適用製品
水力発電装置、風力発電装置、潮力発電装置
目的
圧電効果を利用した流体発電装置において、従来構造では圧電層の数が少なく高出力化が困難であった点を改善するため、流体の流動状態の変化によって効率的に圧電層へ応力を与え、より大きな電力を得られる高出力型の流体発電装置を提供する。
効果
固定部と力作用部の間に複数の基材をジグザグ状に連結した構造を採用することで、流体の流れによって生じる力の変動が基材全体に重畳して伝わり、圧電層に作用する曲げ応力が大きくなる。その結果、圧電層の変形量が増加し、圧電効果による発電量が向上する。また、圧電層を複数配置する構成を採用することで、さらなる高出力化が可能となる。
技術概要
本発明の流体発電装置は、固定部と、流体の流れにより異なる圧力状態が生じる第1および第2の側面を有する力作用部と、これらを連結する発電部から構成される。発電部は、配列方向と交差する主面方向を有する複数の板状基材と、それら基材を交互に上下位置を変えて連結する複数の結合部とから構成され、基材と結合部を合わせた全体構造はジグザグ形状となる。各基材の主面には第1の圧電層が設けられ、その両主面には対向配置となる第1および第2の電極が形成される。流体の流動状態の違いによって力作用部に不均一な力が作用すると、発電部全体に曲げモーメントが発生し、基材および圧電層が交互方向に屈曲変形する。この変形により圧電層に引張または圧縮応力が生じ、電極間に電位差が発生することで電力が得られる。