JP2012119400A - ハイブリッド発電素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハイブリッド発電素子100は、第1の絶縁体層10と、支持部材11と、第1の電極層12と、圧電体層13と、第2の電極層14と、第2の絶縁体層15と、磁石16と、コイル17と、を備えているものである。このハイブリッド発電素子100においては、外力が磁石16に作用すると、第1の絶縁体層10、支持部材11、第1の電極層12、圧電体層13、第2の電極層14、及び、第2の絶縁体層15の中央部分が撓んで、磁石16が揺動するように構成されている。該揺動により、磁石16とコイル17とで電磁誘導による発電を行うとともに、圧電体層13の撓みによって生じる圧電効果による発電をも行う。
【選択図】図1
Description
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。
次に、図3を用いて、本発明の第2実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号21、26、27の部位は、順に、第1実施形態における符号11、16、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号20〜27の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図4を用いて、本発明の第3実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号30〜35、37の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜15、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号30〜37の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図5を用いて、本発明の第4実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号41、47の部位は、順に、第1実施形態における符号11、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号40〜47の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図6を用いて、本発明の第5実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号50、51、57の部位は、順に、第1実施形態における符号10、11、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号50〜57の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図7を用いて、本発明の第6実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号61、67の部位は、順に、第1実施形態における符号11、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号60〜67の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図8を用いて、本発明の第7実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号71、77の部位は、順に、第1実施形態における符号11、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号70〜77の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
次に、図9を用いて、本発明の第8実施形態に係るハイブリッド発電素子について説明する。なお、本実施形態における符号81、87の部位は、順に、第1実施形態における符号11、17の部位と同様のものであるので、説明を省略することがある。また、本実施形態における符号80〜87の部位は、順に、第1実施形態における符号10〜17の部位と同様の材料からなるものであるので、材料についての説明は省略することがある。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、第1〜第8実施形態におけるコイルの渦巻き方向は、逆向きであってもよい。また、コイルの形成位置は、第1〜第8実施形態において示した第2の絶縁体層上に限られず、第2の絶縁体中、支持部材中、又は、第1の絶縁体層と支持部材との間など、磁石とともに電磁誘導による発電を行うことができる位置であれば、いずれの位置であってもよい。
11、21、31、41、51、61、71、81 支持部材
12、22、32、42、52、62、72、82 第1の電極層
13、23、33、43、53、63、73、83 圧電体層
14、24、44、54、64、74、84 第2の電極層
15、25、35、45、55、65、75、85 第2の絶縁体層
16、26、36、46、56、66、76、86 磁石
17、27、37、47、57、67、77、87 コイル
100、200、300、400、500、600、700、800 ハイブリッド発電素子
101 ダイオード・ブリッジ
102 定電圧ダイオード
103 コンデンサ
104 直流電圧変換器
Claims (6)
- 可撓性を有した第1の絶縁体層と、
第1の絶縁体層を支持する環状の支持部材と、
前記第1の絶縁体層上に形成された第1の電極層と、
前記第1の電極層上に形成された圧電体層と、
前記圧電体層上に形成された第2の電極層と、
前記第2の電極層上に形成された第2の絶縁体層と、
前記第1の絶縁体層の一方側の面の中央部、又は、前記第2の絶縁体層上の中央部に設けられた磁石と、
前記第2の絶縁体層上、前記第2の絶縁体層中、前記支持部材中、又は、前記第1の絶縁体層と前記支持部材との間において、前記支持部材の中心線を取り囲むように渦巻き状に形成されたコイルと、を備えていることを特徴とするハイブリッド発電素子。 - 前記第1の絶縁体層、前記第1の電極層、前記圧電体層、前記第2の電極層、及び、前記第2の絶縁体層を備えた積層体が、中央部に貫通部を有しており、
前記貫通部の内側に両持ち梁構造が架設されており、
前記両持ち梁構造の中央部に前記磁石が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド発電素子。 - 可撓性を有した第1の絶縁体層と、
前記第1の絶縁体層を支持する環状の支持部材と、
前記第1の絶縁体層上に形成された環状の第1の電極層と、
前記第1の電極層上に撓むことができるように形成された環状の圧電体層と、
前記圧電体層上に形成された環状の第2の電極層と、
前記第2の電極層上に形成された環状の第2の絶縁体層と、
前記第1の絶縁体層の一方側又は他方側の面の中央部に設けられた磁石と、
前記第2の絶縁体層上、前記第2の絶縁体層中、前記支持部材中、又は、前記第1の絶縁体層と前記支持部材との間において、前記支持部材の中心線を取り囲むように渦巻き状に形成されたコイルと、を備えていることを特徴とするハイブリッド発電素子。 - 前記第1の絶縁体層が中央部に貫通部を有しており、
前記貫通部の内側に両持ち梁構造が架設されており、
前記両持ち梁構造の他方側の中央部に前記磁石が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド発電素子。 - 前記圧電体層がポリフッ化ビニリデンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド発電素子。
- 前記第1の絶縁体層と前記支持部材とが一体形成されているものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のハイブリッド発電素子。
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