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ハイブリッド発電素子

国内特許コード P110001437
整理番号 E092P14
掲載日 2011年1月11日
出願番号 特願2010-265816
公開番号 特開2012-119400
登録番号 特許第5720038号
出願日 平成22年11月29日(2010.11.29)
公開日 平成24年6月21日(2012.6.21)
登録日 平成27年4月3日(2015.4.3)
発明者
  • 蒋 永剛
  • 濱田 浩幸
  • 藤田 孝之
  • 樋口 行平
  • 前中 一介
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
  • 公立大学法人兵庫県立大学
発明の名称 ハイブリッド発電素子
発明の概要 【課題】従来のものよりも小型でありながら、効率よく発電することが可能なハイブリッド発電素子を得る。
【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
従来技術、競合技術の概要


従来から、下記非特許文献1に開示されているように、片持ち梁とした圧電体の先端部に磁石を設置するとともに、前記磁石の磁力の影響を受ける位置にコイルを設置し、振動などにより前記片持ち梁を揺動させることによって発電を行う発電素子が公知となっている。

産業上の利用分野


本発明は、圧電体、磁石及びコイルを用いたハイブリッド発電素子に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
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上且つ前記支持部材の略中心線上、又は、前記第2の絶縁体層上且つ前記支持部材の略中心線上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。

【請求項2】
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。

【請求項3】
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上、且つ前記支持部材の略中心線上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。

【請求項4】
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。

【請求項5】
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。

【請求項6】
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。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5H681AA06
  • 5H681AA19
  • 5H681BB08
  • 5H681DD23
  • 5H681DD39
  • 5H681EE10
  • 5H681EE20
  • 5H681GG01
  • 5H681GG11
  • 5H681GG21
画像

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JP2010265816thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 前中センシング融合 領域
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