JP2005527177A - 駆動力自家発電装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、装置の回転軸を駆動させるために電子誘導によってコイルに生成された起電力を機械的駆動装置と組み合わせて用いることで、その回転軸が初期起動した後、外力なしで連続的に回転することができる駆動力自家発電装置に関するものである。
その装置は、機械的駆動装置および少なくとも２つ以上のコイルを備える。その機械的駆動装置は、磁性体が取り付けられるアームを含むことによって、対向起電力が電子誘導に基づいて生成され、軸の回転のために磁性体に力を印加することができる。

Description

本発明は駆動力自家発電装置に関するものであり、より詳しくは、装置の回転軸を駆動させるために電子誘導によりコイルに生成された起電力を機械的駆動装置と組み合わせて用いる装置に関する。

通常、駆動力発電装置は、燃料、火力、水力、風力、太陽エネルギー、または原子力のようなエネルギーを機械的駆動装置の回転軸を駆動させるための駆動力を発電するのに用いる。

しかし、そのようなエネルギーが次第に枯渇してきており、そのようなエネルギーの汚染の増加が不可避となっている状況で、原子力の汚染または太陽エネルギーにおいて気候による影響を受ける不都合などといった問題点を解消するだけでなく、駆動力を低コストで非常に簡単に自家発電できる装置を開発する必要がある。

通常、ファラデーの電磁誘導法則によると、磁気誘導が導体に作用するとき、起電力が誘導される。一般的に、誘導起電力は、磁気源と導体間の相対移動速度に比例する。また、レンツの法則によれば、磁気源と導体間の相対移動速度が変化することで、磁束が変化して起電力を生成する間に、新しい磁界が生成されて前電界によって生成された起電力に対抗して新しい力が生成される。

図１は、ファラデーの法則とレンツの法則による電磁誘導理論を図示する概略図である。図１に図示されたように、磁性体１がコイル２に対して速度Ｖで移動してコイル２に作用するとき、誘導起電力および誘導電流Ｉがファラデーの法則にしたがってコイル２によって生成される。コイル２が磁力線に交差することでコイル２に誘導された磁界が変化するため、誘導電流Ｉは、磁界強度および相対移動速度Ｖに比例する。また、レンツの法則によると、誘導起電力は、コイルが磁性体１の磁界の変化に対して反対の力Ｆを生成するようにでき、反対の力Ｆ（すなわち、反対起電力）が磁性体１の磁束密度Ｂ、誘導電流Ｉ、およびコイル２の全体長さＬの倍によって得られ、すなわち、Ｆ＝ｋ・Ｂ・Ｉ・Ｌ（ｋは定数）、対向力Ｆは順次、他の力Ｆ'を誘導する。

したがって、対向力Ｆ（および／または力Ｆ'）が機械的駆動装置の軸を回転させるために機械的駆動装置と組み合わせて効果的に用いることができ、力（ＦまたはＦ'）がネット摩擦力より大きい場合、短期間の外力によって回転軸を初期起動させた後、回転軸は外力なしに連続的に回転されることができて運動エネルギーが生成される。

したがって、本発明の目的は、電磁誘導によってコイルに生成された起電力を機械的駆動装置とともに用いて機械的駆動装置の回転軸を駆動させて汚染および気候による不都合のないエネルギーを生成する駆動力自家発電装置を提供することにある。

そのような目的を果たすために、本発明の一態様によると、以下の構成を有する駆動力自家発電装置が提供される。少なくとも１組の２つのアームを含む回転軸を有する機械的駆動装置、ここにおいて、電気２つのアームは互いに対して所定の角度に配置され、前記アームの各端部は、少なくとも１つの磁性体に取付けられ、および
所定の角度で固定配置された少なくとも１組の２つのコイル、ここにおいて、各コイルの一開口部はその回転軸と垂直に対向する。

各組コイルの一開口部での巻線端は、１コイルに電流が誘導されるときオンになるスイッチ素子を介して互いに電気的に接続され、これによって他のコイルを介して回路を短絡させ、他のコイルと対応磁性体の間に反力を生成し、各組コイルの他の開口部での他の巻線端は、直接電気的に接続され、各磁性体の極性は、各磁性体と対応コイルの間に反力が存在するように配置される。

また、上記の態様において、磁性体は永久磁石を含む。

また、上記の態様において、コイルは透磁性物質、空気のコアなどを含む。

また、上記の態様において、アームは回転軸に垂直および／または所定の角度で接合される。

本発明の他の態様および利点は、本発明の一例を図示する添付図面を参照した下記詳細な説明において明らかになる。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい一実施例を詳しく説明する。
図２を参照すると、図２は本発明による駆動力自家発電装置を図示する概略図である。 図２に図示されたように、本発明による駆動力自家発電装置は機械的駆動装置を備える。
機械的駆動装置は、少なくとも１組の２つのアーム１１、１２を含む回転軸Ａを備える。
アーム１１、１２は単一部材、または個別的にシャフトに連結することもできる。アーム１１、１２の数は図示された図面に限定されない。望ましくは、アーム１１、１２は、軸Ａに所定の角度でそれぞれ対称配置される複数のアームでありうる。アーム１１、１２は、望ましくは、回転軸Ａに垂直および／または所定の角度で接合することができる。各アームの一端部は、そこに取り付けられた磁性体３１、３２を有する。望ましくは、磁性体３１、３２は、永久磁性物質を含む。各磁性体３１、３２は、対応アーム１１、１２の方向に配置された同一方向の極性を有する。装置は、アーム１１、１２の所定角度と同一の角度で固定的に配置される少なくとも１組の２つのコイル２１、２２をさらに含む。
本実施例で、コイル数はアーム数に対応するが、図面に図示されたものに限定されない。各コイル２１、２２の１つの開口部は、軸Ａと垂直に対向する。図面に図示されたように、各コイル２１、２２の開口部にそれぞれ位置される２つの巻線端ｂ、ｄは、トランジスタＱ１のようなスイッチ素子を通して互いに接続され、各コイル２１、２２の他の開口部に位置する他の２つの巻線端ａ、ｃは電気的に直接接続される。

図３は、一般回路を図示する。スイッチ素子３０は、トランジスタ、継電器、光学結合装置、ホール効果装置、または任意の他のスイッチ素子であってもよい。

以下、本発明による装置の動作について説明する。図２に図示されたように、磁性体３２がコイル２２の開口部を通過するとき、コイル２２には起電力Ｅ１が誘導される。一方、電流Ｉ１を誘導する他の磁性体３１によってコイル２１には起電力Ｅ２が誘導される。誘導電流Ｉ１は、電流リミッタＲ２を通して流れてトランジスタＱ１をオンにする。トランジスタＱ１がオンになるため、電流Ｉ２はコイル２２を通して流れる。その後、コイル２２は、対向力（すなわち、対向起電力）を生成し、方向Ｓに向かってアームを駆動させる。これにより、回転軸Ａが回転できる。したがって、回転軸Ａは、例えば手動力のような短期間の外力を印加する手段による軸の初期起動の後、連続的に所定方向に回転される。

コイル２１および２２は、空気のコアまたは透磁性物質から製造されるコアを含むことができる。

前記のような本発明の望ましい一例は、本発明を限定するものではなく、多様な変形例および修正例が当業者によってなされる。したがって、多様な変更および修正が添付された請求項により概説された本発明の範囲を逸脱せず造られることを理解するべきである。

ファラデーの法則およびレンツの法則による電磁誘導理論を説明する概略図である。 本発明の望ましい実施例による駆動力自家発電装置を図示する概略図である。 本発明による駆動力自家発電装置の一般回路を図示する概略図である。

符号の説明

１：磁石 ２：コイル
３：検流計 １１、１２：リンク
３０、Ｑ１：スイッチ素子 ３１、３２：磁性体
ａ、ｂ、ｃ、ｄ：コイルの端子 Ｒ、Ｒ２：電流リミッタ
Ａ：回転軸 Ｓ：回転方向
Ｉ、Ｉ１、Ｉ２：誘導電流 Ｅ１、Ｅ２：起電力
Ｖ：速度 Ｆ、Ｆ’：力
Ｂ：磁束密度 Ｌ：コイルの全体長さ
Ｌ１、Ｌ２：コイル

Claims (5)

1. 少なくとも１組の２つのアームを含む回転軸を有し、前記２つのアームが互いに対して所定の角度に配置され、前記アームのそれぞれの端部は少なくとも１つの磁性体に取り付けられている機械的駆動装置；および
   前記所定の角度で固定配置された少なくとも１組の２つのコイルであって、各コイルの１つの開口部が前記回転軸と垂直に対向するコイルを備え、
   前記各組コイルの１つの開口部での巻線端は前記１つのコイルに電流が誘導されるとき、オンになるスイッチ素子を通して互いに電気的に接続され、これによって前記他のコイルを通して回路を短絡させ、前記他のコイルと対応磁性体間に反力を生成し、前記各組コイルの他の開口部での他の巻線端は直接電気的に接続され、各磁性体の極性は前記各前記磁性体と対応コイル間に反力が存在するように配置される駆動力自家発電装置。
2. 前記磁性体は永久磁石を含む請求項１に記載の駆動力自家発電装置。
3. 前記コイルには透磁性物質または空気のコアを含む請求項１に記載の駆動力自家発電装置。
4. 前記アームは回転軸に垂直および／または所定の角度に接合される請求項１に記載の駆動力自家発電装置。
5. 前記スイッチ素子は、トランジスタ、継電器、光学的結合装置、またはホール効果装置を含む請求項１に記載の駆動力自家発電装置。

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