TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2020162302
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201001
出願番号2019059679
出願日20190327
発明の名称発電装置
出願人個人
代理人
主分類H02K 35/02 20060101AFI20200904BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
第1マグネット6を有する第1発電体2を回転させて発電できる発電装置を提供する。
【解決手段】
第1マグネット6を含む複数のマグネットを連結板18で接続して円形の第1発電体2を形成し、第1コイル4を含む複数のコイル内に第1発電体2を挿入し、第1電磁石8を第1発電体2の外周に配置する。
第1電磁石8を駆動して第1マグネット6に吸引、又は反発する磁力を与えて、第1発電体2を回転移動させ、第1マグネット6が第1コイル4内を移動して、第1コイル4及び複数のコイルに誘導電流を発生させて発電する。

【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1コイル内にある第1マグネットが、前記第1コイル内を移動して発電する発電装置において、
前記第1マグネットに磁力を与える第1電磁石を固定台に取り付けて駆動し、前記第1電磁石の吸引、又は反発する磁力により、前記第1マグネットを有し、回転軸を有しない第1発電体を、回転軸を中心に回転移動させて、前記第1コイル内を移動させ、
前記第1コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
続きを表示(約 420 文字)【請求項2】
第1コイル内にある第1マグネットが、前記第1コイル内を移動して発電する発電装置において、
前記第1マグネットに磁力を与える第7マグネットを移動させ、前記第7マグネットの吸引、又は反発する磁力により、前記第1マグネットを有し、回転軸を有しない第1発電体を、回転軸を中心に回転移動させて、前記第1コイル内を移動させ、
前記第1コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
【請求項3】
請求項1〜2のいずれか1項記載の発電装置において、前記第1マグネットと分離できる連結板を組み合わせて、前記第1発電体を形成できるようにした事を特徴とした発電装置。
【請求項4】
請求項1〜2のいずれか1項記載の発電装置において、内部が空洞で、分割できるパイプ内に弾性体と前記第1マグネットを挿入し、発電体を形成したことを特徴とした発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、固定台に取り付けられた複数の電磁石の駆動を順次移動させることにより、発電部のマグネットが回転軸に対して、回転移動してコイル内を移動し、コイルに誘導電流を発生させて発電する発電装置に関する物である。
続きを表示(約 5,700 文字)【背景技術】
【0002】
発電部のマグネットがコイル内を移動して発電し、電気エネルギーを得る物として振動発電装置があり、それを応用した物が数多く提案されている。
【0003】
1つは、発電部のパイプ内にマグネットを挿入し、前記パイプの外側にコイルを設け、前記マグネットの自重を利用して、コイル下部に前記マグネットを配置しておき、一方で、発電部の前記マグネットに反発力を与える極性の移動部のマグネットを近づけて、発電部のマグネットを反発させてコイル内を通過させ、電気エネルギーを得ている。
更に、移動部のマグネットが移動して遠ざかり、両マグネットの反発する磁力が弱まることで、発電部のマグネットの自重により、コイル内を通過して元の位置に戻している。(文献1)
【0004】
その他に、複数のマグネットを繋ぎ合わせたマグネット群を円形状にし、それらの外周に複数のコイルを設け、繋ぎ合わせたマグネット群に歯車が連結してある。
外部よりその歯車を動かす力を加え、連結された円形状のマグネット群を回転させ、外周に配置された複数のコイルに誘導電流を発生させている物もある。(文献2)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開昭60−13464号公報
特開2010−283983号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1で提案されているように、発電部のパイプ内のマグネットの自重を利用して、前記マグネットを元の位置へ戻している発電装置は、前記マグネットが軽い場合は、復帰に於けるコイル内を移動するスピードも遅くなり、発電効率も悪くなる可能性がある。
又、前記パイプを垂直に設けて前記マグネットの自重を利用しているので、前記パイプを水平に位置づけた場合、前記マグネットの復帰は難しくなり、連続した発電を行なえない可能性もある。
【0007】
更に、パイプ内のマグネットの移動方向が、回転軸に対して垂直で、外側に移動する為、移動部のマグネットの移動速度が遅く、移動部のマグネットの取り付け位置が、回転軸から近い位置に取り付けられた場合、移動部のマグネットがパイプ内のマグネットに近づき始めると、パイプ内のマグネットが徐々に移動し始める為、パイプ内のマグネットが移動するスピードは高速回転時に比べて遅くなり、発電効率が低下する可能性がある。
【0008】
文献2においては、マグネット群と連結した歯車の一部分に、外部より力を加えて回転しているので、回転する力の均衡をとるのが難しく、更に、マグネット群の円運動がスムーズに行なえない可能性がある。
また、歯車同士がロックした場合、外部の力を抑えることが出来ず、部品の損傷に繋がる可能性もある。
【0009】
したがって、本発明の発電装置は、振動発電の発電方法を応用し、コイルに誘導電流を発生させる発電部のマグネット群に、吸引、又は反発力を与える電磁石を外部に配置し、コイルとマグネットに振動を与えることなく、発電部のマグネットに吸引、又は反発力を与えることにより、コイル内を通過させ、電気エネルギーを取得できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の発電装置は、円形状の発電部のマグネット群から成る発電体の外周に複数のコイルを取り付け、発電体に吸引、又は反発の磁力を与える極性の電磁石を発電体の外側に配置し、電磁石の磁力により発電体を回転移動させ、コイルに誘導電流を発生させて発電している。
【0011】
複数の電磁石を固定台に取り付け、一方で、複数のコイルも固定台に取り付け、各コイルからの発電電力は、電線にて制御部のブリッジダイオード、コンデンサー、抵抗に接続され、外部へ出力される。
【発明の効果】
【0012】
各コイルに誘導電流を発生させる発電体のマグネットに、複数の電磁石を近づけて、各々の電磁石の駆動する時間をずらして駆動すると、発電体のマグネットは、電磁石の駆動による磁力の吸引、又は反発力により移動し、回転するようになる。
これにより、複数のコイルに連続的に誘導電流が流れて発電し、電気エネルギーを取得することができる。
また、発電体がロックして回転移動が停止しても、電磁石の駆動はそのまま行なわれ、力の蓄積による部品の破損を軽減できる。
【0013】
本発明の発電装置の発電体は、複数のマグネットと複数の非磁性体を繋ぎ合わせて、車軸を有しない円形状の発電部のマグネット群を形成しているので、外側にある複数の電磁石の電磁移動により、発電体が安定した円回転移動を行なうことができ、また、各部品を取り外し、回転ですり減ったマグネットの交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本発明の実施形態における発電装置の全体を示した斜視図である。
図1の発電装置の第1発電体と電磁石等を上方より見た平面図ある。
円形の第1発電体を分離した斜視図である。
(A)は、図2の第1発電体がベアリングによって支えられている様子を表した斜視図であり、(B)は、(A)の第1発電体をB−B線部分で切断した断面を表した図である。
本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、(A)は、第1発電体をパイプで被い、組み立てた様子を表した斜視図であり、(B)は、(A)の破線部分の一部を拡大した斜視図である。
本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、第1発電体に対し、電磁石を横向きに配置した平面図である。
本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、複数の電磁石内と複数のコイル内に第1発電体を挿入した斜視図である。
図7の電磁石と第1発電体部分を上方より見た平面図である。
本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、固定台に対し、モーターを垂直に取り付けた平面図である。
本発明の実施形態における発電装置の配線内容を表した配線図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0015】
以下、本発明に係る発電装置の好適な実施形態を、図面に従って説明する。
図1は本発明による発電装置1を示した斜視図であり、図2は、動作を説明する為に、図1の発電装置1の第1発電体2と第2発電体3、及び複数の電磁石を表した平面図である。
【0016】
図1や図2で示すように、固定台15上に、車軸を有しない第1発電体2、第2発電体3が配置されている。
第1発電体2の外周には第1コイル4、第2コイル5を含む複数のコイルが取り付けられ、同様に第2発電体3の外周にも複数のコイルが取り付けられている。
複数のコイルはそれぞれコイル架台26によって固定され、各コイル架台26は、ネジや凹凸の勘合により、固定台15に取り付けられている。
【0017】
図10の配線図で示すように、第1コイル4や第2コイル5を含む複数のコイルから出力される誘導電流は、各ブリッジダイオード23で整流されてコンデンサー24に蓄積され、抵抗25により電流を制御されて、その後電力は外部へ出力される。
また、4個以上のコイルやブリッジダイオード23は省略されている。
【0018】
図2や図3で示すように、第1コイル4や第2コイル5を含む複数のコイル内にある第1発電体2は、第1マグネット6や第2マグネット7を含む複数のマグネットと複数の連結板18によって連結され、各コイル内を回転して移動でき、回転軸を有しない円形型になるように形成されており、第2発電体3も同様の構造になっている。
【0019】
図3は、第1発電体2の一部分の詳細を示しており、第1マグネット6と第2マグネット7は、それぞれ、非磁性体の連結板18に固定され、連結板18の穴17に各マグネットの突起16を挿入して、複数の連結板18と複数のマグネットを連結し、連結板18の形状をドーナツ状の円形にして、円形の第1発電体2を形成できるようにする。
【0020】
これにより、第2発電体3も同様の構造にすると、第1発電体2や第2発電体3は、複数に分割でき、複数のコイルに挿入後、各マグネットと連結板18を組み合わせて、ドーナツ状の円形を形成することが可能となる。
或は、円形の一部を切り取っておき、そこから各コイルを挿入して、半円形を形成してもよい。
【0021】
その後、複数のコイルが存在するコイル架台26を固定台15にネジ等で固定すると、第1発電体2や第2発電体3は、各コイル内を円回転移動することが出来るようになる。
また、図2に示すように、第1発電体2の外側にも、電気を流して駆動すると磁石となる第1電磁石8、第2電磁石9、第3電磁石10を含む複数の電磁石を、電磁石架台27に取り付けて固定台15に固定している。
【0022】
図2に示すように、第1発電体2の連結板18に取り付けられた第1マグネット6の極性を、連結板18の穴17側をN極、突起16側をS極とし、一方で、電磁石架台27に取りつけられた第1電磁石8を駆動して、第1電磁石8の極性を、第1発電体2側がN極、反対側をS極となるように動作させた場合、第1マグネット6は、第1電磁石8から吸引され、矢印28方向へ第1発電体2は回転移動する。
【0023】
同様に、回転軸29を中心に、反対側に有る第4マグネット22の極性を、連結板18側をN極、突起16側をS極とし、一方で、第4電磁石11を駆動して、第4電磁石11の極性を、第1発電体2側がN極、反対側をS極となるように動作させた場合、第4マグネット22は、第4電磁石11から吸引され、矢印28方向へ第1発電体2は回転移動する。
【0024】
この時、第1電磁石8を駆動し、第4電磁石11を駆動しなかった場合、第1発電体2は、回転軸を有していないので、一方向へ力が加わり、発電体が大きい時は、力の均衡がとれず、スムーズな回転移動が行なわれない可能性がある。
【0025】
その為、回転軸29を中心に、それぞれ反対側に位置する第1電磁石8と第4電磁石11を同時に駆動し、第1マグネット6と相反する位置にある、第4マグネット22に吸引力を与えることにより、回転軸29を中心に力のバランスが取れ、第1発電体2はスムーズに回転移動ができるようになる。
【0026】
続いて、第1電磁石8と第4電磁石11の駆動を停止して、第2電磁石9と第5電磁石12を駆動すると、第1マグネット6と第4マグネット22は各々、各電磁石に吸引されて、第1発電体2は、回転軸29を中心に矢印28の方向へ、再度回転移動する。
更に、第2電磁石9と第5電磁石12の駆動を停止して、第3電磁石10と第6電磁石13を駆動すると、第1マグネット6と第4マグネット22は各々、各電磁石に吸引されて、第1発電体2は、更に矢印28の方向へ回転移動する。
【0027】
第1発電体2が、ある一定の回転移動をすると、第6マグネット34と第3マグネット21が第1電磁石8と第4電磁石11へ近づき、第3電磁石10と第6電磁石13の駆動を停止して、第1電磁石8と第4電磁石11を駆動すると、第6マグネット34と第3マグネット21は各々、各電磁石に吸引されて、第1発電体2は矢印28の方向へ回転移動し、上記と同様の動作を繰り返し続けることにより、複数のマグネットを有する第1発電体2は、回転軸29を中心に回転し、移動を続けることになる。
【0028】
その為、第1発電体2全体には均等に吸引力が得られ、重心のバランスが取れて、各コイル内でスムーズな回転移動を行なうことが出来き、第1コイル4や第2コイル5を含む複数のコイル内を通過して、各コイルに誘導電流を発生させて発電することができる。
図2に於いて、第1発電体2の別な外側に複数の電磁石を配置した場合、各マグネットと各電磁石の関係も上記と同じ状況になる。
【0029】
図2に於いて、第1マグネット6のS極に各電磁石よりN極の吸引する力を与えていたが、第1マグネット6に反発する磁力を与え動作させても良い。
動作は、第1マグネットに対し、第1電磁石8を反発する形で磁力を与え、続いて、第2電磁石9、第3電磁石10と駆動すると、前記と同じように第1マグネットに常に反発する磁力を与えて押し出すように働き、第1発電体2を回転移動させることができる。
【0030】
図2に於いて、複数の電磁石を、回転軸29を中心に左右に配置して動作させているが、第1発電体2が小型で回転移動にムラが生じない場合は、右側の電磁石を取り除き、左側の第1電磁石8、第2電磁石9、第3電磁石10のみを利用して動作させてもよい。
或は、第1発電体2の外側全体に電磁石を配置して、第1マグネット6と1つの連結板18だけを利用して、円形を形成しない断片的な半円形にして動作させても良く、更に第1コイル4を1個だけ利用して、回転させてもよい。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

個人
発電装置
個人
発電装置
個人
交流発電機
個人
分電盤
個人
エネルギー変換素子
株式会社ニッセイ
端子箱
個人
太陽光発電システム
個人
電気機械のステータ
日本電産株式会社
モータ
個人
磁力回転装置
日本電産株式会社
モータ
日本電産株式会社
モータ
個人
電力増幅装置
個人
DC-DCコンバータ
個人
磁気誘導発電機
個人
充電装置
個人
パルスモーター
日立金属株式会社
回転電機
日本電産株式会社
ステータ
株式会社明電舎
同期機
オンキヨー株式会社
電子機器
TOTO株式会社
水力発電機
株式会社明電舎
回転子
個人
ケーブルの整理保持器具
KYB株式会社
回転電機
個人
永久磁石を応用した回転体
FDK株式会社
電源装置
東京パーツ工業株式会社
モータ
三菱電機株式会社
電動機
株式会社明電舎
回転電機
日本電産株式会社
モータ
株式会社明電舎
回転電機
日本電産コパル株式会社
モータ
株式会社デンソー
モータ
東京パーツ工業株式会社
モータ
東京パーツ工業株式会社
モータ
続きを見る