[发明专利]振动发电元件

说明书

振动发电元件具备：第一电极；第二电极，其相对于第一电极沿预定的方向移动；第三电极；第四电极，其相对于第三电极沿预定的方向移动；以及支撑部，其以能够沿预定的方向移动的方式支撑第二电极和第四电极，第一电极和第三电极沿预定的方向配置，第一电极与第二电极的对置面的至少一方、和第三电极与第四电极的对置面的至少一方带电，支撑部以第一电极与第二电极的静电力、和第三电极与第四电极的静电力沿预定的方向平衡的状态支撑第二电极和第四电极。

技术领域

本发明涉及振动发电元件。

背景技术

近年来，作为从环境中获取能量的能量收集技术之一，使用振动发电元件(振动发电装置)而从环境振动进行发电的方法备受瞩目。在这种用途的振动发电元件中，为了得到小型且高的发电效率，提出了利用驻极体产生的静电力的方案。在例如专利文献1中公开了一种静电感应型转换元件，其利用软X射线，在分别形成于可动部和固定部的梳齿电极的垂直面形成驻极体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第5551914号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的静电感应转换元件通过利用环境振动而使可动部在预定方向上激振来进行发电。此时，对置的梳齿电极的驻极体面的重叠面积变化，由此，通过作用于梳齿电极间的静电力将力学上的能量转换为静电能量，能够产生电动势。但是，要想得到更大的电动势，在可动部的振动方向上需要充足的空间，存在导致静电感应转换元件大型化之类的问题。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，振动发电元件具备：第一电极；第二电极，其相对于上述第一电极沿预定的方向移动；第三电极；第四电极，其相对于上述第三电极沿上述预定的方向移动；以及支撑部，其以能够沿上述预定的方向移动的方式支撑上述第二电极和上述第四电极，上述第一电极和上述第三电极沿上述预定的方向配置，上述第一电极与上述第二电极的对置面的至少一方、和上述第三电极与上述第四电极的对置面的至少一方带电，上述支撑部以上述第一电极与上述第二电极的静电力、和上述第三电极与上述第四电极的静电力沿上述预定的方向平衡的状态支撑上述第二电极和上述第四电极。

根据本发明的第二方案，在第一方案的振动发电元件中，优选支撑上述第二电极和上述第四电极的上述支撑部所具有的支撑刚性中、沿上述预定的方向的支撑刚性比沿与上述预定的方向不同的方向的支撑刚性小。

根据本发明的第三方案，在第一或者第二方案的振动发电元件中，优选还具备与上述第一电极和上述第三电极连接的负载，

上述负载通过电力来驱动，该电力从根据上述第一电极与上述第二电极的相对的位移而变化的电容产生的发电、和根据上述第三电极与上述第四电极的相对的位移而变化的电容产生的发电得到。

根据本发明的第四方案，在第三方案的振动发电元件中，优选、

上述负载具有上述第二电极或者第四电极的电容C₀、和上述第二电极或者第四电极的共振角振动数ω₀满足以下的式(a)的值R，

R＝2/(C₀ω₀)…(a)。

发明的效果

根据本发明，无需使振动发电元件大型化便能够使发电电动势增加。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的振动发电元件的概略结构的俯视图。

图2是示意性地表示实施方式的振动发电元件的弹性支撑部的构造的图。

图3是表示图1所示的本实施方式的振动发电元件的等效电路的图。