特開 2024-38955 コマ式発電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024038955

(43)【公開日】2024-03-21

(54)【発明の名称】コマ式発電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/08 20060101AFI20240313BHJP

   F03G 3/00 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

H02K7/08 Z

F03G3/00 D

F03G3/00 E

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143346

(22)【出願日】2022-09-08

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-19

(71)【出願人】

【識別番号】513131660

【氏名又は名称】遠藤 豊道

(74)【代理人】

【識別番号】100097629

【弁理士】

【氏名又は名称】竹村 壽

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 豊道

【テーマコード（参考）】

5H607

【Ｆターム（参考）】

5H607BB02

5H607DD02

5H607DD03

5H607EE41

5H607GG02

(57)【要約】

【課題】 効率的に回転する発電機を構成する磁石の新構造を提供する。
【解決手段】 発電機はコイル１－１と、コイル１－２の間に近接配置された円筒形磁石２と、前記コイルの中心に固定された回転軸３と、回転軸３を回転駆動するモーター４と、モーター４に駆動力を付与する電源５とを有する。磁石２は円筒形であるが下端部１０は円錐形又は角錐形である。この磁石２に取り付けられた回転軸３は上端部が前記モーターに接続され、磁石２の下端部１０は、前記円錐形の頂点から露出している。電磁誘導作用により生じた電気は蓄電池６に貯められる。前記コイル、磁石２及び回転軸３の一部は容器７に収納され、回転軸３は容器７内の支点に載置される。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された円筒形磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得る発電機において、前記磁石は円筒形であり、その下端部が円錐形若しくは角錐形であり、前記磁石に取り付けられた前記回転軸は上端部が前記モーターに接続され、下端部は前記円錐形若しくは角錐形の頂点から露出していることを特徴とする発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、効率的な発電が行われる構造の磁石を有する発電機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、発電機には、ガスや蒸気のタービンで駆動される高速の発電機、水車で駆動される低速の発電機、各種のエンジンを原動機に持つ同期発電機、風車で駆動される低速の発電機等が知られており、さらに、特許文献１（特開２００７－８２３８６号公報）には遠心力を利用した発電機が記載されている。この発電機は、遠心力によって生じる重力と回転円盤との相互作用によって生じるトルクをエネルギー源として発電を行う発電機に関するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－８２３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の発電機における一般的な構造は、導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得るものである。前記磁石に取り付けられた前記回転軸は、前記モーターに接続され、このモーターによって、前記コイル間において回転された磁石とコイルの電磁誘導作用により生じた電流は、コイルに接続された導線により、例えば、蓄電池に流れてこれに蓄えられる。従来、このような発電機は、磁石の回転が効率的に行われるようにすることが重要である。
本発明は、このような事情によりなされたもので、磁石が効率的に回転する発電機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のコマ式発電機は、導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された円筒形磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得る発電機において、前記磁石は円筒形であり、その下端部が円錐形若しくは三角錐などの角錐形であり、前記磁石に取り付けられた前記回転軸は、上端部が前記モーターに接続され、下端部は前記円錐形若しくは角錐の頂点から露出しているか、前記磁石の下端部に埋め込まれていることを特徴としている。そして、前記磁石は、使用時に円筒を地上に対して垂直に置いて用いられる。

【発明の効果】

【0006】

本発明のコマ式発電機は、回転軸がモーターの駆動力によって回転し、磁石下端部の円錐形若しくは角錐形の頂点と回転軸を支持する支点の接触抵抗が小さくなるので、回転効率が高く、したがって、発電効率が上がる。
磁石を真空容器に入れて回転させればさらに回転抵抗が下がり、発電効率が上がる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１に係る発電機の断面図。

【図2】実施例１の発電機を構成する磁石の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。

【実施例0009】

図１及び図２を参照して実施例１を説明する。
本実施例のコマ式発電機は、導線を巻いて形成したコイル１-1、1-２と、このコイルの間に近接配置された円筒形磁石２と、このコイルの中心に固定された回転軸３と、回転軸３を回転駆動するモーター４と、モーター４に駆動力を付与する電源５とを具備している。
この発電機は、用いる磁石２が円筒形であるが、下端部１０は円錐形である。
この磁石２に取り付けられた回転軸３は、上端部が前記モーターに接続され、磁石２の下端部１０には、前記円錐形の頂点から露出しているか下端部１０の内部に埋設されている。
コイル1‐１、1‐２と磁石２の電磁誘導作用により生じた電気は、コイル1‐１、1-２から導出した導線８、９を介して蓄電池６に貯められる。コイル１‐1、1‐２、磁石２及び回転軸３の一部は、容器７に収納され、回転軸３の下端は、容器７の底部に設けた支点に載置される。

【0010】

次に、発電機の動作について説明する。
（１） 電源５のスイッチを入れてモーター４を駆動させる。モーター４の回転駆動により容器７内の支点とモーター４とにより支持された回転軸３は回転する。この回転により磁石２は回転し、近接するコイル１‐1、1‐２との電磁誘導作用により電気が発生する。
（２） モーター回転が所定の最高速度に達した時点で電源５のスイッチを切り、磁石２の回転運動を遠心力と惰性（慣性）のみにより行う。
（３） 所定時間その状態で発電を続け、回転が停止する前に電源５のスイッチを入れてこれをオン状態にする。
（４） （１）－（３）の動作を繰り返す。

【0011】

回転軸を支える容器７の底部にある支点と、磁石２の下端部１０（部分的に回転軸が露出する場合も含む）の頂点とは、下端部の形状が円錐形若しくは角錐形であるので、両者の接触抵抗は小さく、磁石の回転が円滑に行われ、発電効率が良くなる。また、容器内部は真空状態にすることにより、空気抵抗を受けない環境にすることができる。また、支点には摩擦熱が発生するが、これは水で冷却することができる。例えば、容器に形成された支点の下に当該容器に接して水を入れた容器を置くことも可能である。摩擦熱を吸収した水は、図１に付加したように、タービン発電機１１を接続して電気を発生させてこれを蓄電池６に付加することもできる。また、容器７の底面に支点を囲むように複数の磁石をおき、これら磁石の反動を利用して磁石２の回転のバランスと支点における摩擦の低減を図ることが可能である。電源５と蓄電池６とを一体化させることも可能である。
前記磁石２の下端部１０をおもりにして回転軸３の回転を円滑にすることも可能である。また、磁石２そのものをおもりにすることも可能である（この場合、発電機能は、回転軸とモーターの間に設ける）。

【符号の説明】

【0012】

１‐1、1‐2・・・コイル
２・・・磁石
３・・・回転軸
４・・・モーター
５・・・電源
６・・・蓄電池
７・・・容器
８、９・・・導線
１０・・・コイル下端部（おもり）
１１・・・タービン発電機

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2023-05-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された円筒形磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得るコマ式発電機において、前記コイル、前記円筒形磁石及び前記回転軸の一部は、容器に収納され、前記回転軸の下端は、前記容器の底部に設けた支点に載置され、前記回転軸は、前記容器内の前記支点と前記モーターにより支持され、前記回転軸を支える前記支点と前記円筒形磁石の下端部から前記回転軸が露出する部分とは接触し、前記円筒形磁石の下端部の形状が円錐形若しくは角錐形であり、そのため前記回転軸が露出する部分と前記支点との接触抵抗が小さく、前記円筒形磁石の回転が円滑に行われることを特徴とするコマ式発電機。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

本発明のコマ式発電機は、導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された円筒形磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得るコマ式発電機において、前記コイル、前記円筒形磁石及び前記回転軸の一部は、容器に収納され、前記回転軸の下端は、前記容器の底部に設けた支点に載置され、前記回転軸は、前記容器内の前記支点と前記モーターにより支持され、前記回転軸を支える前記支点と前記円筒形磁石の下端部から前記回転軸が露出する部分とは接触し、前記円筒形磁石の下端部の形状が円錐形若しくは角錐形であり、そのため前記回転軸が露出する部分と前記支点との接触抵抗が小さく、前記円筒形磁石の回転が円滑に行われることを特徴とする。そして、前記磁石は、使用時に円筒を地上に対して垂直に置いて用いられる。