JPH0576270B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線即ち光や熱等を直接回転力に換
えるモータに関するものである。

従来、モータは電源が必要であり、又、太陽電
池を使用する場合は、光を当てる太陽電池とモー
タは別個に設けられ、光電変換子を使つてもモー
タはブラシあるいはDC−ACコンバータが必要で
あり、これらは構造が複雑で重くなり、取扱が不
便であつた。

本発明は、このような従来の欠点を解消するも
のであり、回転子および／又は固定子に、光や熱
等の放射線を電気に変換するエレメントを搭載
し、前記放射エネルギでブラシを経ずに直接コイ
ル上に磁場を発生させ、これに対応する磁場との
反応により回転力を得る事を特徴とする放射エネ
ルギを直接回転力にする装置である。

本発明の実施例を第１図乃至第３図により説明
すると、軸１により支持され、通電してトルクを
得る回転子２と、その周囲を囲む永久磁石の固定
子３と、回転子２面を覆い窓４を設けたマスク５
から成つている。

回転子２は、四つと極６にそれぞれコイル７が
同一方向に巻装され、回転子２の一面は受光面と
なりシリコン太陽電池などの光電変換子のエレメ
ント８が張設されている。エレメント８は内周エ
レメント９と外周エレメント１０から成り、これ
らのエレメントは内周と外周で互いに反対の極性
でコイル７に導線１１で接続されている。

固定子３は、順次交互に異極となるようにケー
ス１２に取りつけられ、ケース１２は回転子２の
軸１を軸支するとともに マスク５が装着されている。

マスク５には、回転子のエレメト８を露呈させ
る扇形の窓４が、エレメント９と１０で互い違い
になるように設けられている。このマスク５に光
１３を照射すると、例えば第２図においてエレメ
ント９に起電力が生じてコイル７に磁場が発生
し、 これに対応する固定子３から誘引又は反撥され
て回転子２が動くが、コイル７への通電は回転子
の1/4回動毎に反対方向に切り換えられるので、
極６の磁場が変わり、従つて回転子２が回転を続
け軸１からトルクを得るようになつている。

第４図より第６図は永久磁石の極６′を有する
固定子３を中央に設け、回転子２にコイル７及び
エレメント９，１０を設け、ケース１４で回転子
２、マスク５及び固定子３を支持するようにした
本発明実施例である。

第７図は、永久磁石の極を設け中央に定置した
固定子３にマスク５を支持させ、その軸でコイル
７及びエレメント８を設けた外側の回転子２を軸
支させ、回転子２の外周にはベルト用溝部１５を
設けてプーリとして使用しうるようにした本発明
実施例である。

第８図より第１０図は中央の回転子２として極
６′を有する永久磁石とマスク５を同軸一体で回
転するようになし、それを囲むように外側のエレ
メント８とコイル７を固定した本発明実施例であ
る。

前記実施例はいづれも第１１図のごとくエレメ
ント８の出力をコイル７に通じて得た磁場と、永
久磁石１６との反応により回転するものである
が、第１２図の如く、永久磁石１６はエレメント
１７の照射による出力をコイル１８に通じて得る
磁石としてもよい。

なお、回転子の回転抵抗を減少させ、その回転
エネルギを蓄積させるために第１３図に示すもの
は、本発明モータ１９の回転軸１にフライホイー
ル２０を連結し、これらを函２１中に収めて函内
を真空とし、モータ１９には透明窓２２から光１
３を当てモータ１９を回転させる本発明実施例で
ある。

なおマスク５に対する光照射は、マスク全体に
対する光を鏡又はレンズにより窓４の部分に集光
してもよい。

第１４図および第１５図は、リニヤモータとし
た本発明実施例を示し、前記回転子に相応する走
行体２６を備えたものであり、長い四角筒状のケ
ーシング２３の上面に複列でガラス等をはめた窓
２４とエメレント８を交互に設け、ケーシング２
３内には走行体２６がその車輪２７によりケーシ
ング２３内底のレール２８上を走行するようにな
つている。

走行体２６にはケーシングの上下の窓２４それ
ぞれに相対して出力極性が異なるエレメント２
９，３０を設け、この受光出力で走行体裏面のプ
リントコイル３１に磁場を発生するようになつて
いる。

ケーシング２３内底には走行体のコイル３１に
相対してプリントコイル３２およびケーシング上
面にエレメント３３がケーシングの長さ方向に並
設され、ケーシングのエレメント３３の出力は、
合してプリントコイル３２に常磁場を発生するよ
うに供給されている。

走行体２６が移動すると窓２４によりエレメン
ト２９，３０が交互に受光するが、それらの極性
は反対であり、従つてプリントコイル３１の磁場
NSが交互に現れる。またこれに対するケーシン
グのプリントコイル３２はＮ、Ｓが交互になるよ
うに磁場が形成されている。

これにより走行体２６は矢印３４の方向に走行
する。

なお、走行体２６によりレール２８上の運搬車
を索引させてもよい。またプリントコイル３２を
永久磁石に代えて配列し、走行体のプリントコイ
ル３１と反応させてもよい。

プリトコイル３８は印刷基板PCBをエツチン
グして作成したものである。

第１６図及び第１７図は回転子の回転軸１を水
平とし、エレメント８，３５を垂直としマスクを
なくした本発明の変形した実施例を示す。

回転軸と一体の垂直のデイスク３６の片面にプ
レート３７を立設し、その内側面にエレメント
８、外側面にエレメント３５を設け、そのデイス
クの他の片面にはエレメント８，３５からの出力
で磁場を生じるプリントコイル３８を設け、これ
に対して永久磁石３９を定置する。

プレート３７の内側のエレメント８と外方のエ
レメント３５の出力でプリントコイル３８の磁場
NSが異なるように設けられ、光１３が照射する
と回転子３の回転によりプレート３７のいづれか
の片面に光が当たるのでエレメント８，３５に交
互に光が当たり、従つてコイル３８の磁場NSが
交互に変わり、回転子３は矢印３４のように回転
する。

第１８図は、前記第１６図第１７図の装置の回
転軸１を垂直とし、これにエレメントを設けたプ
レート３７を放射状に取りつけたものに相当し、
太陽光と風力を共に利用しうる本発明の変形した
実施例である。

これに光１３がプレート３７のいづれかの片面
に当たるので前実施例のごとく回転するが、風４
０が加わると風力による回転力が光による回転力
に加算され外界のエネルギを十分に利用するごと
ができる。

第１９図から第２４図は光を受けて回転するフ
アン例えば換気のフアンの本発明実施例を示す。

第１９図および第２０図は、フレーム４１によ
りフアン４２を設けたデイスク４３の軸１をベア
リング４４で軸支し、フアンにはエレメント９，
１０を設け、デイスク４３にはエレメント９，１
０に接続するプリントコイル３１を設け、コイル
３１に対しエレメント９と１０は極性が逆となつ
ている。

フレーム４１にはフアンのプリントコイル３１
に対する永久磁石１６が設けられ、このフレーム
は永久磁石１６のヨークともなつている。

フレーム４１にはまた、フアンのエレメント
９，１０の受光を切り換える窓４を有するマスク
が形成されている。

第２１図及び第２２図は、フレーム４１の四隅
部にマグネツト１６を設け、フアン４２面に、エ
レメント９，１０およびプレート４５にプリント
コイル３１を設けてこれらを接続し、マグネツト
１６とコイル３１との反応によりフアン４２を回
転させる本発明実施例である。

第２３図及び第２４図は、フアン４２のデイス
ク４６にエレメント９，１０と、フアン４２端に
形成したプレート４５にプリントコイル３１を設
け、フレーム４１隅部にマグネツト１６、回軸周
りにマスク部分５と窓４を交互に設けた本発明実
施例である。

この本発明の換気フアンは次のごとき卓効を有
する。

(1) 普通のモータをつけたものよりも薄型で小型
となり、電源配線不要でコンミユテータ、ブラ
シ不要。

(2) コンピユータ等電子機器空冷用として至便。

(3) 停電、断線の場合でも連続作業し、機器をヒ
ートアツプさせない。

(4) 工場のルーフフアン、電車の換気扇、家庭台
所の換気扇、トイレ換気扇等々にも電源不要で
場所をとらず、電燈光、太陽光で換気できるの
で省エネルギとなる。

第１９図から第２４図においてエレメント９，
１０を例えば銅コンスタンタン熱電対、ビスマ
ス・テルル系合金、鉄・シリコン合金など熱を電
気に変換するエレメントとする場合も本発明に含
まれるものである。この場合例えば電子機器にお
いて匡体内の温度が上つてくるとこの熱を熱電気
変換素子８が受けて電気が発生しコイル３１に流
れてマグネツト１６の磁場によるフレミング左手
の法則によりフアン４２をまわし電子機器匡体内
温度を下げる。断熱材により窓４を有するマスク
５を形成する。

従来電子機器回路の冷却にはサーモカツプルの
バイメタルの変形を利用して電源を切断または接
続し冷却フアンモータを工藤又は停止して冷却し
ていたので熱の大きさに確実に追髄比例し難く応
答がおそい上、応答が断続的であるという欠点が
あつた。

本発明方式によれば、熱の大きさに比例してフ
アンのまわり方が増減し応答速く且つ連続的変化
で追随し、又、部品も少いので小さく軽く故障少
なく電源不要でローコストとなる。

第２５図及び第２６図は光により走行する自動
車の本発明実施例であり、ルーフプレート４７に
マスクの窓４を開口するとともに、ルーフに接す
るフレーム４８により回転子２の軸１を軸支し、
回転子２には窓４に対応してエレメント９，１０
とこれに接続されるプリントコイル３１を設け、
フレーム４８にコイル３１に対応するマグネツト
１６を取りつけ、回転子の軸１は車内の管柱４９
中を貫通して床下のフライホイール２０と接続し
て回転エネルギを蓄積し、クラツチ５０を入れる
とギヤ５１を経て車輪５２が回転して走行するよ
うになつている。

なお、窓４には硝子板を嵌装する。

この本発明の自動車は次の如き著効を有する。

モータが薄くて社内天井に被着され、従来の
重くて大きいエンジン部分がないので、車体が
軽く車内スペースが広くとれる。

従来の自動車の如きガソリンが不要であり、
電気自動車の如く充電の必要がなく完全な省エ
ネルギとなる。

下り坂や停車刷る時はいつでもフライホイー
ルをまわし、夜間や高速走行の時にそのエネル
ギを使用することができる。

第２７図、第２８図は頭部冷却帽子の本発明実
施例であり、帽子の頂板５３をマスクとして窓５
４を設け、頂板５３にフアン４２を設けたデイス
ク４６を軸支し、デイスク４６にはエレメント
９，１０を設けると共に、フアン４２の端部のプ
レート４５にプリントコイル３１を設け、日射に
よりフアン４２が回つて、窓５４′から吸気し、
帽子側部の孔５７から排出して頭部５５を冷却す
るようにしたものである。

第２９図は涼風シヤツの本発明実施例であり、
第２８図のフアン装置にスカート５６を設け、こ
れを背中に着装し、吸気５７′をスカートの孔５
８より吹き出して背面から流し込み冷却する本発
明実施例である。

この本発明の身体冷却装置は、 帽子、着衣におおわれた身体面にも外気を送
入して蒸れることがない。

これにより頭が禿げない。

ゴルフ、マラソン競技、軍隊の行進などで日
射病を防ぎ、涼しく行動することができる。

第３０図は光１３を受けて本発明モータ５９を
回転させ、その回転力で交流発電機６０を回転し
て交流を出力端子６１から得るようにした本発明
実施例である。

第３１図は自動車のヘツドライト６２に本発明
モータ６３を設け、その軸６４の回転力をギヤ６
５を経て走行車輪６６に伝達する本発明実施例で
あり、自動車のルーフには光電池６７を設けて昼
間はその太陽光受光により生じる電力を蓄電池６
８に蓄え、夜間はその電池によりヘツドライトの
電球６９を点燈しこの電球の光１３が反射面を形
成するマスク５から回転子２のセル８に当たり、
セル８の出力はプリントコイル３１に流れて固定
子３の磁石１６との反応で回転子２とその軸６４
が回転するようになつている。

第３２図および第３３図は、切欠７０を円板の
周辺に設けたマスク５を同軸一体とした永久磁石
の回転子２の軸１をベアリング４４で支持し、回
転子２に対向する固定子としてコイル７と、コイ
ル７に接続されマスクの切欠７０からの光を受け
る光電変換子８を設けた本発明実施例である。

第３４図および第３５図は光が側面から来た場
合も動くように回転軸方向の円筒面上に光電変換
子を設けた本発明の変形した実施例を示し、円筒
状のフレーム７１の面にプリントコイル３１と、
その両側に互いに反射極性でプリントコイル３１
に接続する光殿変換子８，８′を設けて回転子２
とし、これに対向して永久磁石１６を配置し、永
久磁石１６が円筒面を形成する光電変換子８，
８′のいづれかをマスクして光１３の方向の如何
にかかわらず回転子が回転するようにしたもので
ある。

第３６図は前記第２０図のごとき受光面を兼ね
たフアン４２を有する換気フアンを天井７２に装
着した本発明実施例である。

本発明はとくに次のごとき種々の著効を期する
ことができる。

光や熱等の放射線を直接回転力に変換するの
で効率が高い。

直流モータであるにもかかわらずブラシがな
いので、スパーク、ノイズが生ぜず、軽量で構
造簡易、取扱容易で長寿命である。

電源配線や、関連機器がないので取りつけが
きわめて容易である。

従つて宇宙産業機器、電気機器、フアン、無
人燈台、時計等に使用して最適である。

前記実施例の他種々の変形はすべて本発明に含
まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明第１実施例の平面
図、第３図は本発明第１実施例の縦断面図、第４
図及び第５図は本発明第２実施例の平面図、第６
図は本発明第２実施例の縦断面図、第７図は本発
明第３実施例の縦断面図、第８図及び第９図は本
発明第４実施例の平面図、第１０図は本発明第４
実施例の縦断面図、第１１図は本発明第５実施例
の平面図、第１２図は本発明第６実施例の平面
図、第１３図は本発明第７実施例の斜視図、第１
４図は本発明第８実施例の斜視図、第１５図は第
１４図−線の横断面図、第１６図は本発明第
９実施例の正面斜視図、第１７図は第１６図の背
面斜視図、第１８図は本発明第10実施例の斜視
図、第１９図は本発明第11実施例の縦断面図、第
２０図は第１９図の正面図、第２１図は本発明第
12実施例の縦断面図、第２２図は第２１図の正面
図、第２３図は本発明第13実施例の縦断面図、第
２４図は第２３図の正面図、第２５図は本発明第
14実施例の斜視図、第２６図は本発明第14実施例
の縦断面図、第２７図は本発明第15実施例の縦断
面図、第２８図は第２７図の平面図、第２９図は
本発明第16実施例の側面図、第３０図は本発明第
17実施例の側面図、第３１図は本発明第18実施例
の側面図、第３２図は本発明第19実施例の平面
図、第３３図は第３２図の−線の縦断面図、
第３４図は本発明第20実施例の斜視図、第３５図
は第３４図の−線の横断面図、第３６図は本
発明第21実施例の斜視図。 ２……回転子、３……固定子、１３……光、
８，１７，２９，３０，３３，３５，９，１０…
…光を電気に変換するエレメント、７，１８，３
１，３２，３８……コイル、１６，３９……磁
石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光や熱等の放射エネルギを受けて電流に変え
   るエレメントと、その電流による磁極とを有し、
   前記エレメントの異なる磁極を作る組合せを複数
   組順次配設したものと前記磁極に作用する磁石と
   を互いに移動するように設けるとともに、前記磁
   石側には前記放射エネルギを前記移動により前記
   エレメントの組合せのいずれか一方および他方に
   交互に選択的に照射せしめて前記磁石に対する磁
   極の極性を変える部材を設けて、前記放射エネル
   ギの照射により生じる前記移動を駆動力とする装
   置。