WO2012108064A1 - チューブ内の羽根を電磁石で回転させる装置 - Google Patents

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WO2012108064A1
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tube
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vanes
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PCT/JP2011/059447
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賢一 本山
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MOTOYAMA Kenniti
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    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers

Definitions

  • the present invention is in the field related to the rotational power of screws and fan blades.
  • the blades of a screw or fan provided in a conventional tube were fixed around the central rotation axis, and the blade was rotated by rotating the central axis with power.
  • Rotation of the blades by the conventional method of rotating the central shaft requires a high output power because of the large torque applied to the central shaft, and also requires a liquid-proof device for the gap between the screw and the tube.
  • the present invention solves the conventional means of rotating the blades with the idea of reverse rotation.
  • attach a circular outer frame that matches the pitch shape of the peripheral edge of the blade fix the peripheral edge of the blade to this outer frame, and fix the outer frame sandwiched by ball bearings on both sides of the tube from both sides.
  • the linear motor has a structure in which the electric motor is linearized.
  • the NS pole of the permanent magnet is regulated on the outer periphery of the outer frame.
  • a coil electromagnet is installed on the outside of the tube along the internal permanent magnet, and the coil electromagnet is energized with good timing using semiconductor control, etc.
  • the outer frame that fixed the blades is rotated by using the attractive force of NS different poles of the magnet and coil electromagnet and the repulsive force of the NN and SS same polarity, and as a result, the blades fixed to the outer frame are rotated.

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Abstract

従前のスクリューやファンの羽根の回転は中心軸の回転を伝達する方法で有ったから、大きなトルクが必要で、高出力の動力を必要とした、本考案の様にリニアモーターの駆動の原理を使い、羽根の外枠にトルクを与えて羽根を回転させれば、従前の様な大きなトルクは不要で有るから、エネルギー効率が良くなり、又、電気的なトルクだから騒音や振動も少なくなり、しかも本考案では、スクリューとチューブとは隔壁を通して電磁力でトルクを伝達するので防液装置が不要となるので構造が簡単になる。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　チューブ内の羽根を電磁石で回転させる装置
　本発明は、スクリューやファンの羽根の回転動力に関する分野である。
　従前のチューブ内に設けられたスクリューやファンの羽根は、中心の回転軸の周りに羽根を固定し、中心軸を動力で回転させて羽根を回していた。
ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／０５１２８６。このチューブ内のスクリューの改良については、発端は自分の出願である、特願２０１１－０００３１８のスクリューのエネルギー効率を良くする為の考案に始まる。
（１）船のすべてがわかる本、池田良穂監修（サイドスラスター）
（２）モーター技術の基本とメカニ二ズム、井出萬盛著（リニアモーター）
（３）パイプラインの液体輸送システム。「ＷａｒｌｄＬｉｎｇｏ」ＴＲＡＮＳアラスカのパイプ．ライン．システム
　従前の中心軸を回転させる方法による羽根の回転では中心軸に掛かるトルクが大きいので、高出力の動力が必要で有り、さらにスクリューとチューブとの隙間の防液装置も必要で有った。
　そこで、本考案は従前の羽根の回転手段を逆転の発想で解決するもので有る。先ず、羽根の周縁部のピッチ形状に合わせた円形の外枠を取り付け、羽根の周縁部をこの外枠に固定し、その外枠はチューブ内壁に両側からボールベアリングで挟んで固定し、回転だけは自由に出来る様にして置き、次にリニアモーターは電動モーターを直線化した構造で有るが、本考案では円形の可動構造を取り入れる為に、外枠の外周には永久磁石のNS極を規則的に並べて設置して置き、一方で、チューブ外側には内部の永久磁石に沿ってコイル電磁石を設置しておき、このコイル電磁石に半導体制御等を使ってタイミング良く電流を通電する事により、永久磁石とコイル電磁石のNS異極の引力とNN、SS同極の反発力を利用して羽根を固定した外枠を回転させ、その結果、外枠に固定された羽根を回転させる。
従前のスクリューやファンの羽根の回転では、中心軸のトルクが大きいので、高出力の動力が必要で有ったが、本考案では軸受けとしての中心軸は設置したとしても、トルクは外枠に与えて羽根を回転させるので、従前の様な強い力は必要でなくなり、むしろ速い引力と反発力のトルクのコントロールが必要となるが、リニアモーターの構造を使って半導体の電気的制御を利用すればこのコントロールは簡単である、しかも、羽根の周縁部が重いので、慣性惰輪の効果も有り、回転が安定する。
チューブ内に設置したスクリューやファンの周縁部に外枠を取り付けてこの外枠を動力軸としてリニアモーター駆動で回転させるので、従前のスクリューやファンが中心軸を回転させるので大きなトルクが必要であるのに比して速いトルク変化が必要になるが、リニアモーターは電気的トルク変化を得意とする。但し、この装置の構造はリニアモーターとステッピングモーターのどちらの構造の応用で有るのかは決め難い。
従前のチューブ内にスクリューを設置する構造のものは、船舶のサイドスラスターや液体輸送のパイプラインしかなかったが、特に、パイプラインにおいては、これまでは大掛かりなポンプアップセンターで圧力を高めて液体を送り出方法が主な手段で有ったが、本考案を使えば、構造が簡単であるから、地形に合わせてこの設備を作り、電気的コントロールで液体の流量も簡単にコントロールが出来る。

Claims (1)

  1. 　チューブ内に設置されたスクリューやファンの羽根を外枠に固定し、外枠に取り付けた永久磁石とチューブの外側に取り付けたコイル電磁石の電流の通電をコントロールして、羽根の回転を得る装置。
PCT/JP2011/059447 2011-02-11 2011-04-15 チューブ内の羽根を電磁石で回転させる装置 WO2012108064A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011028000 2011-02-11
JP2011-028000 2011-12-02

Publications (1)

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WO2012108064A1 true WO2012108064A1 (ja) 2012-08-16

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PCT/JP2011/059447 WO2012108064A1 (ja) 2011-02-11 2011-04-15 チューブ内の羽根を電磁石で回転させる装置

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59160699A (ja) * 1983-01-07 1984-09-11 ライセンテイア・パテント−フエルヴアルトウンクス−ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフトウンク 水中プロペラ駆動装置
US20030186601A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Collier Gregory J. Thruster for submarine vessels
US20070253821A1 (en) * 2003-11-14 2007-11-01 Reinhard Gabriel Jet Propulsion Engine

Patent Citations (3)

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