(57)【要約】      （修正有）【課題】コイル盤の温度を効果的に下げて、発電機の使用寿命を延ばすことが可能な発電機のコイルの放熱構造を提供する。【解決手段】ケース１０と、前蓋部２０と、回転軸心５０と、複数のファン３１と、コイル盤とによって構成される。該コイル盤の内部にはコイルを設け、該コイル盤の周縁部には、ほぞ部を設け、該前蓋部の内周縁部の壁面には凹溝を設け、該ほぞ部と該凹溝を嵌合させることで、該コイル盤を該前蓋部内に固定するとともに該コイル盤を該ケースと該前蓋部の間に配置し、該回転軸心は、複数の磁石を有する前部回転盤、コイルを有する該コイル盤、及び複数の磁石を有する後部回転盤に貫通させる。該回転軸心には段部を設け、該段部の周縁部には少なくとも一つの凹溝を設け、該コイル盤の周縁部には割溝を設ける。該凹溝と該割溝を設けることにより、発電機が回転する際に生じる熱を空気の気流で拡散させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前蓋部と、回転軸心と、複数のファンと、コイル盤とによって構成され、該コイル盤の内部にはコイルを設け、該コイル盤の周縁部にはほぞ部を設け、該前蓋部の内周縁部の壁面には凹溝を設け、該ほぞ部と該凹溝を嵌合させることで、該コイル盤を該前蓋部内に固定するとともに該コイル盤を該ケースと該前蓋部の間に配置し、該回転軸心は、複数の磁石を有する前部回転盤、コイルを有する該コイル盤、及び複数の磁石を有する後部回転盤に貫通させてなる発電機のコイルの放熱構造において、
該回転軸心には段部を設け、該段部の周縁部には少なくとも一つの凹溝を設け、該コイル盤の周縁部には割溝を設けることを特徴とする発電機のコイルの放熱構造。
【請求項２】
前記回転軸心には少なくとも一つの凹溝をもつ段部を設け、該段部の前後の両端は、前記前部回転盤と前記後部回転盤に連結させることを特徴とする、請求項１に記載の発電機のコイルの放熱構造。
【請求項３】
前記回転軸心の段部に、二つの凹溝を設けることを特徴とする、請求項１に記載の発電機のコイルの放熱構造。
【請求項４】
前記コイル盤の周縁部には、両側に延伸する複数の板状部材を設け、二枚の板状部材の間には割溝を設けることを特徴とする、請求項１に記載の発電機のコイルの放熱構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、回転によって生じる熱気を空気の気流で拡散させる発電機のコイルの放熱構造に関し、特に風力発電機等に適用される放熱構造に関する。  
【背景技術】
【０００２】
電気は人間が生活や仕事をする上で不可欠なエネルギーであり、電気の生成方法は、自然の風力や水力などの自然エネルギーを利用して発電するのが最も好ましい。例えば、風力発電機においては、ファンが風を受けることにより、風力でファンを回転させ、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【０００３】
従来の風力発電機は、主に、発電機コイルをケースと前蓋部の間に設け、回転軸を、盤面に複数の磁石を有する前部回転盤、コイルを有するコイル盤、及び盤面に複数の磁石を有する後部回転盤に貫通させ、回転軸の前端は前蓋部の中心から突出させ、その回転軸の前端はファンケースに連結する。この構造により、風によってファンが動かされると、ファンに連動して回転軸も動き、さらに、それにつれて表面に複数の磁石を有する前、後部回転盤も回転し、それにより回転した磁石は、コイル盤に磁力線を生じさせ、電流が生じる。電流は、導線によって可動フレームの導体レールに伝送され、さらに固定フレームのカーボンブラシに伝送され、その後、導線を通じて固定フレームの外部に伝送されることにより発電の効果を達成する。
【０００４】
発電機が稼動する際、回転軸は高速で回転し、しかも電流が発生するため、ケース内部の温度はどんどん高くなるが、回転軸とケースの間にはほとんど空気の流通がなく、発熱して温度が上昇した空気の大部分はケース内部に留まることになる。また、回転軸は、前部回転盤、コイル盤、及び後部回転盤に密着して貫設されるため、発電機が高速で回転、或いは長時間連続して稼動されると、またはファンを急に止めると、内部のコイル盤の温度は摂氏１００度以上にまで上昇し、発電機の損傷を招きやすく、理想的な構造とはいえない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、コイル盤の温度を効果的に下げて、発電機の使用寿命を延ばすことが可能な発電機のコイルの放熱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達するために、本考案による発電機のコイルの放熱構造は、ケースと、前蓋部と、回転軸心と、複数のファンと、コイル盤とによって構成され、該コイル盤の内部にはコイルを設け、該コイル盤の周縁部には、ほぞ部を設け、該前蓋部の内周縁部の壁面には凹溝を設け、該ほぞ部と該凹溝を嵌合させることで、該コイル盤を該前蓋部内に固定するとともに該コイル盤を該ケースと該前蓋部の間に配置し、該回転軸心は、複数の磁石を有する前部回転盤、コイルを有する該コイル盤、及び複数の磁石を有する後部回転盤に貫通させ、該回転軸心には段部を設け、該段部の周縁部には少なくとも一つの凹溝を設け、該凹溝は螺旋状の凹溝、又は斜め向きの凹溝であり、該段部に設けられた該凹溝は、円周角が等しくなるように設け、該コイル盤の周縁部には割溝を設ける。
【考案の効果】
【０００７】
本考案による発電機のコイルの放熱構造は、凹溝と割溝を設けることにより、回転軸心が回転する際、気流の循環作用が生じ、回転した時に生じた熱を空気の気流によって拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の一実施形態の外観を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態の構造の一部を示す断面図である。
【図３】図２の部材の分解図である。
【図３Ａ】図３のＡ部分の拡大図である。
【図４】本考案の一実施形態を使用した際の気体の流動状態を示した説明図である。
【図５】気体の流動状態を示した図４の断面図である。
【図５Ａ】図５のＡ部分の拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
図１から図３を同時に参照する。本考案による風力発電機は、ケース１０と、前蓋部２０と、ファンカバー３０と、複数のファン３１と、ラダー１５と、支持柱１６とによって構成される。ケース１０と前蓋部２０の内部には、コイル４３を具えたコイル盤４０と、回転軸心５０と、複数の磁石６１を具えた前部回転盤６０と、複数の磁石７１を具えた後部回転盤７０と、三相接続端子台８０とを設ける。ケース１０の尾端の周縁部には連結孔１４を設けるとともに、底部の外側には尾端台座１１を設けて、ラダー１５と結合させる。また、ケース１０の尾端の中心位置には凹溝１７を設けてベアリング１３を連結させ（図２に図示）、ケース１０の下方には垂直管１２を設けて支持柱１６を連結させる。
【００１０】
前蓋部２０はケース１０の前端面の大きさに合わせて設け、前蓋部２０の周縁部には連結孔２１を設ける。連結孔２１はケース１０に設けられた連結孔１８と同じ位置に配置するとともに、連結孔２１には同じ数量の固定ネジ２２を設ける。また、前蓋部２０の中心位置には穿孔を設け、その穿孔内にはベアリング１３ａを連結し（図２に図示）、前蓋部２０の内周縁部の壁面には複数の凹溝２３を設ける。
【００１１】
ファンカバー３０の周縁部には複数のファン３１を設け、ファンカバー３０は回転軸心５０に螺合する。
【００１２】
コイル盤４０の内部にはコイル４３を設けるとともに、コイル盤４０の中央には穿孔を設ける。コイル盤４０の周縁部には、両端に延伸する複数の板状部材４４を設け、二枚の板状部材の間は割溝４２を形成し、各板状部材の外表面には、ほぞ部４１を設ける。
【００１３】
図３Ａも同時に参照する。回転軸心５０は適度な長さをもつ軸体である。回転軸心５０には第一段部５１と第二段部５２を設け、第二段部５２の前端面と後端面にはそれぞれ複数の連結孔５４を設け、第二段部５２の周縁部には複数の凹溝５３を設ける。凹溝５３は、螺旋状の凹溝、又は斜め向きの凹溝にするのが好ましい。図３Ａに示す実施例で設けられた凹溝の数は二つであるが、凹溝は三つ或いは四つ設けることもでき、それぞれの凹溝５３がなす円周角が等しくなるように設ける。
【００１４】
前部回転盤６０は、大きさがコイル盤４０より少し小さい盤体であり、その中心部には軸孔を設ける。軸孔の周縁部にはネジ孔６２を設け、前部回転盤６０の一側の表面には複数の磁石６１を設ける。そして、ネジをネジ孔６２に挿通し、前部回転盤６０を回転軸心５０の前端の連結孔５４に螺合させる。
【００１５】
後部回転盤７０は、大きさがコイル盤４０より少し小さい盤体であり、その中心部には軸孔を設ける。軸孔の周縁部にはネジ孔７２を設け、後部回転盤７０の一側の表面には複数の磁石７１を設ける。そして、ネジをネジ孔７２に挿通し、後部回転盤７０を回転軸心５０の後端の連結孔５４に螺合させる。
【００１６】
前部回転盤６０と後部回転盤７０は、いずれも磁石６１、７１をコイル４３に向けた状態で、コイル盤４０の片側に連結させ、回転軸心５０は、前部回転盤６０、コイル盤４０、及び後部回転盤７０の中心の穿孔に貫通させ、更に、前部回転盤６０と後部回転盤７０を回転軸心５０の第二段部５２の前後の両端面にネジで螺合する。また、コイル盤４０のコイル４３の電線は三相接続端子台８０に接続し、三相接続端子台８０と回転軸心５０はケース１０内に配置させるとともに、回転軸心５０の末端はベアリング１３内に挿設する。また、前蓋部２０は、回転軸心５０の前端に嵌合する。まず、回転軸心５０を前蓋部２０の中心の軸孔に挿通させるとともに、前蓋部２０の内部のベアリング１３ａに挿設し、さらに、前蓋部２０内周縁部の凹溝２３とコイル盤４０の板状部材４４上のほぞ部４１を相互に嵌合させると、コイル盤４０が位置決めされ、最後に、固定ネジ２２で前蓋部２０をケース１０に螺合すると、図４に示すように、本考案の組立てが完成する。
【００１７】
図１と図４に示すように、回転軸心５０の前端はファンカバー３０に嵌合して螺合する。これにより、風が吹いた時、ファンカバー３０のファン３１が風を受けて回転すると、ファン３１に連動して回転軸心５０も回転し、さらに、それにつれて回転軸心５０の第二段部５２の両端面に連結された前部回転盤６０と後部回転盤７０も同時に回転する。前部回転盤６０と後部回転盤７０の複数の磁石６１、７１は、回転する際にコイル盤４０に磁力線を生じさせ、電流が生じる。電流は、導線によって可動フレームの導体レールに伝送され、さらに固定フレームのカーボンブラシに伝送され、その後、導線を通じて固定フレームの外部まで伝送されることにより発電の効果を達成する。
【００１８】
図５と図５Ａも同時に参照する。回転軸心５０が高速で回転する時、前部回転盤６０と後部回転盤７０はコイル盤４０より大きさが少し小さい盤体でありその側縁は隙間空間を形成しているため、ケース１０内部の気体は、回転軸心５０の第二段部５２の周縁部の両側に設けられた凹溝５３と、コイル盤４０の周縁部の各板状部材４４の間の割溝４２とによって気流の通路を形成し、気流の循環作用が生じる。それにより、熱気はケース１０に伝えられて外部に拡散されるとともに、ケース１０内部の温度は受容できる範囲まで下がり、コイル盤４０の使用寿命を延長させることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０    ケース            
１１    尾端台座
１２    垂直管            
１３、１３ａ    ベアリング
１４    連結孔          
１５    ラダー
１６    支持柱            
１７    凹溝
１８    連結孔
２０    前蓋部            
２１    連結孔
２２    固定ネジ        
２３    凹溝
３０    ファンカバー          
３１    ファン
４０    コイル盤          
４１    ほぞ部
４２    割溝            
４３    コイル
４４    板状部材
５０    回転軸心        
５１    第一段部
５２    第二段部      
５３    凹溝
５４    連結孔
６０    前部回転盤          
６１    磁石
６２    ネジ孔
７０    後部回転盤          
７１    磁石
７２    ネジ孔
８０    三相接続端子台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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