RU126907U1

RU126907U1 - ENERGY GENERATION DEVICE

Info

Publication number: RU126907U1
Application number: RU2012142986/12U
Authority: RU
Inventors: Михаил Анатольевич Белоусов
Original assignee: Михаил Анатольевич Белоусов
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-04-20

Abstract

1. Устройство для генерирования энергии, содержащее генератор энергии, преобразователь энергии, установленные внутри обуви, отличающееся тем, что внутри полости каблука обуви между верхними и нижними стенками расположены осевой винтовой стержень, на котором расположен вращающийся маховик генератора, по периметру которого установлен генератор, причем между верхней и нижней стенками полости каблука установлены пружины, функцией которых является приведения осевого стержня в исходное положение во время ходьбы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератору энергии подключен накопитель/преобразователь энергии.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что к преобразователю энергии подключен нагревательный элемент, регулятор напряжения для регулировки температуры нагревательного элемента.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что к преобразователю энергии подключен USB-разъем для подзарядки мобильных электронных устройств.5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что к преобразователю энергии подключен переключатель подачи энергии.1. A device for generating energy containing an energy generator, an energy converter installed inside the shoe, characterized in that inside the cavity of the heel of the shoe between the upper and lower walls there is an axial screw rod on which the rotating flywheel of the generator is located, around the perimeter of which the generator is installed, and springs are installed between the upper and lower walls of the heel cavity, the function of which is to bring the axial rod to its original position while walking. 2. The device according to claim 1, characterized in that the energy generator is connected to a drive / energy converter. The device according to claim 2, characterized in that a heating element, a voltage regulator for adjusting the temperature of the heating element is connected to the energy converter. The device according to claim 2, characterized in that a USB connector for recharging mobile electronic devices is connected to the energy converter. The device according to claim 2, characterized in that an energy supply switch is connected to the energy converter.

Description

Полезная модель относится к обувной отрасли и предназначена для генерирования и аккумулирования энергии для подогрева обуви и зарядки/подзарядки переносных устройств, например, мобильных телефонов, смартфонов, фотоаппаратов, плееров, навигаторов, DVD-проигрывателей, переносных компьютеров, или для подогрева обуви людей работающих или находящихся длительное время вне помещений при низкой температуре окружающей среды, например, ремонтников дорог, путешественников, туристов и т.п.The utility model relates to the shoe industry and is intended to generate and store energy for heating shoes and charging / recharging portable devices, for example, mobile phones, smartphones, cameras, players, navigators, DVD players, laptop computers, or for heating shoes for people working or for a long time outdoors at low ambient temperatures, for example, road repair workers, travelers, tourists, etc.

Из уровня техники зарядное устройство типа обуви, содержащее привод, шестерню, группу генерирования энергии и емкость. Шестерня вращаются, собрание катушки перемещается вверх и вниз, чтобы сократить магнитную линию индукции и произвести микропоток (CN 101483355, 15.07.2009).In the prior art, a shoe type charger comprising a drive, gear, power generation group and capacity. The gear rotates, the coil assembly moves up and down to shorten the magnetic induction line and produce a microflow (CN 101483355, 07.15.2009).

Известна обувь с генератором, в которой в стельке или подошве расположены соединенные с друг с другом камеры с жидкостью. При ходьбе за счет давления, вызванное нажатием на камеры пяткой или носком стопы ноги, поток жидкости, перетекая из камеры в камеру по каналу, вращает расположенную в середине канала турбину/маховое колесо за счет чего происходит генерирование энергии (US 6255799, 03.07.2001; US 6201314, 13.03.2001; US 6239501, 29.05.2001). Известны устройства генерирования энергии, содержащие резервуары с жидкость, размещенные в обуви и соединенные друг с другом посредством канала, внутри которого размещена турбина. Один из резервуаров расположен в области пятки ноги, а другой в области пальцев ноги. Турбина вращается за счет жидкого потока, и вращение передано на генератор для генерирования энергии. Поток импульсного типа накапливается в хранящем электричество элементе (JP 2007330034, 20.12.2007; JP 2008141934, 19.06.2008; JP 2007309228, 29.11.2007; JP 2007325836, 20.12.2007). Недостатками данных конструкций является то, что турбина может преобразовать только до 60% энергии потока, миниатюрные турбины с приемлемым КПД очень дороги в производстве, а также для работы турбины необходимо достаточное количество жидкости, что ухудшает весовые характеристики.Known shoes with a generator, in which insoles or soles are connected to each other chambers with liquid. When walking due to pressure caused by pressing the heel or toe of the foot on the cameras, the fluid flow, flowing from the camera to the camera through the channel, rotates the turbine / flywheel located in the middle of the channel due to which energy is generated (US 6255799, July 3, 2001; US 6201314, 03/13/2001; US 6239501, 05/29/2001). Known devices for generating energy, containing reservoirs of liquid, placed in shoes and connected to each other through a channel inside which a turbine is placed. One of the tanks is located in the area of the heel of the foot, and the other in the area of the toes. The turbine rotates due to liquid flow, and the rotation is transmitted to the generator to generate energy. A pulse-type flow is accumulated in an element storing electricity (JP 2007330034, 12/20/2007; JP 2008141934, 06/19/2008; JP 2007309228, 11/29/2007; JP 2007325836, 12/20/2007). The disadvantages of these designs is that the turbine can convert only up to 60% of the flow energy, miniature turbines with acceptable efficiency are very expensive to manufacture, and for the turbine to work, a sufficient amount of liquid is needed, which affects the weight characteristics.

Более совершенным является устройство для генерирования энергии (RU 102437 U), характеризующееся тем, что содержит выполненные с возможностью размещения в обуви резервуары с жидкостью или газом, соединенные между собой трубопроводом, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного движения под действием усилий, развиваемых движением жидкости или газа, элемент, на поверхности которого выполнены зубья и взаимодействующий с ведомым зубчатым колесом, передающим крутящий момент на вал редуктора, соединенного с генератором, выполненным с возможностью передачи выработанной энергии в блок электроники. Заявленное устройство генерирования энергии выгодно отличается от гидро/газотурбинных устройств более высоким КПД и гораздо меньшей стоимостью, поскольку возможный предел преобразование энергии турбиной ~60%. Однако недостатками этого и иных известных устройств с использованием резервуаров с жидкостью, формирующих микропоток, является конструктивная сложность устройства генерирующего энергию и высокий риск его поломки вследствие эксплуатации обуви.More perfect is a device for generating energy (RU 102437 U), characterized in that it contains made with the possibility of placing in shoes tanks with liquid or gas, interconnected by a pipe in which is placed with the possibility of reciprocating motion under the action of the forces developed by the movement liquid or gas, the element on the surface of which the teeth are made and interacting with the driven gear, transmitting torque to the shaft of the gearbox connected to the generator, nym to transmit the generated power to the electronics assembly. The claimed device for generating energy compares favorably with hydro / gas turbine devices with higher efficiency and much lower cost, since the possible limit of energy conversion by a turbine is ~ 60%. However, the disadvantages of this and other known devices using reservoirs of liquid, forming a microflow, is the structural complexity of the device generating energy and a high risk of breakdown due to the operation of shoes.

Задачей данной полезной модели является устранение недостатков известных решений.The objective of this utility model is to eliminate the disadvantages of known solutions.

Техническим результатом полезной модели является более простое в конструктивном исполнении механическое устройство преобразования энергии ходьбы человека в электрическую энергию и более надежное в плане устойчивости к поломке при ношении обуви.The technical result of the utility model is a simpler in design mechanical device for converting the walking energy of a person into electrical energy and more reliable in terms of resistance to breakage when wearing shoes.

Указанный результат достигается за счет того, что устройство для генерирования энергии, содержащее генератор энергии, преобразователь энергии, установленные внутри обуви, отличающееся тем, что внутри полости каблука обуви между верхними и нижними стенками расположены осевой винтовой стержень, на котором расположен вращающийся маховик генератора, по периметру которого установлен генератор, причем между верхней и нижней стенками полости каблука установлены пружины, функцией которых является приведения осевого стержня в исходное положение во время ходьбы. Кроме того, к генератору энергии может быть подключен накопитель/преобразователь энергии.This result is achieved due to the fact that the device for generating energy, containing an energy generator, an energy converter installed inside the shoe, characterized in that an axial screw rod, on which the rotating flywheel of the generator is located, is located inside the cavity of the shoe heel between the upper and lower walls the perimeter of which the generator is installed, and between the upper and lower walls of the cavity of the heel springs are installed, the function of which is to bring the axial rod to its original position walking while walking. In addition, a storage / energy converter may be connected to the power generator.

К преобразователю энергии может быть подключен нагревательный элемент, регулятор напряжения для регулировки температуры нагревательного элемента.A heating element, a voltage regulator for adjusting the temperature of the heating element can be connected to the energy converter.

К преобразователю энергии может быть подключен USB-разъем для подзарядки мобильных электронных устройств.A USB connector can be connected to the power converter to recharge mobile electronic devices.

К преобразователю энергии может быть подключен переключатель подачи энергии.An energy supply switch may be connected to the energy converter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 показано конструктивное устройство генерирующей части полезной модели.Figure 1 shows the structural device of the generating part of the utility model.

На Фиг.2 показано конструктивное устройство обуви со встроенным в каблук генератором и возможные системы энергопотребления.Figure 2 shows a constructive device of shoes with a generator integrated into the heel and possible energy consumption systems.

На Фиг.3 показано конструктивное устройство маховика генератора.Figure 3 shows the structural device of the flywheel of the generator.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Генерирующая часть встроена в каблук (5) обуви (см. Фиг.1). В каблуке (5) выполнена полость, имеющая верхние и нижние стенки, между которыми расположены осевой винтовой стержень (3), на котором расположен вращающийся маховик (1) генератора. Генератор (2) установлен по периметру маховика. Возвратно-поступательное движение (15) (см. Фиг.3) верхних и нижних стенок с одной стороны обеспечивается давлением (6) на обувь ноги человека, а в обратную сторону под действием пружин (4), функцией которых является приведения осевого стержня в исходное положение во время ходьбы.The generating part is integrated into the heel (5) of the shoe (see Figure 1). A cavity is made in the heel (5), having upper and lower walls, between which an axial screw rod (3) is located, on which a rotating flywheel (1) of the generator is located. The generator (2) is installed around the perimeter of the flywheel. The reciprocating movement (15) (see Figure 3) of the upper and lower walls on the one hand is provided by pressure (6) on the shoes of a person’s feet, and in the opposite direction under the action of springs (4), the function of which is to bring the axial rod to the original position while walking.

Принцип раскручивания генератора основан на принцип действия юлы. При внешнем воздействии силы от ноги человека на винтообразный осевой стержень (3), осуществляется винтовая передача к упорной шайбе (14) (см. Фиг.3), которая упирается в часть генератора (2), используя ее как маховик (1), и раскручивает ее, при этом генератор (2) вырабатывает энергию и подает ее по проводам (7) (см. Фиг.1).The principle of unwinding the generator is based on the principle of operation of the yule. When an external force is applied from a person’s leg to a helical axial rod (3), a helical gear is transmitted to the thrust washer (14) (see Figure 3), which abuts against the generator part (2), using it as a flywheel (1), and spins it, while the generator (2) generates energy and delivers it through the wires (7) (see Figure 1).

Вращение может осуществляться как одним винтообразным осевым стержнем (3), так и двумя, расположенных симметрично с двух сторон генератора на линии его оси вращения, при этом закрутка винтообразных осевых стержней должна быть выполнена в одном направлении, это позволит генератору вращаться под воздействием обоих стержней одновременно в одном направлении.Rotation can be carried out both by one helical axial rod (3), and two symmetrically located on both sides of the generator on the line of its axis of rotation, while the screw-type axial rods must be twisted in one direction, this will allow the generator to rotate under the influence of both rods simultaneously in one direction.

Устройство, размеры и показатели генераторы могут быть различны.The device, sizes and indicators of generators can be different.

Состав материала подошвы обуви, а также встроенные пружины имеют достаточную сопротивляемость давлению от ноги человека, благодаря чему скорость загрузки осевого стержня не слишком велика, причем упругость материалов позволяет нагружать осевой стержень постепенно, кроме того, ход осевого стержня составляет примерно около 5 мм (плюс-минус), сам осевой стержень достаточно широк и выдерживает большие нагрузки.The composition of the material of the sole of the shoe, as well as the built-in springs, have sufficient resistance to pressure from a person’s feet, so that the loading speed of the axial shaft is not too high, and the elasticity of the materials allows the axial shaft to be loaded gradually, in addition, the stroke of the axial shaft is about 5 mm minus), the axial shaft itself is quite wide and can withstand heavy loads.

Но так как истирание со временем неизбежно - предусмотрена замена осевого стержня без замены других элементов системы.But since abrasion over time is inevitable - the replacement of the axial rod without replacing other elements of the system is provided.

Принцип действия основан на воспроизведении энергии генератором, встроенным в подошву обуви, под воздействием давления, передаваемого возвратно-поступательным путем от ноги человека при ходьбе, на этот генератор.The principle of operation is based on the reproduction of energy by a generator built into the sole of a shoe, under the influence of pressure transmitted back and forth from a person’s legs when walking, to this generator.

Данная обувь может применяться в различное время года, и для любых целей, например для длительных путешествий, туризма, и в холодных условиях, как в городе, так и вне его, для более длительной работы мобильных электронных устройств.These shoes can be used at different times of the year, and for any purpose, for example, for long trips, tourism, and in cold conditions, both in the city and outside it, for longer operation of mobile electronic devices.

Все элементы системы обогрева ноги и подзарядки мобильных электронных устройств, встроены в обувь и не нарушают ее целостность. Генератор (2), накопитель/преобразователь энергии (8), нагревательный элемент (9) расположены в подошве обуви. Регулятор подачи энергии (10), выход подачи энергии на мобильные электронные устройства (11), переключатель подачи энергии (12) - могут быть расположены в верней части обуви (13) и встроены в ее стенки.All elements of the foot heating system and recharging of mobile electronic devices are built into the shoes and do not violate its integrity. Generator (2), energy storage / converter (8), heating element (9) are located in the sole of the shoe. The energy supply regulator (10), the output of energy supply to mobile electronic devices (11), the energy supply switch (12) can be located in the upper part of the shoe (13) and built into its walls.

Системы обогрева ноги и система подзарядки мобильных электронных устройств могут работать как одновременно, так и поочередно, путем приведения человеком переключателя подачи энергии (6) в положение подзарядки мобильных электронных устройств, или в положение обогрева ноги, или в нейтральное положение - для работы двух этих систем одновременно.The leg heating systems and the recharging system for mobile electronic devices can work both simultaneously and alternately by moving a person’s power supply switch (6) to the recharging position of the mobile electronic devices, or to the leg heating position, or to the neutral position - for the operation of these two systems at the same time.

Температуру нагревательного элемента можно регулировать вручную путем уменьшения либо увеличения подачи энергии от накопителя/преобразователя энергии к нагревательному элементу с помощью регулятора подачи напряжения (10).The temperature of the heating element can be manually controlled by decreasing or increasing the energy supply from the energy storage / converter to the heating element using the voltage supply regulator (10).

Расположение элементов системы, встроенных в части обуви может быть различным. Количество генераторов, греющих элементов, и других элементов системы может меняться.The arrangement of system elements embedded in parts of the shoe may be different. The number of generators, heating elements, and other elements of the system may vary.

При выходе из строя, по какой либо причине, любого элемента системы, например генератора, его можно заменить новым, не меняя всей системы. Таким образом, обеспечивается простое в конструктивном исполнении механическое устройство преобразования энергии ходьбы человека в электрическую энергию и более надежное в плане устойчивости к поломке при ношении обуви.In the event of failure, for any reason, of any element of the system, such as a generator, it can be replaced with a new one without changing the entire system. In this way, a mechanical device, simple in design, is provided that converts the energy of a person’s walking into electrical energy and is more reliable in terms of resistance to breakage when wearing shoes.

Claims

1. A device for generating energy containing an energy generator, an energy converter installed inside the shoe, characterized in that inside the cavity of the shoe heel between the upper and lower walls there is an axial screw rod on which the rotating flywheel of the generator is located, the generator is installed around its perimeter, between the upper and lower walls of the cavity of the heel springs are installed, the function of which is to bring the axial rod to its original position while walking.

2. The device according to claim 1, characterized in that the energy generator is connected to a drive / energy converter.

3. The device according to claim 2, characterized in that a heating element, a voltage regulator for adjusting the temperature of the heating element is connected to the energy converter.

4. The device according to claim 2, characterized in that a USB connector for charging mobile electronic devices is connected to the energy converter.

5. The device according to claim 2, characterized in that an energy supply switch is connected to the energy converter.