(57)【要約】【課題】摩擦負荷がなく、発電が強力で安定し、軽量で修理が容易で、運用層レベルが高く、予期の使用効果を達成する薄型発電機。【解決手段】単一線を巻回して若干の円形或いは楕円形のコイルとして金型内に置き、射出成型してプラスチック回転盤内に埋め込み、各コイルに引き出しの接触点を設け、導電体と接触させ複数のコイルセットを形成し、回転盤に貫通する回転軸を設け、若干の磁石を二つのプラスチック固定盤の内面に固定し、該固定盤の中心孔に軸受を装着し、回転盤両面より突出する中心軸を固定盤の中心孔の軸受と組み合わせて、発電機の基本要件とし、コイルを含有する回転盤の回転により、磁石を含有する固定盤と磁場作用を発生させて発電し、さらに炭素ブラシで電気エネルギーを導出使用し、発電機の使用機能を達成し、並びに電源の入力によりモータに変換して使用可能とする。【選択図】図１
2009017765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転盤（１）、固定盤（２）、コイルセット（３）、軸受（５）、炭素ブラシ（６）及び中心軸（７）を包含する薄型発電機において、
該コイルセット（３）は単一線を巻回して円形或いは楕円形のコイルを形成し、それを金型内に配列放置し、回転盤（１）をプラスチック射出成型して、この円形或いは楕円形のコイルを該回転盤（１）内に埋設し、各コイルに引き出した一つの接触点を設けて、導電体（３１）と接触させて構成し、
磁石（４）を二つの該固定盤（２）の対向する内面に固定し、
該回転盤（１）は二つの該固定盤（２）の対向面の間に組付け、回転盤（１）の回転によりその内部のコイルと該固定盤（２）内の磁石に排斥作用を発生させ、磁場発電を発生させ、該炭素ブラシ（６）を通して電気を導出し、発電機の使用機能を達成することを特徴とする、薄型発電機。
【請求項２】
請求項１記載の薄型発電機において、該回転盤（１）に該回転盤（１）を貫通する中心軸（７）を設け、該固定盤（２）に中心孔（１１）を設け並びに軸受（５）を固定し、該回転盤（１）の中心軸（７）と該固定盤（２）の中心孔（１１）の軸受（５）を組み合わせ、該回転盤（１）を二つの該固定盤（２）の間に組み合わせ、コイルの発生する磁場と磁石（４）の磁場を相互に作用させることを特徴とする、薄型発電機。
【請求項３】
請求項１記載の薄型発電機において、該コイルセット（３）を連続巻回方式で形成することを特徴とする、薄型発電機。
【請求項４】
請求項１記載の薄型発電機において、該コイルセット（３）を連続巻回して同軸コイルセットとなして構成することを特徴とする、薄型発電機。
【請求項５】
請求項１記載の薄型発電機において、磁石（４）を回転させコイルは固定して不動とし、コイルを含有する回転盤（１）を固定し、磁石（４）を含有する二つの固定盤（２）を回転させ、これにより炭素ブラシ（６）等の電気導出の部品の使用を免除し、磁石（４）の回転により磁場を発生し発電するようにしたことを特徴とする、薄型発電機。
【請求項６】
請求項１記載の薄型発電機において、逆方向の運転により電源に炭素ブラシ（６）を通過させて、電源に接続して電源入力し、発電機をモータに変換して使用できることを特徴とする、薄型発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の薄型発電機に係り、特に、磁石とコイルをそれぞれプラスチックで製造した固定盤と回転盤に設置し、回転盤回転の作用を利用してそのコイルと固定盤の磁石の相互移動により磁場を発生させ、発電機能を達成し、また逆方向に電源を導入してモータとしても使用可能とした、薄型発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の発電機の構造は、コイルをヨークに巻回し、磁石をケースに固定し、それはコイルの発生する磁場の、磁石との相互吸着と排斥の作用により運転、発電し、コイルはヨークに巻回して形成し、重量が大きいのみならず、使用材料も多く、コストパフォーマンスが悪く、且つその運転はほとんどがベルトを使用して駆動し、ベルトの緊張度が発電機の中心の回転に影響を与える問題があり、運転時に負荷を発生しやすく、さらにその部品は鉄を材料として製造されるため、磁場が干渉を受けやすく、磁場を集中させにくく、このため電気エネルギーを効果的に十分に発揮させることができず、運転時間が長くなると、回転からずれて回転する現象が出現してコイル摩損の現象を形成し、このため回路切断或いは発電不良と不安定の現象が引き起こされることがある。さらにコイルと磁石は円柱形の円筒内に密閉されるため、組立の難度は高く、また放熱の問題も有している。このほか、その発電量の大きさはそのコイルに使用するニッケル線の太さにより決定されるが、それは製造上、体積の大きさの違いをもたらし、それが量産作業に影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、前述の周知の発電機が、コイルがヨークに巻回されて構成されるため、体積が大きく且つ重量が大きく、コイルの必要量が多く製造コストが高く、発電効果が不安定である等の欠点を有することを鑑み、基本の発電構造を改良し、一種の薄型発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明は、回転盤（１）、固定盤（２）、コイルセット（３）、軸受（５）、炭素ブラシ（６）及び中心軸（７）を包含する薄型発電機において、
該コイルセット（３）は単一線を巻回して円形或いは楕円形のコイルを形成し、それを金型内に配列放置し、回転盤（１）をプラスチック射出成型して、この円形或いは楕円形のコイルを該回転盤（１）内に埋設し、各コイルに引き出した一つの接触点を設けて、導電体（３１）と接触させて構成し、
磁石（４）を二つの該固定盤（２）の対向する内面に固定し、
該回転盤（１）は二つの該固定盤（２）の対向面の間に組付け、回転盤（１）の回転によりその内部のコイルと該固定盤（２）内の磁石に排斥作用を発生させ、磁場発電を発生させ、該炭素ブラシ（６）を通して電気を導出し、発電機の使用機能を達成することを特徴とする、薄型発電機としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の薄型発電機において、該回転盤（１）に該回転盤（１）を貫通する中心軸（７）を設け、該固定盤（２）に中心孔（１１）を設け並びに軸受（５）を固定し、該回転盤（１）の中心軸（７）と該固定盤（２）の中心孔（１１）の軸受（５）を組み合わせ、該回転盤（１）を二つの該固定盤（２）の間に組み合わせ、コイルの発生する磁場と磁石（４）の磁場を相互に作用させることを特徴とする、薄型発電機としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の薄型発電機において、該コイルセット（３）を連続巻回方式で形成することを特徴とする、薄型発電機としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の薄型発電機において、該コイルセット（３）を連続巻回して同軸コイルセットとなして構成することを特徴とする、薄型発電機としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の薄型発電機において、磁石（４）を回転させコイルは固定して不動とし、コイルを含有する回転盤（１）を固定し、磁石（４）を含有する二つの固定盤（２）を回転させ、これにより炭素ブラシ（６）等の電気導出の部品の使用を免除し、磁石（４）の回転により磁場を発生し発電するようにしたことを特徴とする、薄型発電機としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の薄型発電機において、逆方向の運転により電源に炭素ブラシ（６）を通過させて、電源に接続して電源入力し、発電機をモータに変換して使用できることを特徴とする、薄型発電機としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の薄型発電機は、回転盤、固定盤、コイルセット、磁石、軸受、炭素ブラシと中心軸等の構成部品を包含する。そのコイルセットは単一線を巻回して若干の円形或いは楕円形のコイルを形成し、それを金型内に置き、射出成型してプラスチック回転盤内に埋め込み、各コイルに引き出しの接触点を設け、導電体と接触させて構成する。回転盤には貫通する回転軸を設ける。若干の磁石を二つのプラスチック固定盤の内面に固定し、該固定盤の中心孔に軸受を装着し、回転盤両面より突出する中心軸を固定盤の中心孔の軸受と組み合わせて、発電機の基本要件とする。コイルを含有する回転盤の回転により、磁石を含有する固定盤と磁場作用を発生させて発電し、さらに炭素ブラシで電気エネルギーを導出使用し、発電機の使用機能を達成し、本発明は並びに電源の入力によりモータに変換して使用可能である。
【０００６】
本発明の発電機の採用する磁石は平面磁石とし、作用上、磁区を同一位置に固定でき、且つ両面の磁石間隙を固定して、磁場に非常に強い位置を達成させ、ゆえに発電量は伝統的な発電機よりも強い。
【０００７】
本発明は両面磁石を利用してコイルとの間の空隙を磁場となすことにより、摩損問題を存在させず、且つ磁石を両辺に固定する時、発生する電気エネルギーは同一エリア内にあり、且つ平均して分布するが、運転により流失することがなく、且つさらに発電量をアップできる。このほか、本発明の薄型発電機は複数が組み合わされて一体とされ得て、単一セットに局限されず、必要電気量を増加できる。その構造は従来にはなく、且つ摩擦負荷がなく、発電が強力で安定し、重量が軽く修理が容易で、運用層レベルが高く、予期の使用効果を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１から図５に示されるように、本発明の薄型発電機の構成要件は、回転盤１、二つの固定盤２、若干のコイルセット３、若干の磁石４、軸受５、炭素ブラシ６と中心軸７を包含する。
【０００９】
前述の若干のコイルセット３の巻回は伝統的な巻回方式を打破するもので、ヨーク上に巻回する必要がなく、本発明の第１実施例（図１及び図３参照）には、単一線が円形或いは楕円形に巻回されてコイルが形成された後に、該コイルが回転盤１金型内に配列放置され、プラスチック射出成型により回転盤１内に埋設され、その各コイルには引き出しの接触点が設けられて、導電体３１と接触させられ、こうしてコイルセット３が構成される。該回転盤１を固定された中心軸７が貫通し、すなわち中心軸７が回転盤１の両面において突出する。
【００１０】
前述のコイルセット３のコイル巻回の第２実施例は、図４に示されるように、連続巻回の方式で形成される。
【００１１】
前述のコイルセット３のコイル巻回の第３実施例は、図５に示されるように、連続巻回して同軸コイルセットとなす方式で形成される（図示されているのは四つのコイルセット）。
【００１２】
前述のコイルセット３の各種実施例は、直接プラスチックと融合させる方式を採用し、これによりその必要とするコイル材料は、伝統的なヨークに巻回する場合のコイル材料より非常に少なく、これにより製造コスト節約の要求を達成する。
【００１３】
前述の若干の磁石４の最良の実施例は半円形に形成され、二つの半円形が一組とされ、それぞれ絶縁材料例えばプラスチックで製造された固定板２の対向する内面に固定され、該固定盤２には中心孔１１が設けられ、軸受５は該中心孔１１に固定される。該中心孔１１の周辺に若干の炭素ブラシ孔１２及びネジ固定孔１３が設けられ、炭素ブラシ６が炭素ブラシ孔１２内に設けられ、ネジ固定孔１３の固定ネジ１４により固定される。
【００１４】
前述の回転盤１はその両面より突出する中心軸６が、固定盤２の中心孔１１の軸受５と組み合わされ、これにより回転盤１が二つの固定盤２の間に位置させられ、こうして発電機の基本要件が形成される。
【００１５】
前述の発電機はコイルを包含する回転盤１の回転と、磁石４を包含する固定盤２により、磁場を発生し発電し、さらに導電体３１と炭素ブラシ６により電気を導出し、発電機の使用機能を構成する。
【００１６】
本発明の薄型発電機の主要な特色は、その運転方式がコイルが回転し磁石は固定され不動であることである。しかしそれはまた実施例上、磁石が回転してコイルが不動と設計され得て、且つこの方式は必ずしも炭素ブラシを使用しなくてもよく、直接磁石の回転で形成される磁場により電気エネルギーを生成し、炭素ブラシを通さずに直接電気エネルギーを導出し、発電の目的を達成できる。
【００１７】
このほか、本発明の薄型発電機は電源に接続して発電機をモータに変換して使用でき、それはまたトルクが大きく且つ運転が快速な薄型モータとされ、ファン或いはその他の駆動モータとして使用され、いずれも非常に適合する。
【００１８】
前述の接続される電源は実施例上は単一電源、或いはデュアル電源とされ、それはモータのトルクの大きさにより決定される。さらに発電機で生成した電力を運用するときは、単一発電のほか、複数の発電機を直列或いは並列に連結して一体として発電でき、すなわち重量と体積を軽減しつつ、必要な電気量と性能を達成できる。
【００１９】
前述の発電機は磁石の両面がコイルとの空隙で磁場を形成し、ゆえに摩擦と摩損の問題はほとんどなく、さらにコイルセットに使用されるエナメル線はプラスチック内に融合され、外在の吸引により磁場が干渉されることがなく、磁場を集中させられ、且つ中心軸或いは軸受が中心から偏るときも、エナメル線の摩損問題がない。
【００２０】
本発明の薄型発電機のコイルはプラスチック回転盤内に埋設され、ヨークを使用して巻回する必要がなく、磁石は２片のプラスチック固定盤に固定され、重量が軽く、負荷が少なく、コイル材料を節約でき、組立が簡単で摩損と放熱の問題がなく、発電が強力で安定し、且つ摩擦負荷がなく、重量が軽く、修理が簡単で、運用上、モータに変換できるほか、さらに以下に運用可能である。
１．風力発電：  風力を運用してタービンを運転し、加速器を駆動して本発明の発電機に伝動し、本発明の発電機はプラスチックで製造されているため、運転上、負荷が少なく且つ重量が軽く、外在の干渉を受けず、或いはその他の鉄製物品を吸着して発電に影響が生じることがなく、風力発電の運転を最小の運転として、最大の発電量を達成させることができる。
２．水力発電：  水の衝撃力を運用して運転し、本発明の発電機に運転を発生させて発電させ、水の衝撃力は風より大きいため、発電の能力上、予期される発電量を達成でき、さらに本発明の発電機構造は軽量で抵抗力が比較的少なく、伝統的な発電機に比べて更に発電効果を有する。
３．小モータ駆動発電：  小モータを運用して本発明の発電機を駆動する場合、小モータの運転に必要な電気エネルギーは本発明の発電機が発生する電気エネルギーより小さく、小電力の駆動が必要とされる場合において、本発明の発電機は小エネルギーの動力で運転し、比較的大きな発電エネルギーを達成できる。
４．火力発電：  本発明の発電機は運転して発電し、負荷が少なく且つ重量が軽く、構造が簡単で抵抗力が少ない等の長所を有するため、火力発電に運用されると、伝統的な火力発電に比べて、予期される発電エネルギーを容易に達成できる。
【００２１】
総合すると、本発明の薄型発電機は運用層レベルが高く、予期された使用効果を達成でき、特許の要件に符合する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の分解図である。
【図２】本発明の組合せ断面図である。
【図３】本発明のコイルセットの第１実施例の正面図である。
【図４】本発明のコイルセットの第２実施例の正面図である。
【図５】本発明のコイルセットの第３実施例の正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  回転盤
２  固定盤
３  コイルセット
４  磁石
５  軸受
６  炭素ブラシ
７  中心軸
１１  中心孔
１２  炭素ブラシ孔
１３  ネジ固定孔
１４  固定ネジ
３１  導電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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