(57)【要約】【課題】低コストで各種電力が手軽に得られる発電装置を提供する。【解決手段】縦方向に回転する円形のリング体１と、リング上に円形に多数配置される発電機２と、リング体を縦方向に回転させるモータ３と、モータへの給電と各発電機の発電電力を配線４を介して充電・蓄電するバッテリーを有する受電装置５とを有するものである。【選択図】図１
2005039949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向に回転する円形のリング体と、前記リング体上に円形に多数配置される発電機と、前記リング体を縦方向に回転させるモータと、前記モータへの給電と前記各発電機の発電電力を配線を介して充電・蓄電するバッテリーを有する受電装置とから構成されることを特徴とするリング状発電システム。
【請求項２】
前記発電機は、ＮＳ極が対向する永久磁石の間に収納したコイルが回転する構造であって、前記永久磁石にウエイト（錘）を垂下することによって前記リング体の回転に対して永久磁石は回転せずにコイルが回転するものであることを特徴とする請求項１記載のリング状発電システム。
【請求項３】
前記受電装置は、入力電圧および出力電圧を１律調整する機能と、電力を備蓄するバッテリーを有することを特徴とする請求項１記載のリング状発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング状構造体に多数の発電機を配置してリング体を回転させ発電するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変形型の発電機の例として、特許文献１には「外部エネルギー無しで、モータと発電機を連続的に複数個接続し、最終的に得たい電力・電流容量を確保するための発電装置」が開示されている。この発明は、最初小型のモータをバッテリーで駆動し、発電機を回転させて発電し、同時にバッテリーに充電する。充電したバッテリーから変換装置（トランス等の昇圧装置）を介して次の大容量のモータを駆動し発電機を発電させ電力を充電する。という動作を繰り返して所望の電力を得るというものである。
【０００３】
一方、特許文献２には、水平の輪を永久磁石の配列によって横に水平に回転させ、発電機を駆動して発電する「磁力の両端を利用し水平の輪を回転させその中心軸に発電機を接続する発電装置」が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０６２１号公報（第２頁、図第１）
【特許文献２】特開２００２−６４９６９号公報（第２頁、図第１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、最初の１２Ｖ定格のモータ、発電機から、１００Ｖ定格の発電機を回して１００Ｖの発電出力を得るまで、変換装置から更に１００Ｖ定格のモータと発電機のペアを使用して出力しているが、１２Ｖ定格の発電機の出力電圧から、１００Ｖの出力電圧を得るには、昇圧用のトランスとレギュレータを組み合わせた変換装置で十分であって、次の１００Ｖ定格のモータと発電機のペアは不要で無駄であるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２の装置は、リニアモータの変形であって、リニアモータの駆動コイルによる駆動力を永久磁石に置き換えたものであり、起動・停止が自由に制御できない、ことと断続的な回転力となり一定速度の回転が不可能であって、且つ、回転速度が１パターンで変えられないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、等速度で回転して回転速度も自由に変化させることができるリング駆動体によって、発電電力、電圧、電流容量が自由に制御できる低コストのリング状発電システム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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、縦方向に回転する円形のリング体と、前記リング体上に円形に多数配置される発電機と、前記リング体を縦方向に回転させるモータと、前記モータへの給電と前記各発電機の発電電力を配線を介して充電・蓄電するバッテリーを有する受電装置とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記発電機は、ＮＳ極が対向する永久磁石の間に収納したコイルが回転する構造であって、前記永久磁石にウエイト（錘）を垂下することによって前記リング体の回転に対して永久磁石は回転せずにコイルが回転するものであることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記受電装置は、入力電圧および出力電圧を１律調整する機能と、電力を備蓄するバッテリーを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータを駆動力としているために、完全な等速度運転、運転速度の変更が可能であって、低エネルギーを基に低コストの構成で自由に直流、交流の別を問わず各種の電圧値の電力を作成提供できるので、各種家庭用や商業用の自家発電装置や、医療機関、災害時などの緊急発電設備や、その他に、催しもの、アトラクションなどの野外発電設備などの各種の用途に安価に利用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係るリング状発電システムの構成図である。図１において、１は縦方向に回転する構造のリング体である。２はリング体１に多数配置される発電機である。３はスポークなどの回転伝導体６を介してリング体１を回転させる動力源のモータで、４は各発電機２から受電装置（バッテリー等）５への配線である。７は受電装置５からモータ３への給電線である。６ａは、リング体１の中心軸を支える支持構造体である。
【００１４】
図２は図１に示すＡ部の発電機２の側面断面図であり、コイル１０が永久磁石Ｎ極１１ａ、Ｓ極１１ｂの内部に回転自在に収納されている。
【００１５】
１４は、コイル１０を軸支し、前記リング体１に固定される発電機軸で、１５は、内部に永久磁石１１ａ、１１ｂを対向させて配置した回転体で、発電機軸１４に回動自在に外嵌されている。
【００１６】
１２は、回転体１５にアーム１３ａ、１３ｂを介して吊下されたウエイト（錘）で、バランサーとして常にリングの回転に対して磁石１１ａ、１１ｂの向きを水平に保ち回転させない。
【００１７】
図３（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図であり、図３（ａ）はコイル１０からの引き出し線４の配置を示している。図３（ｂ）は発電機の正面断面図で、発電機２はリング体１の中心軸と同じ向きに発電機軸１４の軸が向くように、リング体１の円周上に取付けられている。
【００１８】
つぎに本発明の発電システムの動作について説明する。
【００１９】
先ず、リング体１に発電機２を複数図３（ｂ）に示す向きに設置する。図１の実施の形態では１６個の発電機２をリング体１の円周上に等間隔に取付けている。円周上に等分に取り付けることにより、対向する円周上の発電機２が相互にその重量を打ち消しあう。このため、リング体１の回転駆動に当たり重力に逆らうエネルギーを要しない構造となる。
【００２０】
受電装置（バッテリーを含む）５から給電線７を介してモータ３へ給電し、モータ３を起動し、リング体１を回転させる。ここで、リング体１は図１に示すように時計回りに回転しているとすると、リング体１がスタート点Ｘから９０度回転してＹ点に到達した時点では、リング体１に固定された発電機２の発電機軸１４も連れて９０度回転するが、ウエイト１２は重力により回転体１５をスタート地点Ｘ点と、Ｙ点で同じ水平位置に位置させ、回転させない。
【００２１】
一方、発電機軸１４に軸支されたコイル１０はリング体１の回転に連れて回転するので、リング体１が１回転する間にコイル１０は１回転することになり、その間回転体１５内部に対向配置された磁石１１はウエイト１２の効用によりスタート点Ｘ点の位置と同じ姿勢を保ち続ける。
【００２２】
これによって、磁石１１とコイル１０間の磁力線が変化して発電される。
【００２３】
各発電機２は図３（ａ）に示すそれぞれの配線４を介して受電装置５へ発電電力を送り、受電装置５は各発電機２の発電力のバラツキを調整して１律の電圧値として充電装置（バッテリー）を充電する。
【００２４】
充電装置（バッテリー）は、直列型と並列型の構成が可能で、例えば、各入力電圧を直列接続なら、発電機１台当たりの電圧が１２Ｖなら１０台で１２０Ｖ、並列接続なら電圧は１２Ｖで電流容量が直列型の１０倍となる。
【００２５】
すなわち、本発明の発電機の配置によれば、１台のモータ３で回転駆動するリング体１の円周上に配置された複数の発電機２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・がそれぞれ発電することにより、供給電力以上の電力を得ることができる。
また、更に各種の出力電圧が必要な場合は、トランスとレギュレータによる。
【００２６】
また、受電装置５には、変圧装置を接続して昇圧、降圧して各種の直流電圧を生成・出力することができる。更に、交流電圧が必要な場合も、インバータ等を接続すれば所望の交流電圧も出力することができる。
【００２７】
なお、発電機２の発電電力、電圧については、コイル１０の巻ターン数ｎ、太さｄ、磁石１１の強さ（磁束密度Ｂ）、回転速度ｒｐｍ、等の各要素によって異なり、自由に選択できる。
【００２８】
また、ここまでは、磁石１１にウエイト１２を下げてコイル１０を回転するように説明したが、コイル１０にウエイト１２を付けて磁石１１を回転させるように、逆にしても同様な動作が得られることは勿論である。
このように本発明は各種の電力を自由に発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係るリング状発電システムの構成図である。
【図２】図１に示す発電機の側面断面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示すＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ正面断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  リング体
２  発電機
３  モータ
４  配線
５  受電装置
６  回転伝導体
６ａ  支持構造体
７  給電線
１０  コイル
１１  磁石
１１ａ  Ｎ極
１１ｂ  Ｓ極
１２  ウエイト
１３  アーム
１３ａ、ｂ  左、右アーム
１４  発電機軸
１５  回転体
【図１】
2005039949.tif 000003
【図２】
2005039949.tif 000004
【図３】
2005039949.tif 000005