JPH10501119A - 電流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 同軸の大きい方の外側ハウジング（１２）の中の複数の個々のコイル（１４）の中心を通って連続的なハウジング（２０）を通る等間隔に離間した磁石（２２）を含む連続的なハウジング（２０）を備える電流を発生する発電機（１０）である。発生される電流を高めるため、プレート（１６）が、大きい方のハウジング（２０）の中の隣接コイル（１４）間に挿入され、且つ磁石（２２）が、反対の極が互いに隣接するように配設される。電流発生を更に増すため、コイル中の抵抗を減少させるようコイルを冷却し得る。

Description

【発明の詳細な説明】 電流発生装置発明の背景 １．発明の分野 本発明は、磁気アッセンブリによる電流の発生に関し、特に、磁石の連続的ア レイを一連の環状に配列されたコイルを通して回転させることによる電流の発生 に関する。 ２．一般的背景 磁石あるいは磁気エネルギを利用して特定の仕事あるいは作業を実行する多く の装置及び方法が存在する。この典型的な事例は、Ｒ．Ｈ．Ｐｉｎｔｅｌｌに発 行された米国特許第３，１７８，６２５号であって、電磁アッセンブリを利用し て軸を回転させる特許を含む。この電磁アッセンブリはまた、電流の周波数及び ／又は大きさが固定周波数の交番する入力電圧源から変わることができる当該電 流を生成するよう適合させることができる。 磁気学の別の使用は、Ｒ．Ｗ．Ｂｕｓｈに発行された米国特許第３，６６５， ２２７号に示され、当該米国特許は電磁エネルギを回転の機械的エネルギに変換 する電動モータを開示する。断面が弧状あるいは「Ｃ字形状」である環状磁石１ ６及び１８は、一連の小さいコイル２８及び３０が通過することができるように 形成されている。これらのコイル２８及び３０は軸２０に接続され、当該軸２０ は磁石とコイルとの相互作用に応答して回転される。 Ｊ．Ｗ．Ｐｕｔｔに発行された米国特許第３，９９２，１３２号は、中心軸４ のまわりに対称に配列されている一連の第１の固定された磁石を開示する。第２ の回転可能な磁石はこの中心軸に固定され、当該中心軸はこれら第１の磁石によ る第２の磁石への引力／斥力により回転させられる。これらの第１及び第２の磁 石は、一方向の磁気引力が平行で反対方向の磁気斥力と実質的に等しいようにな る。その結果、上記軸の回転は最小エネルギ要件でもって維持される。 Ｒ．Ｅ．Ｔｉｐｐｎｅｒに発行された米国特許第４，２１４，１７８号は、中 心軸から半径方向に離間されている一連のソレノイドを組み込んでいるモータに 関するものである。この軸に固定された環状の電機子は、一連の磁化可能な要素 及び磁化不能の要素をその外側円周部のまわりに支持する。ソレノイドの選択的 付勢と磁化可能な要素へのその作用とにより電機子は回転させられる。 Ｓ．Ｋｕｒｏｋｉに発行された米国特許第４，３０５，０２４号は、励磁回路 に接続され且つロータ・アッセンブリのまわりに離間されて配置されている複数 の電磁石を有する磁気モータを開示する。ロータ・アッセンブリは、複数の永久 磁石から構成され、そのためロータ・アッセンブリは電磁石の選択的付勢とその 結果生じるロータ・アッセンブリの永久磁石への斥力とにより回転させられる。 Ｄ．Ｗ．ＭｃＧｅｅ及びその他の出願でＭａｇｎａ Ｍｏｔｉｖｅ Ｉｎｄｕ ｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．に発行された米国特許第４，５７１，５２８号は、ステ ータ及びロータの双方に固定された複数の永久磁石を有する電磁回転モータに関 するものである。各ロータ磁石の磁界は、ステータ磁石の磁界と、斥力と引力の いずれかを通して相互作用をする。ステータとロータとの間の磁石のかかる相互 作用によりロータは回転させられる。 Ｓ．Ａ．Ｍｅｙｅｒに発行された米国特許第４，６１３，７７９号は、ベース の内側及び外側円周部のまわりに空間的に配列されている複数の電磁石を組み込 んでいる電気パルス・ジェネレータを開示する。こうして、磁界が、これらの内 側磁石と外側磁石との間に発生され、コイルがその中に挿入されている。このコ イルは、回転され当該磁界を横切り、それにより電圧／電流ポテンシャルをコイ ル巻線に誘発する。 Ｌ．Ｃ．Ｃｚｅｒｎｉａｋに発行された米国特許第３，９３５，４８７号及び 日本特許第５７−１５１２８０号は、モータを駆動するための力を発生する磁石 を開示する。 これらの特許の各々はそれらの意図する目的に適しているかも知れないが、こ れらのいずれも環状のコイル内で磁石が回転することにより電流を導電性媒体に 誘導する要領を開示していない。従って、本発明の目的は、磁石の連続的なアレ イが導電性媒体を通って回転させることにより電流を発生させることにある。 本発明の別の目的は、静止コイルと回転磁石とが実際物理的に接触することを 避けながらかかる電流を発生することにある。 本発明の更に別の目的は、発生される電流の大きさに応じた１つ以上の巻線あ るいはコイルの使用を可能にすることにある。 本発明のまた別の目的は、コイルを通って回転する磁石により発生された磁束 線に対してコイルを直角に位置させることにある。 本発明の更なる目的は、磁石を共通軸のまわりに回転させ、且つコイルをこの 同じ軸を囲むように配置させることにある。 本発明のこれら及び他の目的及び利点は、更なる説明で明らかになるであろう 。本発明の概要 本発明の装置の好適実施形態は、前述の問題を直接且つ単純な要領で解決する 。開示されているものは、トーラスの形状に配列された複数の中空で近接して離 間され且つ弧状の外側ハウジングを有する電流発生器である。これらの外側ハウ ジングの各々は、通常の環状軸のまわりに中心付けされている通常の円形断面を 有する。複数の個々のコイルは各弧状の外側ハウジング内で弧状に離間されてお り、かかる各コイルはハウジングの環状軸のまわりに中心付けされている。これ らのコイルの各対の中間に個別のプレートが設けられている。また、これらのコ イルとこれらのプレートの双方は、外側ハウジングの環状軸と同軸である中心開 口を有し、そのため各ハウジングを通る中心孔を画成する。連続的な中空の環状 内側ハウジングがまた、トーラスの形状でこれらの中心開口即ち孔内を延在し、 これもまた環状軸のまわりに中心付けされた通常の円形断面を有する。一般に等 間隔に離間されている複数の個別の磁石が、かかる連続的な内側ハウジング内に ある。駆動アッセンブリは、この連続的な内側ハウジングを従って磁石を、外側 ハウジング内に配置されたコイルの開口の中を駆動し即ち通させ、これにより電 流を発生させるための電界を発生させる。図面の簡単な説明 本発明の本質及び目的の更なる理解のため、類似の要素は類似の参照番号が与 えられている添付図面と関連する以下の説明が参照されるべきである。 図１は、好適な本発明の装置でその駆動手段が付されていない状態の装置の好 適な実施形態の平面図であって、構成の詳細を示すため一部破断されている平面 図である。 図２は、図１のライン２−２についての図１の実施形態の断面図であって、内 側ハウジングの一部が部分的に切り欠かれている断面図である。 図３は、図１の実施形態の外側ハウジングの一部分内における内側ハウジング の中の数個の磁石とコイル及びプレートの分解図であって、これらの種々の要素 間の関係を図示するものである。 図４は、図１の実施形態の部分の別の分解図であって、その種々の要素間の関 係を図示するものである。 図５は、図２の中心部分の分解図であって、磁石を含む内側ハウジングが部分 的に切り欠かれている分解図である。 図６は、図１の実施形態の側面図であって、部分的に切り欠かれ、その駆動手 段及び支持の要領を示す側面図である。 図７は、図１の実施形態の絵画的な平面図であって、その支持の態様を図示し 、コイル及び絶縁された外側ハウジングが明瞭化のため取り外されている平面図 である。 図８は、図１の実施形態の種々のコイル巻線の絵画図であって、隣接のコイル 巻線が個別のプレートにより分離されていることを示す絵画図である。 図９は、図１の実施形態のこれらの個別のコイルの配置を示す絵画図である。 図１０は、図１の実施形態の磁石により発生された磁束線パターンの絵画的側 面図である。 図１１は、図１の実施形態の典型的な磁石の磁束線パターンの絵画的な端面図 である。 図１２は、図１の実施形態の磁石がハウジング内に配置されているときの当該 磁石の磁束線パターンの絵画的な端面図である。好適実施形態の詳細な説明 図１及び図３を最初に参照するに、発電機１０が一部切り欠かれて示されてい る。発電機１０は、ドーナツあるいはトーラスとして形作られるように配置され ていて且つ近接して離間され弧状で非磁性絶縁性の複数の外側ハウジング１２か ら成り、その各々は通常の円形断面（図２に最良に示されている）を有する。 （図１の好適実施形態において、かかる３つの外側ハウジング１２ａ、１２ｂ及 び１２ｃが図示されているが、２つ以上のものが、本明細書に更に記載される支 持及び駆動手段の適用を可能にするよう設けられ得る。）各ハウジング１２は、 端部プレート１６により密閉された絶縁性外側カバー２１を有する弧状の円筒体 であり、当該端部プレート１６は、中心に位置された開口２８と同軸状の絶縁性 内側弧状円筒体２６とを有する。こうして、外側絶縁性カバー２１と内側円筒体 ２６の間の範囲２９は密閉された室２９を形成する。各ハウジング１２には、円 筒体２６のまわりに巻かれた一連の個別のコイル巻線あるいはコイル１４が設け られている。各ハウジング１２内の隣接のコイル巻線１４はプレート１６により 分離され、各プレート１６は中心孔１７を有する（端部プレート１６は磁性材料 である必要はなく、コイル間の分離プレート１６は磁束線界を「伸張する」ため 磁性を帯び得るものである。）。一般に、コイル１４の断面は、絶縁カバー１２ の室２９内に適切に嵌合するため、僅かに楔形に、又はパイの形状に、あるいは 台形の形状にされている。 連続的な環状非磁性の第２のハウジング２０は、これらのコイル１４の中心を 、従ってプレート１６の孔１７を通っていて、且つ絶縁性ハウジング１２の中心 環状軸１８と同軸状にある。ハウジング２０は、トーラスの形状に形成され、そ の中に一連の磁石２２を含む。これらの磁石２２は、ギャップあるいは間隙２４ により互いに分離され、そのため磁石２２は、互いに物理的に接触していないが 、代わりにハウジング２０内で軸１８に沿って一般に均等に離間されている（ス ペーサ（図示せず）を用いることができる）。 図２乃至図５は、連続的な第２のハウジング２０の一部を囲む長さに沿ってハ ウジング１２の各絶縁性内側円筒体２６を加えたこれらの種々の要素間の空間的 な関係を図示する。図示のように、各コイル巻線１４及びプレート１６は、ディ スク形状をしていて、中心開口２８を有する。当該中心開口２８を通って絶縁性 の非磁性内側円筒体２６が挿入される。一般に、中心開口２８及び孔１７の寸法 はコイル１４及びプレート１６の双方に対してそれぞれ同じであり、中心開口２ ８及び孔１７はまた、その中を非絶縁性の第２のハウジング即ち円筒体２０が自 由に通りあるいは移動するため当該第２のハウジング即ち円筒体２０に対して十 分大きな寸法とされている。 中心開口２８及び孔１７が余り小さすぎるようにしないのが好ましい。さもな いと、それらの寸法が円筒体２０（及び従って磁石２２）がコイル１４及びプレ ート１６を通って移動することを制限するかも知れない。他方、中心開口２８が 大きすぎると、発電機１０の効率が磁束線界が用いられていないため低減される 。こうして、連続的なハウジング２０が離間されたハウジング１２内のコイル１ ４のアレイを通って移動するにつれて、ハウジング２０内の種々の磁石２２は種 々のコイル１４の中を移動する。 図６は、ハウジング２０をその弧状の経路１８に沿って且つ外側ハウジング１ ２の中を通って移動させる駆動機構３０を図示する。図示のように、駆動機構３ ０は、一端でモータに固定され他端で駆動部又はギア又はホイール３４に固定さ れた支持体即ちロッド３２から成る。この駆動部又はギア又はホイール３４は、 ハウジング２０の下側（磁石２２を保持する）とＰで係合し、ハウジング２０を 動かす。駆動部３４は、ハウジング２０を両者の間に生じる摩擦により回転させ るホイールであることが好ましい。しかし、ハウジング２０を回転させる他の方 法もまた可能である（例えば、連続的なハウジング２０の下側上の連続的な歯車 と図５及び図６においてＰ及びＱで指示された範囲で係合している駆動部３４上 の歯車による）。 図７は、３つの駆動機構３０が発電機１０に組み込まれるている構成（ハウジ ング１２ａ、１２ｂ、１２ｃを分離している各ギャップ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ についての一つ）を図示する。これらの分離機構３０は、一般に、３つの外側ハ ウジング１２が弧状の等しい長さであるので環状ハウジング２０のまわりに等間 隔に離間されている。勿論、等しい数のハウジング１２が設けられるならば、即 ち各ギャップに対して一つならば、磁石２２を軸１８に沿って移動させるため、 それより多くあるいはそれより少ない数のかかる機構３０を所望のとおり利用す ることができる。代替的には、唯一つの駆動機構３０と必要とする数の支持体３ ２（原動力を持たない自由回転ホイール３４）があり得る。駆動部３４がハウジ ング２０の頂部又は側部に係合することも可能である。また、前述し、図３、図 ７及び図１０において示されるように、磁石２２は、一般に軸１８に沿って且つ ハウジング２０内で均等に離間（ギャップ２４即ち距離「ｄ」）されている。磁 性管材３８が、ギャップ「ｄ」を充填することができ、金属材料から構成され得 る。 図８及び図９は、コイル１４及びプレート１６をより詳細に図示している。所 望に従って、各コイル１４は一本の連続した線の単一の巻線から作ることができ るか、あるいは各コイル１４は数本の巻線あるいは線の上に巻き付けられた線か ら作ることができる。また一方、勿論、これらの種々のコイル１４からのリード ５１、５２がある（リード５１、５２は説明のためのみ示されている。）。更に 、１つのコイル１４が隣接コイル１４から離間されているように図示されて見え 得るが、これは実際の場合ではなく、隣接コイル１４間の単なる間隙は中間のプ レート１６の厚さである。 発電機１０の動作は、磁石２２がコイルあるいはコイル巻線１４を通るとき常 に電流が発生することに依存する。磁石２２のＮ極がコイル１４に入ると、電流 が一方向に流れ、同じ磁石２２のＳ極がコイル１４に入ると、電流が反対方向に 流れる。発電機１０は、この原理を利用してハウジング２０の中の磁石２２を、 従って磁束線をハウジング１２の室２９の中のコイル１４の中に連続的に通すこ とにより電流を連続的に発生させる。磁石２２がコイル１４の中心を通る運動は 、図１０乃至図１２に最良に図示されるように、磁石２２により影響されない金 属で作られた連続的な環状ハウジング２０内に磁石２２を支持することにより可 能にされる。こうして、磁石２２がコイル１４の中心を連続的に通るこの円は、 磁石が一連のコイルを連続的に通る終わりの無い供給を表し、これにより当該コ イルを通って流れる連続的な電流を生じさせる。 ここで図１０乃至図１２に言及すると、最大効果のため、連続的な環状ハウジ ング２０内での磁石２２の向きに注意を払わなければならない。これは、環状磁 束線３６の位置、密度及び速度が電流の流れを生じさせるからである。隣接磁石 ２２のそれぞれの磁束線３６が互いに影響を及ぼさないほど互いに遠くに離間（ 距離「ｄ」）されているならば、小さくはないがほんの適度の電流が流れるであ ろう。この場合、隣接磁石２２間の間隙２４がより大きくなりそれがコイル１４ を通過する期間当たり磁石２２がより少なくなるので、磁束線の歪みが発生し ないで、電流の流れは制限された大きさとなる。これは、磁石２２が全て同じ要 領で配向されるか、あるいはそれらの向きが変わるかのいずれかを適用する。換 言すると、各磁石２２の向きが同じで（即ち、Ｎ−Ｓ／Ｎ−Ｓ／Ｎ−Ｓ又はＳ− Ｎ／Ｓ−Ｎ／Ｓ−Ｎと交替する）ならば、各磁石２２のＮ極のみ又はＳ極のみが コイル１４に最初に入ることになる。しかし、それらの向きが変わる（即ち、Ｎ −Ｓ／Ｓ−Ｎ／Ｎ−Ｓ／Ｓ−Ｎ…と交替する）ならば、それらのそれぞれのＮ極 及びＳ極は最初に入るコイル１４において交替する。 他方、隣接磁石２２の反対の極が互いに影響を及ぼす（即ち向きは同一である 。）ように十分近接して（より小さい「ｄ」）離間されているならば、磁束界３ ６は最小の範囲に減少され、従って殆どのコイル１４はこのような界３６により 影響されない。これは、最小量の電流の流れを生成する。 しかしながら、隣接磁石２２が、同種の極が互いに向き合い（即ち、向きが変 わる、又は交替する、即ちＮ−Ｓ／Ｓ−Ｎ／Ｎ−Ｓ…）且つ互いに影響を及ぼす のに十分な程近接して置かれる（図１０参照）場合、磁束界３６が大きく拡大さ れる。同種の極は互いに反発するので、図１０に図示されるように磁石２２を置 く（即ち、同種の極が互いに向き合っている）ことにより、各磁束界３６は他方 を反発する。これにより、各かかる磁束界３６は、半径方向の外方へ（図６の） ３６０°の「スマッシュされた（ｓｍａｓｈｅｄ）」又は「平らにされた（ｆｌ ａｔｔｅｎｅｄ）」パターンで拡張させられる。それは、それぞれの磁束界３６ が今や互いに境を接するからである。これは、非常に一層大きな範囲の使用可能 な磁束、一層大きな極界（ｎ＋ｎ＝２ｎ）及び最大の電流の流れを発生する。 磁石２２の向きを単純に変えることにより異なる出力を達成することができる 。この場合、同種の極が互いに隣接する配置と、反対の極が互いに隣接する配置 とを交互にする（即ち、Ｎ−Ｓ／Ｓ−Ｎ／Ｓ−Ｎ／Ｎ−Ｓ…）ことにより、それ ぞれの磁界が大きな範囲（同じ極が互いに向き合う）から最小の範囲（反対の極 が互いに向き合う）へ交替することが可能となる。磁石２２のこの配列は最大の 電流の流れあるいは電力出力を生じない（上述を参照）が、当該配列は最大電圧 出力を測定する。 ここで図１１及び図１２に言及すると、磁石２２の磁束線３６をそれらの最も 十分なポテンシャルへ増大即ち拡大させるため、プレート１６が各コイル１４の 前に挿入されている。たとえこの形態においてプレート１６が今コイル１４の各 対間に配置される場合でも、プレート１６が、磁石が近づくコイルの側部に少な くとも配置されることは重要である。このプレート１６は、磁石２２により影響 される材料、即ち、つまり磁性材料から構成されることが好ましい。磁石により 影響されるプレート１６、あるいは、ロッド等のようないずれの他の形態が、磁 束線３６を３６０°全部に沿って「伸張」し且つ拡大されるようにし、これによ りコイル１４のより大きな範囲が拡大されるようになることを可能にする。また 、磁石２２がプレート１６を通るとき、磁束線３６は一般に最大作用のためコイ ル１４に対して直角である。 発電機１０によれば、磁石２２は環状のハウジング２０内に配置され、当該ハ ウジング２０はそれ自体、囲んでいるコイル１４から内側円筒体２６により絶縁 されている。ハウジング２０、従って磁石２２は、内側円筒体２６従って各巻か れたコイル１４及びプレート１６を通って（開口２８及び孔１７を通って）円形 あるいは環状の軸１８により規定される経路に沿って駆動される。これは、各磁 石２２の磁束線３６が各コイル１４を直角に通ることをもたらす。こうして、最 大電圧及び電流の流れに対して（あるいは最大電力に対して）、磁石２２の拡張 された磁束界３６を利用することができるコイル１４が利用される。コイル１４ は大きければ大きいほど良い。しかし、コイル１４が磁束線３６の領域を越える と、追加の利益は、このようなより大きなコイルを使用することにより達成され ない。その結果、コイル１４の寸法は磁石２２の磁束線３６の寸法により決定さ れる。 また、ハウジング２０内の隣接磁石２２間の各ギャップあるいは間隙２４（距 離「ｄ」）内に管３８を挿入することにより、より強い磁界が発生する。各管３ ８が磁性材料で作られている（即ち、磁石２２に影響される）ことが好ましく、 そして、管３８がそのように置かれるとき、管３８は隣接磁石２２から発出する 互いに反対である二つの磁界を強める。これは、各コイル１４を通される一層強 い磁束線３６を生じ、これにより一層大きな電力出力を生じる。また、駆動ある いは回転の目的のため重さを軽くするため、管３８は一般に中空である。 前述したように、コイル１４は、それらのコイル１４が磁石２２を通るとき磁 石２２により放射される磁束線３６の円形パターンを完全に利用するような寸法 にされている。更に、コイル１４の厚さは、磁束線３６の極性を最良の効果に使 用するよう設計されている。各コイル１４における巻きにより規定される中心開 口２８は、絶縁性内側円筒体２６のまわりを包むような寸法にされており、磁石 ハウジング２０は絶縁性内側円筒体２６の内側を通り、近接していればいるほど 良い。また、発電機１０において、多数のコイル１４が側面同士が並んだ構成で 用いられ、それらの幅は、設計の考慮により一部決定される。 磁石２２が中心開口２８を通る駆動速度は所望の電力出力に直接関係する。磁 石２２を含むハウジング２０の速度が早ければ早いほど、電力出力は大きい。発 電機１０において、ホイールに似て、時間当たりの磁束線３６の数が考慮される べきである。こうして、例えば、約２０．３２ｃｍ（８インチ）の直径（連続的 なハウジング２０の直径）のホイール上で、その中の磁石２２のＲＰＭは、コイ ル１４当たり同じ電力出力を提供するため、約４０．６２ｃｍ（１６インチ）の 直径のホイールのＲＰＭの二倍となる。 従って、発電機１０によれば、その物理的形態を、所望の電力と、磁石２２に 課される回転速度とに応じて変えることができる。また、発電機１０は、例えば 液体窒素による冷却を可能にする材料の容器に入れることを可能にする。このよ うな冷却剤は、図１乃至図４及び図９における口８５ａ、８５ｂ、８５ｃで室２ ９に注がれる。こうして、コイル１４は冷たくなってコイルの抵抗を減少させる 。例えば、銅のコイルのこのような抵抗を、冷却剤として液体窒素を用いること により１０倍程度減少させることができる。こうして、かかる冷却剤はまた、コ イル１４の電力出力を増大させる。コイルの線を除去することなくコイル１４内 の抵抗を低減させることは電力出力を非常に増大させる。これは、電力が電流に 電圧を乗算したものに等しいので、より大きい電力をもたらす。 また、磁石２２がコイル１４を通る極を反対にチャージ（ｃｈａｒｇｅ）させ るので、コイル１４により発生された電流は直流（Ｄ．Ｃ．）と対照をなすよう な交流（Ａ．Ｃ．）であることに注目すべきである。また、各コイル１４は一般 に単一巻きで構成されているが、所望ならば、二以上の巻きを組み込むことも可 能である。実際の巻き設計は、線の端部あるいはリード５１、５２が電力の取出 し口であると共に選択事項である。更に、コイル１４の距離が離れているためＮ −Ｓ正弦波に同期されているコイル１４は、必要に従って、共に直列にあるいは 並列に接続される。 多くの変形及び異なる実施形態がここでの本発明の概念の範囲内でなされ得る ので、且つ多くの修正が特許法の記載要件に従って本明細書に詳細に説明された 実施形態になされ得るので、本明細書の詳細説明は例示として解釈され制限する 意図がないことを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ） トーラスを形成するよう近接して軸方向に離間されている複数の中 空で弧形状の外側ハウジングであって、前記ハウジングの各々は、実質的に環状 軸のまわりに中心付けされた実質的に円形断面を有し、且つ同軸で外側及び内側 の弧状円筒部材と近く及び遠くの端部プレートとを備え、前記端部プレートは開 口を有し、これにより前記円筒部材と中心孔との間で前記ハウジングにわたり密 閉された室を形成する、複数の中空で弧形状の外側ハウジングと、 （ｂ） 前記室の各々内に設けられた複数の弧状に離間されたコイルであって、 前記コイルの各々は前記の内側円筒部材のまわりに、従って前記ハウジングの前 記環状軸のまわりに巻かれ、且つ前記外側ハウジングの前記の外側円筒部材の中 を通るリードを有する、複数の弧状に離間されたコイルと、 （ｃ） 前記室内で隣接コイルの各対の中間に配置された円筒の分離プレートで あって、前記分離プレートの各々は前記環状軸と同軸の中心開口を有する、円筒 の分離プレートと、 （ｄ） 前記ハウジングの前記中心孔を通って連続的に延在することにより前記 環状軸に沿って輪を形成する中空で環状の内側ハウジングと、 （ｅ） 前記内側ハウジング内に設けられた複数の離間された磁石と、 （ｆ） 前記内側ハウジングと、従って前記磁石とを前記外側ハウジングの前記 中心孔を通って駆動することにより、電流を発生するための電界を前記コイルに 発生させる駆動手段と を備える発電機。 ２． 前記プレートが磁性材料から構成されている請求項１記載の発電機。 ３． 前記の内側絶縁ハウジングは非磁性材料から構成されている請求項１記載 の発電機。 ４． 前記磁石は前記内側ハウジング内で等間隔で離間されている請求項１記載 の発電機。 ５． 前記内側ハウジングの中の隣接磁石はそれらの間に挿入されたスペーサー 部材により分離されている請求項１記載の発電機。 ６． 前記駆動手段は、前記外側ハウジング間の間隙において前記内側ハウジン グに接続されている請求項１記載の発電機。 ７． 前記駆動手段が前記内側ハウジングを前記孔の中を移動させる速度が可変 である請求項１記載の発電機。 ８． 前記コイルのリードの各々が外部電力取出し口に接続されている請求項７ 記載の発電機。 ９． 前記コイルの各々の厚さが隣接の前記磁石間の間隙に依存する請求項８記 載の発電機。 １０． 前記コイルが前記室内に与えられた冷却剤により冷却される請求項１記 載の発電機。 １１． 前記冷却剤が液体窒素である請求項１０記載の発電機。 １２． 互いに隣接の前記磁石が同種の極を有するよう前記磁石が配設されてい る請求項１記載の発電機。 １３． 前記隣接磁石の一部が互いに隣接して反対の極を有するよう配設され、 前記隣接磁石の残りが互いに隣接して同種の極を有するよう配設されている請求 項１記載の発電機。 １４．（ａ） トーラスを形成するよう近接して軸方向に離間されている複数の 中空で弧形状の外側ハウジングであって、前記ハウジングの各々は、実質的に環 状軸のまわりに中心付けされた実質的に円形断面を有し、且つ同軸で外側及び内 側の弧状円筒部材と近く及び遠くの端部プレートとを備え、前記端部プレートは 開口を有し、これにより前記円筒部材と中心孔との間で前記ハウジングにわたり 密閉された室を形成し、前記室の各々はその中に冷却剤を導入するための口を有 する、複数の中空で弧形状の外側ハウジングと、 （ｂ） 前記室の各々内に設けられた複数の弧状に離間されたコイルであって、 前記コイルの各々は前記の内側円筒部材のまわりに、従って前記ハウジングの前 記環状軸のまわりに巻かれ、且つ前記外側ハウジングの前記の外側円筒部材の中 を通るリードを有し、当該リードは電力取出し口に接続されている、複数の弧状 に離間されたコイルと、 （ｃ） 前記室内で隣接コイルの各対の中間に配置された円筒の分離プレートで あって、前記分離プレートの各々は前記環状軸と同軸の中心開口を有する、円筒 の分離プレートと、 （ｄ） 前記ハウジングの前記中心孔を通って連続的に延在することにより前記 環状軸に沿って輪を形成する中空で環状の内側ハウジングと、 （ｅ） 前記内側ハウジング内に設けられた複数の離間された磁石と、 （ｆ） 前記内側ハウジングと、従って前記磁石とを前記外側ハウジングの前記 中心孔を通って駆動することにより、電流を発生するための電界を前記コイルに 発生させる駆動手段であって、前記外側ハウジング間に設けられた間隙において 前記内側ハウジングに接続されている駆動手段と を備える発電機。 １５． 前記プレートが磁性材料から構成されている請求項１４記載の発電機。 １６． 前記内側ハウジングは非磁性材料から構成されている請求項１４記載の 発電機。 １７． 前記磁石は前記内側ハウジング内で等間隔で離間されている請求項１４ 記載の発電機。 １８． 前記内側ハウジングの中の隣接磁石はそれらの間に挿入されたスペーサ ー部材により分離されている請求項１７記載の発電機。 １９． 前記コイルの各々の厚さが隣接の前記磁石間の間隙に依存する請求項１ ８記載の発電機。 ２０． 前記冷却剤が液体窒素である請求項１４記載の発電機。