超電導フライホイール蓄電装置用磁性流体真空シールの開発

Development of Magnetic Fluid Vacuum Seal for Superconducting FESS


荒井 有気, 山下 知久, 長嶋 賢 (鉄道総研); 高田 寛, 大澤 芳夫, 西田 真司, 高野 祥央 (イーグル工業)


Abstract:鉄道総研では,固定側にRE系超電導コイル,回転側にRE系バルク体を用いた超電導磁気軸受で大質量フライホイール(弾み車)を非接触支持する,超電導フライホイール蓄電装置を開発してきている。トンオーダーの大質量フライホイールを真空中で3000-6000min-1で回転させることで,100kWh超の蓄電容量を目指している。
一方,出力はフライホイールの回転数と,真空容器の中に伝達できるトルクの積に比例するが,従来の磁石を組合せたトルク伝達装置では大型化・高回転化が困難であった。今回,磁石・磁性材・磁性流体を組合せた磁性流体真空シールにより,直径100mmの軸の真空封止と,6000min-1を超える高速回転状態でのトルク伝達が両立できることを実証した。
今回開発した磁性流体真空シールは,MWオーダーのエネルギーをクライオスタット
内外に授受する装置にも適用可能なものと考えられる。