受装置を提供することである。
久磁石に対して超電導材を下側に配置しても、良好に冷
却効果を得ることができ、軸受の構造を自由に選ぶこと
のできるような超電導軸受装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
重力方向に対して、上側に永久磁石を含む可動子が設け
られ、下側に永久磁石に対向するように超電導材を含む
固定子が設けられた超電導軸受装置であって、超電導材
が収納されかつその内部に冷媒が注入される容器と、容
器内に設けられかつその上部に超電導材が載置され、冷
媒による冷却効果を超電導材に伝達するための伝熱用部
材を備えて構成される。
重力方向に対して、上側に永久磁石を含む可動子が設け
られ、下側に永久磁石に対向するように超電導材を含む
固定子が設けられた超電導軸受装置であって、超電導材
が収納されかつその内部に冷媒が注入される容器と、容
器内に設けられかつその上部に超電導材が載置され、冷
媒による冷却効果を超電導材に伝達するための伝熱用部
材を備えて構成される。
【０００９】請求項２に係る発明は、重力方向に対し
て、上側に永久磁石を含む可動子が設けられ、下側に永
久磁石に対向するように超電導材を含む固定子が設けら
れた超電導軸受装置であって、熱伝導性の良好な材質か
らなり、その上部に超電導材が配置され、その内部に冷
媒が注入される内側容器と、内側容器が収納されかつそ
の内側容器の周囲が真空状態にされる外側容器を備えて
構成される。
て、上側に永久磁石を含む可動子が設けられ、下側に永
久磁石に対向するように超電導材を含む固定子が設けら
れた超電導軸受装置であって、熱伝導性の良好な材質か
らなり、その上部に超電導材が配置され、その内部に冷
媒が注入される内側容器と、内側容器が収納されかつそ
の内側容器の周囲が真空状態にされる外側容器を備えて
構成される。
【００１０】
【作用】請求項１に係る発明は、伝熱用部材の上に超電
導材を載置し、容器内に注入された冷媒からの冷却効果
を伝熱用部材から超電導材に伝達するようにしたので、
冷媒の液面が低下しても超電導材の超電導状態が維持さ
れなくなるおそれをなくすことができる。
導材を載置し、容器内に注入された冷媒からの冷却効果
を伝熱用部材から超電導材に伝達するようにしたので、
冷媒の液面が低下しても超電導材の超電導状態が維持さ
れなくなるおそれをなくすことができる。
【００１１】請求項２に係る発明は、熱伝動性の良好な
材質からなる内側容器の上部に超電導材を配置し、その
内部に冷媒を注入し、内側容器の周囲を真空状態にする
ことによって断熱構造とすることができ、超電導材を効
率よく冷却することができ、上側に永久磁石を配置し、
下側に超電導材を配置することが可能になる。
材質からなる内側容器の上部に超電導材を配置し、その
内部に冷媒を注入し、内側容器の周囲を真空状態にする
ことによって断熱構造とすることができ、超電導材を効
率よく冷却することができ、上側に永久磁石を配置し、
下側に超電導材を配置することが可能になる。
【００１２】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の断面図である。
図１を参照して、固定子８のクライオスタット９内に
銅，アルミなどの熱伝動性の良好な材料で形成された熱
伝動部材１０が設けられ、この熱伝導部材１０の上に超
電導材５が可動子１の永久磁石２に対向するように設け
られる。そして、クライオスタット９内には注入口６か
ら液体窒素７が注入される。
図１を参照して、固定子８のクライオスタット９内に
銅，アルミなどの熱伝動性の良好な材料で形成された熱
伝動部材１０が設けられ、この熱伝導部材１０の上に超
電導材５が可動子１の永久磁石２に対向するように設け
られる。そして、クライオスタット９内には注入口６か
ら液体窒素７が注入される。
【００１３】このように超電導軸受を構成することによ
り、超電導材５を直接液体窒素７と接触させる必要がな
くなり、クライオスタット９内の液体窒素７の液面が超
電導材５の下面以下に下がっても、十分熱伝動部材１０
を介して超電導材５を冷却することができる。したがっ
て、超電導材５と永久磁石２の位置関係がいかなる場合
においても、注入された液体窒素７によって有効に超電
導材５を冷却することができ、軸受構造に自由度をもた
せることができる。
り、超電導材５を直接液体窒素７と接触させる必要がな
くなり、クライオスタット９内の液体窒素７の液面が超
電導材５の下面以下に下がっても、十分熱伝動部材１０
を介して超電導材５を冷却することができる。したがっ
て、超電導材５と永久磁石２の位置関係がいかなる場合
においても、注入された液体窒素７によって有効に超電
導材５を冷却することができ、軸受構造に自由度をもた
せることができる。
【００１４】図２はこの発明の他の実施例を示す断面図
である。図２において、固定子１１は外側容器１２と内
側容器１３とを含む。内側容器１３は熱伝動性の良好な
金属製材料からなり、その上部に超電導材５が配置さ
れ、その内部には予備タンク１５から注入管１４を介し
て液体窒素７が注入される。外側容器１２は内側容器１
３の周囲を真空にして大気と断熱し、内側容器１３内に
注入された冷媒としての液体窒素７を保冷する。したが
って、この実施例では、図１に示したような熱伝導部材
１０を用いることなく、内側容器１３内の液体窒素７に
よって超電導材５を冷却し続けることができる。
である。図２において、固定子１１は外側容器１２と内
側容器１３とを含む。内側容器１３は熱伝動性の良好な
金属製材料からなり、その上部に超電導材５が配置さ
れ、その内部には予備タンク１５から注入管１４を介し
て液体窒素７が注入される。外側容器１２は内側容器１
３の周囲を真空にして大気と断熱し、内側容器１３内に
注入された冷媒としての液体窒素７を保冷する。したが
って、この実施例では、図１に示したような熱伝導部材
１０を用いることなく、内側容器１３内の液体窒素７に
よって超電導材５を冷却し続けることができる。
【００１５】なお、図１に示した超電導材５と熱伝動部
材１０および図２に示した超電導材５と内側容器１３と
の固定は、機械的に締結してもよくあるいは熱伝導性の
よい樹脂で接着してもよい。
材１０および図２に示した超電導材５と内側容器１３と
の固定は、機械的に締結してもよくあるいは熱伝導性の
よい樹脂で接着してもよい。
【００１６】さらに、上述の実施例では、超電導材５と
永久磁石２によって構成した軸受についてこの発明を適
用したが、これに限ることなく超電導材と電磁石によっ
て構成した軸受にもこの発明を適用できる。
永久磁石２によって構成した軸受についてこの発明を適
用したが、これに限ることなく超電導材と電磁石によっ
て構成した軸受にもこの発明を適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、伝熱
用部材により、冷媒からの冷却効果を超電導材に伝達す
るかあるいは断熱構造にした内側容器内の冷媒で超電導
材を冷却するようにしたので、磁石に対して超電導材を
下側に配置しても良好に冷却することができ、軸受の構
造を自由に選ぶことができる。
用部材により、冷媒からの冷却効果を超電導材に伝達す
るかあるいは断熱構造にした内側容器内の冷媒で超電導
材を冷却するようにしたので、磁石に対して超電導材を
下側に配置しても良好に冷却することができ、軸受の構
造を自由に選ぶことができる。
【図１】この発明の一実施例の断面図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】従来の超電導軸受装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】超電導材を永久磁石に対して下側に配置した超
電導軸受装置の一例を示す断面図である。
電導軸受装置の一例を示す断面図である。
１ 可動子 ２ 永久磁石 ５ 超電導材 ６ 注入口 ７ 液体窒素 ８，１１ 固定子 ９ クライオスタット １０ 伝熱部材 １２ 外側容器 １３ 内側容器 １４ 注入管
Claims (2)
- 【請求項１】 重力方向に対して、上側に磁石を含む可
動子が設けられ、下側に前記磁石に対向するように超電
導材を含む固定子が設けられた超電導軸受装置におい
て、 前記超電導材が収納されかつその内部に冷媒が注入され
る容器、および前記容器内に設けられかつその上部に前
記超電導材が載置され、前記冷媒による冷却効果を前記
超電導材に伝達するための伝熱用部材を備えた、超電導
軸受装置。 - 【請求項２】 重力方向に対して、上側に磁石を含む可
動子が設けられ、下側に前記磁石に対向するように超電
導材を含む固定子が設けられた超電導軸受装置におい
て、 熱伝導性の良好な材質からなり、その上部に前記超電導
材が配置され、その内部に冷媒が注入される内側容器、
および前記内側容器が収納されかつ該内側容器の周囲が
真空状態にされる外側容器を備えた、超電導軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199503A JPH0650336A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 超電導軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199503A JPH0650336A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 超電導軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650336A true JPH0650336A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16408907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199503A Withdrawn JPH0650336A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 超電導軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650336A (ja) |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP4199503A patent/JPH0650336A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |