(57)【要約】【課題】水車や風車の低速回転においてもマグネットを有する発電体を回転させて発電し、外部に取り付けた発光ダイオードを点灯することができる発電装置を提供する。【解決手段】第３マグネットを含む複数のマグネットを連結板で接続して円形の発電体を形成し、第１コイルを含む複数のコイル内に発電体を挿入し、更に、回転軸の外側に配置し、回転軸を中心に回転する回転体に取り付けられた第１マグネットを回転移動させる。第１マグネットの吸引、又は反発する磁力により第３マグネットを有する発電体を回転させ、第１コイル及び複数のコイルに誘導電流を発生させて発電し、終端の発光ダイオードを点灯する。 【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する回転体に取り付けられた第１マグネットの移動によって、第１コイル内にある第３マグネットが、前記第１マグネットの磁力により、前記第１コイル内を移動して発電する発電装置において、
前記第３マグネットに磁力を与える前記第１マグネットを、前記回転体の回転軸を中心に回転させ、
前記第３マグネットを有し、回転軸を有しない第１発電体を、前記第１マグネットの吸引、又は反発する磁力により、前記回転体の回転方向と同じ方向に回転させて、前記第１コイル内を移動させ、
前記第１コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の発電装置において、前記第１マグネットを磁性体に変更し、前記第３マグネットに吸引力を与える前記磁性体を、前記回転体の回転軸を中心に回転させ、
前記第３マグネットを有し、回転軸を有しない前記第１発電体を、前記磁性体の吸引する磁力により、前記回転体の回転方向と同じ方向に回転させて、前記第１コイル内を移動させ、
前記第１コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
【請求項３】
請求項１〜２記載の発電装置において、前記第３マグネットと分離できる連結板を組み合わせて、円形の前記第１発電体を形成できるようにした事を特徴とした発電装置。
【請求項４】
請求項１〜２のいずれか１項記載の発電装置において、内部が空洞で、分割できるパイプ内に弾性体と前記第３マグネットを挿入し、円形の前記第１発電体を形成したことを特徴とした発電装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の発電装置において、前記第１発電体を、保持体で支えた事を特徴とした発電装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項記載の発電装置において、前記第１発電体の第３マグネットに吸引、又は反発する磁力を与え、前記第１発電体を宙に浮かせたことを特徴とした発電装置。
【請求項７】
第１発電体の移動によって、第１コイル内にある第３マグネットが、前記第１コイル内を移動して発電する発電装置において、
前記第３マグネットと風受け板を有し、円形に形成される前記第１発電体を、前記第１コイル内に挿入し、
前記風受け板に流動体を噴射し、前記第３マグネットを有する前記第１発電体を回転させ、前記第１コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
【請求項８】
回転する回転体に取り付けられた第１マグネットの移動によって、第１コイル内にある第３マグネットが、前記第１マグネットの磁力により、前記第１コイル内を移動して発電する発電装置において、
前記第３マグネットと複数のマグネットを有し、円形に形成される第１発電体を、前記第１コイル内に挿入し、前記第３マグネットを含む複数のマグネットに磁力を与え、前記第１マグネットを含む複数のマグネットを前記回転体に取り付けて、前記回転体の回転軸を中心に回転させ、
前記第１マグネットを含む複数のマグネットの磁力により、前記第３マグネットを含み、複数のマグネットを有する前記第１発電体を、前記回転体の回転方向と同じ方向に無接触で回転させ、前記第１コイルに誘導電流を発生させて発電し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する移動部に取り付けられたマグネットの移動によって、発電部のマグネットが回転軸に対して、回転方向と同じ方向に移動してコイル内を移動し、コイルに誘導電流を発生させて発電し、その電気エネルギーで発光ダイオードや電灯等が動作する発電装置に関する物である。
【背景技術】
【０００２】
発電部のマグネットがコイル内を移動して発電し、電気エネルギーを得る物として振動発電装置があり、それを応用した物が数多く提案されている。
【０００３】
１つは、発電部のパイプ内にマグネットを挿入し、前記パイプの外側にコイルを設け、前記マグネットの自重を利用して、コイル下部に前記マグネットを配置しておき、一方で、発電部の前記マグネットに反発力を与える極性の移動部のマグネットを近づけて、発電部のマグネットを反発させてコイル内を通過させ、電気エネルギーを得ている。
更に、移動部のマグネットが移動して遠ざかり、両マグネットの反発する磁力が弱まることで、発電部のマグネットの自重により、コイル内を通過して元の位置に戻している。（文献１）
【０００４】
その他に、複数のマグネットを繋ぎ合わせたマグネット群を円形状にし、それらの外周に複数のコイルを設け、繋ぎ合わせたマグネット群に歯車が連結してある。
外部よりその歯車を動かす力を加え、連結された円形状のマグネット群を回転させ、外周に配置された複数のコイルに誘導電流を発生させている物もある。(文献２)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１３４６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で提案されているように、発電部のパイプ内のマグネットの自重を利用して、前記マグネットを元の位置へ戻している発電装置は、前記マグネットが軽い場合は、復帰に於けるコイル内を移動するスピードも遅くなり、発電効率も悪くなる可能性がある。
又、前記パイプを垂直に設けて前記マグネットの自重を利用しているので、前記パイプを水平に位置づけた場合、前記マグネットの復帰は難しくなり、連続した発電を行なえない可能性もある。
【０００７】
更に、パイプ内のマグネットの移動方向が、回転軸に対して垂直で、外側に移動する為、移動部のマグネットの移動速度が遅く、移動部のマグネットの取り付け位置が、回転軸から近い位置に取り付けられた場合、移動部のマグネットがパイプ内のマグネットに近づき始めると、パイプ内のマグネットが徐々に移動し始める為、パイプ内のマグネットが移動するスピードは高速回転時に比べて遅くなり、発電効率が低下する可能性がある。
【０００８】
文献２においては、マグネット群と連結した歯車の一部分に、外部より力を加えて回転しているので、回転する力の均衡をとるのが難しく、更に、マグネット群の円運動がスムーズに行なえない可能性がある。
また、歯車同士がロックした場合、外部の力を抑えることが出来ず、部品の損傷に繋がる可能性もある。
【０００９】
したがって、本発明の発電装置は、振動発電の発電方法を応用し、コイルに誘導電流を発生させる発電部のマグネット群に、吸引、又は反発力を与えるマグネットを外部に配置し、コイルとマグネットに振動を与えることなく、発電部のマグネットに吸引、又は反発力を与えることにより、できる限り無接触で回転させ、電気エネルギーを取得できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発電装置は、円形を成す車軸を有しない複数のマグネット群の外側に複数のコイルを取り付け、円形状のマグネット群に吸引、又は反発の磁力を与える極性の移動部のマグネットを外部に配置している。
【００１１】
移動部のマグネットは回転する車輪に取り付けられ、その車輪を支えている回転軸を発電装置の固定台で保持する。
一方で、複数のコイルも固定台に取り付けられ、各コイルからの出力は、電線にて制御部のブリッジダイオード、コンデンサー、抵抗に接続され、外部機器の発光ダイオードや電灯等を駆動する。
【発明の効果】
【００１２】
各コイルに誘導電流を発生させる発電部のマグネット群に、移動部の複数のマグネットを近づけて回転すると、発電部のマグネット群も移動部のマグネットに吸引、又は反発し、安定して回転するようになる。
これにより、複数のコイルに連続的に誘導電流が流れて発電し、発電効率が低下することなく電気エネルギーを取得することができる。
また、発電部のマグネット群がロックして回転移動が停止しても、移動部のマグネットは回転できるので、回転力を持続でき、力の蓄積による部品の破損を軽減できる。
【００１３】
本発明の発電装置は、複数のマグネット同士を繋ぎ合わせて、車軸を有しない円形状の発電部のマグネット群を形成しているので、外側にある移動部の回転移動により、マグネット群が安定した円回転移動を行なうことができ、また、各部品を取り外し、回転ですり減ったマグネットの交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における発電装置と水車含めた、全体を示した斜視図である。
【図２】（Ａ）は、発電装置の一部分を表した斜視図であり、(Ｂ)は、円形の発電体を分離した斜視図ある。
【図３】本発明の発電装置の実施形態を示したもので、コイル内部に補間板を挿入する様子を表した図である。
【図４】本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、（Ａ）は、発電体をパイプで組み立てた様子を表した斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の一部分を拡大した斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、第１発電体に対し、第１マグネットの磁力を水平に加えた様子を表した斜視図である。
【図６】（Ａ）は、図５の第１発電体がベアリングによって支えられている様子を表した斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の第１発電体をＢ−Ｂ線部分で切断した断面を表した図である。
【図７】図５の発電装置を上から見た平面図で、第１回転体を取り除いた図である。
【図８】図７の第１発電体と第６マグネットと第２マグネットをＡ−Ａ線部分で切断し、一部を断面で表した図である。
【図９】本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、第１回転体のマグネットと第１発電体、第２発電体の各マグネットを平行に向き合わせた様子を表した斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態における発電装置の他の実施形態を示したもので、（Ａ）は第１発電体に風受け板を設けた様子を表した斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の一部を拡大した斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態における発電装置の配線内容を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明に係る発電装置の好適な実施形態を、図面に従って説明する。
図１は本発明による発電装置１と動力源の水車２０等を示した斜視図であり、図２（Ａ）は、動作を説明する為に、図１の発電装置１の発電部の第１発電体６と第１回転体２を取り出して、表した図であり、（Ｂ）は、図２（Ａ）の第１発電体６の一部分を拡大し、分離した図である。
【００１６】
図１や図２（Ａ）で示すように、固定台１４上に、回転軸である車軸３７を中心として、その外側に、車軸を有しない第１発電体６、第２発電体７が配置されている。
第１発電体６の外周には第１コイル１１、第２コイル１２を含む複数のコイルが取り付けられ、同様に第２発電体７の外周にも複数のコイルが取り付けられている。
複数のコイルはそれぞれコイル架台１３によって固定され、各コイル架台１３は、ネジや凹凸の勘合により、固定台１４に取り付けられている。
【００１７】
また、固定台１４には、制御部が収められた制御箱２６が有り、制御箱２６内には複数の発光ダイオード２７が取り付けられている。
図１１の配線図で示すように、第１コイル１１や第２コイル１２を含む複数のコイルから出力される誘導電流は、各ブリッジダイオード３４で整流されてコンデンサー３５に蓄積され、抵抗３６により電流を制御されて複数の発光ダイオード２７へ出力される。
また、４個以上のコイルやブリッジダイオード３４は省略されている。
【００１８】
固定台１４に取り付けられた車軸３７の上部には、複数のマグネットを有する第１回転体２が取り付けられており、最上部には第１傘歯車１５が取り付けられている。
第１傘歯車１５には、動力が伝わる為の第２傘歯車１６が接しており、その先に連結器１７、プーリー１８、ベルト１９、動力源の水車２０が連結されている。
【００１９】
図１や図２（Ａ）において、第１回転体２には、第１マグネット３や第２マグネット８を含む複数のマグネットが、第１回転体２の中心部より同じ距離で、更に角度が異なる第１波線４上で示す位置に取り付けられ、第１回転体の下部にある第１発電体６の第３マグネット９や第４マグネット１０を含む他のマグネットも、同様に第１波線４上で第１マグネット３や第２マグネット８を含む複数のマグネットと同じ間隔で取り付けられている。
【００２０】
また、第１回転体２の中心部より同じ距離の第２波線５上にも複数のマグネットが取り付けられ、同様に、第２発電体７の複数のマグネットも、第２波線５上で同じ間隔で取り付けられている。
【００２１】
このように、第１回転体２の第１マグネット３や第２マグネット８を含む複数のマグネットの取り付け位置は、相手側となる第１発電体６の第３マグネット９や第４マグネット１０及び、第２発電体７にある複数のマグネット等の間隔と同じ位置で、また、吸引力や反発力が最良の状態になるように、第１回転体２内で上下に移動させて取り付けてある。
【００２２】
図１、２において、第１マグネット３と第２マグネット８の吸引力や反発力の磁力を調整する為に、第１回転体２の厚みを変化させ、距離をとることにより吸引、又は反発する磁界を変化させてもよく、第１マグネット３や第２マグネット８にネジを設け、各マグネットを上下に移動させて位置を変化させ、吸引又は反発力が最良の状態になる構造にしてもよい。
【００２３】
図２（Ａ）や（Ｂ）で示すように、第１コイル１１や第２コイル１２を含む複数のコイル内にある第１発電体６は、第３マグネット９や第４マグネット１０を含む複数のマグネットと複数の連結板２１によって連結され、各コイル内を回転して移動できるような回転軸を有しない円形型になるように形成されており、第２発電体７も同様の構造になっている。
また、図２（Ａ）に於いては、第２発電体７やコイルは省略してある。
【００２４】
図２（Ｂ）は、第１発電体６の一部分の詳細を示しており、第３マグネット９と第４マグネット１０は、それぞれ、非磁性体の連結板２１に固定され、連結板２１の穴２３に各マグネットの突起２２を挿入して、複数の連結板２１と複数のマグネットを連結し、連結板２１の形状をドーナツ状の円形にして、円形の第１発電体６を形成できるようにする。
【００２５】
これにより、第２発電体７も同様の構造にすると、第１発電体６や第２発電体７は、複数に分割でき、複数のコイルに挿入後、各マグネットと連結板２１を組み合わせて、ドーナツ状の円形を形成することが可能となる。
その後、複数のコイルが存在するコイル架台１３を固定台１４にネジ等で固定すると、第１発電体６や第２発電体７は、各コイル内を円回転移動することが出来るようになる。
【００２６】
連結板２１に取り付けられた第３マグネット９の極性を、図２（Ｂ）のように、連結板２１の穴２３側をＮ極、突起２２側をＳ極とし、一方で、第１回転体２に取り付けられた第１マグネット３の極性を、下側がＮ極、上側をＳ極とし、第１マグネット３のＮ極を第３マグネット９のＳ極に近づく位置に、第１回転体２を移動させた場合、第３マグネット９は、第１マグネット３から常に吸引力が得られるようになる。
【００２７】
同様に、第４マグネット１０の極性を、連結板２１の穴２３側をＮ極、突起２２側をＳ極とし、第１回転体２に取り付けられた第２マグネット８の極性を、下側がＮ極、上側をＳ極とし、第２マグネット８のＮ極を第４マグネット１０のＳ極に近づく位置に、第１回転体２を移動させた場合、第４マグネット１０は、第２マグネット８から常に吸引力が得られるようになり、同じように配置された他の複数のマグネット同士の関係も同じ状況になる。
その為、第１発電体６全体には均等に吸引力が得られ、重心のバランスが取れて、各コイル内でスムーズな回転移動を行なうことが出来る
【００２８】
図２（Ａ）で示すように、第１回転体２の第１マグネット３や第２マグネット８の取り付け位置は、第１波線４で示すように第１回転体２の中心部より同じ距離に有り、第１回転体２が回転すると、第１マグネット３や第２マグネット８と同じ間隔で取り付けられている、第１発電体６に有る複数のマグネットに反発力と吸引力の磁力を与えるが、主にマグネット同士の吸引力が主体となる為、第１回転体２が回転すると、第１発電体６も吸引されて回転するようになる。
【００２９】
これは、第１発電体６の第３マグネット９や第４マグネット１０を含む複数のマグネットの形状と連結板２１の長さが短く、各マグネットのＮ極とＳ極の距離が短い場合、仮に第３マグネット９や第４マグネット１０等のＮ極に、第１マグネット３や第２マグネット８のＮ極を近づけ、反発力を与えて回転させて動作させても、何らかしらの襲撃があった場合、第３マグネット９や第４マグネット１０のＳ極が近づき、第１マグネット３や第２マグネット８からの吸引力を優先して動作し、回転するようになる為である。
【００３０】
図１に於いて、第１回転体２には複数のマグネットが配置され、それぞれ、第１発電体６や第２発電体７の各マグネットに吸引力や反発力を与えて回転しているが、第１回転体２の第１マグネット３だけを利用し、同様に第１発電体６の第３マグネット９と１つの連結板２１だけを利用して、円形を形成しない断片的な形にし、吸引力、または反発力を与え、更に、第１コイル１１を１個だけ利用して、回転させてもよい。
また、第１マグネット３の代わりに鉄などの磁性体を利用し、第３マグネット９に吸引力を与え動作させても良い。
【００３１】
図１に於いて、第１回転体２の各マグネットが第１発電体６や第２発電体７の各マグネットに均等に磁力が働く場合は、第１回転体２の各マグネットの大きさを小さくすることも可能であり、或は、第１回転体２と各発電体との距離を長くすることも可能である。
また、磁力を均等にすることにより、各発電体の水平移動がスムーズに行なわれ、各発電体の移動時の摩擦も軽減される。
【００３２】
動作は、図１に示すように、水面に接する水車２０が回転すると、プーリー１８を回転させてベルト１９や連結器１７が回転し、２つの傘歯車も回転して車軸３７に取り付けられた第１回転体２も回転し始める。
第１回転体２に取り付けられた第１マグネット３や第２マグネット８も回転し、それらの磁力に吸引、又は反発される、第３マグネット９や第４マグネット１０を有する第１発電体６、第２発電体７も回転し、複数のコイル内を移動して、コイルに誘導電流を発生させ、発電することになる。
【００３３】
図１や図２に於いて、各発電体の複数の各マグネットが、第１回転体２に有る複数のマグネットに吸引、又は反発された場合、第１発電体６や第２発電体７は、吸引力により上方へ移動、或は反発力により下方へ移動し、第１回転体２が回転すると、第１コイル１１を含む複数のコイルに接しながら回転して発電する。
【００３４】
これにより、第１発電体２や第２発電体７が長時間回転すると、各コイル内部と各発電体は磨耗し、それぞれを交換しなければならないが、図３で示すように、各発電体を支える保持体である第１補間板３８や第２補間板３９を、第１コイル１１を含む複数のコイル内に上下に挿入すると、補間板内を各発電体が移動するようになり、各コイル内の磨耗を防ぐことができる。
また、図２（Ｂ）のように連結板２１も分離できるので、過度にすり減った連結板２１や第３マグネット９等、複数のマグネットの交換も可能になり、第１発電体６や第２発電体７の形状を維持できる。
【００３５】
第１回転体２に取り付けられた複数のマグネットと第１発電体６と第２発電体７の距離が近い場合、各コイル内に挿入された第１補間板３８や第２補間板３９と各発電体の摩擦は大きくなるが、吸引力を利用した場合で、各発電体の重量を重くし、第１回転体２の各マグネットと各発電体の距離を離すと、各発電体はその重力と磁力による吸引力の低下により下方へ移動し、第１補間板３８と第２補間板３９の摩擦は弱まる。
これにより、第１発電体６と第２発電体７は第１回転体２の回転に同期し、摩擦が軽減されて円滑に回転して発電することができる。
【００３６】
各コイル内に挿入する第１補間板３８と第２補間板３９は同じ形状であり、取り外しが可能であるので、第１発電体６との摩擦ですり減った場合に、取り外して交換することができ、第１補間板３８と第２補間板３９を上下に交換することもできる。
また、第１発電体６の移動方向が水平の場合、第１発電体６の重力は、主に保持体である下部に有る第２補間板３９に加わるので、第１補間板３８を削除し動作させても良い。
また、第２補間板３９の代わりに、後述べのベアリング２４を上下、左右に取り付けても良い。
【００３７】
図２に於いて、第１発電体６の外周には４つのコイルが有り、各コイル内部には、保持体としての補間板が挿入されており、この補間板に支えられて第１発電体６は回転移動している。
それ故、第１コイル１１だけを利用し、その他３個のコイルを省き、コイル架台１３に３個の保持体である第２補間板３９を取り付けて、第１発電体６を支えて回転させても良い。
これにより、第１発電体６の解体や連結板２１の部品交換が容易に行なえるようになる。
【００３８】
図２（Ｂ）では、連結板２１の穴２３に他のマグネットの突起２２を挿入して、円形が形成できるように凹凸の勘合を利用していたが、穴２３や突起２２の代わりに、ネジを利用しても良い。
また、連結板２１の長さを短くして、各マグネットの磁力を高め、突起２２や穴２３を設けないで、各連結板２１とマグネットを交互に組み合わせ、各マグネットを吸引させて円形を形成しても良い。（図示せず）
【００３９】
或は、非磁性体で円形を成すドーナツ状の板にマグネットを載せて、第１発電体６を形成しても良い。（図示せず）
但し、この場合、ドーナツ状の板は、途中で分割できるようにし、各コイル内に挿入できるようにする。
【００４０】
図２（Ａ）の発光ダイオード２７の出力部分に、コンセントを並列に接続すると、コンセントより発電エネルギーを取り出すことが出来る為、このコンセントにプラグ等を差込み、プラグより電線をつなげて長くし、先端に別の発光ダイオードを接続して、別の発光ダイオードを取り付けた場所を点灯しても良い。
これにより、夜間に、この発電装置１を取り付けた場所や、別の発光ダイオードを取り付けた場所を確認でき、安全性が確保できる。
【００４１】
各コイルに発生する誘導電流は、主に第１発電体６内の各マグネットの磁力の強さと、コイル内を通過するスピード、及びコイルの巻き線数等により、６〜１０数ボルトの電圧が発生するが、マグネットの磁力の強さとコイルの巻き線数は、通常の回転で発光ダイオード２７を点灯させることができる値を決めれば良い為、図１１の抵抗３６やコンデンサー３５等を省いても良く、又は各部品の値を大きくして複数個の発光ダイオード２７を点灯してもよい。
【００４２】
図１１のブリッジダイオード３４の出力側に、外部機器のマイコンや明るさを判断するセンサー、リレー、発電エネルギーを蓄電する蓄電池、スイッチ、終端に電灯等を取り付けると、昼間に発電した電力を蓄電して、暗くなり始めた時に前記センサーにより、電灯等を点滅させ、第１発電体６を停止してから一定時間、前記マイコンの指示により電灯等を点灯させることができるようになる。
【００４３】
図１や２では、第１発電体６は、円筒で円を形成しているが、第３マグネット９や接続板２１等の形状を多角や他の形状にして第１発電体６の円形を形成してもよく、第３マグネット９と１個の接続板２１を長くして、円形の第１発電体６を形成しても良い。
或は、第３マグネット９と接続板２１を利用して円形を形成せず、半円よりも短い断片的な形の第１発電体６を形成しても良く、又は、複数のマグネットと複数の接続板２１を利用して、半円状の第１発電体６を形成しても良い。
【００４４】
図２（Ｂ）に於いて、第３マグネット９や第４マグネット１０は連結板２１と同じ直径の円筒形をしているが、第３マグネット９や第４マグネット１０の直径を小さくし、連結板２１と組み合わせて、第１発電体６を組み上げると、２つのマグネットは、それぞれの連結板２１に埋め込まれる形となり、移動時に於けるマグネットの磨耗を防ぐことができるようになる。
【００４５】
図１で、第１発電体６や第２発電体７は、水平に設置されて回転しているが、２つの傘歯車を削除し、第１発電体６や第２発電体７、コイル等を垂直に配置し、連結器１７に第１回転体２を直接接続して、第１発電体６や第２発電体７を垂直に回転移動させても良く、また、図１の配置を逆さまにして、固定台１４を上にし、第１回転体２を下にして動作させても良い。
【実施例２】
【００４６】
次に、図１や図２の第１発電体６の構造を、内部が空洞で分離できるパイプ３２を利用し、円形を形成した実施例について説明する。
図４（Ａ）は、分離できる複数のパイプ３２を組みあわせて、第１発電体６をドーナツ状の円形にした斜視図であり、波線部分は内部構造を示すため、上下にも分割できるパイプ３２の上部を取り除いたもので、（Ｂ）は、図４（Ａ）の波線部分を拡大し、内部を表した図である。
実施例１で説明した第１回転体２や複数のコイル及び、その他の発電体以外の部品は実施例１の図１や図２、３と同様であり、説明してあるので省略する。
【００４７】
図１や図２での各発電体は、各マグネットと各連結板２１を組み合わせて、ドーナツ状の円形にしており、磨耗が生じた場合は、その部品自体を交換するため、一端、円形を解体し、その後、各コイル内での円形の組立が容易ではなかった。
そこで、図４（Ａ）、（Ｂ）のように、パイプ３２を分割出来るようにし、更に、凹凸の勘合により、上下にも分割できる構造にして、各パイプ３２を連結させるようにしてある。
【００４８】
図４（Ｂ）に於いて、第３マグネット９や第４マグネット１０を含む複数のマグネットを分割できるパイプ３２内に挿入し、各マグネット間に弾性体３３を挿入して、図４（Ａ）のように各パイプ３２を組み合わせてドーナツ状の円形を形成する。
弾性体３３は、伸縮できる非磁性体のゴムやバネ、クッション、スポンジ等、各マグネットがパイプ３２内で移動しないようなものを利用する。
【００４９】
これにより、第２発電体７も同様の構造にすると、実施例１の図２（Ｂ）と同じように、パイプ３２により形成された第１発電体６や第２発電体７は、複数に分割でき、複数のコイルに挿入後、各パイプ３２を組み合わせて、ドーナツ状の円形を形成することが可能となり、各コイル内を円回転移動することが出来るようになる。
一端組みあがった円形は、外部のパイプ３２が回転移動で磨り減っても、すり減った一部分の外側のパイプ３２を交換するだけで、各発電体の円形を大きく解体する必要がなくなり、各コイル内での円形の組み立ても容易に行なえるようになる。
【００５０】
図４では、各マグネットと弾性体３３を繋ぎ合わせ、パイプ３２内に挿入して第１発電体６を形成しているが、第３マグネット９を１つだけ利用して動作させてもよく、第３マグネット９と弾性体３３とパイプ３２を、それぞれ、１個づつ繋ぎ合わせ、円形を形成せずに、短い断片的な形にして動作させても良い。
更に、図２（Ｂ）で示した各マグネットと各連結板２１の組み合わせにより形成した第１発電体６をパイプ３２内に挿入して、新たな第１発電体６を形成しても良い。
【実施例３】
【００５１】
図２（Ａ）や（Ｂ）に於いては、各発電体に有るマグネットに対し、上部に取り付けた第１回転体２の第１マグネット３や第２マグネット８の磁力を下方に向けて、主に両マグネットの吸引力により各発電体を吊り上げ、回転させて動作させていたが、図５に示すように、第１発電体６や第２発電体７に対し、水平方向より吸引力や反発力の磁力を与えて回転する方法について、次に説明する。
【００５２】
図５はその構造を示す斜視図であり、図６（Ａ）は、図５の第１発電体６が、保持体であるベアリング２４によって支えられている様子を表した図である。
図６（Ｂ）は、（Ａ）の第１発電体のＢ―Ｂ線部分で切断した矢視図で、切断面より後方を表した図であり、図７は、図５の第１回転体２を取り除き、上部から見た平面図で、主にマグネット同士の磁力の関係を表示したものであり、一部の部品は省略されている。
【００５３】
又、図８は図７のＡ−Ａ部分の矢視図で、第１発電体６に対して、水平に取り付けられた第６マグネット２９と第２マグネット８の作用を示し、一部を断面で表した図であり、その他の部品は略して表示している。
【００５４】
図５は、図１で利用した、第１回転体２に取り付けた複数のマグネットを、マグネット保持板４４により水平に取り付け、第１発電体６を支える補間板の代わりにベアリング２４を用いた図であり、第２発電体７は、第１発電体と内容も同様なので、図５では省略してあり、その他の部品は図１と同様なので省略してある。
【００５５】
第１発電体６の各マグネットに対して、図８に示すように、水平に磁力が働くようにマグネット保持板４４を利用して、第１マグネット３や第２マグネット８を含む複数のマグネットを、第１回転体２に取り付け、また、図６（Ａ）や（Ｂ）に示すように、第１発電体６が回転して移動できるように、第１発電体６下部には、複数の保持体であるベアリング２４を接して取り付けている。
【００５６】
実施例１の図１では、第１回転体２より各発電体の各マグネットに対し、下に向って磁力を与え、主に吸引力を利用して各発電体を持ちあげ、各発電体の重力が加わり、回転させるには大きな力が必要であった。
その為、図６（Ａ）で示すように、２つのベアリング２４によって第１発電体６を斜め下より支え、図６（Ｂ）の様に、各補間板を利用せず、ベアリング２４により、第１発電体６が第１コイル１１を含む、複数のコイルに接しないで、回転できるようにしている。
【００５７】
これにより、第１発電体６は、実施例１の場合より、補間板に接する時に発生する摩擦力が軽減され、第１回転体２の回転に負荷を掛けないように回転する為、速度の減速が軽減されて回転できるようになる。
尚、この場合、保持体である補間板やベアリング２４は、非磁性体であることが望ましい。
【００５８】
図６（Ｂ）に於いて、第１発電体６の内側と外側に、斜め下よりベアリング２４を取り付けて、第１発電体６の回転軌道が逸れるのを阻止しているが、更に、ベアリング２４を第１発電体６の左右、上下に取り付けて、安定した軌道上を回転できるようにしても良い。
これにより、実施例１で利用した、第１補間板３８と第２補間板３９を省くこともできるようになる。
【００５９】
第１マグネット３と第５マグネット２８や第６マグネット２９と第２マグネット８等、複数の組み合わせのマグネットは、図５や図７、８で示すように、第１発電体６に対して水平に向き合わせ、外側に配置した第２マグネット８は、第３マグネット９や第４マグネット１０に対して、吸引する磁力の向きになっており、一方で、内側に配置した第６マグネット２９は、第３マグネット９や第４マグネット１０に対して、反発する磁力の向きに配置されており、同様に、Ａ−Ａ線上で車軸３７の反対側の第１マグネット３と第５マグネット２８等も同様の構造を成している。
【００６０】
例えば、図７に示すように、第６マグネット２９と第２マグネット８の取り付け位置が円周の９０度付近の場合、車軸３７の反対側の第５マグネット２８と第１マグネット３の位置は２７０度付近となるようにする。
この場合、円周の９０度では、第１発電体６の外側からは第３マグネット９と第４マグネット１０に吸引力を与え、内側からは反発力を与えている。
【００６１】
同様に反対側の２７０度付近にある第１マグネット３は、第１発電体６内の２つのマグネットに対して吸引する磁力を与え、内側の第５マグネット２８は、反発する磁力を与えている。
これにより、相反する位置にある第１発電体６の左右の各マグネットは、吸引、及び反発の磁力の影響を受け、両者の中間地点、或は磁力の釣り合いが取れる位置へ移動するようになる。
【００６２】
例えば、図７に於いて、９０度の位置にある第２マグネット８の磁力が強く、第３マグネット９と第４マグネット１０に吸引力を与えて、第１発電体６を図７の右側（外側）へ移動させようとすると、２７０度の位置にある反対側の第５マグネット２８に反発するマグネットが近づく為、第１発電体６の右側への移動が阻止される形となる。
【００６３】
また、他の一例として、図７では、円周の１８０度の位置にある、第１回転体２の外側に取り付けられた第９マグネット４０と内側の第１０マグネット４１は、両方ともＮ極であり、第１発電体６にある２つのマグネットもＮ極であり、４つのマグネットがＮ極で反発しあっている。
【００６４】
一方で、円周の０度の位置にある第１回転体２の外側の第１１マグネット４２と内側の第１２マグネット４３がＮ極で、第１発電体６にある２つのマグネットのＮ極と反発しあっており、第１発電体６の上下ではこれら８つのマグネットが反発しあい、均衡が取れた中間位置で留まるようになる。
【００６５】
この様に、車軸３７に対して、１８０度反対側のマグネット同士が同じ様な動作をする為に、車軸３７を中心に、第１発電体６は、各マグネットの均衡が取れた間隔を保ちながら回転移動できるようになる。
【００６６】
これにより、実施例１と同様に、水車２０が回転すると、第１回転体２の第６マグネット２９と第２マグネット８も回転し、それらの磁力を受ける第１発電体６は安定した円回転を行なうことができ、常に同じ軌道で回転することも可能となる。
また、ネジ２５を利用して各マグネットの位置を調整し、マグネット同士の磁力の均衡をとると、第１発電体６の軌道を変化させることができ、第１発電体６は全ての物に接触することなく、同一軌道上の安定した円回転することができるようになり、補間板を省くことができるようになる。
【００６７】
本案実施例では、図７や図８で示すように、第１発電体６の内側と外側より磁界を加えて、反発又は吸引力の磁力により第１発電体６を回転移動させているが、どちらか一方の磁界でもよく、第１発電体６の外側に第２発電体７、更に、複数の発電体とマグネットを交互に配置し、何重にも外側に増やして動作させることも可能となる。
また、実施例１と同じように、第１回転体２に設けた第１マグネット３や第２マグネット８、その他、複数のマグネットの代わりに磁性体を利用し、第３マグネット９や複数のマグネットを含む第１発電体の各マグネットに吸引力を与え動作させても良い。
更に、一部の連結板２１を取り除き、円形を形成しない第１発電体を回転移動させて動作させても良い。
【００６８】
図７に於いて、第１発電体６に存在する第３マグネット９や第４マグネット１０を含む他のマグネットは、互いに反発しあい、向き合っているが、実施例１の図２（Ｂ）のように、それぞれ極性を逆にして動作させても良い。
例えば、図７の第３マグネット９極性を逆にして、第４マグネット１０との間隔を開けた場合、第４マグネット１０は第２マグネット８に吸引され、第３マグネット９は第２マグネット８に反発され、第２マグネット８が回転移動すると、共に磁力に反応して第１発電体６は回転することができるようになる。
【００６９】
図５や図６に於いて、ベアリング２４は、主に第１発電体６を支える目的で利用されているが、一部のベアリング２４の構造を、動力を受けることができる機構にすると、外部からの動力により、ベアリング２４自体が回転することができ、それによって、第１発電体６を回転移動させることが可能となる。
その為、動力源となる第１回転体２や車軸３７、第１マグネット３や第２マグネット８等を省いて発電することができるようになる。
【実施例４】
【００７０】
次に、図１や図２で示した、第１発電体６の上部にある第１回転体２に取り付けた第２マグネット８を含む複数のマグネットの極性を図９に示すように、回転方向と同じ向きに並行になるように配置し、反発、或は吸引力により、第２発電体７を回転移動させる方法について説明する。
図９に示すように、図１の第１回転体２の下部に、回転体保持板４５を利用して、第１マグネット３や第２マグネット８を含む複数のマグネットと、複数の非磁性体の連結板４７を組み合わせ、円形に形成された第２回転体４６を取り付ける。
【００７１】
これにより、車軸３７の外側に何重にも複数の発電体を配置した場合、一番外側の第２回転体４６に取り付けたマグネットの磁力だけにより、或は、一番内側の回転体に取り付けたマグネットの磁力だけにより、複数の発電体を回転移動させることも可能となる。
【００７２】
これは、仮に図９に示すように、第２回転体４６に取り付けられた第２マグネット８の磁力に対し、吸引力を得るように配置された、第２発電体７の第４マグネット１０が第２マグネット８の回転に同調して回転し、続いて第４マグネット１０の磁力に吸引される第１発電体６の第３マグネット９も同じように同調して回転し、これを車軸がある内側へ複数回繰り返して、複数の発電体を回転出来る為である。
【００７３】
図９に於いて、第４マグネット１０は第２マグネット８の吸引力により回転しているが、第４マグネット１０の極性を逆にし、反発力を得るようにして動作させても良い。
また、実施例１と同じように、第２マグネット８の代わりに磁性体を利用し、第４マグネット１０に吸引力を与え動作させても良い。
【実施例５】
【００７４】
次に、磁力による浮力を発電体に与え、発電体が宙に浮いて回転する方法について説明する。
図８に示すように、第１発電体６の数箇所下部に第８マグネット３１を取り付け、その磁力を下部に向け、一方で固定台１４側の数箇所にも第７マグネット３０を取り付けて、反発する磁力を各第８マグネット３１に与えた場合、第１発電体６が回転すると、第１発電体６内の各第８マグネット３１に、一定間隔で反発力を与え、第１発電体６を押し上げて宙に浮かせることもできるようになる。
【００７５】
これにより、第１発電体６の下部は、回転を始めると、補間板やベアリングに接触しないようになって摩擦が軽減され、第１発電体６の重力は、固定台１４に取り付けた第７マグネット３０を含む複数のマグネットにより、無接触で支えられるようになる。
その為、第１発電体６を動かす力は小さくてすみ、第１回転体２の各マグネットから、第１発電体６の各マグネットに与える磁力が小さくても、第１発電体６を動かすことができるようになる。
【００７６】
図８では、第１発電体６の下部に、新たに複数の第８マグネット３１を取り付けていたが、第１発電体６に存在する、第３マグネット９や第４マグネット１０を含む複数のマグネットに、各第７マグネット３０が反発力を与えることが可能な場合は、同様に第１発電体６を押し上げて宙に浮かせることができるので、複数の第８マグネット３１を取り付けなくてもよい。
【実施例６】
【００７７】
次に、車軸３７や第１回転体２、第１マグネット３などを利用しないで、第１発電体６を回転移動させる方法について説明する。
図１０（Ａ）は、図１の第１発電体６を表しており、（Ｂ）は、図１０（Ａ）の波線部分を拡大した図であり、図１の車軸３７や第１回転体２は、本案では利用しておらず、第２発電体７は、構造が同じなので図面では省略してある。
その他の部品は、図１と同様なので説明は、省略する。
【００７８】
図１０に示すように、図１の第１発電体６の一部に風受け板４８を設け、ノズル４９より噴射される流動体のエアーを受けるようにしてある。
図１０（Ｂ）のように、ノズル４９より噴射されるエアーは、風受け板４８に当り、第１発電体６は、矢印５０の方向へ回転移動するようになる。
それにより、第１発電体６内の第３マグネット９は実施例１の第１マグネット３などを利用しないでも、各コイル内を回転移動して発電することができるようになる。
【００７９】
流動体は、エアーなどの気体だけでなく、水などの液体でもよく、蒸気を利用してもよい。
これにより、第１発電体６の周りの数箇所にノズル４９を配置して噴射すると、第１発電体６は、第１回転体２や車軸３７を利用しないでも、安定した円回転移動を行なうことが可能となる。
【００８０】
実施例１〜５までのように、本案の発電装置１は、回転軸である車軸３７に取り付けられた回転体のマグネットの回転移動により、円形を成した、或は円形を成さない各発電体のマグネットが磁力を受けて回転移動しており、その為、何らかの異常により、一部の発電体が停止しても、回転体は回転を続けることができ、発電体の破損を避けることができる。
また、実施例６についても同様で、回転軸を有しない各発電体のマグネットが、流動体の噴射を受けて回転移動しており、その為、何らかの異常により、一部の発電体が停止しても、流動体の噴射は続けることができ、発電体の破損を避けることができる。
【００８１】
実施例１の図１、２に於いて、第１発電体６や第２発電体７に取り付けた第３マグネット９や第４マグネット１０を含むマグネットの極性は、回転方向に対して一方向に同一であるが、図５や図７、図８のように、一部のマグネットの極性を変えて、Ｎ極、Ｓ極同士を向き合わせてもよく、又、第１回転体２に取り付けた第１マグネット３と第２マグネット８を含む他のマグネットの極性を個々に逆にしても良い。
【００８２】
このように、各発電体の回転に負荷を掛けないで、又、ベアリング２４に接する摩擦力を小さくして、各発電体を回転させる方法は、各マグネット同士の吸引や反発力を利用すると幾つも考えられ、第１回転体２や第２回転体４６に取り付けた各マグネットの極性を変化し、また、各発電体に対しての磁力の角度を上下左右、平行にするなど、あらゆる角度から磁力を変化させ、全方向より磁界を与える事により、各発電体を宙に浮かし、各発電体が無接触で円滑な回転を行なえるようになる。
【００８３】
図１や図５、図９に於いて、各発電体は円形を形成しているが、各発電体の一部の連結板２１を取り除き、円形を成さない形状の各発電体によって動作させてもよく、また、第１回転体２や第２回転体４６を大きくして、複数の発電体とコイルを第２発電体７の外周に配置し、更に、車軸３７の下段にも同様の構造を成す回転体と発電体を形成すると、車軸３７の１回転で大きな発電量を得ることができるようになり、内側に配置された発電体より外側に配置された発電体にあるマグネットは、同じ１回転でもより速い速度で回転し、更に大きな発電量を得ることができる。（図示せず）
【００８４】
本案の発電装置１では、川の流れが緩やかでも、水車２０を回転する水量、または、強い力が有れば、各発電体は接触する部分が少なく回転できるので、第１回転体２や第２回転体４６は小さな力で各発電体を動かすことができ、大きな発電量を得ることが出来るので山間部の水流の速い場所へ設置する必要もなくなり、穏やかな流れの下流の川での発電に応用できる。
【００８５】
また、車軸３７の他方の端部にも水車２０を取り付ければ、より強い力を得ることができ、更に大きな発電量を得ることができる。
車軸３７に水車２０の代わりに風車など、他の自然エネルギーを利用して回転する別な機構の回転装置を接続すれば、水車２０と同じ様に回転数の低いエネルギーで発電を行なう事もできる。
【００８６】
図１や図５、図９において、固定台１４の幅を広くして、また、車軸３７の長さを長くして、回転体を大きくし、コイル架台を取り付ける固定台１４の数を増やして発電体を増やし、更に、コイルを増やして各コイルからの電線を直列や並列に接続すると、終端部にはコイルの個数に応じた高い電圧を取り出すことが可能となり、発光ダイオード２７以外のモーターや蛍光灯等、１００Ｖで動作するような電子機器を動作させることも可能となる。
【符号の説明】
【００８７】
１    発電装置
２    第１回転体
３    第１マグネット
４    第１波線
５    第２波線
６    第１発電体
７    第２発電体
８    第２マグネット
９    第３マグネット
１０    第４マグネット
１１    第１コイル
１２    第２コイル
１３    コイル架台
１４    固定台
１５    第１傘歯車
１６    第２傘歯車
１７    連結器
１８    プーリー
１９    ベルト
２０    水車
２１    連結板
２２    突起
２３    穴
２４    ベアリング
２５    ネジ
２６    制御箱
２７    発光ダイオード
２８    第５マグネット
２９    第６マグネット
３０    第７マグネット
３１    第８マグネット
３２    パイプ
３３    弾性体
３４    ブリッジダイオード
３５    コンデンサー
３６    抵抗
３７    車軸
３８    第１補間板
３９    第２補間板
４０    第９マグネット
４１    第１０マグネット
４２    第１１マグネット
４３    第１２マグネット
４４    マグネット保持板
４５    回転体保持板
４６    第２回転体
４７    連結板
４８    風受け板
４９    ノズル
５０    矢印
【図１】
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【図２】
2019176585.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019176585.tif 000006
【図５】
2019176585.tif 000007
【図６】
2019176585.tif 000008
【図７】
2019176585.tif 000009
【図８】
2019176585.tif 000010
【図９】
2019176585.tif 000011
【図１０】
2019176585.tif 000012
【図１１】
2019176585.tif 000013