JP2019088112A - 発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】より発電効率を高めた発電装置を提供する。【解決手段】発電装置は、外力によって振動する第1の保持部材と、中心軸が第1の保持部材の振動方向に沿うように配置され、一方の開口端が第1の保持部材に固定されるコイルと、コイルの内側に配置され、第1の保持部材に固定される磁歪素子と、第1の保持部材と対向するように磁歪素子に固定される第2の保持部材と、第1の保持部材と第2の保持部材とのそれぞれに固定され、磁歪素子に磁束を通す磁石と、一部が第1の保持部材に固定され、他部が第2の保持部材に固定され、第1の保持部材の振動により、他部が一部に対して振動する振動部材と、を有する。【選択図】図1
Description
本開示は、振動を利用して発電する発電装置において、磁歪素子に印加される機械エネルギーを電気エネルギーに変換する、逆磁歪効果を用いた発電装置に関する。
近年、産業分野、防犯・防災分野、社会インフラ分野、医療・福祉分野等において、モノのインターネット(以下IoTと略)の利用が想定されている。IoTにおいては、人と機械、機械と機械が、センサによって取得された温度、湿度、加速度、画像等の情報を、インターネットなどの通信網を介して通信する。その際に重要となるコンポーネントの1つとして、センサ、電源、および無線通信装置等が一体となった無線センサモジュールがある。
現在、無線センサモジュールの電源には、使い切りの1次電池型や、充電が可能な2次電池型のボタン電池などが使用されている。1次電池型の場合には、例えば、使い切りのため電池交換が必須となり、2次電池型の場合には、例えば、充電のため配線作業等が必要となる。
このように、センサモジュールの電源として電池を用いる場合、電池交換や充電作業等の人手による定期的なメンテナンスが必要となる。また、無線センサモジュールが、例えば、壁の中へ埋め込まれる場合や、機械の狭い隙間などに設置される場合には、そもそも電池の交換や充電作業ができない場合が生じる。
このような電池に対し、設置場所の環境で発生しているエネルギーから、電力を発生させることができれば、無線センサモジュールは、エネルギー的に自立したモジュールとなり、長期間または半永久的にメンテナンスフリーで使用可能となる。設置場所の環境で発生するエネルギーには、例えば、モーターやエンジン、橋梁などが発生する振動エネルギー、プラントの排熱エネルギー、人体の体温の熱エネルギー、太陽または照明等の光エネルギー等がある。
また、このような発電装置を備えた無線センサモジュールは、外部から電力供給を受けるための電力配線が不要である。そのため、発電装置を備えた無線センサモジュールは、例えば、すでに機械に設置されている無線センサモジュールや、鉄道、橋梁などのインフラにすでに設置されている無線センサモジュールと容易に交換され得る。
環境で発生するエネルギーを利用する発電には、振動発電、熱発電、光発電等がある。その中でも振動発電は、振動や衝撃等から電気エネルギーを取り出す、極めて汎用性の高い発電方式である。
振動発電には、圧電方式、静電誘導方式、電磁誘導方式、磁歪方式等があるが、例えば、圧電素子(ピエゾ素子)を使用した圧電方式は、素子の脆弱性により機械的な耐久性が低く、電磁誘導方式は、可動部があるため小型化に課題がある。
その中で鉄系の磁歪材料を使用した磁歪方式は、磁歪素子が延性材料のため機械的特性および加工性に優れ、また、電気的にもインピーダンスが低いため、無線センサモジュールへの適用に有用である。この磁歪式振動発電は、振動により磁歪素子に応力を加えて、逆磁歪効果により発生する磁力線を変化させ、電磁誘導の法則により、磁歪素子の周囲に巻かれたコイルに起電力を発生させる。
特許文献1には、振動中の運動エネルギーの損失を抑えて振動を長時間継続させることができる発電素子と、その発電素子の構造を利用したアクチュエータとが提案されている。図10は、特許文献1による磁歪方式を適用した発電装置200の概略構成図であり、図11は、特許文献1による発電部201の概略構成図である。図10に示すように発電装置200は、発電部201と、フレーム202と、磁石203と、錘204と、を有している。発電部201は、逆磁歪効果による発電を行うように、フレーム202の自由端205側に設けられている。
図11に示すように、発電部201は、磁歪素子211と、コイル212と、磁性板213と、を有している。磁歪素子211は、磁性材料で構成される板状の部材である。図10に示す磁石203の磁力線は、フレーム202と磁歪素子211とを通過し、磁気回路を形成する。
図10に示すフレーム202の自由端205と固定端206は、開口207を形成している。開口207は、振動によって開閉する。
自由端205には、錘204が取付けられている。振動を開始した錘204は、慣性力により長時間振動し続けるので、フレーム202の全体の振動は、長時間持続することができる。
また、固定端206の端部に、鉛直方向の大きな衝撃力Fを付加することで、錘204に大きな慣性力を作用させてフレーム202を振動させることができる。これらの動作により、磁歪素子211には、引張力および圧縮力が加わり、逆磁歪効果によって磁束線が変化する。磁束線の変化により、コイル212には、誘導電流(または誘導電圧)が発生する。このようにして、発電装置200は発電する。
しかしながら、特許文献1の構成では、磁歪素子211に作用する引張力および圧縮力の方向が、磁歪素子211の軸方向(図11の左右方向)ではない。そのため、磁歪素子211には、引張力および圧縮力が均一に作用せず、偏って作用するため発電効率が下がる。
また、発電装置200の発電電圧の大きさは、発電部201のコイル212の巻き数により決まる。しかし、コイル212の巻き数(層厚)は、発電部201の磁歪素子211と磁性板213との空間に制限され、発電装置200は、発電電圧の大きさに制約を受けてしまう。
さらに、発電装置200では、磁歪素子211がフレーム202の振動方向(図11の上下方向)に変形する際、コイル212の剛性で磁歪素子211のひずみ量が少なくなり、発電効率が低下する。
加えて、発電装置200では、コイル212直下の磁性板213による磁路に、磁歪素子211が発生した磁束が漏れるため、発電効率が下がる。
本開示は、より発電効率を高めた発電装置を提供することを目的とする。
本開示の発電装置は、外力によって振動する第1の保持部材と、中心軸が前記第1の保持部材の振動方向に沿うように配置され、一方の開口端が前記第1の保持部材に固定されるコイルと、前記コイルの内側に配置され、前記第1の保持部材に固定される磁歪素子と、前記第1の保持部材と対向するように前記磁歪素子に固定される第2の保持部材と、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材とのそれぞれに固定され、前記磁歪素子に磁束を通す磁石と、一部が前記第1の保持部材に固定され、他部が前記第2の保持部材に固定され、前記第1の保持部材の振動により、前記他部が前記一部に対して振動する振動部材と、を有する。
本開示によれば、より発電効率を高めた発電装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
<構造>
図1は、実施の形態1における発電装置1の概略正面断面図である。図1に示すように、発電装置1は、上部保持部材2と、下部保持部材3と、上部磁石4と、下部磁石5と、フレーム(振動部材)6と、錘7と、磁歪素子8と、コイル9と、振動体10と、を有している。図10および図11に示した発電装置200が、磁石203と、磁歪素子211と、フレーム202と、錘204と、コイル212と、から構成されるコの字型の片持ち梁構造であるのに対し、図1に示す発電装置1は、磁歪素子8を上部保持部材2と下部保持部材3とで固定し、上部保持部材2の両端と下部保持部材3の両端とを2つのフレーム6で連結した両持ち梁構造となっている。
<構造>
図1は、実施の形態1における発電装置1の概略正面断面図である。図1に示すように、発電装置1は、上部保持部材2と、下部保持部材3と、上部磁石4と、下部磁石5と、フレーム(振動部材)6と、錘7と、磁歪素子8と、コイル9と、振動体10と、を有している。図10および図11に示した発電装置200が、磁石203と、磁歪素子211と、フレーム202と、錘204と、コイル212と、から構成されるコの字型の片持ち梁構造であるのに対し、図1に示す発電装置1は、磁歪素子8を上部保持部材2と下部保持部材3とで固定し、上部保持部材2の両端と下部保持部材3の両端とを2つのフレーム6で連結した両持ち梁構造となっている。
図2Aは、実施の形態1における発電装置1の概略上面図、図2Bは、実施の形態1における発電装置1の概略正面断面図、図2Cは、実施の形態1における発電装置1の概略側面図である。図2において、図1と同じものには同じ符号が付してある。また、図2では、振動体10の図示を省略している。
フレーム6は、図2A、図2B、および図2Cに示す一点鎖線を境に、対称に配置されている。フレーム6は、図2A、図2B、および図2Cに示すように、一点鎖線を境に対称に配置されてもよいが、図3A、図3B、および図3Cに示すように配置されてもよい。
図3Aは、実施の形態1における発電装置1の他の概略上面図、図3Bは、実施の形態1における発電装置1の他の概略正面図、図3Cは、実施の形態1における発電装置1の他の概略側面図である。図3において、図2と同じものには同じ符号が付してある。図3は、図2に対し、フレーム11の配置が異なっている。
フレーム11は、図3Aに示すように、錘7の周面を3等分する位置に配置される。その際、フレーム11の1つは、図3Bに示すB−B矢視面上に配置される。例えば、図3Aの矢印A11に示すフレーム11は、B−B矢視面上に配置されている。
<動作>
このような構造を備える発電装置1において、外力により振動体10が、図1の矢印A1aに示すように、上方向に振動すると、振動体10に固定されている下部保持部材3も、上方向に振動する。下部保持部材3の上方向の振動は、下部保持部材3に固定されているフレーム6に伝達される。
このような構造を備える発電装置1において、外力により振動体10が、図1の矢印A1aに示すように、上方向に振動すると、振動体10に固定されている下部保持部材3も、上方向に振動する。下部保持部材3の上方向の振動は、下部保持部材3に固定されているフレーム6に伝達される。
下部保持部材3の上方向の振動によって、下部保持部材3に固定されているフレーム6の上端(フレーム6の上部保持部材2と固定されている部分)は、下部保持部材3に対し、図1の両矢印A2に示すように、上下方向に振動する。フレーム6の上端の振動により、上部保持部材2および錘7も上下方向に振動する。
フレーム6の上端は、上部保持部材2を介して、錘7とつながっている。従って、フレーム6の上端は、錘7の慣性力で長時間振動することができる。
また、外力により振動体10が、図1の矢印A1bに示すように、下方向に振動すると、振動体10に固定されている下部保持部材3も、下方向に振動する。下部保持部材3の下方向の振動は、下部保持部材3に固定されているフレーム6に伝達される。
下部保持部材3の下方向の振動によって、下部保持部材3に固定されているフレーム6の上端は、下部保持部材3に対し、図1の両矢印A2に示すように、上下方向に振動する。フレーム6の上端の振動により、上部保持部材2および錘7も上下方向に振動する。
フレーム6の上端は、上部保持部材2を介して、錘7とつながっている。従って、フレーム6の上端は、錘7の慣性力で長時間振動することができる。
磁歪素子8は、下端が下部保持部材3に固定され、上端が上部保持部材2に固定されている。従って、フレーム6の上端が、図1の両矢印A2に示すように、下部保持部材3に対して、上下方向に振動すると、磁歪素子8には、上下方向に引張応力および圧縮応力が働く。磁歪素子8に引張応力および圧縮応力が働くと、磁歪素子8の磁化は、逆磁歪効果により増加および減少する。
コイル9は、磁歪素子8を囲うように配置されており、コイル9を貫く磁束密度は、磁歪素子8の逆磁歪効果によって時間的に変化する。このようにして、コイル9には、誘導電流が発生する。
上部保持部材2は、振動体10(または下部保持部材3)に対して自由端である。フレーム6は、振動体10の振動によって、伸張および収縮の共振振動をする。従って、発電装置1は、連続発電を行うことができる。上記では、上方向の振動と下方向の振動とを別々に説明したが、上下方向に連続振動する場合も同様である。
<磁歪素子8>
磁歪素子8は、磁性材料で構成される、例えば板状の部材である。磁性材料の種類は特に限定されるものではないが、例えば鉄ガリウム系の合金、鉄コバルト系の合金を用いることができる。もちろん、磁歪素子8は、その他の材料が用いられてもよい。
磁歪素子8は、磁性材料で構成される、例えば板状の部材である。磁性材料の種類は特に限定されるものではないが、例えば鉄ガリウム系の合金、鉄コバルト系の合金を用いることができる。もちろん、磁歪素子8は、その他の材料が用いられてもよい。
磁歪素子8は、結晶状態の材料ではなく、アモルファス状態の材料であってもよい。加えて、磁歪素子8は、外力を受けて伸縮するため、延性を有する磁性材料で構成するのが好ましい。磁歪素子8の形状は、図4A〜図4Dに示すように直方体、立方体、円柱、多角形でもよい。
<コイル9>
コイル9は、柱状の形状を有している。コイル9は、中心軸が振動体10の振動方向(例えば、図1の矢印A1a,A1bの方向)に沿うように、下部保持部材3に固定されている。コイル9は、2つある開口端のうち、一方の開口端が下部保持部材3に固定されている。
コイル9は、柱状の形状を有している。コイル9は、中心軸が振動体10の振動方向(例えば、図1の矢印A1a,A1bの方向)に沿うように、下部保持部材3に固定されている。コイル9は、2つある開口端のうち、一方の開口端が下部保持部材3に固定されている。
コイル9は、磁歪素子8の周囲を囲い、かつ、磁歪素子8との間に隙間が設けられるように巻かれている。コイル9は、電磁誘導の法則により、磁歪素子8内を通過する磁力線の時間変化に比例して、電圧を発生させる。コイル9の材質は、特に限定されるものではないが、例えば銅線、アルミ線を用いることができる。また、コイル9の巻き数を変更することにより電圧の大きさを調整できる。
<上部磁石4、下部磁石5>
上部磁石4は、上部保持部材2の下部保持部材3に対向する面に設けられている。下部磁石5は、下部保持部材3の上部保持部材2に対向する面に設けられている。上部磁石4および下部磁石5は、コイル9を挟んで、対向するように配置されている。上部磁石4とコイル9の上端との間には、上部保持部材2が上下方向に振動できるように隙間が設けられている。上部磁石4からの磁力線が、磁歪素子8を通過し、下部磁石5に到達することで、磁気回路が形成される。なお、本実施の形態1では、上部磁石4、下部磁石5としてネオジウム系の永久磁石を使用するが、フェライト系、コバルト系など、特に限定されるものではない。
上部磁石4は、上部保持部材2の下部保持部材3に対向する面に設けられている。下部磁石5は、下部保持部材3の上部保持部材2に対向する面に設けられている。上部磁石4および下部磁石5は、コイル9を挟んで、対向するように配置されている。上部磁石4とコイル9の上端との間には、上部保持部材2が上下方向に振動できるように隙間が設けられている。上部磁石4からの磁力線が、磁歪素子8を通過し、下部磁石5に到達することで、磁気回路が形成される。なお、本実施の形態1では、上部磁石4、下部磁石5としてネオジウム系の永久磁石を使用するが、フェライト系、コバルト系など、特に限定されるものではない。
<フレーム6>
フレーム6は、図5Aに示すように、V字状に屈曲した形状を有している。フレーム6は、透磁率の低い磁性材料によって形成される。フレーム6は、図5B、図5Cに示すように多角形状や、U字状であってもよい。図5A〜図5Cに示すフレーム6の一端は、自由端として上部保持部材2に固定され、他端は固定端として下部保持部材3に固定される。
フレーム6は、図5Aに示すように、V字状に屈曲した形状を有している。フレーム6は、透磁率の低い磁性材料によって形成される。フレーム6は、図5B、図5Cに示すように多角形状や、U字状であってもよい。図5A〜図5Cに示すフレーム6の一端は、自由端として上部保持部材2に固定され、他端は固定端として下部保持部材3に固定される。
フレーム6は、図5Dに示すように、両端が下部保持部材3に固定される形状を有していてもよい。この場合、フレーム6の水平方向に伸びている部分が、上部保持部材2に固定される。
図5Dに示すフレーム6は、1個で上部保持部材2を保持する。これにより、複数のフレーム6で上部保持部材2を保持する場合よりも、加工バラツキによる伸縮幅のバラツキを吸収できる。また、フレーム6の上部保持部材2および下部保持部材3への取付けバラツキを吸収できる。なお、図5Dに示すフレーム6の両端が、上部保持部材2に固定され、水平部分が、下部保持部材3に固定されてもよい。
また、図6に示すように、フレーム6の屈曲を増すために、ばね12を、フレーム6のV字状に屈曲した箇所に設置してもよい。ばね12は、例えば、透磁率の低い磁性材料から形成される。
<錘7>
錘7は、発電装置1の自由端である上部保持部材2の上面に固定されている。錘7は、柱状の形状を有し、中心軸が、コイル9の中心軸および磁歪素子8の垂直方向における中心軸と重なっている。錘7は、透磁率の低い磁性材料から形成される。錘7は、複数個重ねて固定されてもよい。錘7は、例えば、エポキシ系の接着剤を使用して固定されるが、特にこれに限定されるものではなく、ボルト等で機械的に固定されもよい。
錘7は、発電装置1の自由端である上部保持部材2の上面に固定されている。錘7は、柱状の形状を有し、中心軸が、コイル9の中心軸および磁歪素子8の垂直方向における中心軸と重なっている。錘7は、透磁率の低い磁性材料から形成される。錘7は、複数個重ねて固定されてもよい。錘7は、例えば、エポキシ系の接着剤を使用して固定されるが、特にこれに限定されるものではなく、ボルト等で機械的に固定されもよい。
<上部保持部材2、下部保持部材3>
上部保持部材2と下部保持部材3は、透磁率の低い磁性材料から形成される。磁歪素子8の上端を上部保持部材2に固定し、磁歪素子8の下端を下部保持部材3に固定する。磁歪素子8は、エポキシ系の接着剤を用いて上部保持部材2と下部保持部材3とに固定されるが、特にこれに限定されるものではなく、ボルトやナット、セットスクリュー等で機械的に固定されてもよい。なお、下部保持部材3は、振動体10の一部であってもよい(振動体10の一部が下部保持部材3であってもよい)。
上部保持部材2と下部保持部材3は、透磁率の低い磁性材料から形成される。磁歪素子8の上端を上部保持部材2に固定し、磁歪素子8の下端を下部保持部材3に固定する。磁歪素子8は、エポキシ系の接着剤を用いて上部保持部材2と下部保持部材3とに固定されるが、特にこれに限定されるものではなく、ボルトやナット、セットスクリュー等で機械的に固定されてもよい。なお、下部保持部材3は、振動体10の一部であってもよい(振動体10の一部が下部保持部材3であってもよい)。
上記したように、振動体10は、外力によって、図1の矢印A1a,A1b方向に振動する。下部保持部材3は、振動体10に固定されており、振動体10の振動によって、図1の矢印A1a,A1b方向に振動する。
コイル9は、柱状の形状を有し、中心軸が下部保持部材3の振動方向(図1の矢印A1a,A1b方向)に沿うように配置され、一方の開口端が下部保持部材3に固定されている。磁歪素子8は、コイル9の内側に配置され、一端が下部保持部材3に固定されている。
上部保持部材2は、下部保持部材3の振動方向上に配置され、下部保持部材3と対向するように、磁歪素子8の他端に固定されている。上部磁石4は、上部保持部材2に固定され、下部磁石5は、下部保持部材3に固定され、磁歪素子8に磁束を通している。
2つのフレーム6のそれぞれは、一端が下部保持部材3に固定され、他端が上部保持部材2に固定されている。2つのフレーム6のそれぞれは、下部保持部材3の振動により、他端が一端に対して振動(伸縮)する。従って、磁歪素子8は、図1の垂直方向において伸縮し、逆磁歪効果によって磁束が変化する。そして、コイル9は、磁歪素子8の磁束の変化によって電流(電圧)が発生する。
これにより、磁歪素子8には、引張力および圧縮力が均一に作用し、発電効率が向上する。また、コイル9の巻き数(層厚)は、例えば、磁歪素子8の高さを大きくすれば増やすことができ、発電電圧の調整が容易である。また、フレーム6の他端は、磁歪素子8に固定され、コイル9には固定されていない。従って、磁歪素子8は、コイル9の剛性により、歪み量が抑制されることがなく、発電効率の低下を抑制できる。さらに、下部保持部材3に透磁率の低い磁性材料を用いることにより、磁歪素子8から発生した磁束の漏れを抑制でき、発電効率の低下を抑制できる。
(実施の形態2)
次に、発電装置1の実施の形態2について説明する。実施の形態2において、実施の形態1と同じ構造になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、発電装置1の実施の形態2について説明する。実施の形態2において、実施の形態1と同じ構造になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
図7は、実施の形態1の発電装置1の電力の周波数特性を説明する図である。図7において、発電装置1の最大発電電力を電力ピーク点p1とし、電力ピーク点p1での周波数を電力ピーク点における周波数fp1とする。
電力ピーク点p1における周波数fp1は、フレーム6の共振周波数と重なる。フレーム6が共振周波数にあるとき、その伸縮幅が最も大きくなり、磁歪素子8の伸縮幅も最も大きくなるためである。
振動発電には、圧電方式、静電誘導方式、電磁誘導方式、磁歪方式等の方式があるが、何れの方式においても、発電電力が最大となる共振周波数がある。
電力ピーク点と、電力ピーク点における周波数は、振動発電のどの方式の構造であっても存在する。振動体10の振動周波数が、電力ピーク点p1における周波数fp1(言い換えれば、フレーム6の共振周波数)から±数Hzずれただけでも発電電力は低下する。構造によっては、電力ピーク点p1の数分の1から数百分の1以下まで発電電力が低下する。
図8Aは、実施の形態2における発電装置1の概略上面図、図8Bは、実施の形態2における発電装置1の概略正面断面図、図8Cは、実施の形態2における発電装置1の概略側面図である。
図8Aに示すように、実施の形態2の発電装置1は、錘7の中心軸に対して対称となる位置に、フレーム21〜24が配置される。例えば、2つのフレーム21は、錘7の中心軸に対して対称となる位置に配置され、2つのフレーム22は、錘7の中心軸に対して対称となる位置に配置されている。
実施の形態1の発電装置1は、電力ピーク点における周波数と、フレーム6の共振周波数の差が僅少(例えば±1%以内)の場合に適した構造である。これに対し、実施の形態2では、共振周波数の異なる複数のフレーム21〜24を配置している。例えば、2つのフレーム21は、共振周波数aを有し、2つのフレーム22は、共振周波数bを有し、2つのフレーム23は、共振周波数cを有し、2つのフレーム24は、共振周波数dを有している。これにより、実施の形態2の発電装置1は、電力ピーク点の周波数の幅を広くすることができる。
図9は、実施の形態2における発電装置1の電力の周波数特性を示した図である。図9に示す周波数fp11は、フレーム21の共振周波数aである。周波数fp12は、フレーム21の共振周波数bである。周波数fp13は、フレーム23の共振周波数cである。周波数fp14は、フレーム24の共振周波数dである。
電力ピーク点p11は、周波数fp11(フレーム21の共振周波数a)における電力ピーク点を示している。電力ピーク点p12は、周波数fp12(フレーム22の共振周波数b)における電力ピーク点を示している。電力ピーク点p13は、周波数fp13(フレーム23の共振周波数c)における電力ピーク点を示している。電力ピーク点p14は、周波数fp14(フレーム24の共振周波数d)における電力ピーク点を示している。
包絡線W1は、図8に示した実施の形態2の発電装置1における電力の周波数特性を示している。実施の形態2の発電装置1の電力ピーク点は、図7と比較して、包絡線W1に示すように、周波数幅が広くなる。
以上説明したように、発電装置1は、共振周波数の異なるフレーム21〜24が用いられることにより、電力ピーク点の周波数幅を広くすることができる。
なお、フレーム21〜24は、例えば、透磁率の低い磁性材料から形成される。また、フレーム21〜24は、V字状に屈曲した形状を使用しているが、実施の形態1と同様に、図5B、図5Cに示すような多角形状や、U字状であってもよい。また、フレーム21〜24は、図5Dに示すように、V字状のフレームを対称に一体化した形状であってもよい。
本発明に係る発電装置は、発電効率を向上することが可能であり、産業分野、防犯・防災分野、社会インフラ分野、医療・福祉分野などで多くの利用シーンが想定されているIoTにおいて、キーコンポーネントである無線センサモジュールへの適用に対して特に有用である。
1 発電装置
2 上部保持部材
3 下部保持部材
4 上部磁石
5 下部磁石
6 フレーム
7 錘
8 磁歪素子
9 コイル
10 振動体
11 フレーム
12 ばね
21 フレーム
200 発電装置
201 発電部
202 フレーム
203 磁石
204 錘
211 磁歪素子
212 コイル
213 磁性板
2 上部保持部材
3 下部保持部材
4 上部磁石
5 下部磁石
6 フレーム
7 錘
8 磁歪素子
9 コイル
10 振動体
11 フレーム
12 ばね
21 フレーム
200 発電装置
201 発電部
202 フレーム
203 磁石
204 錘
211 磁歪素子
212 コイル
213 磁性板
Claims (7)
- 外力によって振動する第1の保持部材と、
中心軸が前記第1の保持部材の振動方向に沿うように配置され、一方の開口端が前記第1の保持部材に固定されるコイルと、
前記コイルの内側に配置され、前記第1の保持部材に固定される磁歪素子と、
前記第1の保持部材と対向するように前記磁歪素子に固定される第2の保持部材と、
前記第1の保持部材と前記第2の保持部材とのそれぞれに固定され、前記磁歪素子に磁束を通す磁石と、
一部が前記第1の保持部材に固定され、他部が前記第2の保持部材に固定され、前記第1の保持部材の振動により、前記他部が前記一部に対して振動する振動部材と、
を有する発電装置。 - 前記振動部材は、前記第2の保持部材の周囲に複数配置されている請求項1記載の発電装置。
- 前記第1の保持部材の磁石と、前記第2の保持部材の磁石とは、対向して配置されている請求項1または2記載の発電装置。
- 前記振動部材は、屈曲形状を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電装置。
- 前記コイルは、柱状の形状である請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電装置。
- 前記第2の保持部材に、錘が配置されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の発電装置。
- 前記振動部材は、第1の共振周波数を有する第1の振動部材と、第2の共振周波数を有する第2の振動部材と、を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017214941A JP2019088112A (ja) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017214941A JP2019088112A (ja) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019088112A true JP2019088112A (ja) | 2019-06-06 |
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ID=66763551
Family Applications (1)
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JP2017214941A Pending JP2019088112A (ja) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 発電装置 |
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JP (1) | JP2019088112A (ja) |
-
2017
- 2017-11-07 JP JP2017214941A patent/JP2019088112A/ja active Pending
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