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公開番号2023077353
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-05
出願番号2021190641
出願日2021-11-24
発明の名称発電機、発電素子、発電装置
出願人個人
代理人
主分類H02K 35/02 20060101AFI20230529BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡単な構造で、外部振動や運動エネルギーを電気に変える発電素子、発電機を提供する。
【解決手段】コイル端部外側の近傍に移動可能な磁石を備え、振動や、運動エネルギーを利用して、磁石をコイル巻き方向に対して垂直かつ高速に往復運動させ、コイルに電力を発生させる。
【選択図】
図1

特許請求の範囲【請求項１】
外力を受容し発電する発電素子において、該発電素子は、少なくとも、コイル、磁石を備え、該コイルの端面外側近傍に、該磁石を運動可能に配置することを特徴とする発電素子。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記コイルは、磁性材料を内包することを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項３】
前記磁石は弾性体に接続し、該弾性体は前記コイル端部面外側に対して並行に前記磁石が振動するよう配置されたことを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項４】
前記弾性体は、少なくともスプリングあるいは板バネを含む構造体であることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項５】
前記外力は、再生可能エネルギー、運動エネルギー、外部振動、であることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項６】
前記外力を、回転運動や上下運動に変換した機構を用いて、前記磁石を振動させることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項７】
前記外力により前記弾性体が荷重を受け変形し、除荷されて発生する復元力によって前記磁石が振動することを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項８】
前記外力を、回転運動や上下運動に変換した機構を用いて、前記弾性体に弾性力を発生させ、前記磁石を振動させることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項９】
前記外力を、てこの原理を用いた機構あるいは変速機などを用いて、前記弾性体に弾性力を発生させることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
【請求項１０】
前記磁石あるいは前記弾性体に重りを連結して、前記磁石の振動周波数を調整することを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生可能エネルギー、運動エネルギー、振動を利用した発電素子、該発電素子を利用した発電装置、通信装置、センサーに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギーを利用した発電方法が注目されている。特にIoT（Internet of Things）に貢献する発電方法として、様々な振動発電が考案され、公開されている。
【０００３】
振動発電による発電素子や自己発電型センサーがあれば、小型でメンテナンスフリーのIoT機器が構成でき、様々な用途での使用が期待できる。
しかし、これまで考案されてきた方法の多くは、発電力がμW級と微力で、そのパフォーマンスは限られていた。とくに、リチューム電池や電気2重層キャパシタのような蓄電デバイスへの充電能力がないものが多く、実際には、ほとんど実用に供さないものが多い。
【０００４】
近年、Feと希土類元素（Tb、Dy等）を混ぜ合わせた材料が0.1%程度の磁歪量を示すことが発見され、巨大磁歪材料として実用化されている。鉄ガリューム合金（Fe-Ga）なども、効率的に逆磁歪効果を上げる材料として、近年、注目されている。
【０００５】
こうした、磁歪材料の逆磁歪効果を用いて発電装置を構成する発明は数多く公開されて、その発電量が注目されている。この磁歪材料を利用した発電方式ではｍW級の発電が可能なものも多い。
【０００６】
しかし、特殊な磁歪材料を用いたものが多く、材料の量産手法が確立されないことで、価格が高くなるのが欠点である。磁歪材料の供給と価格が妨げになって、製品化が進んでいないのが実状である。
【０００７】
小型の発電機や好感度で高出力のセンサーを構成すれば、小型のIoT用通信機や、橋梁や道路の振動測定器などに利用でき、社会貢献の高い製品の開発が可能となる。しかし、それには、量産性と低価格化がもとめられる。
【０００８】
簡略で、かつ生産性に富み、低価格での提供が可能な、再生可能エネルギー、運動エネルギー、振動を利用した発電素子、該発電素子を利用した発電装置、通信装置、センサーなどの提供が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特願２０２０―１８６２０１
特願２０２１―１６９１７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明者は、これまで発明した自己の特許文献を精査し、さらに実験と研究を進め、本発明を考案した。
（【００１１】以降は省略されています）

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