(57)【要約】【課題】  小さな力でかつ省エネルギーで高い効率の、磁石の反発往復動作を利用するシーソー構造の電磁誘導発電機構を得ることである。【解決手段】  同極反発の遊動する磁石１１を有する磁石スライドチャンネル９を内蔵するコイル保持筒３とシーソー構造の発電ユニット保持体４およびシーソー主軸支持架１４からなる電磁誘導発電ユニットで、初動外力の傾きによりシーソー様の往復慣性運動を利用して交流を得るもので、かつ、減衰する住復運動を小さな補助的なエネルギーにより補完して連続発電せしめるようにしてなる。更には、複数個の電磁誘導発電ユニット２を並列及び多段に配置しこれをリンク機構で同期させるようにして、かつそれぞれのコイル端末Ａ・Ｂを並列に結線して後段の変圧器に接続させて必要な電力を得られるようにしてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル両端に２個の固定磁石とこれらに同極反発する１個の遊動する磁石を有する磁石スライドチャンネルを内蔵するコイル保持筒とシーソー構造の発電ユニット保持体およびシーソー主軸支持架からなる電磁誘導発電ユニットにおいて、初動外力を与えると傾きにより磁石スライドチャンネル内部の遊動する磁石が傾いた側に移動し、チャンネル端部の固定磁石との同極反発により瞬時に反対側に滑走移動してシーソー主軸支持架付近を過ぎる頃にバランスを変えてもう一方の固定磁石に向かい、再び同極反発を受けてシーソー様の往復慣性運動を利用して交流を得るもので、かつ、減衰する往復運動を小さな補助的なエネルギーにより保管して連続発電せしめるようにしてなる反発磁石による連続電磁誘導機構。
【請求項２】
複数個の電磁誘導発電ユニットを並列及び多段に配置しこれをリンク機構で同期させるようにして、かつそれぞれのコイル端末を並列に結線して後段の変圧器に接続させて必要な電力を得られるようにしてなる請求項１記載の反発磁石による連続電磁誘導機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、原子力や火力、水力、あるいは太陽光や風力、地熱等を用いず、簡単で小型な磁力反発動作を応用した電磁誘導方式による電力発生機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、発電を目的とする電力発生機構において、原子力や火力のようにそれらの熱エネルギーを利用して蒸気を発生させ発電機を回すもの、同じく熱エネルギーを利用するものでも地熱発電では直接蒸気で発電機を回すもの、運動エネルギーを利用するものでは水力発電のようにダムの位置エネルギーを利用して発電機を回すもの、風力発電では風の運動エネルギーを直接発電機に伝えるというようにいずれも発電機を回すという共通の特徴があったが、太陽光発電ではこれらと異なり回転式の発電機は不要であり、光エネルギーを直接電気に転換するという方式を取る。現代の高度な文明社会に電力は一瞬たりとも停止することは許されないが、電力を安定的に供給維持するため大きな問題も抱えている。熱エネルギーを利用するものは継続的に化石燃料やバイオ燃料、核燃料を必要としているため、それらエネルギー源の安定的確保が重要であるとともに発電設備も大掛かりである。更にいえば、原子力発電の安全性が世界中で大きな問題となっている。近年、再生可能なエネルギーとして太陽光発電や風力発電などがクローズアップされているが、太陽光発電では日射条件に左右されやすく当然に夜間は発電できない。風力でも風が強くなければ発電できない上、設置場所も問題であったし、その欠点を補うため必要とされる高度な蓄電装置も開発途上であり、現状では補助的なものといわざるを得ない状況である。今日、我々が利用できる熱エネルギー源には、石油や天然ガス、石炭、核燃料などさまざまなものがあるがその多くが電力エネルギーに転換されている事実は、電力が市民生活及び産業活動を支える重要で普遍的なエネルギーであることの証明である。このことは同時に、エネルギー資源の有無が国家の安全保障問題であることも物語っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来の技術でも述べたように、従来の発電方式には各種あったが、発電量の過半が火力や原子力に依存せざるを得ない状況であり、有限なエネルギー資源の安定確保に問題が無いとはいえなかった。再生可能なエネルギーでは太陽光や風力を利用した発電システムがあるがいずれも完成された発電システムと言える域に達してはいない。立地の問題や高コスト、効率的な蓄電装置、天災への抗靭性など解決しなければならない問題も多い。本発明はこのような従来の技術に鑑みてなされるもので、電力エネルギーを得るために有限なエネルギー資源を非効率に濫用するのではなく、小さな力でかつ省エネルギーで高い効率の発電機構を得ることを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、この課題を解決するために、磁石の反発往復動作を利用するシーソー構造の電磁誘導発電機構を採用する。ファラデーの法則等により、導線のコイルに磁石を近づけたり遠ざけたりする動作が導線のコイルに電流を流す起電力を生じるということが判っている。この原理を応用してあらゆる種類の発電機やモーターが作られた。【０００５】  この原理を認識しつつ、外部からの受ける力を最小限にしつつ導線のコイルに磁石を連続して近づけたり遠ざけたりさせる方法が重要である。そのために本発明では３個の磁石の相互反発を利用する。磁石スライドチャンネルに納められた中央の遊動する磁石が最初の外力でどちらかに移動した後、左右の固定された磁石との反発によってもとの方向に戻りつつ重心が移動するのだが、この重心移動にあわせて電磁誘導発電ユニットがシーソーのように傾けばよい。電磁発電ユニットはシーソー構造の発電ユニット保持体に固定されるが、その左右長さ方向中央にある主軸部分で傾きが左右釣り合うようにされる。電磁誘導発電ユニットは円筒状のコイル保持筒に導線を適宜複数回巻きつかせ、その左右のコイル端末はシーソー運動の邪魔にならないような適宜の長さで保たせるようにする。あるいはコイル端末はスパイラル加工しても良い。このように形成されたコイル保持筒の左右両端外側にはエンドキャップが嵌められるが、このエンドキャップの中央には磁石スライドチャンネルが貫通される穴を有する。挿入する磁石スライドチャンネルはコイル保持筒よりも長くて左右のエンドキャップから外へ飛び出るが、その飛び出る長さは各磁石の長さ２個分より大きくする。磁石スライドチャンネルはいわゆるＣ型チャンネルのような断面形状でも丸パイプや角パイプでも構わないが、遊動する磁石がチャンネルから離脱しないよう又、遊動する磁石が押す空気を抵抗無く排気できれば良い。磁石スライドチャンネルの内面は滑走しやすくするためにテフロン（商標）のような摩擦抵抗の低い樹脂でライニングしておくか又は、シリコンオイルが注入できる構造でも良い。磁石スライドチャンネルに設置される３個の磁石は、２個は両端に固定され、残り１個は両端の磁極と反発するよう遊動させる。磁石は小型で強力なものを用いるが、発電中にコイル自体も遊動する磁石の動きを抑制するような干渉を与えるので、磁石の大きさとコイル巻き数は連続してシーソー運動が続くような条件に設定しなければならない。又、磁石の反発で遊動可能な距離も重要であるが、これらは各要素の相関関係で求める。このように構成された電磁誘導発電ユニットをシーソー主軸支持架に取り付け、指等で電磁誘導発電ユニットの一端を下に押せば連続するシーソー運動が始まる。なお、シーソー主軸支持架の主軸下方には角度調整の調整板を設けて安定したシーソー運動が維持できるようにする。このような構成によって遊動する磁石の重心移動にあわせて電磁誘導発電ユニットが連続してシーソーのように傾き、交流電圧を発生せしめる。しかし、重力や摩擦によってこの運動はやがて収束するので発生させた電流の一部を用いて間歇的に外力を与えてシーソー運動を維持せねばならない。又、この間歇的な外力をできる限り小さなものにするために左右のバランスは��密にし、バランス調整のためのバランス調整ねじを両端に設けても良い。更には、この間歇的な外力は機構自体が発電した電力を使用するのではなく再生可能なエネルギーで代用させることもできる。【０００６】  以上が反発磁石による電磁誘導発電機構の基本概念である。これを現実的に大きな出力を得るためには、上記の電磁誘導発電ユニットを複数個、並列かつ多段に配置すればよい。この場合、シーソー運動を同調させるために各電磁誘導発電ユニット同士の動きを精密にリンクさせることが必要となるが、シーソー構造の発電ユニット保持体の所定位置に設けた連接軸にリンクロッドなどでリンクさせる。目的の電力を確保するためには、後段に必要な容量の汎用変圧器を構成すればよい。この場合、それぞれの向きのコイル端末同士を結線すれば電流容量を大きくすることができる。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように本発明の反発磁石による連続電磁誘導機構は、磁石同士の極性反発の往復慣性運動を利用しつつ小さな補助的なエネルギーにより連続かつ低コストで効率よく交流電圧を発生させる効果を有する。【０００８】  磁石の往復慣性運動を維持させるための外力は極めて小さく、小さな川の流れの運動エネルギーなどを利用すれば雨天や夜間でも発電できるという効果を有する。【０００９】  回転部分を持たないために比較的静寂であり、機構自体のライフも長くなるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１０】  本発明の概念を図１から図４に基づいて説明すると、図１は本発明の反発磁石による連続電磁誘導機構１の部品構成を示す斜視図である。電磁誘導発電ユニット２は、コイル保持筒３とシーソー構造の発電ユニット保持体４から構成されるもので、コイル保持筒３はシーソー構造の発電ユニット保持体４の半円筒部分に納められ、左右のボルト１９で左右それぞれのエンドキャップ８を係止してなる。このエンドキャップ８はコイル保持筒３に被されるようになっていてかつ、中央に後で述べる磁石スライドチャンネル９を貫通させ係止できるもので樹脂の成型品で得る。なお、このコイル保持筒３の断面を貫通するように挿入固定された磁石スライドチャンネル９が、シーソー主軸支持架に支えられたシーソー構造の発電ユニット保持体４が最初の外力によって傾いたときに遊動する磁石１１が傾いた側へ滑走して移動する結果、磁石スライドチャンネル９端部の固定磁石１０に反発して再度反対側に滑走して主軸１５付近を越えたとき重心が変わり反対側が傾くようになっている。この磁石同士の極性反発による往復慣性運動を繰り返すことで電磁誘導発電が行われる。しかし、摩擦などの抵抗によりこの運動は時間的経過とともに減衰するので補助的に運動エネルギーを与える必要があるが、この補助的運動エネルギーの付与方法については説明しない。新しい電磁誘導機構を得ることが本特許の目的だからである。【００１１】  磁石スライドチャンネル９はいわゆる押し出し加工のＣチャンネル様で、そのフランジにより磁石が外れないようになっていて、両端は閉じられる。この両端に固定磁石１０がそれぞれ固定されるが、遊動する磁石１１と反発するような向きの極性で設置する。磁石スライドチャンネル９は丸パイプでも角パイプでも構わないが遊動する磁石が押す空気を抵抗無く排気できれば良い。３個の磁石は共通のものでよく、小型で強力なものを用いるが、発電中にコイル自体も遊動する磁石の動きを抑制するような干渉を与えるので、磁石の大きさとコイル巻き数は連続してシーソー運動が続くような条件に設定しなければならない。又、磁石同士の反発による移動可能な距離と角度も重要であるが、これらは導線の太さや巻き数、コイル保持筒３の直径など諸々の要素の相関関係で求める。【００１２】  図３ではこのように構成された反発磁石による連続電磁誘導機構１の連続するシーソー運動を示す。【００１３】  図４では請求項２に示す反発磁石による連続電磁誘導機構１を示すが、並列に連接するには連接軸１６を用い、多段に重ねるときは上下の連接軸１６を繋ぐリンクロッド１７を用いる。この場合、各電磁誘導発電ユニットのコイル端末Ａ６及びコイル端末Ｂ７はそれぞれ並列に結線する。【００１４】  このような並列多段型にする場合、シーソー主軸支持架１４とベース１３は、支える部材の重量と振動に耐えるだけの強度を持たせる。なお、全体をカバーする構造でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  このように構成された本発明は、地球に優しい新しい電力確保手段として産業上の利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】  本発明の反発磁石による連続電磁誘導機構の部品構成を示す斜視図である。
【図２】  本発明のコイル保持筒の平面図である。
【図３】  本発明の反発磁石による連続電磁誘導機構の動作を示す概念図である。
【図４】  本発明請求項２に示す反発磁石による連続電磁誘導機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】１    反発磁石による連続電磁誘導機構
２    電磁誘導発電ユニット
３    コイル保持筒
４    シーソー構造の発電ユニット保持体
５    コイル
６    コイル端末Ａ
７    コイル端末Ｂ
８    エンドキャップ
９    磁石スライドチャンネル
１０  固定磁石
１１  遊動する磁石
１２  磁石固定具
１３  ベース
１４  シーソー主軸支持架
１５  主軸
１６  連接軸
１７  リンクロッド
１８  調整板
１９  ボルト
２０  バランス調整ボルト
【図１】
2013040605.tif 000003
【図２】
2013040605.tif 000004
【図３】
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【図４】
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