JP2012204751A - Power generator - Google Patents

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Hiroshi Matsuda
宏 松田
Haruyuki Mizuno
治幸 水野
Seiji Shinkai
誠司 新開
Hiroteru Maenami
洋輝 前浪
Kenji Iida
賢司 飯田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generator capable of ensuring power generation efficiency and improving productivity.SOLUTION: A power generator 1 includes: an optical fiber 4 for guiding light incident from an incident end portion 14 that is an end portion on a light incident side toward a radiation end portion 16 that is an end portion on a side opposite to the incident end portion 14; and spherical solar cells 20 that are installed inside the optical fiber 4 and generate power by receiving light on their external surfaces. The spherical solar cells 20 can generate power by the light received on the external surfaces; thus, the spherical solar cells 20 installed inside the optical fiber 4 can efficiently generate power by the light passing through the inside of the optical fiber 4. The spherical solar cells 20 can further generate power irrespective of the direction of the light received and their positions to receive light, so that adjustment of the positions and directions of the spherical solar cells 20 with respect to the light passing through the inside of the optical fiber 4 is not required when installed inside the optical fiber 4, whereby the installation is easy.

Description

本発明は、発電装置に関する。   The present invention relates to a power generator.

従来の発電装置では、光によって発電を行う太陽電池の他に、この太陽電池に対して光を伝導する光学ガイドを設けているものがある。例えば、特許文献1に記載された光学ガイド付の集光式光起電力セル装置では、光ファイバ等の光を伝導する光学媒体を有する光学ガイドの一端に、光を集光する集光器を設け、光学ガイドの他端側には、光エネルギを電気エネルギに変換することができる光電変換機を配設している。さらに、光学ガイドにおける光電変換機側の端部には、集光器によって集光し、光学媒体によって伝導した光を分光して光電変換機に対して照射する分光体が設けられている。これにより、集光器で集めた光を、光学ガイドを介して光電変換機に照射することにより、光電変換機に対して効率よく照射することができ、光電変換効率の低下を防ぐことができる。   Some conventional power generation devices include an optical guide that conducts light to the solar cell in addition to the solar cell that generates power by light. For example, in a concentrating photovoltaic cell device with an optical guide described in Patent Document 1, a concentrator for condensing light is provided at one end of an optical guide having an optical medium that conducts light, such as an optical fiber. Provided on the other end side of the optical guide is a photoelectric converter that can convert light energy into electrical energy. Further, a spectroscopic body that collects light by a light collector and separates light transmitted by an optical medium and irradiates the light to the photoelectric converter is provided at an end of the optical guide on the photoelectric converter side. Thereby, by irradiating the photoelectric converter with the light collected by the condenser through the optical guide, the photoelectric converter can be efficiently irradiated, and a decrease in the photoelectric conversion efficiency can be prevented. .

特開2010−3759号公報JP 2010-3759 A

ここで、特許文献1に記載された光学ガイド付の集光式光起電力セル装置のように、集光器で集光した光を光学ガイドで伝導し、光電変換機に照射することにより発電を行う場合、光電変換機に対する照射方向が適切な方向になるように調節して配設する必要がある。つまり、太陽電池のような光電変換機では、受光面に対して直角になる向きで光を受けた場合に、受光した光に対する発電効率が最も高くなるが、光学ガイドの端部に光電変換機を設ける場合には、効率よく発電を行うことができる向きで配設する必要がある。しかし、発電装置の製造時に、光学ガイドの端部に向きを調節しながら光電変換機を配設する場合、製造が煩雑になり易く、生産効率の低下につながる場合がある。このように、光を用いて発電を行う場合に、発電効率と生産性とを両立するのは、大変困難なものとなっていた。   Here, like the concentrating photovoltaic cell device with an optical guide described in Patent Document 1, light collected by the condenser is conducted by the optical guide, and is generated by irradiating the photoelectric converter. When performing, it is necessary to adjust and arrange | position so that the irradiation direction with respect to a photoelectric converter may become an appropriate direction. That is, in a photoelectric converter such as a solar cell, when receiving light in a direction perpendicular to the light receiving surface, the power generation efficiency with respect to the received light is the highest, but the photoelectric converter is at the end of the optical guide. In the case of providing the power supply, it is necessary to arrange the power supply in a direction that enables efficient power generation. However, when the photoelectric converter is disposed while adjusting the direction of the end portion of the optical guide during the production of the power generation device, the production is likely to be complicated and the production efficiency may be reduced. As described above, when power is generated using light, it has been very difficult to achieve both power generation efficiency and productivity.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電効率を確保しつつ、生産性を向上させることのできる発電装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the electric power generating apparatus which can improve productivity, ensuring electric power generation efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る発電装置は、光が入射する側の端部である入射端部から入射した光を、前記入射端部の反対側の端部である反入射端部側に導く光ガイド部材と、前記光ガイド部材の内部に配設されると共に、外表面が受光することにより発電する球状発電部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the power generation apparatus according to the present invention transmits light incident from an incident end that is an end on which light is incident, to an end opposite to the incident end. A light guide member that leads to the side opposite to the incident end, which is a portion, and a spherical power generation unit that is disposed inside the light guide member and that generates power when the outer surface receives light.

この発明では、光ガイド部材の内部に、外表面で受光した光によって発電する球状発電部を配設するため、光ガイド部材の内部を通る光によって、球状発電部で効果的に発電することができる。また、球状発電部は、受光する光の向きや受光する位置に関わらず発電を行うことができるため、発電装置の製造時において球状発電部を光ガイド部材の内部に配設する際に、光ガイド部材内を通る光に対する球状発電部の位置や向きを調節する必要がなく、容易に配設することができる。この結果、発電効率を確保しつつ、生産性を向上させることができる。   In this invention, since the spherical power generation unit that generates power by the light received on the outer surface is disposed inside the light guide member, the spherical power generation unit can effectively generate power with the light passing through the light guide member. it can. In addition, since the spherical power generation unit can generate power regardless of the direction of light to be received and the position to receive the light, when the spherical power generation unit is disposed inside the light guide member during the production of the power generation device, It is not necessary to adjust the position and orientation of the spherical power generation unit with respect to the light passing through the guide member, and can be easily arranged. As a result, productivity can be improved while ensuring power generation efficiency.

また、上記発電装置において、前記光ガイド部材は、透明な部材で形成されていると共に、前記入射端部から入射した前記光を前記反入射端部側に導くコアを有しており、前記球状発電部は、前記コアに配設されていることが好ましい。   Further, in the power generation device, the light guide member is formed of a transparent member, and has a core that guides the light incident from the incident end portion toward the counter incident end portion, and the spherical shape The power generation unit is preferably disposed on the core.

この発明では、球状発電部はコアに配設されているため、光ガイド部材の内部に光が入射した場合には、コアを通る光を球状発電部で受光することができる。この結果、光ガイド部材に光が入射した場合に、この光を用いて球状発電部でより確実に発電することができ、より確実に発電効率を向上させることができる。   In this invention, since the spherical power generation unit is disposed in the core, when light enters the light guide member, the light passing through the core can be received by the spherical power generation unit. As a result, when light is incident on the light guide member, it is possible to generate power more reliably at the spherical power generation unit using this light, and it is possible to improve power generation efficiency more reliably.

また、上記発電装置において、前記コアは、前記球状発電部の固定部材を兼ねていることが好ましい。   Moreover, in the power generation device, it is preferable that the core also serves as a fixing member of the spherical power generation unit.

この発明では、コアは、球状発電部の固定部材を兼ねているため、球状発電部を固定するための専用の部材を設けることなく、光ガイド部材の内部に球状発電部を配設することができる。また、部材の界面が減るため、界面での反射ロスを低減することができる。この結果、発電効率を向上させつつ、より確実に生産性を向上させることができる。   In this invention, since the core also serves as a fixing member for the spherical power generation unit, the spherical power generation unit can be disposed inside the light guide member without providing a dedicated member for fixing the spherical power generation unit. it can. Further, since the interface of the members is reduced, reflection loss at the interface can be reduced. As a result, productivity can be improved more reliably while improving power generation efficiency.

また、上記発電装置において、前記光ガイド部材における前記球状発電部が配設されている位置と前記反入射端部との間には、前記入射端部から入射した前記光を前記球状発電部側に反射する反射部材が設けられていることが好ましい。   Further, in the above power generation device, the light incident from the incident end portion is placed between the position where the spherical power generation portion of the light guide member is disposed and the non-incident end portion. It is preferable that a reflecting member that reflects the light is provided.

この発明では、球状発電部が配設されている位置と反入射端部との間に反射部材を設けるため、入射端部から入射して、反入射端部に向かう光のうち、球状発電部によって受光されずに反入射端部の方向に向う光を反射部材で反射することができる。これにより、この光を球状発電部の方向に向わせることができるため、入射端部から入射した光を球状発電部で受光させる確立を増加させることができる。この結果、発電効率をより大きくすることができる。   In this invention, since the reflecting member is provided between the position where the spherical power generation unit is disposed and the non-incident end, the spherical power generation unit out of the light incident from the incident end and directed to the counter incident end. The light that is not received by the light and directed toward the anti-incident end can be reflected by the reflecting member. Thereby, since this light can be directed to the direction of a spherical electric power generation part, the probability that the light incident from the incident end part will be received by the spherical electric power generation part can be increased. As a result, the power generation efficiency can be further increased.

また、上記発電装置において、前記光ガイド部材の内部には、前記球状発電部で発電した電気を蓄電する蓄電部が配設されていることが好ましい。   In the above power generation device, it is preferable that a power storage unit that stores electricity generated by the spherical power generation unit is disposed inside the light guide member.

この発明では、光ガイド部材の内部に蓄電部が配設されているため、球状発電部で発電した電気を蓄電部で一時的に蓄電することができる。これにより、電気を使用する状況になった場合には、この蓄電部に蓄電されている電気を使用することにより、球状発電部の発電状態、或いは、光ガイド部材に入射する光の状態に関わらず、安定して使用することができる。この結果、球状発電部で発電した電気を使用する際における利便性を向上させることができる。   In the present invention, since the power storage unit is disposed inside the light guide member, the electricity generated by the spherical power generation unit can be temporarily stored in the power storage unit. As a result, when electricity is used, the electricity stored in the electricity storage unit is used, so that the power generation state of the spherical power generation unit or the state of light incident on the light guide member is affected. Therefore, it can be used stably. As a result, it is possible to improve convenience when using electricity generated by the spherical power generation unit.

また、上記発電装置において、前記光ガイド部材における前記反入射端部には、前記球状発電部で発電した電気で作動する電気機器が備えられていることが好ましい。   In the above power generation device, it is preferable that the anti-incident end portion of the light guide member is provided with an electric device that operates with electricity generated by the spherical power generation unit.

この発明では、反入射端部に電気機器を備えるため、球状発電部で発電した電気を、電気機器を作動させるための電気として用いることができる。この結果、外部の電源からの電気を使用することなく、電気機器を作動させることができる。   In the present invention, since the electric device is provided at the anti-incident end, the electricity generated by the spherical power generation unit can be used as electricity for operating the electric device. As a result, the electric device can be operated without using electricity from an external power source.

また、上記発電装置において、前記電気機器は、前記球状発電部で発電した電気によって発光する発光手段を含んでおり、前記発光手段は、発光時の光を前記反入射端部から前記光ガイド部材の外部に対して照射可能に設けられていることが好ましい。   In the power generation apparatus, the electric device includes a light emitting unit that emits light by electricity generated by the spherical power generation unit, and the light emitting unit emits light from the anti-incident end portion to the light guide member. It is preferable that it is provided so as to be able to irradiate the outside of the.

この発明では、電気機器である発光手段は、発光時の光を反入射端部から光ガイド部材の外部に対して照射可能に設けられているため、発電装置単体で、所望の箇所を照射することができる。この結果、所望の箇所を照射する場合における構成の簡素化を図ることができ、より確実に生産性を向上させることができる。   In the present invention, the light emitting means, which is an electrical device, is provided so as to be able to irradiate light from the light incident member to the outside of the light guide member from the non-incident end portion. be able to. As a result, it is possible to simplify the configuration when irradiating a desired location, and to improve productivity more reliably.

また、上記発電装置において、前記電気機器は、前記光ガイド部材の外部の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段で検出した検出結果を前記光ガイド部材の外部の通信装置に送信可能な通信手段と、を含んでいることが好ましい。   Further, in the power generation device, the electric device can transmit a state detection unit that detects a state outside the light guide member, and a detection result detected by the state detection unit to a communication device outside the light guide member. It is preferable that the communication means is included.

この発明では、電気機器として状態検出手段と通信手段とが用いられているため、外部の電気を消費することなく、発電装置が配設されている部分の状態の情報を取得することができ、安定して所望の情報を取得することができる。また、例えば、電力消費量の低減を目的として、状態検出手段で光ガイド部材の外部の状態を検出する場合、外部の電気を消費することなく取得することができるため、より確実に電力消費量を低減することができる。この結果、外部の電気を消費することなく、所望の位置の状態情報を継続的に取得することができる。   In this invention, since the state detection means and the communication means are used as the electrical equipment, it is possible to acquire information on the state of the portion where the power generation device is disposed without consuming external electricity, Desired information can be acquired stably. Further, for example, when the state detection unit detects the external state of the light guide member for the purpose of reducing the power consumption, it can be acquired without consuming external electricity, so the power consumption can be more reliably performed. Can be reduced. As a result, it is possible to continuously acquire state information at a desired position without consuming external electricity.

また、上記発電装置において、前記光ガイド部材の内部には、前記球状発電部で発電した電気を昇圧する昇圧部が配設されており、前記電気機器は、前記昇圧部で昇圧した電気によって作動することが好ましい。   Further, in the power generation device, a booster that boosts electricity generated by the spherical power generator is disposed inside the light guide member, and the electric device is operated by electricity boosted by the booster. It is preferable to do.

この発明では、光ガイド部材の内部に昇圧部を配設し、電気機器は、この昇圧部で昇圧した電気によって作動するため、安定して作動させることができる。この結果、電気機器の作動時の安定性を向上させることができる。   In the present invention, the booster is disposed inside the light guide member, and the electric device is operated by electricity boosted by the booster, so that it can be stably operated. As a result, the stability at the time of operation of the electric device can be improved.

本発明に係る発電装置は、発電効率を確保しつつ、生産性を向上させることができる、という効果を奏する。   The power generator according to the present invention has an effect that productivity can be improved while ensuring power generation efficiency.

図1は、実施形態1に示す発電装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the power generation device shown in the first embodiment. 図2は、図1に示す発電装置を構成する光ファイバの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical fiber constituting the power generator shown in FIG. 図3は、図1に示す発電装置が設けられる洋風便器の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a Western-style toilet equipped with the power generator shown in FIG. 図4は、実施形態2に係る発電装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the power generation device according to the second embodiment. 図5は、実施形態3に係る発電装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the power generation device according to the third embodiment. 図6は、実施形態4に係る発電装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a power generator according to the fourth embodiment. 図7は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、反射板を用いる場合の説明図である。FIG. 7 is a modified example of the power generator according to Embodiment 1, and is an explanatory diagram in the case of using a reflector. 図8は、実施形態3に係る発電装置の変形例であり、光ファイバが円形以外の断面形状で形成される場合の説明図である。FIG. 8 is a modified example of the power generation device according to the third embodiment, and is an explanatory diagram when the optical fiber is formed in a cross-sectional shape other than a circle. 図9は、図8のA−A断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図10は、実施形態3に係る発電装置の変形例であり、図9で示す形状以外の説明図である。FIG. 10 is a modified example of the power generator according to Embodiment 3, and is an explanatory view other than the shape shown in FIG. 図11は、実施形態4の変形例であり、防水窓を設ける場合における説明図である。FIG. 11 is a modified example of the fourth embodiment, and is an explanatory diagram when a waterproof window is provided. 図12は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置をノズルに設ける場合の説明図である。FIG. 12 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided in the nozzle. 図13は、図12に示すノズルの詳細図である。FIG. 13 is a detailed view of the nozzle shown in FIG. 図14は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置を部屋の隅部に設ける場合の説明図である。FIG. 14 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided at a corner of a room. 図15は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置を部屋の隅部に設ける場合の説明図である。FIG. 15 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided at a corner of a room.

以下に、本発明に係る発電装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, an embodiment of a power generator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に示す発電装置の概略図である。図2は、図1に示す発電装置を構成する光ファイバの説明図である。同図に示す発電装置1は、光ガイド部材である光ファイバ4を用いて構成されている。まず、この光ファイバ4について説明すると、断面形状が略円形の形状で形成され、円形の軸方向に延びることにより、線状、或いはコード状の形状になって設けられている。このように断面形状が略円形となる光ファイバ4は、透明の部材からなるコア6と、コア6と同様に透明の部材からなり、コア6を覆うようにコア6の周囲に設けられるクラッド8と、さらに、不透明な部材からなり、クラッド8を覆うようにクラッド8の周囲に設けられる被覆12と、を備えている。即ち、円形の内側から外側に向うに従って、コア6、クラッド8、被覆12の順で配設されている。このうち、コア6とクラッド8とは、共に透過率が高い透明のガラスや樹脂等の材料によって形成されているが、双方の材料は屈折率が異なっており、クラッド8よりもコア6の方が、屈折率が高い材料により形成されている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic diagram of the power generation device shown in the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical fiber constituting the power generator shown in FIG. The power generator 1 shown in the figure is configured using an optical fiber 4 that is a light guide member. First, the optical fiber 4 will be described. The cross-sectional shape is formed in a substantially circular shape, and the optical fiber 4 is provided in a linear or cord shape by extending in a circular axial direction. Thus, the optical fiber 4 having a substantially circular cross-sectional shape is composed of a core 6 made of a transparent member and a clad 8 made of a transparent member like the core 6 and provided around the core 6 so as to cover the core 6. And a coating 12 made of an opaque member and provided around the clad 8 so as to cover the clad 8. That is, the core 6, the clad 8, and the coating 12 are arranged in this order from the inner side to the outer side of the circle. Among these, the core 6 and the clad 8 are both formed of a material such as transparent glass or resin having a high transmittance, but both materials have different refractive indexes, and the core 6 and the clad 8 have a different refractive index. However, it is made of a material having a high refractive index.

本実施形態1に係る発電装置1では、このように設けられる光ファイバ4の内部に、外表面が受光することにより発電する球状発電部である球状太陽電池20が配設されている。この球状太陽電池20は、略球状の形状で形成されており、球状のほぼ全ての表面が受光面となって、この球状の受光面で受光した光によって発電可能な太陽電池として設けられている。   In the power generation apparatus 1 according to the first embodiment, a spherical solar cell 20 that is a spherical power generation unit that generates power when the outer surface receives light is disposed inside the optical fiber 4 thus provided. The spherical solar cell 20 is formed in a substantially spherical shape, and is provided as a solar cell capable of generating power by light received by the spherical light receiving surface, with almost the entire spherical surface serving as a light receiving surface. .

また、光ファイバ4の内部に設けられる球状太陽電池20は、光ファイバ4が有するコア6の内部に設けられており、コア6によって固定されている。このようにコア6は、球状太陽電池20を光ファイバ4の内部に配設する際における球状太陽電池20の固定部材を兼ねている。コア6によって固定されることにより、コア6の内部に配設される球状太陽電池20は、複数が光ファイバ4の内部に設けられている。この複数の球状太陽電池20は、光ファイバ4の軸方向に並んで配設されており、それぞれの球状太陽電池20の電極22が電線24によって接続されることにより、複数の球状太陽電池20は電気的に接続されている。   The spherical solar cell 20 provided inside the optical fiber 4 is provided inside the core 6 included in the optical fiber 4 and is fixed by the core 6. Thus, the core 6 also serves as a fixing member for the spherical solar cell 20 when the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4. A plurality of spherical solar cells 20 disposed inside the core 6 by being fixed by the core 6 are provided inside the optical fiber 4. The plurality of spherical solar cells 20 are arranged side by side in the axial direction of the optical fiber 4, and the plurality of spherical solar cells 20 are connected by connecting the electrodes 22 of the respective spherical solar cells 20 with electric wires 24. Electrically connected.

また、光ファイバ4の内部には、球状太陽電池20で発電した電気を昇圧する昇圧部である昇圧IC(Integrated Circuit)30が配設されている。この昇圧IC30は、電圧を昇圧して一定にすることができる電気回路として設けられている。球状太陽電池20は、電線24によって球状太陽電池20に接続されており、球状太陽電池20で発電した電気の電圧を、昇圧可能になっている。   Further, a boosting IC (Integrated Circuit) 30 that is a boosting unit that boosts the electricity generated by the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4. The step-up IC 30 is provided as an electric circuit that can step up the voltage and make it constant. The spherical solar cell 20 is connected to the spherical solar cell 20 by an electric wire 24 so that the voltage of electricity generated by the spherical solar cell 20 can be boosted.

さらに、光ファイバ4の内部には、球状太陽電池20で発電した電気で作動する電気機器が備えられている。具体的には、この電気機器として、球状太陽電池20で発電した電気によって発光する発光手段であるLED(Light Emitting Diode)チップ40が設けられている。このLEDチップ40は、電線24によって昇圧IC30に接続されており、球状太陽電池20で発電し、昇圧IC30で昇圧した電気によって、当該LEDチップ40が有する発光部42が発光する。即ち、光ファイバ4の内部では、LEDチップ40と球状太陽電池20との間に、昇圧IC30が介在しており、LEDチップ40は、昇圧IC30から供給される電気によって発光可能になっている。   Furthermore, an electric device that operates with electricity generated by the spherical solar cell 20 is provided inside the optical fiber 4. Specifically, an LED (Light Emitting Diode) chip 40 that is a light emitting means that emits light by electricity generated by the spherical solar cell 20 is provided as the electric device. The LED chip 40 is connected to the booster IC 30 by the electric wire 24, and the light emitting unit 42 included in the LED chip 40 emits light by the electricity generated by the spherical solar cell 20 and boosted by the booster IC 30. That is, in the optical fiber 4, the booster IC 30 is interposed between the LED chip 40 and the spherical solar cell 20, and the LED chip 40 can emit light by electricity supplied from the booster IC 30.

また、LEDチップ40は、コード状に形成された光ファイバ4の一端側に配設されており、発光部42が、光ファイバ4におけるLEDチップ40が配設されている側の端部から、光ファイバ4の外方に面する向きで配設されている。   Further, the LED chip 40 is disposed on one end side of the optical fiber 4 formed in a cord shape, and the light emitting unit 42 is connected to the end portion of the optical fiber 4 on the side where the LED chip 40 is disposed, The optical fiber 4 is disposed so as to face outward.

光ファイバ4の両端部のうち、このようにLEDチップ40が配設され、LEDチップ40の発光部42が位置する側の端部は、発光部42の発光時に、発光した光によって光ファイバ4の外部を照射可能な照射端部16になっている。これに対し、光ファイバ4の両端部のうち、LEDチップ40が配設されている側の端部の反対側の端部は、光ファイバ4の外部の光が光ファイバ4内に入射可能な端部である入射端部14となっている。即ち、照射端部16は、入射端部14を基準で見た場合に、入射端部14の反対側の端部である反入射端部として設けられている。   Of the both ends of the optical fiber 4, the LED chip 40 is disposed in this way, and the end of the LED chip 40 on the side where the light emitting unit 42 is located is caused by the emitted light when the light emitting unit 42 emits light. The irradiation end portion 16 is capable of irradiating the outside. On the other hand, of the both ends of the optical fiber 4, light outside the optical fiber 4 can enter the optical fiber 4 at the end opposite to the end where the LED chip 40 is disposed. It is the incident end 14 which is an end. That is, the irradiation end portion 16 is provided as a non-incident end portion that is an end portion on the opposite side of the incident end portion 14 when the incident end portion 14 is viewed with reference.

図3は、図1に示す発電装置が設けられる洋風便器の斜視図である。光ファイバ4内に球状太陽電池20が配設されることによって構成される発電装置1は、様々な場所で用いることができるが、一例として、発電装置1を洋風便器50に設ける場合について説明する。図3に示す洋風便器50は、便鉢52の後部上面にロータンク56が設置されており、ロータンク56の前側には便座ボックス58が設置されている。この便座ボックス58には、便座60と便蓋62とが上下方向回転自在に取り付けられている。これらの便座60と便蓋62とは、独立して回転させることができ、便座60を使用する場合は、便蓋62は起立させた状態で便座60のみ倒し、洋風便器50の不使用時には、便座60と便蓋62とを共に倒した状態にする。洋風便器50の不使用時には、このように便蓋62を倒すことにより、便鉢52の上面の開口部分を便蓋62で塞ぐ。   FIG. 3 is a perspective view of a Western-style toilet equipped with the power generator shown in FIG. The power generation device 1 configured by disposing the spherical solar cell 20 in the optical fiber 4 can be used in various places. As an example, the case where the power generation device 1 is provided in the Western-style toilet 50 will be described. . In the Western-style toilet 50 shown in FIG. 3, a low tank 56 is installed on the rear upper surface of the toilet bowl 52, and a toilet seat box 58 is installed on the front side of the low tank 56. A toilet seat 60 and a toilet lid 62 are attached to the toilet seat box 58 so as to be rotatable in the vertical direction. The toilet seat 60 and the toilet lid 62 can be rotated independently. When the toilet seat 60 is used, only the toilet seat 60 is tilted while the toilet lid 62 is raised, and when the Western-style toilet 50 is not used, The toilet seat 60 and the toilet lid 62 are both brought down. When the Western-style toilet 50 is not used, the toilet lid 62 is tilted in this manner, thereby closing the opening on the upper surface of the toilet bowl 52 with the toilet lid 62.

本実施形態1に係る発電装置1は、このように設けられる洋風便器50の便蓋62に、照射端部16側が配置される状態で取り付けられている。詳しくは、発電装置1は、便蓋62における便座60側の面、即ち、便蓋62を倒した場合における下面側に、照射端部16に配設されるLEDチップ40の発光部42が露出する状態で取り付けられている。このため、発電装置1は、便蓋62を倒した状態では、LEDチップ40の発光部42が便鉢52の内側に面する状態で設けられている。なお、このように発電装置1を洋風便器50に設ける場合には、LEDチップ40は、点灯時に発光部42から紫外線を照射可能なLEDチップ40が用いられる。また、この場合、便鉢52の内面や上面には、酸化チタン等の光触媒層が設けられる。   The power generation device 1 according to the first embodiment is attached to the toilet lid 62 of the Western-style toilet 50 provided in this manner in a state where the irradiation end portion 16 side is disposed. Specifically, in the power generation device 1, the light emitting portion 42 of the LED chip 40 disposed in the irradiation end portion 16 is exposed on the toilet seat 60 side surface of the toilet lid 62, that is, on the lower surface side when the toilet lid 62 is tilted. It is attached in the state to do. For this reason, the power generation device 1 is provided in a state where the light emitting portion 42 of the LED chip 40 faces the inside of the toilet bowl 52 when the toilet lid 62 is tilted. When the power generation device 1 is provided in the Western-style toilet 50 as described above, the LED chip 40 that can irradiate ultraviolet rays from the light emitting unit 42 at the time of lighting is used. In this case, a photocatalyst layer such as titanium oxide is provided on the inner surface and upper surface of the toilet bowl 52.

また、便座ボックス58内には、LEDチップ40の点灯状態を制御する電源回路(図示略)が設けられている。この電源回路は、便蓋62の起立検知センサ(図示略)と連動しており、便蓋62が起立するとLEDチップ40を消灯させ、便蓋62が倒れるとLEDチップ40を点灯させるよう構成されている。即ち、電源回路は、発電装置1における球状太陽電池20とLEDチップ40との間の電気経路に接続されており、球状太陽電池20側からLEDチップ40側への電気の供給と遮断とを切り替え可能になっている。また、このように照射端部16が洋風便器50の便蓋62に取り付けられる発電装置1の入射端部14は、屋外や窓際、または、屋内において室内灯(図示省略)の点灯時間が長い部屋等、比較的長時間光が照射される部分に配設されている。   In the toilet seat box 58, a power supply circuit (not shown) for controlling the lighting state of the LED chip 40 is provided. This power supply circuit is interlocked with a standing detection sensor (not shown) of the toilet lid 62, and is configured to turn off the LED chip 40 when the toilet lid 62 stands up and turn on the LED chip 40 when the toilet lid 62 falls down. ing. That is, the power supply circuit is connected to an electrical path between the spherical solar cell 20 and the LED chip 40 in the power generation device 1 and switches between supply and interruption of electricity from the spherical solar cell 20 side to the LED chip 40 side. It is possible. In addition, the incident end portion 14 of the power generator 1 in which the irradiation end portion 16 is attached to the toilet lid 62 of the Western-style toilet 50 in this manner is a room where the lighting time of the indoor lamp (not shown) is long outdoors, at the window, or indoors. Etc., which are disposed in a portion irradiated with light for a relatively long time.

この実施形態1に係る発電装置1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。発電装置1は、光ファイバ4に球状太陽電池20等が設けられることにより構成されているが、発電装置1の入射端部14には、LEDチップ40等の機器が配設されていないため、光ファイバ4のコア6に対して、外部から光が入射可能な状態になっている。また、この入射端部14は、比較的長時間光が照射される部分に配設されている。このため、発電装置1を構成する光ファイバ4には、太陽光等の環境光が、入射端部14から入射する。   The power generator 1 according to Embodiment 1 has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below. The power generation device 1 is configured by providing the optical fiber 4 with the spherical solar cell 20 or the like, but the incident end portion 14 of the power generation device 1 is not provided with a device such as the LED chip 40. Light can enter the core 6 of the optical fiber 4 from the outside. Further, the incident end portion 14 is disposed in a portion where light is irradiated for a relatively long time. For this reason, ambient light such as sunlight enters the optical fiber 4 constituting the power generation device 1 from the incident end portion 14.

ここで、光ファイバ4は、共に透明な部材で形成され、且つ、屈折率が異なるコア6とクラッド8とを有しており、内部に入射した光を伝導可能になっている。つまり、コア6とクラッド8とは、共に透明な部材によって形成されるため、光を透過可能になっているが、双方は屈折率が異なるため、これらに入射した光は、双方の部材の境界部分で反射する。例えば、コア6に入射した光は、コア6とクラッド8との境界部分である境界面10で反射する。このため、光ファイバ4は、入射端部14から光ファイバ4内に入射した光を、照射端部16側に導くことが可能になっている。従って、入射端部14からコア6に入射した光は、境界面10で反射しながら入射端部14側から照射端部16側にコア6内を進むが、このコア6には、球状太陽電池20が配設されている。このため、コア6内を進む光のうち、少なくとも一部の光は、球状太陽電池20に対して照射される。   Here, the optical fiber 4 is formed of a transparent member, and has a core 6 and a clad 8 having different refractive indexes, so that light incident on the inside can be conducted. That is, since the core 6 and the clad 8 are both formed by transparent members, they can transmit light. However, since both have different refractive indexes, the light incident on these is the boundary between both members. Reflects on the part. For example, the light incident on the core 6 is reflected by the boundary surface 10 that is a boundary portion between the core 6 and the clad 8. For this reason, the optical fiber 4 can guide the light that has entered the optical fiber 4 from the incident end portion 14 to the irradiation end portion 16 side. Therefore, the light incident on the core 6 from the incident end 14 travels in the core 6 from the incident end 14 side to the irradiation end 16 side while being reflected by the boundary surface 10. 20 is arranged. For this reason, at least a part of the light traveling in the core 6 is irradiated to the spherical solar cell 20.

また、コア6の内部に配設される球状太陽電池20は、複数が配設されているが、コア6内を進む光が球状太陽電池20に対して照射された場合には、光を受光した1つ1つの球状太陽電池20で、受光した光によって発電をする。その際に、球状太陽電池20は、それぞれが球状に形成され、球状の受光面で受光した光によって発電可能であるため、球状太陽電池20は、あらゆる方向からの光によって発電を行うことができる。従って、複数の球状太陽電池20は、境界面10で反射しながらコア6を進むことにより、様々な方向から球状太陽電池20に照射される光を、それぞれの球状太陽電池20で受光し、この受光した光によって発電することができる。   In addition, a plurality of spherical solar cells 20 disposed inside the core 6 are disposed. However, when light traveling through the core 6 is irradiated onto the spherical solar cells 20, the light is received. Each of the spherical solar cells 20 generates electric power with the received light. At that time, each of the spherical solar cells 20 is formed in a spherical shape and can generate electric power with light received by the spherical light receiving surface. Therefore, the spherical solar cell 20 can generate electric power with light from all directions. . Accordingly, the plurality of spherical solar cells 20 travels through the core 6 while being reflected at the boundary surface 10, so that the light irradiated to the spherical solar cells 20 from various directions is received by the respective spherical solar cells 20. Electricity can be generated by the received light.

球状太陽電池20では、このようにコア6に入射した光によって発電を行い、この球状太陽電池20で発電をした電気は、昇圧IC30に送られる。昇圧IC30は、球状太陽電池20から送られた電気の電圧を昇圧し、LEDチップ40に送る。これにより、LEDチップ40は作動し、発光部42が発光をするが、照射端部16に配設されるLEDチップ40は、発光部42が、光ファイバ4の外方に面する向きで設けられている。このため、LEDチップ40の発光部42が発光した場合には、LEDチップ40は、発光時の光を照射端部16から光ファイバ4の外部に対して照射する。   In the spherical solar cell 20, electricity is generated by the light incident on the core 6 in this way, and electricity generated by the spherical solar cell 20 is sent to the booster IC 30. The step-up IC 30 steps up the voltage of electricity sent from the spherical solar cell 20 and sends it to the LED chip 40. As a result, the LED chip 40 operates and the light emitting unit 42 emits light, but the LED chip 40 disposed at the irradiation end 16 is provided with the light emitting unit 42 facing the outside of the optical fiber 4. It has been. For this reason, when the light emitting part 42 of the LED chip 40 emits light, the LED chip 40 irradiates the outside of the optical fiber 4 from the irradiation end part 16 with light at the time of light emission.

具体的には、本実施形態1における発電装置1で用いられるLEDチップ40は、紫外線を照射可能なLEDチップ40であるため、発光部42が発光した場合には、照射端部16から光ファイバ4の外部に対して紫外線を照射する。また、洋風便器50は、便蓋62が起立するとLEDチップ40を消灯させ、便蓋62が倒れるとLEDチップ40を点灯させるよう構成されているため、LEDチップ40は、便蓋62が倒れた際に、発光部42から紫外線を照射する。   Specifically, since the LED chip 40 used in the power generation device 1 according to the first embodiment is an LED chip 40 that can irradiate ultraviolet rays, when the light emitting unit 42 emits light, the optical fiber from the irradiation end 16 is used. 4 is irradiated with ultraviolet rays. The Western-style toilet 50 is configured to turn off the LED chip 40 when the toilet lid 62 stands up and turn on the LED chip 40 when the toilet lid 62 falls down. At that time, the light emitting unit 42 irradiates ultraviolet rays.

発電装置1は、便蓋62を倒した場合における下面側に、LEDチップ40の発光部42が露出する状態で取り付けられているため、このように発光部42から紫外線を照射する場合には、便蓋62の下方に向けて、即ち、便鉢52に向けて照射する。これにより、紫外線が照射される便鉢52内は、この紫外線によって紫外線殺菌が行われる。また、便鉢52の内面や上面には、光触媒層が設けられているため、発光部42からの紫外線が便鉢52に照射された場合には、紫外線は、光触媒層に照射される。これにより、光触媒層は励起し、活性酸素が発生することにより、便鉢52の内面に付着した有機物が分解される。   Since the power generation device 1 is attached in a state where the light emitting portion 42 of the LED chip 40 is exposed on the lower surface side when the toilet lid 62 is tilted, when the ultraviolet light is emitted from the light emitting portion 42 in this way, Irradiation is directed downward of the toilet lid 62, that is, toward the toilet bowl 52. Thereby, the inside of the toilet bowl 52 irradiated with ultraviolet rays is sterilized by ultraviolet rays. Moreover, since the photocatalyst layer is provided in the inner surface and upper surface of the toilet bowl 52, when the toilet bowl 52 is irradiated with the ultraviolet-ray from the light emission part 42, an ultraviolet-ray will be irradiated to a photocatalyst layer. As a result, the photocatalyst layer is excited and active oxygen is generated, so that organic substances attached to the inner surface of the toilet bowl 52 are decomposed.

以上の発電装置1は、入射端部14から入射した光を照射端部16側に導く光ファイバ4の内部に、外表面が受光することにより発電する球状太陽電池20が配設されることにより設けられている。球状太陽電池20は、このように外表面で受光した光によって発電することができるため、球状太陽電池20に光が照射された場合には、その光の方向や球状太陽電池20の受光位置に関わらず、受光した光を用いて発電することができる。これにより、球状太陽電池20は、光ファイバ4の内部を通る光によって効果的に発電することができる。また、球状太陽電池20は、このように受光する光の向きや受光する位置に関わらず発電を行うことができるため、発電装置1の製造時に球状太陽電池20を光ファイバ4の内部に配設する際に、光ファイバ4内を通る光に対する球状太陽電池20の位置や向きを調節する必要がなく、容易に配設することができる。この結果、発電効率を確保しつつ、生産性を向上させることができる。   In the power generation device 1 described above, the spherical solar cell 20 that generates power when the outer surface receives light is disposed inside the optical fiber 4 that guides the light incident from the incident end portion 14 to the irradiation end portion 16 side. Is provided. Since the spherical solar cell 20 can generate power by the light received on the outer surface in this way, when the spherical solar cell 20 is irradiated with light, the direction of the light or the light receiving position of the spherical solar cell 20 is detected. Regardless, power can be generated using the received light. Thereby, the spherical solar cell 20 can generate electric power effectively by the light passing through the inside of the optical fiber 4. Further, since the spherical solar cell 20 can generate power regardless of the direction of light received and the position where light is received, the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4 when the power generation device 1 is manufactured. In doing so, it is not necessary to adjust the position and orientation of the spherical solar cell 20 with respect to the light passing through the optical fiber 4, and can be easily arranged. As a result, productivity can be improved while ensuring power generation efficiency.

また、球状太陽電池20は、入射端部14から入射した光を照射端部16側に導くコア6に配設されているため、光ファイバ4の内部に光が入射した場合には、コア6を通る光を球状太陽電池20で受光することができる。この結果、光ファイバ4に光が入射した場合に、この光を用いて球状太陽電池20でより確実に発電することができ、より確実に発電効率を向上させることができる。   Further, since the spherical solar cell 20 is disposed in the core 6 that guides the light incident from the incident end portion 14 to the irradiation end portion 16 side, when the light enters the optical fiber 4, the core 6. Can be received by the spherical solar cell 20. As a result, when light enters the optical fiber 4, it is possible to more reliably generate power with the spherical solar cell 20 using this light, and to improve the power generation efficiency more reliably.

また、コア6は、球状太陽電池20の固定部材を兼ねているため、球状太陽電池20を固定するための専用の部材を設けることなく、光ファイバ4の内部に球状太陽電池20を配設することができる。また、部材の界面が減るため、界面での反射ロスを低減することができる。この結果、発電効率を向上させつつ、より確実に生産性を向上させることができる。   Further, since the core 6 also serves as a fixing member for the spherical solar cell 20, the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4 without providing a dedicated member for fixing the spherical solar cell 20. be able to. Further, since the interface of the members is reduced, reflection loss at the interface can be reduced. As a result, productivity can be improved more reliably while improving power generation efficiency.

また、光ファイバ4における照射端部16には、球状太陽電池20で発電した電気で作動する電気機器であるLEDチップ40が備えられているため、球状太陽電池20で発電した電気を、LEDチップ40を作動させるための電気として用いることができる。この結果、外部の電源からの電気を使用することなく、LEDチップ40等の電気機器を作動させることができる。   Moreover, since the irradiation end part 16 in the optical fiber 4 is provided with the LED chip 40 which is an electric device that operates with electricity generated by the spherical solar cell 20, the electricity generated by the spherical solar cell 20 is converted into the LED chip. 40 can be used as electricity for operating. As a result, an electric device such as the LED chip 40 can be operated without using electricity from an external power source.

また、LEDチップ40は、発光時の光を照射端部16から光ファイバ4の外部に対して照射可能に設けられているため、発電装置1単体で、所望の箇所を照射することができる。この結果、所望の箇所を照射する場合における構成の簡素化を図ることができ、より確実に生産性を向上させることができる。   Moreover, since the LED chip 40 is provided so that the light at the time of light emission can be irradiated to the exterior of the optical fiber 4 from the irradiation end part 16, it can irradiate a desired location with the electric power generating apparatus 1 single-piece | unit. As a result, it is possible to simplify the configuration when irradiating a desired location, and to improve productivity more reliably.

また、光ファイバ4の内部には、球状太陽電池20で発電した電気を昇圧する昇圧IC30が配設されており、LEDチップ40は、このように昇圧IC30で昇圧した電気によって作動し、発光するため、安定して発光させることができる。この結果、LEDチップ40等の電気機器を作動させる場合における作動の安定性を向上させることができる。   Further, a booster IC 30 that boosts the electricity generated by the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4, and the LED chip 40 operates and emits light by the electricity boosted by the booster IC 30 in this way. Therefore, it is possible to emit light stably. As a result, it is possible to improve the stability of operation when an electric device such as the LED chip 40 is operated.

[実施形態2]
実施形態2に係る発電装置70は、実施形態1に係る発電装置1と略同様の構成であるが、光ガイド部材として光ダクト72を用いている点に特徴がある。他の構成は実施形態1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
[Embodiment 2]
The power generation device 70 according to the second embodiment has substantially the same configuration as the power generation device 1 according to the first embodiment, but is characterized in that an optical duct 72 is used as a light guide member. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given.

図4は、実施形態2に係る発電装置の概略図である。実施形態2に係る発電装置70では、光ガイド部材として、光ダクト72が用いられている。この光ダクト72は、内側が空洞になる筒状の形状で形成されており、筒状の内壁は、鏡面状に処理されている。このように、鏡面状に処理されている光ダクト72の内壁は、光を反射可能な反射面74として設けられている。なお、筒状の形状で形成される光ダクト72は、断面形状が円形となる円筒や、断面形状が多角形となる角筒の形状で形成されていてもよい。   FIG. 4 is a schematic diagram of the power generation device according to the second embodiment. In the power generation apparatus 70 according to the second embodiment, the light duct 72 is used as the light guide member. The optical duct 72 is formed in a cylindrical shape having a hollow inside, and the cylindrical inner wall is processed into a mirror surface. As described above, the inner wall of the optical duct 72 processed in a mirror shape is provided as a reflective surface 74 capable of reflecting light. In addition, the optical duct 72 formed in a cylindrical shape may be formed in the shape of a cylinder whose cross-sectional shape is a circle or a square tube whose cross-sectional shape is a polygon.

球状太陽電池20は、このように設けられる光ダクト72の内部に複数が配設されており、複数の球状太陽電池20は、電極22同士が電線24で接続されることにより、電気的に接続されている。また、この光ダクト72にも、昇圧IC30とLEDチップ40とが内設されており、LEDチップ40は、筒状の形状で形成される光ダクト72の両端部のうち一端側に、発光部42が光ダクト72の外方を向く向きで配設されている。本実施形態2に係る発電装置70では、LEDチップ40は、発光時に赤色や青色や黄色等の可視光を発光部42から照射するLEDチップ40になっている。   A plurality of spherical solar cells 20 are arranged inside the optical duct 72 provided in this way, and the plurality of spherical solar cells 20 are electrically connected by connecting the electrodes 22 with each other through the electric wires 24. Has been. The optical duct 72 also includes a booster IC 30 and an LED chip 40. The LED chip 40 has a light emitting portion on one end side of both ends of the optical duct 72 formed in a cylindrical shape. 42 is arranged in a direction facing the outside of the optical duct 72. In the power generation device 70 according to the second embodiment, the LED chip 40 is an LED chip 40 that emits visible light such as red, blue, and yellow from the light emitting unit 42 during light emission.

また、本実施形態2に係る発電装置70においても、このようにLEDチップ40が配設されている側の端部は照射端部16として設けられており、光ダクト72における反対側の端部は、光ダクト72の外部の光が入射可能な端部である入射端部14となっている。これらの入射端部14と照射端部16とのうち、入射端部14は、比較的長時間光が照射される部分に配設されており、照射端部16は、室内や屋外等においてLEDチップ40からの光を照射する所望の位置に配設されている。   Also, in the power generation device 70 according to the second embodiment, the end on the side where the LED chip 40 is disposed in this way is provided as the irradiation end 16, and the opposite end of the light duct 72 is provided. Is the incident end 14 which is an end where light outside the optical duct 72 can enter. Of these incident end portion 14 and irradiation end portion 16, incident end portion 14 is disposed in a portion that is irradiated with light for a relatively long time, and irradiation end portion 16 is an LED in the room or outdoors. It is disposed at a desired position where light from the chip 40 is irradiated.

この実施形態2に係る発電装置70は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。発電装置70は、内側が空洞の光ダクト72に球状太陽電池20等が配設されることにより設けられているため、光ダクト72の内部に対して外部から光が入射可能な状態になっている。また、光ダクト72の入射端部14は、比較的長時間光が照射される部分に配設されているため、光ダクト72の内部には、太陽光等の環境光が入射端部14から入射する。   The power generator 70 according to Embodiment 2 has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below. Since the power generation device 70 is provided by arranging the spherical solar cell 20 or the like in the optical duct 72 having a hollow inside, the power generation device 70 is in a state in which light can be incident on the inside of the optical duct 72 from the outside. Yes. Further, since the incident end portion 14 of the light duct 72 is disposed in a portion that is irradiated with light for a relatively long time, ambient light such as sunlight enters the light duct 72 from the incident end portion 14. Incident.

光ダクト72の外部の光が入射端部14から光ダクト72の内部に入射した場合、この光は、光ダクト72の内側に形成される反射面74で反射を繰り返しながら、照射端部16の方向に向う。光ダクト72は、内部に入射した光を反射面74で反射することにより、入射端部14から入射した光を、照射端部16側に導くことが可能になっている。このため、入射端部14から光ダクト72内に入射した光は、反射面74で反射しながら照射端部16の方向に進む。その際に、光ダクト72の内部には、球状太陽電池20が配設されているため、光ダクト72内を進む光の少なくとも一部は、球状太陽電池20に対して照射される。   When light outside the light duct 72 is incident on the inside of the light duct 72 from the incident end portion 14, this light is repeatedly reflected by the reflecting surface 74 formed inside the light duct 72, and the light at the irradiation end portion 16. Turn in the direction. The light duct 72 is capable of guiding the light incident from the incident end portion 14 to the irradiation end portion 16 side by reflecting the light incident on the inside by the reflecting surface 74. For this reason, the light that has entered the optical duct 72 from the incident end 14 travels in the direction of the irradiation end 16 while being reflected by the reflecting surface 74. At this time, since the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical duct 72, at least a part of the light traveling in the optical duct 72 is irradiated to the spherical solar cell 20.

このように、光ダクト72内を進む光が球状太陽電池20に照射された場合、球状太陽電池20は、この光によって発電し、発電をした電気は、昇圧IC30に送られる。昇圧IC30は、このように送られた電気の電圧を昇圧してLEDチップ40に送り、LEDチップ40は、この電気によって発光部42が発光をする。これにより、LEDチップ40は、発光時の光を光ダクト72の外部に対して照射する。本実施形態2に係る発電装置70で用いられるLEDチップ40は、可視光を発光部42から照射するLEDチップ40になっているため、このようにLEDチップ40の発光部42からの光を光ダクト72の外部に照射した場合、発電装置70からは、所定の色の光が照射される。これにより、外部電源からの電気を用いることなく、LEDチップ40が発光する光を、室内や屋外においてイルミネーション等に用いる光として使用することができる。   As described above, when the light traveling in the optical duct 72 is irradiated onto the spherical solar cell 20, the spherical solar cell 20 generates power with this light, and the generated electricity is sent to the booster IC 30. The step-up IC 30 steps up the voltage of the electricity sent in this way and sends it to the LED chip 40, and the LED chip 40 causes the light emitting unit 42 to emit light by this electricity. Thereby, the LED chip 40 irradiates the outside of the light duct 72 with light at the time of light emission. Since the LED chip 40 used in the power generation device 70 according to the second embodiment is the LED chip 40 that emits visible light from the light emitting unit 42, the light from the light emitting unit 42 of the LED chip 40 is thus emitted as light. When the outside of the duct 72 is irradiated, light of a predetermined color is irradiated from the power generation device 70. Thereby, the light emitted from the LED chip 40 can be used as light used for illumination or the like indoors or outdoors without using electricity from an external power source.

以上の発電装置70は、入射端部14から入射した光を照射端部16側に導く光ダクト72の内部に、光の方向や光を受光する位置に関わらず、受光した光によって発電可能な球状太陽電池20が配設されることにより設けられている。これにより、光ダクト72に入射した光によって、球状太陽電池20で効果的に発電することができる。また、発電装置70の製造時に、球状太陽電池20で受光する光の向きや受光する位置等を調節することなく、内側が空洞になっている光ダクト72の内部に球状太陽電池20を設けることによって発電可能にすることができるため、容易に製造することができる。この結果、発電効率を確保しつつ、生産性を向上させることができる。   The power generation device 70 described above can generate power with the received light in the optical duct 72 that guides the light incident from the incident end 14 to the irradiation end 16, regardless of the direction of light or the position where the light is received. The spherical solar cell 20 is provided by being disposed. Thereby, the spherical solar cell 20 can generate electric power effectively by the light incident on the optical duct 72. In addition, the spherical solar cell 20 is provided inside the optical duct 72 having a hollow inside without adjusting the direction of light received by the spherical solar cell 20 or the position where the light is received when the power generation device 70 is manufactured. Therefore, it can be easily manufactured. As a result, productivity can be improved while ensuring power generation efficiency.

[実施形態3]
実施形態3に係る発電装置80は、実施形態1に係る発電装置1と略同様の構成であるが、球状太陽電池20で発電した電気を蓄電する蓄電素子82が備えられている点に特徴がある。他の構成は実施形態1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
[Embodiment 3]
The power generation device 80 according to the third embodiment has substantially the same configuration as the power generation device 1 according to the first embodiment, but is characterized in that a power storage element 82 that stores electricity generated by the spherical solar cell 20 is provided. is there. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given.

図5は、実施形態3に係る発電装置の概略図である。実施形態3に係る発電装置80では、実施形態1に係る発電装置1と同様に、光ファイバ4が有するコア6の内部に球状太陽電池20と昇圧IC30とが配設され、照射端部16付近にLEDチップ40が配設されている。さらに、コア6の内部、即ち、光ファイバ4の内部には、球状太陽電池20で発電した電気を蓄電する蓄電部である蓄電素子82が配設されている。この蓄電素子82は、電線24によって球状太陽電池20と昇圧IC30とに接続されており、発電装置80の電気経路における球状太陽電池20と昇圧IC30との間に設けられている。このように、発電装置80で用いられる蓄電素子82は、放電量が少ない二次電池やコンデンサ等の超低リーク素子が用いられる。   FIG. 5 is a schematic diagram of the power generation device according to the third embodiment. In the power generation device 80 according to the third embodiment, similarly to the power generation device 1 according to the first embodiment, the spherical solar cell 20 and the booster IC 30 are disposed inside the core 6 of the optical fiber 4, and the vicinity of the irradiation end portion 16. The LED chip 40 is disposed on the surface. Furthermore, a power storage element 82, which is a power storage unit that stores electricity generated by the spherical solar cell 20, is disposed inside the core 6, that is, inside the optical fiber 4. The storage element 82 is connected to the spherical solar cell 20 and the booster IC 30 by the electric wire 24, and is provided between the spherical solar cell 20 and the booster IC 30 in the electric path of the power generation device 80. As described above, the storage element 82 used in the power generation device 80 is an ultra-low leak element such as a secondary battery or a capacitor with a small discharge amount.

この実施形態3に係る発電装置80は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。発電装置80は、実施形態1に係る発電装置1と同様に、光ファイバ4に球状太陽電池20等が設けられることにより構成されている。このため、光ファイバ4の外部の光が入射端部14からコア6に入射した場合には、この光は、境界面10で反射しながら照射端部16側に進み、コア6に配設されている球状太陽電池20に対して照射される。球状太陽電池20は、この光を受光することにより、発電する。   The power generator 80 according to Embodiment 3 has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below. The power generation device 80 is configured by providing the optical fiber 4 with the spherical solar cell 20 or the like, similarly to the power generation device 1 according to the first embodiment. For this reason, when light outside the optical fiber 4 enters the core 6 from the incident end 14, the light travels toward the irradiation end 16 while being reflected by the boundary surface 10, and is disposed on the core 6. The spherical solar cell 20 is irradiated. The spherical solar cell 20 generates electricity by receiving this light.

このように、球状太陽電池20で発電した電気は、蓄電素子82に送られ、蓄電素子82で蓄電をする。蓄電素子82は、球状太陽電池20で発電した場合は蓄電を行うため、蓄電量が蓄電容量の100%に達するまでは、球状太陽電池20で発電し続ける限り蓄電をする。即ち、蓄電素子82は、LEDチップ40の発光状態に関わらず蓄電をする。   Thus, the electricity generated by the spherical solar cell 20 is sent to the power storage element 82 and stored in the power storage element 82. The power storage element 82 stores power when power is generated by the spherical solar cell 20. Therefore, the power storage element 82 stores power as long as power generation by the spherical solar cell 20 continues until the amount of power storage reaches 100% of the power storage capacity. That is, the power storage element 82 stores power regardless of the light emitting state of the LED chip 40.

昇圧IC30には、このように蓄電素子82で蓄電した電気が送られる。昇圧IC30は、この電気の電圧を昇圧した後、LEDチップ40に送り、LEDチップ40の発光部42を発光させる。発電装置80は、これにより光ファイバ4の外部に対して照射する。例えば、LEDチップ40が紫外線を照射するLEDチップ40で、発電装置80が実施形態1に係る発電装置1と同様な形態で洋風便器50の便蓋62に設けられている場合には、便蓋62を倒した際に、便鉢52内に紫外線を照射する。   The boosted IC 30 is supplied with electricity stored in the storage element 82 in this way. The step-up IC 30 boosts this electric voltage and then sends it to the LED chip 40 to cause the light-emitting portion 42 of the LED chip 40 to emit light. Thus, the power generation device 80 irradiates the outside of the optical fiber 4. For example, when the LED chip 40 is an LED chip 40 that irradiates ultraviolet rays and the power generation device 80 is provided on the toilet lid 62 of the Western-style toilet 50 in the same form as the power generation device 1 according to the first embodiment, When 62 is defeated, the toilet bowl 52 is irradiated with ultraviolet rays.

その際に、LEDチップ40は、蓄電素子82で蓄電し、昇圧IC30で昇圧した電気によって発光するため、球状太陽電池20の発電状態に関わらず発光する。このため、蓄電素子82に電気が蓄電されている限り、入射端部14から光ファイバ4内に光が入射しない場合や、光ファイバ4内に入射する光の光量が少ない場合でも、LEDチップ40は発光する。   At that time, the LED chip 40 is charged by the electricity storage element 82 and emits light by electricity boosted by the booster IC 30, so that it emits light regardless of the power generation state of the spherical solar cell 20. Therefore, as long as electricity is stored in the storage element 82, the LED chip 40 can be used even when light does not enter the optical fiber 4 from the incident end 14 or when the amount of light incident on the optical fiber 4 is small. Emits light.

以上の発電装置80は、光ファイバ4の内部には、球状太陽電池20で発電した電気を蓄電する蓄電素子82が配設されているため、光ファイバ4に入射した光によって球状太陽電池20で発電した場合に、この電気を一時的に蓄電することができる。これにより、電気を使用する状況になった場合には、このように蓄電素子82に蓄電されている電気を使用することにより、球状太陽電池20の発電状態、或いは、光ファイバ4に入射する光の状態に関わらず、安定して使用することができる。この結果、球状太陽電池20で発電した電気を使用する際における利便性を向上させることができる。   In the above power generation device 80, the storage element 82 that stores electricity generated by the spherical solar cell 20 is disposed inside the optical fiber 4. When electricity is generated, this electricity can be temporarily stored. As a result, when it comes to the situation where electricity is used, the electricity stored in the storage element 82 is used in this way, so that the power generation state of the spherical solar cell 20 or the light incident on the optical fiber 4 can be obtained. Regardless of the state, it can be used stably. As a result, the convenience in using the electricity generated by the spherical solar cell 20 can be improved.

[実施形態4]
実施形態4に係る発電装置90は、実施形態3に係る発電装置80と略同様の構成であるが、球状太陽電池20で発電した電気で作動する電気機器として環境センサ94と通信モジュール96とが用いられている点に特徴がある。他の構成は実施形態3と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
[Embodiment 4]
The power generation device 90 according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as that of the power generation device 80 according to the third embodiment, but includes an environment sensor 94 and a communication module 96 as electric devices that are operated by electricity generated by the spherical solar cell 20. It is characterized in that it is used. Since other configurations are the same as those of the third embodiment, the description thereof is omitted and the same reference numerals are given.

図6は、実施形態4に係る発電装置の概略図である。実施形態4の係る発電装置90は、実施形態3に係る発電装置80と同様に、光ファイバ4が有するコア6の内部に球状太陽電池20と蓄電素子82と昇圧IC30とが配設されている。また、この実施形態4に係る発電装置90では、実施形態3に係る発電装置80とは異なり、電気機器として、光ファイバ4の外部の状態を検出する状態検出手段である環境センサ94と、環境センサ94で検出した検出結果を光ファイバ4の外部の通信装置(図示省略)に送信可能な通信手段である通信モジュール96と、が用いられている。   FIG. 6 is a schematic diagram of a power generator according to the fourth embodiment. Similar to the power generation device 80 according to the third embodiment, the power generation device 90 according to the fourth embodiment includes the spherical solar cell 20, the storage element 82, and the booster IC 30 disposed inside the core 6 of the optical fiber 4. . Also, in the power generation device 90 according to the fourth embodiment, unlike the power generation device 80 according to the third embodiment, as an electrical device, an environmental sensor 94 that is a state detection unit that detects a state outside the optical fiber 4, and an environment A communication module 96 that is a communication means capable of transmitting a detection result detected by the sensor 94 to a communication device (not shown) outside the optical fiber 4 is used.

このうち、環境センサ94としては、例えば、光ファイバ4の外部の照度を検出する照度センサが用いられる。また、通信モジュール96は、離れた場所に位置する通信機器との間で電波によって通信可能になっており、本実施形態4に係る発電装置90が家の中で用いられる場合には、例えば、家で使用する他の電気機器の使用状態の制御も可能な通信機器との間で通信可能になっている。その際における通信情報は、環境センサ94で検出する照度等の、環境センサ94での検出結果を通信情報として通信する。   Among these, as the environmental sensor 94, for example, an illuminance sensor that detects the illuminance outside the optical fiber 4 is used. Further, the communication module 96 can communicate with a communication device located at a distant place by radio waves, and when the power generation device 90 according to the fourth embodiment is used in a house, for example, Communication is possible with a communication device that can also control the usage state of other electrical devices used at home. The communication information at that time communicates the detection result of the environment sensor 94 such as the illuminance detected by the environment sensor 94 as communication information.

これらの環境センサ94と通信モジュール96とは、光ファイバ4における両端部のうち、入射端部14の反対側の端部である機器側端部92に配設されている。即ち、環境センサ94と通信モジュール96とは、反入射端部に配設されている。このように設けられる発電装置90は、入射端部14は、屋外など比較的長時間光が照射される部分に配設されており、機器側端部92は、環境センサ94で光ファイバ4の外部状態を検出する部分に配設されている。例えば、機器側端部92は、環境センサ94で照度を検出する室内に配設されている。   The environmental sensor 94 and the communication module 96 are disposed at the device-side end portion 92 that is the end portion on the opposite side of the incident end portion 14 among the both ends of the optical fiber 4. That is, the environment sensor 94 and the communication module 96 are disposed at the non-incident end. In the power generation device 90 provided in this way, the incident end portion 14 is disposed in a portion that is irradiated with light for a relatively long time, such as outdoors, and the device-side end portion 92 is an environment sensor 94 that is connected to the optical fiber 4. It is arranged at the part for detecting the external state. For example, the device-side end portion 92 is disposed in a room in which the environmental sensor 94 detects illuminance.

この実施形態4に係る発電装置90は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。発電装置90は、実施形態3に係る発電装置80と同様に、光ファイバ4に球状太陽電池20等が設けられることにより構成されているため、光ファイバ4の外部の光が入射端部14からコア6に入射した場合には、この入射した光を球状太陽電池20で受光することにより、発電する。   The power generator 90 according to Embodiment 4 has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below. Similarly to the power generation device 80 according to the third embodiment, the power generation device 90 is configured by providing the optical fiber 4 with the spherical solar cell 20 or the like, so that light outside the optical fiber 4 is transmitted from the incident end portion 14. When incident on the core 6, the incident light is received by the spherical solar cell 20 to generate electricity.

このように、球状太陽電池20で発電した電気は、蓄電素子82に送られ、蓄電素子82で蓄電をした後、昇圧IC30には、このように蓄電素子82で蓄電した電気が送られ、昇圧IC30で電圧を昇圧する。環境センサ94や通信モジュール96は、このように昇圧IC30から昇圧した後の電気が供給されることにより作動する。具体的には、環境センサ94は、昇圧IC30から供給される電気で作動することによって、室内の照度等を検出する。また、通信モジュール96は、昇圧IC30から供給される電気で作動することによって搬送波である電波を生成し、環境センサ94での検出結果を、この電波を用いて通信機器に送信する。   In this way, the electricity generated by the spherical solar cell 20 is sent to the storage element 82 and stored in the storage element 82. After that, the electricity stored in the storage element 82 in this way is sent to the booster IC 30 to boost the voltage. The voltage is boosted by the IC 30. The environmental sensor 94 and the communication module 96 are operated by supplying the electric power after boosting from the boosting IC 30 in this way. Specifically, the environment sensor 94 detects indoor illuminance and the like by operating with electricity supplied from the booster IC 30. Further, the communication module 96 operates by electricity supplied from the booster IC 30 to generate a radio wave that is a carrier wave, and transmits the detection result of the environment sensor 94 to the communication device using the radio wave.

以上の発電装置90は、球状太陽電池20で発電した電気で作動する電気機器として環境センサ94と通信モジュール96とが用いられているため、発電装置90が配設されている部分の状態の情報を取得する際に、外部の電気を消費することなく取得することができる。このため、発電装置90が配設されている部分の情報を、安定して継続的に取得することができる。また、例えば、電力消費量の低減を目的として、発電装置90が配設されている部分の情報を取得する場合、外部の電気を消費することなく取得することができるため、より確実に電力消費量を低減することができる。この結果、外部の電気を消費することなく、所望の位置の状態情報を継続的に取得することができる。   Since the above-described power generation device 90 uses the environment sensor 94 and the communication module 96 as electric devices that are operated by electricity generated by the spherical solar cell 20, information on the state of the portion where the power generation device 90 is disposed. Can be acquired without consuming external electricity. For this reason, the information of the part in which the electric power generating apparatus 90 is arrange | positioned can be acquired stably continuously. In addition, for example, when acquiring information on a portion where the power generation device 90 is disposed for the purpose of reducing power consumption, the information can be acquired without consuming external electricity. The amount can be reduced. As a result, it is possible to continuously acquire state information at a desired position without consuming external electricity.

なお、上述した実施形態1〜4に係る発電装置1、70、80、90では、光ファイバ4や光ダクト72に入射した光を用いて球状太陽電池20で発電をするが、この入射した光による発電効率がより高くなるように、発電装置1、70、80、90を設けてもよい。図7は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、反射板を用いる場合の説明図である。球状太陽電池20で発電を行う際の発電効率を高める場合は、例えば、図7に示すように、光ファイバ4における球状太陽電池20が配設されている位置と照射端部16との間に、入射端部14から入射した光を球状太陽電池20側に反射する反射部材である反射板100を設けてもよい。これにより、入射端部14から入射し、境界面10で反射しながら照射端部16に向かう光のうち、球状太陽電池20によって受光されずに照射端部16の方向に向う光を反射板100で反射し、球状太陽電池20の方向に向わせることができる。従って、入射端部14から入射した光が球状太陽電池20に到達し、球状太陽電池20で受光する確立が増加するため、発電効率をより大きくすることができる。   In addition, in the power generators 1, 70, 80, and 90 according to Embodiments 1 to 4 described above, the spherical solar cell 20 generates power using the light incident on the optical fiber 4 or the optical duct 72. The power generation devices 1, 70, 80, and 90 may be provided so that the power generation efficiency due to the above becomes higher. FIG. 7 is a modified example of the power generator according to Embodiment 1, and is an explanatory diagram in the case of using a reflector. In order to increase the power generation efficiency when generating electricity with the spherical solar cell 20, for example, as shown in FIG. 7, the position between the irradiation end 16 and the position where the spherical solar cell 20 is disposed in the optical fiber 4 is used. Further, a reflecting plate 100 that is a reflecting member that reflects the light incident from the incident end portion 14 toward the spherical solar cell 20 may be provided. As a result, light that is incident from the incident end 14 and travels toward the irradiation end 16 while being reflected by the boundary surface 10 is not received by the spherical solar cell 20 and is directed toward the irradiation end 16. And can be directed in the direction of the spherical solar cell 20. Therefore, since the light incident from the incident end 14 reaches the spherical solar cell 20 and is received by the spherical solar cell 20, the power generation efficiency can be further increased.

また、実施形態1、3、4に係る発電装置1、80、90では、光ファイバ4は、断面形状が略円形の形状となっているが、光ファイバ4は、これ以外の形状で形成されていてもよい。図8は、実施形態3に係る発電装置の変形例であり、光ファイバが円形以外の断面形状で形成される場合の説明図である。図9は、図8のA−A断面図である。光ファイバ4は、断面形状が略円形の形状でなく、図9に示すように略楕円状の形状で形成されていてもよい。これにより、光ファイバ4の内部に球状太陽電池20を複数配設する場合、複数の球状太陽電池20を、光ファイバ4の軸方向、即ち、光ファイバ4が延在する方向に直交する方向に並べて配設することができる。この場合、複数の球状太陽電池20は、光ファイバ4の軸方向にも配設することができるため、光ファイバ4の内部に球状太陽電池20を複数配設する場合における自由度を向上させることができる。従って、光ファイバ4の内部に球状太陽電池20を配設する場合に、より多くの球状太陽電池20を配設したり、光ファイバ4の軸方向において球状太陽電池20を配設する位置を、より所望の位置にしたりすることができるため、発電装置1を設計する際における自由度を向上させることができる。   In addition, in the power generators 1, 80, and 90 according to the first, third, and fourth embodiments, the optical fiber 4 has a substantially circular cross section, but the optical fiber 4 is formed in a shape other than this. It may be. FIG. 8 is a modified example of the power generation device according to the third embodiment, and is an explanatory diagram when the optical fiber is formed in a cross-sectional shape other than a circle. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The optical fiber 4 may be formed in a substantially elliptical shape as shown in FIG. 9 instead of a substantially circular cross-sectional shape. Accordingly, when a plurality of spherical solar cells 20 are arranged inside the optical fiber 4, the plurality of spherical solar cells 20 are arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the optical fiber 4, that is, the direction in which the optical fiber 4 extends. They can be arranged side by side. In this case, since the plurality of spherical solar cells 20 can be arranged in the axial direction of the optical fiber 4, the degree of freedom in arranging a plurality of spherical solar cells 20 inside the optical fiber 4 is improved. Can do. Therefore, when the spherical solar cells 20 are disposed inside the optical fiber 4, more spherical solar cells 20 are disposed, or positions where the spherical solar cells 20 are disposed in the axial direction of the optical fiber 4, Since the position can be more desired, the degree of freedom in designing the power generation device 1 can be improved.

図10は、実施形態3に係る発電装置の変形例であり、図9で示す形状以外の説明図である。また、光ファイバ4の断面形状を略円形以外の形状で形成する場合には、略楕円状の形状以外でもよく、例えば、略矩形状の形状で形成してもよい。このように、光ファイバ4の断面形状を略矩形状の形状で形成した場合、光ファイバ4同士を密着させて重ねることができるため、複数の発電装置1を束ねる際に、隙間無く束ねることができる。これにより、複数の発電装置1が配設される所定の範囲における入射端部14の面積を増加させることができるため、入射端部14から入射した光を用いて球状太陽電池20で発電をする場合における発電効率を、より大きくすることができる。   FIG. 10 is a modified example of the power generator according to Embodiment 3, and is an explanatory view other than the shape shown in FIG. Further, when the cross-sectional shape of the optical fiber 4 is formed in a shape other than a substantially circular shape, the shape may be other than a substantially elliptical shape, for example, a substantially rectangular shape. As described above, when the cross-sectional shape of the optical fiber 4 is formed in a substantially rectangular shape, the optical fibers 4 can be closely adhered and stacked. it can. Thereby, since the area of the incident end part 14 in the predetermined range in which the plurality of power generation devices 1 are arranged can be increased, the spherical solar cell 20 generates power using the light incident from the incident end part 14. In this case, the power generation efficiency can be further increased.

また、上述した実施形態1〜4に係る発電装置1、70、80、90では、反入射端部である照射端部16や機器側端部92には、LEDチップ40や通信モジュール96等の電気機器が配設されているため、照射端部16や機器側端部92は、水分に注意する必要がある。このため、照射端部16や機器側端部92は、防水処理を施してもよい。図11は、実施形態4の変形例であり、防水窓を設ける場合における説明図である。例えば、実施形態4に係る発電装置90の機器側端部92に、防水窓110を設けてもよい。この防水窓110は、透明のガラスや樹脂等の光を透過する部材で形成されており、このように光を透過する防水窓110を、接着剤等を用いた接着部112によって、光ファイバ4の機器側端部92に配設する。このように、防水窓110を接着部112によって機器側端部92に配設することにより、環境センサ94や通信モジュール96の防水を行うことができる。また、防水窓110は光を透過する部材によって形成されているため、例えば、環境センサ94を用いて照度を検出する場合でも、防水窓110を透過する光に基づいて照度を検出することができる。これにより、電気機器の機能を損なうことなく防水を行うことができるため、電気機器の作動の確実性を向上させることができる。   Further, in the power generation devices 1, 70, 80, and 90 according to the above-described first to fourth embodiments, the LED chip 40, the communication module 96, and the like are provided on the irradiation end portion 16 and the device-side end portion 92 that are anti-incident end portions. Since the electric equipment is provided, it is necessary to pay attention to moisture at the irradiation end 16 and the equipment side end 92. For this reason, the irradiation end portion 16 and the device-side end portion 92 may be waterproofed. FIG. 11 is a modified example of the fourth embodiment, and is an explanatory diagram when a waterproof window is provided. For example, the waterproof window 110 may be provided at the device-side end 92 of the power generation device 90 according to the fourth embodiment. The waterproof window 110 is formed of a member that transmits light such as transparent glass or resin, and the waterproof window 110 that transmits light in this way is bonded to the optical fiber 4 by an adhesive portion 112 using an adhesive or the like. The device side end 92 is disposed. As described above, the environmental sensor 94 and the communication module 96 can be waterproofed by disposing the waterproof window 110 on the device-side end portion 92 by the bonding portion 112. Further, since the waterproof window 110 is formed of a member that transmits light, for example, even when the illuminance is detected using the environmental sensor 94, the illuminance can be detected based on the light transmitted through the waterproof window 110. . Thereby, since it can waterproof, without impairing the function of an electric equipment, the certainty of operation | movement of an electric equipment can be improved.

また、実施形態1〜4に係る発電装置1、70、80、90は、上述した以外の位置に配設されていてもよい。図12は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置をノズルに設ける場合の説明図である。図13は、図12に示すノズルの詳細図である。具体的には、実施形態1に係る発電装置1は、洋風便器50の便蓋62に、照射端部16が、LEDチップ40の発光部42が露出する状態で取り付けられているが、発光部42が洋風便器50のノズル120の先端付近に位置するように配設してもよい。つまり、近年の洋風便器50では、洋風便器50の使用者の臀部を洗浄するノズル120が設けられているものが多くなっているが、このノズル120の先端付近に発光部42が位置するように発電装置1を設けてもよい。   Moreover, the power generators 1, 70, 80, 90 according to the first to fourth embodiments may be disposed at positions other than those described above. FIG. 12 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided in the nozzle. FIG. 13 is a detailed view of the nozzle shown in FIG. Specifically, in the power generation device 1 according to the first embodiment, the irradiation end portion 16 is attached to the toilet lid 62 of the Western-style toilet 50 with the light emitting portion 42 of the LED chip 40 exposed. You may arrange | position so that 42 may be located in the vicinity of the front-end | tip of the nozzle 120 of the western style toilet bowl 50. FIG. In other words, in recent Western-style toilets 50, a number of nozzles 120 for cleaning the buttocks of the user of the Western-style toilet 50 are provided, but the light emitting unit 42 is positioned near the tip of the nozzle 120. A power generation device 1 may be provided.

このノズル120について説明すると、ノズル120は、先端の上方側に噴出口124を有するノズル本体122が、シリンダ126に対して伸縮自在に設けられている。これにより、ノズル120は、不使用時にはノズル本体122の大部分をシリンダ126内に収容することにより縮めることができ、使用時にはシリンダ126からノズル本体122が露出する部分を増加することにより、全長を伸ばすことができる。このように設けられるノズル120は、洋風便器50の便座ボックス58に配設されており、シリンダ126側が便座ボックス58に取り付けられている。このため、ノズル120を伸縮させる場合には、便座ボックス58や便鉢52に対するノズル本体122の相対的な位置が変化する。   The nozzle 120 will be described. A nozzle body 122 having a jet outlet 124 on the upper side of the tip of the nozzle 120 is provided to be extendable and contractable with respect to the cylinder 126. As a result, the nozzle 120 can be contracted by accommodating most of the nozzle body 122 in the cylinder 126 when not in use, and the entire length of the nozzle 120 can be increased by increasing the portion where the nozzle body 122 is exposed from the cylinder 126 during use. Can be stretched. The nozzle 120 provided in this way is disposed in the toilet seat box 58 of the Western-style toilet 50, and the cylinder 126 side is attached to the toilet seat box 58. For this reason, when the nozzle 120 is expanded and contracted, the relative position of the nozzle body 122 with respect to the toilet seat box 58 and the toilet bowl 52 changes.

このように設けられるノズル120の使用時には、ノズル本体122をシリンダ126から伸ばした状態で、シリンダ126に形成される給水口128から供給される水や温水をノズル本体122に形成される噴出口124から噴出することにより、使用者の臀部を洗浄可能になっている。   When the nozzle 120 provided in this way is used, the nozzle 124 formed in the nozzle body 122 is supplied with water or hot water supplied from the water supply port 128 formed in the cylinder 126 with the nozzle body 122 extended from the cylinder 126. The user's buttocks can be cleaned by being ejected from.

発電装置1は、このノズル120におけるノズル本体122の先端の下方側、即ち、噴出口124が位置する側の反対側に発光部42が露出する状態で取り付けられていてもよい。この場合、発光部42は、ノズル120の伸縮状態に関わらず、便鉢52の内面に面することになるため、発光部42から紫外線を発光可能なLEDチップ40を使用した場合、ノズル120の状態に関わらず、即ち、洋風便器50の使用状態に関わらず、発光部42が発光する限り、便鉢52の内部に常に紫外線を照射することができる。これにより、発光部42から紫外線を照射することによる紫外線殺菌や、光触媒層による有機物の分解等の効果を、より確実に得ることができる。   The power generation apparatus 1 may be attached in a state in which the light emitting unit 42 is exposed on the lower side of the tip of the nozzle body 122 in the nozzle 120, that is, on the opposite side of the side where the jet outlet 124 is located. In this case, since the light emitting unit 42 faces the inner surface of the toilet bowl 52 regardless of the expansion / contraction state of the nozzle 120, when the LED chip 40 that can emit ultraviolet rays from the light emitting unit 42 is used, Irrespective of the state, that is, regardless of the use state of the Western-style toilet 50, as long as the light emitting part 42 emits light, the inside of the toilet bowl 52 can always be irradiated with ultraviolet rays. Thereby, effects such as ultraviolet sterilization by irradiating ultraviolet rays from the light emitting part 42 and decomposition of organic substances by the photocatalyst layer can be obtained more reliably.

図14は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置を部屋の隅部に設ける場合の説明図である。また、実施形態1に係る発電装置1は、洋風便器50以外の部分に設けてもよく、例えば、図14に示すように、部屋の隅部に設けてもよい。この場合における部屋の隅部は、この隅部を構成する2つのパネル144のうち、一方のパネル144における隅部側の端部に、パッキン146を介してガラス板140を接続することにより構成する。即ち、この場合は、ガラス板140とパネル144とによって隅部を形成する。また、このガラス板140における室内側の面には、粗面142を形成する。発電装置1は、このガラス板140における、隅部側の端部の反対側の端部付近に配設し、発光部42からの光を、このガラス板140の端部からガラス板140内に入射させることができるように配設する。また、この場合、ガラス板140とパネル144における室内側の面は、光触媒のコーティング層を設ける。   FIG. 14 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided at a corner of a room. Moreover, the electric power generating apparatus 1 which concerns on Embodiment 1 may be provided in parts other than the western-style toilet bowl 50, for example, as shown in FIG. 14, may be provided in the corner part of a room. The corner of the room in this case is configured by connecting the glass plate 140 to the end on the corner side of one panel 144 through the packing 146 out of the two panels 144 constituting the corner. . That is, in this case, a corner is formed by the glass plate 140 and the panel 144. A rough surface 142 is formed on the indoor surface of the glass plate 140. The power generation device 1 is disposed in the vicinity of the end on the opposite side of the end on the corner side of the glass plate 140, and the light from the light emitting unit 42 enters the glass plate 140 from the end of the glass plate 140. It arrange | positions so that it can inject. In this case, a photocatalyst coating layer is provided on the interior side surfaces of the glass plate 140 and the panel 144.

発電装置1を、このように構成される部屋の隅部に設け、発光部42から紫外線を照射した場合、発光部42からの紫外線はガラス板140の内部に入射する。このようにガラス板140の内部に入射した紫外線は、ガラス板140の粗面142で拡散して室内に照射される。このように、拡散しながら照射された紫外線は、このガラス板140とで隅部を形成するパネル144に照射される。これにより、パネル144の表面の光触媒が活性化し、殺菌や防カビや付着有機物の分解が行われ、防汚される。   When the power generation device 1 is provided at the corner of the room configured as described above and the ultraviolet ray is irradiated from the light emitting unit 42, the ultraviolet ray from the light emitting unit 42 enters the inside of the glass plate 140. As described above, the ultraviolet light incident on the inside of the glass plate 140 is diffused on the rough surface 142 of the glass plate 140 and is irradiated indoors. In this way, the ultraviolet rays irradiated while diffusing are irradiated to the panel 144 that forms a corner with the glass plate 140. As a result, the photocatalyst on the surface of the panel 144 is activated, and sterilization, mold prevention, and decomposition of attached organic substances are performed, thereby preventing the stain.

図15は、実施形態1に係る発電装置の変形例であり、発電装置を部屋の隅部に設ける場合の説明図である。また、発電装置1を部屋の隅部に設ける場合には、図15に示すように、隅部を構成する2つのパネル144の双方に対して紫外線を照射可能に設けてもよい。この場合は、ガラス板140をL字状の形状で形成することにより、ガラス板140によって隅部を形成することができるように設け、このガラス板140の両端部に、パッキン146を介して2つのパネル144を接続する。また、ガラス板140の室内側の面には、2面とも粗面142を設ける。この場合、室外側の面には、反射層148を設けるのが好ましい。   FIG. 15 is a modified example of the power generation device according to the first embodiment, and is an explanatory diagram when the power generation device is provided at a corner of a room. Moreover, when providing the electric power generating apparatus 1 in the corner of a room, as shown in FIG. 15, you may provide so that both the two panels 144 which comprise a corner can be irradiated with an ultraviolet-ray. In this case, the glass plate 140 is formed in an L shape so that the corners can be formed by the glass plate 140, and the glass plate 140 is provided with both ends of the glass plate 140 via packing 146. Two panels 144 are connected. Further, a rough surface 142 is provided on both surfaces of the glass plate 140 on the indoor side. In this case, a reflective layer 148 is preferably provided on the outdoor surface.

発電装置1は、このように隅部を形成するガラス板140の両端部のそれぞれの付近に、発光部42からの光をガラス板140内に入射させることができるように配設する。これにより、発光部42から紫外線を照射した場合には、ガラス板140に入射した紫外線は、ガラス板140の粗面142で拡散して室内に照射される。この場合、粗面142の反対側の面に向った紫外線は、反射層148で反射するため、ガラス板140に入射した紫外線の大部分が、室内に照射される。これにより、隅部付近の2つのパネル144の表面で光触媒が活性化するため、隅部付近を防汚することができる。   The power generation apparatus 1 is arranged in the vicinity of both end portions of the glass plate 140 that forms the corners in this manner so that light from the light emitting unit 42 can enter the glass plate 140. As a result, when the ultraviolet ray is irradiated from the light emitting unit 42, the ultraviolet ray incident on the glass plate 140 is diffused by the rough surface 142 of the glass plate 140 and irradiated into the room. In this case, since the ultraviolet rays directed to the surface opposite to the rough surface 142 are reflected by the reflection layer 148, most of the ultraviolet rays incident on the glass plate 140 are irradiated into the room. Thereby, since the photocatalyst is activated on the surfaces of the two panels 144 near the corners, the corners can be prevented from being stained.

これらのように、電気機器として紫外線を照射可能なLEDチップ40を使用し、照射端部16を、カビや臭いが発生し易い場所、例えば、浴室において高い湿度が維持され易い場所や、靴箱等に設置することにより、発光部42から照射する紫外線によって、外部電源の電気を用いることなく、防カビや防臭を行うことができる。   As described above, the LED chip 40 that can irradiate ultraviolet rays is used as an electric device, and the irradiation end portion 16 is likely to generate mold and odor, for example, a place where high humidity is easily maintained in a bathroom, a shoe box, etc. By being installed, the mold and odor can be prevented by the ultraviolet rays emitted from the light emitting unit 42 without using electricity from an external power source.

また、実施形態1、3、4に係る発電装置1、80、90では、光ガイド部材として光ファイバ4を用いており、実施形態2に係る発電装置70では、光ガイド部材として光ダクト72を用いているが、光ガイド部材は、例えば、ライトガイドを用いる等、光ファイバ4や光ダクト72以外のものを用いてもよい。また、実施形態1〜3に係る発電装置1、70、80では、電気機器としてLEDチップ40を用いており、実施形態4に係る発電装置90では、電気機器として環境センサ94及び通信モジュール96を用いているが、電気機器は、これ以外のものを用いてもよい。光ガイド部材や電気機器は、上述した実施形態1〜4、及び各変形例で用いられているものを適宜組み合わせてもよく、または、上述した以外のものを用いてもよい。光ガイド部材や電気機器の構成や形態に関わらず、光を導く光ガイド部材の内部に球状太陽電池20等の球状発電部を設けることにより、受光する光の方向に関わらず発電可能な球状発電部を、容易に配設することができる。   Further, in the power generation devices 1, 80, and 90 according to the first, third, and fourth embodiments, the optical fiber 4 is used as the light guide member, and in the power generation device 70 according to the second embodiment, the optical duct 72 is used as the light guide member. Although being used, the light guide member may be other than the optical fiber 4 and the optical duct 72, for example, using a light guide. Moreover, in the power generators 1, 70, and 80 according to the first to third embodiments, the LED chip 40 is used as an electric device, and in the power generator 90 according to the fourth embodiment, the environment sensor 94 and the communication module 96 are used as the electric devices. Although used, electrical devices other than this may be used. As the light guide member and the electric device, those used in Embodiments 1 to 4 and the modifications described above may be appropriately combined, or those other than those described above may be used. Spherical power generation that can generate power regardless of the direction of the received light by providing a spherical power generation section such as the spherical solar cell 20 inside the light guide member that guides light regardless of the configuration or form of the light guide member or electrical equipment. The part can be easily disposed.

1、70、80、90 発電装置
4 光ファイバ
6 コア
8 クラッド
10 境界面
12 被覆
14 入射端部
16 照射端部
20 球状太陽電池
30 昇圧IC
40 LEDチップ
42 発光部
50 洋風便器
62 便蓋
72 光ダクト
74 反射面
82 蓄電素子
92 機器側端部
94 環境センサ
96 通信モジュール
100 反射板
110 防水窓
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 70, 80, 90 Power generation device 4 Optical fiber 6 Core 8 Cladding 10 Interface 12 Covering 14 Incidence edge 16 Irradiation edge 20 Spherical solar cell 30 Boosting IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 LED chip 42 Light emission part 50 Western style toilet 62 Toilet lid 72 Optical duct 74 Reflective surface 82 Electric storage element 92 Equipment side edge part 94 Environmental sensor 96 Communication module 100 Reflector 110 110 Waterproof window

Claims (9)

光が入射する側の端部である入射端部から入射した光を、前記入射端部の反対側の端部である反入射端部側に導く光ガイド部材と、
前記光ガイド部材の内部に配設されると共に、外表面が受光することにより発電する球状発電部と、
を備えることを特徴とする発電装置。
A light guide member that guides light incident from an incident end that is an end on which light is incident, to a non-incident end that is an end opposite to the incident end;
A spherical power generation unit that is disposed inside the light guide member and generates power when the outer surface receives light; and
A power generation device comprising:
前記光ガイド部材は、透明な部材で形成されていると共に、前記入射端部から入射した前記光を前記反入射端部側に導くコアを有しており、
前記球状発電部は、前記コアに配設されていることを特徴とする請求項1に記載の発電装置。
The light guide member is formed of a transparent member, and has a core that guides the light incident from the incident end to the counter incident end.
The power generation device according to claim 1, wherein the spherical power generation unit is disposed in the core.
前記コアは、前記球状発電部の固定部材を兼ねていることを特徴とする請求項2に記載の発電装置。   The power generation device according to claim 2, wherein the core also serves as a fixing member of the spherical power generation unit. 前記光ガイド部材における前記球状発電部が配設されている位置と前記反入射端部との間には、前記入射端部から入射した前記光を前記球状発電部側に反射する反射部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電装置。   A reflection member that reflects the light incident from the incident end toward the spherical power generation unit is provided between the position where the spherical power generation unit is disposed in the light guide member and the counter incident end. The power generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generator is provided. 前記光ガイド部材の内部には、前記球状発電部で発電した電気を蓄電する蓄電部が配設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発電装置。   The power generation device according to claim 1, wherein a power storage unit that stores electricity generated by the spherical power generation unit is disposed inside the light guide member. 前記光ガイド部材における前記反入射端部には、前記球状発電部で発電した電気で作動する電気機器が備えられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発電装置。   6. The power generation according to claim 1, wherein an electric device that operates with electricity generated by the spherical power generation unit is provided at the anti-incident end of the light guide member. apparatus. 前記電気機器は、前記球状発電部で発電した電気によって発光する発光手段を含んでおり、
前記発光手段は、発光時の光を前記反入射端部から前記光ガイド部材の外部に対して照射可能に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の発電装置。
The electrical device includes a light emitting means for emitting light by electricity generated by the spherical power generation unit,
The power generation device according to claim 6, wherein the light emitting unit is provided so as to be able to irradiate light from the light incident member to the outside of the light guide member from the light incident end.
前記電気機器は、前記光ガイド部材の外部の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段で検出した検出結果を前記光ガイド部材の外部の通信装置に送信可能な通信手段と、を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の発電装置。   The electrical apparatus includes a state detection unit that detects a state outside the light guide member, and a communication unit that can transmit a detection result detected by the state detection unit to a communication device outside the light guide member. The power generator according to claim 6, wherein 前記光ガイド部材の内部には、前記球状発電部で発電した電気を昇圧する昇圧部が配設されており、
前記電気機器は、前記昇圧部で昇圧した電気によって作動することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の発電装置。
Inside the light guide member, a boosting unit that boosts electricity generated by the spherical power generation unit is disposed,
The power generator according to any one of claims 6 to 8, wherein the electric device is operated by electricity boosted by the boosting unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019143530A (en) * 2018-02-20 2019-08-29 いすゞ自動車株式会社 Fuel tank

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