JP2007325836A - Power generating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently generate power using daily performance. <P>SOLUTION: Liquid tanks 1 and 2 deformed by weight are disposed near the heel and around the root of the big toe inside a shoe. The tank and the tank 2 are connected to each other by a pipe 41 and a pipe 42, the pipes 41 and 42 are connected by a pipe 43, and check valves 51, 52, 53 and 54 apply liquid flow to the pipe 43 constantly in one direction. The pipe 43 is provided with a turbine 3 and rotates it by the liquid flow and the rotation is transmitted to a generator 6 by a pulley 9 to generate power. The insides of the tanks 1 and 2 are provided with resilient members 10 and 20, and parts of pressure applied to the tanks 1 and 2 are converted into resilient energy and accumulated. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、人間の生活の動作によって電力を発生する発電装置に関し、特に歩行を行なうことで電力を発生させ、携帯電気機器に電力を供給する発電装置に関するものである。   The present invention relates to a power generation device that generates electric power through the action of human life, and more particularly to a power generation device that generates electric power by walking and supplies electric power to portable electric devices.

近年、携帯機器に搭載される機能が増加しその使用時間が伸びていることから、携帯電話や、音楽プレーヤーなどの電源が外出時に切れてしまうことがある。この問題を解決する一手法として、手回し充電器(例えば非特許文献1参照。)などの携帯型の発電機が存在するが、意識的に力を入れて充電しなければならず疲れる。   In recent years, functions installed in portable devices have been increased and their usage time has been extended, so that power sources such as mobile phones and music players may be cut off when going out. As a technique for solving this problem, there is a portable generator such as a hand-charged charger (for example, see Non-Patent Document 1). However, tires must be consciously charged and charged.

そこで、意識せずに発電を行なうものとして、利用者の歩行を利用した歩行発電が考案されている(例えば特許文献1および2参照。)。   Then, the walk electric power generation using a user's walk is devised as what generates electric power without being conscious (for example, refer to patent documents 1 and 2).

ここで、歩行の際に発生する圧力を利用して発電を行なう場合には、歩行時に踵からつまさきに重心が移る過程において、その圧力に差があること(非特許文献2参照)を考慮する必要がある。   Here, when power generation is performed using the pressure generated during walking, it is considered that there is a difference in the pressure during the process of shifting the center of gravity from the heel to the toe (see Non-Patent Document 2). There is a need to.

特開2004−96980号公報JP 2004-96980 A 特許第2870330号公報Japanese Patent No. 2870330 「手回し充電」http://www.anabas.co.jp/taichiholdings/j/product/mg120/index.html`` Manual charging '' http://www.anabas.co.jp/taichiholdings/j/product/mg120/index.html 「大面積圧力センサを用いた歩行パターン計測装置の開発」NTT CS研 大和淳司 他 電子情報通信学会論文誌 D-2、Vol.J84-D-2、No.2,pp.380-389、2001年2月"Development of walking pattern measurement device using large area pressure sensor", NTT CS Lab. Junji Yamato et al. IEICE Transactions D-2, Vol.J84-D-2, No.2, pp.380-389, 2001 February

従来の技術では、利用者の動作から効率的に(例えば利用者に不快感与えることなく、1W以上の大出力を)発電することができなかった。そこで、特に歩行時における圧力の不均衡を考慮し、効率的に発電する技術の実現が重要な課題となっていた。   In the prior art, it was not possible to generate power efficiently (for example, a large output of 1 W or more without giving the user unpleasant feeling) from the user's operation. Therefore, in consideration of pressure imbalance especially during walking, the realization of a technology that efficiently generates power has been an important issue.

本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、人間の日常生活の何気ない動作の中で意識的な作業なしに発電可能な発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art and to solve the problems, and provides a power generation apparatus capable of generating power without conscious work in casual operation of human daily life. The purpose is to do.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明に係る発電装置は、外部からの加重によって内容積が変化する2以上の液体用タンクと、前記内容積の変化に基づき前記2以上の液体用タンクの間で液体を流動させる流動経路と、前記流動経路上に設けられ、前記液体の流動によって回転するタービンと、前記タービンによって駆動される発電機と、利用者の動作に伴って前記液体用タンクに対する加重が変化するように前記利用者の体に装着するための装着手段と、前記2以上の液体用タンクのうち少なくとも何れか一つに設けられ、前記内容積の変化に伴って弾性エネルギーを蓄積する弾性機構と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power generation device according to the invention of claim 1 is based on two or more liquid tanks whose internal volume changes due to external load, and based on the change in the internal volume. A flow path for flowing a liquid between two or more liquid tanks, a turbine provided on the flow path and rotated by the flow of the liquid, a generator driven by the turbine, and a user operation A change in the internal volume is provided in at least one of the mounting means for mounting on the user's body so that the load on the liquid tank changes accordingly, and the two or more liquid tanks. And an elastic mechanism for accumulating elastic energy.

また、請求項2の発明に係る発電装置は、請求項1に記載の発明において、前記弾性機構はバネ部材によってなることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the elastic mechanism is formed by a spring member.

また、請求項3の発明に係る発電装置は、請求項1または2に記載の発明において、前記弾性機構は、前記2以上の液体タンクの内容積が所定の平衡状態となるように前記弾性エネルギーを放出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the power generator according to the first or second aspect, wherein the elastic mechanism is configured so that the elastic energy of the two or more liquid tanks is in a predetermined equilibrium state. Is released.

また、請求項4の発明に係る発電装置は、請求項1,2または3に記載の発明において、前記装着手段は靴であり、前記利用者の足の爪先近傍に体重がかかる状態と踵近傍に体重がかかる状態とで異なる液体用タンクに加重が加わることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power generation apparatus according to the first, second, or third aspect, the wearing means is a shoe, and a weight is applied to the toe vicinity of the user and the vicinity of the heel. It is characterized in that a weight is applied to a liquid tank that is different from the state in which the body weight is applied.

請求項1の発明によれば発電装置は、利用者の動作によってタンクを変形させて液体を流動させ、流動の圧力と運動量によってタービンを回して発電する際に、タンクの変形によって弾性エネルギーを蓄積するので、弾性エネルギーを用いてタンクの流体の偏りの防止とタービンへの回生を行なって効率的に発電可能な発電装置を得ることができるという効果を奏する。   According to the first aspect of the present invention, the power generation apparatus deforms the tank by the user's action to flow the liquid, and accumulates elastic energy by the deformation of the tank when generating power by turning the turbine according to the pressure and momentum of the flow. Therefore, there is an effect that it is possible to obtain a power generation apparatus capable of efficiently generating power by preventing elastic deviation of the tank fluid and regenerating to the turbine using elastic energy.

また、請求項2の発明によれば発電装置は、バネをタンク内に設けてタンクにかかる圧力の一部を弾性エネルギーに変換するので、簡易な構成で効率的に発電可能な発電装置を得ることができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 2, since the power generator is provided with a spring in the tank and converts part of the pressure applied to the tank into elastic energy, a power generator capable of generating power efficiently with a simple configuration is obtained. There is an effect that can be.

また、請求項3の発明によれば発電装置は、タンク内に設けた弾性部材にタンクにかかる圧力の一部を弾性エネルギーとして蓄積し、複数のタンクの内容積が所定の平衡状態となるように弾性エネルギーを放出するので、複数のタンクに対して与えられる圧力が均一でない場合にも効率的に発電する発電装置を得ることができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 3, the power generation apparatus accumulates a part of the pressure applied to the tank as elastic energy in the elastic member provided in the tank so that the internal volumes of the plurality of tanks are in a predetermined equilibrium state. Since the elastic energy is released, it is possible to obtain a power generation device that efficiently generates power even when the pressure applied to the plurality of tanks is not uniform.

また、請求項4の発明によれば発電装置は、利用者の体重移動によって液体を流動させ、流動の圧力と運動量によってタービンを回して発電するので、歩行などの動作を利用して効率的に発電可能な発電装置を得ることができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 4, since the power generation device causes the liquid to flow by moving the weight of the user and generates power by rotating the turbine according to the pressure and momentum of the flow, the power generation device can efficiently use the operation such as walking. There exists an effect that the electric power generating apparatus which can generate electric power can be obtained.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る発電装置の好適な実施例について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a power generator according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明は、人間の日常生活の中で、外部に圧力をかける動作から電力をえようというものであるが、本実施例では外部に圧力をかける例として、歩行時に足の裏が靴底にかける圧力を利用する方法について説明する。   The present invention is intended to obtain power from the action of applying pressure to the outside in daily life of human beings. In this embodiment, as an example of applying pressure to the outside, the sole of the foot is applied to the shoe sole during walking. A method of using the applied pressure will be described.

図1および図2は、本発明の実施例である発電装置を有した靴の概要構成を説明する概要構成図である。図1および図2に示したように、靴内部の、歩行時に最も圧力がかかる2点、例えば踵と、足の親指の付け根の辺りにそれぞれやわらかいタンク1とタンク2を配置している。   1 and 2 are schematic configuration diagrams illustrating a schematic configuration of a shoe having a power generation device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the soft tank 1 and the tank 2 are arranged at two points in the shoe where the most pressure is applied, for example, the heel and the base of the big toe.

タンク1の内部には、バネによって支えられた台を弾性部材10として配置し、タンク2の内部には、バネによって支えられた台を弾性部材20として配置する。   A stand supported by a spring is arranged as an elastic member 10 inside the tank 1, and a stand supported by a spring is arranged as an elastic member 20 inside the tank 2.

また、パイプ41とパイプ42は、タンク1とタンク2をつないでおり、さらにパイプ43がパイプ41と42とを接続している。そして、逆止弁51,52,53,54により、パイプ43には常に一方向にしか液体は流れない。   The pipe 41 and the pipe 42 connect the tank 1 and the tank 2, and the pipe 43 connects the pipes 41 and 42. The check valve 51, 52, 53, 54 always allows the liquid to flow through the pipe 43 only in one direction.

例えば、タンク1に圧力をかけたときは、逆止弁51,53が閉じて逆止弁52からパイプ43を通り逆止弁54へ液体が流れる。同様に、タンク2に圧力を掛けた場合には、逆止弁52,54が閉じて逆止弁51からパイプ43を通り逆止弁53へ液体が流れる。   For example, when pressure is applied to the tank 1, the check valves 51 and 53 are closed, and liquid flows from the check valve 52 through the pipe 43 to the check valve 54. Similarly, when pressure is applied to the tank 2, the check valves 52 and 54 are closed, and liquid flows from the check valve 51 through the pipe 43 to the check valve 53.

パイプ43の中点にあるタービン3は、パイプ43に流れる液体の圧力と運動量によって回転をする。プーリー9はタービン3から発電機6へと動力を伝えるものである。プーリーを用いているのは、靴底という狭いスペースにおいて、タービンと発電機が軸を共有しておくスペースが無い場合や、タービンと発電機の回転数を違うものにしたい場合などである。状況によってはプーリーを用いずタービンと発電が軸を共用しても良い。   The turbine 3 at the midpoint of the pipe 43 rotates by the pressure and momentum of the liquid flowing through the pipe 43. The pulley 9 transmits power from the turbine 3 to the generator 6. The pulley is used when there is no space for the turbine and the generator to share the shaft in a narrow space such as a shoe sole, or when the rotation speed of the turbine and the generator is different. Depending on the situation, the turbine and power generation may share the shaft without using a pulley.

発電機6は、タービンの動力によって交流電流を発生する。また、蓄電素子8は発生した電力を蓄える素子である。充電回路7は、発電機6と蓄電素子8の間にあり、発電機6で発生する交流電流を整流する機能と蓄電素子8の電圧を調整する機能を有する。   The generator 6 generates an alternating current by the power of the turbine. The power storage element 8 is an element that stores generated power. The charging circuit 7 is between the generator 6 and the storage element 8 and has a function of rectifying an alternating current generated in the generator 6 and a function of adjusting the voltage of the storage element 8.

なお、ここでは発生した電源を一旦蓄電素子8に蓄積する場合の構成を例に説明を行なっているが、例えば発電機6で発生した電流を直接外部に出力するなど、任意の構成とすることもできる。   Here, the configuration in the case where the generated power source is once stored in the storage element 8 is described as an example. However, for example, the current generated in the generator 6 may be directly output to the outside, and the configuration may be arbitrary. You can also.

つづいて、発電装置の動作を説明する。人間の一般的な歩行の仕方は、片足をあげ、前に出し、踵から着地し、つま先の方に重心が移動し、指の付け根の辺りに完全に重心が来たとき、そこで全体重を支え、もう片方の足を持ち上げるというような動作を繰り返す。   Next, the operation of the power generator will be described. The general way of walking is to lift one leg, put it forward, land from the heel, move the center of gravity toward the toes, and when the center of gravity is completely near the base of the finger, the whole weight is there. Support and repeat the action of lifting the other leg.

すなわち、歩行の間には、踵のみに体重がかかっている時間と、足の指の付け根辺りのみに体重がかかっている時間がある。本発明はこの2つの位置の圧力差を積極的に利用するものである。   That is, during walking, there is a time during which the weight is applied only to the heel and a time during which the weight is applied only to the base of the toes. The present invention positively utilizes the pressure difference between these two positions.

まず、踵に体重がかかっているとき、タンク2に圧力がかかり、タンク1には圧力がかかっていないので、その圧力差により、タンク2からタンク1へと液体は移動する。そのときの圧力差と、液体の運動量によってパイプ43の途中にあるタービン3を回すことができる。   First, when the weight is applied to the bag, pressure is applied to the tank 2 and no pressure is applied to the tank 1, so that the liquid moves from the tank 2 to the tank 1 due to the pressure difference. The turbine 3 in the middle of the pipe 43 can be turned by the pressure difference at that time and the momentum of the liquid.

次に足の指の付け根に体重がかかっているときは先ほどとは逆にタンク1に圧力がかかり、タンク2には圧力はかかっていないので、その圧力差によりタンク1からタンク2へと液体は移動し、タービン3を回すことができる。   Next, when the weight is applied to the base of the toes, the pressure is applied to the tank 1 and the pressure is not applied to the tank 2, so the liquid is transferred from the tank 1 to the tank 2 due to the pressure difference. Can move and turn the turbine 3.

このシステムでは歩行による圧力によって踵のタンク2からタービンを経てつま先のタンク1に至るまで密閉された空間を流体が行ったり来たりする。移動する流体の流量は、タービンにかけられる圧力と、圧力がかかる時間の関数で表されるが、踵のタンク2からつま先のタンク1へ移動する流体の量と、つま先のタンク1から踵のタンク2へと移動する流体の量は等しくならなければ、流体が片方のタンクに偏ってしまう。   In this system, the fluid moves back and forth in a sealed space from the tank 2 to the toe tank 1 through the turbine by the pressure of walking. The flow rate of the moving fluid is expressed as a function of the pressure applied to the turbine and the time over which the pressure is applied, but the amount of fluid moving from the toe tank 2 to the toe tank 1 and from the toe tank 1 to the toe tank If the amount of fluid moving to 2 is not equal, the fluid will be biased to one tank.

すると、片方のタンクが常に満杯になるか、片方のタンクが常に内部の流体を全て使い切るまで潰されるかのどちらかになる。満杯になった場合はタンクが満杯になった時点でそれ以上液体は流れなくなってしまうし、内部の流体を全て使い切るまで潰すということはやはりそれ以上液体は流れなくなってしまう。   Then, either one tank is always full or one tank is always crushed until all the fluid inside is exhausted. If the tank is full, the liquid will not flow any more when the tank is full, and crushing until all of the internal fluid is used will no longer allow the liquid to flow.

すなわち、歩行によるエネルギーを流体が吸収しきれずに、満杯、もしくは潰されたタンクが衝撃としてエネルギーをロスしてしまうことを意味するため望ましくない。また、満杯、もしくは空のタンクが衝撃を受けるのは装置の劣化が早まるという観点からも望ましくない。   That is, it is not desirable because it means that the fluid cannot absorb the energy of walking and the full or crushed tank loses energy as an impact. In addition, it is not desirable that a full or empty tank is subjected to an impact from the viewpoint of rapid deterioration of the apparatus.

ここで、人間の歩行によって生じる圧力は、図3にしめしたように、歩行時に踵からつま先に重心が移る過程において、その圧力に差が生じる。同図では踵にかかる圧力の方が大きいことが分かる。   Here, as shown in FIG. 3, the pressure generated by human walking differs in the pressure in the process of moving the center of gravity from the heel to the toe during walking. In the figure, it can be seen that the pressure applied to the ridge is greater.

この図3に示されるような歩行圧力分布の人間がこのシステムを用いた場合、踵のタンク2を踏む圧力の方がつま先のタンク1を踏む圧力よりも強いため、よほど流体の移動量を意識して歩かない限りは、踵からつま先へと移動する流体の方がつま先から踵へ移動する流体の量よりも大きくなる可能性が高い。   When a person with a walking pressure distribution as shown in FIG. 3 uses this system, the pressure to step on the heel tank 2 is stronger than the pressure to step on the toe tank 1, so the amount of fluid movement is much more conscious. Unless it walks, the fluid moving from the heel to the toe is likely to be larger than the amount of fluid moving from the toe to the heel.

そこでこのシステムには、踵とつま先にかかる圧力とその圧力がかかっている時間が不均等であっても流体が片方のタンクに偏らないように弾性部材10および弾性部材20を設けている。   Therefore, in this system, the elastic member 10 and the elastic member 20 are provided so that the fluid is not biased to one tank even if the pressure applied to the heel and the toe and the time during which the pressure is applied are uneven.

なお、人の歩き方、歩く時の足の裏への圧力のかかり方は千差万別であるため、流体の偏り方は一定ではない。また、同一人物においても、歩く速度、歩く道の状況において歩き方は変わってくるため、流体の偏り方は変わってくることが予想される。そこで、あらゆる偏り方に対応できるような方法である必要がある。   It should be noted that the way in which a person walks and the pressure applied to the soles of the feet when walking are infinitely different, so the way in which the fluid is biased is not constant. Even in the same person, since the way of walking changes depending on the walking speed and the situation of the walking road, it is expected that the way of biasing the fluid will change. Therefore, it is necessary to use a method that can cope with any bias.

具体的には、タンク1,2にそれぞれ設けた弾性部材10,20によってタンク1,2にかけた圧力の一部をバネの弾性エネルギーとして保存し、タンクにかかる圧力がなくなったときバネの戻る力を利用して、流れた流体の一部をまたタンクに戻すことができる。   Specifically, a part of the pressure applied to the tanks 1 and 2 by the elastic members 10 and 20 provided in the tanks 1 and 2 is stored as the elastic energy of the spring, and the return force of the spring when the pressure applied to the tank disappears Can be used to return a portion of the flowed fluid back to the tank.

このバネによりタンク1,2には規定以上の流体はたまらず、流体の偏りをなくすことができる。それとともに、バネの戻りによって移動する流体によってもタービンを回して発電することができるため、効率の低下も少ない。   By this spring, the tanks 1 and 2 do not accumulate more fluid than specified, and fluid deviation can be eliminated. At the same time, since the turbine can be used to generate power by using the fluid that is moved by the return of the spring, there is little reduction in efficiency.

タンクに弾性部材を設けた場合の本システムの動作について、図4−1〜図4−4を参照してさらに説明する。図4−1に示したように、バネとバネによって支えられた台によって構成した弾性部材10,20を、タンク1,2内部の下方に設置して歩行運動を開始すると、足の裏の圧力によって踵のタンクを踏みつけることになるが、その時、まず、踏みつけはじめは踏みつけた圧力により流体をタービンへと押し流す。圧力が高いか、圧力のかかる時間が長いと、タンクの上面が台に接する位置まで来る(図4−2)。   The operation of this system when an elastic member is provided in the tank will be further described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4A, when the elastic members 10 and 20 constituted by the springs and the stands supported by the springs are installed below the tanks 1 and 2 to start walking, the pressure on the soles of the feet Will step on the tank of the kite, but at that time, first of all, the fluid is pushed to the turbine by the pressure of the stepping. If the pressure is high or the pressure is applied for a long time, the tank will come to a position where the upper surface of the tank comes into contact with the table (Fig. 4-2).

その後、そのまま圧力がかかりつづけると、圧力によってさらに流体をタービンへと押し流すと同時にバネをちぢませ、バネによる反発力と、足裏から押す力がつりあう所までタンクの上面は下がる(図4−3)。   After that, if pressure continues to be applied, the fluid is further pushed to the turbine by the pressure, and at the same time, the spring is squeezed. ).

さらにその後歩行運動の過程において、重心はもう一つのタンクへと移っていき、足裏から押す力が減るため、バネが戻ろうとする力により、タンク上面は上に押し上げられ、バネが定常状態になる位置で止まる(図4−4)。その時、移動した流体の一部がまたもとのタンクに戻される。これによって片方のタンクからもう片方のタンクへ流体が移動しすぎることがなくなる。   Furthermore, in the process of walking after that, the center of gravity moves to another tank, and the force pushing from the sole of the foot is reduced, so that the upper surface of the tank is pushed up by the force that the spring tries to return, and the spring is in a steady state. (Fig. 4-4). At that time, a part of the moved fluid is returned to the original tank. This prevents too much fluid from moving from one tank to the other.

このように、つま先にかかる圧力の方が大きかったり、圧力のかかる時間が長かったりした場合も同様に、一旦つま先のタンクから踵のタンクへと移動した流体がバネの戻る力によって、つま先のタンクへと戻る。   In this way, when the pressure applied to the toes is greater or the time during which the pressure is applied is longer, the fluid that has once moved from the toe tank to the saddle tank is returned to the toe tank by the spring return force. Return to.

すなわち、どんな歩き方をして、どれだけ圧力をかけて流体を移動させようとも、バネの力によって過剰に移動した分はもどされて、流体の移動総量は毎回同じ量となる。また、バネによって戻る時の流体もタービンに仕事を与えるため、バネを縮めるのに消費したエネルギーは回生される。従って、本発明により大きなエネルギーのロスをすることなく、流体の偏りを回避することができ、歩行発電システムの出力の低下を回避することができる。   That is, no matter how you walk and how much pressure is applied to move the fluid, the amount of excess movement by the spring force is returned, and the total amount of fluid movement is the same each time. Moreover, since the fluid returned by the spring also gives work to the turbine, the energy consumed to contract the spring is regenerated. Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid the bias of the fluid without causing a large energy loss, and it is possible to avoid a decrease in the output of the walking power generation system.

上述してきたように、本発明に係る発電装置は、タンクに弾性部材を設けてタンクに加わる圧力の一部を弾性エネルギーとして蓄積するので、歩行発電においていかなる歩き方をしても複数のタンクにおける流体の偏りを無くすことができ、それによってタンクが満杯になったり、空になってしまったりすることを防ぎ、出力の低下を防止することができる。   As described above, the power generation apparatus according to the present invention provides an elastic member in the tank and accumulates a part of the pressure applied to the tank as elastic energy. It is possible to eliminate the unevenness of the fluid, thereby preventing the tank from becoming full or empty, and preventing the output from decreasing.

なお、本実施例に示した構成はあくまで一例であり、適宜変更して実施することができるものである。例えば、図5に示した構成では、タンク1とタービン3との間を逆止弁を持たないパイプ44で接続し、タービン3とタンク2との間を、逆止弁55をもつパイプ45および逆止弁55をもつパイプ45で接続している。そのため、タンク1からタンク2へ液体が流動する場合の流動経路はパイプ44とパイプ46で構成され、タンク2からタンク1へ液体が流動する場合の流動経路はパイプ44とパイプ45で構成されることとなる。   Note that the configuration shown in this embodiment is merely an example, and can be implemented with appropriate modifications. For example, in the configuration shown in FIG. 5, the pipe 1 having a check valve 55 is connected between the turbine 3 and the tank 2 by connecting the tank 1 and the turbine 3 with a pipe 44 having no check valve. A pipe 45 having a check valve 55 is connected. Therefore, the flow path when the liquid flows from the tank 1 to the tank 2 is constituted by the pipe 44 and the pipe 46, and the flow path when the liquid flows from the tank 2 to the tank 1 is constituted by the pipe 44 and the pipe 45. It will be.

同様に、図6に示した構成では、タービン3をタンク2の近傍に設け、逆止弁57をもつパイプ47および逆止弁58をもつパイプ48でタンク1とタンク2との間を接続している。また、より簡易な構成としては、2つのタンクの間を単一のパイプで接続し、同一パイプ内で流体を往復させる構成であっても本発明を適用するこができる。   Similarly, in the configuration shown in FIG. 6, the turbine 3 is provided in the vicinity of the tank 2, and the tank 1 and the tank 2 are connected by the pipe 47 having the check valve 57 and the pipe 48 having the check valve 58. ing. As a simpler configuration, the present invention can be applied to a configuration in which two tanks are connected by a single pipe and fluid is reciprocated in the same pipe.

このほか、例えば3以上のタンクを持たせるなど、任意の構成において本発明を適用可能である。また、設置場所も靴の中に限らず、圧力差を生じさせる場所、例えば股関節などに設置し、股関節を曲げたり伸ばしたりする動作によって発電をすることも可能である。   In addition, for example, the present invention can be applied to any configuration such as having three or more tanks. Further, the installation location is not limited to the shoe, and it is also possible to generate electricity by installing in a location where a pressure difference is generated, such as a hip joint, and bending and stretching the hip joint.

さらに、本実施例では弾性部材を台とバネによって構成していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばタンク自体をゴムによって構成するなどタンクに加わる圧力を弾性エネルギーに変換可能であれば任意の構成によって実現することが可能である。   Further, in this embodiment, the elastic member is constituted by a base and a spring, but the present invention is not limited to this, and the pressure applied to the tank can be converted into elastic energy, for example, the tank itself is constituted by rubber. If so, it can be realized by an arbitrary configuration.

以上のように、本発明にかかる発電装置は、人力による発電に有効であり、特に日常動作による発電に適している。   As described above, the power generation device according to the present invention is effective for power generation by human power, and is particularly suitable for power generation by daily operation.

本発明で提案する発電装置の構成例を説明する説明図である(その1)。It is explanatory drawing explaining the structural example of the electric power generating apparatus proposed by this invention (the 1). 本発明で提案する発電装置の構成例を説明する説明図である(その2)。It is explanatory drawing explaining the structural example of the electric power generating apparatus proposed by this invention (the 2). 人間の歩行によって生じる圧力の変化について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the change of the pressure which arises by human walk. 図1に示した発電装置の動作について説明する説明図である(その1)。It is explanatory drawing explaining the operation | movement of the electric power generating apparatus shown in FIG. 1 (the 1). 図1に示した発電装置の動作について説明する説明図である(その2)。It is explanatory drawing explaining the operation | movement of the electric power generating apparatus shown in FIG. 1 (the 2). 図1に示した発電装置の動作について説明する説明図である(その3)。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the power generator shown in FIG. 1 (No. 3). 図1に示した発電装置の動作について説明する説明図である(その4)。It is explanatory drawing explaining the operation | movement of the electric power generating apparatus shown in FIG. 1 (the 4). 構成の変形例について説明する説明図である(その1)。It is explanatory drawing explaining the modification of a structure (the 1). 構成の変形例について説明する説明図である(その2)。It is explanatory drawing explaining the modification of a structure (the 2).

符号の説明Explanation of symbols

1,2 タンク
3 タービン
41〜48 パイプ
51〜58 逆止弁
6 発電機
7 充電回路
8 蓄電素子
9 プーリー
10,20弾性部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Tank 3 Turbine 41-48 Pipe 51-58 Check valve 6 Generator 7 Charging circuit 8 Power storage element 9 Pulley 10,20 Elastic member

Claims (4)

外部からの加重によって内容積が変化する2以上の液体用タンクと、
前記内容積の変化に基づき前記2以上の液体用タンクの間で液体を流動させる流動経路と、
前記流動経路上に設けられ、前記液体の流動によって回転するタービンと、
前記タービンによって駆動される発電機と、
利用者の動作に伴って前記液体用タンクに対する加重が変化するように前記利用者の体に装着するための装着手段と、
前記2以上の液体用タンクのうち少なくとも何れか一つに設けられ、前記内容積の変化に伴って弾性エネルギーを蓄積する弾性機構と、
を備えたことを特徴とする発電装置。
Two or more liquid tanks whose internal volume changes due to external load,
A flow path for flowing a liquid between the two or more liquid tanks based on the change in the internal volume;
A turbine provided on the flow path and rotated by the flow of the liquid;
A generator driven by the turbine;
A mounting means for mounting on the user's body so that the weight applied to the liquid tank changes with the user's action;
An elastic mechanism that is provided in at least one of the two or more liquid tanks and stores elastic energy in accordance with a change in the internal volume;
A power generation device comprising:
前記弾性機構はバネ部材によってなることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。   The power generation apparatus according to claim 1, wherein the elastic mechanism is a spring member. 前記弾性機構は、前記2以上の液体タンクの内容積が所定の平衡状態となるように前記弾性エネルギーを放出することを特徴とする請求項1または2に記載の発電装置。   The power generation apparatus according to claim 1, wherein the elastic mechanism releases the elastic energy so that internal volumes of the two or more liquid tanks are in a predetermined equilibrium state. 前記装着手段は靴であり、前記利用者の足の爪先近傍に体重がかかる状態と踵近傍に体重がかかる状態とで異なる液体用タンクに加重が加わることを特徴とする請求項1,2または3に記載の発電装置。
The mounting means is a shoe, and a weight is applied to different liquid tanks in a state in which a weight is applied in the vicinity of a toe of the user's foot and a state in which a weight is applied in the vicinity of a heel. 3. The power generation device according to 3.
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