(57)【要約】【課題】与えられた物理的な寸法に対して電力発生効率及び電力出力を最大にすることに適用可能な電力発電機を提供する。【解決手段】（ｉ）電力発生効率及び（ｉｉ）電力密度の両方を増大させるように構成された電力発電機が提供される。この電力発電機は、（ａ）各ディスク表面が、整合磁気ペア間に複数の磁界を生成するように２つの隣接するディスク表面上に該整合磁気ペアとして配列された磁石の列に連結された複数のディスク表面と、（ｂ）各支持体が、前記整合磁気ペアの中間に各コイルが位置する電磁コイルの列を支持している複数の固定の支持体と、（ｃ）前記ディスク表面の各々に固着されており、時間変化する磁界が供給され前記発電機コイルの各々に電力が発生するべく前記整合磁気ペアの各々が前記発電機コイルの回りを回転するように構成された回転軸とを備えている。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）電力発生効率及び（ｉｉ）電力密度の両方を増大させるように構成された電力発電機であって、
（ａ）各ディスク表面が、整合磁気ペア間に複数の磁界を生成するように２つの隣接するディスク表面上に該整合磁気ペアとして配列された磁石の列に連結された複数のディスク表面と、
（ｂ）各支持体が、前記整合磁気ペアの中間に各コイルが位置する電磁コイルの列を支持している複数の固定の支持体と、
（ｃ）前記ディスク表面の各々に固着されており、時間変化する磁界が供給され前記発電機コイルの各々に電力が発生するべく前記整合磁気ペアの各々が前記発電機コイルの回りを回転するように構成された回転軸と
を備えたことを特徴とする電力発電機。
【請求項２】
電力発生効率をＩＥＣ６００３４−３０による約９０％まで増大させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項３】
電力発生効率をＥｄｉｃｔ５５３／２００５による約９０％まで増大させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項４】
前記磁石の形状が、円形形状又は多角形形状からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項５】
前記磁石が、サマリウム及びネオジムからなる群から選択されるレアアース材料によって形成される磁界源であることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項６】
前記磁界源のペアが、逆の磁気極性で互いに対向していることを特徴とする請求項５に記載の電力発電機。
【請求項７】
前記磁界源のペアが、同一の磁気極性で互いに対向していることを特徴とする請求項５に記載の電力発電機。
【請求項８】
前記磁石が、鉄部品であることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項９】
前記磁石のペアが、オフセットして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１０】
発電機の効率を最適化するために、反対方向に巻回され前記列に配列されたコイルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１１】
前記固定の支持体内に配置された前記コイルが、前記ディスク表面に対して角度Ａで傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１２】
前記傾斜したコイルに働く力が、水平及び垂直成分を有していることを特徴とする請求項１１に記載の電力発電機。
【請求項１３】
前記力の水平成分が、電圧が発電機コイルに印加された際に、前記磁石を前記軸の回りを回転させるために使用可能であり、これによって前記発電機を電動機に切替えることを特徴とする請求項１２に記載の電力発電機。
【請求項１４】
前記発電機コイルが、強磁性材料コア上のいくつかの導体巻線を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１５】
前記発電機コイルの寸法及び形状が、前記磁気デバイスのペア間に生成される磁界の寸法及び形状に適合していることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１６】
損失を減少させるために前記磁石と前記発電機コイルとの空隙が最小となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１７】
非磁性層を有する前記ディスク表面により、前記磁気ペアの各々の間の前記磁界が区別され隔離されていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１８】
前記列が、ディスク表面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項１９】
前記ディスク表面上の全ての前記磁石が、同一の磁気極性方向を有していることを特徴とする請求項１８に記載の電力発電機。
【請求項２０】
前記磁気デバイスのペアが、それらの間に磁界を生成するために逆の磁気極性方向を有していることを特徴とする請求項１８に記載の電力発電機。
【請求項２１】
頂部ディスクの頂面及び底部ディスクの底面が電動機筐体の鉄材料による壁に接触しており、磁界の低損失媒体通路を提供していることを特徴とする請求項１８に電力発電機。
【請求項２２】
２つの隣接する放射方向ライン上の前記磁石が、ジグザグ配列となっていることを特徴とする請求項１８に記載の電力発電機。
【請求項２３】
前記磁石が、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、曲線ライン上に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の電力発電機。
【請求項２４】
前記磁石が、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、螺旋状ライン上に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の電力発電機。
【請求項２５】
当該発電機がボール構造に構成されており、第１のボールの内側に位置する第１の表面と、前記第１のボール内に位置している第２のボールの外側に位置する第２の表面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項２６】
当該発電機が楕円に構成されており、第１の楕円の内側に位置する第１の表面と、前記第１の楕円内に位置している第２の楕円の外側に位置する第２の表面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項２７】
内側に位置する第１の波形形状表面と、外側に位置する第２の波形形状表面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電力発電機。
【請求項２８】
前記第１の表面及び前記第２の表面が、鉄材料による前記回転軸に接触しており、閉鎖磁界の低損失媒体通路を提供していることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項に記載の電力発電機。
【請求項２９】
前記固定の発電機コイルの各々が、磁気デバイスのペア間で発生する磁界によって規定される方向に配置されていることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項に記載の電力発電機。
【請求項３０】
前記発動機コイルが、前記磁界によって規定される寸法及び形状を有していることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項に記載の電力発電機。
【請求項３１】
前記２つの表面上に置かれた前記磁石が同寸法であり、前記発電機コイルが前記磁界のように円筒形形状に形成されていることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項に記載の電力発電機。
【請求項３２】
前記発動機コイルが、より大きな第１の表面上に置かれたより大きな磁石及びより小さな第２の表面上に置かれたより小さな磁石によって生成される前記磁界のように円錐形形状に形成されていることを特徴とする請求項２、１８、及び２５から２７のいずれか１項に記載の電力発電機。
【請求項３３】
（ｉ）電力発生効率及び（ｉｉ）電力密度の両方を増大させるように構成された電力発電機であって、
（ａ）主縦軸を有しており、各ディスク表面が、整合磁気ペア間に前記主縦軸に対して角度Ａで傾斜した複数の磁界を生成するように２つの隣接するディスク表面上に該整合磁気ペアとして配列され、オフセットされた磁石の列に連結された複数のディスク表面と、
（ｂ）各支持体が、前記整合磁気ペアの中間に位置しかつ前記主縦軸に対して角度Ａで傾斜した電磁コイルの列を有しており、前記電磁コイルに電圧が印加された際に軸方向の磁界を発生するように構成されている複数の固定の支持体と、
（ｃ）前記ディスク表面の各々に固着されており、時間変化する磁界が供給され前記発電機コイルの各々に電力が発生するべく、前記整合磁気ペアの各々が前記発電機コイルの回りを回転するように構成された回転軸と
を備えたことを特徴とする電力発電機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、概して、発電機コイルに可変磁束を導入することによる電力発生に関する。特に、本考案は、複数の発電機コイルと交差して複数の磁石を回転移動させることにより磁束を変化させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力発電装置の初期の頃は、ワイヤのコイルを磁石を通り越して移動させるか、又は磁石をコイルを通り越して移動させることが、磁界変化を得る唯一の方法であると考えられていた。電力発電機に関する技術は、長年にわたって、コイルを磁石を通り越して移動させる、又は磁石をコイルを通り越して移動させる種々の構成に焦点をあてていた。この概念がうまく作動していたので、効率は悪かったが、長年、この方法を変えることなく発電が行われていた。
【０００３】
莫大な量の燃料が燃焼されていること、動機付けられた政府及び産業界が注目していること、並びに電力発生効率を高めることについての優先性に起因し、エネルギ源のコスト上昇及び環境汚染が懸案事項となっている。発電機の効率を向上する先駆的な試みの１つが、Ｅｃｋｌｉｎによってなされ、これが特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１は、第１の態様として、２つの永久磁石間に位置し、バネによってバイアスされた磁化可能な往復運動部材を利用した永久磁石電動機を開示している。回転可能シャッタの形態の磁気シールドが、往復運動部材を交互にシールドし磁界にさらすことによって往復運動を発生させるべく、各永久磁石と往復運動部材との間に配置されている。第２の態様は、同類の磁極をそれらの磁界による反発力から交互に暴露及び遮蔽する磁界によって離隔された隣接する上述した同類の磁極を有しバネによってバイアスされ往復運動する永久磁石のペアを利用している。ＳＡＧ６発電機の発想において、Ｅｃｋｌｉｎは、磁石及びコイルの両方が固定されているという、特許文献１における構成とはやや異なった構成を用いている。入力電力の多くを多大な質量を有するコイル又は磁石を動かすために使用しないことにより、ＳＡＧ６発電機は著しく高い効率を有している。
【０００５】
発電機の重要な特徴点は、発電機の与えられた物理的寸法における電力出力を最大にする構成を有することにある。与えられた電力出力に対して物理的寸法を最小にする発電機構成が、装着スペースの点から制約されると共に、より容易な取り扱い可能性の点から要求される。
【０００６】
特許文献２は、永久磁石オルタネータの列を含むＡＣ電力発生システムを開示している。これらオルタネータの固定子巻線は電気的に直列接続されており、オルタネータ列の合計の出力電圧は、各オルタネータの出力電圧の位相角を制御するために固定子の相対的な角度位置を調整することによって規制される。オルタネータは、回転子を構成するべく、非磁性支持構造の内側表面上の、円周方向にずれた位置に複数の永久磁石を配置させた裏返し設計を採用している。固定子巻線を受け入れる縦溝を備えたコアを有する固定子は、固定子と回転子との相対的な回転が固定子巻線に電圧を誘起させるように回転子構造内に配置されている。
【０００７】
特許文献３は、中央の固定コイルを有する内部キャビティを備えた中央の回転磁気シリンダによって生成される交流電流を発生する回転式磁気発電装置を開示している。固定コイルは、ＤＣ電流によって動作し、中央の回転磁気シリンダの内部キャビティ内において埋め込まれた複数のネオジム永久磁石に駆動回転力を提供する。中央の回転磁気シリンダは、上部磁気リングを備えた上部外側余白部と、下部磁気リングを備えた下部外側余白部とを有している。２つの磁気リングは、中央の回転磁気シリンダを、フレーム部材によって支えられた２つの固定磁界間に支持する。中央の回転磁気シリンダは、さらに、等しい寸法の複数のネオジム合金磁石が等間隔で埋め込まれた外側周囲表面と、等しい寸法の複数のネオジム合金磁石が等間隔で埋め込まれた下部表面と、等しい寸法の複数のネオジム合金磁石が等間隔で埋め込まれた上部表面とを有している。複数のオルタネータが巻回された固定子は、フレーム部材とは絶縁された状態でこのフレーム部材によって支持されており、中央の回転磁気シリンダの上部表面の上、下部表面の下、及び外側周囲表面の回りに浮遊している。各電気固定子は、回転する中央の回転磁気シリンダによって発生する交流電流を伝送する外部リードに接続されており、装置全体が真空で囲まれている。
【０００８】
特許文献４は、永久磁石を回転子上の円形列に維持するホルダを有するフライホイール電動機／発電機を開示している。この発明固有の局面として、使用している磁石の形状、磁石を固定するために用いられる直線／リテーナ構成、及び磁石直近の回転子の構造がある。この設計の基本的な機能は、１）遠心加速度が１０００００ｇを超えることができる高速における回転子及び磁石の応力の管理、２）アセンブリが停止しており、適切に固定されていない磁石が相互の引き付け及び反発を通した有害な方法で勝手に再配置可能な場合の磁石の固定にある。また、キーポイントとなる特徴が、回転子のアセンブリにおいて助けとなりかつ磁石を適切な方向に維持するように、磁石の端に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第３８７９６２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４６９１１１９号明細書
【特許文献３】米国特許第７２１８０２５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第１０／２７２８３９号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
与えられた物理的な寸法に対して電力出力を最大にする、高効率の発電機についての、長年にわたる切実な要求は未だに存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従って、本考案の基本的構成は、高い磁束密度を有し、強力な、明確に異なるかつ均一な複数の磁界と、発電機の容積の大部分を利用する整合発電機コイルとの構成により、発電機の与えられた物理的な寸法に対して電力発生効率及び電力出力を最大にすることに適用可能な電力発電機を提供することにある。
【００１２】
本考案の好ましい態様によれば、
（ｉ）各表面に固着された磁石の列を備えた複数の表面と、
（ｉｉ）複数の固定された発電機コイルの列と、
（ｉｉｉ）前記表面に固着された回転軸と
を備えた電力発電機が提供される。
【００１３】
複数の表面は、任意の２つの隣接する表面上に位置する互いに対向する磁石ペア間に複数の磁界を発生するように配置されている。発電機コイルの列の各々は、任意の前記隣接する表面間に位置しており、任意の発電機コイルの数、寸法、形状及び配置は、磁界の数、寸法、形状及び配置に完全に対応する。
【００１４】
前記発電機コイルの各々において、軸が回転している際に前記発電機コイルを横切って整合磁気ペアが移動することによって発生する時間変化する磁束により、電力が発生する。
【００１５】
強力な、明確に異なるかつ均一な複数の磁界と、整合発電機コイルとの構成は、電力発生効率及び密度を最大にする適応性を備えている。
【００１６】
本考案の一態様によれば、（ｉ）電力発生効率及び（ｉｉ）電力密度の両方を増大させるように構成された電力発電機が提供される。この電力発電機は、
（ａ）各ディスク表面が、整合磁気ペア間に複数の磁界を生成するように２つの隣接するディスク表面上に該整合磁気ペアとして配列された磁石の列に連結された複数のディスク表面と、
（ｂ）各支持体が、前記整合磁気ペアの中間に各コイルが位置する電磁コイルの列を支持している複数の固定の支持体と、
（ｃ）前記ディスク表面の各々に固着されており、時間変化する磁界が供給され前記発電機コイルの各々に電力が発生するべく前記整合磁気ペアの各々が前記発電機コイルの回りを回転するように構成された回転軸と
を備えている。
【００１７】
本考案の一態様によれば、電力発生効率をＩＥＣ６００３４−３０による約９０％まで増大させるように構成されている電力発電機が提供される。
【００１８】
本考案の一態様によれば、電力発生効率をＥｄｉｃｔ５５３／２００５による約９０％まで増大させるように構成されている電力発電機が提供される。
【００１９】
本考案の一態様によれば、前記磁石の形状が、円形形状又は多角形形状からなる群から選択される電力発電機が提供される。
【００２０】
本考案の一態様によれば、前記磁石が、サマリウム及びネオジムからなる群から選択されるレアアース材料によって形成される磁界源である電力発電機が提供される。
【００２１】
本考案の一態様によれば、前記磁界源のペアが、逆の磁気極性で互いに対向している電力発電機が提供される。
【００２２】
本考案の一態様によれば、前記磁界源のペアが、同一の磁気極性で互いに対向している電力発電機が提供される。
【００２３】
本考案の一態様によれば、前記磁石が、鉄部品である電力発電機が提供される。
【００２４】
本考案の一態様によれば、前記磁石のペアが、オフセットして配置されている電力発電機が提供される。
【００２５】
本考案の一態様によれば、発電機の効率を最適化するために、反対方向に巻回され前記列に配列されたコイルを備えている電力発電機が提供される。
【００２６】
本考案の一態様によれば、前記固定の支持体内に配置された前記コイルが、前記ディスク表面に対して角度Ａで傾斜している電力発電機が提供される。
【００２７】
本考案の一態様によれば、前記傾斜したコイルに働く力が、水平及び垂直成分を有している電力発電機が提供される。
【００２８】
本考案の一態様によれば、前記力の水平成分が、電圧が発電機コイルに印加された際に、前記磁石を前記軸の回りを回転させるために使用可能であり、これによって前記発電機を電動機に切替える電力発電機が提供される。
【００２９】
本考案の一態様によれば、前記発電機コイルが、強磁性材料コア上のいくつかの導体巻線を備えている電力発電機が提供される。
【００３０】
本考案の一態様によれば、前記発電機コイルの寸法及び形状が、前記磁気デバイスのペア間に生成される磁界の寸法及び形状に適合している電力発電機が提供される。
【００３１】
本考案の一態様によれば、損失を減少させるために前記磁石と前記発電機コイルとの空隙が最小となるように構成されている電力発電機が提供される。
【００３２】
本考案の一態様によれば、非磁性層を有する前記ディスク表面により、前記磁気ペアの各々の間の前記磁界が区別され隔離されている電力発電機が提供される。
【００３３】
本考案の一態様によれば、前記列が、ディスク表面に取り付けられている電力発電機が提供される。
【００３４】
本考案の一態様によれば、前記ディスク表面上の全ての前記磁石が、同一の磁気極性方向を有している電力発電機が提供される。
【００３５】
本考案の一態様によれば、前記磁気デバイスのペアが、それらの間に磁界を生成するために逆の磁気極性方向を有している電力発電機が提供される。
【００３６】
本考案の一態様によれば、頂部ディスクの頂面及び底部ディスクの底面が電動機筐体の鉄材料による壁に接触しており、磁界の低損失媒体通路を提供している電力発電機が提供される。
【００３７】
本考案の一態様によれば、２つの隣接する放射方向ライン上の前記磁石が、ジグザグ配列となっている電力発電機が提供される。
【００３８】
本考案の一態様によれば、前記磁石が、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、曲線ライン上に配置されている電力発電機が提供される。
【００３９】
本考案の一態様によれば、前記磁石が、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、螺旋状ライン上に配置されている電力発電機が提供される。
【００４０】
本考案の一態様によれば、当該発電機がボール構造に構成されており、第１のボールの内側に位置する第１の表面と、前記第１のボール内に位置している第２のボールの外側に位置する第２の表面とを備えている電力発電機が提供される。
【００４１】
本考案の一態様によれば、当該発電機が楕円に構成されており、第１の楕円の内側に位置する第１の表面と、前記第１の楕円内に位置している第２の楕円の外側に位置する第２の表面とを備えている電力発電機が提供される。
【００４２】
本考案の一態様によれば、内側に位置する第１の波形形状表面と、外側に位置する第２の波形形状表面とを備えている電力発電機が提供される。
【００４３】
本考案の一態様によれば、前記第１の表面及び前記第２の表面が、鉄材料による前記回転軸に接触しており、閉鎖磁界の低損失媒体通路を提供している電力発電機が提供される。
【００４４】
本考案の一態様によれば、前記固定の発電機コイルの各々が、磁気デバイスのペア間で発生する磁界によって規定される方向に配置されている電力発電機が提供される。
【００４５】
本考案の一態様によれば、前記発動機コイルが、前記磁界によって規定される寸法及び形状を有している電力発電機が提供される。
【００４６】
本考案の一態様によれば、前記２つの表面上に置かれた前記磁石が同寸法であり、前記発電機コイルが前記磁界のように円筒形形状に形成されている電力発電機が提供される。
【００４７】
本考案の一態様によれば、前記発動機コイルが、より大きな第１の表面上に置かれたより大きな磁石及びより小さな第２の表面上に置かれたより小さな磁石によって生成される前記磁界のように円錐形形状に形成されている電力発電機が提供される。
【００４８】
本考案に関連する、電力発生効率及び電力密度の両方を増大させつつ電力を発生する方法は、特に、
（ａ）複数のディスク表面を提供するステップと、
（ｂ）複数の磁石の列を提供するステップと、
（ｃ）複数の磁界が整合磁気ペア間に発生するように２つの隣接するディスク表面上にこれら整合磁気ペアが得られるように前記磁石の列を前記ディスク表面の各々に結合するステップと、
（ｄ）前記整合磁気ペアの各々の中間に複数の発電機コイル列を配置するステップと、
（ｅ）回転軸を前記ディスク表面に固着するステップと、
（ｆ）前記整合磁気ペアが回転するように、前記回転軸を回転させるステップと
を備えており、
これによって、電力発生効率及び電力密度の両方を増大させつつ、時間変化する磁束によって前記発電機コイルの各々に電力を発生させる。
【００４９】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石の形状を、円形形状又は多角形形状からなる群から選択するステップを付加的に備えている。
【００５０】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石を、サマリウム及びネオジムからなる群から選択されるレアアース材料によって形成される磁界源から提供するステップを付加的に備えている。
【００５１】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁界源のペアを、逆の磁気極性で互いに対向するように調整するステップを付加的に備えている。
【００５２】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁界源のペアを、同一の磁気極性で互いに対向するように調整するステップを付加的に備えている。
【００５３】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石を、鉄部品から選択するステップを付加的に備えている。
【００５４】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石のペアを、オフセットして配置するステップを付加的に備えている。
【００５５】
本考案に関連する方法の一態様によれば、発電機の効率を最適化するために、反対方向に巻回されたコイルを、前記列に配置するステップを付加的に備えている。
【００５６】
本考案に関連する方法の一態様によれば、オフセットされた磁石の容積内に前記コイルを、ある角度で傾斜させて配置するステップを付加的に備えている。
【００５７】
本考案に関連する方法の一態様によれば、強磁性材料コア上のいくつかの導体巻線を備えた発電機コイルを選択するステップを付加的に備えている。
【００５８】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記発電機コイルの寸法及び形状を、前記磁気デバイスのペア間に生成される磁界の寸法及び形状に適合させるステップを付加的に備えている。
【００５９】
本考案に関連する方法の一態様によれば、損失を減少させるために前記磁石と前記発電機コイルとの空隙が最小となるように前記電力発電機を構成するステップを付加的に備えている。
【００６０】
本考案に関連する方法の一態様によれば、非磁性層を有する前記ディスク表面により、前記磁気ペアの各々の間の前記磁界を区別し隔離するステップを付加的に備えている。
【００６１】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記列を、ディスク表面に取り付けるステップを付加的に備えている。
【００６２】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記ディスク表面上の全ての前記磁石を、同一の磁気極性方向を有するように調整するステップを付加的に備えている。
【００６３】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁気デバイスのペアを、それらの間に磁界を生成するために逆の磁気極性方向を有するように調整するステップを付加的に備えている。
【００６４】
本考案に関連する方法の一態様によれば、磁界の低損失媒体通路を提供するために、頂部ディスクの頂面及び底部ディスクの底面を電動機筐体の鉄材料による壁に接触させるステップを付加的に備えている。
【００６５】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石を、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、曲線ライン上に配置するステップを付加的に備えている。
【００６６】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記磁石を、前記ディスクの中央から該ディスクの端縁まで、螺旋状ライン上に配置するステップを付加的に備えている。
【００６７】
本考案に関連する方法の一態様によれば、当該発電機をボール構造に構成するステップを付加的に備えている。
【００６８】
本考案に関連する方法の一態様によれば、当該発電機を楕円構造に構成するステップを付加的に備えている。
【００６９】
本考案に関連する方法の一態様によれば、閉鎖磁界の低損失媒体通路を提供するために前記第１の表面及び前記第２の表面を、鉄材料による前記回転軸に接触させるステップを付加的に備えている。
【００７０】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記固定の発電機コイルの各々を、磁気デバイスのペア間で発生する磁界によって規定される方向に配置するステップを付加的に備えている。
【００７１】
本考案に関連する方法の一態様によれば、前記発動機コイルを、前記磁界によって規定される寸法及び形状を有するように構成するステップを付加的に備えている。
【００７２】
本考案に関連する方法の一態様によれば、電力発生効率をＩＥＣ６００３４−３０による約９０％まで増大させるステップを付加的に備えている。
【００７３】
本考案に関連する方法の一態様によれば、電力発生効率をＥｄｉｃｔ５５３／２００５による約９０％まで増大させるステップを付加的に備えている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本考案の一実施形態として、風力及びソーラーエネルギを電力に変換するシステムのブロック図である。
【図２】本考案の一実施形態として、円筒状に構成された発電機の不定縮尺比の断面図である。
【図３ａ】本考案の一実施形態として、円形形状及び六角形形状の磁石の一構成を適用することにより、磁石の列を取り付けるために使用されるディスクの不定縮尺比の頂面図である。
【図３ｂ】本考案の一実施形態として、磁石の他の構成を適用することにより、磁石の列を取り付けるために使用されるディスクの不定縮尺比の頂面図である。
【図３ｃ】本考案の一実施形態として、寸法がディスクの中央において小さくディスクの端縁に向かって徐々に大きくなる磁石の列を取り付けるために使用されるディスクの不定縮尺比の頂面図である。
【図４ａ】互いに対向している異なるデバイスの４つの異なるペアを含む２つの隣接する表面の不定縮尺比の断面図である。
【図４ｂ】デバイスの各ペア間で傾斜している発電機コイル及び傾斜したペアとして配置された磁石の列が固着された２つの隣接する表面の不定縮尺比の断面図である。
【図５ａ】本考案の一実施形態として、磁気及び発電機コイルの列の第１の構成を採用することにより、同一の回転軸の回りを移動する、大きなボール内に配置された小さなボール構造の不定縮尺比の断面図である。
【図５ｂ】本考案の一実施形態として、磁気及び発電機コイルの列の第２の構成を採用することにより、同一の回転軸の回りを移動する、大きなボール内に配置された小さなボール構造の不定縮尺比の断面図である。
【図５ｃ】本考案の一実施形態として、同一の回転軸の回りを移動する、大きな楕円内に配置された小さな楕円構造の不定縮尺比の断面図である。
【図６】本考案の一実施形態として、同一の回転軸の回りを回転し平行な表面を有する、大きな構造内に配置された小さな任意形状構造の不定縮尺比の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００７５】
実施形態に関連して本考案をより理解するために、参照符号が明細書全体にわたって対応する要素を示している添付の図面を以下参照する。
【００７６】
本考案の全章と以下の記載は、全ての当業者が本考案を使用できるようにすると共に、本考案を実施する考案者によって考えられた最良の形態を提示するものである。しかしながら、本考案の一般的な原理が電力発電機を提供することと特に規定されているので、当業者は種々の変更態様を容易に想到することが可能である。
【００７７】
以下の詳細な説明において、数々の特定の詳細は、本考案の実施形態を完全に理解するために説明するものである。しかしながら、当業者は、特定の詳細無しにこれら実施形態を実施できると理解するであろう。本明細書全体にわたって参照している「１つの実施形態」又は「一実施形態」は、その実施形態に関連して記載した特定の特徴、構造又は特性が本考案の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味している。従って、本明細書全体の種々の箇所に現れる「１つの実施形態において」又は「一実施形態において」なる語句は、同一の実施形態又は考案を必ずしも全て参照はしない。さらに、特定の特徴、構造又は特性は、１つ又はそれ以上の実施形態において、任意の適切な方法で組合わせることができる。
【００７８】
図面は本考案の好ましい実施形態を説明している。ここで述べる本考案の実施形態は、本考案の特徴の範囲において種々の変更態様が成し遂げられると理解されるにもかかわらず、本考案を実施する考案者によって商業的環境下で考えられた最良の形態である。
【００７９】
用語「発電機コイル」は、非限定的な用法で、強磁性体コアに巻回された複数の導体線によって一般的に構成される、電圧出力を発生する発電機の要素であると以下参照する。
【００８０】
用語「強磁性体コア」は、非限定的な用法で、極めて高い透磁率、特性飽和点及び磁気ヒステリシスを示す、鉄、ニッケル若しくはコバルト及び種々の合金等の材料構造物質であると以下参照する。
【００８１】
用語「ダイオードブリッジ整流器」は、非限定的な用法で、ＡＣ電圧を脈動ＤＣ電圧に変換するために全波整流を行う４つのダイオードを用いる回路であると以下参照する。
【００８２】
用語「永久磁界源」は、非限定的な用法で、長期間にわたってそれ自体が磁界を発生する特別な材料で形成されたデバイスであると以下参照する。
【００８３】
用語「磁気デバイス」又は「磁石」は、非限定的な用法で、永久磁界源又は整合鉄部であると以下参照する。磁界は、互いに対向する任意の磁気デバイス（即ち磁石）のペア間で発生する。
【００８４】
用語「非磁性材料」は、非限定的な用法で、ランダムに配列された個別原子の、従って相殺される傾向の、磁界を有する材料であると以下参照する。
【００８５】
用語「ブラシレス発電機」は、非限定的な用法で、ＡＣ電圧をＤＣ電圧出力に変換するために、電圧出力を整流するための発電機端子に接触するブラシを使用しない発電機であると以下参照する。
【００８６】
用語「磁束」は、非限定的な用法で、永久磁石を囲む力線で図形的に表される、与えられた領域における磁界の強さ量であると以下参照する。
【００８７】
用語「磁束密度」は、非限定的な用法で、磁束の方向に垂直な単位面積当りの磁束の量であると以下参照する。
【００８８】
用語「高密度出力発生」は、非限定的な用法で、約９０％を超える、物理的寸法に対する電力を供給することであると以下参照する。
【００８９】
用語「約」は、基準値に対してその２５％下か又は上の範囲であると以下参照する。
【００９０】
用語「国際電気標準会議（ＩＥＣ）６００３４−３０」は、ＩＥＣによって設定された新たな標準「ＩＥＣ６００３４−３０、単一速度かご型三相誘導電動機の効率分野」であると以下参照する。
【００９１】
この標準の目的は、単一速度かご型三相誘導電動機のエネルギ効率分野を分類する性能ラベルの全体的整合規格を提供することにある。ここで対象となる電動機の範囲は、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚのかご型三相誘導電動機であって：
０．７５ｋＷ及び２００ｋＷの範囲の定格電力を有し、
１０００Ｖまでの定格電圧を有し、
−Ｓ１の定格連続デューティを有し、
定格ＩＰ４ｘ又はそれ以上で保護されるものである。
【００９２】
用語「Ｅｄｉｃｔ５５３／２００５」は、２００５年末から更新された規則であると以下参照する。電動機用の「エネルギ効率法」の最初の規則は、２００２年に発足し、（強制的な）「標準」及び（自発的な）「高効率」の電動機の最小効率性能標準（ＭＥＰＳ）の２つの規格を制定している。エジェナー  ゴメス  ピント  ガルシア、アレクサンダー  エス．  スクローア  シャフェーラ、マイケル  エー．  マックネイル、「ブラジル工業における電動機のエネルギ効率標準」、エネルギポリシー、３５巻、６刊、２００７年６月、ページ３４２４〜３４３９を参照のこと。
【００９３】
本考案は、固定されたコイルを横切る磁束を急速に変化させることにより、複数の発電機コイルを通る磁束を変化させて電力を発生するものである。急速に変化する磁界は、回転軸に固着されておりこの回転軸によって変位する複数の整合磁気ペアによって得られる。ペアに配列された複数の磁石は各磁気ペア間に強力で均一な磁束密度を発生させ、各ペアによって発生した磁界は任意の他の磁石ペアによって発生した磁界とは異なっている。各発電機コイルの物理的寸法は、各磁石ペア（整合磁気ペア）間に発生する磁界の容積及び形状に対応する。全ての発電機コイルの数及び構成は、整合磁気ペアの数及び構成に一致する。軸の回転により磁石が変位すると、各発電機コイルは、固定された発電機コイルを横切って通過する各整合磁気ペアの移動する磁界によって引き起こされる時間変化する磁界を受ける。その結果、各発電機コイルに電圧が発生する。
【００９４】
高い磁束密度を有し、強力な、明確に異なるかつ均一な複数の磁界と、発電機の容積の大部分を利用する整合発電機コイルとの構成は、発電機の効率及び発電機の所与の物理的寸法に対する電力発生効率を最大にする適応性を備えている。
【００９５】
以下、風力エネルギ及びソーラーエネルギを電力に変換する電力発生システムの適用例のブロック図である図１を参照する。風力エネルギ１１は、電力発電機１０の回転部分を機械的に回転させる回転子に印加される。ソーラーエネルギ１２は、一般に、低沸点の液体を加熱すると共に電動機を付勢するための熱交換器を用いて発生した熱を利用することによって、発電機１０の軸を回転させる回転力に変換される。発電機１０は、発電機コイルを通る磁束を変化させることによって電力を発生する。変化する磁束は、固定された発電機コイルを横切った磁石の回転により生じる。発電機１０は、一般に、交流（ＡＣ）出力を発生する。任意のＡＣ／直流（ＤＣ）変換器１３は、発電機のＡＣ出力を、一般的に知られているダイオードブリッジ整流器によってＤＣ電気出力に変換する。発電機は、ブラシを有する機械的な整流デバイスを備えるよりもむしろ、ダイオードブリッジ整流器を用い、発生したＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するブラシレスである。
【００９６】
以下、発電機２００の円筒形形状構造の実施形態の断面図である図２を参照する。発電機は、頂部ディスク２１０、中間ディスク２２０及び底部ディスク２３０を含んでいる。ディスク２１０の底側に固着された磁石２１１、２１２、２１３及び２１４は、ディスク２１０の底側表面全体に密集列で配置された複数の磁石を表している。同様に、ディスク２２０に装着された磁石２２１、２２２、２２３及び２２４は、密集列の磁石を表している。磁石２１１及び２２１は、互いに対向して位置しており、それらの間に均一な磁界を発生するペア（整合磁気ペア）を構成している。同様に、ディスク２１０上の全ての磁石は、それらの間に磁界を発生する整合磁気ペアを構成する仲間の磁石をディスク２２０上に有している。非磁性材料の層がディスク表面上の磁石を互いに磁気的に分離している。その結果、ディスク２１０及び２２０上の対向する磁石間には、複数の均一なかつ異なる磁界が存在することとなる。ディスク２３０に装着された磁石２３１、２３２、２３３及び２３４は、密集列の磁石を表している。磁石２３１及び２２１は、互いに対向して位置しており、それらの間に均一な磁界を発生する整合磁気ペアを構成している。同様に、ディスク２３０上の全ての磁石は、対応する磁石をディスク２２０上に有している。ディスク表面上の磁石は、非磁性材料の層によって互いに磁気的に分離されており、その結果、ディスク２１０及び２２０上の対向する磁石間には、複数の均一なかつ異なる磁界が存在することとなる。
【００９７】
磁石は、多角形形状又は円形形状を有するかもしれず、サマリウム、ネオジム等のレアアース材料から一般的に製造される磁界源から構成されるか又は一部が鉄から構成される。ディスク２１０及びディスク２２０で囲まれる容積内に配置された発電機コイル２４１、２４２、２４３及び２４４は、整合磁気ペアと同様に数を定め、磁界と同様に間隔を置いて配置した複数の発電機コイルを代表している。同じく、ディスク２２０及びディスク２３０で囲まれる容積内に配置された発電機コイル２５１、２５２、２５３及び２５４は、整合磁気ペアと同様に数を定め、磁界と同様に間隔を置いて配置した複数の発電機コイルを代表している。
【００９８】
任意の発電機コイルの数、寸法、形状及び配置は、磁界の数、寸法、形状及び配置に完全に対応することに注意すべきである。
【００９９】
軸２０１に固着されたディスク２１０、２２０及び２３０は、軸が回転する際に回転する（従って、全ての磁気デバイスも同様に回転する）。これらディスクに固着された全ての磁石の回転は、各発電機コイルを通り時間変化する磁束を生成し、各発電機コイルにＡＣ電圧を発生させる。ディスク２１０の頂面及びディスク２３０の底面は、磁界線の損失を最小にするために、発電機筐体の鉄製の壁に接触する、低磁気損失の金属によって形成されている。発電機構造は、損失を最小にしつつ磁界線を閉じ込めるために使用される、低磁気損失の鉄製壁の筐体内に収容されている。整合磁気ペア内の磁石は、両方が逆極性若しくは同一極性の永久磁石源であるか、又は１つの永久磁石源及び１つの鉄部品を含んでいる。整合磁気ペアと発電機コイルとの間の間隙は、エネルギ損失を最小にするために最小化されている。発電機２００内のディスクの数は、頂部ディスク及び底部ディスクによる最小数から出力増大が望まれる場合の実用的な任意のディスク数まで、非限定的な用法で変更可能である。複数の整合磁気ペアによって生成される高磁束密度、整合磁気ペア及び発電機コイルの密集構造、空隙の最小寸法、並びに磁界損失の最小化は、高効率及び高密度出力発生を提供するために、本考案において適応可能である。
【０１００】
電磁コイルは、２つの反対方向に巻回されることにより、反対方向の磁界が発生し、その結果、反対方向のベクトル力が発生する。一実施形態において、コイルの列は、電動機−発電機の効率を最適化するために、逆方向に巻回されたコイルを含むかもしれない。
【０１０１】
以下、隣接する２つの放射方向ライン上に配列された複数の磁石３１を備え、ディスク３０の全表面を覆う磁石の複数の放射方向ラインを示すディスク３０の頂面図である図３ａを参照する。全ディスク表面上の磁石の列は、全ディスク表面に密集して配列されている。ディスクの表面は、このディスク上の個々の磁石と第２の対向するディスク上に配置された対応する磁石の対向部分との間に発生する複数の平行磁界間を隔離するために非磁性材料で被覆されている。本実施形態において、円形形状の磁石３１は、隣接する２つの放射方向ラインに沿って同様に配列されている。磁石は、任意の多角形形状を有することができる。図３ａには、例えば、放射方向ラインに沿って配列された六角形形状の磁石３４が示されている。
【０１０２】
以下、隣接する２つの放射方向ライン上に配列された複数の磁石３２を備え、ディスク３０の全表面を覆う磁石の複数の放射方向ラインを示すディスク３０の頂面図である図３ｂを参照する。全ディスク表面上の磁石の列は、全ディスク表面に密集して配列されている。ディスクの表面は、このディスク上の個々の磁石とこのディスクに対向する第２のディスク上に配置された対応する磁石の対向部分との間に発生する複数の平行磁界間を隔離するために非磁性材料で被覆されている。本実施形態において、１つの放射方向ラインに沿って配列されている磁石３２は、隣接する放射方向ラインに対してジグザグ配列されている。
【０１０３】
以下、放射方向ラインに沿って寸法が徐々に変化する複数の磁石３３を備えたディスク３０の頂面図である図３ｃを参照する。最小の磁石は磁石の中央近傍に位置しており、大きい磁石はディスクの縁端に近い側に位置している。一実施形態によれば、ディスク表面に種々の磁石を取り付けられ、これにより回転軸に固着されたディスクの面積利用率がより高くなる。
【０１０４】
表面上の磁石列の配列としては他の形態をとることができる。一実施形態においては、磁石列はディスクの中央から端縁まで螺旋状に配列され得る。他の実施形態においては、磁石列はディスクの中央からディスク端縁に向かって異なる曲がりのラインに沿って配列され得る。
【０１０５】
以下、それぞれのディスクに固着されており互いに向き合う磁石ペアを備えた隣接する２つのディスクの断面図である図４ａを参照する。ディスク４０ａに固着された磁石４５ａ及びディスク４０ｂに固着された磁石４５ｂは、永久磁界源のペアである。永久磁石源４５ｂは上方に向くＮ極を有しており、永久磁石源４５ａは下方に向くＳ極を有している。その結果、このペア間の磁界は、引付力を発生する。
【０１０６】
磁石４４ａ及び４４ｂは、共通のＮ極が互いに向き合う永久磁石である。その結果、このペア間の磁界は、反発力を発生する。
【０１０７】
磁石４３ａは鉄部品であり、磁石４３ｂは任意の極性の永久磁界源である。鉄部品４３ａが永久磁界源４３ｂによって磁化されることにより、この磁石ペア間に磁界が発生する。
【０１０８】
磁石４２ａは永久磁界源であり、磁石４２ｂは鉄部品である。従って、この整合磁気ペアは、整合磁気ペア４３ａ及び４３ｂとは逆に配列されている。
【０１０９】
ディスク表面に固着された異なる整合磁気ペアの組合わせの最適化設計により、好ましいシステム性能を得ることができる。
【０１１０】
以下、ペア配列された磁石列が固着された隣接するディスクの不定縮尺比の断面図である図４ｂを参照する。ディスク４６に固着された磁石及びディスク４８に固着された磁石は、互いにオフセットされている。その結果、整合磁気ペア間の磁束はディスク表面に対して任意の角度で傾斜しており、各ペア間のコイルも同じ角度で傾斜している。構造４７によって支持されている傾斜したコイル及び傾斜した磁界は、コイルに電圧が印加された際に、傾斜したベクトル力を発生する。このベクトル力の水平方向成分は、回転子に回転力を与える。その結果、傾斜した磁界及びコイルの構成は、コイルに電圧が印加された際に、電動機として使用可能である。
【０１１１】
以下、ボール構造を用いた発電機の断面図である図５ａを参照する。この実施形態は、第１の磁石列用に外側ボール５００を提供し、第２の磁石列用に内側ボール５０１を提供する。ボール５００の内側表面に固着された磁石５１１、５１２、５１３及び５１４は、ボール５００の全内側表面上の複数の磁石の列を示している。ボール５００の容積内に配置され、ボール５０１の外側表面に固着された磁石５２１、５２２、５２３及び５２４は、同様に、ボール５０１の全外側表面上の複数の磁石の列を示している。ボール５００の内側表面上の各磁石は、ボール５０１の外側表面上の対応する磁石と一緒になり、円筒形形状の強力かつ均一な磁界を発生する。これにより、複数の均一な磁界が、ボール５００の容積の内側及びボール５０１の外側で放射方向に指向する。ボール５００の内側表面及びボール５０１の外側表面を被覆する非磁性材料は、複数の磁界を互いに隔離し、磁界漏洩による損失を最小化する。発電機コイル５３１、５３２、５３３及び５３４は、ボール５０１の外側であってボール５００の容積の内側に装着されている。各発電機コイルは、その容積の内側に生成される磁界の大きさ及び形状に対応する構成を有している。コイルの数は整合磁気ペアの数に等しく、これらコイルは整合磁気ペア間に生成される磁界のように放射方向に配列されている。発電機コイルに印加される磁束は、ボール５００及びボール５０１が軸５０２の回りを回転する際に、時間変化する。その結果、複数の磁界が固定された発電機コイルの列を横切り、各コイルに電圧が発生する。低磁気損失材料で作製されたボール５００及びボール５０１は、鉄又は他の低磁気損失材料で形成された軸５０２に接触しており、両者は共に磁界ループを閉じるために用いられる。低磁気損失材料は、また、各発電機コイルと磁石ペアとの間の狭い空隙と組合わされる。この構成は、発電機容積の効率的使用に起因した高出力密度と低損失とに基づいて出力発生の高効率化を具体化する。
【０１１２】
以下、ボール５００の内側表面上のより大きな磁石と、ボール５０１の外側表面上のより小さな磁石と、円錐形形状の発電機コイルとを含むことで図５ａの場合とは異なる、ボール構造の変更態様を用いた発電機の断面図である図５ｂを参照する。この実施形態は、外側ボール５００及び内側ボール５０１を含んでいる。ボール５００の内側表面に固着された磁石５５１、５５２、５５３及び５５４は、ボール５００の全内側表面上の複数の磁石の列を示している。ボール５００の容積内に配置され、ボール５０１の外側表面に固着された磁石５６１、５６２、５６３及び５６４は、同様に、ボール５０１の全外側表面上の複数の磁石の列を示している。ボール５００の内側表面上の各磁石は、ボール５０１の外側表面上の対応する磁石と一緒になり、円錐形形状の強力かつ均一な磁界を発生する。ボール５００の内側表面及びボール５０１の外側表面を被覆する非磁性材料は、複数の磁界を互いに隔離し、磁界漏洩による損失を最小化する。発電機コイル５７１、５７２、５７３及び５７４は、ボール５０１の外側であってボール５００の容積の内側に装着されている。各発電機コイルは、その容積の内側に生成される磁界の大きさ及び形状に対応する構成を有している。コイルの数は整合磁気ペアの数に等しく、これらコイルは整合磁気ペア間に生成される磁界のように放射方向に配列されている。発電機コイルに印加される磁束は、ボール５００及びボール５０１が軸５０２の回りを回転する際に、時間変化する。その結果、複数の磁界が固定された発電機コイルの列を横切り、各コイルに電圧が発生する。低磁気損失材料で作製されたボール５００及びボール５０１は、鉄又は他の低磁気損失材料で形成された軸５０２に接触しており、両者は共に磁界ループを閉じるために用いられる。低磁気損失材料は、また、各発電機コイルと磁石ペアとの間の狭い空隙と組合わされる。この構成は、発電機容積の効率的使用に起因した高出力密度と低損失とに基づいて出力発生の高効率化を提供する。
【０１１３】
以下、楕円形形状構造を用いた発電機の実施形態の断面図である図５ｃを参照する。磁石の列はより大きな表面５００及び内側表面５０１に固着されており、整合磁気ペア及び固着された発電機コイルは表面５００及び５０１によって囲まれる容積内に配置されている。本実施形態においては、楕円形形状であることを除いて、図５ａのボール構造の実施形態の場合と同様の構造を有し同様に動作する。従って、図５ｃの実施形態における各要素は、図５ａの実施形態における同様の要素と同じ参照番号で表す。
【０１１４】
以下、磁石を固着する波形形状構造を有する発電機の実施形態の断面図である図６を参照する。表面６１ａに隣接する外側表面６０ａは、互いに対向してこれらに固着された磁石のペアと、整合磁気ペアの容積内に置かれた発電機コイルとを有している。磁石列及びコイルの配列は、前述した実施形態の磁石及び発電機コイルの方式に従っている。表面６０ｂ及び６１ｂ上の磁石列の配列も同様である。表面６０ａ、６０ｂ、６１ａ及び６１ｂは回転軸６２に固着されており、この軸と共に回転する。
【０１１５】
前述した発電機の実施形態は、記述した本考案の範囲において、磁石、表面及び表面上の磁石列を含む種々の方法に変更することができる。
【０１１６】
また、前述した方法及び装置は、方法を実施する装置、装置を用いた方法、並びに一般的な目的で又は特別のコンピュータシステムで種々の自動制御方法を実施する、当業者に周知である任意の型のコンピュータソフトウェアを含むものと解釈するべきである。当業者が産業及び制御上のコンピュータ、それらのプログラミング及びオペレーションシステムへの統合について熟知しているため、当業者が本考案を実施できるようにするべくコンピュータソフトウェアについてここで詳しく説明する必要はないものと思料する。
【０１１７】
本考案の主たる実施形態について、具体的に特定してはいるもののこれは関連性を有しており、形式及び型の特別の選択は重要ではない。本考案についてその実施形態の詳細な説明により記載しているが、これらは例として提供するものであり本考案の範囲を限定するものではない。一般的、又は「かもしれない」、「すべきである」、「好ましくは」、「ねばらならない」等の単語、若しくは重要性や動機の度合を示す他の用語による非限定的記載は、実用新案登録請求の範囲の文言による限定がこれら請求の範囲に表現されている場合を除いて、請求の範囲又はその均等の範囲における限定であると考えるべきである。１つの実施形態に関して記載された特徴及びステップは他の実施形態において使用されるかもしれず、本考案の全てではない実施形態は実施形態の１つに関して記載され又は特定の図において示された全ての特徴及び／又はステップを有していると理解すべきである。即ち、開示は、各要素の他の実施形態の各々に関連して（さらに、もちろん、同一の要素の変更態様における両立できる実施の種々の組み合わせに）記載されていると考えられる各要素の各実施形態との組み合わせの観点から完全であると考えるべきである。当業者は、記載されている実施形態の変更態様を発生させるであろう。さらに、用語「備える」、「含む」、「有する」及びそれらの同根語は、請求の範囲に使用した場合、「必ずしもこれに限定されないが含んでいる」ことを意味するであろう。請求の範囲に現れる単数の各要素は、請求の範囲に記載されたように１つ又はそれ以上の要素を意味するであろう。１つ又はそれ以上の群について選択肢が用意されている場合、請求の範囲は、種々の選択肢から選択されたただ１つの群を必要とし、各選択肢の１つは必要としないと解釈されるであろう。要約は、本願の範囲又は請求の範囲を限定すると解釈されないであろう。
【０１１８】
上述した実施形態のいくつかは本考案者等によって熟考された最良の形態を開示しており、従って、本考案に必須なものではなく例として記載されている、構造、動作、又は構造及び動作の詳細を含むであろうことが分かる。ここで記載した構造及び動作は、構造又は動作が異なるものであっても、この技術分野において知られている同一の機能を発揮する等価物で置き換えられる。従って、本考案の範囲は、請求の範囲で用いられている要素及び限定によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、２００  発電機
１１  風力エネルギ
１２  ソーラーエネルギ
１３  ＡＣ／ＤＣ変換器
３０、４０ａ、４０ｂ、４６、４８  ディスク
３１、３２、３３、３４、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ、４５ａ、４５ｂ、２１１、２１２、２１３、２１４、２２１、２２２、２２３、２２４、２３１、２３２、２３３、２３４、３０１、３０３、５１１、５１２、５１３、５１４、５２１、５２２、５２３、５２４、５５１、５５２、５５３、５５４、５６１、５６２、５６３、５６４  磁石
４７  構造
６０ａ、６０ｂ、６１ａ、６１ｂ  表面
６２  回転軸
２０１、５０２  軸
２１０  頂部ディスク
２２０  中間ディスク
２３０  底部ディスク
２４１、２４２、２４３、２４４、２５１、２５２、２５３、２５４、５３１、５３２、５３３、５３４、５７１、５７２、５７３、５７４  発電機コイル
５００  外側ボール
５０１  内側ボール
【図１】
0003172207.tif 000003
【図２】
0003172207.tif 000004
【図３ａ】
0003172207.tif 000005
【図３ｂ】
0003172207.tif 000006
【図３ｃ】
0003172207.tif 000007
【図４ａ】
0003172207.tif 000008
【図４ｂ】
0003172207.tif 000009
【図５ａ】
0003172207.tif 000010
【図５ｂ】
0003172207.tif 000011
【図５ｃ】
0003172207.tif 000012
【図６】
0003172207.tif 000013