JP3129162U - 発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】災害時等の非常時に使用することができる発電システムを提供すること。
【解決手段】本考案の発電システムは、運動伝達装置と、前記運動伝達装置によって伝達される運動によって電力を発生する発電装置と、発電装置から供給される電力を供給するソケットと、を備える。ソケットには、携帯電話又はラジオが接続される。運動伝達装置は、2つのペダル、2つのペダルに連結される2つのクランク、2つのクランクが接続されたクランク軸、クランク軸を中心に固定した第1のホイール、第2のホイール、及び第1のホイールの回転を第2のホイールに伝達する伝達手段を有する。
【選択図】 図3
【解決手段】本考案の発電システムは、運動伝達装置と、前記運動伝達装置によって伝達される運動によって電力を発生する発電装置と、発電装置から供給される電力を供給するソケットと、を備える。ソケットには、携帯電話又はラジオが接続される。運動伝達装置は、2つのペダル、2つのペダルに連結される2つのクランク、2つのクランクが接続されたクランク軸、クランク軸を中心に固定した第1のホイール、第2のホイール、及び第1のホイールの回転を第2のホイールに伝達する伝達手段を有する。
【選択図】 図3
Description
本考案は、運動器具と発電装置とを組み合わせて発電する発電システムに関する。
従来、人力を利用した発電装置としては「自転車型発電装置および発電方法」が提案されている(特許文献1)。この発電装置および発電方法は、人間が自転車型の装置に設置されたペダルを漕いで車輪を回転させ、この車輪の回転運動を発電装置に伝達し、発電装置が伝達された回転運動を利用して発電する構成となっている。
特開2004−350402号公報
人間が運動器具を利用する時に生ずる運動は、運動器具を動作させるのみで、その他の用途に利用されないのが一般的である。他方で、地球規模で環境破壊が進む現状にあって、環境に配慮したエネルギーの利用が要請されている。そこで、人間が運動器具を利用する時に生ずる運動を有効利用して発電するような発電システムの構築が必要となってくる。
従来においても、人間の動作により生ずる運動を有効利用する手段として、特許文献1のような自転車型発電装置が考え出されているが、一般の家庭でも利用が可能なように、装置の構成に一段と工夫を加えた発電装置が要請される。また、発電に人力を利用できるのは自転車型の装置だけではなく、種々の応用が可能である。
また、災害時等の非常時には電力会社からの電力の供給が遮断されてしまうことがある。電力会社から電力の供給が遮断されてしまうと、電力の供給を乾電池やバッテリーに依存することになる。乾電池やバッテリーに蓄積されている電力は有限であり、災害からの復旧に時間がかかる場合、携帯電話等の通信手段や、ラジオ等の情報取得手段を使用することができなくなり、深刻な事態となる。
そこで、本考案は、人間が運動器具を利用する際に生じる運動を有効利用して発電及び充電をし、災害時等の非常時にも用いることができる発電システムの実現を目的とするものである。
本考案の一実施形態によれば、運動変換装置と、前記運動変換装置によって変換された運動によって電力を発生する発電装置と、前記発電装置から供給される電力を供給するソケットと、を備えることを特徴とする発電システムが提供される。前記ソケットには、携帯電話又はラジオが接続され得る。
本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電及び充電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電が可能となる。
以下、本考案の一実施形態に係る発電システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態においては、本考案の発電システムの例を示しており、本考案の発電システムは、それら実施形態に限定されるわけではない。
(実施形態1)
図1は、本実施形態1に係る発電システム10の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態1に係る発電システム10は、人間の動作により生ずる回転運動を伝達する運動伝達装置11と、運動伝達装置11により変換された回転運動を利用して交流電力を発電する発電装置12と、発電装置12により発電された交流電力を直流電力へ変換し当該直流電力の出力を制御する制御駆動装置13と、制御駆動装置13から出力された直流電力を供給するソケット14と、により構成される。
図1は、本実施形態1に係る発電システム10の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態1に係る発電システム10は、人間の動作により生ずる回転運動を伝達する運動伝達装置11と、運動伝達装置11により変換された回転運動を利用して交流電力を発電する発電装置12と、発電装置12により発電された交流電力を直流電力へ変換し当該直流電力の出力を制御する制御駆動装置13と、制御駆動装置13から出力された直流電力を供給するソケット14と、により構成される。
本実施形態1の運動伝達装置11は、人間の運動を受けるペダル111と、ペダル111とクランク軸113とを連結するクランク112と、クランク112が連結されたクランク軸113と、クランク軸を中心に固定した第1のホイール114と、回転軸117と、回転軸117を中心に固定された第2のホイール116と、第1のホイール114の回転を第2のホイール116に伝達する伝達手段115と、により構成される。
発電装置12は、第2のホイール116に隣接して設置され、第2のホイール116から伝達される回転運動を利用して回転する図示しない回転軸部と、回転軸部に固定して設置された図示しない永久磁石部と、回転軸部及び永久磁石部の周囲に設置された図示しないコイル部と、により構成される。なお、発電装置12は、第2のホイール116から伝達される回転運動を利用して回転する図示しない回転軸部と、回転軸部に固定して設置されたコイル部と、回転軸部及びコイル部の周囲に設置された図示しない永久磁石部と、により構成されるとすることも可能である。
なお、本実施形態の発電システム10においては、第2のホイール116と発電装置12の回転軸部との間隔を置いて設置し、第2のホイールと発電装置12の回転軸部とをベルト等の伝達手段で連結するという構成によることも可能である。この場合、第2のホイール116及び発電装置12の回転軸部が直に隣接して回転運動し合うことに伴う装置同士の磨耗を避けることができ、第2のホイール116及び発電装置12の回転軸部の耐用年数を向上させることが可能となる。
図2は、発電装置12、制御駆動装置13及びソケット14の構成の一例を示す回路図例である。すなわち、制御駆動装置13は、発電装置12により発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路部(ブリッジダイオード)131と、変換された直流電力を平滑する平滑回路部132と、直流電力の外部への出力を制御する制御回路部133と、により構成される。
また、ソケット14は、制御駆動装置13から出力される電力を供給する部分である。このソケット14に携帯電話やラジオ等を接続することができる。
図3は、本実施形態1に係る発電システム10の装置の一例を示す説明図であり、各装置及び各部品の大きさは、概略で示してある。図3においては、運動伝達装置11(ペダル111、クランク112、クランク軸113、第1のホイール114、伝達手段115、第2のホイール116、回転軸117)と、発電装置12と、制御駆動装置13と、ソケット14と、に加え、人間が安定した体勢で運動するのを補助する機能を果たすハンドル119及びサドル120と、11乃至14の各装置及び111乃至117、119乃至120の各部品を支える役割を果たすフレーム118と、を具備する。また、本実施形態1の発電システム10においては、車輪に人体が巻き込まれる等して事故が発生するのを防止するためにカバー121が付され、113乃至118の各部品の一部又は全部、発電装置12、制御駆動装置13の全部を覆っている。なお、本実施形態1の発電システム10の伝達手段115は、ベルトの他、チェーン等の帯状の部品によることが可能である。
図4は、本実施形態に係る発電システム10を携帯電話の電源として用いた例である。図4に示すとおり、本実施形態に係る発電システム10のソケット14を携帯電話141に接続することによって、携帯電話141に電力を供給することができる。
図5は、本実施形態に係る発電システム10をラジオ等の通信機器の電源として用いた例である。図4に示すとおり、本実施形態に係る発電システム10のソケット14をラジオ142に接続することによって、ラジオ142に電力を供給することができる。
なお、本実施形態に係るソケット14の端子部分は、接続する電子機器に応じて、どのような形状を採用しても良い。例えば、ノートブックタイプのパーソナルコンピュータに接続する端子形状としてもよく、USBタイプの端子形状としてもよい。
次に、本実施形態1に係る発電システム10の動作について説明する。
まず、人間がペダル111を漕いで、両足を円状に回転運動させる。ペダル111に与えられた回転運動は、クランク112及びクランク軸113を通じて第1のホイール114に伝達され、第1のホイール114が回転運動を始める。これにより、第1のホイール114に回転運動を伝達することができる。
第1のホイール114が回転運動を始めると、第1のホイール114に連結された伝達手段115が回転運動を始める。さらに、伝達手段115が回転運動を始めると、伝達手段に連結された第2のホイール116が回転運動を始める。これにより、第2のホイール116に回転運動を伝達することができる。
ここで、第1のホイール114と第2のホイール116との直径の大きさ比は、前者の方が後者よりも大きいという関係にある。例えば、第1のホイール114の直径が第2のホイール116の直径の4倍であるとすると、第1のホイール114を1回転させる毎に第2のホイール116を4回転させることができる。このような構成を採ることで、伝達された回転運動を効率良く発電装置12に伝達することが可能となる。
また、実施形態1の運動伝達装置11には、図示しない変速ギア装置を取り付けることも可能である。これにより、人間が、より快適に運動器具を利用することが可能となり、また、運動伝達装置11により変換される回転運動をより効率的に発電装置12に伝達することが可能となる。
次に、発電装置12が運動伝達装置11から伝達された回転運動を利用して交流電力を発電する。すなわち、第2のホイール116と隣接して設置された回転軸部が第2のホイール116の回転運動に合わせて回転運動を行う。これに伴い、回転軸部に設置された永久磁石部が回転運動を行う。永久磁石部が回転運動を始めると、電磁誘導によりコイル部に交流電流が流れ始める。このような構成を採ることにより、伝達された回転運動を利用して交流電力を発電することが可能となる。そして、コイル部は、発電された交流電力を制御駆動装置13に送電する。
次に、制御駆動装置13のコンバータ回路部(ブリッジダイオード)131が、発電装置12により発電された交流電力を直流電力へ変換する。さらに、平滑回路部132が、変換された直流電力を平滑して電圧を一定の状態にし、制御回路部133が、ソケット14への直流電力の出力を制御する。
例えば、本実施形態1の発電システム10においては、発電装置12により交流電圧100Vの電力が発電される。この電力は、制御駆動装置13のコンバータ回路部(ブリッジダイオード)131により直流電圧12Vに変換される。そして、変換された直流電力は、平滑回路部132により一定の安定した電圧に平滑される。
次に、制御駆動装置13がオンの時は、直流電力がソケット14に供給される。これに対し、制御駆動装置13がオフの時は、直流電力がソケット14に供給されず、接地電位GNDへ放電される。
ただ、ソケット14に過大な電力が供給されると、ソケット14に接続した携帯電話141やラジオ142が破損する場合がある。そこで、本実施形態1においては、可変的な電流制限抵抗である可変抵抗部を直列に設けて、ソケット14に供給される電力を調整するようにしてもよい。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電することができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態2)
本実施形態2においては、実施形態1の発電システム10により発電した電気を充電することを可能とする。
本実施形態2においては、実施形態1の発電システム10により発電した電気を充電することを可能とする。
図6は、本実施形態2に係る発電システム20の構成例の一例を示した概略図である。また、図7は、発電装置12、充電駆動装置15及びソケット14の構成の一例を示す回路図例である。また、本実施形態2に係る発電システム20の装置の一例を示す説明図は、図3と同様である。
図7で示すとおり、本実施形態2の充電駆動装置15は、発電装置12により発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路部(ブリッジダイオード)131と、変換された直流電力を平滑する平滑回路部132と、平滑された電圧が基準電圧Vrefを超えないように制御して、電力を充電する充電回路部134と、充電した直流電力の外部への出力を制御する制御回路部133と、により構成される。
本実施形態2と実施形態1とは、制御駆動装置13であるか充電駆動装置15であるかの点を除き、その他の構成及び動作は同様である。そのため、本実施形態2では充電駆動装置15について説明し、その他の構成については説明を省略する。
充電駆動装置15のコンバータ回路部(ブリッジダイオード)131が、発電装置12により発電された交流電力を直流電力へ変換する。さらに、平滑回路部132が、変換された直流電力を平滑して電圧を一定の状態に平滑する。そして、充電回路部134が、平滑された電圧が基準電圧Vrefを超えないように制御した後に直流電力を充電する。そして、充電回路部134に充電された直流電力のソケット14への出力を制御回路部133が制御する。このように、充電回路部134を備え、電力の充電を可能とすることで、必要に応じて電力を利用することが可能となる。
本実施形態2に係る発電システム20も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態2に係る発電システム20も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電が可能となる。
(実施形態3)
本実施形態3においては、運動変換装置として足踏み健康機(ステッパー)を用いる。本実施形態3に係る発電システム30は、人間の足踏み運動により生じる運動を半回転運動に変換し、その半回転運動を利用して発電する。
本実施形態3においては、運動変換装置として足踏み健康機(ステッパー)を用いる。本実施形態3に係る発電システム30は、人間の足踏み運動により生じる運動を半回転運動に変換し、その半回転運動を利用して発電する。
図8は、本実施形態3に係る発電システム30の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態3に係る発電システム30は、人間の動作を半回転運動に変換する運動変換装置31と、運動変換装置31により変換された半回転運動を利用して交流電力を発電する発電装置32と、発電装置32により発電された交流電力を直流電力へ変換し当該直流電力の出力を制御する制御駆動装置33と、制御駆動装置33から出力された直流電力を供給するソケット34と、により構成される。
本実施形態3の運動伝達装置31は、人間の運動を受けるペダル311と、ペダル311と回転体314とを連結しペダル311が受ける運動を回転体314に伝達するクランク312と、伝達された運動を半回転運動に変換する回転体314と、回転体314の中心に固定され、回転体が安定した動作ができるよう支える回転軸313と、により構成される。
また、発電装置32は、回転体314に隣接して設置され、回転体314から伝達される半回転運動を利用して半回転する図示しない回転軸部と、回転軸に固定して設置された図示しない永久磁石部と、回転軸部及び永久磁石部の周囲に設置された図示しないコイル部と、により構成される。なお、発電装置32も、実施形態1の発電装置12と同様に、回転体314から伝達される回転運動を利用して回転する図示しない回転軸部と、回転軸部に固定して設置されたコイル部と、回転軸部及びコイル部の周囲に設置された図示しない永久磁石部と、により構成されるとすることも可能である。
なお、本実施形態3に係る発電システム30においては、回転体314と発電装置32の回転軸部との間隔を置いて設置し、回転体314と発電装置32の回転軸部とをベルト等の伝達手段で接続するという構成によることも可能である。この場合、回転体314及び発電装置32の回転軸部が直に隣接して回転運動し合うこと伴う装置同士の磨耗を避けることができ、回転体314及び発電装置32の回転軸部の耐用年数を向上させることが可能となる。
本実施形態3の発電装置32、制御駆動装置33及びソケット34の構成の一例を示す回路図例については、実施形態1の図2と同様である。
図9は、本実施形態3に係る発電システム30の装置の一例を示す説明図であり、各装置及び各部品の大きさは、概略で示してある。図9においては、運動変換装置31(ペダル311、図示しないクランク312、図示しない回転軸313、回転体314)、図示しない発電装置32及び制御駆動装置33、ソケット34に加え、人間が安定した体勢で運動するのを補助する機能を果たすハンドル315、そして31乃至33の各装置及び311乃至315の各部品を固定する役割を果たすフレーム316と、を具備する。また、カバー317は、312乃至314、316の各部品の一部と、31乃至33の全部又は一部とを覆い、各装置及び各部品を保護する機能を果たす。
次に、本実施形態に係る発電システム30の動作について説明する。
まず、人間がペダル311に足を乗せ、両足を交互に上下運動させる。これにより両足が乗せられたペダル311が上下に動き、このペダルの運動に呼応して、ペダル311に連結されたクランク312も上下に動き、さらにクランク312は、クランク312に連結された回転体314へ運動を伝達する。そして、回転体314は、伝達された運動を利用して半回転運動を始める。これにより、伝達される運動を半回転運動に変換することが可能となる。
次に、運動変換装置31に隣接して設置された発電装置32が、運動変換装置31から伝達された半回転運動を利用して交流電力を発電する。すなわち、運動変換装置31の回転体314と隣接して設置された発電装置32の回転軸部が、回転体314の半回転運動に合わせて半回転運動を行う。これに伴い、回転軸部に設置された永久磁石部が半回転運動を行う。永久磁石部が半回転運動をすると、電磁誘導によりコイル部に交流電流が流れる。このような構成を採ることにより、伝達された半回転運動を利用して交流電力を発電することが可能となる。そして、コイル部は、発電された交流電力を制御駆動装置33に送電する。
本実施形態3の発電システム30においては、運動変換装置に隣接して2個の発電装置32が設置されている。2個の発電装置を設置することで、運動変換装置31から伝達される運動が半回転であっても、伝達される運動を利用して効率良く発電することが可能となる。
また、回転体314と発電装置32の回転軸部との直径の大きさ比は、回転体部314の方が発電装置32の回転軸部よりも大きいという関係にある。このような関係にあることにより、半回転運動を発電装置32の回転軸部に効率良く伝達することが可能となることについては、実施形態1と同様であるため、本実施形態3においては説明を省略する。
また、本実施形態3の制御駆動装置33及びソケット34の構成及び動作は、実施形態1の制御駆動装置13及びソケット14の動作と同様であるため、本実施形態3においては説明を省略する。
本実施形態3に係る発電システム30も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態3に係る発電システム30も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電及び充電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態4)
本実施形態4においては、実施形態3の発電システム30により発電した電気を充電することを可能とする。
本実施形態4においては、実施形態3の発電システム30により発電した電気を充電することを可能とする。
図10は、本実施形態4に係る発電システム40の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態4に係る発電システム40の構成例の一例を示した概略図は実施形態3の図9と同様であり、本実施形態4の発電装置32、充電駆動装置35及びソケット34の構成の一例を示す回路図例については、実施形態2の図7と同様である。
本実施形態4と実施形態3の発電システムとは、制御駆動装置33であるか充電駆動装置35であるかの点を除き、その他の構成及び動作は、同様である。また、充電駆動装置35の構成及び動作は、実施形態2の充電駆動装置15と同様であるため、本実施形態4においては説明を省略する。
本実施形態4に係る発電システム40も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態4に係る発電システム40も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態5)
本実施形態5においては、運動変換装置としてルームランナーを用いる。本実施形態5に係る発電システム50は、人間の走行運動又は歩行運動により生じる運動を回転運動に変換し、その回転運動を利用して発電する。
本実施形態5においては、運動変換装置としてルームランナーを用いる。本実施形態5に係る発電システム50は、人間の走行運動又は歩行運動により生じる運動を回転運動に変換し、その回転運動を利用して発電する。
図11は、本実施形態5に係る発電システム50の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態5に係る発電システム50は、人間の動作を回転運動に変換する運動変換装置51と、運動変換装置51により変換された回転運動を利用して交流電力を発電する発電装置52と、発電装置52により発電された交流電力を直流電力へ変換し当該直流電力の出力を制御する制御駆動装置53と、制御駆動装置53から出力された直流電力を供給するソケット54と、により構成される。
本実施形態5の運動変換装置51は、人間の動作により発生する運動を回転運動に変換する役割を果たすマット51と、マット51に隣接して設置された第1のホイール52と、第1のホイール52から伝達される回転運動を発電装置52に伝達する第2のホイール53と、第1のホイール52と第2のホイール53とを連結し、第1のホイール52の回転運動を第2のホイール53に伝達する伝達手段54と、マット51及び第1のホイール52の回転を補助する第3のホイール55と、により構成される。
本実施形態5の発電装置52、制御駆動装置53及びソケット54の構成の一例を示す回路図例については、実施形態1の図2と同様である。
図12は、本実施形態5に係る発電システム50の装置の一例を示す説明図であり、各装置及び各部品の大きさは、概略で示してある。図12においては、運動変換装置51(マット511、図示しない第1のホイール512、第2のホイール513、伝達手段514、第3のホイール515)、図示しない発電装置52及び制御駆動装置53、ソケット54に加え、転倒を防止する機能を果たすハンドル516、そして51乃至54の各装置及び51乃至55の部品を固定する役割を果たすフレーム517と、511乃至517の各部品の全部又は一部、51乃至54の各装置を覆うカバー518と、を具備する。
次に、本実施形態5の発電システム50の動作について説明する。
まず、人間がマット511の上で走行運動又は歩行運動を始める。この走行運動又は歩行運動に伴い、マット511が回転する。次いで、このマット511の回転運動が、マット511に隣接して設置された第1のホイール512に伝達され、第1のホイール512が回転運動を始める。これにより、人間の動作により生ずる運動を回転運動に変換することが可能となる。
マット511及び第1のホイール512によって変換された回転運動は、伝達手段514に伝達され、伝達手段514が回転運動を始める。次いで、伝達手段514に伝達された回転運動は、伝達手段514と連結された第2のホイール513に伝達され、第2のホイール513が回転運動を始める。さらに、第2のホイール513に伝達された回転運動は、第2のホイール513に隣接して設置された発電装置52に伝達される。
ここで、第1のホイール512と第2のホイール513との直径の大きさ比は、前者の方が後者よりも大きいという関係にある。このような関係にあることにより、変換された回転運動を効率良く発電装置52に伝達することが可能となることについては、実施形態1と同様であるため、本実施形態5においては説明を省略する。
次に、第2のホイール513に隣接して設置された発電装置52が、第2のホイール513により伝達された回転運動を利用して、交流電力を発電する。発電装置52の動作は、実施形態1の発電装置12と同様であるため、本実施形態5においては、説明を省略する。
また、本実施形態5の制御駆動装置53及びソケット54の動作も、実施形態1の制御駆動装置13及びソケット14の動作と同様であるため、本実施形態5においては説明を省略する。
本実施形態5に係る発電システム50も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態5に係る発電システム50も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態6)
本実施形態6においては、実施形態5の発電システム50により発電した電気を充電することを可能とする。
本実施形態6においては、実施形態5の発電システム50により発電した電気を充電することを可能とする。
図13は、本実施形態6に係る発電システム60の構成例の一例を示した概略図である。また、本実施形態6に係る発電システム60の装置の一例を示す説明図は、実施形態5の図12と同様であり、また、本実施形態6の発電装置52、充電駆動装置55及びソケット54の構成の一例を示す回路図例については、実施形態2の図7と同様である。
本実施形態6と実施形態5の発電システムとは、制御駆動装置53であるか充電駆動装置55であるかの点を除き、その他の構成及び動作は、同様である。また、充電駆動装置55の構成及び動作は、実施形態2の充電駆動装置15と同様であるため、本実施形態6においては説明を省略する。
本実施形態6に係る発電システム60も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態6に係る発電システム60も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電及び充電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態7)
本実施形態7においては、運動変換装置に野球用のバットを用いる。本実施形態7に係る発電システムは、スイング運動により生じる運動を回転運動に変換し、その回転運動を利用して発電する。
本実施形態7においては、運動変換装置に野球用のバットを用いる。本実施形態7に係る発電システムは、スイング運動により生じる運動を回転運動に変換し、その回転運動を利用して発電する。
図14に示すとおり、実施形態7のバット71による発電システム70は、運動変換装置72と、運動変換装置72に隣接して設置され、運動変換装置72から伝達される回転運動を利用して交流電力を発電する発電装置73と、発電装置73により発電された交流電力を直流電力へ変換し直流電力の出力を制御する制御駆動装置74と、制御駆動装置74から出力された直流電力を供給するソケット75と、から構成される。なお、本実施形態7の発電システム70と図示しないバット71の外周部材との間には、図示しない振動吸収部材が配置され、発電システム70に加わる外部からの衝撃を緩和する。
本実施形態1の運動変換装置72は、バット71の中心部に固定して設置された芯軸711と、芯軸711の外周部に設置された円筒状の円筒体部712と、円筒体部712に隣接して設置され、円筒体部712の移動する運動を利用して回転運動をおこなう回転体部713と、回転体713の中心に配置される回転軸714と、により構成される。
図15は、本実施形態7に係る発電システム70の装置の一例を示す説明図である。また、本実施形態7の発電装置73、制御駆動装置74及びソケット75の構成の一例を示す回路図例については、実施形態1の図2と同様である。
次に、本実施形態7に係る発電システム70の動作について説明する。
まず、人間がバット71を構えの位置に配置する。バット71が構えに配置される時、円筒体部712は、重力の働きにより芯軸711内のグリップ方向の最端部に位置される。次に、人間がバット71をスイングする。バット71がスイングされると、バット71のグリップ方向から先端方向に向かって遠心運動が働き、この遠心運動によって円筒体部712がバットのグリップ方向から先端方向へ移動する。円筒体部712がバットの先端方向へ移動する運動を利用して、円筒体部712に隣接して設置された回転体部713が回転運動をする。これにより、人間の動作により生じる運動を回転運動に変換することが可能となる。
なお、円筒体部712の移動する運動は、スイング動作をする場合にだけ発生するわけではない。例えば、バット71を構えの位置へ戻す時にも、バット71の先端方向からグリップ方向へ向かって重力が働くため、この重力の働きによって円筒体部712がバット71の先端方向からグリップ方向へ移動する。この円筒体部712がバット71の先端方向からグリップ方向へ移動する運動を利用して、回転体部713が回転運動をするため、このような場合にも、人間の動作により生じる運動を回転運動に変換することが可能となる。
また、本実施形態7の発電システム70においては、円筒体部712に隣接して2個の発電装置73が設置されている。2個の発電装置を設置することで、運動変換装置72から伝達される運動を効率良く発電に利用することが可能となる。
また、回転体部713と発電装置73の回転軸部との直径の大きさ比は、前者の方が後者よりも大きいという関係にある。このような関係にあることにより、人力から変換された半回転運動を効率良く発電装置73の回転軸部に伝達することが可能となることについては、実施形態1と同様であるため、本実施形態7においては説明を省略する。
次に、回転体部713に隣接して設置された発電装置73が、回転体部713から伝達される回転運動を利用して交流電力を発電する。発電装置73の動作は、実施形態1の発電装置12と同様であるため、本実施形態7においては、説明を省略する。
また、本実施形態7の制御駆動装置74及びソケット75の動作も、実施形態1の制御駆動装置13及びソケット14の動作と同様であるため、本実施形態7においては説明を省略する。
本実施形態5に係る発電システム70も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態5に係る発電システム70も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態8)
本実施形態8においては、実施形態7の発電システム70により発電した電気を充電することを可能とする。
本実施形態8においては、実施形態7の発電システム70により発電した電気を充電することを可能とする。
図16は、本実施形態8に係る発電システム80の構成例の一例を示した概略図であり、本実施形態8に係る発電システム80の装置の一例を示す説明図については、実施形態7の図15と同様である。また、本実施形態8の発電装置73、充電駆動装置76及びソケット75の構成の一例を示す回路図例については、実施形態2の図7と同様である。
本実施形態8と実施形態7の発電システムとは、制御駆動装置74であるか充電駆動装置76であるかの点を除き、その他の構成及び動作は、同様である。また、充電駆動装置76の構成及び動作は、実施形態2の充電駆動装置16と同様であるため、本実施形態8においては説明を省略する。
本実施形態8に係る発電システム80も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態8に係る発電システム80も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態9)
野球用のバットを用いた発電システムについては、実施形態7及び8よりも簡素な構成を採ることが可能である。すなわち、実施形態1乃至8においては、運動変換装置により人間の動作から生ずる運動を回転運動に変換し、この回転運動を利用して発電装置により発電した。これに対し、本実施形態9の発電装置は、運動変換装置を介することなく、人間の動作から生ずる運動を直接利用して発電する。
野球用のバットを用いた発電システムについては、実施形態7及び8よりも簡素な構成を採ることが可能である。すなわち、実施形態1乃至8においては、運動変換装置により人間の動作から生ずる運動を回転運動に変換し、この回転運動を利用して発電装置により発電した。これに対し、本実施形態9の発電装置は、運動変換装置を介することなく、人間の動作から生ずる運動を直接利用して発電する。
すなわち、図17は、本実施形態9に係る発電システム90の構成例の一例を示した概略図である。本実施形態9の発電システムは、発電装置92、制御駆動装置93、ソケット94と、から構成される。
発電装置92は、導線を円筒形に巻いたコイル部921と、コイル部内部に設置された永久磁石部922と、を備える。なお、本実施形態9においても、本実施形態9の発電システム90と図示しないバット91の外周部材との間には、図示しない振動吸収部材が配置され、発電システム90に加わる外部からの衝撃を緩和する。
また、本実施形態9に係る発電システム90の装置の一例を示す説明図については、実施形態7の図15と同様である。また、本実施形態9の発電装置92、制御駆動装置93及びソケット94の構成の一例を示す回路図例については、実施形態1の図2と同様である。
次に、本実施形態9の発電システム90の動作について説明する。
まず、人間がバット91を構えの位置に配置する。バット91が構えに配置する時、永久磁石部922は、重力の働きによりコイル部921内のグリップ方向の最端部に位置される。次に、人間がバット91をスイングする。バット91がスイングされることにより、バット91のグリップ方向から先端方向に向かって遠心運動が働き、この遠心運動の働きによって永久磁石部922がバット91のグリップ方向から先端方向へ移動する。この永久磁石部922がバット91のグリップ方向から先端方向へ移動する際に、電磁誘導によりコイル部921に電流が流れる。これにより、人間の動作により生じる運動を利用して発電することが可能となる。そして、コイル部91は、発電された交流電力を制御駆動装置93に送電する。
なお、永久磁石部922の移動する運動は、スイング動作をする場合にだけ発生するわけではない。例えば、人間がバット91を構えの位置へ戻す時にも、バット91の先端方向からグリップ方向へ重力が働くため、この重力の働きにより生じる運動よって永久磁石部922がバット91の先端方向からグリップ方向へ移動する。この永久磁石部922がバット91の先端方向からグリップ方向へ移動する際に、電磁誘導によりコイル部921に電流が流れる。これにより、人間の動作により生じる運動を利用して発電することが可能となる。
本実施形態9の制御駆動装置93及びソケット94の動作も、実施形態1の制御駆動装置13及びソケット14の動作と同様であるため、本実施形態9においては説明を省略する。
本実施形態9に係る発電システム90も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態9に係る発電システム90も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態10)
本実施形態10においては、実施形態9の発電システム90により発電した電気を充電することを可能とする。
本実施形態10においては、実施形態9の発電システム90により発電した電気を充電することを可能とする。
図18は、本実施形態10に係る発電システム100の構成例の一例を示した概略図であり、図18は、本実施形態10に係る発電システム100の構成例の一例を示した概略図である。また、本実施形態9に係る発電システム90の装置の一例を示す説明図については、実施形態7の図15と同様である。また、本実施形態9の発電装置92、充電駆動装置95及びソケット94の構成の一例を示す回路図例については、実施形態2の図7と同様である。
本実施形態10と実施形態9の発電システムとは、制御駆動装置93であるか充電駆動装置95であるかの点を除き、その他の構成及び動作は、同様である。また、充電駆動装置95の構成及び動作は、実施形態2の充電駆動装置16と同様であるため、本実施形態10においては説明を省略する。
本実施形態10に係る発電システム100も、実施形態1と同様、携帯電話の電源として用いることができる。
また、本実施形態10に係る発電システム100も、実施形態1と同様、ラジオ等の通信機器の電源として用いることができる。
以上に説明したとおり、本考案の一実施形態に係る発電システムによれば、屋内でも運動することができるため、健康を増進することが可能となり、かつ運動の際に生じる運動を有効利用して発電をすることができるため、化石燃料等による発電の場合に比べて環境にやさしく、かつ商業電力を利用できないような場所でも電力を利用することが可能となる。また、災害時等の非常時であっても容易に発電でき、携帯電話やラジオ等の充電・使用が可能となる。
(実施形態11)
実施形態1乃至10の発電システムに係るソケットは、発電システム本体から延ばして使用することが可能である。例えば、図19に示すとおりソケットを壁や天井等に取り付け使用することが可能である。
実施形態1乃至10の発電システムに係るソケットは、発電システム本体から延ばして使用することが可能である。例えば、図19に示すとおりソケットを壁や天井等に取り付け使用することが可能である。
(実施形態12)
また、本考案の一実施形態に係る発電システムにおいては、計測装置に発電装置が発電した際の発電量を計測し、計測された発電量を表示装置に表示させることも可能である。また、充電駆動装置を備えた発電システムにおいては、計測装置に、充電駆動装置に残存する電力量を計測させ、この残存電力量を表示装置に表示させることも可能である。これにより、発電量及び充電駆動装置の残存電力量を認識することが可能となる。
また、本考案の一実施形態に係る発電システムにおいては、計測装置に発電装置が発電した際の発電量を計測し、計測された発電量を表示装置に表示させることも可能である。また、充電駆動装置を備えた発電システムにおいては、計測装置に、充電駆動装置に残存する電力量を計測させ、この残存電力量を表示装置に表示させることも可能である。これにより、発電量及び充電駆動装置の残存電力量を認識することが可能となる。
例えば、実施形態1の発電システム10及び実施形態2の発電システム20に計測装置16及び表示装置17を付加した場合の構成例の一例を示した概略図は、図20のとおりであり、本実施形態12に係る装置の一例を示す説明図は、実施形態1の図3と同様である。また、実施形態3の発電装置30及び実施形態4の発電装置40に計測装置36及び表示装置37を付加した場合の構成例の一例を示した概略図は、図21のとおりであり、本実施形態12に係る装置の一例を示す説明図は、実施形態3の図9と同様である。また、実施形態5の発電装置50及び実施形態6の発電装置60に計測装置56及び表示装置57を付加した場合の構成例の一例を示した概略図は、図22のとおりであり、本実施形態12に係る装置の一例を示す説明図は、実施形態5の図12と同様である。また、実施形態7の発電装置70乃至実施形態8の発電装置80に計測装置77及び表示装置78を付加した場合の構成例の一例を示した概略図は、図23のとおりであり、本実施形態12に係る装置の一例を示す説明図は、実施形態7の図15と同様である。また、実施形態9の発電装置90乃至実施形態10の発電装置100に計測装置96及び表示装置97を付加した場合の構成例の一例を示した概略図は、図24のとおりであり、本実施形態12に係る装置の一例を示す説明図は、実施形態7の図15と同様である。
(実施形態13)
上記発電システム10乃至100においては、各発電システムにおける発電装置と図示しない外部の充電機能を備えた装置とを接続して、当該発電システムにより発電した電力を外部の充電装置に充電することが可能である。これにより、特に発電システム20、40、60、80、100のように、充電駆動装置の大きさが運動器具の大きさにより制約されてしまうという問題が解消され、より容量の大きな充電装置を利用することが可能となる。また、本実施形態14によれば、複数の発電システムと外部の充電装置とを同時に接続して、発電した電力を充電することが可能となる。そのため、本実施形態14によれば、より容量の大きな電力を充電して、電力を必要に応じて利用することが可能とるほか、余剰電力を電力会社に売却する等によって経済的なメリットを享受することも可能となる。
上記発電システム10乃至100においては、各発電システムにおける発電装置と図示しない外部の充電機能を備えた装置とを接続して、当該発電システムにより発電した電力を外部の充電装置に充電することが可能である。これにより、特に発電システム20、40、60、80、100のように、充電駆動装置の大きさが運動器具の大きさにより制約されてしまうという問題が解消され、より容量の大きな充電装置を利用することが可能となる。また、本実施形態14によれば、複数の発電システムと外部の充電装置とを同時に接続して、発電した電力を充電することが可能となる。そのため、本実施形態14によれば、より容量の大きな電力を充電して、電力を必要に応じて利用することが可能とるほか、余剰電力を電力会社に売却する等によって経済的なメリットを享受することも可能となる。
なお、人間の動作により生じる運動を、発電装置の起電力を誘発するような運動に変換できるような構成によることができれば、運動変換装置として用いる健康器具は、上述の実施形態で用いた器具に限定されるものではないことは言うまでもない。
なお、上述の全ての本実施形態に係るソケットの端子部分は、接続する電子機器に応じて、どのような形状を採用しても良い。例えば、ノートブックタイプのパーソナルコンピュータに接続する端子形状としてもよく、USBタイプの端子形状としてもよい。
10〜100 発電システム
11 運動伝達装置
31、51、72 運動変換装置
12、32、52、73、92 発電装置
13、33、53、74、93 制御駆動装置
14、34、54、75、94 ソケット
15、35、55、76、95 充電駆動装置
16、36、56、77、96 計測装置
17、37、57、78、97 表示装置
111、311 ペダル
112、312 クランク
113 クランク軸
114、512 第1のホイール
115、514 伝達手段
116、513 第2のホイール
117、313、714 回転軸
314 回転体
118、316、517 フレーム
119、315、516 ハンドル
120 サドル
121、317、518 カバー
511 マット
515 第3のホイール
710、910 バット
711 芯軸
712 円筒管部
713 回転体部
921 コイル部
922 永久磁石部
131 コンバータ回路部(ブリッジダイオード)
132 平滑回路部
133 制御回路部
134 充電回路部
141 携帯電話
142 ラジオ
143 筐体部
11 運動伝達装置
31、51、72 運動変換装置
12、32、52、73、92 発電装置
13、33、53、74、93 制御駆動装置
14、34、54、75、94 ソケット
15、35、55、76、95 充電駆動装置
16、36、56、77、96 計測装置
17、37、57、78、97 表示装置
111、311 ペダル
112、312 クランク
113 クランク軸
114、512 第1のホイール
115、514 伝達手段
116、513 第2のホイール
117、313、714 回転軸
314 回転体
118、316、517 フレーム
119、315、516 ハンドル
120 サドル
121、317、518 カバー
511 マット
515 第3のホイール
710、910 バット
711 芯軸
712 円筒管部
713 回転体部
921 コイル部
922 永久磁石部
131 コンバータ回路部(ブリッジダイオード)
132 平滑回路部
133 制御回路部
134 充電回路部
141 携帯電話
142 ラジオ
143 筐体部
Claims (6)
- 運動伝達装置と、
前記運動伝達装置によって伝達される運動によって電力を発生する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を供給するソケットと、
を備えることを特徴とする発電システム。 - 前記運動伝達装置は、2つのペダル、前記2つのペダルに連結される2つのクランク、前記2つのクランクが接続されたクランク軸、前記クランク軸を中心に固定した第1のホイール、第2のホイール、及び前記第1のホイールの回転を前記第2のホイールに伝達する伝達手段を有することを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
- 前記運動伝達装置は、2つのペダル、前記2つのペダルに連結される2つのクランク、前記2つのクランクが接続された回転体を有することを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
- 前記運動伝達装置は、マット、第1、第2及び第3のホイール、及び前記第1のホイールの回転を前記第2のホイールに伝達する伝達手段を有することを特徴とする請求項1に記載の発電システム。
- 運動変換装置と、
前記運動変換装置によって変換される運動によって電力を発生する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を供給するソケットと、
を備えることを特徴とする発電システム。 - 前記ソケットには、携帯電話又はラジオが接続されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一に記載の発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006009532U JP3129162U (ja) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | 発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006009532U JP3129162U (ja) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | 発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3129162U true JP3129162U (ja) | 2007-02-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006009532U Expired - Fee Related JP3129162U (ja) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | 発電システム |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3129162U (ja) |
-
2006
- 2006-11-22 JP JP2006009532U patent/JP3129162U/ja not_active Expired - Fee Related
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