JP3763841B1 - 発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 コイルC内を通る磁束を変化させることにより、コイルCに起電力を発生させる風力圧電装置であって、コイルC内を通る磁束を発生させる永久磁石13a、13bを有する。また、永久磁石13a、13bが発生する磁束により形成される磁気回路B1内に設置され、永久磁石13a、13bが発生する磁束と同方向の磁束を発生させる永久磁石12を有する。
【選択図】 図1
Description
これにより、磁気回路内をコイルが通過する空隙における磁束密度を増加することができるため、装置の規模を大型化することなくコイルに発生する起電力を増加させることができる。
図1は、本発明の実施形態による風力発電装置のヨークYの構成を示す断面図である。ヨークYは、バックヨークブロック11(11a、11b、11c、11d)、永久磁石12、13(13a、13b)により構成されている。
バックヨークブロック11a、11b、11c、11dの材質としては、強磁性体である鉄などを用いることができる。また、永久磁石12、13a、13bの材質としては、ネオジウム鉄磁石、鉄ボロン磁石、希土類コバルト磁石などを用いることができる。
バックヨークブロック11aは、長方形の板状の形状をしている。また、バックヨークブロック11dは、バックヨークブロック11aと同じ形状をしている。
バックヨークブロック11bは、直方体の柱状の形状をしている。また、バックヨークブロック11cは、バックヨークブロック11bと同じ形状をしている。
永久磁石12は、円柱状の形状をしている。永久磁石13aは、長方形の板状の形状をしている。また、永久磁石13bは、永久磁石13aと同じ形状をしている。
また、永久磁石12のN極の面m5には、バックヨークブロック11bの面m6が接着されており、永久磁石12のS極の面m7には、バックヨークブロック11cの面m8が接着されている。
バックヨークブロック11a〜11d、永久磁石12、13a、13bの内部には、図1に示すように、永久磁石13a、13bが発生する磁束により、ループ状の磁気回路B1が形成される。また、永久磁石12が発生する磁束により、ループ状の磁気回路B2が形成される。磁気回路R1と磁気回路R2の磁束の向きが同じになるように、永久磁石12は設置されている。よって、バックヨークブロック11a〜11d、永久磁石12、13a、13bの内部の磁束密度は大きくなる。
本実施形態の風力発電装置(図3及び図4)を作動させた時に空隙16に発生する磁束の磁束密度と、従来の構造を有する風力発電装置を作動させた時に空隙に発生する磁束の磁束密度とを比較した。なお、従来の風力発電装置としては、図3及び図4に示した本実施形態による風力発電装置において、ヨークYに永久磁石12を設けず、本実施形態で永久磁石12を設けている領域をバックブロックヨーク11a〜11dの材質と同じ材質で構成した装置を用いて実験を行った。なお、永久磁石12、13a、13bとしては、ネオジウム鉄磁石を用いた。
また、本実施形態による風力発電装置では、コイルCを固定しておき、永久磁石12、13a、13bが設置されている回転部19を回転させるようにした。よって、永久磁石12、13a、13bを固定しておき、コイルCを回転させる場合に比べて、コイルCに生じる起電力を容易に利用することができる。
また、上述した実施形態では、ループ状に形成された磁気回路B1、B2の空隙16から最も離れたコ字状のヨークYの中央部に、永久磁石12を設置する場合について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、磁気回路B1、B2の任意の位置に永久磁石12を設置するようにしてもよい。また、コ字状のヨークYの両端部に設置されている永久磁石13a、13b以外に、磁気回路B1、B2上に設ける永久磁石12の数は1つに限定されるものではなく、複数個設置するようにしてもよい。
Claims (5)
- コ字状のヨークと、
発生する磁束の向きが同一となるように前記コ字状のヨークの両端部の内側に向かい合わせに設置される第1及び第2の永久磁石と、
前記第1及び第2の永久磁石との間に発生する磁束を含み前記コ字状のヨーク内を通る1つのループ状の磁気回路内であって前記ループ状の磁気回路内の磁束の向きと同一の向きに磁束を発生させるように前記コ字状のヨークの中央部に設けられる第3の永久磁石と、
前記第1及び第2の永久磁石との間で発生する磁束に対して軸が平行になるように設置されるコイルと、
前記第1及び第2の永久磁石との間に発生する磁束が前記コイルの軸に対して垂直な方向に前記コイル内を横切るように前記ヨークと前記第1〜第3の永久磁石とを移動させる回転部とを有し、
前記コイルを貫く磁束を変化させることにより前記コイルに起電力を発生させることを特徴とする発電装置。 - 前記第1〜第3の永久磁石として、ネオジウム鉄磁石、鉄ボロン磁石、希土類コバルト磁石のいずれかを用いることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。
- 前記コイルは、空芯コイルであることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電装置。
- 前記第1及び第2の永久磁石は、板状の永久磁石であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の発電装置。
- 前記コ字状のヨークの材質が鉄であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載の発電装置。
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