JP7345746B1 - spinning top generator - Google Patents
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Abstract
【課題】 効率的に回転する発電機を構成する磁石の新構造を提供する。【解決手段】 発電機はコイル1-1と、コイル1-2の間に近接配置された円筒形磁石2と、前記コイルの中心に固定された回転軸3と、回転軸3を回転駆動するモーター4と、モーター4に駆動力を付与する電源5とを有する。磁石2は円筒形であるが下端部10は円錐形又は角錐形である。この磁石2に取り付けられた回転軸3は上端部が前記モーターに接続され、磁石2の下端部10は、前記円錐形の頂点から露出している。電磁誘導作用により生じた電気は蓄電池6に貯められる。前記コイル、磁石2及び回転軸3の一部は容器7に収納され、回転軸3は容器7内の支点に載置される。【選択図】 図2[Problem] To provide a new structure of magnets constituting a generator that rotates efficiently. [Solution] The generator rotates a coil 1-1, a cylindrical magnet 2 disposed close to the coil 1-2, a rotating shaft 3 fixed at the center of the coil, and the rotating shaft 3. It has a motor 4 and a power source 5 that provides driving force to the motor 4. The magnet 2 is cylindrical, but the lower end 10 is conical or pyramidal. The upper end of the rotating shaft 3 attached to the magnet 2 is connected to the motor, and the lower end 10 of the magnet 2 is exposed from the apex of the conical shape. Electricity generated by electromagnetic induction is stored in the storage battery 6. The coil, magnet 2 and part of the rotating shaft 3 are housed in a container 7, and the rotating shaft 3 is placed on a fulcrum within the container 7. [Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は、効率的な発電が行われる構造の磁石を有する発電機に関するものである。 The present invention relates to a generator having a magnet structured to efficiently generate power.
従来、発電機には、ガスや蒸気のタービンで駆動される高速の発電機、水車で駆動される低速の発電機、各種のエンジンを原動機に持つ同期発電機、風車で駆動される低速の発電機等が知られており、さらに、特許文献1(特開2007-82386号公報)には遠心力を利用した発電機が記載されている。この発電機は、遠心力によって生じる重力と回転円盤との相互作用によって生じるトルクをエネルギー源として発電を行う発電機に関するものである。 Traditionally, generators include high-speed generators driven by gas or steam turbines, low-speed generators driven by water turbines, synchronous generators powered by various engines, and low-speed generators driven by windmills. Further, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-82386) describes a generator that utilizes centrifugal force. This generator is related to a generator that generates electricity using torque generated by the interaction between gravity generated by centrifugal force and a rotating disk as an energy source.
従来の発電機における一般的な構造は、導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得るものである。前記磁石に取り付けられた前記回転軸は、前記モーターに接続され、このモーターによって、前記コイル間において回転された磁石とコイルの電磁誘導作用により生じた電流は、コイルに接続された導線により、例えば、蓄電池に流れてこれに蓄えられる。従来、このような発電機は、磁石の回転が効率的に行われるようにすることが重要である。
本発明は、このような事情によりなされたもので、磁石が効率的に回転する発電機を提供する。
The general structure of a conventional generator is a coil formed by winding a conducting wire, a magnet placed close to the coil, a rotating shaft fixed at the center of the coil, and a rotating shaft that is driven to rotate. The motor is equipped with a motor that provides driving force to the motor, and a power source that provides driving force to the motor, and obtains electrical energy through the electromagnetic induction action of the coil and the magnet. The rotating shaft attached to the magnet is connected to the motor, and a current generated by the electromagnetic induction action of the magnet and the coil rotated between the coils by the motor is transmitted through a conductive wire connected to the coil, for example. , flows to the storage battery and is stored there. Conventionally, in such generators, it is important to ensure that the magnets rotate efficiently.
The present invention was made under these circumstances, and provides a generator in which magnets rotate efficiently.
本発明のコマ式発電機は、導線を巻いて形成したコイルと、当該コイルの中に近接配置された円筒形磁石と、当該コイルの中心に固定された回転軸と、当該回転軸を回転駆動するモーターと、当該モーターに駆動力を付与する電源とを具備し、前記コイルと前記磁石の電磁誘導作用により電気的エネルギーを得るコマ式発電機において、前記コイル、前記円筒形磁石及び前記回転軸の一部は、容器に収納され、前記回転軸の下端は、前記容器の底部に設けた支点に載置され、前記回転軸は、前記容器内の前記支点と前記モーターにより支持され、前記回転軸を支える前記支点と前記円筒形磁石の下端部から前記回転軸が露出する部分とは接触し、前記円筒形磁石の下端部の形状が円錐形若しくは角錐形であり、そのため前記回転軸が露出する部分と前記支点との接触抵抗が小さく、前記円筒形磁石の回転が円滑に行われることを特徴とする。そして、前記磁石は、使用時に円筒を地上に対して垂直に置いて用いられる。 The spinning top generator of the present invention includes a coil formed by winding a conducting wire, a cylindrical magnet placed close to the coil, a rotating shaft fixed at the center of the coil, and a rotary shaft driven to rotate. A spinning top generator comprising a motor that provides a driving force to the motor, and a power source that provides driving force to the motor, and obtains electrical energy through electromagnetic induction between the coil and the magnet, the coil, the cylindrical magnet, and the rotating shaft is housed in a container, the lower end of the rotating shaft is placed on a fulcrum provided at the bottom of the container, the rotating shaft is supported by the fulcrum in the container and the motor, and the rotating shaft is The fulcrum that supports the shaft and the portion where the rotating shaft is exposed from the lower end of the cylindrical magnet are in contact with each other, and the lower end of the cylindrical magnet has a conical or pyramidal shape, so that the rotating shaft is exposed. The cylindrical magnet is characterized in that the contact resistance between the fulcrum and the fulcrum is small, and the cylindrical magnet rotates smoothly . When the magnet is used, the cylinder is placed perpendicular to the ground.
本発明のコマ式発電機は、回転軸がモーターの駆動力によって回転し、磁石下端部の円錐形若しくは角錐形の頂点と回転軸を支持する支点の接触抵抗が小さくなるので、回転効率が高く、したがって、発電効率が上がる。
磁石を真空容器に入れて回転させればさらに回転抵抗が下がり、発電効率が上がる。
The rotating shaft of the spinning top generator of the present invention is rotated by the driving force of the motor, and the contact resistance between the conical or pyramidal apex of the lower end of the magnet and the fulcrum that supports the rotating shaft is small, so rotational efficiency is high. , Therefore, power generation efficiency increases.
Placing a magnet in a vacuum container and rotating it further reduces rotational resistance and increases power generation efficiency.
以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to Examples.
図1及び図2を参照して実施例1を説明する。
本実施例のコマ式発電機は、導線を巻いて形成したコイル1-1、1-2と、このコイルの間に近接配置された円筒形磁石2と、このコイルの中心に固定された回転軸3と、回転軸3を回転駆動するモーター4と、モーター4に駆動力を付与する電源5とを具備している。
この発電機は、用いる磁石2が円筒形であるが、下端部10は円錐形である。
この磁石2に取り付けられた回転軸3は、上端部が前記モーターに接続され、磁石2の下端部10には、前記円錐形の頂点から露出しているか下端部10の内部に埋設されている。
コイル1‐1、1‐2と磁石2の電磁誘導作用により生じた電気は、コイル1‐1、1-2から導出した導線8、9を介して蓄電池6に貯められる。コイル1‐1、1‐2、磁石2及び回転軸3の一部は、容器7に収納され、回転軸3の下端は、容器7の底部に設けた支点に載置される。
Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The spinning top generator of this embodiment consists of coils 1-1 and 1-2 formed by winding conductive wire, a
In this generator, the
The upper end of the rotating
Electricity generated by the electromagnetic induction action of the coils 1-1, 1-2 and the
次に、発電機の動作について説明する。
(1) 電源5のスイッチを入れてモーター4を駆動させる。モーター4の回転駆動により容器7内の支点とモーター4とにより支持された回転軸3は回転する。この回転により磁石2は回転し、近接するコイル1‐1、1‐2との電磁誘導作用により電気が発生する。
(2) モーター回転が所定の最高速度に達した時点で電源5のスイッチを切り、磁石2の回転運動を遠心力と惰性(慣性)のみにより行う。
(3) 所定時間その状態で発電を続け、回転が停止する前に電源5のスイッチを入れてこれをオン状態にする。
(4) (1)-(3)の動作を繰り返す。
Next, the operation of the generator will be explained.
(1) Turn on the
(2) When the motor rotation reaches a predetermined maximum speed, the
(3) Continue generating electricity in this state for a predetermined period of time, and before rotation stops, turn on the
(4) Repeat operations (1)-(3).
回転軸を支える容器7の底部にある支点と、磁石2の下端部10(部分的に回転軸が露出する場合も含む)の頂点とは、下端部の形状が円錐形若しくは角錐形であるので、両者の接触抵抗は小さく、磁石の回転が円滑に行われ、発電効率が良くなる。また、容器内部は真空状態にすることにより、空気抵抗を受けない環境にすることができる。また、支点には摩擦熱が発生するが、これは水で冷却することができる。例えば、容器に形成された支点の下に当該容器に接して水を入れた容器を置くことも可能である。摩擦熱を吸収した水は、図1に付加したように、タービン発電機11を接続して電気を発生させてこれを蓄電池6に付加することもできる。また、容器7の底面に支点を囲むように複数の磁石をおき、これら磁石の反動を利用して磁石2の回転のバランスと支点における摩擦の低減を図ることが可能である。電源5と蓄電池6とを一体化させることも可能である。
前記磁石2の下端部10をおもりにして回転軸3の回転を円滑にすることも可能である。また、磁石2そのものをおもりにすることも可能である(この場合、発電機能は、回転軸とモーターの間に設ける)。
The fulcrum at the bottom of the
It is also possible to use the
1‐1、1‐2・・・コイル
2・・・磁石
3・・・回転軸
4・・・モーター
5・・・電源
6・・・蓄電池
7・・・容器
8、9・・・導線
10・・・コイル下端部(おもり)
11・・・タービン発電機
1-1, 1-2
10... Lower end of coil (weight)
11...Turbine generator
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