(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面ほぼ日の字形の環状の磁路を有する変圧器鉄芯と、
上記変圧器鉄芯の内側脚部に沿って対向する一対の第１の外側脚部および第２の外側脚部にそれぞれ対応して巻回された第１の一次コイルおよび第２の一次コイルと、
前記内側脚部に巻回された二次コイルと、
前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第１の外側脚部の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する一対のＮ極およびＳ極を有する第１の外部磁石と、
同じく前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第２の外側脚部の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する一対のＮ極およびＳ極を有し、その極性の向きが上記第１の外部磁石のＮ極およびＳ極の極性の向きとは逆方向になるように設定されている第２の外部磁石
とを具備することを特徴とする発電コイル装置。
【請求項２】
前記第１の一次コイルおよび第２の一次コイルは、交互に入力電流が供給され、前記第１の一次コイルは、前記第１の外部磁石のＮ極からＳ極に最短経路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を前記第１の外側脚部内に発生する向きに入力電流が供給され、前記第２の一次コイルは、前記第２の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を前記第２の外側脚部内に発生する向きに入力電流が供給される
ことを特徴とする請求項１記載の発電コイル装置。
【請求項３】
前記変圧器鉄芯は、前記第１の外側脚部および第２の外側脚部の断面積が、上記第１の外側脚部から前記内側脚部に連なる脚部および上記第２の外側脚部から上記内側脚部に連なる脚部および上記内側脚部の断面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の発電コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発電コイル装置に関する。さらに詳しくは、一次コイルと二次コイルが変圧器鉄芯に巻回された変圧器および変圧器鉄芯の一部に当接して配設された外部磁石を有し、入出力の変換効率を改善し得る発電コイル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧変換用の変圧器により昇圧する場合、通常は、一次コイルの巻数Ｎ１よりも二次コイルの巻数Ｎ２を大きくしなければならず、変圧器全体が大型化する。したがって、変圧器全体が大きくなれば重量も大きくなるので、その取扱い・運搬等が困難になり、また、コストも高くなるという問題があった。
このような問題を解決すべく、本願発明者は、新規な静止型の発電コイル装置を特願平５−１１７６８１号により提案した。
上記提案にかかる静止型の発電コイル装置は、変圧器鉄芯の別々の脚部鉄芯に一次コイルと二次コイルとが巻回された変圧器と、上記一次コイル側脚部鉄芯の両端部（あるいはその近傍）にそれぞれＮ極およびＳ極が当接して配置された外部磁石とを備え、上記一次コイルに流す入力電流の向きを、一次コイル側脚部鉄芯内に発生する磁束の方向が上記外部磁石のＮ極からＳ極に直線的に向かう磁束の方向とは逆方向となるように設定することを特徴とするものである。
【０００３】
この発電コイル装置の動作原理は、一次コイルに断続的に入力電圧を供給するものとすると、入力電圧の非供給期間には外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束は、ほぼ全てが一次コイル側脚部鉄芯内を通り、二次コイル側脚部鉄芯内を迂回する磁束は殆んど生じない。
これに対して、入力電圧の供給期間には、一次コイルによって発生する磁束が一次コイル側脚部鉄芯内から変圧器鉄芯内を経て二次コイル側脚部鉄芯内を循環するように通過する。この場合、一次コイル側脚部鉄芯はほぼ磁気飽和状態になり、外部磁石からみて一次コイル側脚部鉄芯内の磁気抵抗が高くなるので、外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束は、ほぼ全てが二次コイル側脚部鉄芯内を迂回する。
したがって、一次コイルに断続的に入力電流が流れることに伴って二次コイルと交差する磁束の変化量は外部磁石の磁束分だけ実質的に増大し、この磁束変化に応じた起電力が二次コイルに誘導される。
なお、一次コイル側脚部鉄芯内を通過する磁束は、一次コイルに通電した場合に飽和状態となることが望ましい。すなわち、一次コイルの通電によって一次コイル側脚部鉄芯の磁束が飽和状態となると、外部磁石によって発生する磁束はすべて二次コイル側脚部鉄芯内を通過することになり、外部磁石による磁束を有効に利用することができるからである。このためには、鉄芯が同一材質からなるものとすれば、一次コイル側脚部鉄芯の断面積がその他の部分の断面積よりも小さくなるように形成しておくことが望ましい。
【０００４】
このように、上記一次コイルが、二次コイルに起電力を誘導するための役割および外部磁石によって発生する磁束の方向を切り替えるスイッチの役割とを持つことにより、外部磁石による磁束を有効に利用して電気エネルギーの形で取り出す静止型の発電コイル装置を実現することが可能になる。
したがって、巻数比Ｎ２／Ｎ１を大きくすることなく昇圧することが可能になる。勿論、巻数比を大きくすれば、一層の昇圧が可能である。
ところで、上記したような発電コイル装置において、一次コイル側脚部鉄芯内および二次コイル側脚部鉄芯内を断続的に通過する磁束の方向は一方向であり、鉄芯のヒステリシス現象による残留磁気の影響を受ける。これにより、励磁電流波形に歪みが生じ、鉄損電流による鉄損が生じ、入出力の変換効率の向上が阻害されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したように現在提案されている発電コイル装置は残留磁気の影響を受けるという問題点を解決すべくなされたもので、入出力の変換効率を大幅に改善し得る静止型の発電コイル装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の発電コイル装置は、平面ほぼ日の字形の環状の磁路を有する変圧器鉄芯と、上記変圧器鉄芯の内側脚部に沿って対向する一対の第１の外側脚部および第２の外側脚部にそれぞれ対応して巻回された第１の一次コイルおよび第２の一次コイルと、前記内側脚部に巻回された二次コイルと、前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第１の外側脚部の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する一対のＮ極およびＳ極を有する第１の外部磁石と、同じく前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第２の外側脚部の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する一対のＮ極およびＳ極を有し、その極性の向きが上記第１のＮ極およびＳ極の極性の向きとは逆方向になるように設定されている第２の外部磁石とを具備することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の発電コイル装置の使用に際しては、第１の一次コイルおよび第２の一次コイルは、交互に入力電流が供給され、第１の一次コイルは、第１の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を外側脚部内に発生する向きに入力電流が供給され、第２の一次コイルは、第２の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を外側脚部内に発生する向きに入力電流が供給されるものとする。
第１の一次コイルにのみ入力電流を流した時には、第１の一次コイルにより発生する第１の磁束が第１の外側脚部内から内側脚部内を循環するように通過する。この場合、第１の外側脚部はほぼ磁気飽和状態になり、第１の外部磁石からみて第１の外側脚部内の磁気抵抗が高くなるので、第１の外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束は、ほぼ全てが内側脚部内を迂回する。この時、第２の一次コイルは磁束を発生しないので、第２の外部磁石からみて第２の外側脚部内の磁気抵抗が低くなるので、第２の外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束はほぼ全てが第２の外側脚部内を通ってＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう。
これに対して、第２の一次コイルにのみ入力電流を流した時には、第２の一次コイルにより発生する第２の磁束が第２の外側脚部内から内側脚部内を循環するように通過する。この場合、第２の外側脚部はほぼ磁気飽和状態になり、第２の外部磁石からみて第２の外側脚部内の磁気抵抗が高くなるので、第１の外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束は、ほぼ全てが内側脚部内を迂回する。この時、第１の一次コイルは磁束を発生しないので、第１の外部磁石からみて第１の外側脚部内の磁気抵抗が低くなるので、第１の外部磁石のＮ極からＳ極に向かう磁束はほぼ全てが第１の外側脚部内を通ってＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう。
【０００８】
したがって、第１の一次コイルに入力電流が流れることに伴って二次コイルと交差する第１の磁束の向きと第２の一次コイルに入力電流が流れることに伴って二次コイルと交差する第２の磁束の向きとは逆向きになり、しかも、二次コイルと交差する磁束は第１の外部磁石の磁束分あるいは第２の外部磁石の磁束分だけ実質的に増大し、これらの磁束変化に応じた起電力が二次コイルに誘導され、交流出力が得られる。これにより、二次コイルと交差する磁束の変化量は、１つの一次コイルに断続的に入力電流が流れる場合に二次コイルと交差する磁束の変化量の２倍程度に大きくなるので、巻数比Ｎ２／Ｎ１を大きくすることなく昇圧することが可能になる。
【０００９】
また、上記したように第１の一次コイルおよび第２の一次コイルが交互に駆動されることに伴って、内側脚部内を通過する第１の磁束と第２の磁束とは逆向きになる。また、第１の一次コイルの駆動時に第１の外側脚部内を通過する第１の磁束と第２の一次コイルの駆動時に第１の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かって第１の外側脚部内を通過する磁束とは逆向きになる。同様に、第２の一次コイルの駆動時に第２の外側脚部内を通過する第２の磁束と第１の一次コイルの駆動時に第２の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かって第２の外側脚部内を通過する磁束とは逆向きになる。
これにより、変圧器鉄芯のヒステリシス現象による残留磁気の影響を殆んど受けなくなり、励磁電流波形の歪みを低減し、鉄損電流による鉄損を抑制し、入出力の変換効率を改善することが可能になる。すなわち、現在提案されている本願発明者の発明にかかる静止型の発電コイル装置の動作原理を利用し、入出力の変換効率を大幅に改善することが可能になる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る発電コイル装置の構成を示しており、変圧器部分を取り出して図２に示している。
この発電コイル装置は、変圧器１０と第１の外部磁石１と第２の外部磁石２とから構成されている。
【００１１】
上記変圧器１０は、平面ほぼ日の字形の環状の磁路を有する変圧器鉄芯１１と、上記変圧器鉄芯１１の内側脚部１１０  に沿って対向する一対の第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  にそれぞれ対応して巻回された第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２と、前記内側脚部１１０  に巻回された二次コイル２３とからなる。
【００１２】
上記変圧器鉄芯１１は、内側脚部１１０  、第１の外側脚部１１１  、第２の外側脚部１１２  を別々の部材で形成して組み合わせることが望ましい。また、第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  がその他の部分と同一材質からなるものとすると、第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  の断面積を、上記第１の外側脚部１１１  から前記内側脚部１１０  に連なる脚部、上記第２の外側脚部１１２  から上記内側脚部１１０  に連なる脚部および上記内側脚部１１０  の断面積よりも小さく形成しておくことが望ましい。
【００１３】
前記第１の外部磁石１は、上記変圧器鉄芯１１の外部に配設され、前記第１の外側脚部１１１  の長さ方向の両端部（あるいはその近傍）に当接する一対のＮ極およびＳ極を有する。
前記第２の外部磁石２は、同じく上記変圧器鉄芯１１の外部に配設され、前記第２の外側脚部１１２  の長さ方向の両端部（あるいはその近傍）に当接する一対のＮ極およびＳ極を有し、その極性の向きが上記第１の外部磁石１のＮ極およびＳ極の極性の向きとは逆方向になるように設定されている。
【００１４】
本例では、上記各外部磁石１、２は、取扱い容易の観点からとしてそれぞれたとえばほぼ馬蹄形の永久磁石を使用している。この場合、第１の永久磁石１のＮ極とＳ極の対向間隔および第２の永久磁石２のＮ極とＳ極の対向間隔はそれぞれ前記変圧器鉄芯１１の第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  の長さＬと等しい。
前記変圧器鉄芯１１は、たとえば薄いケイ素鋼板を積み重ねた構造を有し、組み立ての容易性、構造上の強度などを考慮して適切な形状の複数枚のケイ素鋼板を組み合わせて積み重ねた成層構造が採用される。
【００１５】
本例では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板３１、３２で平面Ｉ形の１個のケイ素鋼板３３を同一面上で挟んだ層と、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板３４、３５で平面Ｈ形の１個のケイ素鋼板３６を同一面上で挟んだ層とを、図３（ｃ）に示すように交互に積み重ねた成層構造を採用している。
【００１６】
図４（ａ）、（ｂ）は、図１中の変圧器鉄芯１１の組立て構造の他の例を示している。この変圧器鉄芯は、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板４１、４２で平面コ字形の１個のケイ素鋼板４３の開口面側と背面側とを同一面上で挟んだ層と、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板４４、４５で平面コ字形の１個のケイ素鋼板４６を上記とは逆向きに同一面上で挟んだ層とを、図４（ｃ）に示すように交互に積み重ねた成層構造を採用している。
【００１７】
つぎに、上記実施例の発電コイル装置の動作原理について、上記発電コイル装置をたとえばＤＣ／ＡＣインバータとして使用する場合を例にとり図５および図６を参照しながら説明する。
【００１８】
上記実施例の発電コイル装置は、第１の一次コイル２１の巻き方および励磁電流を流す方向によって第１の外側脚部内１１１  に発生する第１の磁束φ１の方向を自在に設定可能であり、同様に、第２の一次コイル２２の巻き方および励磁電流を流す方向によって第２の外側脚部内１１２  に発生する第２の磁束φ２の方向を自在に設定可能であるが、その使用に際しては、たとえばパルス電圧または半波整流電圧を第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２に交互に供給するものとする。本例では、図１中に示したように、乾電池４の出力電極を第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２に交互に接続するように切り換えスイッチ回路５によりたとえば１／１２０秒毎に切り換えることにより、第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２に交互にパルス電圧を印加する。
【００１９】
この場合、第１の一次コイル２１に入力電圧を供給する第１のサイクルでは、第１の一次コイル２１によって第１の外側脚部１１１  内に発生する第１の磁束φ１が、第１の外部磁石１のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して（本例では直線的に）向かう磁束Φ１の方向とは逆方向となるように第１の一次コイル２１の入力電流の向きを設定する。
また、第２の一次コイル２２に入力電圧を供給する第２のサイクルでは、第２の一次コイル２２によって第２の外側脚部１１２  内に発生する第２の磁束φ２が、第２の外部磁石２のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して（本例では直線的に）向かう磁束Φ２の方向とは逆方向となるように第２の一次コイル２２の入力電流の向きを設定する。
【００２０】
すなわち、図５に示すように、例えば第１の一次コイル２１にのみパルス電圧を印加して入力電流を流した時には、第１の一次コイル２１により発生する第１の磁束φ１のほぼ全てが第１の外側脚部１１１  内から内側脚部１１０  内を循環するように通過する（なお、漏れ磁束は無視するものとする）。
この場合、第１の外側脚部１１１  はほぼ磁気飽和状態になり、第１の外部磁石１からみて第１の外側脚部１１１  内の磁気抵抗が高くなるので、第１の外部磁石１のＮ極からＳ極に向かう磁束Φ１は、ほぼ全てが内側脚部１１０  内を迂回する。
【００２１】
ここで、上記磁束φ１およびΦ１が合成された量の大きな磁束が通る脚部は、この磁束（φ１＋Φ１）よりも小さい範囲で飽和することのないように、その断面積が第１の外側脚部１１１  の断面積よりも大きく形成しておくことが望ましい。
【００２２】
また、この時、第２の一次コイル２２は磁束を発生しないので、第２の外部磁石２からみて第２の外側脚部１１２  内の磁気抵抗が低くなるので、第２の外部磁石２のＮ極からＳ極に向かう磁束Φ２は、ほぼ全てが第２の外側脚部１１２  内を通って直線的に向かう。
【００２３】
これに対して、図６に示すように、第２の一次コイル２２にのみパルス電圧を印加して入力電流を流した時には、第２の一次コイル２２により発生する第２の磁束φ２のほぼ全てが第２の外側脚部１１２  内から内側脚部１１０  内を循環するように通過する（なお、漏れ磁束は無視するものとする）。
この場合、第２の外側脚部１１２  はほぼ磁気飽和状態になり、第２の外部磁石２からみて第２の外側脚部１１２  内の磁気抵抗が高くなるので、第２の外部磁石２のＮ極からＳ極に向かう磁束Φ２は、ほぼ全てが内側脚部１１０  内を迂回する。
【００２４】
ここで、上記磁束φ２およびΦ２が合成された量の大きな磁束が通る脚部は、この磁束（φ２＋Φ２）よりも小さい範囲で飽和することのないように、その断面積が第２の外側脚部１１２  の断面積よりも大きく形成しておくことが望ましい。
【００２５】
また、この時、第１の一次コイル２１は磁束を発生しないので、第１の外部磁石１からみて第１の外側脚部１１１  内の磁気抵抗が低くなるので、第１の外部磁石１のＮ極からＳ極に向かう磁束Φ１は、ほぼ全てが第１の外側脚部１１１  内を通って直線的に向かう。
【００２６】
したがって、第１の一次コイル２１に入力電流が流れることに伴って二次コイル２３と交差する第１の磁束φ１の向きと第２の一次コイル２２に入力電流が流れることに伴って二次コイル２３と交差する第２の磁束φ２の向きとは逆向きになり、しかも、二次コイル２０と交差する磁束は第１の外部磁石１の磁束Φ１分あるいは第２の外部磁石２の磁束Φ２分だけ実質的に増大し、これらの磁束変化に応じた起電力が二次コイル２３に誘導され、交流出力が得られる。
この場合、二次コイル２３と交差する磁束の変化量は、１つの一次コイル２１あるいは２２に断続的に入力電流が流れる場合に二次コイル２３と交差する磁束φ１あるいはφ２の変化量の２倍程度に大きくなる。
【００２７】
また、上記したように第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２が交互に駆動されることに伴って、内側脚部１１０  内を通過する第１の磁束φ１と第２の磁束φ２とは逆向きになる。また、第１の一次コイル２１の駆動時に第１の外側脚部１１１  内を通過する第１の磁束φ１と第２の一次コイル２２の駆動時に第１の外部磁石１のＮ極からＳ極に直線的に向かって第１の外側脚部内１１１  を通過する磁束Φ１とは逆向きになる。同様に、第２の一次コイル２２の駆動時に第２の外側脚部１１２  内を通過する第２の磁束φ２と第１の一次コイル２１の駆動時に第２の外部磁石２のＮ極からＳ極に直線的に向かって第２の外側脚部１１２  内を通過する磁束Φ２とは逆向きになる。
【００２８】
これにより、現在提案されている本願発明者の発明にかかる静止型の発電コイル装置の動作原理を利用しつつ、変圧器鉄芯１１のヒステリシス現象による残留磁気の影響を殆んど受けなくなり、励磁電流波形の歪みを低減し、鉄損電流による鉄損を抑制し、入出力の変換効率を改善することが可能になる。
【００２９】
なお、上記動作に際して、内側脚部１１０  、第１の外側脚部１１１  、第２の外側脚部１１２  を別々の部材で形成しておき、一次コイル側の鉄芯と二次コイル側の鉄芯とを材質的に縁を切っておくことにより、第１の外部磁石１の磁束Φ１が第２の外側脚部１１２  に向かう量は少なくなり、第２の外部磁石２の磁束Φ２が第１の外側脚部１１１  に向かう量は少なくなる。これにより、磁束Φ１、Φ２を有効に活用でき、変換効率の向上に寄与することができる。
【００３０】
つぎに、上記実施例の発電コイル装置の入出力の変換効率の改善度を具体的に説明する。
図７は、上記入出力の変換効率を測定した時の測定系統の一例を示している。この測定系統において、二次コイル２３に負荷抵抗７１を接続した状態で、商用交流電源であるたとえば６０Ｈｚ、１００Ｖを交流アダプタ７２および２個の整流器７３、７４を利用して半波整流して得た電圧を第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２に交互に印加した。
この測定に際して、負荷抵抗７１の値を数点変化させた場合に、それぞれたとえば第１の一次コイル２１の入力電流および入力電圧を電流計７５および電圧計７６で測定した結果、二次コイル２３の出力電流および出力電圧を電流計７７および電圧計７８で測定した結果、入力電力、出力電力、入出力の変換効率についての計算結果を一覧にして図８に示した。
【００３１】
なお、比較のために外部磁石（第１の外部磁石１および第２の外部磁石２）を除去した場合についても測定結果および計算結果を示した。
図９は、図８中の負荷抵抗対入力電流の測定結果を示す特性図である。
図１０は、図８中の負荷抵抗対出力電圧の測定結果を示す特性図である。
図１１は、図８中の負荷抵抗対出力電流の測定結果を示す特性図である。
図１２は、図８中の入力電力対出力電力の計算結果を示す特性図である。
図１３（ａ）、（ｂ）は、上記測定に際して、入力波形、出力波形を確認するためにオシロスコープで観測した結果の一例を示した。
【００３２】
上記結果から、本実施例の発電コイル装置によれば、外部磁石を使用しない場合と比べて、入出力の変換効率がほぼ２５０％以上も大幅に改善されていることが分かる。
また、上記実施例の発電コイル装置の構造によれば、平行な３本の脚部（鉄芯）１１１  、１１０  、１１２  に別々にコイル２１、２２、２３が巻回され、外側の２本の脚部にそれぞれ向かってほぼ馬蹄形の永久磁石１、２が対向するように当接しているので、全体としてコンパクトである。
【００３３】
なお、上記実施例における外部磁石１、２は、永久磁石以外に超伝導電磁石などの各種の磁石を使用することも可能である。
また、上記実施例における変圧器鉄芯１１の形状は、平面が厳密に日の字形でなくてもよく、日の字形の一部が湾曲している場合とか、日の字形の一部に突出部を有する場合も含むものであり、本発明における変圧器鉄芯の形状は、２つの環状磁路の各一部が連なっていればよい。
【００３４】
また、上記実施例では、第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  のそれぞれほぼ全領域にそれぞれ第１の一次コイル２１および第２の一次コイル２２を巻回した例を示したが、これに限らず、図１４に示すように、第１の外側脚部１１１  および第２の外側脚部１１２  のそれぞれ一部の領域に、それぞれ交互に入力電流が供給された時に対応する第１の外部磁石１および第２の外部磁石２の磁束を遮断するのに必要な量だけ巻回するように変更してもよい。
【００３５】
また、上記各実施例では、変圧器鉄芯の第１の外側脚部および第２の外側脚部として内側脚部に沿う一対の対向辺を使用した例を示したが、これに限らず、変圧器鉄芯の内側脚部の両側における各外側脚部の一部を第１の外側脚部および第２の外側脚部として使用する場合にも、第１の外側脚部における第１の一次コイルの両端部近傍に第１の外部磁石の一対のＮ極およびＳ極を当接させ、第２の外側脚部における第２の一次コイルの両端部近傍に第２の外部磁石の一対のＮ極およびＳ極を当接させるようにすれば、上記実施例と同様の動作原理により、上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。但し、この場合、第１の一次コイルに入力電流を供給した時に第１の外部磁石のＮ極からＳ極に最短経路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を第１の外側脚部内に発生し、第２の一次コイルに入力電流を供給した時に第２の外部磁石のＮ極からＳ極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を第２の外側脚部内に発生し、かつ、第１の一次コイルによって発生した磁束が内側脚部を通る方向と第２の一次コイルによって発生した磁束が内側脚部を通る方向とが逆になるように第１の一次コイルと第２の一次コイルとを配置する必要がある。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように本発明の発電コイル装置によれば、入出力の変換効率を大幅に改善できるので、家庭用、産業用等あらゆる分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例にかかわる発電コイル装置を示す構成説明図。
【図２】図１中の変圧器部分を取り出して示す斜視図。
【図３】図１中の変圧器鉄芯の組立て構造の一例を示す平面図および側面図。
【図４】図１中の変圧器鉄芯の組立て構造の他の例を示す平面図および側面図。
【図５】図１の発電コイル装置の動作状態における第１のサイクルでの磁束の流れを説明するために示す図。
【図６】図１の発電コイル装置の動作状態における第２のサイクルでの磁束の流れを説明するために示す図。
【図７】図１の発電コイル装置の入出力の変換効率を測定した時の測定系統の一例を示す回路図。
【図８】図７の測定系統により得られた測定結果および計算結果の一例を一覧にして示す図。
【図９】図８中の負荷抵抗対入力電流の測定結果を示す特性図。
【図１０】図８中の負荷抵抗対入力電圧の測定結果を示す特性図。
【図１１】図８中の負荷抵抗対出力電流の測定結果を示す特性図。
【図１２】図８中の入力電力対出力電力の計算結果を示す特性図。
【図１３】図７の測定系統による測定に際して観測した入力波形および出力波形の一例を示す波形図。
【図１４】図１の発電コイル装置の変形例を示す平面図。
【符号の説明】
１    第１の外部磁石                ２    第２の外部磁石
１０    変圧器                        １１    変圧器鉄芯
１１０    内側脚部                      １１１    第１の外側脚部
１１２    第２の外側脚部                ２１    第１の一次コイル
２２    第２の一次コイル              ２３    二次コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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