(57)【要約】      （修正有）【課題】自然災害や衛生問題をも解決し安全な生活を送るためエネルギー確保のため水道用水ならぬ電気ダムの如き電気貯蔵の必要性が期待されている。古いモーターは捨て去られるが直流分巻きモーターは励滋コイルを分割して他励モーターにし本装置内にて活かし発電機として無公害なものを提供する。【解決手段】原動機を使はず最初太陽光風力等で得た直流電源24Vの所要容量さえあれば本装置内部回路構成動作回路通りの作用により省資源省資材を計り慣性回転もモ−メントを更に研究を進めその構成機能形状重量間の修学をする必要がある。防水用水ならぬ災害用電気タンクの或いは電気ダムをキャパシターで実現させたいものである。現在は小口電力用としてキャパシター電源から100V2.4KW〜5KWのインバーターを用いて負荷に供給している。【選択図】図１
2006230091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流他励式モ−タ−を運転中励滋電流を減少させるると回転が上がるので軸の両端に鉄円盤を装着すると電機子を含めた慣性モメントが着いて発電用原動機に代わる機械的回転数を利用した慣性・他励パルス集電機。
【請求項２】
発電に係る回転数は所定最大回転数と設定低位回転数の間で実行するが低位回転数は3,000rpm以上とする。
【請求項３】
モ−タ−の印加電圧は定格電圧の80%とする。
【請求項４】
回転計ユニットで最高回転で電機子電流をOFF低位回転数で電機子電流をONさせる。
【請求項５】
フィールドコイルには抵抗を挿入し発電時には之を限時動作瞬時復帰タイマ（リレー）で短絡して発電させる。
【請求項６】
電機子電流とフィールド電流はリレーを介して互いに関連のため電機子電流がOFFの時フィールドコイル抵抗短絡でリレー接点ONする如く同期させる。
【請求項７】
図１、図２に示す13番リレーの接点X1-aＸ1-b、Ｘ2-aＸ2-bは無接点スウィッチ化する。  
【請求項８】
発電した電力は電源電圧と重畳させ直列キャパシターに印加充電する。
【請求項９】
出力電力はキャパシターに集電しインバーター電池に充電すると共にその１部は電源電池に戻す。
【請求項１０】
鉄円盤の機械的エネルギィーは1/2Iω２  但しＩ：慣性モメント、ω：角速度(ラジアン/sec)キャパシター のエネルギィーは1/2CV２  但し、Ｃ：ファラッド、Ｖ：電圧(ボルト)である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自然エネルギィーを利用した発電にはソーラ発電、風車発電、その他各種あるがサーラ風車発電に就いては前者は夜の発電は不可後者は天候によって支配され台風などでは運転が制限される外設備、場所、面積、構築高さなどでコスト高になっている。本発明は天候に関係なく狭い場所で何時でも運転が可能である。
【背景技術】
【０００２】
直流他励モーターを運転中に励滋電流を減少するにつれ回転数は暫時上昇し回転数は5,000rpmには容易に上げることが出来る。之に適当な直経をもった鉄円盤の質量を軸両端に装着して回転慣性モーメントに起因する機械的エネルギィーを利用して発電を行うものである。
【０００３】
これを実現させるためフィールドコイルに抵抗を挿入したりして回転数を制御するが発電時はフィールド抵抗を短絡する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電するためには発電機を回転させる水力、火力の原動機を必要とするが、本発明はモーターに鉄円盤の回転モーメントを装備させ原動機として利用するが之にはフィールドコイルに流す電流の制御が必要となるので所定の最大回転数に至らしめる時は抵抗を挿入して電流を小さく流し発電時は抵抗を短絡して瞬時電流を大ならしめる様にするため電機子電流の開閉に同期させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本装置の運転は起動時には突入電流が流れるので起動時は電機子印加電圧を20に保つため24Vの回路の電圧降下のため0.008Ωをかませる方法とキャパシタ−を利用して20Vに設定したものを印加させる方法の2通りである。一方慣性・モーメントの関係は発電時最大回転数から発電終了の回転数迄の間の回転数の差を出来る限り小さくし再起動時の必要電力を最小にしている。申す迄もなく、高回転域で電源を入、切、してもその差は僅少である。  
【発明の効果】
【０００６】
本発明に依り発電した発電したパルス状電力はキャパシター（電気二重層キャパシター）に依り集電するので従来のバッテリ−よりも効率よく充電出来る特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
運搬を容易にするため現在の重量の半分位にするため鉄円盤を覆っている2ヶのカバー厚みを小さくする。尚主回路のマグネットスウィッチ２個を電子スウィッチに替えてON,ＯＦＦ時の音を消す必要がある。
【実施例１】
【０００８】
図１は本発明の基本であり図２は出力を高めるため出力を電源電圧に重畳した回路図である。依って図１に就いて本発明の詳細を説明する。起動準備のため回路図の主スウィッチSo回転計ユニットスウィッチS3フィールドコイル用スウィッチS4をONする。之で起動準備完了。起動スウィッチS1をONすると15番で示すリレ−X4が付勢しその接点X4-aが閉じ13で示すリレーX1、X2  が付勢する結果X1-a閉X1-b開X2-a閉X2-b開となり直流モーターＭＧが起動する。この際20番で示すフィールド抵抗は零にして起動させる。次に抵抗R1を零から増加して回転数が  2500rpm〜3000rpmになった処で手動S1スウィッチをOFFした後で自動S2をONして自動  運転に這入らせる。20番のR1を調整してフィールド電流を1A位に減少させると17番で示  す回転計ユニットの接点これは18番のRHが動作するので14番のリレーX4のX3が消勢しX2-b閉X2-b開で反抗起電回路がＭＧ＋→電流計A1→X1-b1６の整流器11の24Vバッテリィー10番の12Vバッテリィー１２のX2-b→MG→18のキャパシターの回路が出来パルス電力は主にキャパシターに充電される。この発電時X3-b閉なので16のX5が付勢X5-aが閉じフィールド抵抗R1は短絡して短絡してフィールド電流は増加して発電に寄与している。発電時間（通電時間）は0.6秒で所定再起動時回転迄である。再起動後は最高所定迄には約７秒を要する。回転の動作は回転数ユニット接点RHが閉じる事に依って13番に示す2ヶのマグネットスウィッチーが閉じ運転が続行される。運転を停止するのは自動S2スウィッチーをOFFにすれば良い。本装置の運転実績概要は入力と出力で示すと入力＝（電機子電力＋フィールド励滋電力）×秒と（発電時励滋電力）×秒となるので之に数字を入れて計算すると平均値で（20V×15A）＋（12V×1A）＝312Wで最大回転数迄の所要時間（秒）が７秒であるから312W×7秒＝2184ジュ−ル・・・・・(A)      発電時励滋電流×電圧×秒＝12V×10A×0.6秒=72ジュール・・（B）      （Ａ）＋（B）=2184+72=2256ジュールに対して出力はパルス状で70A×42V×0.6秒=1764ジュールであり、出力/入力＝1764/2256＝0.781=78.1％である。そこで出力を増強せしめるため図２の様に出力を電源電圧に重畳させたものでその概要を述べる。図2に於て起動準備及び手動起動後の自動運転の操作は図1の操作に全く同一でる。図1との違いを列挙すると(1)キャパシター電圧20Vでも起動させ得るので７の抵抗を外して接続する。(2)キャパシター８を２ヶ直列に接続し13の中のリレーX2の接点X2-bを９の24Vバッテリィー＋端子に接続しX2-aを図の如く８のキャパシターの−端子接続する。これは発電の時９の24Vと１のMG電圧と直列にして出力電圧を高める事が出来る。数的に云えば24Vのバッテリー電圧と発電パルス電圧42Vの合計66Vでキャパシター24V×2＝48Vを充電する事になる。従って入力は図１の通り2256ジュールに対し出力は平均70A×66V×0.6＝2792ジュールなので2792/2256ジュール＝123％となるが連続して発生するとは限らないので前者の78.1%と後者の123％の平均を取れば（78.1+123）/2＝100.5％となる。出力の電圧×電流×秒に於ける持続時間を長く保つため１秒とは云わず0.１秒長い0.７秒にすれば良いのであって之には鉄円盤の形状加工等で間欠再起動時間の短縮で入力を少なくするか、発電時間を今より0.1秒でも永くすれば99%以上の効率を確実に実現出来るものである。    
【産業上の利用可能性】
【０００９】
家庭用の100Vインバーター発電、船舶用バッテリーの補充充電電源、農業用移動電源で照明揚水ポンプ散水機は因よりレジャー用電源、非常用防災電源に広く応用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】基本的な慣性・他励パルス集電機の結線図で部品規格を表に示す。
【図２】動作は図1と同じで出力電圧を電源電圧に重畳させる構成図で出力電力増加を計ったものである。
【符号の説明】
【００１１】
１．24V400Wモーター                    
２．200φ鉄円盤  
３．遮光片                    
４．光センサー                                      
５．正逆方向電流計100A
６．整流器100A
７．電機子挿入抵抗0.008Ω
８．キャパシター20〜24V  2700Ｆ（合成容量）
９．起動用24V75AHバッテリィー                                              
１０．フィールドコイル用12Vバッテリィー
（フィールドコイル用キャパシター取出電圧12V）
１１．100V24KWインバーター閉バッテリー
１２．整流器50A×２
１３．マグネットスウィッチ24V150A1a2b
１４．24Vリレー2a2b（自動操作用）
１５．24Vリレー2a2b（手動操作用）
１６．24Vリレー1a  （限時動作瞬時復帰タイマー）
１７．回転計ユニットが（0〜3600＜5000rpm）
１８．回転計センサー（高速開閉時OFFする接点
１９．同上低域接点（ａ接点）
２０．フィ−ルド抵抗8〜12Ω
２１．フィ−ルド用電流計１Ａ〜１２Ａ
２２．24V400Wモーター用フィ−ルド用巻線    
【図１】
2006230091.tif 000003
【図２】
2006230091.tif 000004