JP2023025314A - 逆磁歪式発電素子ならびに発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本効果は、従来の片梁構造の発電素子やアクチュエータでは成し得ないことは論を待たない。
形状は、板状でも棒状でも角状でも使いうる。長さは、共振周波数を考慮して決定するのが望ましいが、ばねの反発係数や強度等を考慮して、途中から幅や径を変化させることもできる。
また、発電素子全体を弾性体として維持するために、フレームに与える曲げ加工の角度と方向を考慮するのが望ましい。
さらに自由端A31にはバランサーA35が固定されている。
他方の端部は、バランサーB36が接続し、自由端B32となっている。
さらに自由端A61にはバランサーA65が固定されている。さらに反対側の自由端B62にはバランサーB66が固定されて、フレーム中央付近の振動の節のあたりに固定ネジA58で第2フレーム56の一方の端部が接続され、支軸の役割をしている。
また、単純な構造と一般的な加工技術で生産でき、大量生産による低価格化を可能にする。そのことにより、特殊用途だけでなく、民生用製品として、広く利用される可能性を持っている。
50…発電部、51…磁歪板、52…コイル、53…第1フレーム、54…第1屈折部、55…第2屈折部、56…第2フレーム、57…磁石、58…固定ネジA、59…固定ネジB、60…発電素子固定部、61…自由端A、62…自由端B、63…固定端、64…外力受容部、65…バランサーA、66…バランサーB、
形状は、板状でも棒状でも角状でも使いうる。長さは、共振周波数を考慮して決定するのが望ましいが、ばねの反発係数や強度等を考慮して、途中から幅や径を変化させることもできる。
厚も同様にフレームごとに厚みを変え全体の振動状態を調整してもよい。
また、発電素子全体を弾性体として維持するために、フレームに与える曲げ加工の角度と方向を考慮するのが望ましい。
他方の端部は、バランサーB36が接続し、自由端B32となっている。
発明の第13は、発明の第1乃至発明の第12に記載の発電素子を具備することを特徴とする発電装置。
さらに自由端A61にはバランサーA65が固定されている。さらに反対側の自由端B62にはバランサーB66が固定されて、フレーム中央付近の振動の節のあたりに固定ネジA58で第2フレーム56の一方の端部が接続され、支軸の役割をしている。
なお、自由端B62は、振動時間は減少するが全体の共振周波数を上げるために別に固定部を設けて固定端とすることもできる。
Claims (13)
- 磁歪材料、コイル、弾性体であり磁性材料からなるフレーム、磁石と、を少なくとも備える前記磁歪材料の逆磁歪効果を利用する発電素子において、該フレームは、少なくとも第1のフレームと、第2のフレームにより構成され、前記第1のフレームの一方の端部は自由端で、所定長さに亘って固定された前記磁歪材料と、前記磁歪材料と前記第1のフレームを内包するように前記コイルが配置され、前記第1のフレームの他方の端部は自由端であり、前記第2のフレームの一方の端部から所定長さに亘った上面の任意の一部を、前記第1のフレームの振動の節近傍の下面と接合し、前記第2のフレームの他方の端部は固定端であり、前記第1のフレームと前記第2のフレームの少なくともいずれか一方に、少なくとも2つ以上の屈折部を設け、前記第1のフレームと前記第2のフレームの間には所定の隙間が形成され、当該隙間近傍に前記磁石を配置し、磁気回路を為したことを特徴とする発電素子。
- 前記2つ以上の屈折部を前記第1のフレームと前記第2のフレームのすくなくともいずれか一方に設けることで、複数の共振周波数、複数の共振点を作り出したことを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記第2のフレームの一方の端部から所定長さに亘った上面の任意の一部と、前記第1のフレームの振動の節近傍の下面との接合を、ネジ固定としたことを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記第2のフレームの一方の端部から所定長さに亘った上面の任意の一部と、前記第1のフレームの振動の節近傍の下面とを、接着剤や溶接により接合としたことを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記第1のフレームの他方の端部に、振動周波数を調整するための重りを具備することを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記第1のフレームの一方の端部に、振動周波数を調整するための重りを具備することを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 弾性体であり磁性材料からなる前記フレームは、板状であることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 弾性体であり磁性材料からなる前記フレームは、棒状であることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記磁気回路は、閉磁気回路であることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 前記第1のフレームの一方の端部に外力を加え、前記外力は、風力、水力、波力、潮力の群から選択された再生可能エネルギーの運動エネルギーを回転運動や上下運動に変換したものであることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 外部振動によって素子全体が揺らされることを特徴とする請求項1に記載の発電素子。
- 請求項1乃至請求項11に記載の発電素子を具備することを特徴とする発電装置。
- 請求項12に記載の前記発電装置を電源として具備することを特徴とする通信システム。
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