JPS6271794A - 電磁推進船 - Google Patents
電磁推進船Info
- Publication number
- JPS6271794A JPS6271794A JP20896085A JP20896085A JPS6271794A JP S6271794 A JPS6271794 A JP S6271794A JP 20896085 A JP20896085 A JP 20896085A JP 20896085 A JP20896085 A JP 20896085A JP S6271794 A JPS6271794 A JP S6271794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- propulsion
- fuel cell
- ship
- electromagnetic propulsion
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、振動騒音を嫌う客船、燃料補給や低温供給に
利点を有する液化ガス運搬用タンカー、煤煙や騒音等の
公害を防止する必要のある地域で使用する船舶等の船舶
一般に適用することができる電磁推進船に関するもので
ある。
利点を有する液化ガス運搬用タンカー、煤煙や騒音等の
公害を防止する必要のある地域で使用する船舶等の船舶
一般に適用することができる電磁推進船に関するもので
ある。
従来の船舶は帆走設備やスクリューのような機械的推進
手段を具備しており、近来の大型船は例外なしに後者の
推進手段を利用している。しかしこのような推進手段は
、化石燃料を燃焼させることにより動力を取り出す各種
エンジンを使用しており、したがって、激しい振動騒音
を発生し、排気ガス公害をもたらし、しかも熱効率が限
界にあることが指摘されている。特に、航行費用が燃料
費に依存して大幅に左右され、燃料市況の影響を直接波
る燃料体系から脱却する必要がある。さらに、運航コス
トの低減には伝統的推進手段を見直す必要があることが
知られている。
手段を具備しており、近来の大型船は例外なしに後者の
推進手段を利用している。しかしこのような推進手段は
、化石燃料を燃焼させることにより動力を取り出す各種
エンジンを使用しており、したがって、激しい振動騒音
を発生し、排気ガス公害をもたらし、しかも熱効率が限
界にあることが指摘されている。特に、航行費用が燃料
費に依存して大幅に左右され、燃料市況の影響を直接波
る燃料体系から脱却する必要がある。さらに、運航コス
トの低減には伝統的推進手段を見直す必要があることが
知られている。
従来の船舶に対して、振動騒音の低減による船舶の質の
向上、排気ガス騒音等の公害防止による環境の改善、運
航速度・効率の向上環を可能にする船舶を提供すること
にある。
向上、排気ガス騒音等の公害防止による環境の改善、運
航速度・効率の向上環を可能にする船舶を提供すること
にある。
スクリューのような機械的推進装置を使用せずに、水中
を流れる電流と磁界との相互作用により直接推進力を得
る電磁推進船が理論的に知られている。水中に大きな磁
界を発生せしめておき、この磁界と交差する水中電流を
流すことにより、フレミングの左手二指の法則に基づい
て作用する電磁力が作用し、この電磁力によって船舶を
推進させるものである。磁束密度Ｂ、電流Ｉ、推進力Ｆ
とすれば、Ｆ＝ＢＸＩの関係がある。したがっである方
向で前進していたとすると、電流または磁界のいずれか
を反転することによって後進することができる。しかし
ながら、強い推進力を得るためには極めて大きな磁界お
よび電流が必要となることから、実験的には確認されて
いるものの、いまだ実用上は各種の問題がある。
を流れる電流と磁界との相互作用により直接推進力を得
る電磁推進船が理論的に知られている。水中に大きな磁
界を発生せしめておき、この磁界と交差する水中電流を
流すことにより、フレミングの左手二指の法則に基づい
て作用する電磁力が作用し、この電磁力によって船舶を
推進させるものである。磁束密度Ｂ、電流Ｉ、推進力Ｆ
とすれば、Ｆ＝ＢＸＩの関係がある。したがっである方
向で前進していたとすると、電流または磁界のいずれか
を反転することによって後進することができる。しかし
ながら、強い推進力を得るためには極めて大きな磁界お
よび電流が必要となることから、実験的には確認されて
いるものの、いまだ実用上は各種の問題がある。
このような問題点としては、以下のようなものが挙げら
れる。
れる。
（１） 直流大電流を必要とし、そのための発電機、
整流器等の大規模な電源装置を搭載すると重量・容積等
の点で船舶としての機能が損なわれる。
整流器等の大規模な電源装置を搭載すると重量・容積等
の点で船舶としての機能が損なわれる。
（２）強大な磁界発生のために超伝導電磁石を使用する
ため、電磁石を液体ヘリウム温度に冷却する必要がある
。そのため大型の冷却装置、例えば冷凍機や多量の寒剤
を積載する必要があり、船舶の機能を損なう。
ため、電磁石を液体ヘリウム温度に冷却する必要がある
。そのため大型の冷却装置、例えば冷凍機や多量の寒剤
を積載する必要があり、船舶の機能を損なう。
（３） ディーゼルエンジンによる発電機運転で発電
する場合には機械−電気のエネルギー変換によって効率
が低下し、従来の機械的推進手段のほうが効率が高いこ
とになる。
する場合には機械−電気のエネルギー変換によって効率
が低下し、従来の機械的推進手段のほうが効率が高いこ
とになる。
一方、回転部分を含まず、燃料の酸化エネルギーを直接
電気エネルギーに変換する電源装置として燃料電池が脚
光を浴びている。燃料電池には、活物質が外部から供給
されるので体積・重量当たりの出力が大きく、エネルギ
ーの変換効率が高くさらに有害物質を発生しない利点が
ある。その一方で以下のような問題点があり、いまだ完
全な実用の域には達していない。
電気エネルギーに変換する電源装置として燃料電池が脚
光を浴びている。燃料電池には、活物質が外部から供給
されるので体積・重量当たりの出力が大きく、エネルギ
ーの変換効率が高くさらに有害物質を発生しない利点が
ある。その一方で以下のような問題点があり、いまだ完
全な実用の域には達していない。
（１）セル１個当たりの出力電圧は低く、例えば商用電
圧程度の交流電圧に変換するには効率が悪くなる。
圧程度の交流電圧に変換するには効率が悪くなる。
（２） 燃料として液化水素等の低温液化ガスを用い
る場合、断熱貯槽等の特別の設備を要し、費用が嵩む。
る場合、断熱貯槽等の特別の設備を要し、費用が嵩む。
（３）純水が生成され、回転部分がないことから騒音が
発生せず、しかも無公害である等の一特徴も、通常の陸
上で使用される設備にあってはコスト高を相殺するほど
の積極的利点とはなり得ない。
発生せず、しかも無公害である等の一特徴も、通常の陸
上で使用される設備にあってはコスト高を相殺するほど
の積極的利点とはなり得ない。
このように、電磁推進船と燃料電池との両先端技術は、
共にすぐれた特徴を有するものの、大きな欠点を併有す
るため実用域には達していない。
共にすぐれた特徴を有するものの、大きな欠点を併有す
るため実用域には達していない。
本発明の目的は、超伝導電磁推進船と燃料電池発電との
両技術を組み合わせることにより、相互の欠点を相殺な
いしは積極的利点に変換し、さらに多くの付随効果を期
待しつつ両技術の実用的な新規分野を展開しようとする
ものである。
両技術を組み合わせることにより、相互の欠点を相殺な
いしは積極的利点に変換し、さらに多くの付随効果を期
待しつつ両技術の実用的な新規分野を展開しようとする
ものである。
本発明は、特許請求の範囲に記載の構成を有する電磁推
進船、すなわち、磁界発生のための超伝導電磁石と、大
電流直流電源としての燃料電池とを具備する電磁推進船
を開示するものである。
進船、すなわち、磁界発生のための超伝導電磁石と、大
電流直流電源としての燃料電池とを具備する電磁推進船
を開示するものである。
第１図は、電磁推進船の原理を示す説明図で、両側に磁
界発生用の超伝導電磁石１０および１２があり、電源１
４からの超伝導電流によって矢印のような磁束密度Ｂの
強力な磁界を、中間に存在する海水１６中に発生する。
界発生用の超伝導電磁石１０および１２があり、電源１
４からの超伝導電流によって矢印のような磁束密度Ｂの
強力な磁界を、中間に存在する海水１６中に発生する。
これらの超伝導電磁石１０および１２の発生する磁界Ｂ
と直交する電流Ｉを海水１６中に流すための推進電極１
８および２０が配設され、電源２２に接続される。
と直交する電流Ｉを海水１６中に流すための推進電極１
８および２０が配設され、電源２２に接続される。
第２図のように船底２４に海水取り入れ口２６および海
水吐き出し口２８を設けその間に形成される空洞内に、
第１図の構成にかかる超伝導電磁石１０および１２並び
に推進電極１８および２０を取付けてこれらを作動させ
ると、船体には、前述したように下式の推進力Ｆが作用
して矢印３０方向に進行する。なお、超伝導電磁石とし
ては、例えば、レーストラック型を使用することができ
る。
水吐き出し口２８を設けその間に形成される空洞内に、
第１図の構成にかかる超伝導電磁石１０および１２並び
に推進電極１８および２０を取付けてこれらを作動させ
ると、船体には、前述したように下式の推進力Ｆが作用
して矢印３０方向に進行する。なお、超伝導電磁石とし
ては、例えば、レーストラック型を使用することができ
る。
Ｆ＝ＢＸＩ
第３図は、本発明に利用することができる水素および酸
素を使用する燃料電池の基本構造を示すモデル図である
。このような燃料電池４０は、低温液化ガスを燃料（活
物質）とし、直流大電流を発生することができる。この
燃料電池４０の陰極４２は白金から、そして陽極４４は
銀から、それぞれ構成することができる。両電極の間は
水酸化カリウム４０％溶液からなる電解質である。陰極
４２側には矢印４８のように水素Ｈｚが、そして陽極４
４側には酸素０□がそれぞれ供給される。
素を使用する燃料電池の基本構造を示すモデル図である
。このような燃料電池４０は、低温液化ガスを燃料（活
物質）とし、直流大電流を発生することができる。この
燃料電池４０の陰極４２は白金から、そして陽極４４は
銀から、それぞれ構成することができる。両電極の間は
水酸化カリウム４０％溶液からなる電解質である。陰極
４２側には矢印４８のように水素Ｈｚが、そして陽極４
４側には酸素０□がそれぞれ供給される。
その結果燃料電池４０内において酸化エネルギーが直接
電気エネルギーに変換され、両電極間に接続された外部
負荷５２に負荷電流■を供給する。
電気エネルギーに変換され、両電極間に接続された外部
負荷５２に負荷電流■を供給する。
なお、この電流■は、燃料の供給量を制御することによ
り容易に制御することができる。
り容易に制御することができる。
かかる燃料電池を超伝導電磁推進船に適用する場合には
、燃料である低温液化ガスは超伝導電磁石の熱シールド
に兼用することができる。さらに超伝導電磁石用冷凍機
の前置冷却に利用することができる。かかる構成にあっ
ては、この前置冷却部が低温液化ガスを気化して燃料電
池に送り込むための気化器として利用し得ること、そし
てシールド容器が燃料貯槽として利用可能であることを
意味し、全体の構成を簡潔にすることができる。
、燃料である低温液化ガスは超伝導電磁石の熱シールド
に兼用することができる。さらに超伝導電磁石用冷凍機
の前置冷却に利用することができる。かかる構成にあっ
ては、この前置冷却部が低温液化ガスを気化して燃料電
池に送り込むための気化器として利用し得ること、そし
てシールド容器が燃料貯槽として利用可能であることを
意味し、全体の構成を簡潔にすることができる。
なお、液体水素を燃料にする場合には、膨張タービン等
のない簡潔な冷凍機を用いることが可能となる。さらに
、電磁推進に伴う電気分解によって発生する水素ガスを
回収し、燃料電池に利用できる利点が得られる。
のない簡潔な冷凍機を用いることが可能となる。さらに
、電磁推進に伴う電気分解によって発生する水素ガスを
回収し、燃料電池に利用できる利点が得られる。
第４図は、水素−酸素燃料電池を電源として利用する超
伝導電磁推進船のシステム構成例を示す系統図である。
伝導電磁推進船のシステム構成例を示す系統図である。
液体水素は断熱貯槽６０に貯えられる。この断熱貯槽６
０は超伝導電磁石１０および１２の熱シールドを構成す
ると都合がよい。
０は超伝導電磁石１０および１２の熱シールドを構成す
ると都合がよい。
断熱貯槽６０から取り出された液体水素は、ヘリウム冷
凍機７０の前置冷却に利用される。ヘリウム冷凍機７０
は超伝導電磁石１０，１２を冷却したヘリウムガスを受
けて再び液化ヘリウムに変換するものである。なお、ヘ
リウム冷凍機７０は同時に燃料電池４０に供給される水
素ガスのための気化器としても機能する。その結果、断
熱貯槽６０からヘリウム冷凍機７０に導入される液体水
素は、水素ガスとなって燃料電池４０に供給される。
凍機７０の前置冷却に利用される。ヘリウム冷凍機７０
は超伝導電磁石１０，１２を冷却したヘリウムガスを受
けて再び液化ヘリウムに変換するものである。なお、ヘ
リウム冷凍機７０は同時に燃料電池４０に供給される水
素ガスのための気化器としても機能する。その結果、断
熱貯槽６０からヘリウム冷凍機７０に導入される液体水
素は、水素ガスとなって燃料電池４０に供給される。
燃料電池４０で得られた直流電力は、゛超伝導電磁石１
０．１２）推進電極１８．２０およびヘリウム冷凍機７
０に供給される。燃料電池４０は、その反応において熱
および純水を発生し、したがって製氷器としても機能す
る。これらは、海上交通機関としての船舶においては貴
重であり、船舶内の給水・給湯等の各種用途に利用する
ことができる。
０．１２）推進電極１８．２０およびヘリウム冷凍機７
０に供給される。燃料電池４０は、その反応において熱
および純水を発生し、したがって製氷器としても機能す
る。これらは、海上交通機関としての船舶においては貴
重であり、船舶内の給水・給湯等の各種用途に利用する
ことができる。
電磁推進にあたって、電気分解作用により推進電極の陰
極側付近で発生する水素ガスは、回収して燃料電池４０
に供給することにより、液体水素の消費を節約すること
ができ、したがって液体水素の断熱貯槽６０を小規模な
ものにすることができる。
極側付近で発生する水素ガスは、回収して燃料電池４０
に供給することにより、液体水素の消費を節約すること
ができ、したがって液体水素の断熱貯槽６０を小規模な
ものにすることができる。
本発明にかかる超伝導電磁推進船によれば、振動・騒音
が発生せず、快適かつ無公害の海上交通機関が得られる
。このシステムによれば、各部が極めて有機的に連携し
て機能するので、高い経済効率が期待できる。
が発生せず、快適かつ無公害の海上交通機関が得られる
。このシステムによれば、各部が極めて有機的に連携し
て機能するので、高い経済効率が期待できる。
第１図は、電磁推進の原理構成図である。
第２図は、電磁推進機構を船底に配設した構成例である
。 第３図は、水素−酸素燃料電池の概念モデル図である。 第４図は、本発明にかかる超伝導電磁推進船の全体構成
を示す系統図である。 図中の主な参照符号の対応は以下の通りである。 １０．１２：超伝導電磁石 １８．２０：推進電極 ４０：燃料電池〔製氷器〕 ６０：液体水素貯槽
。 第３図は、水素−酸素燃料電池の概念モデル図である。 第４図は、本発明にかかる超伝導電磁推進船の全体構成
を示す系統図である。 図中の主な参照符号の対応は以下の通りである。 １０．１２：超伝導電磁石 １８．２０：推進電極 ４０：燃料電池〔製氷器〕 ６０：液体水素貯槽
Claims (3)
- （１）水中に磁界を発生させるための磁極と、該磁極に
よって発生せしめられた磁界に対して交差する電流を流
すための電極とを具備する電磁推進船において、 磁界発生のための超伝導電磁石と、電源としての燃料電
池とを具備することを特徴とする電磁推進船。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の電磁推進船において
、 燃料電池の燃料となる液体水素の気化作用を該超伝導電
磁石の前置冷却系として利用する電磁推進船。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに
記載の電磁推進船において、 該燃料電池に必要な水素ガスとして、水中の電解作用に
よって発生する水素を回収して充当する電磁推進船。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20896085A JPS6271794A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 電磁推進船 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20896085A JPS6271794A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 電磁推進船 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271794A true JPS6271794A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16564999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20896085A Pending JPS6271794A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 電磁推進船 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271794A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142905A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Maezawa Ind Inc | 超電導式の流体制御装置 |
| JPH01268450A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Ohbayashi Corp | 海水用ポンプ |
| JPH03248995A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の推進システム |
| US5087215A (en) * | 1990-03-08 | 1992-02-11 | Leonid Simuni | Ocean-going vessel and method for increasing the speed |
| JPH0480793U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-14 | ||
| US5284106A (en) * | 1993-02-11 | 1994-02-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Superconducting electromagnetic torpedo launcher |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4878694A (ja) * | 1972-01-26 | 1973-10-22 | ||
| JPS51113997A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-07 | Masaaki Kusano | Thrust direction control method for rocket |
| JPS5939637A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-05 | Ricoh Co Ltd | シ−ト給送装置 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP20896085A patent/JPS6271794A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4878694A (ja) * | 1972-01-26 | 1973-10-22 | ||
| JPS51113997A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-07 | Masaaki Kusano | Thrust direction control method for rocket |
| JPS5939637A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-05 | Ricoh Co Ltd | シ−ト給送装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142905A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Maezawa Ind Inc | 超電導式の流体制御装置 |
| JPH01268450A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Ohbayashi Corp | 海水用ポンプ |
| JPH03248995A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の推進システム |
| US5087215A (en) * | 1990-03-08 | 1992-02-11 | Leonid Simuni | Ocean-going vessel and method for increasing the speed |
| JPH0480793U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-14 | ||
| US5284106A (en) * | 1993-02-11 | 1994-02-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Superconducting electromagnetic torpedo launcher |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100563519B1 (ko) | 수상 운송 수단용 에너지 장치 | |
| KR101572982B1 (ko) | 연료전지를 탑재한 선박의 폐열 회수 시스템 | |
| MXPA03001485A (es) | Sistema y metodo para la produccion y uso de hidrogeno a bordo de una embarcacion marina. | |
| CN111854327B (zh) | 一种氢燃料动力船冷能综合利用系统 | |
| CN113914940A (zh) | 一种氢燃料动力船能量综合利用系统 | |
| JPS6271794A (ja) | 電磁推進船 | |
| CN112572743A (zh) | 一种应用太阳能制氢的低温燃料电池混合多能动力系统 | |
| CN114156512A (zh) | 一种闭循环高效超导液氢储能系统 | |
| JP4513127B2 (ja) | 水素供給システム | |
| JP3105668B2 (ja) | 電力貯蔵装置 | |
| US20060071630A1 (en) | Hybrid power system | |
| US9200816B2 (en) | Hydrogen jet propulsion system | |
| Fu et al. | An Energy control strategy of fuel cell hybrid Unmanned Surface Vehicle based on PMP algorithm | |
| JPH03248995A (ja) | 船舶の推進システム | |
| CN111600530A (zh) | 一种液氢运输船综合利用bog和太阳能的系统及方法 | |
| Sorrentino et al. | Preliminary modeling of a ferry methanol fuel cell power plant by using AVL Cruise M software | |
| US6908349B2 (en) | Combination AC motor drive and electrolyzer supply for marine vessel | |
| CN113060264B (zh) | 一种水下航器热电生命支持推进系统 | |
| JPH0480793U (ja) | ||
| KR102371001B1 (ko) | 초전도 모터를 이용한 추진 장치 및 추진 방법과, 초전도 모터를 이용한 추진 장치를 구비한 액화수소 연료전지 추진 선박 | |
| Thornton | A design tool for the evaluation of atmosophere independent propulsion in submarines | |
| KR20230024131A (ko) | 수소로 추진되는 수소운반선 | |
| KR20230150541A (ko) | 초전도 전력공급시스템 및 이를 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선 | |
| JPS58155210A (ja) | 蓄エネルギ−発電装置 | |
| ENEI | IfflIIIOG/N |