Electric power generation system |
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申请号 | JP2012138977 | 申请日 | 2012-06-20 | 公开(公告)号 | JP2012197796A | 公开(公告)日 | 2012-10-18 |
申请人 | Sumitomo Electric Ind Ltd; 住友電気工業株式会社; | 发明人 | OKAZAKI TORU; HAYASHI TOSHIHIRO; FUJINO KOZO; SAWA TAKESHI; HISADA KOJI; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power generation system utilizing wind power, having superior maintainability, and capable of reducing in size and weight a nacelle provided at an upper portion of a tower.SOLUTION: An electric power generation system W includes a wind turbine 10, a conductor 20 rotating as the wind turbine 10 rotates, a heat transfer medium vessel 30, a magnetic field generator 40, a heat accumulator 50, and an electric power generation unit 60. The wind turbine 10 is attached to a nacelle 102 provided at the upper portion of a tower 101. The conductor 20, the heat transfer medium vessel 30, and the magnetic field generator 40 are stored in the nacelle 102. Further, a heat accumulator 50 and an electric power generation unit 60 are provided in a building 103 built at a lower portion (base) of the tower 101. The heat of the conductor 20 inductively heated by the rotation in a magnetic field generated by the magnetic field generator 40 is transmitted to water in the heat transfer medium vessel 30 to generate steam which is in turn supplied to a steam turbine 61 and thus drives an electric power generator 62 to generate electric power. | ||||||
权利要求 | 風車と、 前記風車の回転エネルギーを誘導加熱により熱エネルギーに変換し、熱を発生する発熱部と、 前記発熱部で発生した熱を受け取る熱媒体と、 前記熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部とを備えることを特徴とする発電システム。 前記発熱部は、 前記風車の回転に連動して回転する導電体と、 前記導電体を通る磁界を発生させる磁場発生器とを備え、 前記熱媒体が、前記磁界内で回転されて誘導加熱された前記導電体から熱を受け取ることを特徴とする請求項1に記載の発電システム。 前記発電部の設置箇所よりも上方に伸びる塔と、 前記塔の上部に設置され、前記風車と、前記発熱部とが設けられたナセルと、 前記発電部から熱を受け取った前記熱媒体の熱を前記発電部に送る輸送管とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電システム。 前記導電体が、前記風車の回転軸に直結されていることを特徴とする請求項2に記載の発電システム。 前記導電体に、アルミニウムを用いたことを特徴とする請求項2又は4に記載の発電システム。 前記熱媒体の熱を蓄える蓄熱器を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の発電システム。 前記発電部が、前記熱媒体の熱で回転されるタービンと、前記タービンにより駆動する発電機とを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の発電システム。 前記ナセル内に、前記発熱部から熱を受け取った前記熱媒体を収容する熱媒体槽が配置され、 前記輸送管が、前記熱媒体槽の前記熱媒体の熱を前記発電部に送ることを特徴とする請求項3に記載の発電システム。 前記発熱部から熱を受け取った前記熱媒体を収容する熱媒体槽を備え、 前記熱媒体槽が、前記導電体の内部に形成された空間であることを特徴とする請求項2、4、5のいずれか一項に記載の発電システム。 前記導電体の一部に磁性体が配置されていることを特徴とする請求項2、4、5、9のいずれか一項に記載の発電システム。 前記磁場発生器が、磁界を発生するコイルを有することを特徴とする請求項2、4、5、9、10のいずれか一項に記載の発電システム。 前記コイルが、超電導コイルであることを特徴とする請求項11に記載の発電システム。 前記磁場発生器が、前記導電体とは逆方向に回転する回転磁界を発生させることを特徴とする請求項2、4、5、9〜12のいずれか一項に記載の発電システム。 前記熱媒体が、常圧で100℃超の沸点を有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の発電システム。 前記熱媒体が、油、溶融塩、Na及びPbから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項14に記載の発電システム。 |
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说明书全文 | 本発明は、風力を利用して導電体を回転させながら、導電体に磁場を印加して、導電体を誘導加熱することにより熱媒体を加熱し、この熱媒体の熱を電気エネルギーに変換して発電する発電システムに関する。 近年、温室効果ガス削減の観点から、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを利用した発電システムが注目されている。 例えば非特許文献1〜3には、風力発電に関する技術が記載されている。 風力発電は、風で風車を回転させ、発電機を駆動して発電するものであり、つまり、風のエネルギーを回転エネルギーに変換して、電気エネルギーとして取り出すものである。 風力発電システムは、塔の上部にナセルを設置し、このナセルに水平軸風車(風の方向に対して回転軸がほぼ平行な風車)を取り付けた構造が一般的である。 ナセルには、風車の軸の回転数を増速して出力する増速機と、増速機の出力によって駆動される発電機とが格納されている。 増速機は、風車の回転数を発電機の回転数まで高める(例えば1:100)ものであり、ギアボックスが組み込まれている。 最近では、発電コストを下げるため、風車(風力発電システム)を大型化する傾向があり、風車の直径が120m以上、5MWの風力発電システムが実用化されている。 このような大型の風力発電システムは、巨大かつ重量物であるため建設上の理由から、洋上に建設されるケースが多い。 また、風力発電では、風力の変動に伴い発電出力(発電量)が変動するため、風力発電システムに蓄電システムを併設し、不安定な電力を蓄電池に蓄えて、出力を平滑化することが行われている。 一方、例えば非特許文献4には、太陽熱発電に関する技術が記載されている。 太陽熱発電は、太陽熱を集光して熱エネルギーに変え、その熱エネルギーで蒸気を発生させ、タービンを回転させることで、発電機を駆動して発電するものであり、つまり、太陽エネルギーを熱エネルギーに変換して、電気エネルギーとして取り出すものである。 太陽熱発電システムとしては、例えばタワー方式のものが実用化されている。 これは、タワー(塔)の上部に設置された集熱器に太陽光を集光し、その熱で発生させた蒸気をタワーの下部に設けられたタービンに送り、タービンを回転させることで、発電機を駆動して発電する方式である(非特許文献4の図3参照)。 太陽熱発電の場合も、天候や時間によって出力が変動することから、安定した発電を行うために、熱を蓄熱器に蓄え、発電に必要な熱を取り出すことができる蓄熱システムを太陽熱発電システムに設置することが行われている。 " 風力発電(01‐05‐01‐05) "、[online]、原子力百科辞典ATOMICA、[平成21年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.rist.or.jp/atomica/> " 2000kW大型風力発電システム SUBARU80/2.0 PROTOTYPE "、[online]、富士重工業株式会社、[平成21年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.subaru-windturbine.jp/home/index.html> " 風力講座 "、[online]、三菱重工業株式会社、[平成21年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.mhi.co.jp/products/expand/wind_kouza_0101.html> " 太陽熱発電システム(01‐05‐01‐02) "、[online]、原子力百科辞典ATOMICA、[平成21年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.rist.or.jp/atomica/> " Doubling the Efficiency with Superconductivity "、[online]、Industrial heating、[平成21年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.industrialheating.com/Articles/Feature_Article/BNP_GUID_9-5-2006_A_10000000000000416320> 風力発電システムでは蓄電システムが設置されているが、蓄電システムには電力を蓄電池に蓄えるためにコンバータなどの部品が必要であるため、システムの複雑化、電力損失の増大を招く。 また、大型の風力発電システムの場合では、発電量に応じた大容量の蓄電池が必要であり、システム全体としてのコスト増大を招く。 一方、太陽熱発電システムでは蓄熱システムが設置されているが、蓄熱システムは蓄電システムに比べて簡易であり、蓄熱器も蓄電池に比べれば安価である。 しかし、風力発電は、風さえあれば夜間でも発電できるのに対し、太陽熱発電は、夜間は発電できない。 そのため、夜間も給電し続けるには、大規模な蓄熱器が必要である。 また、風力発電システムの故障原因の多くは、増速機、より具体的にはギアボックスのトラブルによるものである。 ギアボックスが故障すると、通常はギアボックスを交換することで対処しているが、塔の上部にナセルが設置されている場合は、ギアボックスの取り付け・取り外しに多大な時間と労力を要する。 そこで最近では、増速機を必要としないギアレスの可変速式もある。 しかし、ギアレスの場合、具体的には発電機の極数を増やすこと(多極発電機)で対応するが、増速機を使用する場合と比較して、発電機が大型・重量化する。 特に、5MWクラスの大型の風力発電システムでは、発電機の重量が300トン(300000kg)を超えるものと考えられ、ナセル内に配置することが困難である。 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、風力を利用した発電システムで、保守性に優れ、塔の上部に設置されたナセルの小型・軽量化が可能な発電システムを提供することにある。 本発明の発電システムは、風車と、風車の回転に連動して回転する導電体と、導電体を通る磁界を発生させる磁場発生器と、磁界内で回転されて誘導加熱された導電体から熱を受け取る熱媒体と、熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部とを備える。 本発明の発電システムは、風のエネルギー→回転エネルギー→熱エネルギーに変換して、電気エネルギーとして取り出すものであり、従来にない新規な発電システムである。 そして、本発明の発電システムによれば、次の効果を奏する。 (1)風力を利用するため、夜間に発電することが可能であり、蓄熱器を設ける場合は、太陽熱発電システムに比べて蓄熱器を小規模なものとすることができる。 (2)風車の回転エネルギーを熱の発生に利用し、その熱で発電することで、蓄電システムを設置する必要がない。 (3)増速機を設ける必要がなく、ギアボックスのトラブルを回避することが可能である。 ところで、回転エネルギーで摩擦熱を発生させることも考えられるが、その場合、摩擦熱を発生する部品が使用により摩耗することから定期的に交換する必要があるなど、メンテナンスの点で問題がある。 これに対し、本発明では、回転エネルギーで導電体を回転させて誘導加熱により熱を発生させているため、摩擦加熱に比べて、メンテナンスの点で有利である。 本発明の発電システムの一形態としては、発電部の設置箇所よりも上方に伸びる塔と、塔の上部に設置され、風車と、導電体と、磁場発生器とが設けられたナセルとを備える。 また、ナセル内に配置され、導電体から熱を受け取った熱媒体を収容する熱媒体槽と、熱媒体槽の熱媒体の熱を発電部に送る輸送管とを備えることが挙げられる。 塔の上部に設置されたナセルに風車を取り付けることで、上空の風速の強い風のエネルギーを利用することができる。 また、輸送管により、例えば塔の下部(土台)に設置された発電部に熱媒体を供給することで、ナセルに発電部を設ける必要がなく、塔の上部に設置されるナセルを小型・軽量化することができる。 さらに、本発明の発電システムの具体的形態としては、以下のものが挙げられる。 熱媒体槽が、導電体の内部に形成された空間である形態。 発電部が、熱媒体の熱で回転されるタービンと、タービンにより駆動する発電機とを有する形態。 熱媒体の熱を蓄える蓄熱器を備える形態。 導電体の一部に磁性体が配置されている形態。 磁場発生器が磁界を発生するコイルを有する形態。 特に、このコイルが超電導コイルである形態。 磁場発生器が、導電体とは逆方向に回転する回転磁界を発生させる形態。 熱媒体が、常圧で100℃超の沸点を有する形態。 本発明の発電システムは、次の効果を奏する。 (1)風力を利用するため、夜間に発電することが可能であり、蓄熱器を設ける場合は、太陽熱発電システムに比べて蓄熱器を小規模なものとすることができる。 (2)風車の回転エネルギーを熱の発生に利用し、その熱で発電することで、蓄電システムを設置する必要がない。 (3)増速機を設ける必要がなく、ギアボックスのトラブルを回避することが可能である。 本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。 なお、図中において同一部材には同一符号を付している。 (実施の形態1) 風車10は、水平方向に延びる回転軸15を中心に、3枚の翼11を回転軸15に放射状に取り付けた構造である。 出力が5MWを超える風力発電システムの場合、直径が120m以上、回転数が10〜20rpm程度である。 導電体20は、回転軸15に直結され、風車10の回転に連動して回転する。 導電体20は、磁界内で回転することで渦電流が発生し、誘導加熱される材料で形成されている。 例えばアルミニウムや銅、鉄などの金属を用いることができる。 アルミニウムを用いた場合、軽量化を図ることができる。 一方、鉄などの磁性体を用いると、磁束密度を高めることができ、渦電流(加熱エネルギー)を増大させることができる。 そこで、導電体の一部に磁性体を配置してもよく、例えば、柱状(筒状)の導電体(例、アルミニウム)の中心部に磁性体(例、鉄)を配置した構造とすることが挙げられる。 また、導電体20の形状は、円柱状、円筒状、多角柱状、多角筒状など種々の形状を採用することができる。 熱媒体槽30は、内部に導電体20が配置されると共に、加熱された導電体20から熱を受け取る熱媒体が収容されている。 熱媒体には、例えば水や油、溶融塩、液体金属(Na、Pbなど)などの液体または気体を用いることができる。 ここでは、熱媒体に水を用いる場合を例に説明する。 磁場発生器40は、導電体20を挟んで対向するように、一対の磁石41,42を配置した構造である。 ここでは、磁石41,42に永久磁石を用いており、磁石41から磁石42に磁束が流れる直流磁界を発生させる(図3(A)参照。図中の点線矢印は磁束の流れのイメージを示す)。 磁場発生器40には、永久磁石を用いる他、常電導コイルや超電導コイルを用いて、コイルを励磁して磁界を発生させるようにしてもよい。 この発電システムWは、磁場発生器40により発生させた磁界内で回転することで誘導加熱された導電体20の熱を、熱媒体槽30の水(熱媒体)に伝達し、高温・高圧蒸気を発生させる。 発生させた蒸気は、熱媒体槽30と蓄熱器50とを連結する輸送管51を通って蓄熱器50に送られる。 蓄熱器50は、輸送管51を通って送られてきた蒸気の熱を蓄え、また、発電に必要な蒸気を発電部60に供給する。 発電部60は、蒸気タービン61と発電機62とを組み合わせた構造であり、蓄熱器50から供給された蒸気によって蒸気タービン61が回転し、発電機62を駆動して発電する。 この蓄熱器50及び発電部60には、太陽熱発電の技術を利用することができる。 蓄熱器50としては、例えば、蒸気を圧力水の形で蓄える蒸気アキュムレーターや、溶融塩や油などを用いた顕熱型、或いは、融点の高い溶融塩の相変化を利用した潜熱型の蓄熱器を利用することができる。 潜熱型の蓄熱方式は蓄熱材の相変化温度で蓄熱を行うため、一般に、顕熱型の蓄熱方式に比べて蓄熱温度域が狭帯域であり、蓄熱密度が高い。 また、蓄熱器50は、熱交換器を備えてもよく、蓄熱器50に蓄えた熱で熱交換器を用いて発電に必要な蒸気を発生させるようにしてもよい。 蓄熱器50に送られた蒸気は、蓄熱器50に熱を蓄えた後、或いは、タービン61を回した後、複水器71で冷却され水に戻される。 その後、ポンプ72に送られ、高圧水にして給水管73を通って熱媒体槽30に送られることで循環する。 次に、本発明の発電システムの仕様に関して検討した。 ここでは、出力が5MWを超える発電システムを想定した。 具体的には、導電体が15rpmで回転するとき、導電体が7.2MWの熱エネルギーを発生させるのに必要な導電体のサイズを試算した。 超電導コイルに直流を流し発生させた磁界内で、導電性の加工物を回転させ、誘導加熱により加工物を加熱する技術として、非特許文献5のものがある。 この文献には、円柱状のアルミニウムのビレットを加熱する誘導加熱装置の仕様として、投入電力:360kW、回転数:240〜600rpm、ビレットサイズ:直径178mm×長さ690mm、が記載されている。 また、誘導加熱のエネルギーPは、次式で表される(電気工学ハンドブック(出版社:電気学会、発行年月日:昭和63年2月28日(初版))、p.1739参照)。 想定した発電システムと上記した誘導加熱装置とを比較すると、発電システムの回転数は、誘導加熱装置の回転数の約1/20であり、一方、発生させる熱エネルギーは、誘導加熱装置の投入電力の約20倍である。 したがって、想定した発電システムでは、導電体におよそ400倍の体積が必要になるものと推定される。 試算の結果、導電体に円柱状のアルミニウムのビレットを用いる場合、サイズは、例えば直径1320mm×長さ5110mmに相当し、体積約7m 3となり、その重量は約21トン(21000kg、密度を3g/cm 3として換算)となる。 そして、ナセル内に格納されるその他の設備類を合わせても、ナセルの重量は50トン程度になると見込まれる。 これは、出力が5MWの風力発電システムでは、ギアレスの場合、ナセルの重量が300トンを超えることを考えると、本発明の発電システムでは、同等以上の能力を有しながら、ナセルの重量を大幅に軽量化できることが分かる。 (変形例1) 図2に示す磁場発生器40は、超電導コイル45,46を有し、導電体20を挟んで対向するように、超電導コイル45,46を配置した構造である。 超電導コイル45(46)は、冷却容器80に収納され、冷凍機81のコールドヘッド82に取り付けられて伝導冷却される。 超電導コイルを用いることで、常電導コイルを用いる場合と比較して、強い磁界を発生させることができ、小型・軽量化を達成し易い。 また、超電導コイルを用いる場合、鉄芯を使わないことで、磁気飽和を無くすことができ、鉄芯がない分、更なる軽量化を達成できる。 また、超電導コイルを用いる場合は、冷却容器に液体冷媒(例、液体窒素)を導入し、超電導コイルを液体冷媒に浸漬した状態で、液体冷媒を循環させながら冷凍機で冷却するようにしてもよい。 その場合、冷媒を圧送するポンプなどの循環機構をナセル内に配置してもよいし、塔の下部にある建屋内に配置してもよい。 (変形例2) (変形例3) (変形例4) また、常圧で100℃超の沸点を有する例えば油、溶融塩、液体金属などを熱媒体に用いた場合は、水に比較して、100℃超に加熱したときに、熱媒体槽や輸送管内の熱媒体の気化による内圧上昇を抑制し易い。 (実施の形態2) 実施の形態2では、導電体の内部に内部空間を形成し、この内部空間に熱媒体を収容して、導電体の内部空間を熱媒体槽に利用する例を説明する。 図4(B)に示す導電体200は、内部に空間が形成され、この内部空間210に熱媒体が収容されており、内部空間210が実施の形態1で説明した熱媒体槽30に相当する。 この例では、導電体200の回転軸15が連結された側とは反対側の中心部に、内部空間210に連通する管状の開口部230が形成されており、導電体200から熱を受け取った熱媒体がこの開口部230から排出される。 また、この開口部230は輸送管51に接続されており、開口部230と輸送管51との接続には、開口部230の回動を許容する回転継手302が用いられている。 開口部230の大きさは、熱媒体の流通を妨げない程度であればよく、図4(A)を用いて説明した回転軸15の太さよりも小さくすることができる。 そのため、回転継手302による接続箇所の内径を小さくして、耐圧気密性の向上を図り易い。 回転継手には、公知のものを利用することができる。 図5は、導電体の内部空間へ熱媒体を供給する方法の一例を示す図である。 この例では、導電体200の内部空間210から回転軸15側に向かって延びると共に回転軸15の内部に連通する連通穴241が、導電体200と回転軸15とに穿設されている。 また、この連通穴241まで達する貫通孔242が回転軸15の外周面に形成されている。 そして、回転軸15の貫通孔242が形成された外周面に対応する箇所に環状体251が取り付けられ、この環状体251の内周面には周方向に連続する環状溝252が形成されている。 環状体251には、環状溝252に連通する接続管255が接続され、この接続管255を介して熱媒体を供給する供給管(例えば、図1に示す給水管73に相当)が接続される。 環状体251の内周面は、環状溝252を除いて、回転軸15の全周に亘って摺接しており、環状体251は回転軸15が回転可能に取り付けられている。 なお、環状体251と回転軸15との摺接箇所には熱媒体の漏洩を防止するシール部材(図示せず)が設けられている。 図5に示す熱媒体の供給方法によれば、供給管から供給された熱媒体は、接続管255を介して環状体251の環状溝252を通って、回転軸15の貫通孔242から連通穴241に流れる。 このとき、回転軸15が回転しても、環状溝252は周方向に連続して形成されているため、熱媒体が貫通孔242から連通穴241に流れ込み続ける。 そして、連通穴241に流れ込んだ熱媒体は、導電体200の内部空間210を通過することで、加熱された導電体200から熱を受け取って、開口部230から排出される。 図6は、導電体の内部空間へ熱媒体を供給する方法の別の例を示す図である。 この例では、導電体200の回転軸15が連結された側とは反対側の中心部に、導電体200の内部空間に連通する二重管構造の開口部230が形成されている。 具体的には、開口部230は、管状の内側開口部231と、内側開口部231よりも径が大きい管状の外側開口部232と、内側開口部231及び外側開口部232の間に形成される空間(以下、内外開口間と呼ぶ)とを有し、内側開口部231と内外開口間のそれぞれに熱媒体が流通可能である。 また、導電体200の内部空間は、内側開口部231に連通する内側流路211と、内外開口間に連通する外側流路212と、内側流路211と外側流路212とを連通させる内外連通流路213とで形成されている(図6(A)参照)。 ここでは、内側開口部231が供給側であり、内外開口間が排出側である場合を前提に説明する。 また、開口部230には、外部から熱媒体を供給・排出する二重管構造の給排管260が接続されている。 具体的には、給排管260は、内管261と外管262とを有し、開口部230と同じように、内管261及び外管262の間に空間(以下、内外管空間と呼ぶ)が形成されている。 そして、内管261が内側開口部231に、外管262が外側開口部232にそれぞれ接続され、内管261と内側開口部231が連通すると共に、内外管空間と内外開口間が連通している。 ここで、内管261には、導電体200の内部空間へ供給される熱媒体が流通し(例えば、図1に示す給水管73に相当)、一方、内外管空間には、導電体200の内部空間から排出される熱媒体が流通する(例えば、図1に示す輸送管51に相当)。 なお、開口部230と給排管260との接続には、開口部230の回動を許容する二重管構造の回転継手302が用いられており、回転継手には、公知のものを利用することができる。 この場合の導電体200の構造について詳しく説明する。 導電体200は、一端に開口を有する有底筒状の筒状部221と、筒状部221に収納される柱状の中心部222と、中心部222が収納された筒状部221の開口を閉じる蓋部223とで一体に形成されている(特に、図6(B)参照)。 そして、筒状部221の底がある他端側に回転軸15が連結されている。 以下の説明では、中心部222及び蓋部223において、回転軸15側を他端側、その反対側を一端側と呼び、他端側の面を他端面、その反対側の面を一端面と呼ぶ。 筒状部221の内周面と中心部222の外周面、並びに筒状部221の底面と中心部222の他端面が接しており、筒状部221の開口側端面及び中心部222の一端面と蓋部223の他端面とが接している。 中心部222は、一端側に内側開口部231が形成されると共に、中央に一端側から他端側に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔が内側開口部231に連通している。 また、中心部222の外周面には、一端側から他端側に延びる外側溝225が形成されており、中心部222の他端面(筒状部221の底面に接する面)には、中央の貫通孔と外側溝225とを繋ぐ連通溝が形成されている。 さらに、中心部222の一端面(筒状部221の開口側に位置し、蓋部223に接する面)には、外側溝225から内側開口部231の外周面まで至る連通溝が形成されている。 蓋部223は、一端側に外側開口部232が形成されている。 そして、中心部222の中央に形成された貫通孔が内側流路211となり、中心部222の外周面に形成された外側溝225と筒状部221の内周面とで形成される空間及び中心部222の一端面に形成された連通溝と蓋部223とで形成される空間が外側流路212となる。 また、中心部222の他端面に形成された連通溝と筒状部221の底面とで形成される空間が内外連通流路213となる。 つまり、導電体200の一端側に形成された開口部230の内側開口部231から熱媒体が供給されると、中心部222の内側流路211を通って、中心部222の他端面まで到達する。 次いで、中心部222の他端面まで到達した熱媒体は、内外連通流路213を流れ、外側流路212を通って、開口部230の内外開口間から排出される。 図6に示す熱媒体の供給方法によれば、外部から熱媒体を供給・排出する給排管を導電体200の一端側に設けることができ、単純な構造とすることができる。 また、導電体200の内部空間における熱媒体の流路の径を小さくすることができるので、耐圧気密性の向上を図り易い。 上述の例では、内側開口部231を供給側、内外開口間を排出側とした場合を説明したが、内側開口部231を排出側、内外開口間を供給側としてもよい。 また、中心部222の外周面及び両端面に外側溝225及び連通溝を形成した場合を説明したが、筒状部221の内周面及び底面、並びに蓋部223の他端面に溝を形成してもよい。 (実施の形態3) 図7(A)に示す磁場発生器400は、導電体200の一端側と他端側とに、導電体200を挟んで対向するように、少なくとも一対の磁石411,412を配置した構造である。 そして、磁石411から磁石412に磁束が流れ、導電体200の軸方向と平行に磁界が発生する(図7(A)中の点線矢印は磁束の流れのイメージを示す。図8も同じ)。 この例では、磁場発生器400は、一対の磁石群410で構成されている。 磁石群410は、図7(B)に示すように、導電体200に対向する面に磁極が周方向にN極、S極交互に現れるように複数の磁石411,412が配置されており、磁場発生器400を構成するときは、対向する磁極が異なる極性となるよう配置される。 このような磁場発生器の構成によっても、磁界内で導電体が回転することにより渦電流が発生し、導電体が誘導加熱される。 上述した実施の形態3では、一対の磁石群を導電体の一端側と他端側とに配置して構成した磁場発生器を例に説明したが、導電体の中間位置にも磁石群を配置してもよい。 例えば図8に示すように、導電体200の中間部分に径が小さい縮径部280を形成し、この縮径部280に磁石群410を配置して構成することが考えられる。 このように構成することで、導電体を挟んで対向する磁石間の距離を短くして、磁界(磁場)の強さを高めることができ、発生させる熱エネルギーを増大させることができる。 なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 例えば、導電体や熱媒体を適宜変更したり、磁場発生器に常電導コイルを用いたりすることも可能である。 本発明の発電システムは、風力を利用した発電の分野に好適に利用可能である。 W 発電システム |