(57)【要約】      （修正有）【課題】回転子の駆動機構が不要であって装置の簡素化が図られ、かつ、電気エネルギーの安定供給に優れた電気エネルギー生成装置及びこれを電力源とする装置を提供する。【解決手段】本考案では、磁石１１と、磁石１１と間隔１２を置いて非接触の状態で配置される金属体１３と、磁石１１と金属体１３に亘って設けられる抵抗体１４とを備えるようにした。【選択図】図１
0003211366.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁石と、
前記磁石と間隔を置いて非接触の状態で配置される金属体と、
前記磁石と前記金属体に亘って設けられる抵抗体と、
を備えることを特徴とする電気エネルギー生成装置。
【請求項２】
前記間隔に絶縁体が設けられ、前記絶縁体の一側に前記磁石が固定されると共に前記絶縁体の他側に前記金属体が固定されることにより、前記磁石と前記金属体が互いに非接触の状態で保持されることを特徴とする請求項１に記載の電気エネルギー生成装置。
【請求項３】
前記金属体は、鉄を含んで構成され且つ中実の構造を有することを特徴とする請求項１に記載の電気エネルギー生成装置。
【請求項４】
前記磁石は、ネオジム磁石を用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の電気エネルギー生成装置。
【請求項５】
前記磁石及び金属体の各々に設けられる電極素子と、
前記電極素子を介して電圧又は電流の入力を受け、入力を受けた電流又は電圧を増幅させて出力する増幅装置と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電気エネルギー生成装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電気エネルギー生成装置を電力源とすることを特徴とする装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電気エネルギーを生成する装置、及びこれを用いて動作する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる電気エネルギー生成装置は、概ね以下のようなものである。
（１）動力源を用いて機械エネルギーを電気エネルギーに変換・生成する発電機（例えば特許文献１）。発電機は、電磁誘導作用に基づき電気エネルギーを得る装置であり、特許文献１の発電機は、装置の構造の簡素化を図ったものである。
【０００３】
（２）太陽光を利用して電気エネルギーを得る太陽電池（例えば特許文献２）。太陽電池は、光電効果に基づき電気エネルギーを得る装置であり、特許文献２の太陽電池は、発電効率の向上を図ったものである。
【０００４】
（３）化学反応を利用して電気エネルギーを得る化学電池（例えば特許文献３）。化学電池は、酸化還元反応に基づき電気エネルギーを得る装置であり、特許文献３の化学電池は、装置の長寿命化を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００-２７０５２６号公報
【特許文献２】特開２０１４-２１２２１６号公報
【特許文献３】特開２００６-５４１９４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電気エネルギー生成装置によれば、動力源の確保が継続される限り、継続的で安定した電力（以下、電気エネルギー）を得ることができる。しかし、誘導起電力を生み出す回転子の駆動機構が不可欠であり、装置の簡素化は制限を受ける。
【０００７】
特許文献２に記載の電気エネルギー生成装置によれば、光の供給が継続される限り、継続的で安定した電気エネルギーを得ることができる。しかし、光の供給が遮断されると電気エネルギーを得ることができず、発電機に比べると電気エネルギーの安定供給に不利がある。
【０００８】
特許文献３に記載の電気エネルギー生成装置によれば、化学反応を利用するもので回転子の駆動機構を必要とせず装置の簡素化に有利である。しかし、いわゆる乾電池を例にすると、劣化による装置の寿命は発電機（特許文献１）や太陽電池（特許文献２）に比べて著しく短く、電気エネルギーの安定供給に不利がある。
【０００９】
回転子の駆動機構が不要であって装置の簡素化が図られ、かつ、電気エネルギーの安定供給に優れた電気エネルギー生成装置及びこれを電力源とする装置を実現できれば、産業発展に大きく寄与でき望まれる。
【００１０】
本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、回転子の駆動機構が不要であって装置の簡素化が図られ、かつ、電気エネルギーの安定供給に優れた電気エネルギー生成装置及びこれを電力源とする装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、請求項１に記載の考案は、磁石と、前記磁石と間隔を置いて非接触の状態で配置される金属体と、前記磁石と前記金属体に亘って設けられる抵抗体と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
電気エネルギー生成装置における磁石は着磁後に長期間に亘って磁力を保持するいわゆる永久磁石であり、磁石、間隔、金属体の順で配置され、磁石と金属体は互いに抵抗体で連結された構成となっている。この構成によると、磁石が正極となり金属体が負極となることが発見された。
【００１３】
抵抗体は、例えば、磁石側に接続される導体と金属体側に接続される導体を有して磁石から金属体に亘って設けられ、導体経路の途中に当該導体よりも電気抵抗値の大きい部分が設けられる。この抵抗体は、公知の抵抗器を用いることができる。なお、抵抗体は、導体を備えず、抵抗体全体が金属体やその他の構成要素と比べて大きい電気抵抗値を持つもので構成してもよい。
【００１４】
請求項１に記載の電気エネルギー生成装置にあっては、磁石側が正極になると共に金属体側が負極となり、磁石と金属体の間で電圧が生じることが、多数の実験の結果から明らかになっている。
請求項１に記載の電気エネルギー生成装置は、磁石の磁力を利用するものであり、磁石の磁力が消滅する時点が電気エネルギー生成装置の寿命となるが、その寿命は著しく長い。
【００１５】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置において、前記間隔に絶縁体が設けられ、前記絶縁体の一側に前記磁石が固定されると共に前記絶縁体の他側に前記金属体が固定されることにより、前記磁石と前記金属体が互いに非接触の状態で保持されることを特徴とすることを特徴とする。
【００１６】
絶縁体としては、価電子帯と伝導帯の間にバンドギャップが存在するものであれば適用でき、合成樹脂や硝子など、使用の環境に合わせて選択しうる。絶縁体は、例えば両面に接着剤が塗布された絶縁体片として構成され、この絶縁体片を挟み込むことにより、磁石と金属体は互いに非接触の状態で且つ相対的な位置ずれが規制されて保持される。なお、接着剤それ自体が絶縁体の機能を担い、絶縁層として設けるようにしてもよい。
【００１７】
請求項３に記載の考案は、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置において、前記金属体は、鉄を含んで構成され且つ中実の構造を有することを特徴とする。
【００１８】
電気エネルギーの出力を高める観点から、金属体の材料は鉄又は鉄とその他の金属の合金であることが好ましく、金属体の形状はコイルや中空状構造であるよりも金属柱などのように中実な構造を持つ方が有利であることが実験の結果から明らかとなった。
同様の観点から、磁石と金属体が共に横断面円形であるとき、金属体は磁石よりも小径であるほど不利となり、同径に近いほど有利であることも実験の結果から明らかとなった。
【００１９】
請求項４に記載の考案は、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置において、前記磁石は、ネオジム磁石を用いて構成されることを特徴とする。
ネオジム磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とし、フェライト磁石やその他の磁石に比べて磁束密度が顕著に高い。
【００２０】
請求項５に記載の考案は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電気エネルギー生成装置において、前記磁石及び金属体の各々に設けられる電極素子と、前記電極素子を介して電圧又は電流の入力を受け、入力を受けた電圧又は電流を増幅させて出力する増幅装置と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
増幅装置は、電圧又は電流を所望の値に増幅制御しうるものであり、公知のものを適用することができる。請求項５に記載の電気エネルギー生成装置は、増幅装置を備えるため、電圧又は電流を増幅制御でき、適用される装置の動作に必要な所要の電圧を確保しうる。
【００２２】
請求項６に記載の考案は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電気エネルギー生成装置を電力源とすることを特徴とする装置である。
【００２３】
この装置は、照明装置、動力装置、冷暖房装置などであり、さらに、この照明装置などの各種の装置を備えた装置である。
照明装置は、白熱電球、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの光源を用いた懐中電灯や屋内外照明などである。動力装置は、駆動機構として各種の装置に組み込まれるモーターなどであり、冷暖房装置は、電力の供給を受けて発熱する電気ヒーターや熱機関サイクルを利用して冷気や暖気を作る空調装置である。
【考案の効果】
【００２４】
請求項１に記載の考案は、磁石と、前記磁石と間隔を置いて非接触の状態で配置される金属体と、前記磁石と前記金属体に亘って設けられる抵抗体とを備え、発電機と異なり誘導起電力を生み出す回転子の駆動機構を必要としない構成であるため、装置の簡素化を図ることができる。
【００２５】
また、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置は、太陽電池と異なり、光の供給が遮断されても電気エネルギーを得ることができ、電気エネルギーの安定供給に有利である。
【００２６】
また、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置は、乾電池のような化学電池と比較して劣化による装置の寿命は著しく長く、この点においても電気エネルギーの安定供給に有利である。
【００２７】
従って、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置によれば、回転子の駆動機構が不要であって装置の簡素化が図られ、かつ、電気エネルギーの安定供給に優れた電気エネルギー生成装置を提供できる。
【００２８】
請求項２に記載の考案によれば、磁石と金属体の互いの非接触の状態を確保する機能と、磁石と金属体の相対的な位置ずれを規制する機能の一体化が行われるため、さらに構造の簡素化を図ることができる。
【００２９】
請求項３に記載の考案によれば、電気エネルギーの出力値との関係で効率の高い形状を採ることができ、電気エネルギーの出力向上を図ることができる。
【００３０】
請求項４に記載の考案によれば、高い磁束密度を得ることができるため、電気エネルギーの出力向上、及び装置の構造の簡素化を図ることができる。
【００３１】
請求項５に記載の考案によれば、適用される装置の動作に必要な所要の電圧を確保しうるため、電気エネルギー生成装置の適用範囲が拡大する。
【００３２】
請求項６に記載の考案によれば、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置と同様、回転子の駆動機構を不要にして装置の簡素化を図ることができる。また、請求項６に記載の考案によれば、電気エネルギーの安定供給に基づく動作安定性に優れた装置を提供できる。
【００３３】
また、請求項６に記載の装置に関し、直流から交流に変換するコンバーターを組み込むことにより、既存の照明装置、動力装置、冷暖房装置に対する適用可能性が向上する。さらに、請求項６に記載の装置に関し、請求項１に記載の電気エネルギー生成装置を直列に配置して出力を高めることにより、各種装置に対する適用可能性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は本考案に係る電気エネルギー生成装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図２は本考案に係る電気エネルギー生成装置の一実施形態の分解図である。
【図３】図３は本考案に係る電気エネルギー生成装置の一実施形態を備えた照明装置を示す図である。
【図４】図４は本考案に係る電気エネルギー生成装置の他の形態を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００３５】
添付図面を参照して、本考案に係る電気エネルギー生成装置、及びこれを電力源とする装置を実施形態に基づき詳細に説明する。
[電気エネルギー生成装置]
図１に示すように、本実施形態の電気エネルギー生成装置１０は、磁石１１、磁石１１と間隔１２を置いて非接触の状態で配置される金属体１３、及び磁石１１と金属体１３に亘って設けられる抵抗体１４を備え、電気エネルギーを生成する装置である。「電気エネルギー」は、国際単位系（ＳＩ）におけるワット[Ｗ]で表わす電力である。
【００３６】
磁石１１と金属体１３の間に確保された間隔１２に絶縁体１５が設けられている。絶縁体１５の一側に磁石１１が固定され絶縁体１５の他側に金属体１３が固定されることにより、磁石１１と金属体１３が互いに接触しない状態で保持されている。絶縁体１５は、不導体の合成樹脂で構成されている。
【００３７】
磁石１１は、着磁後に長期間に亘って磁力を保持するいわゆる永久磁石であり、円柱状に成形された焼結体であるネオジム磁石で構成されている。磁石１１は、ニッケルメッキで表面処理され防錆対策が施されている。
【００３８】
金属体１３は、磁石１１と同様に円柱状に成形され、鉄を主成分としている。また、金属体１３は、磁石１１と同様、ニッケルメッキで表面処理され防錆対策が施されている。磁石１１と金属体１３の互いの対向面の面積は、均しくなるように設定されている。
【００３９】
抵抗体１４は、磁石１１側に接続される導体１４ａと金属体１３側に接続される導体１４ｂを有し、磁石１１から金属体１３に亘って架け渡されるように設けられている。導体１４ａ、１４ｂの経路の途中には導体１４ａ、１４ｂよりも電気抵抗値の大きい抵抗部１４ｃが設けられている。抵抗体１４は、公知の抵抗器を用いて構成されている。
【００４０】
図２は電気エネルギー生成装置１０の分解図である。
電気エネルギー生成装置１０の具体的な構成は、図２に示すように、磁石１１の側から、磁石１１、間隔１２を形成する接着層１６、絶縁体１５、及び接着層１６、金属体１３の順で配置されたものである。
【００４１】
接着層１６、１６は、エポキシ樹脂を用いた接着剤の塗布層であり、絶縁体１５の磁石１１や金属体１３と向き合う各々の面に塗布されている。この接着層１６、１６を介して、磁石１１と金属体１３が絶縁体１５に固定される。また、抵抗体１４は、はんだ接合によって接続点１７にて磁石１１と金属体１３に接合されている。
【００４２】
（効果）
電気エネルギー生成装置１０は、磁石１１、磁石１１と間隔１２を置いて非接触の状態で配置される金属体１３、及び磁石１１と金属体１３に亘って設けられる抵抗体１４とを備えるもので、この構成によると、磁石１１側が正極になると共に金属体１３側が負極となり、磁石１１と金属体１３の間で電圧が生じる。
【００４３】
このように、電気エネルギー生成装置１０によれば、発電機と異なり誘導起電力を生み出す回転子の駆動機構を必要とすることなく、電気エネルギーを得ることができ装置の簡素化を図ることができる。
【００４４】
また、電気エネルギー生成装置１０は、太陽電池と異なり磁石１１の磁力を利用して電気エネルギーを得るものであるため、光の供給が遮断されても電気エネルギーを得ることができ、電気エネルギーの安定供給に有利である。さらに、電気エネルギー生成装置１０は、乾電池のような化学電池と比較して劣化による装置の寿命は著しく長く、この点においても電気エネルギーの安定供給に有利である。
【００４５】
従って、電気エネルギー生成装置１０によれば、回転子の駆動機構が不要であって装置の簡素化が図られ、かつ、電気エネルギーの安定供給に優れた電気エネルギー生成装置を提供できる。
【００４６】
[電気エネルギー生成装置１０を備えた照明装置]
図３は電気エネルギー生成装置１０を備えた照明装置を示す図である。
本実施形態の照明装置１００は、増幅装置１９を有する電気エネルギー生成装置１０、電球２０、及びスイッチ２３を主要な構成としている。
【００４７】
磁石１１には正極素子１８ａが取り付けられ、金属体１３には負極素子１８ｂが取り付けられ、各々の電極素子１８（正極素子１８ａ、負極素子１８ｂ）に印加される電圧や、流れる電流が入力導線２１を介して増幅装置１９に入力される。
【００４８】
増幅装置１９に印加された電圧は、増幅装置１９によって電球２０の定格電圧を満たすように昇圧又は降圧された後に出力導線２２を介して電球２０に印加される。
【００４９】
照明装置１００において、図示しないボタンの操作によりスイッチ２３のＯＮ／ＯＦＦを制御して電球２０に対する電圧の印加とその遮断を行い、照明装置１００の電球２０の点灯と消灯を行えるようになっている。
（効果）
照明装置１００は、電気エネルギー生成装置１０を備えるため、上述の通り装置の簡素化が図られる。また、照明装置１００は、外部電源を必要とすることなく磁力に基づく安定的かつ継続的な電気エネルギーの供給を確保できるため、停電や災害時に電力の供給が遮断された環境であっても使用できる。
【００５０】
以上、本考案に係る電気エネルギー装置を１つの実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、本施形態に限られるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載の考案の要旨を逸脱しない限り変更や追加等は許容される。
【００５１】
例えば、複数個の電気エネルギー生成装置１０を直列に連結するようにしてもよい。これにより、電気エネルギー生成装置１０の連結の個数に応じた倍率の電気エネルギーを出力しうる。
【００５２】
図４は本考案に係る電気エネルギー生成装置の他の形態を示す図であり、電気エネルギー生成装置１０が連結導線２４を介して直列に３つ連結された例である。この複数直列型の電気エネルギー生成装置５０は、電気エネルギー生成装置１０を単独で用いる場合よりも大きな電気エネルギーを出力できる。この場合、其々の電気エネルギー生成装置１０を鉄などの磁気遮蔽効果に優れた材料で覆い、隣り合う電気エネルギー生成装置１０が互いに磁気的に作用しないような構成としてもよい。
【００５３】
また、磁石は、ネオジム磁石ではなく、フェライト磁石やその他の磁石を用いてもよく、金属体は、純粋な鉄ではなく、鉄とその他の金属の合金でもよく、或いは鉄を含まない金属やその他の材料により構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
上記実施形態に係る電気エネルギー生成装置は、電気エネルギーの供給を受けて作動する装置であれば広く適用できる。例えば、電気エネルギー生成装置は、上記の実施形態で示した照明装置ほか、動力装置や冷暖房装置などに適用でき、また、これらの装置を１つの構成要素として含む大規模装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１０、５０    電気エネルギー生成装置
１１   磁石
１２   間隔
１３   金属体
１４   抵抗体
１４ａ、１４ｂ  導体
１４ｃ 抵抗部
１５   絶縁体
１６   接着層
１７   抵抗体の接続点
１８   電極素子
１８ａ 正極素子
１８ｂ 負極素子
１９   増幅装置
２０   電球
２１   入力導線
２２   出力導線
２３   スイッチ
２４   連結導線
１００ 照明装置
【図１】
0003211366.tif 000003
【図２】
0003211366.tif 000004
【図３】
0003211366.tif 000005
【図４】
0003211366.tif 000006