JP2002051534A - 家庭用発電システム - Google Patents
家庭用発電システムInfo
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- JP2002051534A JP2002051534A JP2000236167A JP2000236167A JP2002051534A JP 2002051534 A JP2002051534 A JP 2002051534A JP 2000236167 A JP2000236167 A JP 2000236167A JP 2000236167 A JP2000236167 A JP 2000236167A JP 2002051534 A JP2002051534 A JP 2002051534A
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- power generation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】気象上の影響を受けることなく常に安定した電
力を供給することができ、且つエコロジーに優れた家庭
用発電システムを提供することを目的とする。 【構成】セルフジェネレーティングモータと、大容量の
電気二重層コンデンサと、ＡＣ／ＤＣコンバータとから
発電システムを構成して、セルフジェネレーティングモ
ータにより発電された直流電力の出力端とその直流電力
が入力されるＡＣ／ＤＣコンバータの入力端の間に大容
量の電気二重層コンデンサを並列に介在させて、発電さ
れた直流電力が電気二重層コンデンサを経てＡＣ／ＤＣ
コンバータに入力され、そこで交流電力に変換されて家
庭内の配電線に出力されるようにする。また、必要時に
電気二重層コンデンサを充電する充電手段を設ける。
力を供給することができ、且つエコロジーに優れた家庭
用発電システムを提供することを目的とする。 【構成】セルフジェネレーティングモータと、大容量の
電気二重層コンデンサと、ＡＣ／ＤＣコンバータとから
発電システムを構成して、セルフジェネレーティングモ
ータにより発電された直流電力の出力端とその直流電力
が入力されるＡＣ／ＤＣコンバータの入力端の間に大容
量の電気二重層コンデンサを並列に介在させて、発電さ
れた直流電力が電気二重層コンデンサを経てＡＣ／ＤＣ
コンバータに入力され、そこで交流電力に変換されて家
庭内の配電線に出力されるようにする。また、必要時に
電気二重層コンデンサを充電する充電手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭用に使用される発
電システムに関するものである。
電システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、家庭で使用される電力は、
各地方毎に置かれている電力会社から供給を受けている
のが普通であるが、最近では、エコロジー化や規制緩和
から、その家庭において使用される電力を自給する家庭
が増加している。その自給のシステムとしては、よく知
られる所の太陽光発電いわゆるソーラーパワーによる発
電システムで、これは、家の屋根の上に太陽光線を電気
に変換するソーラーパネルを数多く敷き詰め、このソー
ラーパネルによって作られた電力を家庭で用いるもので
ある。
各地方毎に置かれている電力会社から供給を受けている
のが普通であるが、最近では、エコロジー化や規制緩和
から、その家庭において使用される電力を自給する家庭
が増加している。その自給のシステムとしては、よく知
られる所の太陽光発電いわゆるソーラーパワーによる発
電システムで、これは、家の屋根の上に太陽光線を電気
に変換するソーラーパネルを数多く敷き詰め、このソー
ラーパネルによって作られた電力を家庭で用いるもので
ある。
【０００３】しかし、この太陽光発電による発電システ
ムは、家庭で消費する電力量によってはソーラーパネル
を数多く敷設しなければならないため、ソーラーパネル
の購入また敷設にかかる費用が高額となるのである。そ
して、発電には太陽光の照射が絶対条件となることか
ら、曇天や雨天の日では思うように電力を得ることがで
きなくなり、このときは、既存の電力会社からの電力の
供給を受けなければならないのである。
ムは、家庭で消費する電力量によってはソーラーパネル
を数多く敷設しなければならないため、ソーラーパネル
の購入また敷設にかかる費用が高額となるのである。そ
して、発電には太陽光の照射が絶対条件となることか
ら、曇天や雨天の日では思うように電力を得ることがで
きなくなり、このときは、既存の電力会社からの電力の
供給を受けなければならないのである。
【０００４】従って、エコロジー的には優れている太陽
光発電ではあるが、太陽光の照射により発電能力が左右
されてしまうという致命的な問題があり、また、電力を
得るソーラーパネルは殆どが屋根の上に敷設されるた
め、台風や雹等の気象上の影響によってソーラーパネル
が破損することもあって、発電設備の維持管理には当初
予定もしていない出費も加わるのである。このため、自
己発電設備を設置してまで電力を自給するメリットは極
めて少ないのが現状である。
光発電ではあるが、太陽光の照射により発電能力が左右
されてしまうという致命的な問題があり、また、電力を
得るソーラーパネルは殆どが屋根の上に敷設されるた
め、台風や雹等の気象上の影響によってソーラーパネル
が破損することもあって、発電設備の維持管理には当初
予定もしていない出費も加わるのである。このため、自
己発電設備を設置してまで電力を自給するメリットは極
めて少ないのが現状である。
【０００５】
【目的】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
で、気象上の影響を受けることなく常に安定した電力を
供給することができ、且つエコロジーに優れた家庭用発
電システムを提供することを目的とするものである。
で、気象上の影響を受けることなく常に安定した電力を
供給することができ、且つエコロジーに優れた家庭用発
電システムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、モータとジェネレータが一つに構成された自己発
電型の直流モータと、大容量コンデンサと、電流変換手
段とからなる家庭用発電システムであって、ジェネレー
タから出力された直流電力は、その直流電力の出力端に
並列接続される大容量コンデンサを経て電流変換手段に
供給され、その電流変換手段で交流電力に変換されて出
力されることを特徴とする家庭用発電システムである。
ろは、モータとジェネレータが一つに構成された自己発
電型の直流モータと、大容量コンデンサと、電流変換手
段とからなる家庭用発電システムであって、ジェネレー
タから出力された直流電力は、その直流電力の出力端に
並列接続される大容量コンデンサを経て電流変換手段に
供給され、その電流変換手段で交流電力に変換されて出
力されることを特徴とする家庭用発電システムである。
【０００７】本発明を更に詳しく説明すると、自己発電
型の直流モータとは、上記の如くモータとジェネレータ
を一つに構成したものであり、一方に直流の電力を受け
て動作する直流モータが設けられ、他方にその直流モー
タの回転力を受けて回転するジェネレータが設けられた
もの、または、永久磁石からなる回転子と、発電用の誘
導コイルを設けた電機子とからなるもので、直流モータ
によりジェネレータが回転して電力を発電するものであ
る。
型の直流モータとは、上記の如くモータとジェネレータ
を一つに構成したものであり、一方に直流の電力を受け
て動作する直流モータが設けられ、他方にその直流モー
タの回転力を受けて回転するジェネレータが設けられた
もの、または、永久磁石からなる回転子と、発電用の誘
導コイルを設けた電機子とからなるもので、直流モータ
によりジェネレータが回転して電力を発電するものであ
る。
【０００８】そのジェネレータの出力は整流器によって
交流から直流に整流され、その出力された電力の一部
は、ジェネレータを回転させる直流モータの電力として
供給され、その他は、家庭用の電力として電流変換手段
に供給され、この電流変換手段いわゆるＡＣ／ＤＣコン
バータに入力されて直流から交流に変換されて家庭内の
電気回路に出力される。
交流から直流に整流され、その出力された電力の一部
は、ジェネレータを回転させる直流モータの電力として
供給され、その他は、家庭用の電力として電流変換手段
に供給され、この電流変換手段いわゆるＡＣ／ＤＣコン
バータに入力されて直流から交流に変換されて家庭内の
電気回路に出力される。
【０００９】そして、この自己発電型の直流モータとし
ては、本発明者が考案したＹＴマグネット（商標）を用
いたセルフジェネレーティングモータが適しており、こ
れの使用によって、ジェネレータで発電された電力は減
衰を補われ直流モータの電力としてその直流モータにま
た供給される。このセルフジェネレーティングモータ
は、回転子の磁極に、高ＢＨmaxの永久磁石を回転子の
軸方向に内設し、電機子の界磁巻線に発電用の誘導コイ
ルを併設したＤＣブラシレスモータである。また、モー
タ側にはコントロールシステム、ジェネレータ側には整
流器を装備するものである。
ては、本発明者が考案したＹＴマグネット（商標）を用
いたセルフジェネレーティングモータが適しており、こ
れの使用によって、ジェネレータで発電された電力は減
衰を補われ直流モータの電力としてその直流モータにま
た供給される。このセルフジェネレーティングモータ
は、回転子の磁極に、高ＢＨmaxの永久磁石を回転子の
軸方向に内設し、電機子の界磁巻線に発電用の誘導コイ
ルを併設したＤＣブラシレスモータである。また、モー
タ側にはコントロールシステム、ジェネレータ側には整
流器を装備するものである。
【００１０】詳しくは、回転子の磁極に配設される高Ｂ
Ｈmaxの永久磁石とは、ＢＨmax値が少なくとも５０ＭＧ
Ｏｅ以上、望ましくは１００ＭＧＯｅ以上のものであ
り、そのパーミアンス係数が１．０ないし４．０、望ま
しくは２．５ないし３．５の永久磁石である。この条件
を満たす永久磁石がＹＴマグネット（商標）であり、こ
のマグネットは、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎ
ｄ−Ｂを外層にした２重構造の永久磁石である。
Ｈmaxの永久磁石とは、ＢＨmax値が少なくとも５０ＭＧ
Ｏｅ以上、望ましくは１００ＭＧＯｅ以上のものであ
り、そのパーミアンス係数が１．０ないし４．０、望ま
しくは２．５ないし３．５の永久磁石である。この条件
を満たす永久磁石がＹＴマグネット（商標）であり、こ
のマグネットは、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎ
ｄ−Ｂを外層にした２重構造の永久磁石である。
【００１１】このマグネットは、減磁時の保持力が極め
て大きい点を特徴とする永久磁石であり、その性能も各
種あるが、ＢＨmax値が１００ＭＧＯｅを越え、パーミ
アンス係数がほぼ３のものが適している。この永久磁石
を回転子の鉄心の一部として使用するものであり、鉄心
に埋設収納されるのである。この高ＢＨmaxの永久磁石
を使用しているため発生エネルギーが多く、これによ
り、電機子の界磁巻線に誘導コイルを併設すると電機エ
ネルギーを取り出すことができるのである。すなわちこ
れがセルフジェネレーティングモータである。
て大きい点を特徴とする永久磁石であり、その性能も各
種あるが、ＢＨmax値が１００ＭＧＯｅを越え、パーミ
アンス係数がほぼ３のものが適している。この永久磁石
を回転子の鉄心の一部として使用するものであり、鉄心
に埋設収納されるのである。この高ＢＨmaxの永久磁石
を使用しているため発生エネルギーが多く、これによ
り、電機子の界磁巻線に誘導コイルを併設すると電機エ
ネルギーを取り出すことができるのである。すなわちこ
れがセルフジェネレーティングモータである。
【００１２】直流電力の出力端と電流変換手段の入力端
の間には大容量コンデンサが並列接続されている。この
大容量コンデンサに、必要時これを充電するための充電
手段を設けてもよく、充電可能なものであればそれは何
でもよい。この大容量コンデンサは、使用環境に適合す
る仕様のものであれば何でもよいが、電気二重層コンデ
ンサを用いるのがよく、特に本発明者が考案した電気二
重層コンデンサが適している。
の間には大容量コンデンサが並列接続されている。この
大容量コンデンサに、必要時これを充電するための充電
手段を設けてもよく、充電可能なものであればそれは何
でもよい。この大容量コンデンサは、使用環境に適合す
る仕様のものであれば何でもよいが、電気二重層コンデ
ンサを用いるのがよく、特に本発明者が考案した電気二
重層コンデンサが適している。
【００１３】一般的に電気二重層コンデンサとは、分極
性電極と集電極とからなる正負の電極と、それらの電極
の間に電解液とセパレータまたは電解液を含浸するセパ
レータが介在されているコンデンサである。詳しくは、
分極性電極はヤシガラ等の活性炭を混練することにより
作られて、普通それはシート状に形成されている。その
分極性電極は外部引き出しのリード線が接続されてお
り、白金の薄板、アルミ、ステンレス等の金属からなる
集電極に貼り付けられている。その集電極は、一方が正
電極に他方が負電極になり、その間に電解液とセパレー
タまたは電解液を含浸するセパレータが介在されて電気
二重層コンデンサが構成されている。
性電極と集電極とからなる正負の電極と、それらの電極
の間に電解液とセパレータまたは電解液を含浸するセパ
レータが介在されているコンデンサである。詳しくは、
分極性電極はヤシガラ等の活性炭を混練することにより
作られて、普通それはシート状に形成されている。その
分極性電極は外部引き出しのリード線が接続されてお
り、白金の薄板、アルミ、ステンレス等の金属からなる
集電極に貼り付けられている。その集電極は、一方が正
電極に他方が負電極になり、その間に電解液とセパレー
タまたは電解液を含浸するセパレータが介在されて電気
二重層コンデンサが構成されている。
【００１４】特に本発明者が考案した電気二重層コンデ
ンサとは、前記分極性電極が、１０００〜３０００ｍ2
／ｇの比表面積を有するコーヒー豆の活性炭から形成さ
れており、また、負極として使用される集電極に上述の
ＹＴマグネット（商標）、すなわち高ＢＨmax値のＣｏ
−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂを外層にした２
重構造の永久磁石が埋設されたものである。この活性炭
は、基本的には粒状にして使用されるが、これをポリテ
トラ・フルオロエチレン等のバインダーを用いて混練し
てシート状にし、それをアルミニウム等の集電極に重ね
て巻き上げて製造される。また、フェノール樹脂を混入
してプレス加工し、加熱炭化させて焼結して電極に形成
してもよい。そして、ＹＴマグネット（商標）は、１ｍ
ｍ程度の厚みに形成されて集電極に埋設される。
ンサとは、前記分極性電極が、１０００〜３０００ｍ2
／ｇの比表面積を有するコーヒー豆の活性炭から形成さ
れており、また、負極として使用される集電極に上述の
ＹＴマグネット（商標）、すなわち高ＢＨmax値のＣｏ
−Ｆｅ−Ｙを内層とし、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂを外層にした２
重構造の永久磁石が埋設されたものである。この活性炭
は、基本的には粒状にして使用されるが、これをポリテ
トラ・フルオロエチレン等のバインダーを用いて混練し
てシート状にし、それをアルミニウム等の集電極に重ね
て巻き上げて製造される。また、フェノール樹脂を混入
してプレス加工し、加熱炭化させて焼結して電極に形成
してもよい。そして、ＹＴマグネット（商標）は、１ｍ
ｍ程度の厚みに形成されて集電極に埋設される。
【００１５】
【作用】本発明の家庭用発電システムは以上のように構
成されているので、先ず充電手段により大容量コンデン
サを充電して、このチャージされた電力でセルフジェネ
レーティングモータを起動する。モーターの回転により
ジェネレータが回転して交流電力を発電する。この発電
された交流電力は整流器により直流電力に変換されて出
力される。
成されているので、先ず充電手段により大容量コンデン
サを充電して、このチャージされた電力でセルフジェネ
レーティングモータを起動する。モーターの回転により
ジェネレータが回転して交流電力を発電する。この発電
された交流電力は整流器により直流電力に変換されて出
力される。
【００１６】出力された直流電力は、一部がセルフジェ
ネレーティングモータにモータ電力として供給される。
そして、この電力はモータ入力に際して減衰が補われて
入力されるため、モータは一定の回転速度を保つことが
できる。また、その他は、大容量コンデンサが並列接続
されているＡＣ／ＤＣコンバータに入力され、そこで直
流から交流に変換されて家庭内の電気回路に交流電力と
して出力される。従って、大容量コンデンサに電力が蓄
えられつつＡＣ／ＤＣコンバータに入力され、家庭内の
電気回路に交流電力として出力される。
ネレーティングモータにモータ電力として供給される。
そして、この電力はモータ入力に際して減衰が補われて
入力されるため、モータは一定の回転速度を保つことが
できる。また、その他は、大容量コンデンサが並列接続
されているＡＣ／ＤＣコンバータに入力され、そこで直
流から交流に変換されて家庭内の電気回路に交流電力と
して出力される。従って、大容量コンデンサに電力が蓄
えられつつＡＣ／ＤＣコンバータに入力され、家庭内の
電気回路に交流電力として出力される。
【００１７】
【実施例】本発明の家庭用発電システムを以下図面に従
って説明すると、図１は、本発明に係わる家庭用発電シ
ステムの概略回路図である。ＳＧＭ（セルフジェネレー
ティングモータ）の起動は、電気二重層コンデンサの電
力で起動され、そのモータの回転によりジェネレータが
回転して交流電力が発電される。この交流電力は整流器
により直流電力に変換されて出力される。本例では、Ｄ
Ｃ４８Ｖ１００Ａの発電が可能であった。
って説明すると、図１は、本発明に係わる家庭用発電シ
ステムの概略回路図である。ＳＧＭ（セルフジェネレー
ティングモータ）の起動は、電気二重層コンデンサの電
力で起動され、そのモータの回転によりジェネレータが
回転して交流電力が発電される。この交流電力は整流器
により直流電力に変換されて出力される。本例では、Ｄ
Ｃ４８Ｖ１００Ａの発電が可能であった。
【００１８】出力された直流電力は、一部がコントロー
ラシステムを介してセルフジェネレーティングモータの
モータ電力として供給される。また、その他は、電気二
重層コンデンサが並列接続されているＡＣ／ＤＣコンバ
ータに入力され、そこで直流から交流に変換されて家庭
内の電気回路に交流電力として出力される。変換後の交
流電力は、ＡＣ１００Ｖ５０Ａである。
ラシステムを介してセルフジェネレーティングモータの
モータ電力として供給される。また、その他は、電気二
重層コンデンサが並列接続されているＡＣ／ＤＣコンバ
ータに入力され、そこで直流から交流に変換されて家庭
内の電気回路に交流電力として出力される。変換後の交
流電力は、ＡＣ１００Ｖ５０Ａである。
【００１９】図２は、家庭用発電システムの設置構成図
であり、１は本発明の家庭用発電装置で、図１に示すＳ
ＧＭ・電気二重層コンデンサ・充電器・ＤＣ／ＡＣコン
バータ等が装備されている。２は家庭用発電装置１によ
り発電した電力と電力会社からの電力とを切り替える線
路切換装置、３は電柱からの引込線、４は家庭内に電力
を供給するための配電線、５は漏電遮断機、６はテレビ
等のプラグを挿入するコンセント、７は配電線４に接続
された照明器具、８は家屋である。家庭用発電装置１ま
た線路切換装置２は家屋８の屋内に設置してもよく、各
装置の大きさは、装置構成部材によって小さくもまた大
きくもなるものである。
であり、１は本発明の家庭用発電装置で、図１に示すＳ
ＧＭ・電気二重層コンデンサ・充電器・ＤＣ／ＡＣコン
バータ等が装備されている。２は家庭用発電装置１によ
り発電した電力と電力会社からの電力とを切り替える線
路切換装置、３は電柱からの引込線、４は家庭内に電力
を供給するための配電線、５は漏電遮断機、６はテレビ
等のプラグを挿入するコンセント、７は配電線４に接続
された照明器具、８は家屋である。家庭用発電装置１ま
た線路切換装置２は家屋８の屋内に設置してもよく、各
装置の大きさは、装置構成部材によって小さくもまた大
きくもなるものである。
【００２０】
【効果】本発明の家庭用発電システムは以上のように構
成されているので、気象上の影響による発電出力の低下
は皆無に等しく、また、セルフジェネレーティングモー
タを使用することから、ジェネレータを駆動するモータ
の電力は自己が発電する電力で賄うことができるので、
一度このセルフジェネレーティングモータを起動させて
しまえば長期に渡り安定した電力を自給することができ
ることから、優れたエコロジー性を有している。また、
本発電システムは構成部材が少なく、屋外また屋内と何
処にでも容易に設置できると共に、発電システムを安価
に提供することができる。
成されているので、気象上の影響による発電出力の低下
は皆無に等しく、また、セルフジェネレーティングモー
タを使用することから、ジェネレータを駆動するモータ
の電力は自己が発電する電力で賄うことができるので、
一度このセルフジェネレーティングモータを起動させて
しまえば長期に渡り安定した電力を自給することができ
ることから、優れたエコロジー性を有している。また、
本発電システムは構成部材が少なく、屋外また屋内と何
処にでも容易に設置できると共に、発電システムを安価
に提供することができる。
【図１】 本発明に係わる家庭用発電システムの概略回
路図
路図
【図２】 家庭用発電システムの設置構成図
１−家庭用発電装置，２−線路切換装置，３−引込線，
４−配電線，５−漏電遮断機，６−コンセント，７−照
明器具，８−家屋
４−配電線，５−漏電遮断機，６−コンセント，７−照
明器具，８−家屋
Claims (2)
- 【請求項１】モータとジェネレータが一つに構成された
自己発電型の直流モータと、大容量コンデンサと、電流
変換手段とからなる家庭用発電システムであって、ジェ
ネレータから出力された直流電力は、その直流電力の出
力端に並列接続される大容量コンデンサを経て電流変換
手段に供給され、その電流変換手段で交流電力に変換さ
れて出力されることを特徴とする家庭用発電システム - 【請求項２】前記大容量コンデンサの充電手段がシステ
ム回路内に設けられていることを特徴とする請求項１の
家庭用発電システム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236167A JP2002051534A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 家庭用発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000236167A JP2002051534A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 家庭用発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002051534A true JP2002051534A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18728267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000236167A Pending JP2002051534A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 家庭用発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002051534A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010054608A1 (de) * | 2008-09-12 | 2010-05-20 | Getriebetechnik Kassel Schäfer Gmbh | Ringförmiger energiewandler mit motorischer wirkung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4894810A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
| JPS5328213A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Hirosuke Kawase | Circulating generation principle |
| JPS56125959A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Minoru Higure | Converter of electric power |
| JPH0993996A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Yoshiaki Takahashi | 発電電動機 |
-
2000
- 2000-08-03 JP JP2000236167A patent/JP2002051534A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4894810A (ja) * | 1972-03-17 | 1973-12-06 | ||
| JPS5328213A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Hirosuke Kawase | Circulating generation principle |
| JPS56125959A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Minoru Higure | Converter of electric power |
| JPH0993996A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Yoshiaki Takahashi | 発電電動機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010054608A1 (de) * | 2008-09-12 | 2010-05-20 | Getriebetechnik Kassel Schäfer Gmbh | Ringförmiger energiewandler mit motorischer wirkung |
| JP2012503458A (ja) * | 2008-09-12 | 2012-02-02 | ゲトライベテクニク カッセル シェーファー ゲーエムベーハー | 原動力効果を有する環状電力変換器 |
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