(57)【要約】【課題】密閉容器内の作動流体を加熱することによって発電させる発電装置において、小型化を実現可能とする。【解決手段】作動流体が充填された密閉容器１２と、密閉容器１２内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する振動子２４と、振動子２４に設けられた磁石２６と、振動子２６とは独立して設けられたコイル１４と、を有する発電装置１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が充填された密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する振動子と、
前記振動子に設けられた磁石と、
前記振動子とは独立して設けられたコイルと、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項２】
作動流体が充填された密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する振動子と、
前記振動子に設けられたコイルと、
前記振動子とは独立して設けられた磁石と、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項３】
作動流体が充填された密閉容器と、
前記密閉容器内に絶縁体を介して設けられた固定電極と、
前記密閉容器内に前記固定電極と対向して設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する電荷保持体と、
前記電荷保持体に設けられた可動電極と、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項４】
作動流体が充填された密閉容器と、
第１貫通孔が形成され、前記密閉容器内に設けられた電荷保持体と、
第２貫通孔が形成され、前記電荷保持体に設けられた固定電極と、
前記密閉容器内に前記電荷保持体と対向して設けられ、加熱されることで気化し、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔を通過した気相作動流体の圧力によって振動する可動電極と、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項５】
作動流体が充填された密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する第１可動電極と、
前記第１可動電極に設けられた圧電体と、
前記圧電体に設けられた第２可動電極と、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項６】
前記作動流体を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項７】
前記密閉容器内が減圧されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項８】
前記密閉容器の内壁に凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項９】
前記密閉容器の外壁に凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項１０】
整流装置を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の発電装置。
【請求項１１】
半導体素子と一体化されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器内の作動流体を加熱することによって発電させる発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヒートパイプ式発電装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。このヒートパイプ式発電装置は、密閉管内に封入した作動流体を加熱し、その蒸気の上昇気流によって軸流タービンを回転駆動することで発電させるようになっている。しかしながら、軸流タービンを備える構成であると、小型化に限界がある。
【特許文献１】特開昭６１−２２３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、密閉容器内の作動流体を加熱することによって発電させる発電装置において、小型化を実現可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の発電装置は、作動流体が充填された密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する振動子と、前記振動子に設けられた磁石と、前記振動子とは独立して設けられたコイルと、を有することを特徴としている。
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、磁石が設けられた振動子をコイルに対して振動させることで発電できるので、装置自体の小型化が実現可能となる。
【０００６】
また、本発明に係る請求項２に記載の発電装置は、作動流体が充填された密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する振動子と、前記振動子に設けられたコイルと、前記振動子とは独立して設けられた磁石と、を有することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、コイルが設けられた振動子を磁石に対して振動させることで発電できるので、装置自体の小型化が実現可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る請求項３に記載の発電装置は、作動流体が充填された密閉容器と、前記密閉容器内に絶縁体を介して設けられた固定電極と、前記密閉容器内に前記固定電極と対向して設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する電荷保持体と、前記電荷保持体に設けられた可動電極と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、電荷保持体が保持する電荷は一定なので、固定電極と可動電極との間隔が変動することで、電気が発生する。つまり、固定電極に対して電荷保持体が設けられた可動電極を振動させることで発電できるので、装置自体の小型化が実現可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項４に記載の発電装置は、作動流体が充填された密閉容器と、第１貫通孔が形成され、前記密閉容器内に設けられた電荷保持体と、第２貫通孔が形成され、前記電荷保持体に設けられた固定電極と、前記密閉容器内に前記電荷保持体と対向して設けられ、加熱されることで気化し、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔を通過した気相作動流体の圧力によって振動する可動電極と、を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、電荷保持体が保持する電荷は一定なので、固定電極と可動電極との間隔が変動することで、電気が発生する。つまり、固定電極に設けられた電荷保持体に対して可動電極を振動させることで発電できるので、装置自体の小型化が実現可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る請求項５に記載の発電装置は、作動流体が充填された密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、加熱されることで気化した気相作動流体の圧力によって振動する第１可動電極と、前記第１可動電極に設けられた圧電体と、前記圧電体に設けられた第２可動電極と、を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、圧電体を振動させることで、電気を発生させることができるので、装置自体の小型化が実現可能となる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の発電装置において、前記作動流体を加熱する加熱手段を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、作動流体を好適に加熱することができる。なお、加熱手段として廃熱を利用すると、低コスト化が図れるため、好ましい。
【００１６】
また、請求項７に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発電装置において、前記密閉容器内が減圧されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、作動流体が沸騰しやすくなる。したがって、廃熱であっても有効に活用することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の発電装置において、前記密閉容器の内壁に凹凸部が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８に記載の発明によれば、毛細管現象により、作動流体を確実に移動させることができる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の発電装置において、前記密閉容器の外壁に凹凸部が形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、表面積が大きくなるので、好適に熱交換できる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の発電装置において、整流装置を有することを特徴としている。
【００２３】
請求項１０に記載の発明によれば、振動によって取り出される電流を交流から直流に変換できる。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発電装置は、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の発電装置において、半導体素子と一体化されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１１に記載の発明によれば、装置自体の小型化が実現可能となり、様々な装置に応用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、密閉容器内の作動流体を加熱することによって発電させる発電装置において、小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図に適宜記す矢印ＵＰは上方向、矢印ＤＯは下方向、矢印ＦＲは前方向、矢印ＲＥは後方向、矢印ＬＥは左方向、矢印ＲＩは右方向を示す。図１は本実施形態に係る発電装置１０の第１実施例の概略斜視図であり、内部の構成を示すために、その一部が切り欠かれて示されている。そして、図２は発電装置１０の第１実施例の概略平断面図であり、図３は発電装置１０の第１実施例の概略側断面図である。
【００２８】
図１〜図３で示すように、第１実施例の発電装置１０は、例えば略矩形箱状とされた銅製又はアルミ製等の密閉容器１２を備えている。密閉容器１２の外壁面にはコイル１４が巻回されている。なお、コイル１４の一方の端部１４Ａと、他方の端部１４Ｂは、図４で示すような整流装置２８等に接続されている。また、密閉容器１２の形状は、略矩形箱状に限定されるものではなく、例えば略円柱状等に形成されてもよい。
【００２９】
密閉容器１２の内部には、作動流体が充填されている。作動流体としては、例えば純水やフロン等が使用可能である。そして、この密閉容器１２の１つ（この場合は底板１２Ｂ）の外壁面が加熱されるようになっている。つまり、密閉容器１２の底板１２Ｂの外壁面には加熱手段１６が設けられている。加熱手段１６としては、主に廃熱を利用することができる。
【００３０】
すなわち、エンジン、モーター、電子装置、レーザー装置など、様々な装置は不要な熱（廃熱）を発生することが多く、その廃熱は再利用されることなく捨てられることが多い。このような廃熱を利用することによって、密閉容器１２の底板１２Ｂが加熱されている。したがって、例えば、密閉容器１２内に充填された作動流体が純水の場合、その沸点を下げるために（低い温度でも容易に気化されるようにするために）、密閉容器１２内は所定圧まで減圧することが望ましい。なお、作動流体としてフロンを使用する場合には減圧する必要がない。
【００３１】
また、密閉容器１２の内壁面には微細な凹凸部１８が形成されている。すなわち、密閉容器１２の天板１２Ａの内壁面と底板１２Ｂの内壁面と側板１２Ｃの内壁面には、スチールウール（金属細線）を平網状にしたものなどが設けられている。したがって、底板１２Ｂの外壁面が加熱されることで沸騰・気化した密閉容器１２内の気相作動流体は、天板１２Ａ側へ移動し、天板１２Ａの内壁面に設けられている微細な凹凸部１８によって冷却されて液化（凝縮）し、天板１２Ａの内壁面、側板１２Ｃの内壁面、底板１２Ｂの内壁面に設けられている微細な凹凸部１８の毛細管現象によって、再度底板１２Ｂの内壁面側に確実に移動する。
【００３２】
このように、密閉容器１２内に充填された作動流体（純水又はフロン等）は、底板１２Ｂから天板１２Ａへ気化して移動し、天板１２Ａから側板１２Ｃを介して底板１２Ｂへ液化して移動する機能を有しており、好適に熱交換される。なお、側板１２Ｃの内壁面に設ける微細な凹凸部１８は、後述する平板２０を密閉容器１２内の高さ方向略中央部に支持するため、部分的に設けられているが、実際は側板１２Ｃの内壁面全体に設けられることが望ましい。
【００３３】
ちなみに、天板１２Ａの内壁面及び底板１２Ｂの内壁面には、微細な凹凸部１８が全体的に設けられている。また、図示しないが、天板１２Ａの外壁面にも微細な凹凸部１８を設けると、その表面積を増加させることができるので、天板１２Ａにおける冷却効率（熱交換率）を更に向上させることができる。
【００３４】
一方、密閉容器１２の内部で、かつ天板１２Ａと底板１２Ｂとの間の略中間位置（高さ方向略中央部）には、例えばピアノ線材でできた平板２０が配設されている。この平板２０の中央部には、平面視略「コ」字状に切り込み２２が形成されており、その切り込み２２によって囲まれた部分（以下「振動子」という）２４が、上下方向にバネ性（弾性）を有する構成とされている。したがって、この振動子２４は、気相作動流体（純水又はフロン）の上昇移動により生じる圧力によって振動可能となる構成である。
【００３５】
また、振動子２４の最も大きく振動する先端部上面には、振動子２４と同一幅とされた平面視略正方形状の磁石２６が固定的に取り付けられている。したがって、電磁誘導の法則により、コイル１４に電気（交流電流）が発生する構成である。なお、磁石２６としては、ネオジウム磁石などを使用することが好適である。また、振動子２４自体が磁性を有する構成であれば、磁石２６を設けなくてもよい。
【００３６】
更に、その振動子２４にも微細な凹凸部（図示省略）を設けることが望ましい。このような構成にすると、振動子２４の表面で結露した作動流体（純水又はフロン）を速やかに排除することができる。つまり、振動子２４の表面に作動流体（純水又はフロン）が結露すると、振動の妨げになるため、それを防止することができる。
【００３７】
また、この発電装置１０は、密閉容器１２に温度差を付けることで動作する構成であるため、例えば図２で示すように、下側（底板１２Ｂ）が高温なら上側（天板１２Ａ）が低温となる必要がある。つまり、加熱手段１６は、可動部品である振動子２４（磁石２６）を挟んで互いに反対側にある壁面に温度差が与えられるように構成される必要がある。
【００３８】
また、コイル１４は、磁石２６が取り付けられた振動子２４とは独立して配置されていればよく、密閉容器１２の外側に配置される（外壁面に巻回される）場合に限定されるものではない。つまり、コイル１４は、図４で示すように、磁石２６とは独立して配置されていれば、密閉容器１２の内部に配置されていてもよい。また、この発電装置１０で得られる電流は、振動によって発電されるので交流電流となる。したがって、整流装置２８によって直流電流にし、適宜所定の装置２９を作動させる構成にしてもよい。
【００３９】
次に、上記構成とされた第１実施例の発電装置１０の作用について説明する。まず、密閉容器１２の一部、この場合は、底板１２Ｂの外壁面を加熱手段１６によって加熱する。すると、密閉容器１２内に充填されている作動流体（例えば純水）が、その密閉容器１２の底板１２Ｂから熱を奪って沸騰し、気化する。気化した気相作動流体（水蒸気）は、密閉容器１２の内部に配置された振動子２４を振動させる。
【００４０】
すなわち、気相作動流体（水蒸気）が底板１２Ｂから天板１２Ａ側へ移動することによって、振動子２４に下方から圧力を加える。すると、振動子２４はバネ性（弾性）を有しているので、その圧力に抗して復元しようとする力が働き、これを繰り返すことで振動が起きる。そして、この振動子２４には磁石２６が取り付けられているので、その磁石２６が振動する。磁石２６が振動すると、電磁誘導の法則により、密閉容器１２の外壁面に巻回されているコイル１４に電気が発生する（発電する）。
【００４１】
一方、天板１２Ａ側まで達した気相作動流体（水蒸気）は、冷却面である天板１２Ａの内壁面で冷却されて凝縮（液化）し、微細な凹凸部１８の毛細管現象によって側板１２Ｃの内壁面から底板１２Ｂの内壁面へ移動し、再び加熱面である底板１２Ｂで加熱されて気化する。これを繰り返し行うことで、磁石２６に高周波の振動が与えられる。
【００４２】
このように本実施形態に係る発電装置１０は、作動流体（純水又はフロン）を加熱面（沸騰面）から冷却面（凝縮面）へ移動させ、更に、その冷却面（凝縮面）から加熱面（沸騰面）へ移動させる沸騰・冷却（熱交換）を効率よく繰り返すことができるので、効率よく発電することができる。また、磁石２６が設けられた振動子２４を振動させることで発電できるので、発電装置１０自体の小型化が実現可能となる。更に、加熱手段１６として廃熱を利用できるため、コストの低減化が図れる。
【００４３】
次に、発電装置１０の第２実施例について説明する。なお、上記第１実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図５は発電装置１０の第２実施例の概略平断面図であり、図６は発電装置１０の第２実施例の左右方向における概略側断面図、図７は発電装置１０の第２実施例の前後方向における概略側断面図である。
【００４４】
図５〜図７で示すように、この第２実施例の発電装置１０では、密閉容器１２の天板１２Ａの外壁面中央（振動子２４の上方）に磁石２６が配置され、密閉容器１２内の振動子２４にコイル状（渦巻き状）に構成された配線３０が設けられている。このコイル状配線３０は、例えばポリイミドの箔膜上に導線をパターニングすることで形成することができる。
【００４５】
このように、コイル状配線３０を可動部品として、磁石２６に対して振動させても発電させることができ、上記第１実施例と同等の作用・効果が得られる。なお、コイル状配線３０の一方の端部３０Ａと他方の端部３０Ｂは、上記第１実施例と同様に、整流装置２８等に接続される。また、磁石２６は、少なくとも振動子２４（コイル状配線３０）の直上に配置されていればよく、図示の形状に限定されるものではない。
【００４６】
次に、発電装置１０の第３実施例について説明する。なお、上記第１実施例及び第２実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図８は発電装置１０の第３実施例の概略平断面図であり、図９は発電装置１０の第３実施例の概略側断面図である。図８、図９で示すように、この第３実施例の発電装置１０は、半導体素子等の電子部品３２を備え、そこから発生される廃熱を利用して自ら発電する構成とされている。
【００４７】
すなわち、密閉容器１２の天板１２Ａの上方には、半導体素子等の電子部品３２とコイル状配線３０が密閉容器１２と一体的に設けられている。電子部品３２とコイル状配線３０は前後方向に並設されており、コイル状配線３０の一方の端部３０Ａと他方の端部３０Ｂが、それぞれ電子部品３２に接続されている。そして、コイル状配線３０の下方に位置する密閉容器１２内には、磁石２６が取り付けられた振動子２４が配設されている。
【００４８】
したがって、電子部品３２から発生される廃熱によって天板１２Ａが加熱され、それによって作動流体（純水又はフロン）が沸騰・気化すると、上記第１実施例と同様に、振動子２４が振動し、磁石２６が振動する。すると、コイル状配線３０に電気が発生し、その電気によって電子部品３２が作動し、それによって発生される廃熱で再び作動流体が加熱される。
【００４９】
このように、第３実施例の発電装置１０では、天板１２Ａが加熱面とされ、底板１２Ｂが冷却面とされて、第１実施例及び第２実施例では必要とされた加熱手段１６が不要となるため、コストの低減化が図れる。その他、効率よく発電でき、発電装置１０自体の小型化が実現可能となるなどの作用・効果は、上記第１実施例及び第２実施例と同様である。
【００５０】
特に、この第３実施例の場合、半導体素子等の電子部品３２と一体化することで、電子部品３２自身の廃熱で自己発電できることから、シリコン基板や酸化シリコン基板上に一体成型することも可能となる。したがって、量産化が可能となり、様々な装置に応用することが可能となる。つまり、温度差が生じるところであれば、例えば生体の体温で動作する時計などにも応用することができる。このように、発電装置１０を半導体素子等の電子部品３２と一体型にすると、応用範囲が広がる。
【００５１】
次に、発電装置１０の第４実施例について説明する。なお、上記第１実施例〜第３実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図１０は発電装置１０の第４実施例の概略平断面図であり、図１１は発電装置１０の第４実施例の概略側断面図である。図１０、図１１で示すように、この第４実施例の発電装置１０は、外部の熱、例えば太陽光を利用して発電する構成とされている。
【００５２】
すなわち、天板１２Ａが太陽光によって加熱されるように構成されており、密閉容器１２の天板１２Ａの上方には、適宜所定の装置３６と整流回路３４とコイル状配線３０が密閉容器１２と一体的に設けられている。所定の装置３６と整流回路３４は一体に構成され、それらとコイル状配線３０が前後方向に並設されている。そして、コイル状配線３０の一方の端部３０Ａが整流回路３４に接続され、他方の端部３０Ｂが所定の装置３６に接続されている。また、コイル状配線３０の下方に位置する密閉容器１２内には、磁石２６が取り付けられた振動子２４が配設されている。
【００５３】
したがって、太陽光によって天板１２Ａが加熱され、それによって作動流体（純水又はフロン）が沸騰・気化すると、上記第１実施例及び第３実施例と同様に、振動子２４が振動し、磁石２６が振動する。すると、コイル状配線３０に電気（交流電流）が発生し、整流回路３４を介して（直流電流とされて）所定の装置３６が作動する。
【００５４】
このように、第４実施例の発電装置１０では、天板１２Ａを加熱面とし、底板１２Ｂを冷却面として、太陽光によって生じる熱等を有効利用できるようにしたので、第１実施例及び第２実施例では必要とされた加熱手段１６が不要となる。したがって、上記第３実施例と同様に、コストの低減化が図れる。その他、発電装置１０自体の小型化が実現可能となるなどの作用・効果は、上記第１実施例〜第３実施例と同様である。また、外部の熱としては、コンクリートに蓄えられた熱などを利用するようにしてもよい。
【００５５】
次に、発電装置１０の第５実施例について説明する。なお、上記第１実施例〜第４実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図１２は発電装置１０の第５実施例の底板側から見た概略平断面図であり、図１３は発電装置１０の第５実施例の概略側断面図である。図１２、図１３で示すように、この第５実施例の発電装置１０は、振動子２４（平板２０）が電荷保持体４０とされ、その電荷保持体４０（振動子２４）の下面に可動電極４２が固定的に取り付けられている。
【００５６】
また、天板１２Ａの内壁面で、かつ電荷保持体４０（可動電極４２）と対向する部位には、絶縁体４４を介して固定電極４６が固定的に取り付けられている。そして、可動電極４２に一方の導線３８Ａが設けられ、固定電極４６に他方の導線３８Ｂが設けられている。このような構成にすると、可動電極４２と固定電極４６に誘電体（電荷保持体４０）が狭持されたコンデンサとみなすことができるので、電気を取り出すことが可能となる。
【００５７】
すなわち、加熱手段１６により密閉容器１２内の作動流体（純水又はフロン）を沸騰・気化させ、可動電極４２及び電荷保持体４０を振動（変動）させると、静電容量Ｃ＝（ε×Ｓ）／ｄ（ε：誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間隔）であるから、その静電容量Ｃが変動する。ここで、電荷保持体４０が保持する電荷Ｑは固定値（一定）であり、Ｑ＝Ｃ×Ｖ（Ｖ：電圧）であることから、静電容量Ｃが変動すると、電圧Ｖも変動する。したがって、電気を取り出すことができる。
【００５８】
なお、密閉容器１２から導線３８Ａ、３８Ｂを引き出すための貫通孔には、導線３８Ａ、３８Ｂの直径よりも小径とされた内径を有する筒状の絶縁体４５が嵌合されており、導線３８Ａ、３８Ｂはその絶縁体４５の中空部を通って引き出されるようになっている。したがって、密閉容器１２の密閉状態は確保される。そして、密閉容器１２から引き出された各導線３８Ａ、３８Ｂは、例えば図４で示したような整流装置２８等に接続される。
【００５９】
また、可動電極４２や電荷保持体４０にも、上記第１実施例等と同様に、微細な凹凸部（図示省略）を設けることが望ましい。このような構成にすると、可動電極４２や電荷保持体４０の表面で結露した作動流体（純水又はフロン）を速やかに排除することができる。このように、第５実施例の発電装置１０にしても、上記第１実施例〜第４実施例と同様に、効率よく発電することができ、発電装置１０自体の小型化が実現可能になるなどの作用・効果が得られる。なお、電荷保持体４０としては、例えば旭硝子社製のＣＹＴＯＰ  ＣＴＬ−８０９Ｍなどが使用可能である。
【００６０】
次に、発電装置１０の第６実施例について説明する。なお、上記第１実施例〜第５実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図１４は発電装置１０の第６実施例の概略平断面図であり、図１５は発電装置１０の第６実施例の概略側断面図である。図１４、図１５で示すように、この第６実施例の発電装置１０では、平板２０が電荷保持体４０とされ、その平板２０の下面に矩形状の固定電極５０が固定的に取り付けられている。そして、その固定電極５０と平板２０に、互いに連通する貫通孔５０Ａ、２０Ａがそれぞれ穿設されている。
【００６１】
また、固定電極５０と同じ大きさの矩形状とされた可動電極５２が、上下方向に振動可能に密閉容器１２に支持されており、電荷保持体４０（固定電極５０）と対向配置されている。そして、固定電極５０に一方の導線４８Ａが設けられ、可動電極５２に他方の導線４８Ｂが設けられている。このような構成にすると、上記第５実施例と同様に、固定電極５０と可動電極５２に誘電体（電荷保持体４０）が狭持されたコンデンサとみなすことができるので、電気を取り出すことが可能となる。
【００６２】
すなわち、加熱手段１６により密閉容器１２内の作動流体（純水又はフロン）が沸騰・気化すると、その気相作動流体は、固定電極５０に形成された貫通孔５０Ａと、電荷保持体４０である平板２０に形成された貫通孔２０Ａを通過して可動電極５２に当たり、可動電極５２を高周波で振動させる。これにより、上記第５実施例と同様に、静電容量Ｃが変動するので、電圧Ｖが変動し、電気を取り出すことができる。
【００６３】
なお、上記第５実施例と同様に、密閉容器１２から導線４８Ａ、４８Ｂを引き出すための貫通孔には、導線４８Ａ、４８Ｂの直径よりも小径とされた内径を有する筒状の絶縁体４５が嵌合されており、導線４８Ａ、４８Ｂはその絶縁体４５の中空部を通って引き出されるようになっている。したがって、密閉容器１２の密閉状態は確保される。そして、密閉容器１２から引き出された各導線４８Ａ、４８Ｂは、例えば図４で示したような整流装置２８等に接続される。
【００６４】
また、可動電極５２にも、上記第１実施例等と同様に、微細な凹凸部（図示省略）を設けることが望ましい。このような構成にすると、可動電極５２の表面で結露した作動流体（純水又はフロン）を速やかに排除することができる。また、固定電極５０及び平板２０に形成する貫通孔５０Ａ、２０Ａは、１つに限定されるものではなく、可動電極５２を好適に振動させられれば、複数形成されていてもよい。このように、第６実施例の発電装置１０にしても、上記第１実施例〜第５実施例と同様に、効率よく発電することができ、発電装置１０自体の小型化が実現可能になるなどの作用・効果が得られる。
【００６５】
最後に、発電装置１０の第７実施例について説明する。なお、上記第１実施例〜第６実施例と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図１６は発電装置１０の第７実施例の概略平断面図であり、図１７は発電装置１０の第７実施例の概略側断面図である。図１６、図１７で示すように、この第７実施例の発電装置１０では、振動子２４が第１可動電極５４とされ、その第１可動電極５４の上面に、圧電体６０が固定的に取り付けられている。そして、その圧電体６０の上面に、更に第２可動電極５６が固定的に取り付けられている。なお、第１可動電極５４には一方の導線５８Ａが設けられ、第２可動電極５６には他方の導線５８Ｂが設けられている。
【００６６】
このような構成にしても電気を取り出すことが可能となる。すなわち、加熱手段１６により密閉容器１２内の作動流体（純水又はフロン）を沸騰・気化させると、その気相作動流体は、第１可動電極５４と、第２可動電極５６と、第１可動電極５４と第２可動電極５６とに挟持された圧電体６０を一体で振動させる。圧電体６０が振動すると、上記第５実施例及び第６実施例と同様に、電気が発生するので、第１可動電極５４及び第２可動電極５６により電気を取り出すことができる。
【００６７】
なお、上記第５実施例及び第６実施例と同様に、密閉容器１２から導線５８Ａ、５８Ｂを引き出すための貫通孔には、導線５８Ａ、５８Ｂの直径よりも小径とされた内径を有する筒状の絶縁体４５が嵌合されており、導線５８Ａ、５８Ｂはその絶縁体４５の中空部を通って引き出されるようになっている。したがって、密閉容器１２の密閉状態は確保される。そして、密閉容器１２から引き出された各導線５８Ａ、５８Ｂは、例えば図４で示したような整流装置２８等に接続される。
【００６８】
また、第１可動電極５４及び第２可動電極５６にも、上記第１実施例等と同様に、微細な凹凸部（図示省略）を設けることが望ましい。このような構成にすると、第１可動電極５４及び第２可動電極５６の表面で結露した作動流体（純水又はフロン）を速やかに排除することができる。このように、第７実施例の発電装置１０にしても、上記第１実施例〜第６実施例と同様に、効率よく発電することができ、発電装置１０自体の小型化が実現可能になるなどの作用・効果が得られる。
【００６９】
以上、第１実施例〜第７実施例で説明したように、本実施形態に係る発電装置１０は、廃熱や太陽光を有効利用して発電することができるので、低コスト化が図れる。また、磁石２６等を振動させることで発電できるので、発電装置１０自体の小型化が可能となる。なお、上記第１実施例〜第７実施例において、各部の構成の組み合わせは自由である。例えば、第１実施例や第２実施例の発電装置１０において、加熱手段１６を省略し、太陽光等によって加熱する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】発電装置の第１実施例の一部切り欠き概略斜視図
【図２】発電装置の第１実施例の概略平断面図
【図３】発電装置の第１実施例の概略側断面図
【図４】発電装置に整流装置を接続した場合の一例を示す説明図
【図５】発電装置の第２実施例の概略平断面図
【図６】発電装置の第２実施例の左右方向における概略側断面図
【図７】発電装置の第２実施例の前後方向における概略側断面図
【図８】発電装置の第３実施例の概略平断面図
【図９】発電装置の第３実施例の概略側断面図
【図１０】発電装置の第４実施例の概略平断面図
【図１１】発電装置の第４実施例の概略側断面図
【図１２】発電装置の第５実施例の底板側から見た概略平断面図
【図１３】発電装置の第５実施例の概略側断面図
【図１４】発電装置の第６実施例の概略平断面図
【図１５】発電装置の第６実施例の概略側断面図
【図１６】発電装置の第７実施例の概略平断面図
【図１７】発電装置の第７実施例の概略側断面図
【符号の説明】
【００７１】
１０  発電装置
１２  密閉容器
１４  コイル
１６  加熱手段
１８  凹凸部
２０  平板
２０Ａ  貫通孔（第１貫通孔）
２２  切り込み
２４  振動子
２６  磁石
２８  整流装置
３０  配線
３２  電子部品（半導体素子）
３４  整流回路（整流装置）
４０  電荷保持体
４２  可動電極
４４  絶縁体
４６  固定電極
５０  固定電極
５０Ａ  貫通孔（第２貫通孔）
５２  可動電極
５４  第１可動電極
５６  第２可動電極
６０  圧電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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