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公開番号2025111204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005479
出願日2024-01-17
発明の名称発電装置
出願人個人,個人
代理人個人
主分類H02N 11/00 20060101AFI20250723BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】大きい磁束を発生するとともに、その磁束を可能な限り使用して効率よく発電することができ、且つ、発電する電力量も調整することができる発電装置を提供すること。
【解決手段】発電装置10は、部材を支持する本体フレーム11と、この本体フレーム10に回転可能に設けられた回転子30と、この回転子20に回転力を付与する回転力入力機構20と、本体フレーム10に着脱可能に設けられ電気を生じる着脱固定子機構40とを備えている。着脱固定子機構40は、積層状に配置された円盤ディスク33の間に配置されている。着脱固定子機構40は、縦ガイドレール12に案内されることで着脱可能に設けられ電気回路を有するロックプレート41と、ロックプレート41に設けられ磁束の変化により発電する特殊変圧器50とを備えている。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
部材を支持する本体フレームと、前記本体フレームに回転可能に設けられた回転子と、前記本体フレームに着脱可能に設けられた着脱固定子機構とを備え、
前記回転子は、前記本体フレームに回転可能に設けられ外力により回転する回転軸と、前記回転軸に一体に回転するように設けられ前記回転軸の軸直角方向に広がる円板形状を呈する円盤ディスクと、前記円盤ディスクに中心から外方に向かって放射状に設けられ磁束を生じる永久磁石とを備え、
前記本体フレームは、前記着脱固定子機構を案内するとともに支持する対の縦ガイドレールを備え、
前記着脱固定子機構は、前記縦ガイドレールに案内されることで着脱可能に設けられ電気回路を有するロックプレートと、前記ロックプレートに設けられ磁束の変化により発電する特殊変圧器とを備えていることを特徴とする発電装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
請求項１記載の発電装置であって、
前記円盤ディスクは、前記回転軸に間隔を空けて複数積層されて設けられており、
前記着脱固定子機構は、前記円盤ディスクの間に配置されていることを特徴とする発電装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の発電装置であって、
前記ロックプレートは、前記特殊変圧器が取り付けられるコイル取付部を複数備え、
前記特殊変圧器は、中央が開口したボビンと、前記ボビンに巻かれた巻き線と、前記ボビンに突出して設けられ前記巻き線に接続された端子とを備え、前記端子を前記コイル取付部に差し込むことで前記特殊変圧器を前記ロックプレートに複数取り付け可能であることを特徴とする発電装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の発電装置であって、
前記特殊変圧器の外形の大きさは、前記円盤ディスクの外径の１０分の１以下であることを特徴とする発電装置。
【請求項５】
請求項４記載の発電装置であって、
前記ロックプレートは、前記縦ガイドレールに装着されるときに、前記回転軸を回避する軸用切り欠き溝を備えていることを特徴とする発電装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載の発電装置であって、
前記円盤ディスクに設けられた前記永久磁石は、隣り合う前記永久磁石の対向する磁極が同極同士反発し合うように配置されていることを特徴とする発電装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載の発電装置であって、
前記本体フレームは、前記円盤ディスクの外周を囲う外周部材と、前記外周部材の前記円盤ディスクの外周面に対向する位置に設けられ磁束の変化により発電する複数の外周変圧器とを備えていることを特徴とする発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体フレームに回転可能に設けられた回転子と、本体フレームに設けられた固定子により発電する発電装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、様々が分野で電気の需要が高まっており、効率よく発電する発電装置が求められている。発電装置の一種に、永久磁石を回転子として回転させ、永久磁石が発生する磁束を固定子に導き、固定子の巻線に電気を誘導させる形式のものがあり、このような発電装置が各種提案されているなか、特許文献１、特許文献２に開示された技術が知られている
【０００３】
特許文献１の技術は、回転軸と、この回転軸と結合し回転可能に構成された回転磁石ホルダと、磁極が同極対向した状態で、回転磁石ホルダに配置された複数の永久磁石と、回転磁石ホルダ及び複数の永久磁石の周囲に配置された発電コイルとを備え、複数個の回転磁石ホルダが積層されて、回転軸と結合している回転型の発電装置を構成する。このような構成により、永久磁石の使用量を少なくして軽量化を図ることが可能である。
【０００４】
しかし、特許文献１の発電装置は、発電コイルが回転磁石ホルダ及び複数の永久磁石の周囲にのみ配置されるか、または、発電コイルが積層された回転磁石ホルダの間で外周部に近い部分に４つのみ配置されており、永久磁石から生じる磁束の一部しか利用しておらず発電効率が低下する。また、発電する電力量を調整する際、回転磁石ホルダの回転数で調整するしかなく、電力量の調整が難しい。
【０００５】
特許文献２の発電装置は、永久磁石の磁極が同極同士反発しあうように配列された永久磁石ホルダを回転子とし、巻線が施されている電磁変換素子を固定子としている。電磁変換素子を略コの字形の磁気コアが略閉磁路形の独立した磁気回路を形成するように構成され、発電コイルの発電量が増えた分、永久磁石から電磁変換素子を離して配置しコギングトルクを減少させ発電に必要な回転力を低減するように構成されている。
【０００６】
しかし、特許文献２の発電装置では、発電コイルは永久磁石が設けられた永久磁石ホルダの周囲にのみ配置されており、永久磁石から生じる磁束の一部しか利用しておらず、やはり発電効率が低下する。また、発電する電力量を調整する際、回転磁石ホルダの回転数で調整するしかなく、電力量の調整が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第５１７６２２５号公報
特開２０１５－１９４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、大きい磁束を発生するとともに、その磁束を可能な限り使用して効率よく発電することができ、且つ、発電する電力量も調整することができる発電装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］部材を支持する本体フレームと、前記本体フレームに回転可能に設けられた回転子と、前記本体フレームに着脱可能に設けられた着脱固定子機構とを備え、
前記回転子は、前記本体フレームに回転可能に設けられ外力により回転する回転軸と、前記回転軸に一体に回転するように設けられ前記回転軸の軸直角方向に広がる円板形状を呈する円盤ディスクと、前記円盤ディスクに中心から外方に向かって放射状に設けられ磁束を生じる永久磁石とを備え、
前記本体フレームは、前記着脱固定子機構を案内するとともに支持する対の縦ガイドレールを備え、
前記着脱固定子機構は、前記縦ガイドレールに案内されることで着脱可能に設けられ電気回路を有するロックプレートと、前記ロックプレートに設けられ磁束の変化により発電する特殊変圧器とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、回転子は、回転軸に一体に回転するように設けられ回転軸の軸直角方向に広がる円板形状を呈する円盤ディスクと、円盤ディスクに中心から外方に向かって放射状に設けられ磁束を生じる永久磁石とを備えているので、円盤ディスクの面積全体に亘って永久磁石を配置することができ、大きな磁束を発生させることができる。着脱固定子機構は、ロックプレートが縦ガイドレールに案内されることで円盤ディスクの面積全体と対向する位置に特殊変圧器を配置することができ、大きい磁束を可能な限り使用して効率よく発電することができる。さらに、着脱固定子機構は、縦ガイドレールに案内されることで着脱可能に設けられたロックプレートを備えているので、巻線の巻き数等が異なるコイルを予め異なるロックプレートに設けて置くことで、ロックプレートを交換することにより発電する電力量も調整することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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