【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
少なくとも一側にキャビティを形成されている、前記流体を保持するための容器と、
前記キャビティと同心関係をなして前記容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子と、
前記ポンプ送り又は混合素子を浮上させるための、前記キャビティ内に、又は、それに近接して配置された少なくとも１つの超伝導素子と、
前記超伝導素子を囲繞し、前記容器から該超伝導素子を熱的に隔絶及び、又は離隔するチャンバーを画定する壁と、
前記超伝導素子に熱的にリンクされた別個の冷却源と、
前記ポンプ送り又は混合素子を、又は前記超伝導素子とポンプ送り又は混合素子とを一緒に前記キャビティに対して回転させるための原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項２】  磁化ベクトルを有する永久磁石を浮上させるための浮上システムであって、
各々前記磁石の異なる側面に配置され、超伝導状態において超伝導材の複数のセグメントから成る少なくとも２つの超伝導素子から成り、該各セグメントは、Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有しており、
前記各セグメントのＡ−Ｂ平面は、前記磁化ベクトルに対して実質的に平行であり、
該各セグメントのＣ軸は、磁化ベクトルに対して実質的に垂直であることを特徴とする浮上システム。
【請求項３】  流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、    流体を保持するための容器と、
該容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該ポンプ送り又は混合素子を浮上させるための、前記容器に近接して配置された少くとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子を前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔するチャンバーを有し、該超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源を有するクライオスタットと、
該冷却源及び超伝導素子を含めて該クライオスタットを回転させるための原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項４】  磁化ベクトルを有する浮上磁石を浮上させるための浮上システムであって、
各々前記浮上磁石の異なる側面に配置され、超伝導状態において超伝導材の複数のセグメントから成る第１及び第２超伝導素子から成り、
前記各セグメントは、Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有し、
前記第１超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面は、前記磁化ベクトルに対して実質的に平行であり、
該第１超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸は、磁化ベクトルに対して実質的に垂直であり、
前記第２超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面は、磁化ベクトルに対して実質的に垂直であり、
該第２超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸は、磁化ベクトルに対して実質的に平行であることを特徴とする浮上システム。
【請求項５】  磁化ベクトルを有する浮上磁石を浮上させるための浮上システムであって、
各々前記浮上磁石の異なる側面に配置され、超伝導状態において超伝導材の複数のセグメントから成る第１、第２及び第３の超伝導素子から成り、
前記各セグメントは、Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有しており、
前記第１及び第３超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面は、磁化ベクトルに対して実質的に平行であり、
該第１及び第３超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸は、磁化ベクトルに対して実質的に垂直であり、
前記第２超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面は、磁化ベクトルに対して実質的に垂直であり、
該第２超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸は、磁化ベクトルに対して実質的に平行であり、それによって、磁化ベクトルに対する前記超伝導素子の前記平面及び軸の向きによって浮上磁石の浮上が安定化され、かつ、促進されることを特徴とする浮上システム。
【請求項６】  容器内の流体をポンプ送り又は混合するためにキャビティを有する容器内で磁気素子を浮上させ回転させる方法であって、
容器内に前記キャビティと同心関係に前記磁気素子を設置する工程と、
現場冷却プロトコルに従って超伝導状態に維持され、前記容器内の前記キャビティに近接して配置された拔気又は断熱処理されたチャンバー内に保持された超伝導素子の上方に前記磁気素子を浮上させる工程と、
前記磁気素子を回転させる工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項７】  磁化ベクトルを有する磁石を浮上させる方法であって、
前記磁石を浮上させるために、各々該磁石の異なる側面に配置され、各々Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有する超伝導材の複数のセグメントから成り、現場冷却プロトコルに従って超伝導状態に維持された第１及び第２超伝導素子を設置する工程と、
前記第１超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に平行になるように配向する工程と、
該第１超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
前記第２超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
該第２超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に平行になるように配向する工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項８】  磁化ベクトルを有する浮上磁石を浮上させる方法であって、
前記浮上磁石を浮上させるために、各々該浮上磁石の異なる側面に配置され、各々Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有する超伝導材の複数のセグメントから成り、現場冷却プロトコルに従って超伝導状態に維持された第１及び第２超伝導素子を設置する工程と、
前記第１超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に平行になるように配向する工程と、
該第１超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
前記第２超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に平行となるように配向する工程と、
該第２超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項９】  磁化ベクトルを有する浮上磁石を浮上させる方法であって、
前記浮上磁石を浮上させるために、各々該浮上磁石の異なる側面に配置され、各々Ａ−Ｂ平面とＣ軸とから成る結晶学的構造を有する超伝導材の複数のセグメントから成り、現場冷却プロトコルに従って超伝導状態に維持された第１、第２及び第３超伝導素子を設置する工程と、
前記第１及び第３超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に平行になるように配向する工程と、
該第１及び第３超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
前記第２超伝導素子を構成する各セグメントのＡ−Ｂ平面を磁化ベクトルに対して実質的に垂直になるように配向する工程と、
該第２超伝導素子を構成する各セグメントのＣ軸を磁化ベクトルに対して実質的に平行になるように配向する工程とから成り、それによって、前記浮上磁石の浮上は、磁化ベクトルに対する前記超伝導素子の前記平面及び軸の向きによって安定化され、かつ、促進されることを特徴とする方法。
【請求項１０】ポンプ送り又は混合素子を浮上させるための超伝導素子と、該ポンプ送り又は混合素子を回転させるための複数の交互極性の駆動磁石を含むシステムに使用するためのポンプ送り又は混合素子であって、
環状の浮上磁石と、前記交互極性の駆動磁石に対応する複数の交互極性の被駆動磁石を担持した本体を含むことを特徴とするポンプ送り又は混合素子。
【請求項１１】浮上磁石を含むポンプ送り又は混合素子の一部分を受容する環状の外側部分を画定するキャビティを側壁に形成されている容器から熱的に隔絶された１つ又は複数の超伝導素子を超伝導状態に維持するためのクライオスタットであって、
１つ又は複数の超伝導素子を収容するための環状のチャンバーを画定する外側壁から成り、該環状チャンバーは、該超伝導素子を外側壁から熱的に隔絶するために拔気又は断熱処理されており、該外側壁は、前記ポンプ送り又は混合素子の前記一部分と共に前記容器の前記環状の外側部分を受容するための環状のチャンネルを有していることを特徴とするクライオスタット。
【請求項１２】安定した支持構造体上に配置された容器内の流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
前記容器内に設置するための磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該ポンプ送り又は混合素子を浮上させるための少なくとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源と、
該超伝導素子と冷却源を一緒に回転させるための原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項１３】流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
流体を保持するための容器と、
該容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該ポンプ送り又は混合素子を浮上させるために前記容器に近接して配置された少なくとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子を囲繞し、前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔させるチャンバーを画定する壁を備えたクライオスタットと、
前記超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源と、
前記クライオスタットを回転させるための原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項１４】磁気結合によって駆動されるポンプ送り又は混合素子を用いるポンプ送り又は混合システムに使用するための、開口付き容器であって、
流体を保持するための可撓性の本体と、
該本体に隣接する円筒形の壁によって画定されるキャビティとから成り、
該壁は、該容器を輸送する場合や、前記ポンプ送り又は混合素子が偶発的に外れた場合、該ポンプ送り又は混合素子を前記開口を通して所定位置に弛く保持することを特徴とする容器。
【請求項１５】流体をポンプ送り又は混合するための磁気素子を浮上させ回転させる方法であって、
キャビティを有する容器内に前記磁気素子を設置する工程と、
超伝導素子を用いて前記磁気素子を浮上させる工程と、
該磁気素子を非接触態様で前記容器内でキャビティの周りに回転させる工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項１６】流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
キャビティを有する、流体を保持するための容器と、
該キャビティと同心関係をなして該容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該ポンプ送り又は混合素子を該容器に対して浮上させるために前記キャビティ内に又はキャビティに近接して配置された少なくとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子を囲繞し、前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔するチャンバーを画定する壁と、
該超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源と、
前記ポンプ送り又は混合素子を、又は、前記超伝導素子と該ポンプ送り又は混合素子とを一緒に回転させるための原動デバイスと、
前記浮上するポンプ送り又は混合素子を前記キャビティに対して適正な位置に維持するのを助成するための助成手段と、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項１７】流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
少くとも一側壁に形成されたキャビティを有する、流体を保持するための容器と、
該キャビティと同心関係をなして該容器内に配置され、少なくとも１つの浮上磁石を含む磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該ポンプ送り又は混合素子を浮上させるために前記キャビティ内に又は該キャビティに近接して配置された少くとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子を囲繞し、前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔するチャンバーを画定する壁と、
該超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源と、
前記ポンプ送り又は混合素子だけを、又は、前記超伝導素子と該ポンプ送り又は混合素子とを一緒に回転させるための原動デバイスと、
前記ポンプ送り又は混合素子上に配置された第１浮上助成磁気構造体と、
該第１浮上助成磁気構造体に並置して、超伝導素子を囲繞するチャンバーを画定する前記壁内、該壁の内側又は該壁上に、又は、前記容器内、該容器の内側又は該容器上に配置された第２磁気構造体と、
から成り、該第１磁気構造体と第２磁気構造体の互いに近接する端部が同じ極性を有することを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項１８】流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、  少なくとも一側壁に形成されたキャビティを有する、流体を保持するための容器と、
該キャビティと同心関係をなして該容器内に配置され、交互極性を有する浮上磁石の第１及び第２アレーを含む磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該交互極性の浮上磁石の第１及び第２アレーに並置して前記キャビティ内に又は該キャビティに近接して配置された少くとも２つの互いに離隔された超伝導素子のアレーと、
該超伝導素子を囲繞し、前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔するために拔気又は断熱処理されたチャンバーを画定する壁と、
該超伝導素子に熱的にリンクされた冷却源と、
前記ポンプ送り又は混合素子、又は、前記超伝導素子を回転させるための原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項１９】流体をポンプ送り又は混合する方法であって、
ポンプ送り又は混合素子を容器内に配置する工程と、
該容器に近接して拔気又は断熱処理されたチャンバー内に配置された超伝導素子を用いて前記ポンプ送り又は混合素子を浮上させる工程と、
該ポンプ送り又は混合素子を回転させる工程と、
前記ポンプ送り又は混合素子を前記容器に対して適正な位置に維持するために１対又は複数対の助成磁石を用いて該ポンプ送り又は混合素子を別々に又は同時に吸着及び反撥させる工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項２０】キャビティを有し、流体を保持することができる容器内の流体を、該キャビティと同心関係をなして該容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子を用いてポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
超伝導素子に熱的にリンクされ、該超伝導素子をその転移温度以下に選択的に保持することができる冷却源と、該超伝導素子を前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔させるために拔気又は断熱処理されたチャンバーを含む、該容器の外部で前記キャビティ内に配置されたクライオスタットと、
前記冷却源及び超伝導素子を含め、前記クライオスタットを回転させるための第１原動デバイスと、
該クライオスタットを、従ってその中の前記超伝導素子を前記キャビティに対して移動させるための第２原動デバイスと、
から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項２１】流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、  キャビティを有し、テーパした、又は切頭円錐形の係合表面を有する、流体を保持するための容器と、
前記キャビティと同心関係をなして前記容器内に配置され、前記係合表面に合致する合致表面を有する磁気ポンプ送り又は混合素子と、
該合致表面を前記係合表面から分離させるように前記磁気ポンプ送り又は混合素子を前記容器内で浮上させるためのデバイスと、
該浮上されたポンプ送り又は混合素子を回転させるためのデバイスと、から成ることを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【請求項２２】選択的に浮上されるポンプ送り又は混合素子を用いて流体をポンプ送り又は混合に用いるための組立体であって、
キャビティを有し、テーパした、又は切頭円錐形の係合表面を有する、流体を保持するための容器から成り、
前記キャビティと同心関係をなして前記容器内に配置されており、前記テーパした、又は切頭円錐形の係合表面に合致する合致表面を有する磁気ポンプ送り又は混合素子と、
から成り、それによって、該磁気ポンプ送り又は混合素子は、不浮上位置にあるときは、前記キャビティ上に座置し、前記両合致表面の係合によって該キャビティに対して調心されるが、浮上状態では該両表面が分離される構成とされていることを特徴とする組立体。
【請求項２３】少なくとも１つのキャビティを有する、流体を保持するための容器内に該キャビティと同心関係をなして配置され、初期状態では不浮上位置又は座置位置にある磁気ポンプ送り又は混合素子を浮上させる方法であって、
超伝導素子を前記容器内の前記磁気ポンプ送り又は混合素子に整列させて該容器外で前記キャビティ内の第１位置に配置する工程と、
該超伝導素子をその転移温度以下に冷却して前記磁気ポンプ送り又は混合素子との磁気結合を設定する工程と、
該超伝導素子を第２位置へ移動させて前記ポンプ送り又は混合素子に浮上を誘導する工程と、
から成ることを特徴とする方法。
【請求項２４】容器内で磁気インペラ又はロータを浮上させ回転させることによって流体をポンプ送り又は混合するためのシステムであって、
前記磁気インペラ又はロータを浮上させるための少なくとも１つの超伝導素子と、
該超伝導素子を周囲環境から熱的に隔絶するクライオスタットと、
から成り、該クライオスタットは、前記超伝導素子を転移温度以下にまで冷却するためのポータブルのスターリングサイクルクライオクーラーを含むことを特徴とする流体ポンプ送り又は混合システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
本発明の第２０側面によれば、キャビティを有し、流体を保持することができる容器内の流体を、該キャビティと同心関係をなして容器内に配置された磁気ポンプ送り又は混合素子を用いてポンプ送り又は混合するためのシステムが提供される。このシステムは、超伝導素子に熱的にリンクされ、該超伝導素子をその転移温度以下に選択的に保持することができる冷却源と、該超伝導素子を前記容器から熱的に隔絶及び、又は離隔させるために拔気又は断熱処理されたチャンバーを含む、該容器の外部で前記キャビティ内に配置されたクライオスタットと、前記冷却源及び超伝導素子を含め、前記クライオスタットを回転させるための第１原動デバイスと、該クライオスタットを、従ってその中の超伝導素子を前記キャビティに対して移動させるための第２原動デバイスとから成る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
図１４ｄを参照すると、そのための機構の１例が、図５のシステム１００と図１４の可撓袋５００とを組み合わせた構成に使用されるものとして示されている。この例では、システム１００は、クライオスタット１０２の第１部分１０２ａ（軸受１２０と、無端ベルト１２８と、モータ１３１と、軸と、プーリを含むものとすることができる）と、冷却源５４１とを回転駆動するための第１原動デバイス５４０の他に、第２原動デバイス５４２を含むものとすることができる。一実施形態においては、第２原動デバイス５４２（図１４ｄでは点線の輪郭線で図式的に示されている）は、クライオスタット１０２の第１部分１０２ａを、従って超伝導素子１０６を直線的に左右に（図１４ｄの動作矢印Ｌを参照）移動させることができる。かくして、ポンプ送り又は混合素子５０２を浮上させ回転させることに加えて、袋５００又は流体を収容したその他の容器を左右に移動させることができる。これによって、非局部的ポンプ送り又は混合作用を得ることができる。第２原動デバイス５４２は、クライオスタットの第１部分１０２ａ（又は、図９の実施形態におけるようにクライオスタット全体）、超伝導素子１０６（又は、図９の実施形態におけるようにポンプ送り又は混合素子）を回転させるための第１原動デバイス５４０、及び冷却源５４１（図９に示されるようにクライオスタットの一部を構成するもの、又は、図２に示されるように全く別個の構成部品であってもよい）等のすべての所要部品を支持するためのプラットホーム（図示せず）のような支持構造体を含むものとすることができる。又、第２原動デバイス５４２は、直線運動デバイスとする代わりに、超伝導素子１０６を袋５００又は他の容器の固定位置に対して円形又は楕円形の経路に沿って、あるいは、回転するポンプ送り又は混合素子５０２によって提供される全体的ポンプ送り又は混合作用を高める他の任意の方向に移動させるものとすることができる。又、ポンプ送り又は混合作用を更に高めるために、袋５００又は容器を別途に回転又は移動させることもできる（図３の上述した実施形態参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
この問題を克服するための１つの方法は、セットアップキットを用いることである。図１５に示されるように、本発明のセットアップキットは、上述したポンプ送り又は混合システムの１つに使用するために設計された特定のポンプ送り又は混合素子内に収容された浮上磁石と同一のサイズ、形状及び磁界分布を有する少くとも１つの充電磁石６００を含むものとする。この充電磁石６００は、冷却中超伝導素子６０２に近接した位置に、例えば超伝導素子を囲繞するクライオスタット６０４又はテーブル（図示せず）又は他の構造体の上面上に設置する。図に示されるように、充電磁石６００は、スペーサ６０６を含むものとすることができる。スペーサ６０６は、充電磁石６００が、ポンプ送り又は混合素子（図示せず）を現場冷却中超伝導素子６０２の上方に浮上させるべき離隔距離に位置づけするのを可能にする。それによって、浮上させるべき実際のポンプ送り又は混合素子を収容した容器を所定位置に設置したとき、該ポンプ送り又は混合素子（図示せず）の所望の浮上高さが得られるのを保証する。スペーサ６０６は、充電工程に干渉するのを回避するために非磁性材料で形成される。このキットにいろいろな異なるサイズ、形状及び形態の充電磁石（例えば、環状の磁石）を用意することによって、ポンプ送り又は混合素子内のどのようなサイズ又は形状の浮上磁石にも適合するように超伝導素子現場冷却を容易に実施することが可能であり、超伝導素子の転移温度以下までの冷却が完了したならば、充電磁石６００を取り外し、それに代えて対応するポンプ送り又は混合素子を収容した容器（図示せず）を超伝導素子６０２の上方に設置すればよく、それによってポンプ送り又は混合素子に所望の安定した信頼しうる浮上を誘導することができる。又、クライオスタット６０４を１つの向きに配置した状態で超伝導素子６０２を現場冷却し、次いで、該超伝導素子をポンプ送り又は混合素子との磁気結合を設定するためにクライオスタットの向きを向け直すことも可能である（例えば、図１５参照）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
更に、クライオスタット１２の外側壁１８又はその他のハウジングは、超伝導素子２０を流体Ｆ及びポンプ送り又は混合素子１４を収容した容器１６から熱的に隔絶し離隔させるチャンバー２５を画定する。この熱的隔絶は、チャンバー２５を拔気するか、チャンバー２５に断熱材を充填することによって与えられる。この熱的隔絶及び離隔のお陰で、超伝導素子２０を容器１６及びポンプ送り又は混合素子１４に隣接した外側壁又はハウジング１８に密に近接させて配置することができ、それによって、ポンプ送り又は混合素子１４と超伝導素子２０との間の離隔間隔を大幅に縮減することができる。それによって、浮上するポンプ送り又は混合素子１４の磁気剛性及び負荷容量を高め、ポンプ送り又は混合素子を粘性の流体又は比較的大容量の流体に使用するのに適したものとすることができる。