JPS5829379A - Electrostatic generator - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/06—Influence generators
- H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエレクトレフトを利用した静電発電機に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrostatic generator using an electric left.
斯かる静電発電機は現在臂イクロホンやピックアップな
どにその使用例を見ることができるが、この例ではエレ
クトレフトの作る静電場中で電極を振動させることによ
って交流を得ているため、回転数や回転むらなどを検出
するセンサーとして利用できず、また電力を取り出す装
置としても不適当である。Examples of such electrostatic generators are currently being used in armchair microphones and pickups, but in this example, alternating current is obtained by vibrating the electrode in the electrostatic field created by the electric left, so the rotational speed is low. It cannot be used as a sensor to detect rotational irregularities, etc., and is also unsuitable as a device for extracting electric power.
これに対し、回転動を利用して発電を行うものとして、
球殻状のエレクトレフ)の中心付近で電極を回転させて
交流を得るものや、平行な2枚の固定電極間でエレクト
レットを支持した円板を回転させて交流電圧を得るもの
が知られている。ところが、前者のものでは、球殻状の
エレクトレフトを用意しなければならず、その製造に難
点があり、またその構造上電流を増大することも難しい
。On the other hand, as a device that generates electricity using rotational motion,
Some are known to obtain alternating current by rotating an electrode near the center of a spherical shell (electret), and others are known to obtain alternating current by rotating a disk supporting an electret between two parallel fixed electrodes. . However, the former method requires the preparation of a spherical shell-shaped electric left, which is difficult to manufacture, and also makes it difficult to increase the current due to its structure.
一方、後者のものでは、第1図に示すように、複数の板
状エレクトレット1を、同じ誘電率を有する誘電体20
円板の同一円周上に等間隔で並べると共ニ、・このエレ
クトレット1と両電極3及び4との3者間を互に絶縁す
る必要があるため、構造が非常に複雑になり、その製作
が極めて面倒である。On the other hand, in the latter case, as shown in FIG.
If they are arranged at equal intervals on the same circumference of the disk, the structure becomes very complicated, and the electret 1 and both electrodes 3 and 4 must be insulated from each other. It is extremely troublesome to manufacture.
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、構造が簡単で、製作がし易い回転式の
静電発電機を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a rotary electrostatic generator that has a simple structure and is easy to manufacture.
以下本発明を図面第2図乃至第12図について説明する
。The present invention will be explained below with reference to FIGS. 2 to 12 of the drawings.
第2図は本発明による叢電発電機の基本原理を示す模式
図である。本発明による静電発電機は、シート状エレク
トレット10を粘付した電極11と、この電極11のエ
レクトレット粘付面側に平行に配置した対向電極12と
を備え、両電極11及び12を相対的に回転してエレク
トレット10と対向電極12との対向面積を連続的に変
化させ、両電極11及び12間に接続した負荷13に交
流電圧を生じるようになっている。なお、図の例では両
電極11及び12間への負荷13の!!貌は、電極11
をアースに#統し、かつ電極12を負荷13を介してア
ースに接続することにより行われているが、負荷13を
電極11側に接続するようにしてもよい。しかし、負荷
13が接続される電極はアースから絶縁しなければなら
ないので、固定電極の方に負荷を!I統するようにし、
回転電極をアースするようにした方が、構造が簡単にな
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing the basic principle of the plexus electric generator according to the present invention. The electrostatic generator according to the present invention includes an electrode 11 to which a sheet-like electret 10 is adhered, and a counter electrode 12 arranged parallel to the electret-adhesive surface side of the electrode 11, and the electrodes 11 and 12 are placed relative to each other. The electret 10 rotates to continuously change the facing area of the electret 10 and the counter electrode 12, and generates an alternating current voltage in the load 13 connected between the electrodes 11 and 12. In addition, in the example shown in the figure, the load 13 is applied between both electrodes 11 and 12! ! The appearance is electrode 11
Although this is done by connecting the electrode 12 to the ground via the load 13, the load 13 may be connected to the electrode 11 side. However, since the electrode to which the load 13 is connected must be insulated from the ground, the load should be placed on the fixed electrode! I want to be in control,
The structure will be simpler if the rotating electrode is grounded.
従って、図示の例では、電極11を回転電極、電極12
を固定電極とするのが好ましい。Therefore, in the illustrated example, the electrode 11 is a rotating electrode, and the electrode 12 is a rotating electrode.
It is preferable to use the electrode as a fixed electrode.
今、電極11が回転電極で、この電極11に粘付されて
いるエレクトレット10が図示のように電極12と対向
する面倒が負となるように帯電されているとすると、回
転電極が所定回転速度に達している定常状態では、第3
図(a)に示すように、エレクトレット10が対向電極
12と対向し始めるII点tl で、エレクトレット1
0と対向する電極12の表面を十に、反対側の表面を−
にそれぞれ帯電するための電流が負荷13に流れ始める
。Now, suppose that the electrode 11 is a rotating electrode and the electret 10 attached to the electrode 11 is charged so that the side facing the electrode 12 is negative as shown in the figure. In the steady state, where the third
As shown in FIG.
The surface of the electrode 12 facing 0 is 10, and the opposite surface is -
A current for charging the load 13 starts flowing to the load 13.
そして、対向面積が減少し始める時点t2で、今度は電
極12の表面に帯電されている十電荷を解放するための
電流が負荷13に流れ始めるようになる。Then, at a time point t2 when the facing area begins to decrease, a current begins to flow to the load 13 to release the ten charges charged on the surface of the electrode 12.
上記電流の流れ方は負荷の大きさにより興なり、負荷1
3が抵抗で、エレクトレット10と対向電流12との対
向面積が第3図(alに示すように時間と共に直線的に
変化する場合には、上記電流が流れることにより、第3
図(blに示すような波形の電圧が負荷13に生じるよ
うになる。波形X及びyは負荷抵抗が小さい場合と大き
い場合のもので、波形2は負荷抵抗が波形X及びyの場
合の中間のときのものである。The way the above current flows depends on the size of the load, and the load 1
3 is a resistor, and when the opposing area of the electret 10 and the opposing current 12 changes linearly with time as shown in FIG.
A voltage with a waveform as shown in figure (bl) will be generated in the load 13. Waveforms This is from the time of.
なお、第3図(a)に示すように、対向面積が零となっ
た後、直ちにエレクトレフト10と対向電極12との次
の対向が始まるようにすれば、第3図に示す派形が違ら
なった交流電圧が発生される。Note that, as shown in FIG. 3(a), if the next facing of the electric left 10 and the facing electrode 12 is started immediately after the facing area becomes zero, the variant shown in FIG. 3 can be obtained. Different alternating voltages are generated.
このための最も単純な例としては、第4図に示すように
、円板状の電極11に半円状のエレクトレット10を粘
付し、対向電極12を半円状としたものが考えられる。As the simplest example for this purpose, as shown in FIG. 4, a semicircular electret 10 is attached to a disk-shaped electrode 11, and the counter electrode 12 is formed in a semicircular shape.
なお、回転電極は軸受によって回転自在に支承されるた
め、この軸受を介してアース或は負荷に接続することが
できるが、軸受での接触抵抗が大きい場合には、摺動環
のような摺動部材を介して接続するとよい。Note that since the rotating electrode is rotatably supported by a bearing, it can be connected to ground or a load via this bearing, but if the contact resistance at the bearing is large, it may be necessary to connect it to a sliding ring such as a sliding ring. It is preferable to connect via a moving member.
ところで、上述した本発明による静電発電機によって発
生される電圧と電流との積である電力は、エレクトレッ
トの表面電荷密度、厚さに比例し、かつ電極間距離に反
比例して増大するが、エレクトレフトの表面電荷密度は
電極間距離とエレクトレットの厚さに依存するため、エ
レクトレフトの厚さに応じ電極間距離を成る程度以上に
する必要がある。また、発生される電圧及び電流の値は
上述した負荷抵抗の他に、相対回転速度にも依存してい
る。By the way, the power, which is the product of voltage and current generated by the electrostatic generator according to the present invention described above, increases in proportion to the surface charge density and thickness of the electret, and inversely to the distance between the electrodes. Since the surface charge density of the electreft depends on the distance between the electrodes and the thickness of the electret, it is necessary to set the distance between the electrodes to a certain degree or more depending on the thickness of the electreft. Moreover, the values of the voltage and current generated depend not only on the load resistance mentioned above but also on the relative rotational speed.
今、回転数が一定のときには、負荷抵抗が成る値までは
、電流が一定で、電圧が直線的に増加するが、負荷抵抗
がその値を越えると、電流が減少し、電圧はその増加率
が減少し、ついには飽和に至る。Now, when the rotation speed is constant, the current is constant and the voltage increases linearly until the load resistance reaches a value, but when the load resistance exceeds that value, the current decreases and the voltage increases at the rate of increase. decreases and eventually reaches saturation.
一方、回転速度がn倍になると、電流値はn倍になるが
、負荷抵抗の大きさに関係なく電流値が一定である、所
謂定電流領域が1/Hになり、それ大小さな負荷抵抗で
飽和電圧領域に至るようになる。On the other hand, when the rotation speed increases by n times, the current value increases by n times, but the so-called constant current region where the current value is constant regardless of the size of the load resistance becomes 1/H, and if the load resistance is much smaller The voltage reaches the saturation voltage region.
従って、電圧波形は、負荷が抵抗で、第3図(Mlに示
したように、エレクトレットと対向電極との対向面積が
時間に直線的に比例して変化する場合には、定電流領域
で方形波(第3図(b)の波形X)となり、飽和領域で
は三角波(第3図(blの波形y)となる。なお、定電
流領域と飽和領域との間の過渡領域では、両者の中間の
例えば第3図〜)に2で示すような波形が得られる。Therefore, if the load is a resistor and the facing area of the electret and the counter electrode changes linearly in proportion to time as shown in Figure 3 (Ml), the voltage waveform will be rectangular in the constant current region. waveform (waveform For example, a waveform as shown by 2 in FIGS. 3-) is obtained.
ところが、回転速度を増大したとき電圧及び電流の値と
それらの波形とに対して得られる効果は、第2図に示す
構成を単位構成とすると、この単位構成における対向電
極及びエレクトレットの両方の数を増やすこと、単位構
成そのものの数を増やしてそれらを並列接続すること、
或はこれらの両方を組合せることによっても得られる。However, the effect obtained on the voltage and current values and their waveforms when the rotational speed is increased is that when the configuration shown in Fig. 2 is used as a unit configuration, the number of both counter electrodes and electrets in this unit configuration increases. increasing the number of unit configurations themselves and connecting them in parallel,
Alternatively, it can be obtained by combining both of these.
さて、単位構成数を一体構造の形で増やすには2つの方
法がある。その1つは、2単位構成を例にとると、第5
図に示すように、電極21の両面にエレクトレット20
1及び202を粘付すると共に、これらエレクトレフト
20+ 及び202 の外側表面電荷を同一極性となる
ようにし、かつ電極21の両側に同電位となるように互
に接続した2枚の対向電極221及び222を平行に配
置するもので、負荷13は電極221とアース間に接続
されている。Now, there are two ways to increase the number of unit structures in the form of an integral structure. One of them is, taking a two-unit structure as an example, the fifth
As shown in the figure, electrets 20 are placed on both sides of the electrode 21.
1 and 202, the outer surface charges of these electric lefts 20+ and 202 have the same polarity, and two opposing electrodes 221 and 202 are connected to each other so that both sides of the electrode 21 have the same potential. 222 are arranged in parallel, and the load 13 is connected between the electrode 221 and the ground.
4単位構成の場合は、第6図に示すように、2単位構成
のものを並列接続し、かつ両者間を静電遮蔽板23によ
って静電遮蔽している。この遮蔽板23はアースされる
ため、実際の構成に当っては、エレクトレット20+
及び202が粘付された電極21並びにエレクトレット
20+’及び202′が粘付された電極21′と一体に
される。上述した構成方法は偶数単位の構成に向く。In the case of a four-unit configuration, as shown in FIG. 6, two unit configurations are connected in parallel and electrostatic shielding is provided between them by an electrostatic shielding plate 23. Since this shielding plate 23 is grounded, in the actual configuration, the electret 20+
and 202 are attached to the electrode 21, and the electrode 21' to which the electrets 20+' and 202' are attached are integrated. The configuration method described above is suitable for configurations of even units.
第2の方法は、2単位構成を例にとると第7図に示すよ
うに、電極311及び312のそれぞれの同一方向を向
いた片面にエレクトレット3o1及び302をそれぞれ
粘付すると共に、これらのユレクトレ7)301及び3
02の外側表面電荷を同一極性となし、がっ電極311
及び312のそれぞれのエレクトレフト粘付面側に対向
電極321及び322を平行に配置するものである。Taking a two-unit configuration as an example, as shown in FIG. 7, the second method is to attach electrets 3o1 and 302 to one side of electrodes 311 and 312 facing the same direction, respectively, and to attach these electrets to 7) 301 and 3
The outer surface charges of 02 have the same polarity, and the electrode 311
and 312, opposite electrodes 321 and 322 are arranged in parallel on the respective electroleft sticky surfaces.
この方法によれば、2単位以上は全く同じ1単位構成の
繰返しであるので、偶数又は奇数単位のいずれの構成に
も向(。According to this method, two or more units are repetitions of exactly the same one unit configuration, so it is suitable for either even or odd unit configurations.
電極の形としては、第4図に示した円板状の他に円筒状
のものが考えられる。円板状電極は極数が少く単位の多
い構成に向くのに対し、円筒状電極は極数が多い1単位
の構成に適する。As for the shape of the electrode, in addition to the disk shape shown in FIG. 4, a cylindrical shape can be considered. A disc-shaped electrode is suitable for a structure with a small number of poles and many units, whereas a cylindrical electrode is suitable for a structure with a large number of poles and a single unit.
第8図(a)及び(blは円板電極を使用した場合の極
数4で1単位構成の静電発電機を簡略化してそれぞれ示
す平面図及び鋸断面図であるが、構成を明確にするため
エレクトレットの厚さは電極の厚さに比べ誇張して示し
ている0図において、エレクトレット40]乃至404
が粘付された電極41が回転子で、その中心の孔41a
に図示しない回転軸が嵌合され、回転軸、軸受などを介
してアースされるようになっている。エレクトレフト粘
付面側に電極41と平行に配電された電極42が固定子
で、その外周部で筐体に絶縁体を介して保持されるよう
になっている。電極42は外周部で互に連結されている
扇状の4つの電極部分421乃至424からなり、電極
部分421乃至424は90°の等間隔で配列されてい
る。一方、エレクトレット401乃至402は、上記各
扇状の電極部分と同形に形成され、かつ電極41の回転
により電極部分421乃至42.と対向するように同一
円周上に90°の等間隔で電極41に粘付されている。Figures 8(a) and (bl) are a simplified plan view and saw cross-sectional view, respectively, of an electrostatic generator with four poles and one unit configuration when disc electrodes are used, but the configuration is clearly shown. Therefore, in Figure 0, the thickness of the electret is exaggerated compared to the thickness of the electrode, electret 40] to 404
The electrode 41 to which is attached is the rotor, and the center hole 41a
A rotating shaft (not shown) is fitted into the shaft, and the shaft is grounded via the rotating shaft, bearing, etc. An electrode 42, which is electrically distributed parallel to the electrode 41 on the electroleft sticky surface side, is a stator, and its outer peripheral portion is held by the housing via an insulator. The electrode 42 consists of four fan-shaped electrode parts 421 to 424 that are connected to each other at the outer periphery, and the electrode parts 421 to 424 are arranged at equal intervals of 90 degrees. On the other hand, the electrets 401 and 402 are formed in the same shape as each of the fan-shaped electrode portions, and when the electrode 41 rotates, the electrode portions 421 and 42. The electrodes 41 are attached to the electrodes 41 at equal intervals of 90° on the same circumference so as to face each other.
第9図は円筒状電極を使用した場合の極数6で1単位構
成の静電発電機を簡略化して示す断面図であり、第8図
と同様エレクトレットはその厚さを誇張して示している
。図において、エレクトレット501乃至506が60
°の等間隔で外周面に粘付されている円柱状電極51が
回転子で、その軸心に沿って穿った孔51aに嵌挿され
る回転軸により筐体に回転自在に支承され、回転軸、軸
受などを介してアースされるようになっている。Figure 9 is a simplified cross-sectional view of an electrostatic generator with 6 poles and one unit configuration when cylindrical electrodes are used, and as in Figure 8, the thickness of the electret is exaggerated. There is. In the figure, electrets 501 to 506 are 60
Cylindrical electrodes 51 that are adhered to the outer circumferential surface at equal intervals of ° are the rotor, and the rotor is rotatably supported in the housing by a rotating shaft that is inserted into a hole 51a bored along the axis of the rotor. , it is designed to be grounded via a bearing, etc.
電極51の外周にこれと同心円状に配置された円筒状の
対向電極52が固定子で、適当な絶縁手段を介して筐体
に支持されるようになっている。電極52は60°の等
間隔で窓孔52aが穿たれて電極部分52+乃至52@
が形成されている。窓孔52aの長さlは、電極52及
び51の側面をそれぞれ示す第10図(a)及び中)か
ら判るように、エレクトレットの長さと略等しくなって
おり、巾Wは両電極の径の違い分だけエレクトレ−/
)の巾より大きくなっている。A cylindrical counter electrode 52 arranged concentrically around the outer periphery of the electrode 51 is a stator, and is supported by the housing via appropriate insulating means. The electrode 52 has window holes 52a formed at equal intervals of 60° to form electrode portions 52+ to 52@.
is formed. The length l of the window hole 52a is approximately equal to the length of the electret, as can be seen from FIGS. Electre for the difference/
) is larger than the width of
第8図に示す構成の静電発電機において、電極41の厚
さ及び直径をそれぞれ0.5fi及び900、孔41M
の直径を10鶴、エレクトレフトの厚さ、その扇形の開
き角度、及び半径を12μm、22.5゜及び45fi
、扇形のエレクトレフトの切取られた先端部分の三角形
の高さを10fiとし、電極42の厚さ及び外周直径を
それぞれ0.5fi及び106■、各電極部分の形状を
エレクトレ・ノドと同形とし、かつ回転子及び固定手間
の間隔を0.5fiとすると共に、両電極の材質をアル
ミニウム、エレクトレフトの材質をFEPテフロン、エ
レクトレフトの強さを平均1O−IC/−としたとき、
負荷抵抗をパラメータとして回転子の回転数を変化させ
ると第11図に示すようなピーク電圧値が得られ、回転
数をパラメータとして負荷抵抗を変化させると第12図
に示すようなピーク電流値が得られた。In the electrostatic generator having the configuration shown in FIG. 8, the thickness and diameter of the electrode 41 are 0.5fi and 900, respectively, and the hole 41M.
The diameter of the electric left is 10 Tsuru, the thickness of the electric left, the opening angle of its fan shape, and the radius are 12 μm, 22.5° and 45fi.
, the height of the triangle at the cut-off tip of the fan-shaped electret is 10fi, the thickness and outer diameter of the electrode 42 are 0.5fi and 106cm, respectively, and the shape of each electrode part is the same as the electret throat, When the distance between the rotor and the fixing member is 0.5fi, the material of both electrodes is aluminum, the material of the electric left is FEP Teflon, and the strength of the electric left is 1O-IC/- on average,
When the rotation speed of the rotor is changed using the load resistance as a parameter, the peak voltage value as shown in Fig. 11 is obtained, and when the load resistance is changed using the rotation speed as a parameter, the peak current value as shown in Fig. 12 is obtained. Obtained.
第11図及び第12図から明らかなように、回転子の回
転数が1000.3000、及び5000rpmのとき
、各回転数に対応して2μA、6μA1及び10μAの
定電流が得られ、その領域での負荷抵抗の範囲は、それ
ぞれ0乃至15.0乃至5、及び0乃至3MΩである。As is clear from Fig. 11 and Fig. 12, when the rotation speed of the rotor is 1000, 3000 and 5000 rpm, constant currents of 2μA, 6μA1 and 10μA are obtained corresponding to each rotation speed, and in that region. The ranges of the load resistances are 0 to 15.0 to 5 and 0 to 3 MΩ, respectively.
そして、飽和電圧は70Vである。And the saturation voltage is 70V.
上述の具体例では、回転数が5ooorpmのとき、定
電流領域で得られる最大電力番嘘Q、3mW(負荷抵抗
3MΩで、出力電圧30V、電流10μA)であるが、
極数を1.5倍の6!こすること番こより更に1.5倍
、構成単位数を30倍の304こすることにより更に3
0倍にすることができ、エレクトレットの厚さ及びその
平均強さを増すこと番こよっても更に増大することがで
きる。これ(こ関連し、飽和電圧も当然増大される。更
4こ、エレクトレットの厚さを更に厚クシ、電極間距離
をそれるこ応して広げ、発電機の容積を増せif、電力
、飽和電圧は共に更に増加する。また史書と、この発電
機を10−4鶴Hg以上の高真空中又番嘘高絶縁性ガス
中に封入すれば、より一層の電力、飽和電圧の増加を図
ることができる。In the above specific example, when the rotation speed is 5ooorpm, the maximum power obtained in the constant current region is 3 mW (load resistance 3 MΩ, output voltage 30 V, current 10 μA),
The number of poles is 1.5 times 6! By rubbing 304, which is 1.5 times more than the number and 30 times the number of constituent units, it is 30 times more.
0 times and can be further increased by increasing the thickness of the electret and its average strength. (Related to this, the saturation voltage will naturally increase.Furthermore, by increasing the thickness of the electret and correspondingly increasing the distance between the electrodes, the capacity of the generator can be increased. Both voltages will further increase.In addition, if this generator is sealed in a highly insulating gas of 10-4 Hg or more in a high vacuum, it is possible to further increase the power and saturation voltage. I can do it.
なお、上述した具体例では、電極の大きさが大型になっ
ているが、回転数センサとするような場合には、円板電
極を用いたもので外形直径35日、長さ約106、円筒
電極を用いたもので外形直径20fi、長さ約20fi
と小形にすることができる。In the specific example described above, the size of the electrode is large, but in the case of a rotation speed sensor, a disc electrode with an external diameter of 35 days, a length of about 106 mm, and a cylindrical Uses electrodes, outer diameter 20fi, length approximately 20fi
It can be made small.
本発明は上述したように、シート状エレクFレットを粘
付した電極と、この電極のエレクトレット粘付面に平行
に配電した対向電極とを相対的に回転してエレクトレッ
トと対向電極との対向面積を連続的に変化させ、両電極
間に接続した負荷1こ交流電圧を生じるようにしたもの
である。As described above, the present invention involves relatively rotating an electrode to which a sheet-shaped electret Fret is adhered and a counter electrode to which electricity is distributed parallel to the electret adhesive surface of this electrode, so that the opposing area between the electret and the counter electrode is is changed continuously to generate an alternating current voltage across a load connected between both electrodes.
このため、従来のようにエレクトレフトを支持するため
の特別の部材を必要とせず、構成が単純で製造がし易く
なっているため、トラブルが少なく、しかも安価で小型
の静電発電機が得られるようになる。For this reason, there is no need for special members to support the electric left as in the past, and the structure is simple and easy to manufacture, making it possible to create a small, inexpensive electrostatic generator with fewer troubles. You will be able to do it.
また、電極の多極化、構成単位の増大も、構成上簡単に
行えるため、大きな出力を発生する発電機を簡単に得ら
れる。従って、コロナモータのような静電モータ用の電
源として有効f1重電機となしうる。Further, since it is easy to make the electrodes multipolar and increase the number of constituent units, it is easy to obtain a generator that generates a large output. Therefore, it can be used as an effective f1 heavy electric machine as a power source for an electrostatic motor such as a corona motor.
第1図は従来の回転式静電発電機の一例を示す模式図、
第2図は本発明による静電発電機の一実施例を示す模式
図、第3図<8)及び(b)はIN2図の静電発電機の
動作庫理を説明するためのグラフ、第4図は第1図の静
電発電機の最も単純な構!li、?Iを示す平面図、第
5図乃至第7図は本発明による静電発電機の他の実施例
をそれぞれ示す模式図、第8図(a)及び伽)は円板電
極を用いた本発明による静電発電機の具体的構成例をそ
れぞれ示す平面図及び側断面図、第9図は円筒電極を用
いた本発明による静電発電機の具体例を示す断面図、第
10図(al及び伽)は第9図の静電発電機の構成部材
をそれぞれ示す側面図、並びに第11図及び第12図は
具体的実施例における静電発電機の電圧及び電流特性を
それぞれ示すグラフである。
10 、201 .202,20r ’ −202’
、301 。
30s、40+乃至4O−15(h乃至506・・・エ
レクトレット
11=21.21’ 、311 −312 .41゜
51・・・電極
12.22+ 、222 .221 ’ 、222’
、321 。
32□ 、42,52・・・対向電極
13・・・負荷
特許出願人 株式会社束工精機製作所手続補正書
(陪
昭和57年 7月16日
41Hv−肥官若杉和夫殿
1、□耘
蒙56年幣1第126003号
3、 補正をする者
4、代理人
8、 補正の内容 別紙の通り補正の内容(特
願昭56−126003号)1、明細書第1頁第19行
「や回転むらなど」を―I除する。
2、同書第3頁第9行「交流」の前に「回転数と同じ周
波数の」挿入する。
3、同書第3頁第1θ行「なお」の前に以下の文意を挿
入する。
「本発電機の最も単純な例としては、第3[I!Jに示
すように、円板状の電極11に半円状のエレクトレット
10を帖付し、対向電極12を半円状としたものが考え
られる。」
4、同書第3頁第1θ行「図」の前に「第3」を挿入す
る。
5、同書第3頁第20行と第4頁第1行との間に以下の
文章を挿入する。
「なお、回転電極は軸受によって回転自在に支承される
ため、この軸受を介してアース或は負荷に接続すること
ができるが、軸受での接触抵抗が大きい場合には、摺動
環のような摺動部材を介して接続するとよい。」
6、同書第4頁第8行「反対側」を「残り」に訂正する
。
7、同書第4頁第14乃至第6頁第5行を削除する8、
同書第5頁第3行「なお」を「そして」に訂正する。
9、同書第5頁第5行乃至第6行「第3図・・・・・・
される。Jを「交流電流または電圧が連続的に発生され
る。上記電流、電圧の値及び波形は相対回転速度及び負
荷抵抗に依存している」に訂正する。
10、同書第6頁第13行「領域」の後に「の幅」を挿
入する。
11、同書第6頁第16行「従って」を「また」に訂正
する。
12、同書第6頁第20行「飽和」の後に「電圧」を、
挿入する。
13、同書第7頁第3行「得られる。」の後に以下の文
章を挿入する。
「電圧及び電流を増加させるためには、エレクトレット
の表面電荷密度及び厚さを増し、かつ電極間距離を狭く
する必要があるが、エレクトレットの表面電荷密度は電
極間距離とエレクトレフトの厚さに依存するため、エレ
クトレフトの厚さに応じ電極間距離を成る程度以上にす
る必要がある。」14、同書第8頁第2行乃至第8行「
接続し・・・向く。」を「接続したものとなる。」に訂
正する。
15、同書第8頁第17行乃至第19行を削除する。
16、同書第11頁第4行「10」の前にr 2.5
X Jを挿入する。
17、同書第11頁第45行「で小型の」を「なJに訂
正する。
18、同書第13頁第16行及び第17行間に以下の文
章を挿入する。
「また、本発電機はその発生電圧の周波数が回転数の整
数倍なので、その周波数を計数することにより、回転数
センサーとなしうる。しかもこの場合回転子の反作用が
きわめて少くないので被測定系に与える影響が小さく、
また小型、軽量に構成できるという優れた特徴をもって
いる。」19、同書第13頁第17行「また」を「更に
」に訂正する。
20、同書第14頁第5行乃至第8行「第3図・・・平
面図」を以下の如く訂正する。
「第3図は第1図の静電発電機の鰻も単純な構成例を示
す平面図、第4図(al及び(blは第2図の静電発電
機の動作原理を説明するためのグラフ」21、同書第1
5頁第3行「、222’Jを削除する。
n9図面第1図乃至第7図を添付図面と差し替える。Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional rotary electrostatic generator.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the electrostatic generator according to the present invention, FIG. Figure 4 shows the simplest structure of the electrostatic generator shown in Figure 1! Li,? FIGS. 5 to 7 are schematic diagrams showing other embodiments of the electrostatic generator according to the present invention, and FIGS. FIG. 9 is a plan view and side sectional view showing a specific example of the electrostatic generator according to the present invention using cylindrical electrodes, FIG. Figures 11 and 12 are graphs respectively showing the voltage and current characteristics of the electrostatic generator in a specific example. 10, 201. 202,20r'-202'
, 301. 30s, 40+ to 4O-15 (h to 506...electret 11=21.21', 311 -312 .41°51...electrode 12.22+, 222.221', 222'
, 321. 32□, 42, 52...Counter electrode 13...Load Patent applicant Takko Seiki Seisakusho Co., Ltd. Procedural amendment (July 16, 1981 41Hv - Hikan Wakasugi Kazuo 1, □Tonmo 56 Year 1 No. 126003 3, Person making the amendment 4, Agent 8, Contents of the amendment Contents of the amendment as shown in the attached sheet (Japanese Patent Application No. 126003, 1983) 1, Page 1 of the specification, line 19 “Yamataru Mura” 2. Insert "of the same frequency as the number of revolutions" before "alternating current" on page 3, line 9 of the same book. 3. Insert "of the same frequency as the rotation speed" on page 3 of the same book, line 1θ, before "nao". Insert the meaning of the sentence. ``In the simplest example of this generator, as shown in No. 3 [I!J], a semicircular electret 10 is attached to a disc-shaped electrode 11, and the opposite electrode 12 in a semicircular shape.'' 4. Insert "3rd" before "Figure" in line 1θ of page 3 of the same book. 5. Line 20 of page 3 of the same book and line 4 of page 4. Insert the following sentence between the first line and the other line: ``Since the rotating electrode is rotatably supported by a bearing, it can be connected to ground or a load via this bearing, but contact at the bearing is not possible. If the resistance is large, it is better to connect through a sliding member such as a sliding ring.'' 6. Correct "opposite side" to "remaining" in line 8, page 4 of the same book. 7. Delete page 14 to page 6, line 5 8,
In the third line of page 5 of the same book, ``Nao'' is corrected to ``And''. 9. Same book, page 5, lines 5 and 6 “Figure 3...
be done. Correct J to "An alternating current or voltage is generated continuously. The values and waveforms of said current and voltage depend on the relative rotational speed and load resistance." 10. Insert "width of" after "area" on page 6, line 13 of the same book. 11. In the same book, page 6, line 16, "therefore" is corrected to "also". 12. In the same book, page 6, line 20, after “saturation”, add “voltage”.
insert. 13. Insert the following sentence after "Obtainable." on page 7 of the same book, line 3. "In order to increase the voltage and current, it is necessary to increase the surface charge density and thickness of the electret and to narrow the distance between the electrodes, but the surface charge density of the electret depends on the distance between the electrodes and the thickness of the electret. Therefore, it is necessary to set the distance between the electrodes to a certain degree or more depending on the thickness of the electric left.'' 14, Ibid., page 8, lines 2 to 8, ``
Connect... and head. " should be corrected to "It will be connected." 15. Delete lines 17 to 19 on page 8 of the same book. 16, same book, page 11, line 4, before “10” r 2.5
Insert X J. 17. In the same book, page 11, line 45, "and small" is corrected to "naJ." 18. In the same book, page 13, lines 16 and 17, insert the following sentence. "Also, this generator Since the frequency of the generated voltage is an integral multiple of the rotation speed, it can be used as a rotation speed sensor by counting the frequency.Furthermore, in this case, the reaction of the rotor is extremely small, so the influence on the system under test is small.
It also has the excellent feature of being compact and lightweight. ” 19, page 13, line 17 of the same book, “also” is corrected to “further”. 20. The same book, page 14, lines 5 to 8, "Figure 3...Plan view" is corrected as follows. "Figure 3 is a plan view showing a simple configuration example of the electrostatic generator in Figure 1, and Figure 4 (al and (bl) are diagrams for explaining the operating principle of the electrostatic generator in Figure 2. Graph” 21, Ibid. No. 1
Page 5, line 3, ``, 222'J is deleted. n9 Drawings 1 to 7 are replaced with the attached drawings.
Claims (1)
レクトレフト粘付面側に平行に配曹した対向電極とを備
え、前記両電極を相対的に回転して前記エレクトレフト
と前記対向電極との対向面積を連続的に変化させ、前記
両電極間に接続した負荷に交流電圧を生じるようにした
ことを特徴とする静電発電機。An electrode to which a sheet-like electleft is adhered, and a counter electrode disposed in parallel to the electleft adhesive surface side of the electrode, and the two electrodes are relatively rotated to connect the electleft and the counter electrode. An electrostatic generator characterized in that an alternating current voltage is generated in a load connected between the two electrodes by continuously changing the facing area of the two electrodes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12600381A JPS5829379A (en) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | Electrostatic generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12600381A JPS5829379A (en) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | Electrostatic generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5829379A true JPS5829379A (en) | 1983-02-21 |
Family
ID=14924315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12600381A Pending JPS5829379A (en) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | Electrostatic generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5829379A (en) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003038969A3 (en) * | 2001-10-26 | 2003-07-03 | Michael D Potter | An electrostatic based power source and methods thereof |
WO2003105167A3 (en) * | 2002-06-07 | 2004-06-17 | California Inst Of Techn | Electret generator apparatus and method |
WO2007012663A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Commissariat A L'energie Atomique | Optimized energy conversion device |
US7195393B2 (en) | 2001-05-31 | 2007-03-27 | Rochester Institute Of Technology | Micro fluidic valves, agitators, and pumps and methods thereof |
US7217582B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-05-15 | Rochester Institute Of Technology | Method for non-damaging charge injection and a system thereof |
WO2007084024A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Vladimir Ivanovich Merkulov | Electromechanical capacitance transducer |
US7280014B2 (en) | 2001-03-13 | 2007-10-09 | Rochester Institute Of Technology | Micro-electro-mechanical switch and a method of using and making thereof |
GB2436895A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-10 | Rolls Royce Plc | A high voltage current generator using varying capactitance |
US7287328B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-10-30 | Rochester Institute Of Technology | Methods for distributed electrode injection |
US20080122313A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrostatic operating apparatus |
US7525205B2 (en) | 2006-07-28 | 2009-04-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electric power generator |
JP2009219353A (en) * | 2006-11-28 | 2009-09-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Electrostatic induction type generator |
JP2010279192A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Casio Computer Co Ltd | Power generator |
JPWO2009054251A1 (en) * | 2007-10-25 | 2011-03-03 | 三洋電機株式会社 | Power generator |
JP2011078214A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | Power generation device and apparatus |
WO2011052106A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | Power generator |
US8564169B2 (en) | 2010-08-23 | 2013-10-22 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic induction generation device and electrostatic induction generation apparatus having a movable electrode formed between a first fixed electrode substrate and a second fixed electrode substrate |
JP2013219897A (en) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Seiko Instruments Inc | Power generation device, portable electric apparatus, and portable timepiece |
JP2014131437A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Instruments Inc | Power generation device and clock |
JP2014131436A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Instruments Inc | Method of manufacturing power generation device and power generation device |
JP2016054646A (en) * | 2016-01-20 | 2016-04-14 | シチズンホールディングス株式会社 | Power generator |
JP2018201333A (en) * | 2018-09-27 | 2018-12-20 | シチズン時計株式会社 | Electrostatic induction generator and charging circuit using the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS544321A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-13 | Toshiba Corp | High voltage generating device |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP12600381A patent/JPS5829379A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS544321A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-13 | Toshiba Corp | High voltage generating device |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7280014B2 (en) | 2001-03-13 | 2007-10-09 | Rochester Institute Of Technology | Micro-electro-mechanical switch and a method of using and making thereof |
US7195393B2 (en) | 2001-05-31 | 2007-03-27 | Rochester Institute Of Technology | Micro fluidic valves, agitators, and pumps and methods thereof |
US6750590B2 (en) * | 2001-10-26 | 2004-06-15 | Nth Tech Corporation | Electrostatic based power source and method thereof |
WO2003038969A3 (en) * | 2001-10-26 | 2003-07-03 | Michael D Potter | An electrostatic based power source and methods thereof |
WO2003105167A3 (en) * | 2002-06-07 | 2004-06-17 | California Inst Of Techn | Electret generator apparatus and method |
US7408236B2 (en) | 2003-08-29 | 2008-08-05 | Nth Tech | Method for non-damaging charge injection and system thereof |
US7287328B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-10-30 | Rochester Institute Of Technology | Methods for distributed electrode injection |
US7217582B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-05-15 | Rochester Institute Of Technology | Method for non-damaging charge injection and a system thereof |
US7851968B2 (en) | 2005-07-29 | 2010-12-14 | Commissariat A L'energie Atomique | Optimized energy conversion device |
FR2889371A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-02 | Commissariat Energie Atomique | DEVICE FOR CONVERTING MECHANICAL ENERGY IN ELECTRIC ENERGY BY CYCLE OF ELECTRICAL LOADS AND DISCHARGES ON THE CONNECTORS OF A CAPACITOR |
WO2007012663A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Commissariat A L'energie Atomique | Optimized energy conversion device |
WO2007084024A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Vladimir Ivanovich Merkulov | Electromechanical capacitance transducer |
GB2436895A (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-10 | Rolls Royce Plc | A high voltage current generator using varying capactitance |
US7525205B2 (en) | 2006-07-28 | 2009-04-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electric power generator |
US20080122313A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrostatic operating apparatus |
JP2009219353A (en) * | 2006-11-28 | 2009-09-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Electrostatic induction type generator |
US8212450B2 (en) * | 2006-11-28 | 2012-07-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Generator including an electret member |
JPWO2009054251A1 (en) * | 2007-10-25 | 2011-03-03 | 三洋電機株式会社 | Power generator |
JP2010279192A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Casio Computer Co Ltd | Power generator |
JP2011078214A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | Power generation device and apparatus |
WO2011052106A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | Power generator |
US8564169B2 (en) | 2010-08-23 | 2013-10-22 | Seiko Epson Corporation | Electrostatic induction generation device and electrostatic induction generation apparatus having a movable electrode formed between a first fixed electrode substrate and a second fixed electrode substrate |
JP2013219897A (en) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Seiko Instruments Inc | Power generation device, portable electric apparatus, and portable timepiece |
JP2014131437A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Instruments Inc | Power generation device and clock |
JP2014131436A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Instruments Inc | Method of manufacturing power generation device and power generation device |
JP2016054646A (en) * | 2016-01-20 | 2016-04-14 | シチズンホールディングス株式会社 | Power generator |
JP2018201333A (en) * | 2018-09-27 | 2018-12-20 | シチズン時計株式会社 | Electrostatic induction generator and charging circuit using the same |
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