JPH0712053A - Superconducting pump - Google Patents
Superconducting pumpInfo
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- JPH0712053A JPH0712053A JP15190893A JP15190893A JPH0712053A JP H0712053 A JPH0712053 A JP H0712053A JP 15190893 A JP15190893 A JP 15190893A JP 15190893 A JP15190893 A JP 15190893A JP H0712053 A JPH0712053 A JP H0712053A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は超電導ポンプに関し、
特に、核磁気共鳴（ＮＭＲ）の運転に際して、液体ヘリ
ウムの消費を減少させるために、液体ヘリウム容器の外
側で冷却するためのヘリウムガスで超電導体を冷却する
超電導軸受を利用した超電導ポンプに関する。This invention relates to a superconducting pump,
In particular, the present invention relates to a superconducting pump using a superconducting bearing that cools a superconductor with helium gas for cooling outside a liquid helium container in order to reduce consumption of liquid helium during operation of nuclear magnetic resonance (NMR).
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】図３
はＮＭＲの超電導コイル部の構造を示す図である。図３
において、ＮＭＲの超電導コイル１は内部ハウジング２
に収納され、内部ハウジング２内には冷媒として液体ヘ
リウム３が注入されている。液体ヘリウム３は超電導コ
イル１全体を４Ｋまで冷却する。液体ヘリウム３の周囲
は液体窒素４で囲まれている。液体窒素４は液体ヘリウ
ム３を冷却し、液体ヘリウム３の消費を抑える役目をな
している。Prior Art and Problems to be Solved by the Invention FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the structure of an NMR superconducting coil section. Figure 3
In, the superconducting coil 1 of NMR is the inner housing 2
Liquid helium 3 is injected as a refrigerant into the inner housing 2. Liquid helium 3 cools the entire superconducting coil 1 to 4K. Liquid helium 3 is surrounded by liquid nitrogen 4. The liquid nitrogen 4 functions to cool the liquid helium 3 and suppress the consumption of the liquid helium 3.
【０００３】ところが、液体窒素４が消費（蒸発）する
と、液体ヘリウム３の消費も増大するという問題点があ
り、液体窒素４と液体ヘリウム３の消費を絶えず監視し
続けなければならないという欠点がある。However, when the liquid nitrogen 4 is consumed (evaporated), the consumption of the liquid helium 3 is also increased, and there is a drawback that the consumption of the liquid nitrogen 4 and the liquid helium 3 must be continuously monitored. .
【０００４】それゆに、この発明の主たる目的は、液体
窒素を用いることなく、冷却された冷媒を循環させるこ
とができ、シールや断熱構造を不要にし得る超電導ポン
プを提供することである。In addition, a main object of the present invention is to provide a superconducting pump which can circulate a cooled refrigerant without using liquid nitrogen and can eliminate the need for a seal or a heat insulating structure.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
冷凍機で冷却された冷媒を他の機器へ循環させるための
超電導ポンプであって、回転翼が設けられた回転軸と、
回転軸を磁気浮上させて軸支するための超電導体を含む
超電導磁気軸受とを備え、超電導体は循環する冷媒の温
度で超電導を示す材質からなる。The invention according to claim 1 is
A superconducting pump for circulating a refrigerant cooled in a refrigerator to another device, and a rotary shaft provided with rotary blades,
A superconducting magnetic bearing including a superconductor for magnetically levitating and supporting the rotating shaft is provided, and the superconductor is made of a material that exhibits superconductivity at the temperature of the circulating refrigerant.
【０００６】[0006]
【作用】この発明に係る超電導ポンプは、回転翼が設け
られた回転軸を超電導磁気軸受によって磁気浮上させて
軸支し、冷却された冷媒を回転翼で他の機器へ循環させ
る。In the superconducting pump according to the present invention, the rotating shaft provided with the rotor blades is magnetically levitated by the superconducting magnetic bearings to support the cooled shaft, and the cooled refrigerant is circulated to other devices by the rotor blades.
【０００７】[0007]
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図である。
図１において、図３と同様にして、超電導コイル１は内
部ハウジング２内に収納され、超電導コイル１の周囲に
は液体ヘリウム３が注入されている。内部ハウジング２
はさらに外部ハウジング５内に収納され、外部ハウジン
グ５内にはヘリウムガス６が満たされている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, similarly to FIG. 3, the superconducting coil 1 is housed in an inner housing 2, and liquid helium 3 is injected around the superconducting coil 1. Inner housing 2
Is further housed in the outer housing 5, and the outer housing 5 is filled with helium gas 6.
【０００８】外部にはヘリウム冷凍機７が設けられ、こ
のヘリウム冷凍機７で冷却された液体ヘリウムが超電導
ポンプ８によって外部ハウジング５内に循環される。A helium refrigerator 7 is provided outside, and liquid helium cooled by the helium refrigerator 7 is circulated in the outer housing 5 by a superconducting pump 8.
【０００９】図２は図１に示した超電導ポンプの具体例
を示す断面図である。図２において、ポンプハウジング
８１内には回転翼８２の取付けられた回転軸８３が超電
導磁気軸受によって軸支されて回転する。すなわち、回
転翼８２の上部には比較的直径の小さい円板状の永久磁
石８４が取付けられ、回転翼８２の下部にはリング状の
永久磁石８５が取付けられている。上部の永久磁石８４
に対向するように超電導体８６がポンプハウジング８１
に取付けられ、下部の永久磁石８５に対向するようにリ
ング状の超電導体８７がポンプハウジング８１に取付け
られている。FIG. 2 is a sectional view showing a specific example of the superconducting pump shown in FIG. In FIG. 2, a rotary shaft 83, to which rotary blades 82 are attached, is rotatably supported in a pump housing 81 by a superconducting magnetic bearing. That is, a disk-shaped permanent magnet 84 having a relatively small diameter is attached to the upper portion of the rotary blade 82, and a ring-shaped permanent magnet 85 is attached to the lower portion of the rotary blade 82. Upper permanent magnet 84
So that the superconductor 86 faces the pump housing 81.
A ring-shaped superconductor 87 is attached to the pump housing 81 so as to face the lower permanent magnet 85.
【００１０】回転軸８３の下部にはモータロータ８８が
取付けられ、モータロータ８８に対向するようにポンプ
ハウジング８１にはモータステータ８９が取付けられて
いる。ポンプハウジング８１の上部側には冷媒注入口９
０が形成され、ポンプハウジング８１の側面には冷媒供
給口９１が形成されている。A motor rotor 88 is attached to the lower portion of the rotary shaft 83, and a motor stator 89 is attached to the pump housing 81 so as to face the motor rotor 88. The coolant inlet 9 is provided on the upper side of the pump housing 81.
0 is formed, and a coolant supply port 91 is formed on the side surface of the pump housing 81.
【００１１】今、超電導体８６，８７を冷媒によって冷
却すると、回転翼８２はマイスナー効果およびピン止め
効果により磁気浮上する。ここで、マイスナー効果とは
超電導体が示す完全反磁性のことを言い、超電導体は外
部磁界の侵入を完全に妨げる性質があるため、Ｎ極およ
びＳ極を問わず永久磁石８４，８５が反発する。ピン止
め効果とは、超電導体内に侵入してきた磁束を動かない
ように固定する力を言う。このようなマイスナー効果お
よびピン止め効果により回転翼８２が磁気浮上すると、
モータステータ８９を駆動することにより、モータロー
タ８８が回転、すなわち回転軸８３および回転翼８２が
回転し、図１に示したヘリウム冷凍機７で冷却されたヘ
リウムガスが冷媒吸入口９０からポンプハウジング８１
内に吸入され、回転翼８２で圧縮され、冷媒供給口９１
を介して外部ハウジング５内に供給される。When the superconductors 86 and 87 are cooled by the refrigerant, the rotor blades 82 are magnetically levitated by the Meissner effect and the pinning effect. Here, the Meissner effect means perfect diamagnetism exhibited by a superconductor. Since the superconductor has a property of completely preventing an invasion of an external magnetic field, the permanent magnets 84 and 85 are repulsive regardless of the N pole and the S pole. To do. The pinning effect is a force that fixes the magnetic flux that has entered the superconductor so that it does not move. When the rotor blades 82 are magnetically levitated due to such Meissner effect and pinning effect,
By driving the motor stator 89, the motor rotor 88 rotates, that is, the rotary shaft 83 and the rotary vanes 82 rotate, and the helium gas cooled by the helium refrigerator 7 shown in FIG.
Is sucked in and compressed by the rotary blades 82, and the refrigerant supply port 91
Is supplied into the outer housing 5 via the.
【００１２】したがって、この実施例によれば、絶えず
冷却されたヘリウムガス６を外部ハウジング５内に供給
することができ、従来のように液体窒素を用いる必要が
なくなる。Therefore, according to this embodiment, the constantly cooled helium gas 6 can be supplied into the outer housing 5, and it is not necessary to use liquid nitrogen as in the conventional case.
【００１３】なお、上述の図２に示した実施例では、回
転翼８２の上部と下部とに永久磁石８４，８５を取付
け、ポンプハウジング８１に超電導体８６，８７を取付
けるようにしたが、逆に回転翼８２側に超電導体を取付
け、ポンプハウジング８１側に永久磁石を取付けるよう
にしてもよい。In the embodiment shown in FIG. 2, the permanent magnets 84 and 85 are attached to the upper and lower portions of the rotary blade 82, and the superconductors 86 and 87 are attached to the pump housing 81. Alternatively, a superconductor may be attached to the rotor blade 82 side and a permanent magnet may be attached to the pump housing 81 side.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、回転
翼が取付けられた回転軸を超電導磁気軸受で磁気浮上さ
せながら軸支するようにしたので、超電導体は冷却され
た冷媒によって冷却されるため、超電導体を冷却するた
めの構造が簡単になり、しかも外部に機器に冷却された
冷媒を連続的に供給し続けることができる。As described above, according to the present invention, the rotating shaft on which the rotor blades are mounted is supported while being magnetically levitated by the superconducting magnetic bearing, so that the superconductor is cooled by the cooled refrigerant. Therefore, the structure for cooling the superconductor is simplified, and the cooled refrigerant can be continuously supplied to the outside.
【図１】この発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した超電導ポンプの具体例を示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing a specific example of the superconducting pump shown in FIG.
【図３】ＮＭＲの超電導コイル部の構造を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a structure of an NMR superconducting coil portion.
１ 超電導コイル ２ 内部ハウジング ３ 液体ヘリウム ５ 外部ハウジング ６ ヘリウムガス ７ ヘリウム冷凍機 ８ 超電導ポンプ ８１ ポンプハウジング ８２ 回転翼 ８３ 回転軸 ８４，８５ 永久磁石 ８６，８７ 超電導体 ８８ モータロータ ８９ モータステータ ９０ 冷媒吸入口 ９１ 冷媒供給口 1 Superconducting Coil 2 Inner Housing 3 Liquid Helium 5 Outer Housing 6 Helium Gas 7 Helium Refrigerator 8 Superconducting Pump 81 Pump Housing 82 Rotor Blade 83 Rotating Shaft 84,85 Permanent Magnet 86,87 Superconductor 88 Motor Rotor 89 Motor Stator 90 Refrigerant Suction Port 91 Refrigerant supply port
Claims (1)
環させるための超電導ポンプであって、 回転翼が設けられた回転軸と、 前記回転軸を磁気浮上させて軸支するための超電導体を
含む超電導磁気軸受とを備え、 前記超電導体は前記循環する冷媒の温度で超電導を示す
材質からなることを特徴とする、超電導ポンプ。1. A superconducting pump for circulating a refrigerant cooled in a refrigerator to another device, comprising: a rotating shaft having rotating blades; and a magnetically levitated rotating shaft for supporting the rotating shaft. A superconducting magnetic bearing including a superconductor, wherein the superconductor is made of a material exhibiting superconductivity at a temperature of the circulating refrigerant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15190893A JPH0712053A (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Superconducting pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15190893A JPH0712053A (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Superconducting pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712053A true JPH0712053A (en) | 1995-01-17 |
Family
ID=15528827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15190893A Withdrawn JPH0712053A (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Superconducting pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712053A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004511902A (en) * | 2000-10-09 | 2004-04-15 | リーブテック，インコーポレイテッド | Fluid pumping or mixing system using floating magnetic bearings |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15190893A patent/JPH0712053A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004511902A (en) * | 2000-10-09 | 2004-04-15 | リーブテック，インコーポレイテッド | Fluid pumping or mixing system using floating magnetic bearings |
| JP4934776B2 (en) * | 2000-10-09 | 2012-05-16 | エーティーエムアイ パッケージング，インク． | Fluid pumping or mixing system using levitation magnetic bearings |
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|---|---|---|---|
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