JPH0785998B2 - 電磁推進装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、コイルを用いて流体に対して相対的に移動す
る電磁推進装置に関する。

（従来の技術） 従来、たとえば船舶などを推進する推進装置としては、
たとえば内燃機関または一般の電動機などを用いて、ス
クリュを回転させたり、ポンプなどにより後方に送水す
ることにより推進力を得ている。

また、近年では、直流で励磁される超電導状態の励磁コ
イルの磁束と、この磁束に直交し海水に通電された直流
電流とによる電磁力で推力を発生させる電磁推進装置が
考えられている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、海水に直流電流を流すために海水中に電極対
を浸漬し、この電極対に直流電圧を印加する必要があ
り、このため電極対では分極作用が生じ、電極対のそれ
ぞれからは通電電流に対応して水素ガス、塩素ガスなど
が発生するとともに、電極対自体も腐蝕する。

このため、固定した電極対に印加される交流電圧の周期
に対して同位相の磁束の向きを同期して変化させ、電極
対の各電極でのガス発生や電極の腐食などを防止させて
いる。

しかしながら、特徴な交流励磁超伝導電磁石を必要と
し、液中を流れる交流電流と交番磁石との同期化の点、
磁極間の液中の通電距離の広がりによる電気、磁気抵抗
の増加のための水力の低下など、大容量の推進力を得る
ことが難しい問題を有している。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ガスの発
生および電極の腐蝕も防止することができ、かつ、大き
な推進力を得ることができる電磁推進装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の電極推進装置は、両端面が開放され中心軸を中
心に回転自在で内部に導電性の液体が流通可能な絶縁性
の筒体と、この筒体内に直径方向に対向して配設された
対をなす電極板にて形成された電極対と、前記筒体内を
流れる液体中に配設され前記電極対間を流れる電流と略
直交方向の液体流路を形成するとともに前記電流と平行
でかつこの電流と略直交し全面が前記液体に対して電気
的に絶縁された複数の磁性鉄心で構成された鉄心体、お
よび、この鉄心体の液体流路および前記筒体の中心軸方
向に直交する方向に前記筒体の外面に間隙を介して対向
配置された磁極を有する励磁鉄心を備え、前記励磁鉄
心、鉄心体および液体に形成される磁路と、この磁路に
磁束を生じさせる励磁コイルと、この励磁鉄心側に固定
され前記電極対の対をなす電極板にそれぞれ対応して摺
動可能に接触し電圧を印加するブラシと、前記筒体を相
対的に回転駆動させる回転駆動機構とを具備し、前記回
転駆動機構による前記筒体および前記励磁コイルの相対
的な回転に従い前記ブラシから前記電極対に異なった極
性を印加し、前記鉄心体の磁束および前記液体に流れる
電流を直交させ、前記筒体の中心軸に沿った方向の推進
力を生じさせるものである。

（作用） 本発明の電磁推進装置は、筒体の内部に導電性の液体を
流通させるとともに、この筒体を回転駆動手段により中
心軸を中心に回転させ、この筒体の回転によりブラシか
ら電極対のそれぞれの電極板に電圧を印加することによ
り回転に同期して電極対の電極板に異なった極性の交流
電圧を印加し、液体中に配設された鉄心体にて形成され
る流路に一定方向の電流を流し、また、励磁コイルで磁
束を発生させ、液体中に配設した鉄心体による磁束と電
流と筒体の中心軸とが常に直交させて筒体の軸方向に推
進力を得る。

（実施例） 以下、本発明の電磁推進装置の一実施例を図面を参照し
て説明する。

第１図および第２図において、１はたとえば継鉄により
形成されたほぼ角筒状の励磁鉄心で、この励磁鉄心１の
内側の上方および下方に磁極2,3が突設され、これら磁
極2,3には励磁コイル4,5が巻回装着されている。また、
磁極2,3の先端には円弧状の凹部が形成されており、こ
れら磁極2,3の間には両端が開放され中心軸を中心に回
動自在の絶縁体からなる筒体としての円筒体６が設けら
れている。

この円筒体６の内周面にはたとえば90゜よりやや狭い角
度毎にかつ軸方向に長さを有する４枚の電極板7,8,9,10
が設けられ、直径方向に対向する電極板7,9および電極
板8,10で２つの電極対11,12を形成している。また、円
筒体６の外周には電極板7,8,9,10にそれぞれ対応して摺
動板13,14,15,16が設けられ、それぞれ対応する電極板
7,8,9,10と摺動板13,14,15,16とはそれぞれ電気的に接
続されている。

さらに、励磁コイル４および励磁コイル５に対して平行
にかつ円筒体６の直径方向にブラシ17,18が設けられ、
摺動板13,14,15,16に順次接触する。

また、円筒体６の内部には、電極対11,12間の液体中を
流れる電流Ｉ方向の電流の並列流路19,20,21を形成する
とともに、この流路19,20,21と略直角方向の液体通路を
形成する複数の磁性鉄心22,23,24,25からなる鉄心体26
が導水管28などに固定して配設され、この磁性鉄心22,2
3,24,25は円筒体６を流れる液体に対し絶縁されるよう
に全面が絶縁被覆されている。

そして、円筒体６は図示しない回転駆動機構により回転
され、両端は回転自在にかつ水密に結合する滑り環27を
介して導水路28に接続されている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、励磁コイル４および励磁コイル５を超電導状態で
励磁し、磁束Ｂを発生させる。また、同時にブラシ17,1
8間に直流電圧を印加し、このブラシ17,18と接触する摺
動板13,14,15,16および電極対11,12を介して円筒体６内
に液体としてのたとえば海水に電流Ｉを流す。そして、
極性鉄心22,23,24,25は全面が液体に対して電気的に絶
縁被膜されているので、電流Ｉは並列流路19,20,21内の
みを流れ、磁性鉄心22,23,24,25からなる鉄心体26の液
体中で電流Ｉと略直交して円筒体６の中心軸方向に電磁
気力Ｆが発生し、海水を吐出して推進する。

このとき、円筒体６は図示しない回転駆動機構により滑
り環27,27間で回転され、摺動板13,14,15,16を介して電
極対11,12に交互に、かつ、各電極板7,8,9,10には正極
と負極がそれぞれ交互に印加される。すなわち、各電極
板7,8,9,10には順次交流電圧が印加されて、回転に従い
極性が切り換えられ、各電極板7,8,9,10には交流電流が
流れることになる。なお、円筒体６内の鉄心体26は回転
せず励磁コイル4,5と同様に固定された状態におかれ
る。

実験によれば、各電極板7,8,9,毎枚に流れる電流は5Hz
程度の交流で十分にガスの発生および各電極板7,8,9,10
の腐蝕を防止できるため、回転が緩慢であり回転速度は
機構的に許容できる。

また、上記実施例では円筒体６を図示しない回転駆動機
構により回転させたが、反対に、円筒体６を停止させ励
磁コイル4,5、円筒体６内の鉄心体26、および、ブラシ1
7,18を同時に回転させ、これら励磁コイル4,5などの回
転に同期した電流を電極板7,8,9,10に流すこともでき
る。

〔発明の効果〕

本発明の電磁推進装置によれば、筒体の回転に同期た交
流電圧を印加するとともに磁束と直交する電流の並列流
路を筒体内に配設した複数の磁性鉄心にて形成される鉄
心体を設けたことにより、回転する筒体内の磁気抵抗を
減少させて磁束を増大させ、電流と磁束と筒体の中心軸
とが液体中で常に直交するので、導電性を有する液体に
対して大きな推進力を電磁気的に与えることができ、し
かも、ガス発生および電極の腐蝕を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電磁推進装置の縦断面
図、第２図は同上側面図である。 1,励磁鉄心、4,5……励磁コイル、６……筒体としての
円筒体、11,12……電極対、17,18……ブラシ、19〜21…
…並列流路、22〜25……磁性鉄心、26……鉄心体、Ｂ…
…磁束、Ｉ……電流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端面が開放され中心軸を中心に回転自在
   で内部に導電性の液体が流通可能な絶縁性の筒体と、 この筒体内に直径方向に対向して配設された対をなす電
   極板にて形成された電極対と、 前記筒体内を流れる液体中に配設され前記電極対間を流
   れる電流と略直交方向の液体流路を形成するとともに前
   記電流と平行でかつこの電流と略直交し全面が前記液体
   に対して電気的に絶縁された複数の磁性鉄心で構成され
   た鉄心体、および、この鉄心体の液体流路および前記筒
   体の中心軸方向に直交する方向に前記筒体の外面に間隙
   を介して対向配置された磁極を有する励磁鉄心を備え、
   前記励磁鉄心、鉄心体および液体に形成される磁路と、 この磁路に磁束を生じさせる励磁コイルと、 この励磁鉄心側に固定され前記電極対の対をなす電極板
   にそれぞれ対応して摺動可能に接続し電圧を印加するブ
   ラシと、 前記筒体を相対的に回転駆動させる回転駆動機構とを具
   備し、 前記回転駆動機構による前記筒体および前記励磁コイル
   の相対的な回転に従い前記ブラシから前記電極対に異な
   った極性を印加し、前記鉄心体の磁束および前記液体に
   流れる電流を直交させ、前記筒体の中心軸に沿った方向
   の推進力を生じさせる ことを特徴とした電磁推進装置。