振动型发电装置、电源模块.pdf

本发明提供振动型发电装置、和具备该振动型发电装置的电源模块。振动型发电装置(100)具备多个静电感应型发电元件(1101～110n)、和将上述多个静电感应型发电元件的各发电输出进行合成的合成部(120)，其中，上述多个静电感应型发电元件分别具备固定电极，相对于上述固定电极以能够作相对运动的方式相向配置的可动电极，和在与上述固定电极相向的上述可动电极的一面、或在与上述可动电极相向的上述固定电极的一面所形成的驻极体。

1.  一种振动型发电装置，其特征在于，具备：
多个静电感应型发电元件，和
将所述多个静电感应型发电元件的各发电输出进行合成的合成部。

2.  如权利要求1所述的振动型发电装置，其特征在于，所述多个静电感应型发电元件由具有彼此不同的谐振频率的多个静电感应型发电元件构成。

3.  如权利要求1所述的振动型发电装置，其特征在于，所述多个静电感应型发电元件由具有彼此相同的谐振频率的多个静电感应型发电元件构成。

4.  如权利要求1所述的振动型发电装置，其特征在于，所述多个静电感应型发电元件由至少3个静电感应型发电元件构成，该至少3个静电感应型发电元件包括具有彼此相同的谐振频率的组合和具有彼此不同的谐振频率的组合。

5.  如权利要求1～4中任一项所述的振动型发电装置，其特征在于，
所述多个静电感应型发电元件分别具备：
固定电极，
以能够相对于所述固定电极作相对运动的方式相向配置的可动电极，和
在与所述固定电极相向的所述可动电极的一面、或在与所述可动电极相向的所述固定电极的一面配置的驻极体。

6.  如权利要求1～5中任一项所述的振动型发电装置，其特征在于，所述合成部具备将所述多个静电感应型发电元件的发电输出进行整流的多个整流电路，所述多个整流电路的输出部相互并联连接。

7.  如权利要求6所述的振动型发电装置，其特征在于，所述多个整流电路分别具备用于抑制该整流电路的输出电流的逆流的肖特基势垒二极管。

8.  如权利要求6或7所述的振动型发电装置，其特征在于，所述多个整流电路分别为全波整流电路。

9.  如权利要求5～8中任一项所述的振动型发电装置，其特征在于，所述驻极体是在使用含氟聚合物的树脂膜中注入电荷而得的。

10.  如权利要求9所述的振动型发电装置，其特征在于，所述含氟聚合物是主链具有脂肪族环的含氟聚合物(a)或该含氟聚合物(a)的衍生物(a’)。

11.  如权利要求10所述的振动型发电装置，其特征在于，所述含氟聚合物(a)具有反应性官能团。

12.  如权利要求10所述的振动型发电装置，其特征在于，所述含氟聚合物(a)的衍生物(a’)包括具有反应性官能团的含氟聚合物(a)与具有氨基的硅烷偶联剂的混合物或反应生成物。

13.  一种电源模块，其特征在于，具备：
权利要求1～12中任一项所述的振动型发电装置，
将所述振动型发电装置的发电输出平滑化的平滑部，和
将由所述平滑部进行平滑化后的所述发电输出电压转换成所需电压的电压转换部。

振动型发电装置、电源模块
技术领域
本发明涉及具备静电感应型发电元件的振动型发电装置、以及具备该振动型发电装置的电源模块。
背景技术
以往，作为将基于振动的动能转换为电能的能量转换元件，例如有专利文献1中记载的具备驻极体(Electret)的静电感应型转换元件。该静电感应型转换元件具备相向配置的第1导体和第2导体，以及配置于第1导体的驻极体。第2导体以能够相对于第1导体作相对运动的方式被弹簧等弹性构件支承，具有来源于弹簧常数等的固有的机械谐振频率。
根据上述静电感应型转换元件，当由于振动，第2导体相对于第1导体作相对运动时，注入至驻极体的电荷使第2导体产生感应电荷而进行发电。所以，如果使用上述静电感应型转换元件，则能够实现利用环境中的振动而进行发电的振动型发电装置。根据该振动型发电装置，在静电感应型转换元件所具备的第2导体固有的机械谐振频率附近，该第2导体的动能变得较大、发电量较大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2006-180450号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，根据上述振动型发电装置，当静电感应型转换元件所具备的第2导体的振动频率在该第2导体固有的机械谐振频率附近时，第2导体的动能降低，不一定能获得足够的发电量。
于是，本发明提供一种在宽广的振动频率范围内能将动能转换为电能而进 行发电的振动型发电装置和电源模块。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明提供具有以下[1]～[13]的结构的振动型发电装置和电源模块。
[1]一种振动型发电装置，其具备：多个静电感应型发电元件，和将上述多个静电感应型发电元件的各发电输出进行合成的合成部。
[2]如[1]所述的振动型发电装置，其中，上述多个静电感应型发电元件由具有彼此不同的谐振频率的多个静电感应型发电元件构成。
[3]如[1]所述的振动型发电装置，其中，上述多个静电感应型发电元件由具有彼此相同的谐振频率的多个静电感应型发电元件构成。
[4]如[1]所述的振动型发电装置，其中，上述多个静电感应型发电元件由至少3个静电感应型发电元件构成，该至少3个静电感应型发电元件包括具有彼此相同的谐振频率的组合和具有彼此不同的谐振频率的组合。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的振动型发电装置，其中，上述多个静电感应型发电元件分别具备：固定电极，以能够相对于上述固定电极作相对运动的方式相向配置的可动电极，和在与上述固定电极相向的上述可动电极的一面、或在与上述可动电极相向的上述固定电极的一面配置的驻极体。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的振动型发电装置，其中，上述合成部具备将上述多个静电感应型发电元件的发电输出进行整流的多个整流电路，上述多个整流电路的输出部相互并联连接。
[7]如[6]所述的振动型发电装置，其中，上述多个整流电路分别具备用于抑制该整流电路的输出电流的逆流的肖特基势垒二极管。
[8]如[6]或[7]所述的振动型发电装置，其中，上述多个整流电路分别为全波整流电路。
[9]如[5]～[8]中任一项所述的振动型发电装置，其中，上述驻极体是在使用含氟聚合物的树脂膜中注入电荷而得的。
[10]如[9]所述的振动型发电装置，其中，上述含氟聚合物是主链具有脂肪族环的含氟聚合物(a)或该含氟聚合物(a)的衍生物(a’)。
[11]如[10]所述的振动型发电装置，其中，上述含氟聚合物(a)具有反应性官能团。
[12]如[10]所述的振动型发电装置，其中，上述含氟聚合物(a)的衍生物(a’)包括具有反应性官能团的含氟聚合物(a)与具有氨基的硅烷偶联剂的混合物或反应生成物。
[13]一种电源模块，其具备：上述[1]～[12]中任一项所述的振动型发电装置，将上述振动型发电装置的发电输出平滑化的平滑部，和将由上述平滑部进行平滑化后的上述发电输出电压转换成所需电压的电压转换部。
发明的效果
根据本发明的振动型发电装置和电源模块，能够在宽广的振动频率范围内将动能转换为电能而进行发电。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置的结构的一例的电路图。
图2是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置具备的静电感应型转换元件的结构的一例的立体图。
图3是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置具备的静电感应型转换元件的发电功率的频率特性的一例的波形图。
图4是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置具备的静电感应型转换元件的发电输出(电压)的一例的波形图。
图5是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置具备的肖特基势垒二极管的反向电流特性的一例的波形图。
图6是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置的发电功率的频率特性的一例的波形图。
图7是表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置的变形例的电路图。
图8是表示本发明的第2实施方式的电源模块的结构的一例的框图。
具体实施方式
[第1实施方式]
(结构的说明)
图1表示本发明的第1实施方式的振动型发电装置100的结构的一例。
振动型发电装置100具备多个静电感应型发电元件110₁,110₂,…110_n(n是2以上的自然数)，和将上述多个静电感应型发电元件的各发电输出进行合成的合成部120。静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n具有彼此不同的机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr_n，将由后述的图2示出的可动基板112和可动电极114构成的可动构件的动能通过静电感应转换成电能。
另外，以下的说明中，“静电感应型转换元件110”表示多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n中的任意一个。此外，本实施方式中，“发电输出”表示电压、电流、功率中的任一种。
图2表示静电感应型转换元件110的结构的一例。静电感应型转换元件110具备固定基板111、可动基板112、固定电极113、可动电极114、和驻极体115。固定基板111和可动基板112相向配置，可动基板112以能够相对于固定基板111作相对运动的方式由弹性构件(例如弹簧)支承。本实施方式中，可动基板112以在与固定基板111保持一定间隔的状态下能够沿一方向(图中的箭头方向)作往返运动的方式被支承。但是，在产生静电感应的限度内，可动基板112可相对于固定基板111在任意方向上作相对运动。
在与可动基板112相向的固定基板111的一面以一定的间距配置细片状的多个固定电极113。多个固定电极113的长轴方向设定为与可动基板112的往返运动方向正交的方向。在与固定基板111相向的可动基板112的一面，在与固定电极113相向的位置配置有细片状的多个可动电极114。配置有可动电极114的可动基板112相对于配置有固定电极113的固定基板111能够保持一定间隔并沿一方向作往返运动，所以可动电极114以能够相对于固定电极113作相对运动的方式进行相向配置。在与多个可动电极114相向的多个固定电极113的每一面上配置驻极体115。
由可动基板112和可动电极114构成的可动构件(无标号)具有固有的机械谐振频率fr。该机械谐振频率fr可通过调整上述可动构件的质量、支承该可动构件的弹性构件(例如弹簧)的弹性系数(例如弹簧常数)等来设定。图1示出的静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n所具有的机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr_n对应于上述可动构件的机械谐振频率fr，通过调整例如图2示出的可动基板112的 质量、或支承可动基板112的弹性构件(未图示)的弹性系数等，将机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr_n设定为彼此不同的值。作为一例，如果将具有后述的图3(a)示出的频率特性(机械谐振频率30Hz)的静电感应型转换元件的、支承可动基板的弹簧的长度或直径增加30％左右，则可得到具有图3(b)示出的机械谐振频率20Hz的静电感应型转换元件。此外，例如通过设置用于使弹簧的伸缩运动衰减的阻尼器，设置该阻尼器的衰减系数，从而也能够调整各机械谐振频率下的谐振的Q值。
能将静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n所具有的机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr₂设定为例如环境中存在的任意的振动的频率。作为环境中存在的振动的一例，可列举在1～10Hz左右的频带存在的高层大楼的振动、在2～4Hz左右的频带存在的由行人往来引起的振动、在4～20Hz左右的频带存在的空调的室外机(压缩机)的振动、在20～110Hz左右的频域存在的管道配管送风机的振动、在30～110Hz左右的频域存在的汽车的振动等。
另外，固定电极113和可动电极114的各自的个数不一定是多个，也可以是单个。此外，驻极体115可以不配置在图2示出的固定电极113上，而是配置在与固定电极113相向的可动电极114上。
驻极体115是通过注入正极性或负极性的电荷、在内部保持纯号电荷(独立的电荷)的膜状的电荷保持介质。静电感应型转换元件110的发电输出随着驻极体115的表面电荷密度升高而升高。本实施方式中，作为构成驻极体115的电荷保持介质，使用后述的树脂膜(A)。籍此，驻极体115的表面电荷密度增高，作为静电感应型转换元件110的发电输出，可得到例如120～200V左右的高电压。
通常，构成驻极体的电荷保持介质使用绝缘材料，所以静电感应型转换元件的输出阻抗极高，达到例如10M欧姆左右。因此，静电感应型转换元件110的输出电流微弱。所以，通常静电感应型转换元件不适合于发电的用途。对于此，本实施方式中，作为形成驻极体115的电荷保持介质，利用使用后述的含氟聚合物而得的树脂膜(A)，从而能够产生高电压，所以能将静电感应型转换元件110用于发电。
图3表示静电感应型转换元件110的发电输出(发电功率)的频率特性的一 例。图3(a)表示将机械谐振频率fr设定为30Hz时的发电功率的频率特性的一例，图3(b)表示将机械谐振频率fr设定为20Hz时的发电功率的频率特性的一例。在任一例中，在机械谐振频率fr附近，静电感应型转换元件110的配置有可动电极114的可动基板112的动能均增大，所以可得到较大的发电输出(发电功率)。
返至图1进行说明。合成部120具备将多个静电感应型发电元件110₁,110₂,…110_n的发电输出进行整流的多个整流电路120₁,120₂,…120_n。多个整流电路120₁,120₂,…120_n的输出部彼此并联连接。即，整流电路120₁,120₂,…120_n的第1输出部123₁,123₂,…123_n与第1输出端子131共同连接，整流电路120₁,120₂,…120_n的第2输出部124₁,124₂,…124_n与第2输出端子132共同连接。
对整流电路120₁,120₂,…120_n的结构进行详细说明。
本实施方式中，多个整流电路120₁,120₂,…120_n分别为全波整流电路。整流电路120₁具备第1入力部121₁、第2入力部122₁、二极管125,126,127,128、肖特基势垒二极管129、第1输出部123₁、和第2输出部124₁。本实施方式中，第1输入部121₁与静电感应型转换元件110₁的可动电极114电连接，第2入力部122₁与静电感应型转换元件110₁的固定电极113电连接。但是，相反地也可以是第1输入部121₁与静电感应型转换元件110₁的固定电极113电连接，第2输入部122₁与静电感应型转换元件110₁的可动电极114电连接。
第1输入部121₁与二极管125的阳极连接，该二极管125的阴极与肖特基势垒二极管129的阳极连接。肖特基势垒二极管129的阴极与第1输出部123₁连接。第2输入部122₁与二极管128的阴极连接，该二极管128的阳极与第2输出部124₁连接。二极管125的阳极与二极管126的阴极连接，该二极管126的阳极与二极管128的阳极连接。二极管128的阴极与二极管127的阳极连接，该二极管127的阴极与二极管125的阴极连接。
其他整流电路120₂,…120_n也与整流电路120₁同样地构成。
另外，作为多个整流电路120₁,120₂,…120_n，不限定于全波整流电路，也可使用任意的整流电路。
此外，图1示出的整流电路120₁的结构中，在二极管128的阳极和第2 输出部124₁之间可以追加另一个肖特基二极管，该另一个肖特基二极管与肖特基势垒二极管129对应。该情况下，例如，所追加的肖特基势垒二极管的阳极与第2输出部124₁连接，阴极与二极管128的阳极连接。其他的整流电路120₂,…120_n也同样。
(动作的说明)
本实施方式的振动型发电装置100通过将由环境中存在的振动产生的动能转换为电能来进行发电。通常而言，环境中的振动的频率主要是100Hz以下的低频。这里，为了理解说明的方便，作为环境中的振动的一例，假设空调的压缩机的振动，对在收纳有空调的压缩机的框体中安装有振动型发电装置100时的发电动作进行说明。
另外，本发明不局限于空调的压缩机的振动，也可适用于将由环境中存在的任意的振动引起的动能转换为电能的振动型发电装置。
通常，空调在将室内温度调整为所需温度的过程中控制压缩机的转速。因此，根据压缩机的转速，收纳有该压缩机的空调的框体的振动频率发生变化。空调框体的振动频率在图1所示的静电感应型转换元件110₁的机械谐振频率fr₁附近时，多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n中具有接近于空调框体的振动频率的机械谐振频率fr₁的静电感应型转换元件110₁处于谐振状态。因此，静电感应型转换元件110₁的可动电极114(图2)大幅振动，该静电感应型转换元件110₁的发电输出增大。
图4(a)表示处于谐振状态时的静电感应型转换元件110₁的发电输出电压波形的一例。静电感应型转换元件110₁的发电输出是具有下述电压的交流功率，该电压在与图2示出的可动基板112的往返运动对应的周期来发生变化，并且在与固定电极113和可动电极114的各配置间距对应的周期来发生变化。因此，如图4(a)所示，静电感应型转换元件110₁的输出电压的波形包括与可动基板112(或可动电极114)的往返运动对应的周期T1的分量，和与固定电极113和可动电极114的各配置间距对应的周期T2的分量。
本实施方式中，作为构成驻极体115的电荷保持介质，使用后述的树脂膜(A)，从而使处于谐振状态的静电感应型转换元件110₁产生峰值为120～200V左右的高电压。其他的静电感应型转换元件110₂,…110_n的发电输出在各机械 谐振频率与空调框体的振动频率之差越大的情况下变得越小。多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的各发电输出被供给至合成部120。
合成部120将自静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n分别供给的发电输出进行合成，在第1输出端子131和第2输出端子132之间产生直流的输出电压Vout。本实施方式中，构成合成部120的多个整流电路120₁,120₂,…120_n将自静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n分别供给的交流的发电输出进行整流，生成直流的发电输出。将由各整流电路整流后的直流的发电输出进行合成，以作为提供振动型发电装置100的输出电压Vout的发电输出。
图4(b)表示由整流电路120₁整流后的发电输出电压波形的一例。图4(b)示出的波形A是将图4(a)示出的波形进行全波整流而得的直流电压波形(脉流)。即，波形A通过将图4(a)的波形的负的区域的极性反转而得到。此外，图4(b)的波形B通过将整流电路120₁的发电输出(电压)进行平均化而得到。但是，在整流电路内部的发电输出的平均化是任意的。由其他的整流电路120₂,…120_n整流后的发电输出的波形也同样。
接着，对多个整流电路120₁,120₂,…120_n的各自的整流动作进行说明。例如，整流电路120₁的第1输入部121₁连接的静电感应型转换元件110₁的可动电极114的电位是正，第2输入部122₁连接的固定电极113的电位是负的情况下，二极管125,128和肖特基势垒二极管129为正向偏压，二极管126,127为反向偏压。因此，整流电路120₁中作为出力电压Vout，输出以第2输出部124₁的电位为基准时第1输出部123₁的电位升高的直流电压。
相反地，例如，整流电路120₁的第1输入部121₁连接的静电感应型转换元件110₁的可动电极114的电位是负，第2输入部122₁连接的固定电极113的电位是正的情况下，二极管125,128为反向偏压，二极管126,127和肖特基势垒二极管129为正向偏压。因此，整流电路120₁中作为出力电压Vout，输出以第2输出部124₁的电位为基准时第1输出部123₁的电位升高的直流电压。
结果，与自静电感应型转换元件110₁供给至第1输入部121₁和第2输入部122₁的发电输出的极性无关地，整流电路120₁始终输出以第2输出部124₁的电位作为基准时第1输出部123₁的电位较高的直流电压。籍此，将静电感应型转换元件110₁的交流的发电输出由整流电路120₁进行全波整流来得到直流 的发电输出。
其他的整流电路120₂,…120_n的整流动作也同样。
接着，说明肖特基势垒二极管129的作用效果。通常而言，二极管具有在反向偏压的状态下几乎不通电流的电特性。但是，在偏置状态刚刚由正向切换至反向后，由于在构成二极管的半导体层内残留的少数载流子的再结合及扩散等而产生瞬时较大的反向电流，然后，表现出反向电流慢慢减少的倾向。该现象作为二极管的恢复(Recovery)特性而被知晓。若构成整流电路120₁,120₂,…120_n的二极管125～128产生较大反向电流，则整流后的发电输出逆流而返回至静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n。因此，如果二极管的反向电流较大，则发电效率下降。
于是，本实施方式中，为了抑制因构成整流电路120₁,120₂,…120_n的二极管125～128的恢复特性引起的发电效率的降低，整流电路120₁,120₂,…120_n分别具备具有反向击穿电压高、反向电流小的电特性的肖特基势垒二极管129，利用该肖特基势垒二极管129来抑制由各整流电路整流后的发电电力的逆流。本实施方式中，作为构成驻极体115的电荷保持介质，使用后述的树脂膜(A)来产生高电压的发电功率。因此，作为抑制发电功率的逆流的肖特基势垒二极管129的反向击穿电压特性，需要高反向击穿电压。本实施方式中，作为肖特基势垒二极管129，使用例如高温下对硅和金属的界面实施特殊处理来改进恢复特性和反向击穿电压特性的、公知的肖特基势垒二极管。这种肖特基势垒二极管具有例如600V左右以上的反向击穿电压特性，所以能有效抑制高电压的发电电力的逆流，并抑制发电效率的降低。但是，并不限定于该例，在抑制发电电力的逆流的限度内，作为肖特基势垒二极管129可使用任意的器件。
对发电效率的降低进行抑制，在将输出阻抗较高的静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的各发电输出进行整流时变得重要。即，通常静电感应型转换元件的输出阻抗高，所以不一定能得到足够的输出电流。因此，如上所述，由于由恢复特性引起的二极管的反向电流，自静电感应型转换元件120₁,120₂,…120_n供给至整流电路120₁,120₂,…120_n的发电输出几乎全部自整流电路逆流至静电感应型转换元件，发电效率明显降低。因此，使用具有高输出阻抗的静电感应型转换元件时，抑制整流电路中的发电电力的逆流的技术变得 重要。此外，如本实施方式这样，多个整流电路120₁,120₂,…120_n的输出部彼此连接的情况下，整流电路的数量越增加，通过输出部在整流电路间流通的电流分量越增加，基于该电流分量的反向电流越增加。因此，整流电路的数量越增加，抑制各整流电路中的发电电力的逆流的技术变得越重要。
图5表示整流电路120₁,120₂,…120_n所具备的肖特基势垒二极管129的反向电流特性的一例，和使用pn结的通常的二极管的反向电流特性的一例。图5中，波形C表示肖特基势垒二极管129的反向电流特性的一例，波形D表示使用pn结的通常的二极管的反向电流特性的一例。
图5示出的例中，波形C表示的肖特基势垒二极管129的反向电流为波形D表示的使用pn结的二极管的反向电流的35％左右。因此，该例中，整流电路120₁,120₂,…120_n分别具备肖特基势垒二极管129，从而与仅使用通常的pn结二极管125～128进行整流的情况相比，发电效率的改善达到65％。
返至图1进行说明。现在，收纳有空调压缩机的框体的振动频率在静电感应型转换元件110₁的谐振频率fr₁附近，所以由整流电路120₁整流后的发电输出大于由其他的整流电路110₂,…110_n整流后的发电输出，所需的发电输出的大部分通过整流电路120₁得到。收纳有空调压缩机的框体的振动频率发生变化，例如达到静电感应型转换元件110₂的谐振频率fr₂附近的频率时，静电感应型转换元件110₁不处于谐振状态，所以该静电感应型转换元件110₁的发电输出下降。但是，静电感应型转换元件110₂处于谐振状态，该静电感应型转换元件110₂的发电输出变大，因此所需发电功率通过整流电路120₂得到。
图6表示振动型发电装置100的发电输出(发电功率)的频率特性的一例。图6中，波形G表示振动型发电装置100的发电功率的频率特性。此外，波形H₁,H₂,…H_n分别表示静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的发电功率的频率特性，与图3示出的波形相对应。波形G相当于将波形H₁,H₂,…H_n进行合成而得的波形。
本实施方式中，多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n具有彼此不同的固有的机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr_n，此外，各静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n以固有的机械谐振频率fr₁,fr₂,…fr_n振动时，发电输出变大。因此，根据本实施方式，空调压缩机的框体的振动频率即使变化，在多个机械谐 振频率fr₁,fr₂,…fr_n附近，多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的任一个的发电输出变大，所以能够在宽广的振动频率范围内进行发电。
此外，根据本实施方式，作为构成驻极体115的电荷保持介质，使用后述的树脂膜(A)，所以各静电感应型转换元件输出120～200V左右的高电压。因此，即使各静电感应型转换元件的输出阻抗高、输出电流微弱，也可在包括低频的宽广的振动频率范围内将静电感应型转换元件的发电输出作为功率进行利用。
此外，根据本实施方式，因为具备肖特基势垒二极管129，所以能够抑制构成合成部120的各整流电路中的逆流电流，抑制发电效率的降低。
此外，根据本实施方式，由全波整流电路构成整流电路120₁,120₂,…120_n，所以能够将静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的发电输出的正极性的分量和负极性的分量双方都进行整流，例如与由半波整流电路构成时相比，能提高发电效率。
还有，根据本实施方式，将多个整流电路120₁,120₂,…120_n的输出部彼此并联连接，所以不会使振动型发电装置100的输出阻抗上升，能将各整流电路的输出电流叠。
另外，第1实施方式中，整流电路120₁,120₂,…120_n的输出部也可串联连接。根据该结构，能够将各整流电路的输出电压叠加，所以能够得到比各整流电路的输出电压高的输出电压。
此外，第1实施方式中，在得到所需的发电输出的限度内，可以省略整流电路120₁,120₂,…120_n分别具备的肖特基势垒二极管129。
(第1变形例)
图7表示第1实施方式的变形例的振动型发电装置200的结构的一例。
振动型发电装置200具备具有彼此相同的机械谐振频率fr₀的多个静电感应型转换元件210₁,210₂,…210_n，以代替图1示出的振动型发电装置100的结构中机械谐振频率不同的多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n。其他的结构与图1示出的振动型发电装置100相同。
根据第1变形例，在机械谐振频率fr₀附近，静电感应型转换元件210₁,210₂,…210_n的总发电输出变大。因此，通过将静电感应型转换元件 210₁,210₂,…210_n的各发电输出进行整流、合成，能得到更大的发电输出。特别是，根据第1变形例，静电感应型转换元件210₁,210₂,…210_n的各电流分量叠加，所以作为振动型发电装置200的输出电流能够得到较大的电流。
另外，通过将具有彼此相同的机械谐振频率fr₀的多个静电感应型转换元件210₁,210₂,…210_n直接并联连接，能够将各发电输出进行合成。但是，由于例如静电感应型转换元件的制造上的个体差及安装形态的差异，多个静电感应型转换元件的各发电输出的位相并不严格一致。因此，将多个静电感应型转换元件直接并联连接时，位相不同的各静电感应型转换元件的发电输出相互干涉，发电效率降低。与此相对，根据图7示出的第1变形例，通过合成部120可抑制各静电感应型转换元件的发电输出的逆流，所以可抑制静电感应型转换元件的发电输出的干涉。因此，即使在多个静电感应型转换元件的各发电输出的位相不一致的情况下，也能抑制发电效率的降低。
(第2变形例)
图1示出的振动型发电装置100的结构中，可以将多个静电感应型转换元件110₁,110₂,…110_n的一部分替换为具有相同的机械谐振频率的多个静电感应型转换元件。此外，图7示出的第1变形例的振动型发电装置200的结构中，可以将多个静电感应型转换元件210₁,210₂,…210_n的一部分替换为具有fr₀以外的机械谐振频率的静电感应型转换元件。这些情况下，多个静电感应型转换元件由至少3个静电感应型转换元件(因此，该情况下，n为3以上的自然数)构成，该至少3个静电感应型转换元件包括由具有彼此相同的机械谐振频率的静电感应型转换元件构成的组合和由具有彼此不同的机械谐振频率的静电感应型转换元件构成的组合。
例如，图1示出的结构中，空调压缩机的框体的振动频率在静电感应型转换元件110₂的机械谐振频率fr₂附近的时间较长时，可增加具有机械谐振频率fr₂的静电感应型转换元件110₂的个数。根据该例，能根据空调压缩机的运行状况进行高效地发电。
[第2实施方式]
图8表示本发明的第2实施方式的电源模块1000的结构的一例。电源模块1000具备第1实施方式的振动型发电装置100、将该振动型发电装置100 的发电输出进行平滑化的平滑部140、和将由该平滑部140平滑后的发电输出电压转换为所需电压的电压转换部150。图8示出的振动型发电装置100相当于图1示出的结构中“n”为2的情况，具备两个静电感应型转换元件110₁,110₂。但是，并不限定于该例，静电感应型转换元件的个数是任意的。
平滑部140由电容器141构成。电容器141的第1电极端子与振动型发电装置100的第1输出部131连接，该电容器141的第2电极端子与振动型发电装置100的第2输出部132连接。此外，电容器141的第1电极端子和第2电极端子作为平滑部140的输出部与电压转换部150的输入部连接。
电压转换部150由例如调压器电路构成，将由平滑部140平滑化后的发电输出电压转换为所需电压。所需电压是接受电源模块1000的输出电压的负载所需的电压，可根据负载进行任意设定。作为构成电压转换部150的调压器电路，可使用3端子调节器或交换调节器(日文：スイッチングレギュレータ)等任意形式的电路。
振动型发电装置100的发电输出根据静电感应型转换元件110的发电状态而变化，其发电输出电压不是固定的。本实施方式中，平滑部140将振动型发电装置100的发电输出进行平滑后供给至电压转换部150。电压转换部150将由平滑部140平滑后的发电输出电压转换为所需的固定电压后进行输出。
因此，如果采用电源调节器1000，除第1实施方式的效果外，还能生成负载所需的所需电压的发电输出，能供给该负载的工作电源(日文：動作電源)。
[驻极体]
作为构成驻极体的电荷保持介质，可使用一直以来用于驻极体的绝缘材料。绝缘材料可以是有机绝缘材料，也可以是无机绝缘材料。
作为有机绝缘材料，可例举聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共重合体(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、后述的含氟聚合物(a)等含氟聚合物(氟树脂)；聚丙烯、聚苯乙烯、环烯烃共聚物等的烃类聚合物；聚碳酸酯；来源于这些聚合物的材料等。
作为来源于聚合物的材料，可例举聚合物与该聚合物以外的其他成分的混合物、聚合物与该聚合物以外的其他成分的反应生成物等。
作为无机绝缘材料，可例举通过热氧化或等离子体CVD形成的硅氧化膜、 硅氮化膜等。
电荷保持介质绝缘性高，吸水性低，所以优选使用了含氟聚合物的树脂膜。此外，为了使表面电位值及电荷保持的稳定性(常温稳定性、加热时的稳定性的两方面)等优异，优选使用了主链具有脂肪族环结构的聚合物或来源于该聚合物的材料的树脂膜。特别优选使用了主链具有脂肪族环的含氟聚合物(a)或该含氟聚合物(a)的衍生物(a’)的树脂膜(以下也称为树脂膜(A))。
树脂膜(A)通过使用含氟聚合物(a)或衍生物(a’)，具有高的电荷保持性能，在树脂膜(A)中注入电荷而成的驻极体具有高的表面电荷密度。
(树脂膜(A))
树脂膜(A)通过使用主链具有脂肪族环的含氟聚合物(a)或该含氟聚合物(a)的衍生物(a’)而形成，即，主要含有这些聚合物。
作为衍生物(a’)，可例举后面详述的含氟聚合物(a)与含氟聚合物(a)以外的其他成分的混合物、含氟聚合物(a)与含氟聚合物(a)以外的其他成分的反应生成物等。树脂膜(A)包含上述反应生成物的情况下，该树脂膜(A)中，上述反应生成物的形成中使用的含氟聚合物(a)或其他成分的一部分可按未反应的状态残留。
<含氟聚合物(a)>
含氟聚合物(a)是主链具有脂肪族环的含氟聚合物。
含氟聚合物(a)中，氟原子可与构成主链的碳原子结合，也可与侧链结合。为了适于制成低吸水率、低介电常数、且绝缘击穿电压高、体积电阻率高的驻极体，优选氟原子至少与构成主链的碳原子结合。
“主链具有脂肪族环”是指构成脂肪族环的环骨架的碳原子中的至少1个是构成含氟聚合物(a)的主链的碳原子。
通常，聚合物是通过将具有1个聚合性双键的单体的加成聚合而得的聚合物的情况下，来源于聚合中使用的单体所具有的聚合性双键的2个碳原子成为构成聚合物的上述主链的碳原子。聚合物是通过将具有2个聚合性双键的单体的环化聚合而得的聚合物的情况下，来源于聚合中使用的单体所具有的2个聚合性双键的4个碳原子成为构成聚合物的主链的碳原子。
例如，含氟聚合物(a)是通过使如后所述的环状单体聚合而得的含氟聚合物 的情况下，该环状单体具有的构成聚合性双键的2个碳原子成构成主链的碳原子。该情况下，根据单体的种类，构成主链的2个碳原子中的1个或2个成为构成脂肪族环的环骨架的碳原子。具体而言，后述的化合物(1)中，来源于该聚合性双键的2个碳原子成为构成聚合物的主链的碳原子，以及化合物(1)的聚合性双键存在于构成脂肪族环的环骨架的碳原子间，从而来源于构成化合物(1)的聚合性双键的碳原子的聚合物主链的2个碳原子成为构成脂肪族环的环骨架的碳原子。后述的化合物(2)中，在构成环骨架的碳原子和环外的碳原子之间存在聚合性双键，从而同样地来源于构成化合物(2)的聚合性双键的碳原子的聚合物主链的2个碳原子中的1个(形成环骨架的一侧的碳原子)成为构成脂肪族环的环骨架的碳原子。
此外，含氟聚合物(a)是通过使具有2个聚合性双键的二烯类单体环化聚合而得的含氟聚合物的情况下，构成2个聚合性双键的4个碳原子成为构成主链的碳原子。该情况下，由于环化聚合时生成的键的不同，构成主链的4个碳原子中的2个、3个或4个成为构成脂肪族环的环骨架的碳原子。
“脂肪族环”表示不具有芳香族性的环。脂肪族环可以是饱和的，也可以是不饱和的。脂肪族环可以是环骨架仅由碳原子构成的碳环结构的脂肪族环，也可以是环骨架中包含碳原子以外的原子(杂原子)的杂环结构的脂肪族环。作为该杂原子，可例举氧原子、氮原子等。
构成脂肪族环的环骨架的原子的个数优选为4～7个，特别优选5～6个。即，脂肪族环优选为4～7元环，特别优选5～6元环。
脂肪族环可具有取代基，也可不具有。“可具有取代基”是指在构成该脂肪族环的环骨架的原子上可以结合取代基(氢原子以外的原子或基团)。
脂肪族环可以是非含氟脂肪族环，也可以是含氟脂肪族环。
非含氟脂肪族环是结构中不含氟原子的脂肪族环。作为非含氟脂肪族环，具体可例举饱和或不饱和的脂肪族烃环、该脂肪族烃环中的碳原子的一部分被氧原子、氮原子等杂原子取代而得的脂肪族杂环等。
含氟脂肪族环是结构中包含氟原子的脂肪族环。作为含氟脂肪族环，可例举在构成脂肪族环的环骨架的碳原子上结合包含氟原子或氟原子的取代基(以下称为含氟基团)而得的脂肪族环。作为含氟基团，可例举全氟烷基、全氟烷 氧基、＝CF₂等。
该含氟脂肪族环和非含氟脂肪族环可具有氟原子以外的卤素原子或含氟基团以外的取代基。
作为脂肪族环，从电荷保持性能优异的观点考虑，优选含氟脂肪族环。
作为优选的含氟聚合物(a)，可例举下述聚合物(I)、聚合物(II)。
聚合物(I)：具有通过含氟环状单体的加成聚合而形成的单元的聚合物。
聚合物(II)：具有通过含氟二烯类单体的环化聚合而形成的单元的聚合物。
“单元”是指来源于单体的、构成聚合物的重复单元。
以下，也将以式(1)表示的化合物记作“化合物(1)”。对于以其他式表示的单元、化合物等也同样地标记，例如将以式(3-1)表示的单元也记作“单元(3-1)”。
聚合物(I)具有通过含氟环状单体的加成聚合而形成的单元。
“含氟环状单体”是指在构成含氟脂肪族环的碳原子间具有聚合性双键的单体、或在构成含氟脂肪族环的碳原子与含氟脂肪族环外的碳原子之间具有聚合性双键的单体。作为含氟环状单体，优选全氟环状单体、即不含与碳原子结合的氢原子的含氟环状单体。
作为含氟环状单体，优选下述的化合物(1)或化合物(2)。
[化1]

[式中，X¹、X²、X³、X⁴、Y¹及Y²分别独立地为氟原子、可含有醚性氧原子(-O-)的全氟烷基、或可含有醚性氧原子的全氟烷氧基；X³和X⁴可以彼此结合而形成环。]
X¹、X²、X³、X⁴、Y¹及Y²中的全氟烷基优选碳数为1～7，特别优选碳数为1～4。该全氟烷基优选为直链状或支链状，特别优选直链状。具体可例举 三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等，特别优选三氟甲基。
作为X¹、X²、X³、X⁴、Y¹及Y²中的全氟烷氧基，可例举上述全氟烷基中结合有氧原子(-O-)的基团，特别优选三氟甲氧基。
式(1)中，X¹优选为氟原子。
X²优选为氟原子、三氟甲基、或碳数1～4的全氟烷氧基，特别优选氟原子或三氟甲氧基。
X³和X⁴分别独立地优选为氟原子或碳数1～4的全氟烷基，特别优选氟原子或三氟甲基。
X³和X⁴可以彼此结合而形成环。该情况下，由上述环的1个碳原子和X³和X⁴构成的环的环骨架可包含杂原子，该环也可具有全氟烷基等的取代基。构成包含X³和X⁴的环的环骨架的原子个数优选为4～7个，特别优选5～6个。
作为化合物(1)的优选具体例，可例举化合物(1-1)～(1-5)。
[化2]

式(2)中，Y¹和Y²分别独立地优选为氟原子、碳数1～4的全氟烷基或碳数1～4的全氟烷氧基，特别优选氟原子或三氟甲基。
作为化合物(2)的优选具体例，可例举化合物(2-1)～(2-2)。
[化3]

聚合物(I)可仅由以含氟环状单体形成的单元构成，也可以是具有该单元和该单元以外的其他单元的共聚物。
但是，该聚合物(I)中，基于含氟环状单体的单元的比例相对于构成该聚合物(I)的全部重复单元的合计优选为20摩尔％以上，更优选40摩尔％以上，也可以是100摩尔％。
作为该其他单体，只要是能与上述含氟环状单体共聚的单体即可，没有特别限定。具体可例举含氟二烯类单体、侧链具有反应性官能团的单体、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)等。作为含氟二烯类单体，可例举与后述的聚合物(II)的说明中举出的单体相同的单体。作为侧链具有反应性官能团的单体，可例举具有聚合性双键和反应性官能团的单体。作为聚合性双键，可例举CF₂＝CF-、CF₂＝CH-、CH₂＝CF-、CFH＝CF-、CFH＝CH-、CF₂＝C-、CF＝CF-等。作为反应性官能团，可例举与后述的聚合物(II)的说明中举出的单体相同的单体。
另外，可考虑将通过含氟环状单体和含氟二烯类单体的共聚而得的聚合物作为聚合物(I)。
聚合物(II)具有由含氟二烯类单体的环化聚合而形成的单元。
“含氟二烯类单体”是指具有2个聚合性双键和氟原子的单体。作为该聚合性双键，没有特别限定，优选乙烯基、烯丙基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基。作为含氟二烯类单体，优选全氟二烯类单体、即不含与碳原子结合的氢原子的含氟二烯类单体。
作为含氟二烯类单体，优选下述化合物(3)。
CF₂＝CF-Q-CF＝CF₂···(3)。
式(3)中，Q是可含有醚性氧原子、氟原子的一部分可被氟原子以外的卤 素原子取代的碳数1～5、优选1～3的可具有支链的全氟亚烷基。作为该氟原子以外的卤素原子，可例举氯原子、溴原子等。
Q优选为包含醚性氧原子的全氟亚烷基。该情况下，该全氟亚烷基中的醚性氧原子可以存在于该基团的一侧末端，也可以存在于该团的两个末端，也可以存在于该基团的碳原子间。从环化聚合性的角度来看，优选存在于该基团的一侧末端。
作为化合物(3)的具体例，可例举下述化合物。
CF₂＝CFOCF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF(CF₃)CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF₂CF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF₂CF(CF₃)CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF(CF₃)CF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCFClCF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCCl₂CF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF₂OCF＝CF₂、
CF₂＝CFOC(CF₃)₂OCF＝CF₂、
CF₂＝CFOCF₂CF(OCF₃)CF＝CF₂、
CF₂＝CFCF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFCF₂CF₂CF＝CF₂、
CF₂＝CFCF₂OCF₂CF＝CF₂。
作为通过化合物(3)的环化聚合而形成的单元，可例举下述单元(3-1)～(3-4)。下述单元中的环优选5元环或6元环。聚合物(II)中有时仅包含这些单元中的1种，或包含这些单元中的2种以上。
[化4]

含氟聚合物(a)优选具有反应性官能团。
“反应性官能团”表示在进行加热等时，具有下述反应性的基团，该反应性是在该含氟聚合物(a)的分子间、或与同含氟聚合物(a)一起掺合的其他成分反应而能形成键。
例如，作为该其他成分，将后述的硅烷偶联剂或具有2个以上极性官能团的分子量50～2000的化合物(但是硅烷偶联剂除外)(以下称为多价极性化合物)混合，使它们反应而生成反应生成物的情况下，含氟聚合物(a)优选具有能与硅烷偶联剂具有的官能团或多价极性化合物具有的极性官能团反应的反应性官能团。
作为含氟聚合物(a)具有的反应性官能团，考虑到导入至聚合物中的容易度、与硅烷偶联剂或多价极性化合物的相互作用的强度等，优选选自羧基、酰卤基、烷氧基羰基、羰基氧基、碳酸酯基、磺基、膦酰基、羟基、巯基、硅醇基和烷氧基甲硅烷基的至少1种，特别优选羧基或烷氧基羰基。
反应性官能团可以与含氟聚合物(a)的主链的末端结合，也可与侧链结合。从容易制造的角度来看，优选与主链的末端结合。即，作为含氟聚合物(a)最优选的形态，是在主链的末端具有羧基或烷氧基羰基。
另外，在自由基产生剂等引发剂的存在下，使上述含氟环状单体及含氟二烯类单体聚合而得的聚合物多数情况下在主链的末端具有氟代羰基(-C(O)-F)等的不稳定末端基团。因此，将该不稳定的末端基团转换为惰性的基团及稳定的官能团的情况较多。通过该末端基团转换，可得到主链的末端具有上述羧基、 烷氧基羰基等的反应性官能团的聚合物。
含氟聚合物(a)的比介电常数优选1.8～8，更优选1.8～5，进一步优选1.8～3，特别优选1.8～2.7，最优选1.8～2.3。如果该比介电常数在上述范围的下限值以上，则作为驻极体能蓄积的电荷量高，如果在上限值以下，则电绝缘性、以及作为驻极体的电荷保持稳定性优异。该比介电常数可根据ASTM D150，在频率1MHz下进行测定。
此外，树脂膜(A)是承担作为驻极体的电荷保持的部分，所以作为含氟聚合物(a)，优选体积固有电阻高、绝缘击穿强度大的化合物。
含氟聚合物(a)的体积固有电阻优选10¹⁰～10²⁰Ωcm，特别优选10¹⁶～10¹⁹Ωcm。该体积固有电阻可根据ASTM D257进行测定。
含氟聚合物(a)的绝缘击穿强度优选10～25kV/mm，特别优选15～22kV/mm。该绝缘击穿强度可根据ASTM D149进行测定。
关于含氟聚合物(a)的折射率，从减小与基板的折射率差、抑制由双折射等引起的光的干涉、确保透明性的角度来看，优选1.2～2，特别优选1.2～1.5。
含氟聚合物(a)的重均分子量(Mw)优选5万以上，更优选15万以上，进一步优选20万以上，特别优选25万以上。如果Mw为5万以上，则容易制膜。特别是如果在20万以上，则膜的耐热性提高，制成驻极体后，保持的电荷的热稳定性提高。另一方面，如果重均分子量(Mw)过大，则有可能产生难以溶于溶剂、制膜工艺受到限制等的问题。因此，含氟聚合物(a)的重均分子量(Mw)优选100万以下，更优选85万以下，进一步优选65万以下，特别优选55万以下。
本说明书中，含氟聚合物(a)的重均分子量(Mw)是使用日本化学会志、2001,NO.12,P.661中记载的Mw和固有粘度[η](30℃)的关系式([η]＝1.7×10^-4×Mw⁰_.⁶⁰)算出的值。
固有粘度[η](30℃)(单元:dl/g)是在30℃、以全氟(2-丁基四氢呋喃)作为溶剂、利用乌氏粘度计测定的值。
含氟聚合物(a)可使用通过将上述的单体聚合而合成的聚合物，也可使用市售品。
作为主链具有包含醚性氧原子的含氟脂肪族环、主链的末端具有羧基或烷 氧基羰基的含氟聚合物的市售品，可例举CYTOP(注册商标、旭硝子株式会社制)。
<衍生物(a’)>
作为衍生物(a’)，可例举如上所述的含氟聚合物(a)与含氟聚合物(a)以外的其他成分的混合物、含氟聚合物(a)与含氟聚合物(a)以外的其他成分的反应生成物等。
上述混合物是指与反应生成物不同，含氟聚合物(a)和含氟聚合物(a)以外的其他成分不发生反应而混合的状态。
作为上述反应生成物，可例举例如在将溶剂中溶解含氟聚合物(a)和上述其他成分而得的涂布液加热(使溶剂挥发进行成膜时的烘干等)时，各成分进行反应而生成的物质。另外，在使含氟聚合物(a)和含氟聚合物(a)以外的其他成分反应时，未能反应而残存的含氟聚合物(a)和含氟聚合物(a)以外的其他成分成为混合物。
作为与含氟聚合物(a)混合或反应的其他成分，优选硅烷偶联剂或多价极性化合物，特别优选硅烷偶联剂。籍此，所形成的树脂膜(A)的电荷保持性能(保持的电荷的热稳定性、经时稳定性等)提高。电荷保持性能的提高效果在含氟聚合物(a)中主链的末端具有羧基或烷氧基羰基的情况下特别显著。
可推测电荷保持性能的提高效果是因为含氟聚合物(a)与硅烷偶联剂或多价极性化合物发生纳米相分离，形成来源于硅烷偶联剂或多价极性化合物的纳米簇结构，该纳米簇结构作为驻极体中的蓄积电荷的部位发挥作用。
衍生物(a’)中，硅烷偶联剂或多价极性化合物可按照分子彼此反应的状态存在。
作为硅烷偶联剂，没有特别限定，可在包括以往公知或周知的硅烷偶联剂在内的宽范围内使用。
作为硅烷偶联剂，优选具有氨基的硅烷偶联剂。
考虑到获得的容易性等，特别优选的硅烷偶联剂是选自3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、及N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅 烷的1种以上。
硅烷偶联剂可单独使用一种，也可以两种以上并用。
硅烷偶联剂的掺合量相对于含氟聚合物(a)和硅烷偶联剂的合计量优选为0.1～20质量％，更优选0.3～10质量％，特别优选0.5～5质量％。如果在上述范围内，则在与含氟聚合物(a)一起溶解于溶剂而制成涂布液时，能简便地制成均匀的溶液。
多价极性化合物优选具有2个以上的极性官能团的分子量为50～2000的化合物(但是上述硅烷偶联剂除外)，特别优选分子量为100～2000的化合物(但是上述硅烷偶联剂除外)。如果多价极性化合物的分子量在上述范围的下限值以上，则因为分子量高而不容易挥发，在制膜后容易残存于膜中。此外，如果在上述范围的上限值以下，则与含氟聚合物(a)的相溶性良好。
“极性官能团”是指具有下述的(1a)和(1b)中的任一方或双方的特性的官能团。
(1a)包含电负性不同的2种以上的原子，该官能团中具有由极化产生的极性。
(1b)由该官能团与结合的碳的电负性的差发生极化。
作为仅具有上述特性(1a)的极性官能团的具体例，可例举羟基苯基等。
作为仅具有上述特性(1b)的极性官能团的具体例，可例举伯氨基(-NH₂)、仲氨基(-NH-)、羟基、巯基等。
作为具有上述特性(1a)和(1b)的双方的极性官能团的具体例，可例举磺基、膦酰基、羧基、烷氧基羰基、酰卤基、甲酰基、异氰酸酯基、氰基、羰基氧基(-C(O)-O-)、碳酸酯基(-O-C(O)-O-)等。
作为多价极性化合物，优选选自戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、环己烷-1,2-二胺、环己烷-1,3-二胺、环己烷-1,4-二胺、1,2-二氨基苯、1,3-二氨基苯、1,4-二氨基苯、三(2-氨基乙基)胺、三(3-氨基丙基)胺、环己烷-1,3,5-三胺、环己烷-1,2,4-三胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、2,4,6-三氨基甲苯、1,3,5-三(2-氨基乙基)苯、1,2,4-三(2-氨基乙基)苯、2,4,6-三(2-氨基乙基)甲苯、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和聚乙烯亚胺的至少1种，特别优选选自三(2-氨基乙基)胺、三(3-氨基丙基)胺、环己烷-1,3-二胺、己烷-1,6-二胺、二亚乙 基三胺和聚乙烯亚胺的至少1种。
多价极性化合物可单独使用1种，也可以2种以上并用。例如，可将具有2个极性官能团的化合物和具有3个以上极性官能团的化合物混合后使用。
多价极性化合物的掺合量优选为含氟聚合物(a)的掺合量的0.01～30质量％，特别优选0.05～10质量％。如果该掺合量在上述范围的下限值以上，则可充分获得通过将多价极性化合物掺合而得的效果。如果该掺合量在上述范围的上限值以下，则与含氟聚合物(a)的混和性良好，在涂布液中的分布均匀。
(树脂膜(A)的形成方法)
作为树脂膜(A)的形成方法，而没有特别限定，可使用公知的方法。例如，可例举在形成有固定电极113的固定基板111的、固定电极113侧的表面上形成涂膜，将该涂膜图案化以形成与固定电极113对应的图案的方法。
作为涂膜的形成方法，可例举例如使用涂布液来制成涂膜的方法，所述涂布液为将含氟聚合物(a)溶解于溶剂而得的涂布液，或将含氟聚合物(a)和该含氟聚合物(a)以外的其他成分溶解于溶剂而得的涂布液。作为上述其他成分，如上所述，优选硅烷偶联剂或多价极性化合物，特别优选硅烷偶联剂。
作为溶剂，使用至少溶解含氟聚合物(a)的溶剂，在包含其他成分的情况下，溶解上述含氟聚合物(a)的溶剂只要是溶解该其他成分的溶剂，就能单独使用该溶剂制成均匀的溶液。此外，也可并用溶解该其他成分的其他溶剂。
作为溶剂，具体可例举质子性溶剂、非质子性溶剂等，只要从它们之中适当选择将该涂布液中所掺合的成分溶解的溶剂即可。
“质子性溶剂”是具有质子给予性的溶剂。“非质子性溶剂”是不具有质子给予性的溶剂。
作为质子性溶剂，可例举以下示出的质子性非含氟溶剂、质子性含氟溶剂等。
甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、1-辛醇、2-辛醇、乙二醇、乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇、乳酸甲酯等的质子性非含氟溶剂。
2-(全氟辛基)乙醇等含氟醇、含氟羧酸、含氟羧酸的酰胺、含氟磺酸等的质子性含氟溶剂。
作为非质子性溶剂，可例举以下示出的非质子性非含氟溶剂、非质子性含氟溶剂等。
己烷、环己烷、戊烷、辛烷、癸烷、十二烷、十氢萘、丙酮、环己酮、2-丁酮、二甲氧基乙烷、单甲基醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、丙二醇单甲醚单乙酸酯(PGMEA)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、苯甲醚、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯、二氯苯、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、均三甲苯、四氢萘、甲基萘等的非质子性非含氟溶剂。
1,4-双(三氟甲基)苯等多氟芳香族化合物、全氟三丁胺等多氟三烷基胺化合物、全氟十氢萘等多氟环烷烃化合物、全氟(2-丁基四氢呋喃)等多氟环状醚化合物、全氟聚醚、多氟烷烃化合物、氢氟醚(HFE)等的非质子性含氟溶剂。
这些溶剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。此外，除这些溶剂外可使用广泛的化合物。
这些溶剂中，作为含氟聚合物(a)的溶解中使用的溶剂，从含氟聚合物(a)的溶解度大、为良溶剂的角度来看，优选非质子性含氟溶剂。
作为溶解硅烷偶联剂或多价极性化合物的溶剂，优选质子性含氟溶剂。
从涂布时容易形成均匀膜的角度来看，该溶剂的沸点优选65～220℃，特别优选100～220℃。
涂布液的制备中使用的溶剂优选水分含量少。该水分含量优选为100质量ppm以下，特别优选20质量ppm以下。
涂布液中的含氟聚合物(a)的浓度优选0.1～30质量％，特别优选0.5～20质量％。
涂布液的固体成分浓度根据所要形成的膜厚进行适当设定即可。通常为0.1～30质量％，优选0.5～20质量％。
另外，固体成分是通过将测定质量的涂布液在常压下、200℃加热1小时，蒸馏除去溶剂，测定残存的固体成分的质量来算出的。
涂布液可通过预先制备包含各成分的组合物，将其溶解于溶剂而得到，也可将各成分分别溶解于溶剂，再将各溶液混合而得到。
作为预先制备包含各成分的组合物时的该组合物的制造方法，可通过将固 体和固体、或固体和液体通过混炼、共熔融挤出法等进行混合，也可将它们分别溶解于可溶的溶剂再将得到的各溶液混合。其中，特别优选将各溶液混合。
在同时使用含氟聚合物(a)和硅烷偶联剂的情况下，涂布液优选通过分别制备将含氟聚合物(a)溶解于非质子性含氟溶剂而得的聚合物溶液、和将硅烷偶联剂溶解于质子性含氟溶剂而得的硅烷偶联剂溶液，再将该聚合物溶液和硅烷偶联剂溶液混合来得到。
涂膜的制膜可通过例如将涂布液涂布在基板的表面，通过烘干等使其干燥来实施。
作为涂布方法，可利用由溶液形成膜的目前公知的方法，无特别限定。作为该方法的具体例，可例举旋涂法、辊涂法、铸涂法、浸涂法、水上铸涂法(日文：水上キャスト)、朗缪尔－布洛尔杰特法、模涂法、喷墨法、喷涂法等。此外，也可使用凸版印刷法、凹版印刷法、平板印刷法、丝网印刷法、柔版印刷法等的印刷技术。
干燥可通过常温下的风干来实施，但优选通过加热进行烘干来实施。烘干温度优选在溶剂的沸点以上进行，特别是在230℃以上的高温下进行时，可使添加的硅烷偶联剂及多价极性化合物与含氟聚合物(a)的反应充分进行，从这方面来看特别优选。
在使用以上说明的含氟聚合物(a)或衍生物(a’)来形成树脂膜(A)的情况下，为了确保与基板的接合性，形成该树脂膜(A)的基板的表面优选由铬、铝、铜等形成。假如形成该树脂膜(A)的基板的表面由金、铂、纯镍形成时，该树脂膜(A)不与基板接合。因此，在振动板23上形成该树脂膜(A)时，振动板23的表面优选作为电极膜的形成材料由前述的材料中的除金、铂、纯镍以外的导电性材料形成。因而，假如在作为振动板23的主要形成材使用金、铂、纯镍时，优选在金、铂金、纯镍的表面形成铬及铝等的膜。
作为涂膜的图案化方法，没有特别限定，可使用公知的图案化技术。
作为具体例，可例举在上述涂膜上形成规定的图案的掩模，进行蚀刻的方法。
该掩模可通过例如与固定电极113同样的方法来形成。但是，构成掩模的材料只要是相对于涂膜具有一定程度的蚀刻选择比的材料即可，可以不是导电 性材料。例如，作为该掩模，可使用图案化成与固定电极113相对应的图案的抗蚀膜。抗蚀膜的图案化可通过公知的光刻法来实施。
(电荷的注入)
通过在树脂膜(A)中注入电荷，可将该树脂膜(A)制成驻极体115。
作为向树脂膜(A)中注入电荷的注入方法，通常只要是使绝缘体带电的方法就没有特别限定。例如，可采用G.M.Sessler,《驻极体》第三版(Electrets Third Edition),第20页,第2.2章“充电和极化方法(Charging and Polarizing Methods)”(拉普拉斯出版社(Laplacian Press),1998)中记载的电晕放电法、电子束撞击法、离子束撞击法、放射线照射法、光照射法、接触带电法、液体接触带电法等。本发明中，特别优选电晕放电法、电子束撞击法。
作为注入电荷时的温度条件，从注入后所保持的电荷的稳定性的角度考虑，优选在树脂膜(A)中所含的含氟聚合物(a)或衍生物(a’)的玻璃化温度(Tg)以上进行，特别优选在该Tg+10℃～该Tg+20℃左右的温度条件下进行。
作为注入电荷时的施加电压，只要是树脂膜(A)的绝缘击穿电压以下，就优选施加高压。本发明中，对树脂膜(A)的施加电压以正电荷计为6～30kV、优选8～15kV，以负电荷计为-6～-30kV、优选-8～-15kV。
含氟聚合物(a)或衍生物(a’)因为与正电荷相比可更稳定地保持负电荷，所以施加电压优选为负电荷。该情况下，驻极体115的表面电位为负值。
这里，示出了在表面上形成有固定电极113的、固定基板111的固定电极113上直接形成树脂膜(A)、注入电荷的例子，但驻极体115的制造方法不限定于此。例如，也可以在任意的基板上形成树脂膜(A)，将其从基板剥离后，配置在表面形成有固定电极113的固定基板111上，注入电荷而制成驻极体115。此外，也可以在任意的基板上形成树脂膜(A)，注入电荷而制成驻极体115之后，将该驻极体115从基板剥离，将其配置在表面形成有固定电极113的固定基板111上。
在固定基板111以外的基板上形成树脂膜(A)的情况下，不在该基板上进行电荷的注入时，作为该基板，可以不用特别选择材质。
在固定基板111以外的基板上形成树脂膜(A)的情况下，在该基板上进行电荷的注入时，作为该基板，可使用向得到的层叠体注入电荷时能够接地的基 板。作为优选的材质，可例举例如金、银、铜、镍、铬、铝、钛、钨、钼、锡、钴、钯、铂、以它们中的至少1种为主成分的合金等的导电性的金属。此外，即使是材质为导电性金属以外的物质、例如玻璃等的无机材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸树脂等的有机材料等的绝缘性的材料的基板(绝缘性基板)，只要在其表面通过溅射、蒸镀、湿涂等的方法涂布金属膜、或ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锌)、氧化锌、二氧化钛、氧化锡等的金属氧化物，由聚苯胺、聚吡咯、PEDOT/PSS、碳纳米管等构成的有机导电材料等，则也可使用。此外，如果是硅等半导体材料进行同样的表面处理而得的材料，或半导体材料其自身的电阻值低的材料，也可用作基板。作为基板材料的电阻值，优选体积固有电阻值为0.1Ωcm以下，特别优选0.01Ωcm以下。如果是这样的低电阻值的基板材料，则能够向该基板上所形成的层叠体中直接注入电荷而制成驻极体。
产业上的利用可能性
本发明的振动型发电装置能够在宽广的振动频率范围内将动能转换为电能而进行发电。所以，可用作例如社会基础设施(高速公路、铁路(线路)、桥梁、建筑物能源管理系统)、运输设备(汽车、铁路车辆等的各种车辆、航空器、船舶、自行车等)、生活空间(家电、健康机器、便携装置(电话、钟表等)、电动剃须刀、空调机器、家庭内能源管理系统等)、工厂(电动机、机器人、带式输送机、压缩机)等的监控系统用电源，或者用作不易维护的场所的传感器用电源等。
这里引用2012年11月5日提出申请的日本专利申请2012-243770号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。
标号说明
100……振动型发电装置、110,110₁～110_n……静电感应型转换元件、111……固定基板、112……可动基板、113……固定电极、114……可动电极、115……驻极体、120……合成部、120₁～120_n……整流电路、125～128……二极管、129……肖特基势垒二极管、131……第1输出端子、132……第2输出 端子、140……平滑部、141……电容器、150……电压转换部、210₁～210_n……静电感应型转换元件、1000……电源模块。