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HYBRID POWER GENERATION ELEMENT

Patent code P110001437
File No. E092P14
Posted date Jan 11, 2011
Application number P2010-265816
Publication number P2012-119400A
Patent number P5720038
Date of filing Nov 29, 2010
Date of publication of application Jun 21, 2012
Date of registration Apr 3, 2015
Inventor
  • (In Japanese)蒋 永剛
  • (In Japanese)濱田 浩幸
  • (In Japanese)藤田 孝之
  • (In Japanese)樋口 行平
  • (In Japanese)前中 一介
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
  • (In Japanese)公立大学法人兵庫県立大学
Title HYBRID POWER GENERATION ELEMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid power generation element which can efficiently generate electric power, even having a smaller size compared with a conventional one.
SOLUTION: A hybrid power generation element 100 comprises a first insulator layer 10, a support member 11, a first electrode layer 12, a piezoelectric layer 13, a second electrode layer 14, a second insulator layer 15, a magnet 16, and a coil 17. In this hybrid power generation element 100, when external force is applied to the magnet 16, the first insulator layer 10, the support member 11, the first electrode layer 12, the piezoelectric layer 13, the second electrode layer 14 and the second insulator layer 15 are bent in their central parts so that the magnet 16 is oscillated. The oscillation allows the magnet 16 and the coil 17 to generate power by electromagnetic induction, and allows the piezoelectric layer 13 to generate power by a piezoelectric effect caused by the bending.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
  • 5H681AA06
  • 5H681AA19
  • 5H681BB08
  • 5H681DD23
  • 5H681DD39
  • 5H681EE10
  • 5H681EE20
  • 5H681GG01
  • 5H681GG11
  • 5H681GG21
Drawing

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JP2010265816thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO MAENAKA Human-Sensing Fusion AREA
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