(57)【要約】【課題】流入する流体によって回転軸に作用するスラスト荷重を抑制し、かつ従動側回転軸の回転効率の低下を抑制することで、簡易かつ低コストな構成を実現する。【解決手段】回転軸１６の外周面に内輪磁石２２が固定され、有底中空円筒状の隔壁２０を介して内輪磁石２２と対向する位置に外輪磁石３６が設けられている。外輪磁石３６は発電機３２のロータ３４に接続された中空円筒状の支持部材３０に固定されている。回転軸１６の端面に永久磁石２６が固定され、永久磁石２６に対向する位置で隔壁２０に永久磁石２８が固定されている。流体ａによってタービン翼車１４及び回転軸１６が回転し、内輪磁石２２の磁気作用によって支持部材３０も回転する。永久磁石２６及び２８間に発生する反発力Ｆ３によって、スラスト荷重Ｆ１によるタービン翼車１４及び回転軸１６のスラスト変位を抑制する。【選択図】図１
2013150408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入流体の入口及び出口が形成されたハウジングと、
該ハウジングの内部に収納された翼車と、
一端に前記翼車が取り付けられ、該翼車と共に回転する回転軸と、
該回転軸を覆い、前記ハウジングの内部を気密にする有底中空筒状隔壁と、
該回転軸の外周に設けられた環状の第１の磁石と、
前記有底中空筒状隔壁の外側で前記内輪磁石と対向する位置に設けられ、中空筒状の支持部材に支持された環状の第２の磁石と、
前記回転軸の他端に取り付けられた第３の磁石と、
前記回転軸の軸線方向に位置し前記第３の磁石と対向するように配置され、該第３の磁石と互いに前記回転軸の軸線方向に互いに反発力又は吸引力を発生し合う第４の磁石とを備えていることを特徴とする回転機械。
【請求項２】
前記第４の磁石が前記回転軸の軸線方向に位置し、前記有底中空筒状隔壁の底壁の内面又は外面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項３】
前記第４の磁石が前記回転軸の軸線上に位置して前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項４】
前記第３の磁石又は第４の磁石が電磁石であり、
該電磁石を構成するコイルに導線で接続された電源装置と、
流入流体による前記翼車のスラスト方向変位を検出するスラスト変位検出装置と、
該スラスト変位検出装置の検出信号が入力され、該検出信号に基づいて前記コイルに出力する電力値を制御するスラスト変位制御装置とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の回転機械。
【請求項５】
前記スラスト変位検出装置が、
前記流入流体の流量を検出する流量検出器と、
該流量検出器の検出値から前記スラスト方向変位を演算する演算装置とで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械。
【請求項６】
前記翼車が前記ハウジングの入口から流入する流体によって回転され、
ロータが前記回転軸の軸線上に位置して前記支持部材に接続され、前記翼車の回転によって発電する発電機を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項７】
前記第４の磁石が電磁石であり、
該電磁石を構成するコイルに導線で接続された電源装置と、
流入流体による前記翼車のスラスト方向変位を検出するスラスト変位検出装置と、
該スラスト変位検出装置の検出信号が入力され、該検出信号に基づいて前記コイルに出力する電力値を制御するスラスト変位制御装置とを備え、
前記ロータに軸方向に貫通孔が形成され、前記導線が前記貫通孔に導設され、前記発電機の外部で前記電源装置に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の回転機械。
【請求項８】
前記スラスト変位検出装置が、前記発電機の出力値を検出する発電機出力検出器と、該発電機出力検出器の検出値から前記スラスト方向変位を演算する演算装置とで構成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の漏洩防止のため非接触でトルク伝達可能な磁気カップリング装置を備えた回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関から排出された排気でタービンを回転させ、タービンの回転軸に直結された発電機で発電する廃熱回収装置や、モータで翼車を回転させ、流体を圧送する遠心ポンプがある。これらの装置においては、回転軸がハウジングの隔壁を貫通して隔壁の外部に導設されるため、回転軸とその軸受との間から流体が外部に漏れるおそれがある。エンジン排気や温室効果ガス等をハウジング内に導入する場合、これらの気体が外部に漏れるのを防止する必要がある。また、流入する流体によって翼車及び翼車と一体の回転軸にスラスト荷重が付加され、このスラスト荷重がスラスト軸受や回転部材に負荷され、スラスト軸受の寿命を短縮し、回転部材の疲労、摩耗を増大させる。
【０００３】
特許文献１には、非接触で被駆動側に回転力を伝達できる磁気カップリング装置を用いることで、機械的なカップリング装置を用いることなく、機密を保持したまま内部に回転力を伝達できることが開示されている。この磁気カップリング装置は、隔壁を介して中空円筒状の内輪磁石と外輪磁石とを対向配置し、両磁石の磁力線が隔壁を通過して相互に作用し、どちらか一方の回転力を他方に伝達するようにしたものである。
【０００４】
特許文献２には、磁気カップリング装置を用いて回転軸を回転させると共に、圧送液体が流れるハウジングを外部から遮断可能にしたポンプが開示されている。このポンプでは、回転軸を支持するラジアル軸受とラジアル軸受の支持部材との間に緩衝部材を配設し、スラスト軸受に加わるスラスト荷重を緩和したポンプが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、空気を冷媒とする冷凍冷却装置に用いられ、コンプレッサ翼車と膨張タービン翼車とを共通の主軸に取り付け、冷媒として用いられる空気を、コンプレッサ翼車で断熱圧縮した後、膨張タービン翼車で断熱膨張させて冷却する圧縮膨張装置が開示されている。この圧縮膨張装置は、モータロータとモータステータ間に作用するローレンツ力で主軸を回転させるモータと、該モータに隣接して、主軸と一体のスラスト板に設けられ、互いに吸引し合って主軸に加わるスラスト荷重を抑制する一対の電磁石とを備えたモータ一体型磁気軸受装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９９１９４号公報
【特許文献２】実開平５−７７５９４号の明細書及び図面
【特許文献３】特開２００７−１６２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された磁気カップリング装置は、内輪磁石と外輪磁石の軸方向の相対位置のずれが回転力伝達効率の低下を招くため、内輪磁石と外輪磁石との軸方向の正確な位置合わせが必要である。そのため、特許文献１では、外輪磁石の軸方向長さを内輪磁石の軸方向長さより長くし、軸方向に相対位置ずれが生じた場合でも、回転力伝達効率が低下しないようにしている。しかし、これによって、磁石容積が増加し、重量増及びコスト増となり、かつ外輪磁石とその支持部材からなるオーバーハング部分増加によって、軸アラインメントに影響を与える問題が生じる。
【０００８】
特許文献２に開示されたポンプは、ラジアル軸受及びスラスト軸受を両方備える必要があり、構造が複雑になると共に、組立に長時間を要し、かつ高コストとなる。また、特許文献３に開示されたモータ一体型磁気軸受装置は、モータが発生する磁束と、スラスト荷重を抑制する一対の電磁石が発生する磁束とは、磁力線が同じ方向に発生する。そのため、これら磁束が互いに干渉し合って、モータの回転力を弱め、従動側回転軸の回転効率を低下させる。従って、モータの容量、重量及び動力の増加を招くという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、磁気カップリング装置を用いて回転軸を回転させる回転機械において、流入する流体によって回転軸に作用するスラスト荷重を抑制し、かつ従動側回転軸の回転効率の低下を抑制できる、簡易かつ低コストな構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するため、本発明の回転機械は、流入流体の入口及び出口が形成されたハウジングと、ハウジングの内部に収納された翼車と、一端に翼車が取り付けられ、翼車と共に回転する回転軸と、回転軸を覆い、ハウジングの内部を気密にする有底中空筒状隔壁と、回転軸の外周に設けられた環状の第１の磁石と、有底中空筒状隔壁の外側で内輪磁石と対向する位置に設けられ、中空筒状の支持部材に支持された環状の第２の磁石と、回転軸の他端に取り付けられた第３の磁石と、回転軸の軸線方向に位置し第３の磁石と対向するように配置され、第３の磁石と互いに回転軸の軸線方向に互いに吸引力又は反発力を発生し合う第４の磁石とを備えているものである。
【００１１】
第１の磁石及び第２の磁石は、磁気カップリングを構成し、両磁石の磁束が隔壁を通過して相互に作用し、相互に吸引力が発生する。そして、一方が駆動側となって回転し、他方に回転力を伝達する。例えば、第１の磁石と第２の磁石とは複数の磁極を有し、第１の磁石の外周面の磁極と第２の磁石の内周面の磁極とは異極同士が対向して配置されるとよい。本発明が遠心ポンプに適用されるとき、第２の磁石が駆動装置によって回転し、第１の磁石及び翼車が取り付けられた回転軸を回転する。あるいは、廃熱回収装置のように、翼車が排気等の流入流体によって回転されるとき、第１の磁石が駆動側となって回転し、第２の磁石を従動回転させ、動力を発生させる。
【００１２】
また、第３の磁石と第４の磁石とは互いに反発力又は吸引力を発生し、該反発力又は吸引力が流入流体によって翼車及び回転軸に加わるスラスト荷重を抑制する。第３の磁石は回転軸の一端に取り付けられ、第４の磁石は回転軸の軸線方向に位置し、第３の磁石と対向配置されるので、第１の磁石と第２の磁石との間に発生する磁束と、第３の磁石と第４の磁石との間に発生する磁束とは磁力線がほぼ直交する。そのため、これら両磁束は互いに干渉しないので、第１の磁石と第２の磁石間に伝達する回転力は低下せず、かつ第３の磁石と第４の磁石との間に作用する反発力又は吸引力も低下しない。
【００１３】
特許文献１の構成と比較すると、本発明では第３の磁石及び第４の磁石を設けた分コスト増となるが、第３の磁石及び第４の磁石によって、回転軸に加わる一方向からのスラスト荷重を相殺できるので、回転軸のスラスト方向変位を抑制できる。そのため、第１の磁石と第２の磁石との軸方向の位置ずれを抑制できるので、第１の磁石及び第２の磁石の軸方向長さをほぼ同一としても回転力伝達効率は低下しない。これによって、第１の磁石及び第２の磁石の軽量化及び低コスト化が可能になる。
【００１４】
本発明において、第４の磁石は、回転軸の軸線方向でかつ有底中空筒状隔壁の底壁の内面又は外面に取り付けられているとよい。これによって、第４の磁石を第３の磁石に対向した位置で近接配置するのが容易になり、また、第３の磁石と第４の磁石との間に作用する吸引力又は反発力を大きくできる。
【００１５】
また、第４の磁石は、回転軸の軸線上に位置して支持部材に取り付けられているとよい。第４の磁石は支持部材に取り付けられると、支持部材は回転軸と同一方向へ同一回転速度で回転する。そのため、第４の磁石は第３の磁石に対して相対的に回転しないので、両者間で渦電流が生じない。従って、両者間に作用する吸引力又は反発力の低下を抑制できる。
【００１６】
本発明において、第３の磁石又は第４の磁石が電磁石であり、この電磁石を構成するコイルに導線で接続された電源装置と、流入流体による翼車のスラスト方向変位を検出するスラスト変位検出装置と、スラスト変位検出装置の検出信号が入力され、検出信号に基づいて前記コイルに出力する電力値を制御するスラスト変位制御装置とを備えているとよい。これによって、スラスト変位検出装置の検出信号に応じて、第３の磁石と第４の磁石間に作用する反発力又は吸引力の程度を調整できる。
【００１７】
そのため、回転軸のスラスト方向変位を調整できるので、スラスト軸受が不要になるか、又は，スラスト軸受を用いた場合でも、スラスト軸受を長寿命化できると共に、回転部材の摩耗を抑制でき, 軸受損失を低減できる。これによって、スラスト軸受の寿命を長期化でき、かつ回転部材の摩耗を抑制でき、軸受損失を低減できる。
【００１８】
本発明において、スラスト変位検出装置が、流入流体の流量を検出する流量検出器と、流量検出器の検出値からスラスト方向変位を演算する演算装置とで構成されているとよい。これによって、流入流体の流量からスラスト変位を検出でき、スラスト方向変位の検出手段を簡素化かつ低コスト化できる。
【００１９】
本発明において、翼車がハウジングの入口から流入する流体によって回転され、ロータが回転軸の軸線上に位置して支持部材に接続され、翼車の回転によって発電する発電機を備えているとよい。これによって、本発明の回転機械を発電装置として用いることができる。
【００２０】
本発明の回転機械を発電装置として用いるとき、第４の磁石が電磁石であり、この電磁石を構成するコイルに導線で接続された電源装置と、流入流体による翼車のスラスト方向変位を検出するスラスト変位検出装置と、スラスト変位検出装置の検出信号が入力され、検出信号に基づいて前記コイルに出力する電力値を制御するスラスト変位制御装置とを備え、ロータに軸方向に貫通孔が形成され、導線が貫通孔に導設され、発電機の外部で電源装置に接続されているとよい。
【００２１】
これによって、スラスト変位検出装置の検出信号に応じて、第３の磁石と第４の磁石間に作用する吸引力又は反発力の程度を調整できる。そのため、回転軸のスラスト方向変位を調整できるので、スラスト軸受が不要になるか、又は，スラスト軸受を用いた場合でも、スラスト軸受を長寿命化できると共に、回転部材の摩耗を抑制でき, 軸受損失を低減できる。また、導線を発電機のロータ内を通すことで、導線の外部への配設が容易になる。
【００２２】
本発明の回転機械を発電装置として用いるとき、スラスト変位検出装置が、発電機の出力値を検出する発電機出力検出器と、発電機出力検出器の検出値からスラスト方向変位を演算する演算装置とで構成されているとよい。これによって、スラスト方向変位の検出が容易になると共に、スラスト変位検出装置を簡素化かつ低コスト化できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、回転軸の半径方向に設けられた第１の磁石及び第２の磁石間に形成される磁束と、回転軸の軸線方向に設けられた第３の磁石及び第４の磁石間に形成される磁束とは、磁力線がほぼ直交するため、互いに干渉しない。そのため、第１の磁石と第２の磁石間に伝達する回転力の伝達効率が高く維持でき、かつ第３の磁石と第４の磁石との間に作用する反発力又は吸引力も低下しない。また、第３の磁石及び第４の磁石によって、回転軸に加わるスラスト荷重を抑制できるので、回転軸のスラスト方向変位を抑制でき、第１の磁石及び第２の磁石のオーバーハング量を増加させる必要がなくなる。これによって、第１の磁石及び第２の磁石の軽量化及び低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を発電装置に適用した第１実施形態に係る正面視断面図である。
【図２】図１の一部拡大断面図である。
【図３】本発明を発電装置に適用した第２実施形態に係る正面視断面図である。
【図４】本発明を発電装置に適用した第３実施形態に係る正面視断面図である。
【図５】本発明を発電装置に適用した第４実施形態に係る正面視断面図である。
【図６】第２実施形態の変形例を示す一部断面図である。
【図７】第２実施形態の別な変形例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２６】
（実施形態１）
本発明を発電装置に適用した第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１に本実施形態の発電装置１０Ａの全体構成を示す。タービンハウジング１２は、遠心ポンプのように中空渦巻き形状をしており、中央に流体入口１２０を有し、外周面に接線方向に向いた流体出口１２２を有する。また、流体入口１２０と反対側に中空円筒状の軸受収納部１２４を有している。タービンハウジング１２の内部に、タービン翼車１４及びタービン翼車１４と一体の回転軸１６が収納されている。回転軸１６はタービン翼車１４の中心軸線上に位置している。軸受収納部１２４の内部に２個のラジアル軸受（玉軸受）１８が設けられ、回転軸１６は、ラジアル軸受１８によって回転可能に支持されている。
【００２７】
軸受収納部１２４の端面に樹脂製で有底中空円筒状の隔壁２０が接続され、隔壁２０によってタービンハウジング１２の内部が密閉されている。タービン翼車１４から離れた回転軸１６の外周面に環状の内輪磁石（永久磁石）２２が固設されている。また、回転軸１６の端面に非磁性体からなる円盤状の磁石固定材２４が固着され、磁石固定材２４の表面に円盤状の永久磁石２６が固着されている。
【００２８】
また、隔壁２０の底壁２０ａの内面に、磁石固定材２４と同一形状の非磁性体からなる磁石固定材２７が固着され、磁石固定材２７の表面に永久磁石２８が固着されている。永久磁石２６と永久磁石２８とは、図示の通り回転軸１６の軸線上に配置されていると共に、互いに対向する位置に配置されている。永久磁石２６及び永久磁石２８は同極の磁極を有し、互いに反発力を発生する。
【００２９】
隔壁２０の外側に有底中空円筒状をなし非磁性体の支持部材３０が配置されている。支持部材３０の底壁３０ａの背面中心に発電機３２のロータ３４が結合されている。支持部材３０の円筒部３０ｂの内面先端領域であって、内輪磁石２２に対向する位置に、環状の外輪磁石３６が固定されている。外輪磁石３６の軸方向長さは内輪磁石２２の軸方向長さと同一に構成されている。
【００３０】
かかる構成において、ポンプ等の供給装置（図示省略）によって、流体ａが流体入口１２０からタービンハウジング１２の内部に供給される。流体ａは、例えば、内燃機関から排出された排ガスであり、あるいは、該排ガスと熱交換して蒸発した代替フロン等の低沸点流体である。流体ａは、タービン翼車１４及び回転軸１６を回転させ、その後、流体出口１２２から流出する。内輪磁石２２は回転軸１６と共に回転し、内輪磁石２２と外輪磁石３６とは、磁気カップリング装置を構成し、両磁石の磁力線が隔壁を通過して相互に作用し、相互に吸引力Ｆ２が発生する（図２参照）。そのため、内輪磁石２２が回転することで、内輪磁石２２の回転力が外輪磁石３６に伝達され、外輪磁石３６も同一方向へ回転する。
【００３１】
外輪磁石３６が回転することで支持部材３０及びロータ３４が回転し、発電機３２に電力が発生する。流体ａが流体入口１２０から流入すると、タービン翼車１４及び回転軸１６に発電機３２側に向かうスラスト荷重Ｆ１が発生し、スラスト荷重Ｆ１の方向へ向かうスラスト変位が発生する。これに対し、永久磁石２６と永久磁石２８間に反発力Ｆ３が発生しているため、この反発力Ｆ３がスラスト荷重Ｆ１を抑制する。
【００３２】
本実施形態によれば、隔壁２０でタービンハウジング１２を密閉しているので、流体ａがタービンハウジング１２の外部へ漏れるおそれがない。また、タービン翼車１４及び回転軸１６にスラスト変位が生じると、内輪磁石２２と外輪磁石３６との間に軸線方向に位置ずれが生じ、磁気カップリング装置のトルク伝達能力が低下するおそれがあるが、永久磁石２６及び２８間で反発力Ｆ３を発生させることで、スラスト変位を抑制でき、トルク伝達能力の低下を抑制できる。また、永久磁石２６及び永久磁石２８で回転軸１６のスラスト変位を抑制できるので、永久磁石２６又は永久磁石２８のオーバーハング量を増加させなくても、回転力伝達効率を低減させないで済む。そのため、永久磁石２６及び２８の軽量化及び低コスト化が可能になる。
【００３３】
さらに、図２に示すように、内輪磁石２２と外輪磁石３６間に発生する磁束と、永久磁石２６及び２８間に発生する磁束とは、磁力線が互いにほぼ直交しているので、互いに干渉し合わない。そのため、内輪磁石２２及び外輪磁石３６間の回転力伝達効率は低下せず、かつ永久磁石２６および２８間の反発力Ｆ３も低下しない。以上から、内輪磁石２２、外輪磁石３６及び永久磁石２６、２８の容積、重量及びコストの増加を抑制できる。また、永久磁石２６及び２８を用いているので、定期的なメンテナンスを必要とせず、磁力を維持できる。また、永久磁石２６及び２８を互いに近接配置できるので、互いに作用し合う反発力Ｆ３を大きくできる。
【００３４】
（実施形態２）
次に、本発明を発電装置に適用した第２実施形態を図３により説明する。本実施形態の発電装置１０Ｂは、第１実施形態と比べて、永久磁石２８の代わりに、樹脂製隔壁２０の外面に円盤状の非磁性体からなる磁石固定材４０が埋設され、磁石固定材４０に電磁石４２が固定されている。また、電磁石４２を構成するコイルと発電機３２の外部に設けられた電源装置４４との間は導線４６で接続されている。さらに、タービン翼車１４の背面側のタービンハウジング１２に、タービン翼車１４のスラスト方向変位を検出するスラスト変位検出器４８が設けられている。
【００３５】
スラスト変位検出器４８の検出信号はスラスト変位制御装置５０に送られる。スラスト変位制御装置５０は、該検出信号に基づいて電源装置４４から電磁石４２に出力する電力値を制御する。その他の構成は第１実施形態と同一であり、同一機器又は同一部位には同一符号を付している。
【００３６】
本実施形態によれば、第１実施形態で得られる作用効果に加えて、タービン翼車１４のスラスト方向変位に応じて、永久磁石２６と電磁石４２との間に発生する反発力Ｆ３を調整できる。そのため、回転軸１６のスラスト方向変位を調整できるので、スラスト軸受が不要になる。あるいはスラスト軸受を用いた場合でも、スラスト軸受を長寿命化できると共に、回転部材の摩耗を抑制でき, 軸受損失を低減できる。また、タービン翼車１４のスラスト方向変位を精度よく抑制できるので、磁気カップリング装置間のトルク伝達能力の低下を抑制できる。また、永久磁石２６と電磁石４２を用いるため、定期的なメンテナンスを必要とせず、磁気力を保持できる。なお、永久磁石２６は回転し、電磁石４２は回転しないため，微少な渦電流が生じる可能性がある。
【００３７】
（実施形態３）
次に、本発明を発電装置に適用した第３実施形態を図４により説明する。本実施形態の発電装置１０Ｃは、第２実施形態と比べて、発電機３２のロータ３４に軸線方向に貫通孔３４ａが穿設されている。そして、電磁石４２を構成するコイルに接続された導線４６は貫通孔３４ａに導設され、貫通孔３４ａから出て電源装置４４に接続されている。導線４６には保護材等を巻き、貫通孔３４ａとの摩擦に対して耐久性を付与している。その他の構成は第２実施形態と同一である。
【００３８】
本実施形態によれば、第２実施形態で得られる作用効果に加えて、導線４６をロータ３４の貫通孔３４ａに通すことで、導線４６の発電機外部への配設を容易になる。
【００３９】
（実施形態４）
次に、本発明を発電装置に適用した第４実施形態を図５により説明する。本実施形態の発電装置１０Ｄは、第３実施形態と比べて、電磁石５４を支持部材３０の底壁３０ａであって、回転軸１６の軸線と交わる位置に固定している。支持部材３０は回転するので、貫通孔３４ａの入口にスリップリング５２が設けられている。コイル５４に接続された導線４６は、スリップリング５２を介してロータ３４の貫通孔３４ａに導設され、発電機３２の外部で電源装置４４に接続されている。その他の構成は、第３実施形態と同一である。
【００４０】
本実施形態によれば、電磁石５４は隔壁２０に外側に位置する支持部材３０に固定されているので、発電装置１０Ｄの組立工程において、電磁石５４の取付けが容易になる。また、回転軸１６と支持部材３０とは同一方向へ同一回転速度で回転する。そのため、永久磁石２６と電磁石５４とは、相対的に回転しないので、両者間で渦電流が生じない。従って、両者間に作用する反発力Ｆ３の低下を抑制できる。
【００４１】
次に、第２実施形態のスラスト変位検出器４８の変形例を図６により説明する。この変形例は、スラスト変位検出器４８の代わりに、流体入口１２０に流体ａの流量を検出する流量計６０を設けている。流量計６０の検出信号はスラスト変位制御装置５０に入力され、スラスト変位検出装置５０に内蔵された演算装置６２でスラスト方向変位に演算される。その他の構成は第２実施形態と同一である。本変形例によれば、第２実施形態と比べて、スラスト変位検出装置の取付けが容易になる。
【００４２】
次に、さらに別な変形例を図７により説明する。この変形例は、スラスト変位検出器４８の代わりに、発電機３２に発電機出力検出器６４を設けている。発電機出力検出器６４の検出信号はスラスト変位制御装置５０に入力され、スラスト変位制御装置５０に内蔵された演算装置６６でスラスト方向変位に演算される。その他の構成は第２実施形態と同一である。本変形例によれば、スラスト変位検出装置の取付けがさらに容易になる。なお、前記２つの変形例はスラスト変位検出器４８の変形例であるが、第３実施形態又は第４実施形態でのスラスト変位検出器４８の変形例としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、翼車及び回転軸に加わるスラスト荷重によるこれら部材のスラスト変位を抑制でき、簡素かつ低コストな回転機械を実現できる。
【符号の説明】
【００４４】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ    発電装置
１２                              タービンハウジング
１２０                          流体入口
１２２                          流体出口
１２４                          軸受収納部
１４                              タービン翼車
１６                              回転軸
１８                              ラジアル軸受
２０                              隔壁
２２                              内輪磁石（第１の磁石）
２４、２７，４０                  磁石固定材
２６                              永久磁石（第３の磁石）
２８                              永久磁石（第４の磁石）
３０                              支持部材
３０ａ                          底壁
３０ｂ                          円筒部
３２                              発電機
３４                              ロータ
３６                              外輪磁石（第２の磁石）
４２、５４                        電磁石（第４の磁石）
４４                              電源装置
４６                              導線
４８                              スラスト変位検出器
５０                              スラスト変位制御装置
５２                              スリップリング
６０                              流量計
６２、６６                        演算装置
６４                              発電機出力検出器
Ｆ１                              スラスト荷重
Ｆ２                              吸引力
Ｆ３                              反発力
ａ                                流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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