JP3359372B2 - Generating coil and generating coil device using the same - Google Patents

Generating coil and generating coil device using the same

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JP3359372B2
JP3359372B2 JP11768193A JP11768193A JP3359372B2 JP 3359372 B2 JP3359372 B2 JP 3359372B2 JP 11768193 A JP11768193 A JP 11768193A JP 11768193 A JP11768193 A JP 11768193A JP 3359372 B2 JP3359372 B2 JP 3359372B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電コイルおよびそれ
を用いた発電コイル装置に関する。さらに詳しくは、変
圧器の大きさを変えることなく、入力電圧に比べて大き
い出力電圧を取り出すときに使用される発電コイルおよ
びそれを用いた発電コイル装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generating coil and a power generating coil device using the same. More specifically, the present invention relates to a power generation coil used for extracting an output voltage higher than an input voltage without changing the size of a transformer, and a power generation coil device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、入力電圧に比べて大きい出力
電圧を取り出すには、一般に変圧器が使用されている。
いま、変圧器の一次コイルの巻数をN1 、二次コイルの
巻数をN2 、入力電圧(一次電圧)をE1 、出力電圧
(二次電圧)をE2 とすると、入力電圧E1 と出力電圧
E2 との間には、E2 /E1 =N2 /N1 の関係があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a transformer is generally used to extract an output voltage higher than an input voltage.
Now, assuming that the number of turns of the primary coil of the transformer is N1, the number of turns of the secondary coil is N2, the input voltage (primary voltage) is E1, and the output voltage (secondary voltage) is E2, the input voltage E1 and the output voltage E2 are There is a relationship of E2 / E1 = N2 / N1.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
変圧器を使用して、入力電圧に比べて大きい出力電圧を
得るためには、上式よりN2 /N1 の値を大きくしなけ
ればならない。すなわち、二次コイルの巻数N2 を一次
コイルの巻数N1 に比べて多くすればよいが、巻数N2
を多くするためには変圧器の脚部鉄心を大きくしなけれ
ばならないので、変圧器全体が大型化する。したがっ
て、変圧器全体が大きくなれば重量も大きくなるので、
その取扱い・運搬等が困難になり、また、コストも高く
なるという問題があった。
However, in order to obtain an output voltage higher than the input voltage using the conventional transformer, the value of N2 / N1 must be increased from the above equation. That is, the number of turns N2 of the secondary coil may be larger than the number of turns N1 of the primary coil.
In order to increase the size of the transformer, the leg core of the transformer must be increased, so that the entire transformer becomes large. Therefore, the larger the transformer, the larger the weight,
There has been a problem that handling and transportation are difficult, and the cost is high.

【0004】本発明は、かかる事情に鑑み、変圧器を使
用して入力に比べて大きい出力を取り出す場合におい
て、変圧器の大型化を不要とする発電コイルおよびそれ
を用いた発電コイル装置を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention provides a power generating coil and a power generating coil device using the power generating coil, which do not require an increase in the size of the transformer when an output larger than an input is taken out using the transformer. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の発電コイルは、
鉄心、一次コイルおよび二次コイルを有する変圧器と、
一対の外部磁石を備えており、該一対の外部磁石が、
一の外部磁石のN極と他の外部磁石のS極を対向させ
て、前記鉄心における一次コイル側脚部の両端外側にそ
れぞれ当接され、該一対の外部磁石が、その間で発生す
る磁束の方向が、前記変圧器の一次電流によって鉄心の
一次コイル側脚部内に発生する磁束の方向と逆方向とな
るように配設されたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems A power generating coil according to the present invention comprises:
A transformer having an iron core, a primary coil and a secondary coil ;
And a pair of external magnets, the pair of external magnets,
The north pole of one external magnet and the south pole of another external magnet
Outside of both ends of the primary coil side leg of the iron core.
Respectively, and the pair of external magnets are generated between them.
The direction of the magnetic flux that flows through the core
The direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg
It is characterized by being arranged so that.

【0006】また、本発明の発電コイル装置は、複数個
の前記発電コイルが、互いに隣接する発電コイル間で外
部磁石を共用しうるように構成されていることを特徴と
する。
The power generating coil device according to the present invention is characterized in that the plurality of power generating coils are configured to be able to share an external magnet between power generating coils adjacent to each other.

【0007】さらに、本発明の発電コイル装置は、一次
コイルと二次コイルを有する2個以上の変圧器およびN
極とS極を有する馬蹄形の4個以上偶数個の外部磁石を
備えており、前記各外部磁石は、2個の外部磁石が一対
となり一方の外部磁石のN極と他方の外部磁石のS極に
よって発生する磁束の方向が前記変圧器の一次電流によ
って一次コイル側脚部鉄心内に発生する磁束の方向と逆
方向となるように、かつ、前記一対の外部磁石のそれぞ
れの側面が前記一次コイルの側面と平行になるように配
置されていることを特徴とする。
Further, the power generating coil device according to the present invention comprises two or more transformers having a primary coil and a secondary coil, and
It has a horseshoe-shaped four or more even number of external magnets having a pole and an S pole, and each of the external magnets is a pair of two external magnets, the N pole of one external magnet and the S pole of the other external magnet. The direction of the magnetic flux generated by the primary current of the transformer is opposite to the direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg core by the primary current of the transformer, and each side surface of the pair of external magnets is Are arranged so as to be parallel to the side surface of the.

【0008】本発明にいう外部磁石とは、永久磁石また
は超電導電磁石等をいう。
The external magnet according to the present invention refers to a permanent magnet or a superconductive magnet.

【0009】[0009]

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。 (第1実施例) 第1実施例は、第1発明に対応する実施例である。図1
は、本発明の一実施例である発電コイルAを示してい
る。この発電コイルAは、変圧器1と外部磁石2から構
成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) A first embodiment is an embodiment corresponding to the first invention. FIG.
Indicates a power generating coil A according to an embodiment of the present invention. The power generation coil A includes a transformer 1 and an external magnet 2.

【0010】変圧器1は、図1に示すように、中空直方
体状の鉄心11と該鉄心11のまわりに巻かれた一次コイル
12および二次コイル13から構成されており、鉄心11の脚
部の長さはLである。なお、一次コイル側脚部鉄心11a
内に発生する磁束の方向は、一次コイル12の巻き方によ
って自在に設定可能であるが、本実施例では、図1のス
イッチSを投入した場合に左方向(図1の矢印a方向)
に向かって磁束が発生し得るように一次コイル側脚部鉄
心11a に一次コイル12が巻かれている。
As shown in FIG. 1, a transformer 1 has a hollow rectangular parallelepiped iron core 11 and a primary coil wound around the iron core 11.
The iron core 11 has a length L. The primary coil side leg iron core 11a
The direction of the magnetic flux generated inside can be freely set according to the winding method of the primary coil 12, but in the present embodiment, when the switch S of FIG. 1 is turned on, the left direction (the direction of arrow a in FIG. 1)
The primary coil 12 is wound around the primary coil side leg core 11a so that a magnetic flux can be generated toward the primary coil.

【0011】外部磁石2は、N極とS極が対向しうるよ
うに形成された永久磁石であり、N極とS極の対向間隔
は、変圧器1の鉄心11の脚部の長さLと同一長さに形成
されている。そして、外部磁石2は、外部磁石2のN極
とS極によってN極からS極に向かって発生する磁束の
方向が変圧器1の一次電流によって一次コイル側脚部鉄
心11a 内に発生する磁束の方向(図1の矢印a方向)と
逆方向(図1の矢印b方向)となるように、かつ、N極
およびS極が一次コイル側脚部鉄心11a の両端部に当接
して配置されている。なお、本実施例では、取扱い容易
の観点から外部磁石2として永久磁石を使用したが、超
電導電磁石等を使用することも可能である。
The external magnet 2 is a permanent magnet formed so that the N and S poles can face each other. The distance between the N and S poles is equal to the length L of the leg of the iron core 11 of the transformer 1. And the same length. The direction of the magnetic flux generated from the N pole to the S pole by the N pole and the S pole of the external magnet 2 is changed by the primary current of the transformer 1 in the primary coil side leg core 11a. 1 (indicated by arrow a in FIG. 1) and the opposite direction (indicated by arrow b in FIG. 1), and the N and S poles are arranged in contact with both ends of the primary coil side leg core 11a. ing. In this embodiment, a permanent magnet is used as the external magnet 2 from the viewpoint of easy handling, but a superconductive magnet or the like may be used.

【0012】つぎに、本実施例の発電コイルAの使用方
法について説明する。まず、図2に示すように、スイッ
チSを投入し、一次コイル12にパルス電圧または半波整
流電圧を印加すると、一次コイル12に一次電流I1 が流
れ、一次電流I1 によって鉄心11内には図2の矢印x方
向に磁束Pが発生する。また、外部磁石2による磁束Q
は、図2の矢印y方向に発生する。したがって、一次コ
イル側脚部鉄心11a 内には一次電流I1 による磁束Pの
みとなるのに対して、二次コイル側脚部鉄心11b 内に
は、一次電流I1 による磁束Pと外部磁石2による磁束
Qとが重ね合わされた(P+Q)の磁束が発生すること
となるので、二次コイル13には(P+Q)の磁束変化に
応じた起電力が誘導されることとなる。
Next, a method of using the power generation coil A of the embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2, when the switch S is turned on and a pulse voltage or a half-wave rectified voltage is applied to the primary coil 12, a primary current I1 flows through the primary coil 12, and the primary current I1 causes A magnetic flux P is generated in the direction indicated by the arrow x in FIG. The magnetic flux Q generated by the external magnet 2
Occurs in the direction of arrow y in FIG. Accordingly, only the magnetic flux P due to the primary current I1 is present in the primary coil side leg core 11a, whereas the magnetic flux P due to the primary current I1 and the magnetic flux P due to the external magnet 2 are present in the secondary coil side leg core 11b. Since a magnetic flux of (P + Q) in which Q is superimposed is generated, an electromotive force corresponding to the change of the magnetic flux of (P + Q) is induced in the secondary coil 13.

【0013】なお、一次コイル側脚部鉄心11a を除く鉄
心内には(P+Q)の磁束が発生するので、該鉄心内を
通過する磁束が、磁束(P+Q)よりも小さい範囲で飽
和することのないように、一次コイル側脚部鉄心11a を
除く鉄心の断面積は、一次コイル側脚部鉄心11a の断面
積よりも大きく形成している。
Since a magnetic flux of (P + Q) is generated in the iron core except the primary coil side leg core 11a, the magnetic flux passing through the iron core may be saturated in a range smaller than the magnetic flux (P + Q). The cross-sectional area of the iron core excluding the primary coil side leg core 11a is formed larger than the cross-sectional area of the primary coil side leg core 11a so as not to cause a problem.

【0014】つぎに、図1に示すように、スイッチSを
切った状態にすると、二次コイル側脚部鉄心11b 内に発
生していた磁束はゼロとなり、外部磁石2による磁束は
一次コイル側脚部鉄心11a 内のみをN極からS極に向か
って通過することとなる。すなわち、二次コイル側脚部
鉄心11b 内では、磁束が(P+Q)から急にゼロとな
り、大きな磁束変化が発生するため、二次コイル13には
その磁束変化に応じた大きな起電力が断続的に誘導され
ることとなる。
Next, as shown in FIG. 1, when the switch S is turned off, the magnetic flux generated in the secondary coil side leg core 11b becomes zero, and the magnetic flux generated by the external magnet 2 is reduced to the primary coil side. Only the inside of the leg core 11a passes from the north pole to the south pole. That is, in the secondary coil side leg core 11b, the magnetic flux suddenly becomes zero from (P + Q) and a large magnetic flux change occurs, so that a large electromotive force corresponding to the magnetic flux change is intermittently applied to the secondary coil 13. Will be induced.

【0015】また、一次コイル12に通電した場合には外
部磁石2の磁束は一次コイル側脚部鉄心11a 内を通過し
なくなり、一次コイル12の通電を停止した場合には外部
磁石2の磁束は一次コイル側脚部鉄心11a 内を通過する
こととなるため、一次コイル12は、二次コイル13に起電
力を誘導するための役割を果たすだけではなく、外部磁
石2の磁束の方向を切り替えるスイッチの役割をも果た
している。したがって、一次コイル側脚部鉄心11a 内を
通過する磁束は、一次コイル12に通電した場合に飽和状
態となることが望ましい。すなわち、一次コイル12の通
電によって一次コイル側脚部鉄心11a の磁束が飽和状態
となると、外部磁石2によって発生する磁束はすべて二
次コイル側脚部鉄心11b 内を通過することとなり、外部
磁石2による磁束を有効に利用することができるからで
ある。
When the primary coil 12 is energized, the magnetic flux of the external magnet 2 does not pass through the primary coil side leg core 11a. When the energization of the primary coil 12 is stopped, the magnetic flux of the external magnet 2 is reduced. The primary coil 12 not only plays a role of inducing an electromotive force in the secondary coil 13 but also switches the direction of the magnetic flux of the external magnet 2 because it passes through the inside of the primary coil side leg core 11a. Also plays the role of. Therefore, it is desirable that the magnetic flux passing through the inside of the primary coil side leg core 11a be saturated when the primary coil 12 is energized. That is, when the magnetic flux of the primary coil side leg core 11a becomes saturated due to the energization of the primary coil 12, all the magnetic flux generated by the external magnet 2 passes through the secondary coil side leg core 11b. This is because the magnetic flux generated by the magnetic field can be effectively used.

【0016】なお、一次コイル12に半波整流電圧を印加
すると、二次コイル13にはコイルの巻き方に応じて図3
(A)または(B)に示すような波形の起電力が誘導さ
れることとなるので、この起電力を次段階の発電コイル
Aの入力電圧としてそのまま使用することが可能であ
る。
When a half-wave rectified voltage is applied to the primary coil 12, the secondary coil 13 is turned on / off according to the winding method of the coil as shown in FIG.
Since the electromotive force having the waveform shown in (A) or (B) is induced, the electromotive force can be used as it is as the input voltage of the power generation coil A in the next stage.

【0017】以上のように、発電コイルAを使用すれ
ば、一次コイル12にパルス電圧または半波整流電圧を印
加するだけで、二次コイル13には大きな磁束変化が発生
するため、変圧器の大きさを変えることなく、大きな出
力を得ることができるので、発電コイルAは家庭用から
産業用までの広範囲に使用することができる。。
As described above, if the power generating coil A is used, a large change in magnetic flux occurs in the secondary coil 13 only by applying a pulse voltage or a half-wave rectified voltage to the primary coil 12, so that the transformer Since a large output can be obtained without changing the size, the power generating coil A can be used in a wide range from home use to industrial use. .

【0018】(第2実施例) 第2実施例は、第2発明に対応する実施例である。図4
は、本発明にかかる発電コイル装置Xを示している。こ
の発電コイル装置Xは、第1実施例の発電コイルAが4
個組み合わされて構成されている。すなわち、4個の発
電コイルAが、互いに隣接する発電コイルA間で外部磁
石2を共用しうるように組み合わされて発電コイル装置
Xが構成されている。 なお、本実施例では、4個の発
電コイルAを使用して発電コイル装置Xを構成している
が、使用する発電コイルAの個数は、出力電圧の大きさ
応じて自在に設定することができる。
(Second Embodiment) A second embodiment is an embodiment corresponding to the second invention. FIG.
1 shows a power generation coil device X according to the present invention. The power generating coil device X has four power generating coils A of the first embodiment.
It is configured by combining them. That is, the power generation coil device X is configured by combining the four power generation coils A so that the external magnets 2 can be shared between the power generation coils A adjacent to each other. In the present embodiment, the power generation coil device X is configured using four power generation coils A. However, the number of the power generation coils A to be used can be freely set according to the magnitude of the output voltage. it can.

【0019】そして、発電コイル装置Xを実際に使用す
る場合には、各発電コイルAの二次コイル13に誘導され
る起電力を重ね合わせるか、または、1個の発電コイル
Aの二次コイル13に誘導される起電力を順次他の発電コ
イルAの入力電圧として利用する方法がある。たとえ
ば、各発電コイルAの二次コイル13に誘導される起電力
を重ね合わせる方法では、各誘導起電力の位相を調整す
ることによって、図5(A)または(B)に示すような
起電力を得ることができるので、図5(A)の場合には
整流して直流電圧として、また、図5(B)の場合には
交流電圧として最終的に取り出すことができる。
When the power generation coil device X is actually used, the electromotive force induced in the secondary coil 13 of each power generation coil A is superposed, or the secondary coil of one power generation coil A is There is a method of sequentially using the electromotive force induced in 13 as an input voltage of another power generation coil A. For example, in the method of superimposing the electromotive force induced in the secondary coil 13 of each power generation coil A, by adjusting the phase of each induced electromotive force, the electromotive force as shown in FIG. 5A, it can be finally rectified and taken out as a DC voltage in the case of FIG. 5A, and as an AC voltage in the case of FIG. 5B.

【0020】以上のように、本実施例の発電コイル装置
Xを使用すれば、変圧器1を大型化することなく大きな
出力を自在に得ることができるので、家庭用、産業用等
の広範囲に使用することができる。
As described above, if the power generating coil device X of this embodiment is used, a large output can be freely obtained without increasing the size of the transformer 1, so that it can be used in a wide range such as home use and industrial use. Can be used.

【0021】(第3実施例) 第3実施例は、第3発明に対応する実施例である。図6
は、本発明の一実施例である発電コイル装置Yを示して
いる。この発電コイル装置Yは、2個の変圧器3A,3
Bと4個の外部磁石4A,4B,4C,4Dから構成さ
れている。
(Third Embodiment) The third embodiment is an embodiment corresponding to the third invention. FIG.
Indicates a power generating coil device Y according to an embodiment of the present invention. The generator coil device Y includes two transformers 3A, 3A.
B and four external magnets 4A, 4B, 4C, 4D.

【0022】変圧器3Aは、図7に示すように、中空直
方体状の鉄心31と該鉄心31のまわりに巻かれた一次コイ
ル32および二次コイル33から構成されており、一次コイ
ル側脚部鉄心31a の両端にはそれぞれ突起部31c,31d が
形成されている。なお、該突起部31c,31d を形成したの
は、変圧器3Aの鉄心31と後述する外部磁石4A,4
B,4C,4Dの磁極面との接触面積を大きくすること
により、外部磁石4A,4B,4C,4Dによって発生
する磁束をできるだけ多く鉄心31内に通過させるためで
ある。
As shown in FIG. 7, the transformer 3A comprises a hollow rectangular parallelepiped iron core 31, a primary coil 32 and a secondary coil 33 wound around the iron core 31, and a primary coil side leg. Protrusions 31c and 31d are formed at both ends of the iron core 31a, respectively. The protrusions 31c and 31d are formed by the core 31 of the transformer 3A and external magnets 4A and 4A to be described later.
This is because the magnetic fluxes generated by the external magnets 4A, 4B, 4C, and 4D pass through the core 31 as much as possible by increasing the contact areas of the magnetic poles B, 4C, and 4D with the magnetic pole surfaces.

【0023】そして、一次コイル側脚部鉄心31a 内に発
生する磁束の方向は、一次コイル32の巻き方によって自
在に設定可能であるが、本実施例では、脚部鉄心31a 内
を左方向(図7の矢印m方向)に向かって磁束が発生し
得るように脚部鉄心31a に一次コイル32が巻かれてい
る。
The direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg core 31a can be freely set depending on the winding method of the primary coil 32. In the present embodiment, the direction of the magnetic flux generated in the leg core 31a is leftward ( A primary coil 32 is wound around the leg core 31a so that a magnetic flux can be generated in the direction of the arrow m in FIG. 7).

【0024】変圧器3Bは、変圧器3Aと同様に構成さ
れており、一次コイル32側の脚部鉄心31a 内に発生する
磁束の方向も変圧器3Aの場合と同様である。そして、
変圧器3Aと3Bは、直列に配置されている。
The transformer 3B has the same configuration as the transformer 3A, and the direction of the magnetic flux generated in the leg core 31a on the primary coil 32 side is the same as that of the transformer 3A. And
Transformers 3A and 3B are arranged in series.

【0025】外部磁石4A,4B,4C,4Dは、図6
に示すように、N極とS極を有する馬蹄形磁石であり、
2個の外部磁石4Aと4B、4Cと4Dがそれぞれ一対
となって磁束を発生するように構成されている。なお、
本実施例では、取扱い容易等の観点から外部磁石4A,
4B,4C,4Dとして馬蹄形磁石を使用したが、磁石
の種類については特に制限なくどのような磁石でも使用
できる。
The external magnets 4A, 4B, 4C and 4D are shown in FIG.
As shown in the figure, a horseshoe magnet having a north pole and a south pole,
The two external magnets 4A and 4B, 4C and 4D are configured to generate a magnetic flux as a pair. In addition,
In the present embodiment, the external magnets 4A,
Although a horseshoe magnet was used as 4B, 4C, and 4D, any magnet can be used without any particular limitation on the type of magnet.

【0026】2個の外部磁石4Aと4Bは、外部磁石4
AのN極と外部磁石4BのS極が変圧器3Aの一次電流
によって一次コイル側脚部鉄心31a 内に発生する磁束の
方向と逆方向の磁束を発生しうるように、また、外部磁
石4BのN極と外部磁石4AのS極が変圧器3Bの一次
電流によって一次コイル側脚部鉄心31a 内に発生する磁
束の方向と逆方向の磁束を発生しうるように、配置され
ている。すなわち、外部磁石4A,4Bの各側面が変圧
器3A,3Bの一次コイル32の各側面と平行になるよう
に配置され、かつ、外部磁石4AのN極面およびS極面
が変圧器3Aの突起部31c および変圧器3Bの突起部31
d の側面にそれぞれ当接し、また、外部磁石4BのS極
面およびN極面が変圧器3Aの突起部31d および変圧器
3Bの突起部31c の側面にそれぞれ当接して配置されて
いる。
The two external magnets 4A and 4B are
The N pole of A and the S pole of the external magnet 4B can generate a magnetic flux in the direction opposite to the direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg core 31a by the primary current of the transformer 3A. And the S pole of the external magnet 4A are arranged to generate a magnetic flux in the direction opposite to the direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg core 31a by the primary current of the transformer 3B. That is, each side surface of the external magnets 4A and 4B is arranged so as to be parallel to each side surface of the primary coil 32 of the transformers 3A and 3B, and the N pole surface and the S pole surface of the external magnet 4A are connected to the transformer 3A. Projection 31c and Projection 31 of Transformer 3B
Further, the S pole face and the N pole face of the external magnet 4B are disposed so as to contact the side faces of the projection 31d of the transformer 3A and the projection 31c of the transformer 3B, respectively.

【0027】また、外部磁石4C,4Dも同様に配置さ
れており、変圧器3Aの突起部31cおよび変圧器3Bの
突起部31d を挟んで外部磁石4Aと外部磁石4Cが対向
し、変圧器3Aの突起部31d および変圧器3Bの突起部
31c を挟んで外部磁石4Bと外部磁石4Dが対向した状
態となっている。
The external magnets 4C and 4D are similarly arranged, and the external magnet 4A and the external magnet 4C face each other with the projection 31c of the transformer 3A and the projection 31d of the transformer 3B interposed therebetween. Projection 31d and the projection of the transformer 3B
The external magnet 4B and the external magnet 4D face each other with the 31c interposed therebetween.

【0028】したがって、前記第1実施例の場合と同様
に、変圧器3Aおよび変圧器3Bの一次コイル32にパル
ス電圧または半波整流電圧を印加すると、変圧器3Aお
よび変圧器3Bの一次コイル側脚部鉄心31a を除く鉄心
内には、一次コイル32によって発生する磁束に加えて、
外部磁石4AのN極から変圧器3Aの突起部31c,31dを
介して外部磁石4BのS極に向かって磁束が発生し、外
部磁石4CのN極から変圧器3Aの突起部31c,31d を介
して外部磁石4DのS極に向かって磁束が発生し、外部
磁石4BのN極から変圧器3Bの突起部31c,31d を介し
て外部磁石4AのS極に向かって磁束が発生し、外部磁
石4DのN極から変圧器3Bの突起部31c,31d を介して
外部磁石4CのS極に向かって磁束が発生する。
Therefore, similarly to the case of the first embodiment, when a pulse voltage or a half-wave rectified voltage is applied to the primary coil 32 of the transformer 3A and the transformer 3B, the primary coil side of the transformer 3A and the transformer 3B In the core except for the leg core 31a, in addition to the magnetic flux generated by the primary coil 32,
Magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4A to the S pole of the external magnet 4B via the projections 31c and 31d of the transformer 3A, and the magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4C to the projections 31c and 31d of the transformer 3A. A magnetic flux is generated toward the S pole of the external magnet 4D via the external magnet 4D, and a magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4B to the S pole of the external magnet 4A via the protrusions 31c and 31d of the transformer 3B. Magnetic flux is generated from the N pole of the magnet 4D to the S pole of the external magnet 4C via the protrusions 31c and 31d of the transformer 3B.

【0029】すなわち、本実施例の発電コイル装置Yで
は、変圧器が1個の場合に比べて2倍の磁束変化が生ず
るため、変圧器3Aおよび変圧器3Bの二次コイル33に
は、その磁束変化に応じた起電力が誘導されることとな
る。また、変圧器3Aおよび変圧器3Bの一次コイル32
が、二次コイル33に起電力を誘導するための役割を果た
すだけではなく、外部磁石4Aと4Bおよび外部磁石4
Cと4Dによって発生する磁束の方向を切り替えるスイ
ッチの役割をも果たしている点は、第1実施例の場合と
同様である。
That is, in the power generating coil device Y of the present embodiment, since the magnetic flux changes twice as compared with the case where only one transformer is provided, the secondary coils 33 of the transformers 3A and 3B are provided with the same. An electromotive force corresponding to a change in magnetic flux is induced. The primary coils 32 of the transformers 3A and 3B
Does not only play a role of inducing an electromotive force in the secondary coil 33, but also have the external magnets 4A and 4B and the external magnets 4B.
The point which also plays the role of a switch for switching the direction of the magnetic flux generated by C and 4D is the same as in the first embodiment.

【0030】なお、外部磁石4A,4B,4C,4Dの
磁極面を変圧器3A,3Bの突起部31c,31d の先端部に
当接するように配置することも可能であるが、効率的に
磁束を発生させるためには本実施例のように突起部31c,
31d の側面に外部磁石4A,4B,4C,4Dの磁極面
を当接するように配置することが好ましい。
The magnetic pole surfaces of the external magnets 4A, 4B, 4C, 4D can be arranged so as to abut on the tips of the projections 31c, 31d of the transformers 3A, 3B. In order to generate the protrusions 31c, as in this embodiment,
It is preferable that the magnetic pole faces of the external magnets 4A, 4B, 4C, and 4D be arranged so as to contact the side surfaces of the 31d.

【0031】また、本実施例では、取扱い容易の観点か
ら外部磁石4A,4B,4C,4Dとして永久磁石を使
用したが、超電導電磁石等を使用することができるの
は、第1実施例の場合と同様である。
In this embodiment, permanent magnets are used as the external magnets 4A, 4B, 4C and 4D from the viewpoint of easy handling. However, superconducting magnets and the like can be used in the case of the first embodiment. Is the same as

【0032】つぎに、別の実施例である発電コイル装置
Zについて説明する。前記実施例の発電コイル装置Yで
は、2つの変圧器3A,3Bを直列に配置したが、並列
に配置することも可能である。図8は、本発明の別の実
施例である発電コイル装置Zを示している。この発電コ
イル装置Zは、前記発電コイル装置Yと同様に、2個の
変圧器3A,3Bと4個の外部磁石4A,4B,4C,
4Dから構成されており、変圧器3A,3Bが並列に配
置されている点のみが相違する。
Next, a power generation coil device Z according to another embodiment will be described. In the power generation coil device Y of the embodiment, the two transformers 3A and 3B are arranged in series, but they may be arranged in parallel. FIG. 8 shows a power generating coil device Z according to another embodiment of the present invention. This power generation coil device Z has two transformers 3A, 3B and four external magnets 4A, 4B, 4C, similarly to the power generation coil device Y.
4D, and the only difference is that the transformers 3A and 3B are arranged in parallel.

【0033】すなわち、外部磁石4A,4Bの各側面が
変圧器3A,3Bの一次コイル32の各側面と平行になる
ように配置され、かつ、外部磁石4AのN極面およびS
極面が変圧器3Aの突起部31c および変圧器3Bの突起
部31d の上面に、また、外部磁石4BのS極面およびN
極面が変圧器3Aの突起部31d および変圧器3Bの突起
部31c の上面にそれぞれ当接して配置されている。
That is, each side surface of the external magnets 4A and 4B is arranged so as to be parallel to each side surface of the primary coil 32 of the transformers 3A and 3B, and the N pole surface and the S
The pole faces are on the upper surfaces of the protrusion 31c of the transformer 3A and the protrusion 31d of the transformer 3B.
The pole faces are arranged in contact with the upper surfaces of the projection 31d of the transformer 3A and the projection 31c of the transformer 3B, respectively.

【0034】また、外部磁石4C,4Dも同様に配置さ
れており、変圧器3Aの突起部31cおよび変圧器3Bの
突起部31d を挟んで外部磁石4Aと外部磁石4Cが対向
し、変圧器3Aの突起部31d および変圧器3Bの突起部
31c を挟んで外部磁石4Bと外部磁石4Dが対向した状
態となっている。
The external magnets 4C and 4D are similarly arranged, and the external magnet 4A and the external magnet 4C face each other with the projection 31c of the transformer 3A and the projection 31d of the transformer 3B interposed therebetween. Projection 31d and the projection of the transformer 3B
The external magnet 4B and the external magnet 4D face each other with the 31c interposed therebetween.

【0035】したがって、前記発電コイル装置Yと同様
に、変圧器3Aおよび変圧器3Bの一次コイル32にパル
ス電圧または半波整流電圧を印加すると、変圧器3Aお
よび変圧器3Bの一次コイル側脚部鉄心31a を除く鉄心
内には、一次コイル32によって発生する磁束に加えて、
外部磁石4AのN極から変圧器3Aの突起部31c,31dを
介して外部磁石4BのS極に向かって磁束が発生し、外
部磁石4BのN極から変圧器3Bの突起部31c,31d を介
して外部磁石4AのS極に向かって磁束が発生し、外部
磁石4CのN極から変圧器3Aの突起部31c,31d を介し
て外部磁石4DのS極に向かって磁束が発生し、外部磁
石4DのN極から変圧器3Bの突起部31c,31d を介して
外部磁石4CのS極に向かって磁束が発生する。
Accordingly, when a pulse voltage or a half-wave rectified voltage is applied to the primary coil 32 of the transformer 3A and the transformer 3B, similarly to the power generating coil device Y, the primary coil side leg of the transformer 3A and the transformer 3B is applied. In the core except for the core 31a, in addition to the magnetic flux generated by the primary coil 32,
A magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4A toward the S pole of the external magnet 4B via the projections 31c and 31d of the transformer 3A, and the magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4B to the projections 31c and 31d of the transformer 3B. A magnetic flux is generated toward the S pole of the external magnet 4A via the external magnet 4A, and a magnetic flux is generated from the N pole of the external magnet 4C to the S pole of the external magnet 4D via the protrusions 31c and 31d of the transformer 3A. Magnetic flux is generated from the N pole of the magnet 4D to the S pole of the external magnet 4C via the protrusions 31c and 31d of the transformer 3B.

【0036】すなわち、本実施例の発電コイル装置Zで
は、前記発電コイル装置Yと同様に動作し、変圧器3A
および変圧器3Bの二次コイル33に起電力が誘導される
こととなる。ただ全体的な外形が相違するのみである。
したがって、発電コイル装置を使用する箇所のスペース
等に応じて発電コイル装置Xまたは発電コイル装置Yを
使用することが可能である。
That is, the power generating coil device Z of the present embodiment operates in the same manner as the power generating coil device Y, and
Then, an electromotive force is induced in the secondary coil 33 of the transformer 3B. Only the overall shape is different.
Therefore, it is possible to use the power generating coil device X or the power generating coil device Y according to the space or the like where the power generating coil device is used.

【0037】以上のように、本実施例の発電コイル装置
Y,Zでは、変圧器を大型化することなく、容易に大き
い出力を得ることができるので、家庭用、産業用等あら
ゆる分野に利用することができる。
As described above, in the power generation coil devices Y and Z of this embodiment, a large output can be easily obtained without increasing the size of the transformer. can do.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の発電コイルでは、変圧器の一次
コイルに電圧を印加するとことによって、二次コイルに
は高出力が断続的に誘導されると共に、一次コイルは、
外部磁石の磁束の方向を切り替えるスイッチの役割をも
果たすため、発生磁束を有効に利用することができるの
で、変圧器を大型化することなく容易に高出力を得るこ
とができる。
According to the power generation coil of the present invention, by applying a voltage to the primary coil of the transformer, a high output is intermittently induced in the secondary coil, and the primary coil is
Since it also functions as a switch for switching the direction of the magnetic flux of the external magnet, the generated magnetic flux can be used effectively, so that a high output can be easily obtained without increasing the size of the transformer.

【0039】また、本発明の発電コイル装置では、複数
の発電コイルの組合わせまたは複数の外部磁石の組合わ
せにより、変圧器を大型化することなく、発電コイル単
体の場合より一層大きい出力を得ることができるので、
家庭用、産業用等あらゆる分野に利用することができ
る。
Further, in the power generating coil device of the present invention, a larger output can be obtained by combining a plurality of power generating coils or a plurality of external magnets without increasing the size of the transformer, as compared with a single power generating coil. So you can
It can be used in various fields such as home use and industrial use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例にかかわる発電コイルの断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a power generating coil according to a first embodiment of the present invention.

【図2】発電コイルの動作状態説明断面図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view of an operation state of a power generation coil.

【図3】発電コイルの正方向出力波形図(A)および逆
方向出力波形図(B)である。
3A and 3B are a forward output waveform diagram (A) and a reverse output waveform diagram (B) of a power generation coil.

【図4】本発明の第2実施例にかかわる発電コイル装置
の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a power generating coil device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】発電コイル装置の直流用の出力波形図(A)お
よび交流用の出力波形図(B)である。
FIG. 5 is a DC output waveform diagram (A) and an AC output waveform diagram (B) of the power generation coil device.

【図6】2個の変圧器を直列に配置した発電コイル装置
の使用状態説明斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a use state of a power generation coil device in which two transformers are arranged in series.

【図7】変圧器の説明斜視図である。FIG. 7 is an explanatory perspective view of a transformer.

【図8】2個の変圧器を並列に配置した発電コイル装置
の使用状態説明斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a use state of a power generation coil device in which two transformers are arranged in parallel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 発電コイル X 発電コイ
ル装置 Y 発電コイル装置 Z 発電コイ
ル装置 1 変圧器 2 外部磁石 3A 変圧器 3B 変圧器 4A 外部磁石 4B 外部磁石 4C 外部磁石 4D 外部磁石 11 鉄心 11a 一次コイ
ル側脚部鉄心 12 一次コイル 13 二次コイ
ル 31 鉄心 31a 一次コイ
ル側脚部鉄心 32 一次コイル 33 二次コイ
A power generating coil X power generating coil device Y power generating coil device Z power generating coil device 1 transformer 2 external magnet 3A transformer 3B transformer 4A external magnet 4B external magnet 4C external magnet 4D external magnet 11 iron core 11a primary coil side leg iron 12 primary Coil 13 Secondary coil 31 Iron core 31a Primary coil side leg iron core 32 Primary coil 33 Secondary coil

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】鉄心、一次コイルおよび二次コイルを有す
る変圧器と、一対の外部磁石を備えており、該一対の 外部磁石が、一の外部磁石のN極と他の外部磁
石のS極を対向させて、前記鉄心における一次コイル側
脚部の両端外側にそれぞれ当接され、 該一対の外部磁石が、その間で発生する磁束の方向が、
前記変圧器の一次電流によって鉄心の一次コイル側脚部
内に発生する磁束の方向と逆方向となるように配設され
ことを特徴とする発電コイル。
1. A core, a transformer having a primary coil and a secondary coil, and a pair of external magnets, the pair of external magnets, one external magnet N pole and other external magnetic
With the S pole of the stone facing the primary coil side of the iron core
The pair of external magnets are respectively abutted on the outer ends of both ends of the leg, and the direction of the magnetic flux generated between them is
The primary coil side leg of the iron core by the primary current of the transformer
Are arranged in a direction opposite to the direction of the magnetic flux generated inside
A power generating coil, characterized in that:
【請求項2】複数個の請求項1記載の発電コイルが、互
いに隣接する発電コイル間で外部磁石を共用しうるよう
に構成されていることを特徴とする発電コイル装置。
2. A power generating coil device, wherein a plurality of power generating coils according to claim 1 are configured to be able to share an external magnet between power generating coils adjacent to each other.
【請求項3】一次コイルと二次コイルを有する2個以上
の変圧器およびN極とS極を有する馬蹄形の4個以上偶
数個の外部磁石を備えており、 前記各外部磁石は、2個の外部磁石が一対となり一方の
外部磁石のN極と他方の外部磁石のS極によって発生す
る磁束の方向が前記変圧器の一次電流によって一次コイ
ル側脚部鉄心内に発生する磁束の方向と逆方向となるよ
うに、かつ、前記一対の外部磁石のそれぞれの側面が前
記一次コイルの側面と平行になるように配置されている
ことを特徴とする発電コイル装置。
3. An external magnet comprising: two or more transformers having a primary coil and a secondary coil; and four or more even-numbered horseshoe-shaped external magnets having north and south poles, wherein each of said external magnets is two or more. The direction of the magnetic flux generated by the N pole of one external magnet and the S pole of the other external magnet is opposite to the direction of the magnetic flux generated in the primary coil side leg core by the primary current of the transformer. A power generating coil device, wherein the power generating coil device is disposed so as to be oriented in a direction and each side surface of the pair of external magnets is parallel to a side surface of the primary coil.
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