磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ

特許出願 2020-563278 （優先日：平成30年12月25日(2018.12.25))の特許出願の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタは、特許庁より登録特許（特許第7391301号, 2023/11/27) となりました。

電波の磁界成分から電磁誘導を介して電磁界エネルギーを収穫し、これを外部に供給し得る磁界型のエネルギーハーベスタとして、中波ラジオ放送波などの活用から無給電ラジオおよび電波発電装置、ラジオ受信機用の高感度ループアンテナ等を創造する技術になります。電波エネルギーハーベスティングに関する特許技術です。

特許出願 2020-563278
国際出願PCT/JP2019/050477
国際公開WO2020/138022

出願細項目記事
(3784) 査定種別(登録査定) 通常審査
更新日付
(2023/10/25)

【公報種別】再公表特許(A1)
【国際公開番号】WO2020/138022
【国際公開日】令和2年7月2日(2020.7.2)
【発行日】令和3年11月4日(2021.11.4)
【発明の名称】磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ
【出願番号】特願2020-563278(P2020-563278)
【国際出願番号】PCT/JP2019/050477
【国際出願日】令和1年12月24日(2019.12.24)
【優先権主張番号】特願2018-241880(P2018-241880)
【優先日】平成30年12月25日(2018.12.25)

【請求項１】
伝搬する電波の磁界成分から電磁誘導を介して電磁界エネルギーを収穫し、これを外部に供給し得る磁界型のエネルギーハーベスタにおいて、始端と終端とを有する導電性の可撓性の線材をＮ回巻回させた巻数Ｎのフレキシブルコイルと、前記フレキシブルコイルを所定の長さＬのループに結束し、前記線材の始端と終端とを該ループから取り出し可能な結束手段と、前記ループから取り出された前記線材の始端と終端とが接続される接続回路と、を備え、前記電波の到来方向に対して、前記ループの張る面（以下「ループ面」という）が該電波の磁界成分を横切るように該ループを配置することにより、電磁誘導を介してエネルギーを収穫し、前記接続回路に該エネルギーを供給可能な磁界型エネルギーハーベスタであって、前記ループの形状を自在に変形可能な磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項２】
前記結束手段は、前記線材をガイドする磁界に影響を与えないフレキシブルな素材であって、ワイヤ、スリーブ状メッシュ、スリーブ状スパイラル線、チューブ状メッシュ、チューブ状スパイラル線、スリーブ又はチューブから選ばれるいずれか１つの形態である、請求項１に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項３】
前記結束手段は、前記フレキシブルコイルの１又は複数の位置において、これを束ねる結束手段であって、磁界に影響を与えないフレキシブルな素材で形成された、バインダ、紐、紐状バンド、帯状バンド、輪状バンド、テープ、接着剤から選ばれるいずれか１つの形態である、請求項１に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項４】
一端と他端とを有する長さＬのフレキシブルなスリーブ又はチューブに、該一端と他端とにその始端と終端とを配置させた長さＬの前記線材が、Ｎ本絶縁されて並行に接合されたフラットケーブルにおいて、前記フラットケーブルの前記一端と他端とが接続されて前記ループが形成されると共に、該一端に配置させたＮ本の前記線材の始端が、該線材とは異なる任意の線材の他端と１対１に接続されて、長さＮ×Ｌの線材が形成されると共に、接続されなかった始端と終端とが前記接続回路に接続されており、前記長さＮ×Ｌの線材が巻数Ｎのフレキシブルコイルとして長さＬのループに結束された、請求項１に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項５】
少なくとも同調コンデンサ回路及び整流回路を接続して請求項１に記載の接続回路を構成したフレキシブルエネルギーハーベスタであって、該接続回路に出力機器を接続して、外部電源を用いずに該出力機器を作動させる発電機として機能する磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項６】
少なくとも前記同調コンデンサ回路及び前記整流回路及び蓄電回路を順に接続して請求項５に記載の接続回路を構成したフレキシブルエネルギーハーベスタであって、電波からエネルギーを獲得して蓄電する蓄電機として機能する磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項７】
前記整流回路を昇圧回路のコッククロフト・ウォルトン回路とした、請求項６に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項８】
少なくとも前記同調コンデンサ回路及び前記整流回路を順に接続して請求項５に記載の接続回路を構成したフレキシブルエネルギーハーベスタであって、前記接続回路にイヤホン又はスピーカーを接続して、所望の周波数の電波のラジオ放送が聞こえる無電源ラジオとして機能する磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項９】
少なくとも同調コンデンサ回路を接続して請求項１に記載の接続回路を構成したフレキシブルエネルギーハーベスタであって、前記接続回路に発光ダイオードを接続して、特定の周波数の電波からエネルギーを獲得してＬＥＤライトとして機能する磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項１０】
少なくとも同調コンデンサ回路を接続して請求項１に記載の接続回路を構成し、ラジオの近傍で無電源磁界アンテナとして用いるフレキシブルエネルギーハーベスタであって、前記無電源磁界アンテナとして特定周波数のラジオ放送電波を受信するとともに、外部ラジオの内蔵コイルと相互誘導により共振して、前記特定周波数のラジオ放送電波から得た電磁界エネルギーを該外部ラジオの内蔵コイルに伝搬し、該外部ラジオの受信感度を高め得る磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項１１】
前記ループに、略１８０度の捻りをｎ回入れることにより形成されたｎ個のノードにおいて、ｎ回の該捻りにより形成されたｎ＋１個の小ループを夫々反転させ、重畳させた磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタであって、前記フレキシブルコイルの巻数が（ｎ＋１）×Ｎで、前記ループの直径が１／（ｎ＋１）の前記小ループにサイズダウンされた、請求項１に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のサイズダウンされたフレキシブルエネルギーハーベスタにおいて、ｎ＋１個の小ループ面の一部を、その一部を除いた残りの小ループ面に対して起立させ、前記小ループ面の一部に結束されたフレキシブルコイルの巻回方向が、前記残りの小ループ面に結束されたフレキシブルコイルの巻回方向に対して垂直方向のベクトル成分を有する磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項１３】
前記線材は、リッツ線、金属線、導電性繊維、炭素繊維、あるいはこれらが撚り線化された材料、又は、これらの材料が絶縁体により被覆された材料から選ばれるいずれか１つの材料から形成される、請求項１に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。
【請求項１４】
前記結束手段は、前記線材をガイドする磁界に影響を与えないフレキシブルな材料であって、天然高分子、合成高分子、半合成高分子、又は金属から選ばれるいずれか１つの材料から形成される、請求項２又は請求項３に記載の磁界型フレキシブルエネルギーハーベスタ。