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技術 磁力発電装置

出願人 湊延江
発明者 湊弘平湊延江
出願日 2006年5月11日 (12年11ヶ月経過) 出願番号 2006-132074
公開日 2007年11月22日 (11年5ヶ月経過) 公開番号 2007-306700
状態 特許登録済
技術分野 特殊な電動機、発電機
主要キーワード 磁力反発 ネオジウム永久磁石 磁力吸引 右側ロータ 鉄心コイル 回転式モータ 電磁石群 フェライト永久磁石
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

環境汚染や安全面、設備費等の面での問題がなく、半永久的に大容量の電力小型装置で効率的に取り出すことができる磁力発電装置を提供する。

解決手段

永久磁石電磁石磁力利用により回転モード発電モードを繰り返しながら回転して第1電力を出力する磁力回転式モータ発電機と、磁力回転式モータ発電機に回転軸を介して連結され、ロータに等間隔に埋設された永久磁石群に対向して配設されたステータ側コイル群より第2電力を出力する増設発電機とで成り、第1電力及び第2電力を合算して出力する磁力発電装置である。

概要

背景

一般に、電力水力風力火力、あるいは原子力等の自然界のエネルギーを利用して発電機を回転させることによリ得られる。しかし、水力発電風力発電は自然現象に依存するために常に安定したエネルギーを確保することが困難であり、火力発電では石油石炭等の燃焼により大気汚染地球温暖化を引き起こすと共に熱効率が悪く、また、原子力発電では設備費や安全面、環境の面で問題がある。

一方、従来電気エネルギーで駆動される電磁石永久磁石磁性材料との磁力を利用し、電気エネルギーを動力に変換する装置としてモータが広く知られている。すなわち、モータは、直流又は交流の電力を供給してステータに回転磁力を発生させ、その回転磁力に永久磁石や磁性材料で成るロータ追従させる電磁吸引力によってロータを回転させるように構成されている。かかるモータに永久磁石等で成る発電機を機械的に連結して発電すれば安全や環境の問題は解消されるが、熱や振動の発生、摩擦等によりエネルギーが消失され、モータの入力電力に対して発電機の出力電力が小さくなり、不経済、非効率で実用化は困難である。

ここにおいて、本発明者らの創造革新的な研究により、環境汚染や大気汚染、発熱の問題もなく、製作コストも嵩むことなく、クリーンモータ機能発電機機能を同時に実現した斬新な磁力回転式モータ発電機が特許文献1及び特許文献2に提案されている。

すなわち、特許文献1及び特許文献2に記載の磁力回転式モータ発電機は、周縁所定角度傾斜した永久磁石群埋設された非磁性体で成る回転部と、永久磁石群に対向するように回転部に近接して配設された電磁石群と、永久磁石群の位置を検知する位置センサと、位置センサの検知信号に基づいて電磁石に電流印加するコントローラと、電磁石のコイルから電力を取り出す発電部とを設け、回転モード発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行い得るようにしたものである。
特開2005−245079号公報
特許第2968918号公報

概要

環境汚染や安全面、設備費等の面での問題がなく、半永久的に大容量の電力を小型装置で効率的に取り出すことができる磁力発電装置を提供する。永久磁石と電磁石の磁力利用により回転モードと発電モードを繰り返しながら回転して第1電力を出力する磁力回転式モータ発電機と、磁力回転式モータ発電機に回転軸を介して連結され、ロータに等間隔に埋設された永久磁石群に対向して配設されたステータ側コイル群より第2電力を出力する増設発電機とで成り、第1電力及び第2電力を合算して出力する磁力発電装置である。

目的

本発明は上述したような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、環境汚染や安全面、設備費等の面での問題がなく、半永久的に大容量の電力を小型装置で効率的に取り出すことができるモータ駆動式の磁力発電装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

永久磁石電磁石磁力利用により回転モード発電モードを繰り返しながら回転して第1電力を出力する磁力回転式モータ発電機と、前記磁力回転式モータ発電機に回転軸を介して連結され、ロータに等間隔に埋設された永久磁石群に対向して配設されたステータ側コイル群より第2電力を出力する増設発電機とで成り、前記第1電力及び第2電力を合算して出力するようになっていることを特徴とする磁力発電装置

請求項2

前記磁力回転式モータ発電機と前記増設発電機との間に非磁性材スペーサが設けられている請求項1に記載の磁力発電装置。

請求項3

前記永久磁石群が強磁性永久磁石によって構成されている請求項1又は2に記載の磁力発電装置。

請求項4

前記永久磁石群の各永久磁石が前記ロータの回転軸方向に長形状をなし、かつ径方向において前記ロータに埋設し得る最大限断面積をもって形成されており、前記永久磁石群に沿って前記コイル群が設けられている請求項1乃至3のいずれかに記載の磁力発電装置。

請求項5

前記コイル群は空心コイルによって構成されている請求項1乃至4のいずれかに記載の磁力発電装置。

請求項6

前記コイル群を直列に接続して前記第2電力を出力するようになっている請求項1乃至5のいずれかに記載の磁力発電装置。

請求項7

前記コイル群を並列に接続して前記第2電力を出力するようになっている請求項1乃至5のいずれかに記載の磁力発電装置。

請求項8

前記磁力回転式モータ発電機が複数層の構造になっている請求項1乃至4のいずれかに記載の磁力発電装置。

技術分野

0001

本発明は、永久磁石磁力を利用して大容量の発電を効率的に行い得る磁力発電装置に関し、特に半永久的に磁力回転駆動して発電機能を有する磁力回転式モータ発電機を介し、より大容量の電力小型装置で効率的に取り出すことができるようにした磁力発電装置に関する。

背景技術

0002

一般に、電力は水力風力火力、あるいは原子力等の自然界のエネルギーを利用して発電機を回転させることによリ得られる。しかし、水力発電風力発電は自然現象に依存するために常に安定したエネルギーを確保することが困難であり、火力発電では石油石炭等の燃焼により大気汚染地球温暖化を引き起こすと共に熱効率が悪く、また、原子力発電では設備費や安全面、環境の面で問題がある。

0003

一方、従来電気エネルギーで駆動される電磁石と永久磁石や磁性材料との磁力を利用し、電気エネルギーを動力に変換する装置としてモータが広く知られている。すなわち、モータは、直流又は交流の電力を供給してステータに回転磁力を発生させ、その回転磁力に永久磁石や磁性材料で成るロータ追従させる電磁吸引力によってロータを回転させるように構成されている。かかるモータに永久磁石等で成る発電機を機械的に連結して発電すれば安全や環境の問題は解消されるが、熱や振動の発生、摩擦等によりエネルギーが消失され、モータの入力電力に対して発電機の出力電力が小さくなり、不経済、非効率で実用化は困難である。

0004

ここにおいて、本発明者らの創造革新的な研究により、環境汚染や大気汚染、発熱の問題もなく、製作コストも嵩むことなく、クリーンモータ機能発電機機能を同時に実現した斬新な磁力回転式モータ発電機が特許文献1及び特許文献2に提案されている。

0005

すなわち、特許文献1及び特許文献2に記載の磁力回転式モータ発電機は、周縁所定角度傾斜した永久磁石群埋設された非磁性体で成る回転部と、永久磁石群に対向するように回転部に近接して配設された電磁石群と、永久磁石群の位置を検知する位置センサと、位置センサの検知信号に基づいて電磁石に電流印加するコントローラと、電磁石のコイルから電力を取り出す発電部とを設け、回転モード発電モードとの繰り返しにより、モータ機能を行いながら発電を行い得るようにしたものである。
特開2005−245079号公報
特許第2968918号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1に記載の磁力回転式モータ発電機によれば、永久磁石と電磁石の反発作用を利用すると共に、電磁石に供給される電流をできるだけ小さくして電磁エネルギー回転力として取り出すようにしていることから、電磁石に供給される電気エネルギーを必要最小限に留めることができ、永久磁石から回転エネルギーを効率的に取り出すことができると共に、回転と同時に電磁石(コイル)から電力が出力される。また、1つの回転機構造体で同時にモータと発電機の機能を得ることができるので、小型化が可能であると共に、騒音や振動を少なくしてモータの回転駆動力を得ることができ、同時にクリーンで発熱のない電力を効率的に得ることができる。

0007

しかしながら、磁力回転式モータ発電機の発電モードで出力される電力はさほど大きなものではなく、発電機としての使用においては、より大容量の出力が強く望まれている。

0008

本発明は上述したような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、環境汚染や安全面、設備費等の面での問題がなく、半永久的に大容量の電力を小型装置で効率的に取り出すことができるモータ駆動式の磁力発電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、環境汚染や安全面、設備費等の面での問題がなく、半永久的に大容量の電力を小型装置で効率的に取り出すことができるモータ駆動式の磁力発電装置に関し、本発明の上記目的は、永久磁石と電磁石の磁力利用により回転モードと発電モードを繰り返しながら回転して第1電力を出力する磁力回転式モータ発電機と、前記磁力回転式モータ発電機に回転軸を介して連結され、ロータに等間隔に埋設された永久磁石群に対向して配設されたステータ側コイル群より第2電力を出力する増設発電機とで成り、前記第1電力及び第2電力を合算して出力することにより達成される。

0010

また、本発明の上記目的は、前記磁力回転式モータ発電機と前記増設発電機との間に非磁性材スペーサを設けることにより、或いは前記永久磁石群を強磁性永久磁石によって構成することにより、或いは前記永久磁石群の各永久磁石を前記ロータの回転軸方向に長形状をなし、かつ径方向において前記ロータに埋設し得る最大限断面積をもって形成することにより、或いは前記コイル群を空心コイルによって構成することにより、或いは前記コイル群を直列に接続して前記第2電力を出力することにより、或いは前記コイル群を並列に接続して前記第2電力を出力することにより、或いは前記磁力回転式モータ発電機を複数層の構造にすることにより、より効率的に達成される。

発明の効果

0011

本発明の磁力発電装置によれば、モータ発電機に供給する電流をできるだけ小さくして電磁エネルギーを回転力として取り出すと同時に、電力を出力する磁力回転式モータ発電機に新型構成の発電機を増設して連結しているので、モータ発電機の電磁石に供給する電気エネルギーを必要最小限に留めることができ、磁力回転式モータ発電機及び連結された発電機の両方から大きな電力を効率的に取り出すことができる。しかも装置が小型であり、コストを抑制することができ、熱の発生や騒音、環境等の問題もない。

0012

磁力回転式モータでは回転と同時に電力が出力され、この回転により駆動される増設発電機からは更に大きな電力が出力されるので、磁力回転式モータに対して電力回生を行うことによって半永久的なモータ回転が得られ、エネルギーを消費する装置を始め、駆動機構を有する全ての装置に有効活用することができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

0014

図1は本発明の一実施形態に係る磁力発電装置100の外観を示す斜視図であり、図2図1のA−A横断面図、図3図2のB−B側断面図、図4図2のC−C側断面図、図5図2のD−D側断面図、図6図2のE−E平面図である。

0015

磁力発電装置100は、矩形板状の基台110の上部を被覆するように設けられたハウジング120の内部に磁力回転式モータ発電機130が装備される一方、ハウジング120と並設されたハウジング140の内部に増設発電機150が装備され、更に磁力回転式モータ発電機130と増設発電機150との間にはスペーサ160が介在され、この三者が同一の回転軸170によって一体的に連結されて構成されている。

0016

図2に示すように、基台110の左右端部側には側板111A、111Bがネジ112A、112Bを介して基台110に立設されており、この側板111A、111Bの略中央部には孔113A、113Bが透設されている。この孔113A、113Bには軸受114A、114Bが嵌着されており、この軸受114A、114Bにより回転軸170が回転自在に支持されている。

0017

磁力回転式モータ発電機130は、左側ロータ131Aと、右側ロータ131Bと、両者間に介在された非磁性材で成るスペーサ131Cとから成るモータ側ロータ131を具備すると共に、左側ロータ131Aの外周に近接して配設された左側電磁石132Aと、右側ロータ131Bの外周に近接して配設された右側電磁石132Bとから成る電磁石132を具備して構成されている。

0018

図3に示すように、モータ側ロータ131を構成する左側ロータ131Aは、非磁性円柱体131Arの外周に左側ロータ131Aの回転軸方向に長形状をなす板状の永久磁石131Amが軸心に対し所定の角度θをもって埋設されて成っている。なお、本実施形態ではこの永久磁石131Amは4個使用されているが、この数は必要に応じ適宜増減可能である。また、角度θは非磁性円柱体131Arの半径及びこの非磁性円柱体131Arの外周に配設される永久磁石131Amの数によって適宜設定される。更に、磁界を有効利用する観点から、非磁性円柱体131Ar上では各永久磁石131Amは、N極が外側に向けられて配設されている。非磁性円柱体131Arの周縁には、各永久磁石131Amの回転位置を検知するための識別部材131Atが各永久磁石に対応して配設されている。左側ロータ131Aの外側には、ブラケット181を介してハウジング120に固定された非接触式の位置センサ180が近接して設けられている。

0019

ハウジング120の内側の永久磁石131Amが近接して対向する位置には、それぞれ電磁石132Aがネジ121を介して固定されている。なお、電磁石132Aの固定はボルトナット等によっても良い。電磁石132Aには所定のタイミングでパルス電流が印加され、これにより永久磁石131Amの対向磁極と反対の磁極を発生するようになっている。永久磁石131Amの磁極(例えばN極)と反対の磁極(例えばS極)をパルス的に電磁石132Aで発生させることにより、ロータ131Aが回転することは前記特許文献2(特許第2968918号公報)に記載の通りである。

0020

また、図4に示すようにモータ側ロータ131を構成する右側ロータ131Bは、上述した左側ロータ131Aと同様に、非磁性円柱体131Brの外周に板状の4個の永久磁石131Bmが、軸心に対し所定の角度θをもって埋設されて成っている。なお、磁界を有効利用する観点から、非磁性円柱体131Br上では左側ロータ131Aの場合とは逆に、各永久磁石131BmはS極が外側に向けられて配設されている。非磁性円柱体131Brの周縁には各永久磁石131Bmの回転位置を検知するための識別部材131Btが各永久磁石に対応して配設されている。

0021

ハウジング120の内側の永久磁石131Bmが近接して対向する位置には、それぞれ電磁石132Bがネジ121を介して固定されている。なお、電磁石132Bの固定はボルト、ナット等によっても良い。電磁石132Bには所定のタイミングでパルス電流が印加され、これにより永久磁石131Bmの対向磁極と反対の磁極を発生するように構成されている。

0022

なお、本実施形態では、上述した各電磁石132A及び電磁石132Bには、線径が0.2mm程度の銅線コアに200回程巻回したものが使用されている。また、永久磁石131Amと電磁石132Aの対向関係、永久磁石131Bmと電磁石132Bの対向関係を同じにすれば、電磁石132Aと電磁石132Bのパルス状電流の印加を同じにすることができるので、識別部材131Bt又は131Atの一方を設ければ良い。

0023

更に、モータ側ロータ131を構成するスペーサ131Cは、左側ロータ131A及び右側ロータ131Bと略同一の径を有する樹脂材等の非磁性円柱体若しくは非磁性円盤体によって形成され、両者間に介在されて、両者を磁性的に分離する機能を有している。永久磁石131Am及び131Bmはそれぞれロータ131A及び131Bの回転によって、外方に脱落しない構造で固定されている。本実施形態ではスペーサ131Cを挟んだ2層構造になっているが、更に多くの多層構造とすることにより、より強力な回転を得ることができる。

0024

一方、増設発電機150は図2に示すように、回転軸170に固定された円柱状の発電機側ロータ151と、この発電機側ロータ151の外周面均等間隔に近接して配設された電磁誘導用のコイル152(152−1〜152−8)とによって構成されている。

0025

図5に示すように発電機側ロータ151は、断面形状が扇形若しくは台形をなす長形状の永久磁石151m(151m−1〜151m−8)が非磁性円柱体151rの外周面の軸方向に等間隔に埋設されて成っている。なお、本実施形態では、この永久磁石151mが8個使用されているが、この数は必要に応じ適宜な数に設定される。また、本実施形態では、この永久磁石151mに、フェライト永久磁石サマリウムコバルト永久磁石、ネオジウム永久磁石商品ネオマックス)等の1500〜5000Gを有する強磁性磁石が使用されるが、とくに強い磁力を有するネオジウム永久磁石が好ましく使用される。さらにまた、この永久磁石151mは、発電機側ロータ151の回転軸方向に長形状をなすと共に、径方向において発電機側ロータ151に埋設し得る目一杯の断面積、すなわち図6に部分断面図で示すように、隣り合う永久磁石151m(151m−1〜151m−8)がそれぞれ互いに接することがなく、かつその内側片が回転軸170に接することなく埋設し得る最大限の断面積をもって形成されていることが好ましい。永久磁石151mをこのように構成することにより発電効率を最大限にアップすることができる。発電機用ロータ151の外側の、永久磁石151m(151m−1〜151m−8)が近接して対向する位置にはそれぞれコイル152(152−1〜152−8)が配設されている。このコイル152は、ハウジング140の内側に設けられた側面視が8角形フレーム141にネジ142を介して固定されていると共に、永久磁石151m−1〜151m−8の形状に沿って長形状に巻回されている。従って、永久磁石151m−1〜151m−8とコイル152−1〜152−8が対向した状態では、永久磁石151m−1〜151m−8の磁力作用を有効に受けるようになっている。

0026

なお、本実施形態では、コイル152には、線径が0.2mm程度の銅線が800回程巻回して成る空心コイルが使用されている。このコイル152を従来一般に使用されている鉄心コイルで構成すると、回転時に鉄心が磁力により引っ張られてしまい、発電機側ロータ151がスムーズに回転できなくなるが、本実施形態ではこのような問題がなく、回転効率をアップすることができる。スペーサ160は樹脂材等の非磁性円柱体によって形成され、磁力回転式モータ発電機130と増設発電機150との間に介在され、両者を磁性的に分離する機能を有している。

0027

以上のように構成された磁力発電装置100(磁力回転式モータ発電機130と増設発電機150)のロータ部分を平面的に見た構造を図7に示す。増設発電機150は、回転軸170方向に磁力回転式モータ発電機130とほぼ同一の長さを有しており、永久磁石151mの形状に沿ってコイル152が巻回され配設されている。

0028

ここで、本発明で使用する磁力回転式モータ発電機130の動作原理を説明する。

0029

図8は磁力回転式モータ発電機130の基本原理を示す断面機構図であり、モータと発電機の2機能を備えた回転機構造体130−100となっている。すなわち、回転軸130−101には円柱状若しくは円板の非磁性体で成る回転部130−110が取付けられており、回転部130−110の周縁部4箇所に永久磁石130−111〜130−114がそれぞれ所定の傾斜(特許文献2、特許第2968918号公報、参照)をもって配設されていると共に、永久磁石130−111〜130−114に近接して対向するように、パルス電流を所定のタイミングで印加される電磁石130−121〜130−124が配設されている。電磁石130−121〜130−124で発生される磁極は、永久磁石130−111〜130−114の対向磁極と反対になっている。

0030

なお、停止状態においては、永久磁石130−111〜130−114の磁極と電磁石130−121〜130−124のヨークとが磁力吸引の関係となるので、図8に示すように永久磁石130−111〜130−114の磁極と電磁石130−121〜130−124とが対向する位置関係になっている。

0031

図8に示す状態では、永久磁石130−111〜130−114と電磁石130−121〜130−124とがそれぞれ対向しており、電磁石130−121〜130−124にパルス電流が印加されることにより永久磁石130−111〜130−114との間にそれぞれ磁界の反発作用が生じ、回転モードになって回転部130−110が矢印A方向に回転され、図9に示すような状態を経て、図10の状態になる。そして、図10の状態で同様に電磁石130−121、130−122、130−123、130−124にパルス電流を印加すると、永久磁石130−114、130−111、130−112、130−113との間にそれぞれ磁界の反発作用が生じ、矢印A方向に回転する。ここにおいて、例えば永久磁石130−111が、図8の電磁石130−121の位置から図10の電磁石130−122の位置に達するまでの間、例えば電磁石130−121に巻回されているコイルに対して永久磁石130−111の磁力線が作用し、コイルから電流が発生される。永久磁石130−112〜130−113についても同様な作用が生じ、電磁石130−122〜130−124からそれぞれ永久磁石130−111〜130−114の電磁誘導作用による電流が発生され、発電モードとなる。図10の状態に達すると、電磁石130−121、130−122、130−123、130−124にパルス電流を印加することにより、永久磁石130−114、130−111、130−112、130−113との間に反発作用が生じ回転モードとなり、上述のような矢印A方向への回転力を生じる。そして、永久磁石130−114、130−111、130−112、130−113がそれぞれ電磁石130−121、130−122、130−123、130−124位置から電磁石130−122、130−123、130−124、130−121位置に達するまでの間は発電モードとなり、電磁石130−121〜130−124に巻回されているコイルから電流が出力される。

0032

図11は、上記動作を電磁石130−121〜130−124と永久磁石130−111〜130−114の位置関係で示すものであり、電磁石130−121〜130−124はそれぞれ図11(A)〜(D)の位置関係にある。それに対し、永久磁石130−111〜130−114は最初図11(E)の状態にあり、この状態で電磁石130−121〜130−124をパルス駆動すると磁力反発によって回転モードとなり、例えば図11(F)の状態となって電磁誘導作用による発電モードとなる。発電モードの間においても回転部130−110は回転を続けるので、遂には図11(G)の状態となる。図11(G)の状態となったときに電磁石130−121〜130−124をパルス駆動すれば再び磁力反発によって回転モードとなり、回転が強められると共に電磁誘導作用によって発電モードとなる。このような回転モードと発電モードを交互に繰り返すことにより、回転と発電を同時に得ることができる。

0033

図12は磁力回転式モータ発電機130の結線の一例を示しており、電磁石130−121〜130−124内にはそれぞれコイル130−121C〜130−124Cが巻回されており、パルス電流が印加されたときに対向した永久磁石130−111〜130−114に対して磁力反発作用を生じる磁界を発生するようになっている。回転部130−110の周縁には、永久磁石130−111〜130−114の回転位置を検知するための識別部材130−115A〜130−115Dが永久磁石130−111〜130−114に対応して配設されており、回転部130−110の外側には近接して非接触式の位置センサ(例えばホールセンサ)130−130が設けられている。

0034

電磁石130−121〜130−124及び位置センサ130−130はコントローラ130−150に接続されており、コントローラ130−150はバッテリ(例えば24V)BTで駆動される。バッテリBTはダイオードD1を経て電磁石130−121〜130−124のコイル130−121Cに接続され、更にスイッチング手段としてパルス電流を生成するFETトランジスタTr、フューズF及び電源スイッチSWを経て接続されている。また、位置センサ130−130にもバッテリBTの電源が供給され、位置センサ130−130の検知信号によってトランジスタTrをオンオフするようになっている。更に、電源ラインとトランジスタTrのゲートラインとの間には抵抗R1が接続され、電源ラインとトランジスタTrの出力ラインとの間にはダイオードD2が接続されている。

0035

また、コントローラ130−150には、コイル130−121C〜130−124Cの電磁誘導作用による電力の出力を得るための出力部160が接続されている。出力部130−160は、印加パルスが入力しないようにするダイオードD3、負荷抵抗Roで構成されている。

0036

このような構成において、電源スイッチSWをオンし、位置センサ130−130が識別部材130−115A〜130−115Dのいずれかを検知するとトランジスタTrがオンし、ダイオードD1を経て電磁石130−121〜130−124のコイル130−121C〜130−124Cに電流が流れ、電磁石130−121〜130−124から磁力が発生されることにより永久磁石130−111〜130−114との間に磁力の反発を生じ、回転モードとなって矢印A方向に回転部130−110が回転する。この回転により永久磁石130−111〜130−114がそれぞれ電磁石130−121〜130−124位置から電磁石130−122、130−123、130−124、130−121位置方向へ回転し、その間に発電モードとなって電磁誘導作用による発電を行う。そして、永久磁石130−111、130−112、130−113、130−114がそれぞれ磁石130−122、130−123、130−124、130−121位置に達すると発電モードから回転モードになり、以降上記回転モード及び発電モードを交互に繰り返す。

0037

図13は本発明の一実施形態に係る磁力発電装置100の結線例を、図14は磁力発電装置100の磁力回転式モータ発電機130側の制御回路例を示したものである。図13に示すように、増設発電機150の発電機側ロータ151の周縁表面には永久磁石151m(151m−1〜151m−8)が8個埋設されており、各永久磁石151m−1〜151m−8に対向するように8個のコイル152−1〜152−8が配設され、各コイル152−1〜152−8が直列に接続され、その出力電力が出力部130−160に入力されている。図14はこの出力電力の流れを示すもので、太線で示すように、コイルから発電された電力がコンデンサーに蓄えられ、再びコイルを駆動させる電力として循環するように構成されている。このとき、外部の電源からのパルスは減少する。

0038

以上のような構成の磁力発電機100によれば、磁力回転式モータ発電機130にコントローラ130−150より電力を供給し、回転モードで回転軸170を回転させることにより前述のように発電モードと回転モードが交互に繰り返され、発電モード時の電力が出力部130−160に入力される。また、回転モードの回転は回転軸170を介して増設発電機150の発電機側ロータ151に伝えられ、発電機側ロータ151が回転することにより永久磁石151mとコイル152−1〜152−8との間に電磁誘導作用が生じてコイル152−1〜152−8に電力が誘起され、コイル152−1〜152−8の各電力が加算された大きな電力が得られる。電力は出力部130−160に入力され、磁力回転式モータ発電機130の出力電力と加算されて出力される。

0039

図15は本発明の一実施形態に係る磁力発電装置100の実施例データ例を示したものである。本磁力発電装置100によれば、図15(A)に示すように、電力0.426W(平均電圧0.499V、平均電流0.852A)の入力に対して、負荷6.5Ωのとき、図15(B)に示すように、電力7.261W(平均電圧43.078V、平均電流0.168A)を出力し、入力電力に対し約17倍の出力電力が得られた。が得られた。

0040

なお、上述では増設発電機150のコイル152を直列に接続しているが、並列若しくは直列、並列の混合の結線であっても良い。

図面の簡単な説明

0041

本発明の一実施形態である磁力発電装置の外観を示す斜視図である。
図1のA−A横断面図である。
図2のB−B側断面図である。
図2のC−C側断面図である。
図2のD−D側断面図である。
発電側ロータの変更例を図5に準じて示した側断面図である。
図2のE−E平面図である。
磁力回転式モータ発電機の動作原理を説明するための断面機構図である。
磁力回転式モータ発電機の動作原理を説明するための断面機構図である。
磁力回転式モータ発電機の動作原理を説明するための断面機構図である。
本発明の原理を説明するための図である。
磁力回転式モータ発電機の結線の一例を示す結線図である。
本発明の一実施形態に係る磁力発電装置の結線の一例を示す結線図である。
本発明の一実施形態に係る磁力回転式モータ発電機側の制御回路例を示す図である。
本発明の実施例のデータ例を示す図である。

符号の説明

0042

100磁力発電装置
110基台
120、140ハウジング
130磁力回転式モータ発電機
131モータ側ロータ
131A左側ロータ
131B右側ロータ
131C、160スペーサ
131Am、131Bm永久磁石
131Ar、13Br非磁性円柱体
131At、131Bt識別部材
132電磁石
132A 左側電磁石
132B 右側電磁石
141フレーム
150増設発電機
151発電機側ロータ
151m(151m−1〜151m−8) 永久磁石
151r 非磁性円柱体
152(152−1〜152−8)コイル
170回転軸
180位置センサ
181 ブラケット

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