JP2018038241A - 多種多様な複数のエネルギーからも同時に効率のよい発電を可能としたモジュール式のネットワーク型発電装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー問題は人類の喫緊の課題である。本発明は、身近に絶えず存在するが集積困難で活用されてこなかった微風やさざ波、穏やかな水の流れ、車の通過に伴う風圧や橋の振動など多種多様なエネルギーから効率よく発電を行えるようにすることで問題解決の一助となることを想定してなされた。【解決手段】発電モジュールのコア部分に自由回転できる永久磁石を組み込み、あらゆる方向からの磁界の変化を受けて反復・回転運動し、電力を生じさせると同時に内部の磁石の運動で生じた磁界の変化を連結する他の発電モジュールに伝え、連鎖的な発電を可能とする。各種エネルギーを振動・回転などの磁界の変化に変換するモジュールを別途用意し、前記発電モジュール群に適宜、連結する。すべてをモジュール化し設置場所に適した組合せで連結し、磁界の変化でつながるネットワーク化を図ることで、多種多様なエネルギーから同時かつ効率のよい発電を可能とする。【選択図】図４

Description

本発明は、微風やさざ波、河川の穏やかな水の流れなど、多くの地域で長時間にわたり発生している比較的弱い自然エネルギー、また人間をはじめとする動物が動く、または何かを動かすことで生じる日常的な運動エネルギー、交通機関・交通インフラや各種機械の作動により、副産物として発生する振動や風、磁界の変化などのエネルギーなどから効率よく発電するための非接触型の電磁誘導発電装置であり、前記のような多種多様なエネルギーから単独、または複数同時に、長時間、多くの発電を行えるようにするため、非接触型の電磁誘導発電装置およびエネルギーを磁界の変化に変換して発電装置に伝える装置をすべてモジュール化し、設置場所で得られる各種エネルギーに適した組み合わせで連結させて稼働させることができるネットワーク型発電機構に関するものである。

従来の電磁誘導を用いた各種発電装置は永久磁石または誘導コイルの一方を固定し、もう一方を回転軸を介して適切な距離で回転させたり、発電装置自体または装置の一部を振動・転動させることにより、特定の動力源から直接、発電装置にエネルギーを伝えて起電する方式であった。そのため特定の動力源とそれに見合った発電装置を原則、一対にした発電機として構成させる必要があった。
また電磁誘導発電において発電量を高めるためには、強力な磁力を使用し、磁束の変化と接する誘導コイルの断面積を増やすか、磁束の変化の速度を上げる必要があり、それらの条件を満たすためには発電機を大型化し、一定以上のエネルギーが長期間にわたって供給される場所での設置が求められた。
また動力源の種類によってはエネルギーを一極に集中させるための機構が複雑化し、前記複数の理由と相まって、製造、設置、増設、メンテナンスにかかるコストは増加する傾向にあった。

従来の電磁誘導を用いた発電装置では、特定のエネルギーが一定の力以上で継続して発生する、または発生させられる場所への設置が前提となり、騒音や安全性などの問題で人間が生活する最も電気消費量が多い地域での設置が難しかった。あわせて効率向上のため大型化する必要もあり、それに伴う製造・設置・増設・メンテナンスコストも増えざるを得なかった。また事故や環境変化、気候変動によって見込まれていたエネルギーが得られない場合、移設や処分などに伴う問題も発生し、いずれもコスト増となる要因であった。

従来の電磁誘導を用いた人力発電において、発電装置自体を振り、装置内のコイル内に挿入した磁石を反復運動させて発電する方式では、磁束の変化の速度とその速度が保てる範囲の誘導コイルの長さに限度があり、効率のよい発電は難しかった。また最も代表的な手回しなどによる回転運動を利用した発電の場合、大人でも長時間は困難なほどの継続した一定以上の力を要し、携帯電話を十分に充電させるといった実用的な電力確保は難しかった。
自転車などの人力機器を使用した人力発電では発電効率が上げられる反面、複雑な機構の専用装置を固定設置する必要があり、もっぱら自転車照明用など限定された用途でのみで使用されることが一般的であり、他への流用は困難であった。

従来型の電磁誘導を用いた発電装置の共通点として、特定の動力源からのエネルギーを発電装置に最適な運動に変換して伝え、起電するといった方式で、動力源１に対して発電装置１であるという特徴が挙げられる。
例として風力発電装置ではその装置に見合った風力が得られない場合、まったく役に立たたず、風力が一定以上得られたとしても、発電装置に備わった誘導コイルの発電能力以上の電力を得ることはできなかった。
しかし、風力発電装置の近くでは風車を回すほどではない風が絶えず吹いていたり、川などの水流がありえ、水面ではさざ波があったり、車の通過に伴って振動する橋などエネルギーとなり得る動力源がありえるかもしれないが、風力発電装置の発電に寄与することはもちろんなかった。
このようなエネルギーは多くの地域で莫大に存在するものの、従来の発電装置では効率よく発電するための必須条件であったエネルギーを一極に集中させることが困難であり、まったく違う発想での発電方法が求められた。

インターネットや無線技術の発達により、携帯端末や小型端末を使用したサービスが多数生まれているが、どこにでも移動・設置ができる反面、電源の確保が課題として挙げられ、一度に効率よく、無線で充電できる装置が求められている。
本発明は、これらの問題を解決するための一助としてなされたものである。

本発明は複数の部品で成り立つ発電やエネルギー変換伝達などを行うモジュールを組み合わせることによって構成される。

Ａ群は電磁誘導発電およびモジュール間の連結、発電した電力を伝達するためのモジュールであり、以下のように構成されている。

Ａは非接触型の発電装置（発電モジュールＡ）である。Ａの発電の心臓部であるＡ３またはＡ３ａとダイオードＡ５と、電極Ａ４とモジュール同士の連結のための凹凸ネジＡ６が組み込まれている。
Ａ同士の連結時にはＡ内の永久磁石Ａ１同士を吸引・反発しすぎないよう適切な距離を保つための空間が設けられており、永久磁石Ａ１の磁界の変化が連結した他のモジュールＡに連鎖するように構成されている。また防水加工を施し、屋外での使用はもちろん、浮力を持たすことで水面での使用を可能とする。
Ａ１は球体の永久磁石、または多極化した円柱形など左右・上下対称の永久磁石。
Ａ２ａはころがり摩擦係数が少ないガラスなどの非磁性体素材でＡ１全体を覆ったもの。
Ａ２ｂはプラスティックなど非磁性体素材でジンバル構造を作り、中心にＡ１（球体磁石または、ジンバルの軸と競合しない多極化した左右・上下対称の永久磁石でも可）を組み入れ、前記素材で覆ったもの。
動力からの磁界の変化が一定方向でのみ伝わる場合は、ジンバルの軸数を減らして稼働範囲を制限して対応する。
Ａ３はＡ２ａ・Ａ２ｂを誘導コイルで覆ったもの。どの方向に永久磁石Ａ１が回転・反復しても発電できるように誘導コイルが巻かれている。
磁界の変化が一定方向でのみ伝わる場合は、その方向に対して電磁誘導の起電力が最大となる巻き方で対応させる。
Ａ２ｃはプラスティックなどの非磁性体素材の円柱形容器に、円柱形磁石Ａ１を入れ、回転軸で固定したもの。
Ａ３ａはＡ２ｃに誘導コイルを巻いたもの。磁界の変化が完全に一定方向でのみ伝わる場合に使用する。
Ａ４は発電した電力を送受電するためのプラス・マイナスの電極。
Ａ５は整電・整圧および発電・通電確認のための２色の発光機能を併せ持つダイオード。凹から凸方向に電流を流す。
Ａ６はモジュール同士を連結させるためのネジ式の凹凸。ネジを回しきってモジュールを連結した状態で、各々の電極Ａ４のプラス・マイナスが完全に一致接合するにように構成。発電モジュールＡ同士、外部出力装置Ａｂ１・Ａｂ２、Ｂ群のエネルギー変換伝達に備わっており、すべて共通規格とする。
Ａａは発電モジュールＡや外部出力モジュールＡｂ１・Ａｂ２、Ｂ群のエネルギー変換伝達モジュールを複数組み合わせて連結するための、プラスティックなどの非磁性体素材で構成されたジョイント部。
Ａ群のモジュールを連結する場合、凹から入力された電流を凸へ流す。
形状や連結できるモジュール数は、発電モジュールＡ内の永久磁石Ａ１が適度に干渉する範囲であれば、自由に設計でき、動力源や発電量に応じた無数の組み合わせを可能とする。
Ａｂ１は発電した電力の外部出力装置。電力を外部に出力するためのポートを内臓し、必要に応じて整電・整圧・インバーター機能を搭載する。
Ａｂ２は外部出力装置Ａｂ１の機能とあわせて発電された電力を蓄えるための二次電池を備える。単独で切り離して二次電池として使用可能。

Ｂ群 エネルギー変換伝達モジュール（エネルギーを磁界の変化へ変換して伝達する装置）

Ｂ１：非磁性体素材のバネなどの弾性体を用意し、片端に錘になるほどの質量を持ち、ヨークを利用し一方向に両極の磁力を伝える永久磁石または多極化した磁石を設置、もう片端には土台となる凹凸ネジ部Ａ６を備えたもの。
Ｂ１ａはエネルギー変換伝達モジュールＢ１の磁石側に取り付け、風や水流などを受けて振動を促す四方向に伸びる軽く防水素材のハネ。Ｂ１との取り付け部は鉄など磁性体で構成し、Ｂ１に吸引させて取り付けるが、振動が大きくズレが生じる場合は接着して接合する。
Ｂ２は風力や水力などの力で回転するハネと同軸に永久磁石（多極化した磁石が好ましい）を設置し、回転によって生じる磁界の変化を伝達する装置、非磁性体・防水素材のプラスティックなどで構成され、エネルギーの方向に合わせ水平に３６０度回転する軸と土台となる凹凸ネジ部Ａ６と接合したもの。
本Ｂ２の回転する永久磁石のまわりに誘導コイルを適切に巻き、ダイオードＡ５と電極Ａ４を設置して誘導コイルから送電することで、単独で発電する機能を付加することできる。
Ｂ３は回転する構造物に取り付ける永久磁石の板。タイヤを持つ機構、水車・風車など自ら回転する構造物に磁石のＮ・Ｓ極交互に取り付け、回転に伴う磁界の変化を適度の距離に設置した発電モジュールＡに伝える装置。
Ｂ４は多極化したリング型永久磁石の内側に非磁性体素材のバネなどの弾性体を極性の数かそれ以上に配置し、発電モジュールＡをリングの中心にして、Ａ内の永久磁石Ａ１付近に固定するか、モジュール方式で設置する。
振動によりリング型永久磁石の片方が発電モジュールＡに近づくと、弾性体の復元力により元の位置に戻ろうとする挙動を繰り返すことで、断続的にＡ内の永久磁石Ａ１とリング型永久磁石との位置関係が変化して磁界の変化が起こり、Ａ１を反復・回転して発電を促す装置。

電磁誘導発電において発電効率を左右する要素の一つとして、磁束の変化が伝わる誘導コイルの断面積の広さが挙げられる。本発明では、非接触型の発電装置をモジュール化して連結させることで、一つの磁界の変化を連鎖して伝えられるようになり、磁束の変化が伝わる誘導コイルの断面積を向上させ、発電効率の飛躍的な向上を可能とした。

従来型の電磁誘導発電機では、エネルギーを磁界の変化に変換する装置と磁界の変化から電磁誘導発電を行う発電部は一体で構成されていたが、本発明では、それらをすべてモジュール化し、得られる各種動力源に応じた組み合わせで連結することで、特定の動力源に依存する従来の電磁誘導発電では不可能であった多種多様かつ強弱を問わないエネルギーからの効率のよい発電を実現させた。また特定の１種類のエネルギーしか得られない場合においても、磁界の変化が連鎖して発電する発電モジュールＡ群のネットワーク化により、従来と同等かより多くの発電を可能とした。

各種モジュールは単体の取り付け、取り換えが可能であるため、設置・移設・増設・メンテナンスが各段に容易となり、それぞれの作業で発生するコストを抑えることができる。また装置自体を小型化しても、各種モジュールを複数連結しネットワーク化することで発電量を増やすことが可能であるため、騒音や安全性の問題を各段に減らすことができる。

前記のような特性を利用して、子どもでも無理なく継続してできる片手の反復運動で、スマートフォンなどの携帯端末を実用レベルで充電させられるといった用途や、回転する構造物に設置することで、元の回転エネルギーにほとんど負荷をかけることなく発電を可能とする。

コアとなる発電用の永久磁石に球体またはジンバル軸を利用して自由に回転できるようにした左右・上下対象の永久磁石を用いることで、磁界の変化が伝わる方向を問わない非接触での発電を可能とした。
この特性を利用し、本発電装置を外付けしたり、内臓した複数の端末に対して、適度な距離で永久磁石を回転させる、または誘導コイルに交流電力を流して磁界の変化を伝えれば、同時に給電・充電させることができるようになり、配線が困難な場所に設置した機器や電源確保が難しい場所での電源確保を可能とした。

Ａ群（発電装置・ジョイント・外部出力モジュール等） ・発電装置（モジュールＡ）の断面図 ・Ａａ：Ａ同士、外部出力装置Ａｂ１・Ａｂ２およびエネルギー変換伝達モジュールＢ群へ接続するためのジョイントの断面図 ・外部出力装置Ａｂ１・Ａｂ２の断面図および上面図 Ｂ群 エネルギー変換伝達モジュール（エネルギーを磁界の変化に変換して伝達する装置） ・Ｂ１：弾性体を使って振動から磁界の変化を起こし伝える装置の断面図およびＢ１に取り付けて使う風・水抵抗となるハネの断面図および上面図 ・Ｂ２：風車型・水中プロペラ型をしたエネルギーを磁界の変化に変えて伝達する装置の断面図および、Ｂ２に機能を付加することで単独でも発電を可能とする装置の断面図 ・Ｂ３：回転する構造物に取り付けて、回転に伴うエネルギーを磁界の変化に変えて伝達する装置の断面図および設置例図 ・Ｂ４：発電モジュールＡに振動による磁界の変化を直接的に伝える装置の断面図および上面図 ［実施例１］人力で振って発電する構成例の図解 ［実施例２］ＩｏＴ・モバイル機器等への充電例の図解 ［実施例３］多種多様なエネルギーから同時にネットワーク発電する例の図解

以下、本発明の実施の形態を図１〜図２に基づいて説明する。

［図１］のＡは、本発明の基幹となる発電装置であり発電モジュールである。
球体または円柱形などの左右・上下対象の永久磁石Ａ１を必要に応じてジンバル軸や回転軸を使用しそれぞれに適した容器Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃで覆い、想定されるＡ１の回転・反復運動による発電量が最大となるよう誘導コイルを巻き、誘導コイルの両端から整電・整圧および発電・通電確認のための発光機能を備えたダイオードＡ５に発電した電流を流し、送受電するためのプラス・マイナスの電極Ａ４（凸側）に電力を送るように構成されている。

また他の発電モジュールＡや外部出力モジュールＡｂ１、Ａｂ２および［図２］Ｂ群のエネルギー変換伝達モジュールと簡単に連結できるよう、ネジ式の凹凸機構Ａ６を共通規格として備え、モジュール同士が完全に連結された状態では、両モジュールのプラス・マイナスの電極Ａ４が完全に一致接合するように構成されている。

モジュールＡを複数連結することで、モジュールＡ内の永久磁石Ａ１同士の磁力が適度に干渉を受ける距離に保たれ、磁界の変化による回転・反復運動が連鎖して伝わるようになり、一つのモジュールＡに伝わった磁界の変化がそのモジュールＡでの発電に利用されると同時に連結している他のモジュールＡ内の永久磁石Ａ１にも伝わり反復・回転運動して発電するといった挙動が連鎖していき、大容量のネットワーク発電が可能となるように構成されている。

［図１］ジョイントＡａを使用することで、複数のモジュールＡや外部出力モジュールＡｂ１、Ａｂ２、［図２］Ｂ群のエネルギー変換伝達モジュールを立体的に複数連結できるようになり、多種多様なエネルギーに対応した組み合わせを可能とする。モジュール連結時には、各モジュールの電極Ａ４の凸部からの発電した電流をＡａの凹側で受けてＡａ凸側に送るように構成されている。
各種エネルギーに適したモジュール構成にするためＡａは必ずしも図の形、連結数である必要はなく、各々のモジュールからの磁界の変化が適切に伝わる距離に連結できるようにすれば、自由に設計が可能である。

［図１］外部出力モジュールＡｂ１およびＡｂ２は、発電モジュールＡの最先端部に連結され、発電された電力を外部出力ポートを通じて送るための装置である。Ａｂ２には二次電池が内蔵されており、充電しながら安定した電力出力が行え、発電されていない場合も充電された分の電力供給が可能である。またＡｂ２だけをモジュール群から取り外したり、交換することで、電源装置として単独利用することも可能である。
電力の外部出力時に電圧・電流を調整する機能やインバーター機能を追加することで、利用に適した電力を供給することも可能となる。

［図２］Ｂ１：一方向に磁力を集中させて伝えるヨークを取り付けた永久磁石や多極化永久磁石を、非磁性体素材のバネなどの弾性体の先に取り付け、振動による弾性体の反復運動によって生じる磁界の変化を凹凸ネジＡ６に連結した発電モジュールＡに伝える。

またＢ１の磁石の先端にハネＢ１ａを取り付けることで、微風や少量の水流などでも弾性体の反復運動を促進させることができる。指向性のないエネルギーや比較的小さなエネルギーを磁界の変化に変換するのに適する。

Ｂ２：絶えず一定以上の風力や水流がある場所に設置する回転式のハネ。凹凸ネジＡ６部分を土台として、プラスティックなどの非磁性体素材で３６０度水平回転する軸上に永久磁石とハネを備えた横方向に伸びる回転軸を設置する。風や水流によるハネの回転に伴い、Ａ６に連結した発電モジュールＡに対して磁界の変化を伝える。
Ｂ２に設置する永久磁石は多極化したものが好ましく、エネルギーの伝わる方向が絶えず一方向の場合は、水平軸を固定し、発電モジュールのＡに内包する発電コアにＡ３ａを用いて一方向からのエネルギーのみに対応することで発電効率を高める。

また前記Ｂ２の永久磁石のまわりに誘導コイルを巻き、追加したダイオードＡ５に発電した電流を流し、同様に追加した電極Ａ４を介して発電モジュールＡに送ることで、自ら発電しながら磁界の変化を伝えることを可能とする。

Ｂ３：回転する構造物に取り付けて、回転に伴う磁界の変化を発生させて伝えるための永久磁石の板。タイヤを持つ機構、水車・風車など自ら回転する構造物に取り付け、回転に伴う磁界の変化を適度の距離に設置した発電モジュールＡに伝え起電させる。
極力多くのＮ・Ｓ極の磁石板を交互に貼りつけ、発電モジュールＡ内にはＡ３ａを用いて一方向のみの磁界の変化に対応させ発電効率を高める。

また回転する構造物の回転軸に磁力板Ｂ３または設置に適した多極化永久磁石を設置することでも同じ効果を得ることができる。
Ｂ３およびＡを設置できる場所や環境に制約がなければ、一つの回転する構造物から多くの電力を得ることが可能となる。

Ｂ４：リング型永久磁石の内側に非磁性体素材のバネなどの弾性体をリング型永久磁石の極性の数かそれ以上に配置し、発電モジュールＡを中にくぐらせて、Ａ内の永久磁石Ａ１付近に固定するか、モジュール方式で設置する。
振動によりリング型永久磁石の片方が発電モジュールＡに近づくと、弾性体の復元力により元の位置に戻ろうとする挙動を繰り返すことで、リング型永久磁石とＡ１との位置変化による磁界の変化が断続的に生まれ、Ａ１を反復・回転させて発電を促す装置。特に指向性のない微細な振動エネルギーからの発電を可能とする。

以下、本発明の実施例を図３〜図４に基づいて説明する。

［図３］［実施例１］人力で振って発電する例
発電モジュールＡを複数（図では２つ）と外部出力モジュールＡｂ１を連結させ、携帯電話など充電対象機器に取り付ける。
発電モジュールＡの片端にはエネルギー変換伝達モジュールであるＢ１を連結し、発電モジュールＡ側を軽い力で振動させることで、Ｂ１先端に取り付けられた多極化した磁石から磁界の変化がＢ１に連結した側の発電モジュールＡ内の永久磁石Ａ１に伝わり、Ａ１が反復・回転運動し起電する。同時に外部出力モジュールＡｂ１側に取り付けられた発電モジュールＡ内の永久磁石Ａ１にも、前記の起電に利用された永久磁石の反復・回転運動による磁界の変化が連鎖して伝わり、同様にして起電し、電流がＡｂ１を介して充電対象機器に流れ充電する。
装置を振る以外にも、人間を含めた動物の走行、歩行時にぶら下げるなど何らかの方法で取り付けて発電させることもできる。

エネルギー変換伝達モジュールＢ４を取り付けた場合、Ｂ１より直接的に磁界の変化をＡ１に伝えられるようになり、より微弱な振動からでも起電するようになる。

Ｂ１・Ｂ４両方を同時に取り付けたり、発電モジュールＡ内の永久磁石Ａ１の反復・回転運動に伴って発生する摩擦抵抗の許容範囲内であれば、発電モジュールＡを増設して発電量を増やすことも可能である。

［図３］［実施例２］ＩｏＴ・モバイル機器等への非接触での充電例
発電モジュールＡを複数（図では２つ）と外部出力モジュールＡｂ１を連結し、Ａｂ１の外部出力ポートからＩｏＴ・モバイル機器等に取り付けるか、発電モジュールＡを組み込んだＩｏＴ・モバイル機器等を準備する。
発電モジュールＡ内の永久磁石Ａ１に磁界の変化を伝えて反復・回転運動を促し起電させるため、誘導コイルに交流電力を流し誘導コイルの断面とＡ内の永久磁石Ａ１を適切な距離で近づけ、ＮＳ極交互の磁力を伝える。
この方法により誘導コイルの断面に直接近づけることができる発電モジュールＡと、前記Ａからの磁界の変化がおよぶ範囲内に他のモジュールＡを近づけて複数同時充電が可能となる。

強力な永久磁石を回転する機具に設置し回転させると、ほぼ全方向に磁界の変化がおよび、適切な距離に発電モジュールＡを配置すれば、複数同時発電が可能となる。

前記いずれの方法においても、発電モジュールＡと磁界の変化を伝える装置とが遠すぎる場合、永久磁石Ａ１を十分に反復・回転させることができず、近すぎる場合、磁力の吸引抵抗により反復・回転運動が滞るため、非磁性体のケースを磁界の変化を起こす装置に取り付け適度な距離を保たせることが好ましい。
また発電時には、発電モジュールＡ内の発光ダイオードであるＡ５の発光度合が、強く連続していることで、良好な発電を行えていることを確認する。

［図４］［使用例３］多種多様なエネルギーから同時にネットワーク発電する例
川や海などにかかる橋りょうに吊るして設置することを想定したモジュール構成とする。

モジュール群は橋りょうに吊るす上部と、橋りょう下の川や海流、さざ波がある場合に水面に浮かべて使う下部とで大別され、上下部は送電線で結ばれている。

最上部には、車の通過に伴う風圧や自然風を受けて振動するハネＢ１ａを装着したエネルギー変換伝達モジュールＢ１に発電モジュールＡを複数連結して設置し、風を受けて反復運動を行うＢ１からの磁界の変化を受け、Ａ内の永久磁石Ａ１が反復・回転して起電し、その反復・回転の磁界の変化が連結した他のＡにも伝わり、芋づる式に発電を行う。

橋りょうから吊り下げられた発電モジュールＡにエネルギー変換伝達モジュールＢ１を横向きに設置する。車の通過などで橋りょうが振動すると、Ｂ１の弾性体に取り付けた磁石（錘）が激しく上下運動し、磁界の変化をＡに伝え起電させる。またエネルギー変換伝達モジュールＢ１にハネＢ１ａを装着することで、前記の車の通過で生じる振動と合わせて、風力による振動や橋りょうに設置された雨樋から落下する雨水などを受けて起こる振動など、多様なエネルギーから磁界の変化を生み出せるようになる。

発電モジュールＡからジョイントを介すなどして、下向きに取り付けられたエネルギー変換伝達装置Ｂ２は、橋りょう下で圧縮された比較的強い風を受けて回転し、磁界の変化をＡに伝えて起電させる。

上部のモジュール群から下部のモジュール群に接続する送電線の途中に発電モジュールＡを設置し、前記Ａに対してエネルギー変換伝達装置であるＢ４を配置することで、Ａまたは送電線が風などで揺れると、ＡとＢ４との一方の距離が縮まり、Ｂ４の弾性体の働きにより引き離されるといった挙動を繰り返し、Ａ内の永久磁石Ａ１に対して磁界の変化が断続的に発生し、Ａ１が反復・回転し発電する。

水面に横向けに浮かべた発電モジュールＡに連結したエネルギー変換伝達モジュールＢ１の磁力部分に浮力体を付加することで、さざ波や水流などによる水面の揺れで、Ａ内の永久磁石Ａ１とＢ１の永久磁石の位置関係が変化し磁界の変化が発生して起電する。

水面下で水流が恒常的に見込める場合、発電モジュールＡにエネルギー変換伝達モジュールＢ２を設置し、Ｂ２のプロペラの回転による磁界の変化をＡに伝え発電する。

磁界の変化の競合および発電効率について。
多種多様なエネルギーを同時に受けて発電を行う場合、発電モジュールＡに２種類以上の磁界の変化がおよぶことが多々ある。
Ａ内の永久磁石Ａ１は磁力の吸引と反発力が交互に伝わることで反復・回転運動が生じるため、一部例外を除き磁界の変化がＮ・Ｓ極交互にたくさん、そして早く伝わるほど、反復・回転運動の強さや速度が増し、大容量発電に寄与する。そのため動力源が確保できるのであれば、それに適した極力多くのエネルギー変換伝達モジュールＢを設置して、磁界の変化を増やすことが発電効率を高めるポイントとなる。
逆に固定化された磁力、磁化しやすい素材が近くにあるとＡ１に対して吸引力だけが働き、運動の抵抗となるため、稼働前に取り除くなどの対策が必要である。

Ａ ：非接触型の発電装置（発電モジュールＡ）。
Ａ１ ：球体の永久磁石、または多極化した円柱形などの左右・上下対称の永久磁石。
Ａ２ａ：非磁性体素材でＡ１全体を覆ったもの。
Ａ２ｂ：ジンバル構造の中心にＡ１（球体磁石または、ジンバルの軸と競合しない多極化 した左右・上下対称の永久磁石）を組み入れ、非磁性体素材で覆ったもの。
Ａ３ ：Ａ２ａ・Ａ２ｂを誘導コイルで覆った発電モジュールＡのコア部分。
Ａ２ｃ：円柱形容器に、円柱形磁石Ａ１を入れ、回転軸で固定したもの。
Ａ３ａ：Ａ２ｃに誘導コイルを巻いたもの。
Ａ４ ：発電した電力を送受電するためのプラス・マイナスの電極。
Ａ５ ：整電・整圧および発電・通電確認のための発光機能を持つダイオード。
Ａ６ ：モジュール同士に連結するためのネジ式の凹凸。
Ａａ ：発電モジュールＡや外部出力モジュールＡｂ１・Ａｂ２、Ｂ群のエネルギー変換 伝達モジュールを複数連結するためのジョイント部。
Ａｂ１：電力の外部出力装置。
Ａｂ２：二次電池を備えた電力の外部出力装置。
Ｂ１ ：バネなどの弾性体の働きで磁界の変化を発生させる装置。
Ｂ１ａ：Ｂ１に取り付け可能な振動を増幅するための四方向のハネ。
Ｂ２ ：風力や水力などの力で磁石とともに回転し、回転に伴う磁界の変化を伝える装置 。
Ｂ３ ：回転する構造物に取り付けることができる永久磁石の板。
Ｂ４ ：リング型永久磁石に、非磁性体素材のバネなどの弾性体を配置した装置。

Claims (6)

1. 永久磁石が自由に反復・回転運動をできるようにしたジンバル軸を採用した非磁性体素材のケースおよび球体型の永久磁石に特化した非磁性体素材のケースと、永久磁石の自由な反復・回転運動にも対応して起電力が最大となるように前記ケースに誘導コイルを取り付けた装置と、前記装置から起電された電力を整流・整圧し、発光して発電・送電状況を知らせるダイオードと、前記ダイオードからの電力を他のモジュールに送受電するプラス・マイナスの電極と、他のモジュールを連結するために設けられた凹凸ネジ式連結機構と、モジュール同士の連結時に互いのモジュール内の永久磁石が過度に干渉し、反復・回転運動を連鎖して伝えることができるよう設けられた空間を備えたことと、前記モジュール同士の連結により磁界の変化を連鎖させ、飛躍的に発電能力を高めることを可能としたことを特徴とした非接触型発電モジュール装置。
2. 凹凸ネジ式連結機構を複数備え、凹凸の数だけモジュールを立体的に連結でき、連結した各種モジュール装置の永久磁石の磁力が適度に干渉する範囲で自由設計を可能としたジョイント装置。
3. 風力・水力発電機として発電機の機能を持ちつつ、自らの発電で使う永久磁石の回転に伴う磁界の変化を外部に伝えて、自機以外の装置でも起電させることを可能としたエネルギーを磁界の変化に変換して伝達するモジュール装置。
4. 前記非接触型発電モジュール装置に連結できる凹凸ネジ式連結機構を共通規格として備え、外部からのエネルギーにより弾性体の先端に取り付けた多極化した永久磁石を振動させて連結した非接触型発電モジュール装置に磁界の変化を伝え発電を促すエネルギー変換伝達装置および、前記エネルギー変換伝達装置に取り付けて使用する、風や水の流れを受けて振動を増幅させることができる非磁性体・防水素材のハネと、回転する構造物にＮ・Ｓ極の磁石を交互に取り付けることで、適度な距離に設置した非接触型発電モジュール装置に磁界の変化を伝え、発電を促す板型永久磁石のエネルギー変換伝達装置と、リング型の多極化永久磁石に前記磁石の極数かそれ以上の非磁性体素材のバネなどの弾性体を内側に配置し、直接またはモジュール化して非接触型発電モジュール装置を取り囲むように設置し、自らの振動による磁界の変化を伝えて発電を促すエネルギー変換伝達装置などのエネルギーを磁界の変化に変換して伝える装置。
5. 非接触型発電モジュールのコア部分に球体型の永久磁石を組み込むか、ジンバル軸の中心に左右・上下対称の永久磁石を組み込み、あらゆる方向からの磁界の変化を受けて自由に反復・回転運動を可能としたケースに、前記永久磁石の反復・回転運動による起電力が最大となるよう誘導コイルを取り付けることで、外部からの磁界の変化を受けて前記永久磁石が反復・回転運動し起電すると同時に、自らの運動で生じた磁界の変化を他の非接触型発電モジュールに伝えて連鎖的な発電を促すことで、あらゆる方向からの小さなエネルギーからも起電し、その発電能力を高めることを可能とした方法。
6. エネルギーの特性に合わせて永久磁石を振動や回転させて磁界の変化を伝える各種モジュールを複数用意して、設置場所で得られる各種エネルギーから多くの磁界の変化を発生させられるようにし、［請求項５］の非接触型発電モジュール群と適切に組み合わせ連結し、磁界の変化でつながるネットワーク化を図ることで、強弱を問わない多種多様なエネルギーから同時かつ効率のよい発電を可能とする方法。

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