(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封ハウジングと、
前記密封ハウジング内に配置されたフライホイール組立体と、
前記密封ハウジング内に配置されたガス貯蔵チャンバーと、
前記密封ハウジング内に配置されかつ前記ガス貯蔵チャンバーに作動連結されて前記フライホイール組立体から前記ガス貯蔵チャンバー内へ放出するガスを汲み、放出する前記ガスが水蒸気及び活性ガスを含む、第１ポンプと、
前記ガス貯蔵チャンバーに配置されて前記ガス貯蔵チャンバー内に汲まれた前記ガスの実質的に全てを同時に汲む、複数のポンプと、を備え、
複数の前記ポンプが前記水蒸気を主に汲む少なくとも１つのポンプと、前記活性ガスを主に汲む少なくとも１つのポンプを備える、フライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項２】
前記第１ポンプがドラグ・ポンプである、請求項１に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項３】
前記水蒸気を主に汲む前記ポンプが水吸着剤であり、かつ前記活性ガスを主に汲む前記ポンプがゲッター・ポンプである、請求項１に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項４】
前記ゲッター・ポンプが狭窄入口を具備するゲッター・ハウジングを備え、かつゲッター材料が前記ゲッター・ハウジング内に配置される、請求項３に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項５】
前記ゲッター・ポンプが前記ゲッター・ハウジング内に配置されるゲッター材料貯蔵チャンバーをさらに備え、前記ゲッター材料が前記ゲッター材料貯蔵チャンバー内に配置されかつ前記狭窄入口と連通する、請求項４に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項６】
前記ゲッター・ポンプが前記ゲッター材料を加熱するための前記ゲッター材料貯蔵チャンバーに作動連結される加熱ユニットを備える、請求項５に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項７】
前記ゲッター材料が蒸発不可能なゲッター材料である、請求項４に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項８】
前記ゲッター・ポンプが、前記ゲッター・ハウジングと、該ゲッター・ハウジング内に配置された前記ゲッター材料貯蔵チャンバーとの間に空隙を備え、かつ絶縁材料が前記空隙を実質的に充填する、請求項５に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項９】
前記絶縁材料が、パック入りガラス繊維及びNANOPORE（登録商標）絶縁材料から成る群から選択される、請求項８に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項１０】
前記水吸着剤がゼオライト及び酸化カルシウムから成る群から選択される、請求項３に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項１１】
フライホイール・ハウジング内のガス圧力を減じる方法であって、該方法は前記フライホイール・ハウジング内に配置されたフライホイール・アセンブリーから放出するガスによって引き起こされる風損を減じるために使用され、放出された前記ガスが水蒸気及び活性ガスを含む、前記方法において、
（ａ）前記フライホイール・ハウジングから放出された前記ガスを該フライホイールから分離したチャンバーへ汲む段階と、
（ｂ）分離した前記チャンバー内に配置され、主として前記水蒸気を汲むための少なくとも1つのポンプと、主として前記活性ガスを汲むための少なくとも1つのポンプとを含む、複数のポンプを使って分離した該チャンバー内に汲んだ前記ガスの実質的に全てを同時に汲む段階と、を備える方法。
【請求項１２】
前記段階（ａ）における汲むがドラグ・ポンプによって行われる、請求項１１に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【請求項１３】
前記段階（ａ）における汲むが、前記フライホイールから前記分離チャンバーへ放出された前記ガスを汲むことを備える、請求項１１に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【請求項１４】
前記段階（ｂ）における汲むが、主に前記水蒸気を汲むための少なくとも１つの水吸着剤と、主に前記活性ガスを汲む少なくとも１つのゲッター・ポンプとによって行われる、請求項１１に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【請求項１５】
前記ゲッター・ポンプが、自身内に配置されたゲッター材料を備え、かつ前記ゲッター材料に熱を加える段階を更に備える、請求項１４に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【請求項１６】
前記段階（ａ）における汲むが前記フライホイールハウジング内のガス圧力を真空に近いレベルまで減じる一方で、前記分離チャンバー内のガス圧力を真空に近い前記レベルより実質的に大きいレベルまで増加させる、請求項１１に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【請求項１７】
水吸着剤と、
ゲッター・ポンプとを備え、
前記ゲッター・ポンプが、
狭窄入口を含むゲッター・ハウジングと、
前記ゲッター・ハウジング内に配置され、自身内にゲッター材料を有し、該ゲッター材料が前記狭窄の入口と連通する、ゲッター材料貯蔵チャンバーとを含む、水蒸気及び活性ガスを含む複数の異なるタイプのガスを同時に汲む装置。
【請求項１８】
前記ゲッター・ポンプが、前記ゲッター・ハウジングと、前記ゲッター材料貯蔵チャンバーとの間の空隙内に配置された絶縁材料をさらに備える、請求項１７に記載の汲む装置。
【請求項１９】
前記ゲッター材料が蒸発不可能なゲッター材料である、請求項１７に記載の汲む装置。
【請求項２０】
前記ゲッター材料を加熱するための前記ゲッター材料貯蔵チャンバーに作動連結された加熱ユニットをさらに備える、請求項１７に記載の汲む装置。
【請求項２１】
前記絶縁材料が、パック入りガラス繊維及びNANOPORE（登録商標）絶縁材料から成る群から選択される、請求項１８に記載の汲む装置。
【請求項２２】
前記水吸着剤がゼオライト及び酸化カルシウムから成る群から選択される、請求項１７に記載の汲む装置。
【請求項２３】
前記活性ガスを主に汲むための少なくとも１つの前記ポンプが、前記ガス貯蔵チャンバー内の組み合わせた活性ガス荷重が許容し難いレベルに到達するときに汲むために作動される、請求項１に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項２４】
フライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法であて、該方法は前記フライホイールハウジング内に配置されたフライホイール組立体から放出されるガスによって生じる風損を減じるために使用され、放出された前記ガスが水蒸気及び活性ガスを含む方法において、
（ａ）前記フライホイールホウジングから放出された前記ガスを該ハウジングから分離したチャンバーまで汲む段階と、
（ｂ）分離した前記チャンバー内に配置された少なくとも１つの第１ポンプを使って前記水蒸気を連続して汲む段階と、
（ｃ）分離した前記チャンバー内に配置された少なくとも１つの第２ポンプを使って、組み合わせた活性ガス荷重が予め定められたレベルに到達する時に、前記活性ガスを間歇的に汲む段階と、を備える方法。
【請求項２５】
前記加熱ユニットは、活性ガス間中が予め定められたレベルに到達する時に前記ゲッター材料を間欠的に加熱する、請求項６に記載のフライホイールエネルギー貯蔵システム。
【請求項２６】
活性ガス間中が予め定められたレベルに到達する時に前記ゲッター材料に間欠的に熱が加えられる、請求項１５に記載のフライホイールハウジング内のガス圧力を減じる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、フライホイールエネルギー貯蔵システム（すなわち、フライホイール発電システム）に関し、より詳細には、高速フライホイール・アセンブリーを含むフライホイールエネルギー貯蔵システム、高速フライホイール・アセンブリー及びフライホイール・システムの他の部分に含まれていたか又は放出するガスにより風損を減じるための並行に配置された複数のポンプ関係があります。
【０００２】
【従来の技術】
図1は、運動エネルギーの貯蔵するために使用された従来のフライホイール発電システム100についての単純化された視図を示します。従来のフライホイール・システム100は、フライホイール・ハウジング102に配置されたフライホイール・アセンブリー104を含んでいます。さらに、ドラグ・ポンプ106は、個別のガス貯蔵チャンバー108へフライホイール・ハウジング102からガスを汲むためにフライホイール・アセンブリー104に組み入れられます。例えば、図1は、ドラグ・ポンプ106に、その後ガス貯蔵チャンバー108へ形成された、螺旋形の溝(番号は付さない)によって、フライホイール・ハウジング102からのガスの流れの方向を示すために矢を含んでいます。
【０００３】
伝統的に、フライホイール・アセンブリーは金属、例えば高張力鋼で作られています。ごく最近では、フライホイール・アセンブリーは、ファイバー複合材料、例えば繊維ガラス、樹脂バインダーを巻回した炭素繊維を使用して作り上げられており、それによって重量において軽く従来の金属フライホイール・アセンブリーが作動するより高速で作動することができるフライホイール・アセンブリーを作ります。金属で作られているフライホイール・アセンブリー、及びファイバー複合材料で典型的に作られていたものの両方は、作動中にかなりの量のガスを放出し、それによって、許容し難いレベルに対してフライホイール・ハウジングの内部のガス圧力レベルを潜在的に増加させます。それらは一般に高い風損に結びつくので、そのような増加した圧力は、著しくフライホイール発電システムの有用な寿命を減じます。
【０００４】
この理由で、図1に示されるドラグ・ポンプ106のようなポンプは、フライホイール・ハウジングから放出したガスから引くために使用されました。この目的にふさわしいポンプはターボ分子ポンプと分子ポンプの両方を含んでいます。しかしながら、そのようなポンプは、フライホイール・ハウジングから大気まで放出したガスを直接汲むために、それらが典型的に構成されていないという点で欠点を持っています。
【０００５】
この問題の共通の解決策は、フライホイール・システムでのドラグ・ポンプの出口で機械的に荒ら仕上げのポンプを提供することです。そのような機械的な荒らし上げのポンプは、大気に一般に直に排出することができます。その結果、ドラグ・ポンプ及び荒らし上げのポンプは、フライホイール・ハウジング中に放出したガスから引くために併用して使用されてもよく、それによって、最適なフライホイール作動のためのフライホイール・ハウジング中のガス圧力レベルを減じます。しかしながら、機械的に荒らし上げなポンプは、さらに、コストにおいて通常高く、典型的には頻繁なメンテナンスを要求する欠点を持っています。
【０００６】
別の解決策は、ドラグ・ポンプの出口のチャンバー108(図1を参照)のようなガス貯蔵チャンバーを提供することです。例えば、1995年10月31日にBakholdin等に発行された米国特許第5,462,402号明細書('402特許)には、不可欠な分子ポンプを備えたフライホイール発電システムが開示されています。その開示に従って、可動性のエネルギー貯蔵に使用されたフライホイール・アセンブリーは、分子篩を含んでいる分子ポンプ及び内部チャンバーを組込みます。分子ポンプは、フライホイールロータ、ベアリング及びモータを共有し、フライホイールロータの近くに望まれた高い真空を維持します。それらが吸着される場合、自身の運用年数の間にフライホイール・システム内のすべての部分から展開するガスは、分子篩を含んでいるチャンバーに送り込まれます。
【０００７】
しかしながら、'402特許に記述されたフライホイール発電システムはさらにいくつかの欠点を持っています。例えば、内部チャンバーに典型的に含まれていた分子篩は、フライホイール・アセンブリーの高速走行の間に放出することができる、異なるタイプのガスの全てを吸着することができません。
【０００８】
特に、放出したガスは、様々な多量の炭化水素及び／又は水素、あるいは窒素のような他の活性ガスと共に水蒸気を含んでいるかもしれません。ここに使用されるように、「活性ガス(active gases)」は、水蒸気及び不活性ガス以外のガスを意味します。分子篩は例えば水蒸気を一般に効率的に吸着することができますが、典型的には特に温度でかなりの量の炭化水素及び／又は、20℃及びそれ以上の温度の他の活性ガスを吸着することができません。これは重要な問題です。何故なら、特にファイバー複合材料で作った、高速で作動するフライホイール・アセンブリーは、かなりの量の活性ガスを放出します。大気に汲み出されて、これらのガスが分子篩によって、あるいは他の方法で吸着されない場合、フライホイール・システム、例えば、フライホイール・ハウジング及び／又は上記の内部チャンバーは、恐らく時間以上の許容し難いガス圧力レベルにそのために晒され、風損を増加させて、著しくフライホイール・システムの有用な寿命を制限されるでしょう。
【０００９】
さらに、'402特許の開示に従って、フライホイール・システムの内部チャンバーに含まれていた分子篩によって容易に吸着されない、微量のガスを吸収するために、ゲッター材料はフライホイールの真空ハウジングの全体にわたって配置することができます。
【００１０】
しかしながら、このアプローチはさらにいくつかの欠点を持っています。特に、フライホイール・ハウジングに配置されたゲッター材料が微量のガスを吸収するとともに、さらにガスをさらに吸収するその能力は典型的に劣化します。フライホイール・システムで使用するために典型的に構成されたゲッター・ポンプは汲む容量を制限しました。その結果、フライホイール・ハウジング中のゲッター材料を囲むガス圧力は、時間とともに増加する場合があり、それによって、フライホイール・ハウジング中の全面的なガス圧力を許容し難いレベルに増加させます。
【００１１】
フライホイール・システムで増加した汲み容量を達成する1つの方法は、蒸発したゲッター・ポンプより著しく大きな汲む容量を一般に有している蒸発不可能なゲッター(NEG)・ポンプを使用することです。そのようなNEGポンプは典型的には高い温度、例えば、250℃あるいはより高い温度で種々のガスを汲むために最大能力を達成します。例えば、1999年3月9日にロリマー等に発行された米国特許第5,879,134号明細書('134特許)では、ウエハー処理システムでのガスを汲むためのゲッター・ポンプが開示されています。その開示に従って、ウエハー・プロセス及びシステムは処理チャンバーを含んでいる、ガスを汲見上げるために処理チャンバーに連結された低圧ポンプ、処理チャンバーに不活性ガスの源を連結する弁機構、処理チャンバー内に配置された現場(in situ)ゲッター・ポンプ、チャンバーの中への不活性ガスの流れ中の何れかのポンプである活性ガス、またウエハーを処理するための処理機構は処理チャンバー内に配置されました。好ましくは、現場ゲッター・ポンプは優先的にそれらの温度でガスの異なる種を汲むるために多くの異なる温度で操作することができます。ガス分析計器は、自動的にチャンバーから汲み出されるガスの種類をコントロールするゲッター・ポンプの温度をコントロールするために使用されます。
【００１２】
しかしながら、'13特許に典型的に記載されるようなガスを汲むためにゲッター・ポンプを組込むシステムは、著しい量の電力を消費します。高電力消費量はウエハー処理システムのようなシステムにおいて許容可能かもしれませんが、それはフライホイール発電システムにおいて一般に許容し難いものです。
【００１３】
さらに、上に説明されるように、フライホイール・システムから典型的に放出するガスは、より少ない量の炭化水素及び／又は他の活性ガスと共に水蒸気を含んでいます。さらに、フライホイール・ハウジングに配置されたゲッター材料は、ハウジングの内部に放出したガスを全て通常通り吸収することができ、それによって、さらにガスを吸収するゲッター材料の能力を急速かつ著しく劣化させます。これが時間とともに増加する放出されたガスの圧力レベルを引き起こすだけではなく、フライホイール・システムと共にそのようなゲッター材料を使用したので、増加コストは比較的高価です。
【００１４】
ゲッター材料のガス流を制限することは、ゲッター材料が劣化する速度を著しく落とすかもしれないし、それによって、ゲッター材料を使用するコストを減じます。1981年6月9日にパッターソン等に発行された米国特許第4,272,259号明細書('25特許)は、ガスをゲッターで取り除くシステムを開示しています。その開示に従うと、活性ゲッターを保持する液密コンテナー及び吸着不能なガスは、少なくとも約1気圧で、ガス流通行手段に活性なものとコンテナーを周囲の環境、並びに除去可能な閉鎖手段の間のコミュニケーションを供給するコンテナーの壁によるガス・フロー通行手段を供給します。コンテナーは、ゲッターの吸着の容量のかなりの損失あるいは劣化なしで、それが設置される真空包囲の密閉に先立つ活性ゲッターのガス流れ連通及び接触のために開くかもしれません。
【００１５】
しかしながら、'259年の特許に記述された、ガスをゲッターで取り除くシステムはさらにいくつかの欠点を持っています。例えば、ゲッター材料にガス・フローを制限することはゲッター材料が下がる速度を落とすだけでなく、ゲッター材料がガスを汲む速度を落とします。放出したガスが十分に速い速さでフライホイール・ハウジングから汲まなければ、フライホイール・ハウジングの内部のガス圧力レベルが恐らく許容し難いレベルに上昇するので、これはフライホイール・システムにおいて問題かもしれないし、それによって、風損を増加させて、フライホイール・システムの有効な寿命を減じます。
【００１６】
複数のゲッター材料の提供は、さらにゲッター材料が劣化する速度を落とすかもしれないし、それによって、コストを減じます。1981年10月27日にウルツらに発行された米国特許第4,297,082号明細書('082特許)は、真空ゲッター装置が開示されています。その開示に従って、真空をゲッターで取り除くシステムは、ジルコニウム・アルミニウム合金の第1の容積ゲッター及び活性化のためにヒーターをそこに有することを含んでいます。多孔性の石英ガラスの第2の容積ゲッターは、活性化を加熱するための最初の容積ゲッターに直に隣接しています。真空包囲が汲まれると、ヒーターは、包囲において接近しているオフ両方のゲッターが完全に活性化されるように、低温度での包囲焼き及び汲むの間にガス及び蒸気を駆動するために活性化温度へ両方のゲッターを加熱します。
【００１７】
再び、'082年の特許に記載された真空ゲッター装置はいくつかの欠点を有しています。例えば、真空ゲッター装置は、活性化温度への最初の容積ゲッター及び第2のゲッターの両方を熱するためにヒーターを含んでいます。上に説明されるように、熱活性化を要求するようなゲッター・ポンプはしばしば著しい量の電力を消費します。それはフライホイール発電システムにおいて一般に許容し難いものです。
【００１８】
さらに、'082年の特許は、ジルコニウム・アルミニウム合金の第１t容積ゲッターが主に光ガス吸収に向けられる一方で、多孔性の石英ガラスの第2の容積ゲッターが主に吸水向けであることを明らかにします。しかしながら、たとえ、第１及び第2容積ゲッター材料が特定のタイプのガスの吸収のために使用されることが目的であっても、実際上材料をゲッター材料は水蒸気を含む、異なるタイプのガスを頻繁に吸収することができます。その結果、微量ガスを吸収するために使用される比較的高価なゲッター材料は、例えば微量ガスに加えたかなりの量の水蒸気を吸収することで急速に劣化するかもしれません。そのようなゲッター装置は低電力で低価格のフライホイール発電システムで用いるにはふさわしくない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のフライホイール発電システムより低い風損及びより長い耐用年数を持っているフライホイール発電システムを有することは望ましいでしょう。そのようなフライホイール発電システムは、典型的には作動中にフライホイール・システムから放出するガスを成功裡に引くことができ、それによって、最適のフライホイール作動のためのフライホイール・ハウジングに近真空を作ります。低電力で低価格のフライホイール発電システムを有することも望ましいでしょう。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高速走行の間にフライホイールから放出するガスをすべて実質的に汲むために、主なフライホイール・ハウジングと離れているガス貯蔵チャンバーに位置した、並列の汲む装置を含んでいるフライホイール発電システムを提供します。有利なことに、フライホイール発電システムは減じられた風損を提供し、コストにおいてより低くより低い所要電力を与え、従来のフライホイール発電システムより長い寿命を有します。
【００２１】
本発明の1実施形態によれば、フライホイール発電システムは密封ハウジングと、密封ハウジング内に配置されたフライホイール・アセンブリーと、密封ハウジング内に配置されたガス貯蔵チャンバーと、フライホイール・アセンブリー及びフライホイール・システムの他の部分から放出された水蒸気及び活性ガスを含むガスを汲むるためにガス貯蔵チャンバーに作動連結された密封ハウジング内に配置された第１ポンプと、ガス貯蔵チャンバー内に汲むガスの実質的に全てを同時に汲むためにガス貯蔵チャンバー内に配置された複数のポンプとを備え、複数のポンプは主に水蒸気を汲むための少なくとも１つのポンプと、主に活性ガスを汲むための少なくとも１つのポンプを含みます。
【００２２】
上記のフライホイール発電システムの1つの特徴によれば、主として水蒸気を汲むためのポンプは水吸着剤であり、かつ主として活性ガスを汲むためのポンプはゲッター・ポンプです。さらに、水吸着剤は好ましくは酸化カルシウムです;また、ゲッターポンプは好ましくは蒸発不可能なゲッター(NEG)材料を含んでいます。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、フライホイール・ハウジング内のガス圧力を減じる方法は、フライホイール・ハウジングから該フライホイール・ハウジングから分離したチャンバーへ放出されたガスを汲む段階、及び分離したチャンバー内に配置され、主として水蒸気を汲むための少なくとも1つのポンプと、主として活性ガスを汲むための少なくとも1つのポンプとを含む、複数のポンプを使って該分離したチャンバー内に汲んだガスの実質的に全てを同時に汲む段階とを備えます。
【００２４】
本発明のまた別の実施形態によれば、フライホイール・ハウジング内のガス圧力を減じる方法は、フライホイール・ハウジングから該フライホイール・ハウジングから分離したチャンバーへ放出されたガスを汲む段階と、分離したチャンバー内に配置された少なくとも１つの第１ポンプを使って放出された水蒸気を連続して汲む段階と、分離したチャンバー内に配置されかつ協働する活性ガス荷重が予め定めたレベルに到達する時に少なくとも１つの第２ポンプを使って放出された活性ガスを間欠的に汲む段階と、を備える。
【００２５】
本発明のさらに別の実施形態によれば、複数の異なるタイプのガスを同時に汲むための装置は、水吸着剤と、ゲッター・ポンプとを備え、ゲッター・ポンプは狭められた入口を備えたゲッター・ハウジングと、ゲッター・ハウジング内に配置されたゲッター材料貯蔵チャンバーと、を備え、貯蔵チャンバーはそこに配置されたゲッター材料を有し、ゲッター材料は狭められた入口と連通します。
【００２６】
上述した汲み上げ装置によれば、ゲッター・ポンプの汲み上げ速度は、水吸着剤の汲み上げ速度に対して実質的に減じられます。これは、ゲッター・ポンプが汲み上げ装置を包囲することができる活性ガスを吸収することを可能にする一方で、汲み上げ装置を包囲することができる水蒸気を実質的に全て吸収する水吸着剤、及び水吸着剤によって抜かされるかもしれない比較的少ない水蒸気を許容します。好ましくは、水吸着剤は水蒸気吸収に対する高い容量を有していますが、他の活性ガスに対しては少しのまたは実質的に何らの容量も有さない。典型的には、フライホイール・システムから放射されたか放出された材料は他のガスの材料よりはるかに多くの水蒸気を含んでいます。ゲッター・ポンプが、水吸着剤に比べて減じられた汲み上げ速度を有するようにシステムが配置されると、ゲッター・ポンプと共に使用されるゲッター材料の能力はより長い期間に亘って劣化します。その結果、本発明のフライホイール発電システムは、従来のフライホイール発電システムを著しく超過する寿命を有しています。さらに、小量の非水のガス材料を吸収するために使用されるゲッター材料は水吸着剤よりはるかに高価です。したがって、量の適切な配置及び吸着剤システムの速度を汲み上げ速度は、実質的に高められた汲み上げ効率、有用なフライホイール寿命及び実質的に減じられたコストを許容します。
【００２７】
水吸着剤材料の汲む速度と比較して、ゲッター・ポンプの汲む速度が減じられるように、システムを配置する幾つかの方法があります。
【００２８】
ゲッター・ポンプによって吸水を減じる最も容易な方法は、同時に乾燥剤へのアクセスを最大限にする間にゲッター・ポンプの入口を狭めることです。これは、ゲッターに達する前に乾燥剤に吸収される水分子のより高い小片に帰着します。入口あるいはゲッター・ポンプへのアクセスを制限することによって、乾燥剤に達する前に水分子がゲッターに達するという可能性は減じられます。
【００２９】
ゲッター・ポンプへのアクセスの制限は、制限の程度に直に正比例して、活性ガス(乾燥剤によって汲まれない水素及び窒素のようなガス)の全圧力の増加に帰着します。ゲッター・ポンプへのアクセスが制限されるほどに、活性ガスの圧力は高くなる。本発明の好ましいシステムでは、しかしながら、一体のドラグ・ポンプの存在によって増加した圧力を相殺することができます。これはガス貯蔵エリアにより高い圧力を許す一方で、フライホイール・エリアにかなり低い圧力を与えます。したがって、たとえそれがガス貯蔵エリアの活性ガスの完全な圧力を増加させても、ゲッター・ポンプへのアクセスの制限は使用することができます。増加した圧力は、それがドラグ・ポンプの実行によって許可された範囲内である限り許容されます。例えば、水に対する水蒸気のガス荷重がおよそ約1/100である場合、この方法は上手く働きます。
【００３０】
適切な手段が清潔及び材料選択に関して取られると仮定すると、典型的なユニットは、毎秒当たり1E-3トルリットルのH2Oガス荷重を有することができます。好ましくは、酸化カルシウムは約0.030トルの等価な蒸気圧(P)を提供するために初期化されます。酸化カルシウムの量は、入手可能な酸化カルシウム製品の粒状及び孔多孔性に依存して、約0.5〜1ポンドの範囲に典型的にあるかもしれません。これは、S=Q/Pで与えられる秒当たり約0.03リットルの汲み上げ速度示します。適正な並行汲み上げを達成するためには、ゲッター・ポンプのコンダクタンス制限された汲み上げ速度は、毎秒当たり0.001〜0.01リットルかあるいはより少なくすることができます。活性ガス荷重が約毎秒1E-5トルリットルである場合、等価な活性ガス圧力は0.01トルである。0.0031/sの汲み上げ速度は、3cmの長さ及び0.6mmの直径を備えたゲッター・ポンプを制限することにより達成できます。
【表１】
0004689139.tif 000002
【００３１】
一般に、システムは、ゲッター・ポンプの相対的効汲み上げ速度は、乾燥剤の汲み上げ速度の約0.1〜50%、好ましくは1〜20%、最も好ましくは約1%であるように、設定されかつ運転される。好ましくは、ゲッター・ポンプの汲み上げ速度はゲッター材料の間欠的な加熱及び不動態化により調節されます。ゲッター・ポンプへのアクセスの制限によっても速度に影響を与えることができます。例えば、ゲッター・ポンプは、開口がSP=SD/10であるように構成かつ調整することができます。これは、開口あるいは薄いチューブのいずれかで行うことができます。正常な場合、水蒸気はシステムで支配的なガス荷重です。下記条件の全ての間のシステム作業が満たされます。
【数１】
0004689139.tif 000003
【数２】
0004689139.tif 000004
【数３】
0004689139.tif 000005
【００３２】
水吸着剤に対してゲッター・ポンプの相対的な実効速度を制限する別の方法は、ゲッター・ポンプの活性化をコントロールすることです。例えば、出願人の好ましい実施形態では、ゲッター材料は蒸発不可能なゲッター(NEG)「錠剤」から成ります。出願人はこの特定の場合を“錠剤ポンプ”として言及します。これはNEG材料が一般に錠剤形態で利用可能であるからです。NEG錠剤ポンプは“不動態化層”で被覆されます。容積ゲッター材料は、活性ガスへ露出するようにコントロールすることによって活性ガスで被覆されます。この状態では、活性ガスへの更なる露出はほとんど錠剤に働かきません。また、錠剤は分子を吸収しません。
【００３３】
ゲッター・ポンプとして作用するために、錠剤は真空の下にいる間に加熱により活性化される必要があります。これは、少なくとも数時間(典型的にはより多く)の間に少なくとも200℃まで錠剤を加熱することにより遂行されます。好ましくは、錠剤は、錠剤ポンプが運転される温度より多少熱い温度で活性化されます。したがって、典型的に300℃で運転されるNEG錠剤については、活性化温度は約350℃〜約450℃まで、好ましくは約400℃であるべきです。
【００３４】
活性化中に、初期の不動態化層は、自身の加熱状態によって汲まれる何れのガスにと伴に吸収される容積内に拡散する。ヒーターが非活性化されかつ錠剤が室温まで冷えることを許可されると、それらは所定の期間に真空チャンバー内部からガスを汲み続けます。ゲッター錠剤はもはや加熱されないので、これらのガスは容積ゲッター材料へ深く拡散しません。ゲッター錠剤がガスを拾い上げるとともに、汲み上げ動作が完全に止まるまでそれらはゆっくり不動態化されます。不動態化ガスによって、室温の1グラムのゲッター錠剤は、ガスの0.03〜0.1トルリットルをどこかに吸収した後に典型的に完全に不動態化することができます。加熱状態の同じ錠剤は最も活発なガスの10トルリットル以上、及び水素の100トルリットルまでを吸収します。従ってこれらの潜在的な汲み上げ能力は不動態化に必要とされたガス量の約100倍です。
【００３５】
好ましくは、上記特性は実質的に錠剤ポンプを回転及び非回転させるために利用されます。ポンプが熱い時には該ポンプは回転されて汲み上げ、及び冷たい時には該ポンプは不動態化され、かつ従って非回転とされます。
【００３６】
本発明によって達成された並列ポンプの有利な点は、比較的高価なゲッター（好ましくはNEG錠剤）によって吸収された水蒸気の量を制限することです。これを達成する1つの方法は錠剤ポンプが回転される時の量を最小限にすることです。錠剤ポンプは、自身が熱い時にはかなりの量の水蒸気、あるいは他の何れかのガスを吸収するのみです。冷えた場合には自身の冷却容量が使い尽くされるまで錠剤は最小の材料を吸収します。
【００３７】
したがって、NEG錠剤ポンプの場合には、ゲッターを汲む割合は、錠剤を単に間欠的に加熱することにより実質的に減じることができます。事実、熱が錠剤ポンプに印加される期間のコントロールによって、主な放出された材料である水蒸気は乾燥剤によってほとんど排他的に吸収されるでしょう。
【００３８】
典型的な場合、錠剤ポンプは10〜50週毎に１日作動されるかもしれません。錠剤ポンプが切断されている間、水蒸気は連続的に汲み上げられ、水吸着剤、例えば酸化カルシウムによって化学的に捕捉されます。その時間の間、システムの中にある他のガスの圧力はゆっくり増加します。1000の圧縮比を備えたドラグ・ポンプを使用して、フライホイール・チャンバーの圧力が１xE-4トルの圧力で維持されているので、活性ガス(非水蒸気)圧力は錠剤ポンプを活性化する前に0.1トル以内を構築することを許容することができます。含まれるシステムによって、それは、何日から多週かかることができます。圧力が実際に0.1トルに達するかなり前に錠剤ポンプが活性化されるでしょう。錠剤ポンプの周期的な活性化のタイミングは、ガス収集ゾーンのガス圧力の合計の観察及び／又はフライホイール・ゾーンの圧力の観察により行うことができます。さらに、フライホイールの抗力抵抗の測定は、フライホイール・チャンバーの更なる排気が必要であることを示すことができます。それは、ガス収集ゾーンでの活発なガスの蓄積から上昇して背圧構築によって引き起こされるかもしれません。あるいは、錠剤ポンプは、活性ガス強化の予期された速度に依存して特定の間隔で作動することができます。
【００３９】
本発明の別の態様では、錠剤ポンプの間欠的な活性化は、容積比に対して最適の表面を有するために容積NEG材料を挽くことにより改善されます。錠剤ポンプの間欠的な活性化は錠剤によって水吸着を減じるのに有効ですが、NEG材料の容量の一部は錠剤ポンプのクールダウンの間に水不動態化によって幾分減じられます。
【００４０】
水はシステム内では支配的なガス荷重であるため、錠剤ポンプが非回転にされる度に、主に水によって被覆（不動態化）されます。錠剤ポンプがサイクルを繰り返す度に、st707の1グラムの錠剤は水の0.07トルリットルまで、あるいは自身の容量の約0.4%を吸収します。したがって、錠剤が不動態化される度に、非水の活性ガスを汲む錠剤容量の0.4%の損失があります。
【００４１】
この失われたゲッター容量は、錠剤の容積比に対する表面を適合させることにより実質的に減じることができます。SAES st707錠剤のような真空適用のために売られたNEG材料は、容積比への非常に高い表面で通常意図的に生産されます。例えば。2000年2月22日にコンテ等に発行された米国特許第6,027,986号明細書を参照して下さい。容積比に対する表面は錠剤の汲む速度及び効率を最大限にするために通常、最大にされます。グラム当たり約0.3平方メートル程度の高い容積比は、例えば生のSAES st707粒子を挽いてフレークにし、次に、錠剤を形成するためにフレークをともに押すことにより達成することができます。
【００４２】
標準のst707小球は、1グラム当たりおよそ0.3平方メートルの比表面積を有しています。出願人は、st707ゲッター材料に1グラム当たり0.03〜0.00003平方メートル,好ましくは0.03〜0.0003、最も好ましくは1グラム当たり0.03平方メートルを有することを望みます。パウダー形態のこの材料は、粉砕されている金属から所望の材料を抽出するためにより粗いふるいを使用することにより生産することができます。
【００４３】
しかしながら、本発明のシステムでは、錠剤を汲む速度要件は実際に無視できます。効果的なことに、24時間でおよそ100リットルの容積を下へ汲むことが単に必要です。したがって、毎秒0.01リットルまでS=0.001の程度の汲む速度はこのシステムにおいて適切です。これは、入手可能な標準品の1%〜10%の容積比に対する表面を有するゲッター材料を使って達成することができます。例えば、自身の表領域を増加させるようには処理されない「生の」SAES st707粒子あるいは小球は、そのように処理されたものより実質的に汲む速度を有しています。より低い汲む速度はそのようなゲッターの多くの応用において不利になるかもしれませんが、本発明では、より低い汲む速度は実際に有利です。何故なら、各不動態サイクル中にそのようなより遅い速度は実質的に吸水を減じるからです。好ましくは、低い汲む速度ゲッターが利用されます。それは各不動態化サイクル中にできればグラムのゲッター材料について水蒸気の約0.005トルより好ましくは低い約0.01トルリットル未満をより吸収するでしょう。
【００４４】
現在、1つの好ましいゲッター材料は、米国コロラド州コロラドスプリングのSAESゲッターから入手可能な錠剤形態のSAES（登録商標）st707です。より好ましくは、より低い比表面積を有しており、したがって標準SAES 707錠剤より低い吸収率を有するSAESst707を使用することができます。特に、好ましいゲッター材料は、1グラム当たり約0.1平方メートルに対して0.005の表面領域を有し、より詳細には1グラム当たり約0.05平方メートルに対して約0.01の表面領域を有しているゲッター材料をより明確に産出するためにより粗いグラム材料を使用して作られます。
【００４５】
更なる態様及び利点は、後続する説明及び図面の考察から明白になるでしょう。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明は以下のより詳細な説明及び添付の図面に言及することによって一層よく理解されるでしょう。
【００４７】
図2は、本発明によるフライホイール発電システム200の横断面図を示します。フライホイール・システム200は、フライホイール発電システム200の最適な実行のための予め定められたレベルに、あるいはそのレベル以下にガス圧力を内部に維持するために適切に密閉される主ハウジング202を含んでいます。
【００４８】
主ハウジング202内には、上部及び下部ベアリング204及び206の間に連結された軸212を含むフライホイール組立体208が作動配置されます。さらに、各々が約12インチの直径である、複数のフライホイールロータ210が軸212に連結されています。好ましい実施形態では、主ハウジング202によって境界づけられた空間250内に維持される予め定められたガス圧力レベルは真空に近く、それによって、フライホイールロータ210の抗力を最小限にし、かつフライホイール・システム200の作動中に風損を減じます。
【００４９】
主ハウジング202は、任意の適切な材料、例えば、高張力鋼で作ることができます。同様に、フライホイール・アセンブリー208は任意の適切な材料で作ることができます。例えば、フライホイールロータ210及び軸212も高張力鋼で作ることができます。あるいは、フライホイールロータ210は、適切な樹脂バインダーで巻回した、任意の適切なファイバー複合材料、例えば繊維ガラス、炭素繊維、ボロン繊維、すなわちKEVLAR（登録商標）フィラメント材料(米国デラウェア州ウィンミルトンのE.I.デュポン会社により販売されかつこの会社の登録商標である)などで作ることができます。
【００５０】
主ハウジング202及びフライホイール・アセンブリー208が慣用のものであることを理解すべきです。従って、主ハウジング202及びフライホイール・アセンブリー208を取り付けるために使われる特定の構造体は、本発明に重要ではなく、異なる形態式をとってもよい。
【００５１】
図2に示される実施形態では、フライホイール・アセンブリー208は主ハウジング202内に配置され、かつ支持部材201に支持されます。ガス貯蔵チャンバー214は、支持部材201に密封連結されます。その結果、別の空間260は、支持部材201のガス貯蔵チャンバー214の内側表面及び支持部材201の下部表面によって画成されます。
【００５２】
さらに、軸212の一部及び下部ベアリング206は、この画成された空間260内に位置づけられ、かつ空間260は支持部材201によって形成されたオリフィス219を通じて空間250に連結されます。
【００５３】
好ましくは、オリフィス219は、下にさらに記述するように、一体ヂラグ・ポンプの螺旋形の溝の終点として形成されます。最大回転速度、例えば高速フライホイール・アセンブリー208の軸212を運転するための約8000ラジアン/秒を有することができる、高速度電動機215は、ガス貯蔵チャンバー214内に配置されます。好ましい実施形態では、ガス貯蔵チャンバー214の空間260内のガス圧力は、主ハウジング202内のフライホイール・アセンブリー208を包囲する空間250の真空に近いガス圧力レベルより著しく高いレベルで維持されます。
【００５４】
特に、ガス貯蔵チャンバー214内のガス圧力は、例えば従来のターボ分子ポンプ又は従来の分子ポンプを据え付けることができる、ドラグ。ポンプ216によって著しく高いレベルに維持されます。好ましい実施形態では、図2、4、及び5に示されるように、ドラッグ・ポンプ216は、フライホイール・アセンブリー208の構成内に一体になされます。その結果、高速度電動機215、軸212、フライホイール・アセンブリー208の上部及び下部ベアリング204及び206は、ドラッグ・ポンプ216に動力を供給するために使用することができ、それによって、個別のモータでドラッグ・ポンプ216に動力を供給する必要を除去し、フライホイール・システム200の全費用を最小限にします。
【００５５】
図4は、ドラッグ・ポンプ416に対応し、かつ図2のフライホイール・アセンブリー208に一体になされるように構成されたドラグ・ポンプ416の詳細断面図を示します。従って、フライホイール・アセンブリー208の軸212に対応する軸412は、ドラッグ・ポンプ416の構造体に一体になされ、かつドラッグ・ポンプ416の作動に必要な力を提供します。
【００５６】
上述したように、ドラッグ・ポンプ416は、主フライホイール・ハウジング202内のそれより著しく高いレベルにガス貯蔵チャンバー214内のガス圧力レベルを維持します。特に、ドラッグ・ポンプ416は、主ハウジング202からガス貯蔵チャンバー214へのガスの移動に流路を与えるために螺旋形の溝450を含んでいます。その結果、ドラッグ・ポンプ416は作動して、好ましくは真空に近い、主ハウジング202内の空間250内で、上流圧力レベルP1、及び、ガス貯蔵チャンバー214内の空間260内の下流圧力P2を維持します。そこでは、P2はP1より著しく大きい。
【００５７】
より詳細には、フライホイール・アセンブリー208は、それが鋼またはファイバーの複合材料で作られていても、作動中にかなり多量のガスを放出します。それにより、ハウジング202内の上流圧力P1を無限に増加することを認められれば承認し難いレベルまで潜在的に増加させます。主ハウジング202に配置された、フライホイール・システム200の他の要素は、さらにかなり多量のガスを放出することができ、それによって、増加した上流の圧力、P1に寄与します。それらが一般に高い風損に結びつくので、主ハウジング202中のそのような増加したガス圧力レベルは、著しくフライホイール・システム200の寿命を減じることができます。この理由で、ドラッグ・ポンプ416は、主ハウジング202からガス貯蔵チャンバー214への放出されたガスを汲む、それによって上流圧力P1を減少させ、かつこれに応じて下流圧力P2を増加させます。
【００５８】
下流圧力P2のレベルは無限に増加することは認めることができないから、フライホイール・システム200は、ガス貯蔵チャンバー214内に配置された少なくとも1つのポンプをさらに含んでいます。好ましい実施形態では、ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224はガス貯蔵チャンバー214の内部で配置されます。ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224はガス貯蔵チャンバー214の内部の並行作動するように配置されるのが好ましく、それによって、下流圧力P2が許容し得るレベルに維持されることを保証するために、ドラッグ・ポンプ216によって主ハウジング202の包囲からガス貯蔵チャンバー214へ汲むられるガスの実質的に全てを同時に吸収することを許容する。ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224は、高速度電動機215、およびガス貯蔵チャンバー214の内部に配置された、フライホイール・システム200の他の部分から放出する全てのガスをさらに同時に吸収します。
【００５９】
例えば、フライホイール・アセンブリー208及びフライホイール・システム200の他の部分から放出するガスは、水蒸気、及び種々のタイプの炭化水素および他の活発なガスを含むことができます。そのようなガスは、一般に、例えば、ファイバー複合材料を使って作られるフライホイール・アセンブリーから放出し、かつ高速で作動します。ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224の並列のコンビネーションは、ガス貯蔵チャンバー214からこれらの異なるタイプのガスを取り除く廉価な方法を提供し、それによって、ガス貯蔵チャンバー214の内部で、下流の圧力P2の承認し難い強化を防ぐ。本発明の実施形態の重要な利点は、ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224の並列のコンビネーションが、水蒸気だけでなく炭化水素そして高速のフライホイール発電システムから通常放出する他の活性ガスも吸収するということです。
【００６０】
一般に、ゲッター・ポンプ218も水吸着剤224も周囲の大気のガスを全て吸収することができないことに注目すべきです。例えば、ゲッター・ポンプ218及び水吸着剤224は一般に不活性ガス、すなわち、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン・ガスを吸収することができません。この理由で、主ハウジング202の構造体は、好ましくはフライホイール・システム200の主ハウジング202内への周囲の大気からのガスの過度の浸透を回避するには十分低い漏れ割合を有しています。
【００６１】
図3Aは、ゲッター・ポンプ318の1つの実施形態の底面図を示します。それはゲッター・ポンプ218に対応し、かつ図2に示されるように、フライホイール・システム200のガス貯蔵チャンバー214の内部で作動配置されるように構成されています。ゲッター・ポンプ318はポンプ・ハウジング320を含んでいます。それは任意の適切な材料、例えばアルミニウムで作ることができます。さらに、ゲッター・ポンプ318はむしろ中央に位置づけられ、細長で、通気されたボルト322を含んでいます。それは、放出されたガスがゲッター・ポンプ318へガス貯蔵チャンバー214から流れることができる入口として働きます。例えば、図2は、細長で、通気されたボルト322によって提供される入口が妨害されないことを保証するために、支持部材201の水平部分に対応するゲッター・ポンプ218が連結されることを示します。
【００６２】
図3Bは、線3-3に沿ったゲッター・ポンプ318の横断面図を示します。ゲッター・ポンプ318の延伸され、通気されたボルト322は、フライホイール・システムの作動中にフライホイール・アセンブリー208及びフライホイール・システム200の他の要素から放出する活性ガスの実質的に全てを吸収可能なゲッター材料336を好ましくは含む、ゲッター・ポンプ318の内部へのアクセスを狭める傾向があることに注目すべきです。上に注意されるように、放出したガスは水蒸気、通常、より少ない量の炭化水素及び他の活発なガスの両方を含むことができます。もし通気されたボルト322が、ゲッター・ポンプ318の内部のゲッター材料336へのアクセスを狭めるために提供されなければ、炭化水素及び他の活性ガスの部分的な圧力をガス貯蔵チャンバー214内の未検査物が増加することを可能にする一方で、比較的高価なゲッター材料336は主として水蒸気の吸収で速く排出されるでしょう。
【００６３】
幾つかの実施形態では、ゲッター・ポンプ318の入口は、例えば、細長い、通気ボルト322の使用によって狭められます。1つのゴールは、ゲッター材料336が、主としてガス貯蔵チャンバー214の内部の放出した水蒸気を汲むることで速く排出されるようになるのを防ぐことです。事実、狭められた入口はゲッター・ポンプ318の汲むる速度を落とすために使用することができます。ゲッター・ポンプ318の狭められた汲む速度を補うために、水吸着剤224は比較的速い速さで水蒸気を汲むることができる材料を使用して据え付けられることが好ましい。この目的にふさわしい水吸着剤は、沸石、酸化カルシウムおよび他の既知の乾燥剤のような比較的廉価な含水のケイ酸塩を含んでいます。好ましくは、水吸着剤は酸化カルシウムです。
【００６４】
その結果、より速く汲むる水吸着剤224、例えば廉価な酸化カルシウムは、ガス貯蔵チャンバー214でほとんどの水蒸気を吸収する一方、より遅く汲む、制限された、比較的高価なゲッター材料336を含むゲッター・ポンプ318は、何れの残留水蒸気、炭化水素及び／又はガス貯蔵チャンバー214の内部の他の活発なガスも吸収します。ゲッター・ポンプ318が、水吸着剤224より遅い速さでガスを吸収するので、比較的高価なゲッター材料336の迅速な消耗は回避され、それによって、ゲッター・ポンプ318をフライホイール・システム200の中で使用するのに安価にします。
【００６５】
水蒸気、炭化水素および他の活性ガスの部分的な圧力はガス貯蔵チャンバー214内で増加する傾向がありますが、ゲッター・ポンプ318及び水吸着剤224のそれぞれの汲む速度が、典型的には約1000:1圧縮比を有しているドラグ・ポンプ21の性能限界に一致する限り、ガス貯蔵チャンバー214内の全体的なガス圧力レベルは許容し得るものとなります。
【００６６】
好ましい実施形態では、本発明のゲッター・ポンプ318と共に使用されるゲッター材料336は、イタリアのミラノのSAES（登録商標）ゲッターS.p.Aから利用可能である、錠剤形態の蒸発不可能なゲッター(NEG)材料、例えばSAES st707ゲッター材料です。SAES st707は、粉砕し篩にかけることにより希望の粒子サイズ及び表面積を有している粒子に作られた、約70%のジルコニウム、24.6%のバナジウム及び5.4%の鉄の混合物です。運搬管理と安全性の目的のためにこのようにして生産した粒子は、圧縮されて錠剤に詰め込まれることができ、かつ錠剤の形態でシステムの中で使用することができます。
【００６７】
本発明による活性ガスを汲むることで使用される好ましいゲッターは、SAES（登録商標） st787、SAES（登録商標） st101、SAES（登録商標） st199およびSAES（登録商標） st198と同様に前述のSAES（登録商標） st707も含んでいます。本発明により使用することができる室温活性ガス・ゲッターは、BaLli4、及びSAES S.p.Aからの「コンボ・ゲッター(Combo Getters)」で利用可能である定式を有するバリウムとリチウムの混合物です。
【００６８】
あるいは、SAES「コンボ・ゲッター」は本発明に利用することができます。コンボ・ゲッターは活性ガス吸着剤としてBaLi4を含んでいる小さなカートリッジです。BaLi4は、巨視的な多量の参加カルシウム乾燥剤を備えたカートリッジへの入口の閉鎖により水蒸気から保護されます。したがって、水蒸気は、それが常にBaLi4に達する前に汲むられる傾向があります。このアプローチ並び又は上述した、狭めた開口アプローチは理論上うまくいくことができる一方、それは本発明を備えた使用には好ましくありません。このアプローチに関する問題は、コンボ・ゲッターが上に記述された他のアプローチほど柔軟でなく、高容量が必要な場合、高価になりえるということです。さらに、利用可能なコンボ・ゲッターは炭化水素を汲むることができません。
【００６９】
典型的には単に制限のある量のガス分子を吸着することができる蒸発可能なゲッターに対照して、NEGは、ガスが容積ゲッター材料へ直接拡散することを可能にすることにより、相当な量のガス分子を吸収することができます。しかしながら、いくつかのNEG材料は、それらの表面上の保護材を含んでいます。表面が清潔になり、かつ続いてガス腐食動物の役割をすることを可能にするために、熱処理または活性化は比較的高温で最初にそれを削除しなければなりません。この理由で、ゲッター・ポンプ318はヒーターコア328を含んでいます。それはNEG材料336を収容します。特に、1ペアの対向するヒーターコア蓋330は、NEG材料336がヒーターコア328の内部で安全に収容されることを保証します。さらに、隆起部326は、通気されたボルト322に関するゲッター・ポンプ318の内部のヒーターコア328の位置を適切に決めるために使用されます。ヒーターコア328はオリフィス(番号は付していない)を含み、このオリフィスを通じて、細長く、通気されたボルト322が通過し、それによってガス貯蔵チャンバー214から、通気ボルト322を介して、及び加熱されたNEG材料336で引き続き吸収するためのヒータコア内に流れる放出されたガスの通路を形成する。
【００７０】
ヒーターコア328は任意の適切な方法で加熱することができます。図3Bに示され実施形態では、ヒーターコア328は、窯業製品、例えばCERAMABOND（登録商標）セラミック材料の層で最初に覆われます。例えば、その後、NiCrワイヤーの単一の層は窯業製品の層に巻かれます。また、NiCrワイヤーのそれぞれの端は、絶縁線の2つの(2)長さに適切に接合されます。それは、ゲッター・ポンプ・ハウジング320に固定された、それぞれの通気されたボルトによって供給されます。次に、絶縁線の長さは、適切に接続されます、例えばガス貯蔵チャンバー214内に配置されたヒーター・カートリッジのように。したがって、絶縁されNiCrワイヤーの長さおよび窯業製品の層と結合するヒーター・カートリッジは、NEG材料336を活性化するためにできれば300に関して、ヒーターコア328、そこに配置されたNEG材料336の温度を典型的には２５０℃まで上昇させるために熱を供給します。
【００７１】
高い電力消費量はフライホイールエネルギー貯蔵システムにおいては一般に許容し難いので、ゲッター・ポンプ318の内部のNEG材料336を熱することに必要な電力量は、高度の絶縁材334を備えたヒーターコア328を囲むことにより減じられます。所要電力は適切な絶縁材と共に、約100ワットから約5あるいは10ワットに減じることができます。所要電力を減じることは、フライホイールエネルギー貯蔵システムの全体的効率を増加させます。
【００７２】
フライホイール発電システム200と共に使用されるゲッター・ポンプ31はフライホイール・システム200のパワー・アップ・シーケンス中の”自己始動”可能でなければならないことに注目すべきです。特に、フライホイール・システム.200の主ハウジング202内に使用不能の長期間に放出したガスの圧力レベルが増加すると予想することができます。フライホイール・ハウジング202のそのようなガス圧力増加は典型的には0.01トールを超過し、いくつかの極端な場合に100トールに接近するレベルに達し得ます。また、ゲッター・ポンプ318は、この比較的高圧の環境中のフライホイール・システム200のパワー・アップで「自己始動」可能でなければなりません。これは、ゲッター・ポンプ318と共に使用される、高度の絶縁材334に厳密な必要条件を置きます。
【００７３】
より詳細には、ゲッター・ポンプ318と共に使用される高度の絶縁材334は真空絶縁材と比較的好ましく行ないます。しかしながら、そのような真空絶縁材は、通常、よく0.01トル未満である圧力レベルにのみ達成することができます。
使用不能の長期間に、上に言及されるように、フライホイール・システム200の主ハウジング202内のガス圧力は、いくつかの極端な場合に100トルのレベルにそのために接近することができます。それによりフライホイール・システム200と共に使用される、好ましくは「自己始動」ゲッター・ポンプ318にそのような真空絶縁を達成することを非常に困難にします。さらに、上に言及されるように、下流圧力レベルP2、ゲッター・ポンプ318を包囲するガス貯蔵チャンバー214内の下流圧力レベルP2は、フライホイール・システム200の作動中の上流圧力P1よりも通常はかなり大きく、そのためにゲッター・ポンプ318に真空絶縁を達成する際の困難さにさらに寄与します。
【００７４】
この理由で、ゲッター・ポンプ318中のヒーターコア328を取り巻く高度の絶縁材334は、約0.01トルから約100トルに及ぶ高いガス圧力レベルに真空絶縁の実行をできるだけ緊密に提供する材料を使用して、好ましくは据え付けられます。そのような性能を提供する高度の絶縁材334にふさわしい材料は、例えば。米国ニューメキシコ州AlbaquerqueのNanopore社から利用可能な従来の繊維ガラス絶縁材及びできればNANOPORETM（登録商標）のようなパックされたガラス繊維、XEROGEL（登録商標）絶縁材を含みます。
【００７５】
特に、高度の絶縁材334は、ポンプ・ハウジング320の内部の表面と、ヒーターコア328及び下部のヒーターコア蓋330の外部の表面の間に好ましく配置されます。真空状の絶縁、ポンプ・ハウジング320の内部の表面間のガス分子およびヒーター炉心構成要素の外部の表面を持つために、328及び330は一般に互いと衝突せずに、これらの内部の表面と外部の表面の間の間隙を横断しなければなりません。これは、ガス分子の平均自由行程が上記の内部の表面と外部の表面の間の距離と等しいに違いないことを意味します。これは、できれば0.01トル未満に、好ましくは0.001トル未満であるガス圧力レベルにのみ通常達成可能です。
【００７６】
しかしながら、高度の絶縁材334が、例えばパックされたガラス繊維、NANOPORE（登録商標）絶縁材を使って据え付けられる場合、上述の平均自由行程要求は、ガラス繊維絶縁用の約0.01トルから約1トルの、及びNANOPORE（登録商標）絶縁材用の約10〜100トルの高いガス圧力レベルを達成することができます。これは、パックされたガラス繊維およびNANOPOR（登録商標）絶縁材が各々、絶縁の材料を通り抜ける何百万もの小さな空間の程度を有するからです。ガス分子が平均で、これらの小さな空間を互いと衝突せずに通り抜けることにより、ポンプ・ハウジング320の表面とヒーターコア328の間の小さな空間を横断することができるので、ガス分子の振る舞いは真空様です。また、したがって、高度の絶縁材334は真空状の絶縁を提供します。重要なことに、そのような真空状の振る舞いは、約0.01トルから約100トルに及ぶ要求された高いガス圧力レベルに達成可能です。
【００７７】
寸法を減少させて高度の絶縁材334中の小さな空間の数を増加させることにより、さらに高いガス圧力レベルにそのような真空状の振る舞いを達成することができるかもしれないことを注目すべきです。NANOPORE（登録商標）絶縁材が典型的にはパックされたガラス繊維のものより小さい多くの空間を有するため、高度の絶縁材334は、本発明の好ましい実施形態の中でNANOPORE絶縁材を使用して据え付けられます。
【００７８】
上に記述されたとともに、ゲッター・ポンプ318の細長く、通気されたボルト322は、ゲッター・ポンプ318の内部のゲッター材料336へのアクセスを狭める傾向があります。同様に、ポンプ・ハウジング320の表面とヒーターコア要素328及び330の間でさらに配置された高度の絶縁材334は、ゲッター材料336へのアクセスを狭める傾向があります。上に説明されるように、ゲッター材料336へのそのような制限されたアクセスは実質上ゲッター・ポンプ318の汲むる速度を落とすことができます。これは、フライホイール・エネルギー貯蔵システムにおいて通常問題でしょう。そこでは、フライホイール・アセンブリーの近辺のガス圧力の許容し難い増加が回避されます。
【００７９】
しかしながら、ゲッター・ポンプ318が、ドラグ・ポンプ216、主ハウジング202の内部に実質的に配置される、ドラグ・ポンプ216及び、ガス貯蔵チャンバー214の内部に配置される、水吸着剤224の両方によって支援されるので、本発明のフライホイール・システム200でのゲッター・ポンプ318のそのような狭められた汲む速度は問題ではありません。
【００８０】
例えば、ドラグ・ポンプ216は典型的には100:1の圧縮比を有しています。
これは、例えば、フライホイール・アセンブリー208の近くの主ハウジング202内の0.0001トルのような、許容し得る真空圧力レベルを維持するために、ドラグ・ポンプ216は、主ハウジング202からガス貯蔵チャンバー214へ放出されたガスをそのために汲むなければならないし、その結果。ガス貯蔵チャンバー214内のガス圧力レベルを主ハウジング202の内の1000倍以内までの圧力レベル、例えば0.1トルに増加させます。
【００８１】
したがって、ドラグ・ポンプ2l6は、放出したガスを削除し、許容し得る真空圧力レベル、例えば主ハウジング202内の0.0001トルを維持するために必要な汲む速度を提供します。ゲッター・ポンプ318及び水吸着剤224の結合した汲む速度が、単により高い圧力レベル、例えばガス貯蔵チャンバー214内の0.1トルの維持に十分速い必要があることを意味します。本発明の実施形態の別の重要な利点は、ドラグ・ポンプ216がゲッター・ポンプ318及び水吸着剤224の汲む速度必要条件を狭めるということであり、それによって、フライホイール・システム200の中で廉価な低出力の据え付けをゲッター・ポンプ318及び水吸着剤224に使用することを可能にします。
【００８２】
さらに、ゲッター・ポンプ31及び水吸着剤224の並列のコンビネーションの汲む速度は、例えばガス貯蔵チャンバー214の内部で0.1トルのより高い圧力レベルの維持に単に十分です。上に記述されるように、ゲッター・ポンプ318の狭められた入口はゲッター・ポンプ318の汲む速度を落とし、それによって、ゲッター材料336がガス貯蔵チャンバー214の内部で劣化する速度を落とします。また、他の本発明の実施形態の別の重要な利点は、ゲッター・ポンプ318の内部の比較的高価なゲッター材料336が比較的長い期間の間に劣化するということです。それによりフライホイールエネルギー貯蔵システムの中でそのようなゲッター材料を使用するコストを減じます。
【００８３】
さらに、好ましくは、水吸着剤224は水蒸気を汲むるために比較的速い汲む速度を維持することができます。それは、典型的にはフライホイール・システム200の内部のほとんどの放出されたガスを構成します。たとえガス貯蔵チャンバー214の内部で配置されたゲッター・ポンプ318が、減じられた汲む速度を有しても、ドラグ・ポンプ212によってガス貯蔵チャンバー214に汲むられた放出されたガスの圧力は許容し難いレベルに達しません。何故なら、水吸着剤224はゲッター・ポンプ318と並行し、かつゲッター・ポンプ318より速い速度で汲む、それによってガス貯蔵チャンバー214の内部のほとんどの水蒸気を吸収し実質的に多量の水蒸気を吸収するゲッター・ポンプ318の必要性を除去します。
【００８４】
当業者ならば、ドラグ・ポンプ216の性能限界に好ましくは一致する、ゲッター・ポンプ318及び水吸着剤224のためのそれぞれの汲む速度の実際の値は経験的に決定することができます。ゲッター・ポンプ318のための汲む速度の経験的な決定が、ヒーターコア328の内部のゲッター材料336の狭められた入口、量およびタイプのサイズ及び量の決定、及びヒーターコア328を取り巻く高度の絶縁材334のタイプを一般に含むであろうことが注目されるべきです。水吸着剤224のための汲む速度の経験的な決定が、ガス貯蔵チャンバー214の至る所での水吸着剤224の最適の分配の決定を含むかもしれないことはさらに注目されるべきであり、それによって、ガス貯蔵チャンバー214の内部の放出された水蒸気に最良に水吸着剤224を露出します。
【００８５】
図5に示される実施形態では、フライホイール・アセンブリー208は、主ハウジング502内の空間550内に配置され、支持部材501に支持されます。ガス貯蔵チャンバーは支持部材501の下に形成されます。その結果、別の空間560は、ハウジング502の内部の表面、支持部材501のより低い表面及びベースプレート503によって画成されます。
【００８６】
さらに、軸212の一部及び下部ベアリング206はこの画成された空間560内に位置づけられ、かつ空間560は支持部材501によって形成されたオリフィス519を通じて空間550に接続されます。好ましくは、上に記述されるように、オリフィス519は、一体のドラグ・ポンプの螺旋形の溝の終点として形成されます。以前に記述された実施形態でのように、空間560内のガス圧力は、主ハウジング502内のフライホイール・アセンブリー208を取り巻く空間550の真空に近いガス圧力レベルより著しく高いレベルで維持されます。
【００８７】
図6は、図3Bに描かれたそれと比較した、ゲッター・ポンプ318の選択方式518を示します。この場合、金属缶のようなコンテナー520は、必要な熱を提供するために缶の中心を軸線方向に延在する、2〜3インチの長さで1/２〜3/４インチの直径のカートリッジヒータでNEG材料536を保持するために使用することができます。好ましいカートリッジ・ヒーターはアーリントンハイツIIIIのオグデン製造会社社から利用可能な、23ワットの定格負荷を有する強力なワット・ヒーターです。
【００８８】
ゲッター・ポンプ518は、フライホイール・システムの作動中に放出する、活性ガスを実質的に全てを吸収することができるゲッター材料 536を好ましくは含んでいます。上記したように、放出されたガスは水蒸気、通常より少ない量の炭化水素及び他の活性ガスの両方を含むことができます。図.3Bの実施形態の場合では、ゲッター・ポンプへのアクセスは、炭化水素及び他の活性ガスの部分的な圧力がガス貯蔵エリア560内の未検査物を増加させることを許容する間、主として水蒸気の吸収によって比較的高価なゲッター材料536の初期の排出を防ぐのを支援するために制限されることが好ましい。
【００８９】
示した実施形態では、ゲッター・ポンプ318の入口は、例えば、1対の通気されたボルト522及び523の使用によって狭められます。それらのボルトは、陶器の円筒状のプラグ524を通ってコンテナー520にゲッター材料のためのホルダー530を付けます。プラグは、適切な絶縁材料のための空間を提供します。
【００９０】
1つのゴールは、ガス貯蔵エリア560内部の放出された水蒸気を主として汲むることによって、ゲッター材料536が速やかに排出されることを阻止することです。事実、狭められた入口はゲッター・ポンプ518の汲む速度を落とすために使用することができます。ゲッター・ポンプ518の減じられた汲む速度を補うために、水吸着剤は比較的速い速さで水蒸気を汲むることができる材料を使用して据え付けられることが好ましい。
【００９１】
図.3Bの実施形態の場合のように、ゲッター・ポンプ518は、以前に記述されたNanopore材料のような効率的な絶縁材料534によって好ましくは高度に絶縁されます。
【００９２】
図5は、さらに水吸着剤542の保持のためのコンテナー540を示します。好ましくは、コンテナー540はワイヤーメッシュ、あるいは同様に開いた構造で作られています。その結果、空間内の水蒸気は水吸収器に対して容易なアクセスを有します。好ましくは、酸化カルシウムは水吸収器として使用されます。また、コンテナー540はそれが空間560の内部に広まらないように、吸収器を含むために組み立てられます。好ましくは、水吸収器は、デュポンから入手可能なTyvek材で作られたパケットのような多孔性のパケットに含まれています。例えば、Multisorb技術社よるMiniPax（登録商標）という名前で売られたもののような酸化カルシウムの入手可能なtyvekパケットは本発明で使用するに特にふさわしい。
【００９３】
本発明の幾つかの実施形態、多数の代替の実施形態又は変形を説明してきました。例えば、フライホイールロータの特別の寸法、高速度電動機の運用上の速度及びドラグ・ポンプの圧縮比が記載されました。しかしながら、これらは単に例示的な実例であり、フライホイールエネルギー貯蔵システムのための他の有用な寸法/速度/圧縮比は可能です。しかしながら、ガス貯蔵チャンバー内部に配置されたゲッター・ポンプ及び水吸着剤の並列のコンビネーションを含んでいる本発明が、フライホイールロータの近くに真空汲むを提供することができる複合繊維材料及びドラグ・ポンプで作られたフライホイールロータを含む、高速フライホイール・システムと共に使用された時、特に有益であることは注目すべきです。
【００９４】
さらに、本発明が、上部及び下部ベアリング、軸及び高速度電動機を含むフライホイール・アセンブリーの構成に一体になされることが好ましいことを説明しました。それによって、ドラグ・ポンプを運転するために個別のモータを提供する必要を除去しました。しかしながら、これも例示的な実例を単に意味するものです。ドラグ・ポンプが、自給自足のモジュールのドラグ・ポンプとして据え付けられたとしても、今までどおり本発明の重要な利点を達成することができることに注目すべきです。
【００９５】
さらに、ゲッター・ポンプ及び水吸着剤の並列の配置が、フライホイールエネルギー貯蔵システムのガス貯蔵チャンバー内に作動配置されるように構成したことを説明しました。しかしながら、これも単なる例示的な実例を意味します。本発明の代替実施形態は、開示されたゲッター・ポンプの特定の構造体を完全に省略し、放出された水蒸気、炭化水素及び／又はフライホイール・システムでの他の活性ガスを同時に汲むるために個別のガス貯蔵チャンバーの内部の適切な量のゲッター材料及び水吸着剤単に供給することができます。
【００９６】
さらに、特別のNEGおよび絶縁材料は、本発明のゲッター・ポンプを備えた使用のために記述されました。しかしながら、これらはさらに、単なる例示的な実例であり、他の材料をゲッター・ポンプと共に同様に使用することができます。しかし、好ましいNEG材料が高速フライホイール・システムから放出するガスをすべて有効に吸収することができるものであることは注目すべきです。さらに、好ましい絶縁材料は、ゲッター・ポンプの壁のガス分子の平均自由行程の程度に基づいて空隙サイズを提供するもので、それによって、高いガス圧力レベルにおいて真空様の絶縁を提供します。
【００９７】
さらに、ゲッター・ポンプと水吸着剤の並列のコンビネーションは、フライホイールエネルギー貯蔵システムを備えた使用のために記述されました。しかしながら、これは単なる例示的な実例でした。並行に配置されたゲッター・ポンプ及び水吸着剤は、例えば商用又は家庭用の冷蔵庫ユニットの真空絶縁パネルのような他への適用で使用することができるかもしれません。
【００９８】
さらに、並行に配置される代わりに、ゲッター・ポンプ及び本発明の水吸着剤は、直列に配置されるかもしれません。例えば、ゲッター・ポンプ及び水吸着剤の連続するコンビネーションは、単一のハウジングに配置されるかもしれません。その結果、ガスは最初に水吸着剤を通過して水蒸気を汲む、その後、ゲッター材料へ至って如何なる残留水蒸気、炭化水素及び／又は他の活性ガスも汲むます。この代替配置構成では、比較的廉価な水吸着剤がほとんどの水蒸気が比較的高価なゲッター材料に達するのを防ぐことは重要です。
【００９９】
さらに、ガス貯蔵チャンバー内部の放出された水蒸気を主に汲むることによってそこに配置されたゲッター材料が迅速に排出されるのを阻止するためにゲッターポンプの入口を単に狭める代わりに、電力をヒーターカートリッジに間欠的又は周期的に与えてゲッターポンプのヒーターコアを加熱することによって、そこに配置されたＮＥＧ材料を活性化することもできます。このように、ヒーターコアの内部に配置したＮＥＧ材料は、例えば、ガス貯蔵チャンバー内の炭化水素及び他の活性ガスの部分的な圧力が許容し難いレベルに到達する時に、間欠的又は周期的に作動（すなわち、ゲッター・ポンプを運転）することができます。
【０１００】
上記したように、ゲッター・ポンプ318の入口が狭められるか否かにより、NEGの使用又は等価なゲッター材料、及びその間欠的な加熱は、主としてガス貯蔵チャンバー214内部の水蒸気の吸収によりゲッター材料336の迅速な排出を防ぐ好ましい方法です。
【０１０１】
さらに、ばらのNEG材料は体積比が非常に高い表面を備えることが一般に記述されます。錠剤ポンプの間欠的な活性化は錠剤によって水吸着を減じるのに有効ですが、NEG材料の容量の一部は錠剤ポンプのクールダウンの間に水を不動態化することによって幾分減じられます。あるいは、及び本発明の別の態様によれば、ばらNEG材料は錠剤ポンプの間欠的な活性化を改善するために容積費が最適な表面を有するように研削されます。
【０１０２】
水はシステムでの支配的な荷重でるため、錠剤ポンプが運転される度に、錠剤は主に水によって覆われる(不動態化した)。st707の1グラムの錠剤は、循環される度に、水の0.07トルリットルまで、あるいはその容量の約0.4%を吸収します。したがって、錠剤が不動態化される度に、非水の活性ガスを汲むる錠剤容量の約0.40%の損失があります。
【０１０３】
この失われたゲッター容量は、表面を錠剤の容積比に調整することによって実質的に減じることができます。SAES st707錠剤のような真空適用のために売られたNEG材料は、容積比の非常に高い表面で通常、意図的に生産されます。2000年2月22日にコンテらに発行された米国特許第6,027,986号明細書を参照して下さい。容積比に対する表面は、錠剤の汲む及び効率を最大にするために、通常、最大限にされます。約O.3平方メートルの、高い比表面積は、例えば、生のSAES st707粒子を砕いてフレークにし次に錠剤を形成するためにフレークを共に押圧することにより達成することができます。
【０１０４】
ここに記載された間欠的な活性化アプローチでは、ゲッター汲む速度要件は非常に低い。必要なことは、24時間でおよそ100リットルの容積を下へ汲むることです。これは、毎秒S=O.O1リットルの程度の汲む速度がそのような結果に必要とされることを意味します。そのような汲む速度は減じられた比表面積を備えたより粗い粒子st707材料を使用して達成することができます。多くの特定の実施形態では、st707材料は1グラム当たり約0.03〜0.00003平方メートル、好ましくは1グラム当たり0.03〜0.0003の平方メートル、最も好ましくは1グラム当たり0.03の平方メートルの比表面積を有しています。パウダー形態のそのような材料は、所望の材料を抽出するためにより粗いふるいを使用することにより生産することができ、金属は粉砕されます。典型的な実施形態では、1グラム当たり0.03の平方メートルの比表面積を備えたst707材料を使用して、ゲッター・ポンプは、各不動態化サイクルで水の0.007トルリットルを吸収するでしょう。これは有利なことに、ゲッター・ポンプがシャット・ダウンされる毎に水蒸気を吸収する際に廃棄NEG容量を約0.04％まで減じます。
【０１０５】
ゲッター・ポンプ及び水吸着剤がガス貯蔵チャンバー内部で並行に配置されられることが理解されるべきである。
したがって、たとえ炭化水素及び他の活発なガスの部分的な圧力が間欠的にあるいは周期的に許容し難いレベルに接近する場合に限り、ゲッター・ポンプが運転されなくとも、水吸着剤は連続的にガス貯蔵チャンバーの内部の放出された水蒸気を汲むます。その結果、ほとんどの水蒸気が比較的廉価な水吸着剤に吸収されるから、ゲッター・ポンプは縮小された量の水蒸気を吸収します。ゲッター・ポンプが、ドラグ・ポンプ及び水吸着剤の両方によって支援される場合、かつかなりの量の時間が活性ガス荷重に対して必要とされて許容し難いレベルに到達する場合、ゲッター・ポンプのこの代替実施形態は特に有用です。
【０１０６】
代替実施形態では、ゲッター・ポンプが非加熱のゲッター材料、例えば、コンボ・ゲッター・カートリッジの中で使用される非加熱のBaLi4を使って据え付けられると、ゲッター・ポンプは、例えば、間欠的に又は周期的にバルブを開放することによって同様に運転されるかもしれない。ゲッター・ポンプのこれらの代替実施形態が限定を意味しておらず、及び間欠的又は周期的にゲッター・ポンプを運転するための他の構造体が可能であることを理解すべきである。
【０１０７】
実際、連続した活性化間の期間が、含まれる材料の特性及び使用の条件に基づいて期待したよりはるかに長くなり得ることは知られていました。理論によって拘束されたくないため、フライホイール・システムの内部からのガスによって不動態化された後でさえ、ゲッター材料がポンプ水素に引き続くので、頻繁な活性化の必要は実質的に減じられると信じられています。水素はシステムで生成された支配的な活性ガスであるので、水蒸気以外に、圧力が活性化サイクルを正当化するポイントに構築する前に予想されたよりはるかに長くシステムを運転することができます。この現象からの利点は、現在の並列のポンプ装置の利点に加えて、真空の維持のために非常に有効で効率的なシステムに結びつきます。
【０１０８】
本発明を好ましい実施形態含むように詳細に記述しました。しかしながら、現在の開示事項の考察に基づいて、当業者なら、特許請求の範囲及び精神内で本発明の変更及び／又は改良をすることができます。
【図面の簡単な説明】
【図１】  慣用のフライホイールエネルギー貯蔵システムの簡素化したブロック線図である。
【図２】  本発明によるフライホイールエネルギー貯蔵システムの断面図である。
【図３Ａ】  図２に示すフライホイールエネルギーシステムと共に使う、本発明によるゲッター・ポンプの底面図である。
【図３Ｂ】  図３Ａに示すゲッター・ポンプの断面図である。
【図４】  図２に示すフライホイールエネルギーシステムと共に使う、本発明によるドラグ・ポンプの詳細断面図である。
【図５】  本発明の別の実施形態によるドラグポンプ／ゲッターポンプの詳細断面図である。
【図６】  図５の実施形態と関連して使われる代替的なピル・ポンプの断面図である。
【符号の説明】
２００  フライホイール。システム
２０１  支持部材
２０２  主ハウジング
２０４、２０６
２０８  フライホイール組立体（アセンリー）
２１０  フライホイールロータ
２１２  軸
２５０  空間
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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