JPH06310323A - 発電コイルおよびそれを用いた発電コイル装置 - Google Patents
発電コイルおよびそれを用いた発電コイル装置Info
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- JPH06310323A JPH06310323A JP5117681A JP11768193A JPH06310323A JP H06310323 A JPH06310323 A JP H06310323A JP 5117681 A JP5117681 A JP 5117681A JP 11768193 A JP11768193 A JP 11768193A JP H06310323 A JPH06310323 A JP H06310323A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【構成】 発電コイルＡは、一次コイル12と二次コイル
13を有する変圧器１およびＮ極とＳ極が対向しうるよう
に形成された外部磁石２を備えており、外部磁石２は、
外部磁石２のＮ極とＳ極によ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と逆方向となるように、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
それぞれ当接して配置されている。
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。 【構成】 発電コイルＡは、一次コイル12と二次コイル
13を有する変圧器１およびＮ極とＳ極が対向しうるよう
に形成された外部磁石２を備えており、外部磁石２は、
外部磁石２のＮ極とＳ極によ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と逆方向となるように、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
それぞれ当接して配置されている。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発電コイルは、
一次コイルと二次コイルを有する変圧器およびＮ極とＳ
極が対向しうるように形成された外部磁石を備えてお
り、前記外部磁石は、該外部磁石のＮ極と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、Ｎ極およびＳ極が前記一次コイル側
脚部鉄心の両端部にそれぞれ当接して配置されているこ
とを特徴とする。
一次コイルと二次コイルを有する変圧器およびＮ極とＳ
極が対向しうるように形成された外部磁石を備えてお
り、前記外部磁石は、該外部磁石のＮ極と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、Ｎ極およびＳ極が前記一次コイル側
脚部鉄心の両端部にそれぞれ当接して配置されているこ
とを特徴とする。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
は超電導電磁石等をいう。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。。
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。。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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，３Ｂと４個の外部磁石４Ａ，
４Ｂ，４Ｃ，４Ｄから構成されている。
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，３Ｂと４個の外部磁石４Ａ，
４Ｂ，４Ｃ，４Ｄから構成されている。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
面図である。
【図２】発電コイルの動作状態説明断面図である。
【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。
方向出力波形図（Ｂ）である。
【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。
の断面図である。
【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。
よび交流用の出力波形図（Ｂ）である。
【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。
の使用状態説明斜視図である。
【図７】変圧器の説明斜視図である。
【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。
の使用状態説明斜視図である。
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
ル
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
ル
Claims (3)
- 【請求項１】一次コイルと二次コイルを有する変圧器お
よびＮ極とＳ極が対向しうるように形成された外部磁石
を備えており、 前記外部磁石は、該外部磁石のＮ極と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、Ｎ極およびＳ極が前記一次コイル側脚部
鉄心の両端部にそれぞれ当接して配置されていることを
特徴とする発電コイル。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11768193A JP3359372B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 発電コイルおよびそれを用いた発電コイル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11768193A JP3359372B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 発電コイルおよびそれを用いた発電コイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310323A true JPH06310323A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3359372B2 JP3359372B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=14717659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11768193A Expired - Fee Related JP3359372B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 発電コイルおよびそれを用いた発電コイル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359372B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100469988B1 (ko) * | 1999-10-27 | 2005-02-04 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 변압기 |
| JP2016540382A (ja) * | 2013-11-20 | 2016-12-22 | 戴珊珊ＤＡＩ， Ｓｈａｎｓｈａｎ | Ａｃ永久磁性増進変圧装置及びその調圧制御方法 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP11768193A patent/JP3359372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100469988B1 (ko) * | 1999-10-27 | 2005-02-04 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 변압기 |
| JP2016540382A (ja) * | 2013-11-20 | 2016-12-22 | 戴珊珊ＤＡＩ， Ｓｈａｎｓｈａｎ | Ａｃ永久磁性増進変圧装置及びその調圧制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3359372B2 (ja) | 2002-12-24 |
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