JP2013118796A - 磁石付振り子アーム増幅モーター - Google Patents

Abstract

【課題】風のある時は風で発電し、ない時は自力電気モーターを回し、１日２４時間近く安定して発電する垂直軸、分散型を提供する。
【解決手段】１２〜２４Ｖのバッテリー電源１０で入力電気モーター４を回し、数段にした振り子アーム２及び小型カム１に磁石を設け、回転時に吸着と、けとばしの力を交互に仂かせ増幅する方法で回転力を強め、トルク値の増大で増幅力とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、時計などの振り子エネルギーをカムにより動かせた増幅エネルギーに関する。

技術背景

本発明は、風のない時の風力発電に於ける補助エネルギー。水流不安定時の水力発電及び船舶の走行エネルギーを補助する可能増幅モーターにて援助する。

発明が解決しようとする課題

都心部の自家風力発電は、風のない時が多く、９７％を無発電で経過する。風のない時は自己発電による方法としてセンサーで小型モーターをバッテリーで回し、増幅モーターを回し、ゼネレーター回し発電し、発電々気で、自動充電し、発電々気を使用する形態ができれば２４時間発電し、バッテリー２ヶ交互使用充電回路にする。

課題を解決するための手段

本発明は、上記課題を解決するため、次の手段をとる。
１、風力発電の場合
１）風による発電が止ると直ちにセンサー作動する。
２）２ヶのバッテリーと充電機を搭載し、タイマー作動で小型ＤＣモーターを回す。
３）増幅モーターのカム軸を回し、４ヶの磁石付カムを約４００ＲＰＭで回す。
４）磁石。バネ付振り子アーム４ヶを動かし、振り子の戻り力を主軸に集め回す。
５）主軸の回転力で大歯車を回し、４ヶの磁石付小歯車を回す。
６）磁石付、フライホイルの回転力をゼネレーターに直結して発電し、インバーター経由充電々源及び使用電源とする。
７）増幅モーター力＝、カム付の磁力、振り子アーム付の磁力。＋バネの力。
振り子戻りの速度ｕｐ。振り子アームの４ヶの総合力。小歯車につけた磁石でフライホイルにつけた磁石の力。４００ＲＰＭの回転力など合計入力の１．５倍以上の増幅力を得る。
２、水力発電の場合
１）海の潮の流れ、水路に於ける水量変化による発電なしでは、上記と同様センサー作動で同じ動きをする。
２）水車の回転が停止した場合は、電気モーター入力で上記と同様増幅モーターを回し、発電する。但し風力では、モーターで羽根車は回すが水車は回転しない。
３、船舶の場合（船外機エンジンのかわり）
１）カム、振り子アーム数を６段にし、１ヶが６０°の戻り力の増幅力で合計３６０°の増幅力を得るため、発電は１００ｗゼネレーターとスクリユーを回す力に使用する。
２）船外機の場合入力モーターの回転数制御機をプラスする。
３）振り子アームの回転数が１５０ＲＰＭ。フル回転で主軸４００ＲＰＭのため、スクリユー直径変更の要有。

発明の効果

図１は、１２Ｖのバッテリー２ヶの内、１ヶの電源からＤＣ小型モーター１５ワットを１５００ＲＰＭで回し、５００ＲＰＭにギヤー減速した軸（５）に９０°間隔でカム（１）を４ヶ設け、磁石（Ｂ１）付振り子アーム（２）を４ヶ振り子運動し、バネ（Ａ）により、戻りの力を増大させ、軸の回転数をギヤーで４００ＲＰＭ迄増大し、ゼネレーターに直結するにも磁石４角各２ヶの増幅力をあげる。ゼネレーターの電圧でバッテリー２ヶの交互使用充電を１００Ｖで実施し、長時間継続発電する。増幅力はトルク値で８ｋｇ−ｃｍ以上を保有し、バネを強くすると更にトルク値は増大する。
振り子アームとカムにつけた磁石は各々反発と吸着の働きを利用したもので振り子の角度は、６０°がＭＡＸのためカム及び振り子アーム段数は６段で３６０°回転トルクを得る。
入力モーターのトルク及びパワーに比し、３倍を越えるエネルギーが増幅力として確保でき、バッテリーの電気使用量が小さく交互充電では常に充分であり、リチユームイオンバッテリーも使用できる。風のある時は、風力で発電するため合計２３時間／日以上の発電を得る分散型自己発電として使用できる。

図２は、図１の振り子アーム増幅モーターを全体裝置に組込んだもので、バッテリー２ヶ、充電機１ヶのセット（１０）が作動し、小型ＤＣモーター（４）が回り、磁石付カム（１）が４ヶ回り、ローラー（３）を回し、振り子アーム（２）を動かし、磁力とバネ（Ａ）の戻り力で主軸（６）を回し、ギヤーを回し、ゼネレーターフライホイル付磁石輪を回し、ゼネレーター（１３）を回す。
磁石付増幅誘導輪（１２）は４ヶを同タイミングで回すため、トルク値は、３倍以上で４００ＲＰＭで回す。
バッテリーの交互充電は２０分毎に切替る。

図３は、水力発電に於て、ゆっくり流れる下水路。海洋上で潮の流れで発電。その他水の流れのある小川、農水路など川巾１．８ｍ以上、水深０．８ｍ以上の場合での水力発電に適すもの。
ボート状のブイの外周両脇にキヤタビラ状の水車羽根車を設け、回転力を２基のゼネレーターに分散するが、水の流れに変化があって発電が止る場合に備え、上記図２の風力発電と同様、カム、バネの増幅モーターを搭載したもの。磁石増幅モーターと併せ出力向

の兼用をはかるのが良い。

図４は、漁船など船の石油エンジンを除去し、図２の風力発電を搭載したもので、発電々気でスクリユー（１８）を回し、走行するが船の両脇に水素タンクを設け、洋上の捨て電力で水素を造り、帰港時売却と、不沈船を狙う。船底の気泡により水の８００倍の抵抗を減らすため、酸素を巻きちらす。

図５は、漁船などに使用する石油エンジン船外機を除去し、図２の風力発電のゼネレーター軸を伸ばし、磁石と併せ出力をスクリユーの回転力にしたものでゼネレーターはバッテリーの充電用のみの小出力（５０Ｗ〜１００Ｗ）用を設け、出力の８０％は走行用として、電気制御ハンドル（２１）で走行速度調整をはかる。図の上部は省略したが、制御機（２２）を追加する。

産業の利用可能性

自然エネルギーを利用した分散型の典形といえる本発明の産業は多くの産業に有効で利用可能性の大きなものである。

風水力発電で自然エネルギーのない時までも継続して発電するカム、バネ増幅モーター平面図。 本発明の増幅モーター使用風力発電正面断面図。 本発明の増幅モーター使用水力発電側面断面図。 魚船など船のジーゼルエンジンを除去し、風力発電搭載の電動船。 魚船など、石油船外機のかわりに風力発電の小型ゼネレーターを搭載し、電気少量とメカ機構８０％で走行する増幅モーター付船外機の下半分正面断面図

Ａ、 引張りバネ １、 カム
２、 振り子アーム ３、 ローラー
４、 ＤＣモーター ５、 カム軸
６、 主軸 ７、 中間固定板
８、 バネとめボルト ９、 風力羽根車
１０、バッテリー２ヶ、充電器タイマーセット １１、タイミングプーリー
１２、磁石誘導輪 １３、ゼネレーター
１４、発電々線 １５、増速ギヤー群
１６、主輪磁石 １７、水力用キヤタビラー型水車羽根車
１８、スクリユー １９、両胴水素タンク
２０、船底ばらまき吸気筒 ２１、水素製造機から発生する酸素管
２２、船外機電気精御機 ２３、速度調整管
Ｂ１、強力磁石 Ｂ２、磁石
Ｂ３、磁石

Claims (3)

1. 風力発電は、分散型、垂直軸型では不安定で、特に都心部ではエネルギー不足のため、発電に不向きであり、風のある時のみ風力で発電し風のない時は増幅モーターを加え、安定発電をする方式を採用する。
   １２〜２４ボルトのバッテリー２ヶ、タイマー付（２０〜３０分）充電機１ヶ１００Ｖインバーターを垂直軸風力発電裝置に搭載し、風が止り、発電不可時、センサー信号で１０ワット以上の超小型ＤＣモーター（１２〜２４Ｖ）を回し、（１０００〜１８００ＲＰＭ）ギヤー減速で５００ＲＰＭに落とし、磁石付カム４ヶ以上を回し、バネ付、磁石付振り子アーム４ヶ以上を振り子運動し、振り子の戻り力で主軸を１５０〜２００ＲＰＭで回し、磁力＋バネ力＋４ヶ以上の綜合力トルク値６^{ｋｇ−ｃｍ}以上の回転力を得る増幅モーターに、さらにギヤーで４００ＲＰＭに増速し、磁石３ヶ付４ヶホイルを回し、フライホイル兼磁石ホイルを４００ＲＰＭで回し、ゼネレーターを回し、発電電気の１部をインバーター経由タイマー付充電機にて２ヶのバッテリーに交互使用充電する。
   振り子アーム１ヶの動作角度は約６０°のため、６段式にすると円周３６０°の戻り力を得ることの可能な増幅モーター。
2. 水力発電は、ゆるやかな水の流れに浮かべ、キャタビラー式水車を両脇に備え、水の流れに変化を生じても請求項１の増幅モーターを搭載し、安定発電を持続する。
3. 漁船など小型船の船外機は、請求項１の風力発電裝置を搭載し、発電々力で電気モーターを回し、スクリユーに直結する方法と、ゼネレーターは１００ワットぐらいにとどめ、振り子アームの増幅モーターの回転力の９０％をスクリユー回転に使用する方法の２種に使用する。
   ガソリン、など石油使用タイプの船舶は、電気船又は機械船として海上送行でき、自港停船中は、発電々気を売電できる。

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