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公開番号2022136935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-21
出願番号2021036782
出願日2021-03-08
発明の名称静電誘導発電機
出願人エクボ株式会社
代理人個人,個人
主分類H02N 1/12 20060101AFI20220913BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】従来装置の発電機構に電荷キャリアとして用いる可動部品の摩耗による故障、左記可動部の表面汚染・変質などによる出力低下の問題を解決し、長寿命化、低コスト、可搬性、小型化、軽量化、自由な構造設計が可能になる静電誘導発電機を提供する。
【解決手段】電荷のキャリアとして流体を利用することを最も主要な特徴とし、針電極が流体に電荷を与えた後、電荷回収領域にて電荷回収用電極により流体から電荷を回収し、出力電極に電荷を蓄積し、高電圧を得ることを可能にするものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電荷キャリアとして流体を採用し、流体に電荷を与える手段として針電極を備えた構成であり、前記電荷を回収する手段として導電性スポンジもしくは導電性メッシュを備えた構成の静電誘導発電機。
続きを表示(約 370 文字)【請求項2】
電荷キャリアである流体の流路中に、互いに電気的絶縁された2つの電極と、電線を介して接続された2つの針電極を備え、前記針電極は、前記電極に対向し、流体に電荷を与えるために放電する機能を有し、正および負の電荷を回収する手段として、前記電極内部空間に導電性メッシュを備えた構成の静電誘導発電機。
【請求項3】
前記請求項2の静電誘導発電機をカスケード連結し、電気的には直列接続し、出力電圧を昇圧させることを可能とする静電誘導発電機。
【請求項4】
電荷キャリアとして流体を密閉経路内で循環させる構造であり、前記流体に電荷を与える手段として針電極を備えた構成であり、前記電荷を回収する手段として導電性スポンジもしくは導電性メッシュを備えた構成で正および負の高電位を得ることを可能とする静電誘導発電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、流体の流れを利用した静電誘導式の高電圧発生装置に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
静電誘導式発電機は、理科の教材として静電気力と高電圧現象を演示するために使われることが多い。また大きな電位差が得られることから、実用上でもX線管の電源、医療、食品の殺菌、核物理学研究など様々な用途に用いられてきた。代表的な発明として、ウィムズハースト起電機、ディロッド起電機、ヴァンデグラフ起電機などがある。これらの原理に基づいた装置が非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3に記載されている。
【0003】
これらの装置は100年近くの歴史があるが、円板の回転、ベルト駆動などを伴う誘導電荷集電の機構はほとんど進歩しておらず、寿命・品質・性能の点で根本的に改善されたものが現れていない。
また、特許文献1~3には、携帯型電子機器等に用いられる、動くソリッド型静電荷運搬体を用いた様々な静電発電機も提案されている。しかし、これらの特許文献は電荷集電の機構について教示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第5703627号公報
特許第6411898号公報
特許第6609015号公報
【非特許文献】
【0005】
Horacio Mungia Agular:”The Wimshurst machine as an electric circuit”Lat.Am.J.Phys.Educ.Vol.8,No.1,March 2014
A.D.ムーア:”静電気の話-基礎から応用まで-”,高野文彦訳、河出書房新社(現代の科学49),1972年
J.W.Boag:The design of the electric field in a Van de Graaff generator,The Institution of Electrical Engineers,Vol.100,Issue 5,1953,P.63-82
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このような現状において、従来の静電誘導式発電機には発電機構に電荷キャリアとして用いる可動部が存在するために部品の摩耗による故障、左記可動部の表面汚染・変質などによる出力低下の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、電荷のキャリアを流体とすることによってかかる出力低下の問題点を解決することができることを見いだした。本発明はかかる知見に基づき完成したものである。
本発明は、上記課題を解決するため、電荷のキャリアとして流体を利用することを最も主要な特徴とする。
【0008】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1]電荷キャリアとして流体を採用し、流体に電荷を与える手段として針電極を備えた構成であり、前記電荷を回収する手段として導電性スポンジもしくは導電性メッシュを備えた構成の静電誘導発電機。
[2]電荷キャリアである流体の流路中に、互いに電気的絶縁された2つの電極と、電線を介して接続された2つの針電極を備え、前記針電極は、前記電極に対向し、流体に電荷を与えるために放電する機能を有し、正および負の電荷を回収する手段として、前記電極内部空間に導電性メッシュを備えた構成の静電誘導発電機。
[3]前記[2]の静電誘導発電機をカスケード連結し、電気的には直列接続し、出力電圧を昇圧させることを可能とする静電誘導発電機。
[4]電荷キャリアとして流体を密閉経路内で循環させる構造であり、前記流体に電荷を与える手段として針電極を備えた構成であり、前記電荷を回収する手段として導電性スポンジもしくは導電性メッシュを備えた構成で正および負の高電位を得ることを可能とする静電誘導発電機。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、電荷キャリアとして流体を採用することにより、発電機構に可動部分を備えていないため、長寿命化、低コスト、可搬性、小型化、軽量化、自由な構造設計が可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明の1実施態様(実施例1)を示した説明図である。
本発明の別の実施態様(実施例2)を示した説明図である。
本発明のさらに別の実施態様(実施例3)を示した説明図である。
本発明のさらに別の実施態様(実施例4)を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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