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JP2002164588A - Power generating device - Google Patents

Power generating device

Info

Publication number
JP2002164588A
JP2002164588A JP2000361791A JP2000361791A JP2002164588A JP 2002164588 A JP2002164588 A JP 2002164588A JP 2000361791 A JP2000361791 A JP 2000361791A JP 2000361791 A JP2000361791 A JP 2000361791A JP 2002164588 A JP2002164588 A JP 2002164588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
power
power generator
power generation
pendulum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000361791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Sakai
康弘 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAHITO KK
USC Corp
Original Assignee
MAHITO KK
USC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAHITO KK, USC Corp filed Critical MAHITO KK
Priority to JP2000361791A priority Critical patent/JP2002164588A/en
Publication of JP2002164588A publication Critical patent/JP2002164588A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a large amount of electric power with a minute force. SOLUTION: A power generating module 12 is provided with a piezoelectric element 122 and a conflict member 123 which moves to conflict with the piezoelectric element 122. The power generating module 12 is coupled with a revolving shaft 13 and a weight 14 to constitute a pendulum 1. The power generating module 12 is positioned on the upper side of the revolving shaft 13, at the pendulum 1 in which the conflict member 123 moves between the piezoelectric elements 122 facing each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を利用し
た発電装置に係る技術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a power generator using a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発電装置としては、例えば、特公
昭60−47994号公報に記載のものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power generator, for example, a power generator described in Japanese Patent Publication No. 60-47994 is known.

【0003】この従来の発電装置は、圧電素子(圧電
体)と移動(転動移動)して圧電素子に衝突する衝突部
材(重り)とからなる発電モジュールを備えてなるもの
で、衝突部材の衝突で機械的歪みを発生した圧電素子が
発電するようになっている。
This conventional power generation device includes a power generation module including a piezoelectric element (piezoelectric body) and a collision member (weight) that moves (rolls and moves) and collides with the piezoelectric element. A piezoelectric element that generates mechanical strain due to collision generates power.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の発電装置では、
特公昭60−47994号公報の記載でも指摘されてい
るように、発電モジュールの衝突部材が激しく移動して
圧電素子に頻繁に衝突しないと、発電量が大きくならな
いという特性がある。このため、衝突部材を激しく移動
させるために大きな力(運動エネルギ)を加えなければ
ならないため、各種の分野での用途が検討されているも
のの実用性が低く実用化が進まないという問題点があ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In a conventional power generator,
As pointed out in the description of Japanese Patent Publication No. 60-47994, the power generation amount does not increase unless the collision member of the power generation module moves violently and collides frequently with the piezoelectric element. For this reason, a large force (kinetic energy) must be applied in order to move the collision member violently. Therefore, although applications in various fields are being studied, there is a problem that practicality is low and practical application does not proceed. .

【0005】本発明は、このような問題点を考慮してな
されたもので、微小な力で大きな発電量を得ることので
きる発電装置を提供することを課題とする。
[0005] The present invention has been made in view of such problems, and has as its object to provide a power generation device capable of obtaining a large amount of power generation with a small force.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る発電装置は、次のような手段を採用す
る。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the power generator according to the present invention employs the following means.

【0007】即ち、請求項1では、圧電素子と移動して
圧電素子に衝突する衝突部材とからなる発電モジュール
を備え、発電モジュールに支点と重錘とを組合わせて振
子体を構成し、振子体において発電モジュールを支点よ
りも上部側に位置させたことを特徴とする。
That is, according to the present invention, a power generating module comprising a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element is provided, and a pendulum body is formed by combining the power generating module with a fulcrum and a weight. The power generation module is positioned above the fulcrum in the body.

【0008】この手段では、微小な力を加えることで慣
性により周期的に揺動する振子体に発電モジュールを組
込むことで、発電モジュールの衝突部材に継続的に運動
エネルギを供給して頻繁に圧電素子に衝突させ、発電量
を大きくする。振子体における発電モジュールの位置
は、揺動による傾倒の上側に衝突部材を位置させ揺動に
よる傾倒の下側に圧電素子を位置させて、衝突部材の圧
電素子への有効な衝突を奏させる。支点としては回転軸
等の枢軸のほかに、振子体の下面を所謂やじろべえの如
く1点で不安定支持する構造で実施可能である。
In this means, the power generation module is incorporated into a pendulum body that periodically swings by inertia by applying a small force, so that kinetic energy is continuously supplied to the collision member of the power generation module, and the piezoelectric element is frequently turned on. Collision with the element increases the amount of power generation. The position of the power generation module in the pendulum is such that the collision member is positioned above the tilt due to the swing and the piezoelectric element is positioned below the tilt due to the swing, so that the collision member effectively collides with the piezoelectric element. As a fulcrum, in addition to a pivot such as a rotary shaft, a structure in which the lower surface of the pendulum body is unstablely supported at a single point, such as a so-called jersey, can be used.

【0009】また、請求項2では、請求項1記載の発電
装置において、支点が回転軸であって、発電モジュール
は相対させた圧電素子の間で衝突部材が移動する構造で
あることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the power generating apparatus according to the first aspect, the fulcrum is a rotating shaft, and the power generating module has a structure in which a collision member moves between opposed piezoelectric elements. I do.

【0010】この手段では、回転軸による振子運動を得
て、傾倒の加速度を増して衝突部材を相対する側の圧電
素子へ衝突させる。
In this means, the pendulum motion by the rotating shaft is obtained, the tilting acceleration is increased, and the collision member collides with the piezoelectric element on the opposite side.

【0011】また、請求項3では、圧電素子と移動して
圧電素子に衝突する衝突部材とからなる発電モジュール
を備え、発電モジュールに支点と重錘とを組合わせて振
子体を構成し、振子体において発電モジュールを支点よ
りも下部側に位置させたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power generation module including a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element, and a pendulum body is formed by combining the power generation module with a fulcrum and a weight. The power generation module is located below the fulcrum in the body.

【0012】この手段では、微小な力を加えることで慣
性により周期的に揺動する振子体に発電モジュールを組
込むことで、発電モジュールの衝突部材に継続的に運動
エネルギを供給して頻繁に圧電素子に衝突させ、発電量
を大きくする。振子体における発電モジュールの位置
は、揺動による傾倒の上側に一方の衝突部材を位置させ
揺動による傾倒の下側に圧電素子を位置させて、衝突部
材の圧電素子への有効な衝突を奏させる。支点としては
回転軸等の枢軸のほかに、振子体の下面を所謂やじろべ
えの如く1点で不安定支持する構造で実施される。
In this means, the power generation module is incorporated in a pendulum body that periodically swings by inertia by applying a small force, so that kinetic energy is continuously supplied to the collision member of the power generation module, and the piezoelectric module is frequently turned on. Collision with the element increases the amount of power generation. The position of the power generation module in the pendulum is such that one collision member is positioned above the tilt due to the swing and the piezoelectric element is positioned below the tilt due to the swing, so that the effective collision of the collision member with the piezoelectric element is achieved. Let it. As a fulcrum, in addition to a pivot such as a rotary shaft, the lower surface of the pendulum body is unstablely supported at a single point, such as a so-called jersey.

【0013】また、請求項4では、請求項3記載の発電
装置において、支点が回転軸であって、発電モジュール
は圧電素子の両面側で衝突部材が移動する構造であるこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power generation device according to the third aspect, the fulcrum is a rotation shaft, and the power generation module has a structure in which a collision member moves on both sides of the piezoelectric element.

【0014】この手段では、回転軸による振子運動を得
て、傾倒の加速度を増して衝突部材を圧電素子の両面側
へ衝突させる。
In this means, a pendulum motion by the rotation shaft is obtained, the tilting acceleration is increased, and the collision member collides with both sides of the piezoelectric element.

【0015】さらに、請求項5では、圧電素子と移動し
て圧電素子に衝突する衝突部材とからなる発電モジュー
ルを備え、発電モジュールに液状媒体を組合わせて振子
体を構成し、振子体において発電モジュールを液状媒体
により支持させることを特徴とする。
Further, in the present invention, a power generating module comprising a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element is provided. The module is supported by a liquid medium.

【0016】この手段では、液状媒体を介して発電モジ
ュールが不安定な状態で支持されているので、微小な力
を加えることで慣性により揺動する振子体に発電モジュ
ールを組込むことで、発電モジュールの衝突部材に継続
的に運動エネルギを供給して頻繁に圧電素子に衝突さ
せ、発電量を大きくする。液状媒体としては、液体のほ
かに油や各種混合液体類が選択される。
According to this means, since the power generation module is supported in an unstable state via the liquid medium, the power generation module is assembled into a pendulum body that oscillates by inertia by applying a small force. Kinetic energy is continuously supplied to the colliding member to frequently collide with the piezoelectric element, thereby increasing the power generation amount. As the liquid medium, oil and various mixed liquids are selected in addition to the liquid.

【0017】さらに、請求項6では、請求項5記載の発
電装置において、液状媒体が水等の液体であって、液体
に発電モジュールを浮遊させることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the power generation device according to the fifth aspect, the liquid medium is a liquid such as water, and the power generation module is suspended in the liquid.

【0018】この手段では、水に発電モジュールを浮遊
させ、発電モジュールが不安定状態で揺動するので、圧
電素子を頻繁に衝突させる。
In this means, the power generation module floats on the water, and the power generation module swings in an unstable state, so that the piezoelectric elements frequently collide with each other.

【0019】さらに、請求項7では、請求項1〜6のい
ずれか記載の発電装置において、振子体に吊下材を介し
て風力で揺動する風受体を連結したことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the power generator according to any one of the first to sixth aspects, a wind receiver swinging by wind power is connected to the pendulum via a suspension member.

【0020】この手段では、風力を受けた風受体が吊下
体を介して振子体を揺動させる。
In this means, the wind receiver receiving the wind swings the pendulum through the suspension.

【0021】さらにまた、請求項8では、請求項7記載
の発電装置において、吊下材は風受体の吊下向きを自由
にする撚戻を備えていることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the power generation device according to the seventh aspect, the suspension member is provided with a twist-back for freely suspending the wind receiver.

【0022】この手段では、撚戻が風の方向の変化に追
随して風受体の吊下向きを変化させる。
In this means, the untwist changes the hanging direction of the wind receiver following the change in the direction of the wind.

【0023】さらにまた、請求項9では、請求項7また
は8記載の発電装置において、風受体は重心が偏位した
板形に形成されていることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the power generator according to the seventh or eighth aspect, the wind receiver is formed in a plate shape having a deviated center of gravity.

【0024】この手段では、吊下材による風受体の吊持
の左右の慣性モーメントがアンバランスになって、風の
方向に変化に追随する風受体の吊下向きの変化が不規則
になる。
In this means, the moment of inertia of the left and right sides of the hanging of the wind receiver by the hanging material becomes unbalanced, and the change of the hanging direction of the wind receiver following the change in the wind direction becomes irregular. .

【0025】また、請求項10では、請求項7〜9のい
ずれか記載の発電装置において、揺動する風受体と接触
して風受体への雪の堆積を防止する雪落とし部材を備え
たことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the power generator according to any one of the seventh to ninth aspects, there is provided a snow removing member for contacting the oscillating wind receiver to prevent accumulation of snow on the wind receiver. It is characterized by having.

【0026】この手段では、風受体に雪等が降り積もっ
た場合に、揺動する風受体が雪落とし部材に接触して雪
が振るい落とされ(払い落とされ)、風受体の良好な揺
動状態が維持される。
According to this means, when snow or the like falls on the wind receiver, the oscillating wind receiver comes into contact with the snow removing member and the snow is shaken off (removed), so that the wind receiver has a good swing. The dynamic state is maintained.

【0027】また、請求項11では、請求項10記載の
発電装置において、雪落とし部材は風受体の上部に傘状
に設けられた線材から構成したことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the power generator according to the tenth aspect, the snow removal member is formed of a wire rod provided in an umbrella shape above the wind receiver.

【0028】この手段では、傘状に張り巡らされたワイ
ヤ等の線材に、揺動する風受体が接触し、積もった雪が
落とされる。
In this means, the oscillating wind receiver comes into contact with a wire such as a wire stretched in an umbrella shape, and the accumulated snow is dropped.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発電装置の実
施の形態を図面に基づいて説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power generator according to the present invention.

【0030】図1〜図4は、本発明に係る発電装置の実
施の形態(1)を示すものである。
1 to 4 show an embodiment (1) of a power generator according to the present invention.

【0031】この実施の形態では、風力を利用して発電
するものを示してある。
In this embodiment, a power generator utilizing wind power is shown.

【0032】この実施の形態は、図1に示すように、振
子体1,吊下材2,風受体3の各部で概略構成されてい
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, each part of a pendulum body 1, a suspension member 2, and a wind receiver 3 is schematically constituted.

【0033】振子体1は、枠板形のケーシング11に上
部側から発電モジュール12,支点としての回転軸1
3,重錘14を組付けてなる。
The pendulum body 1 is mounted on a frame plate-shaped casing 11 from above with a power generation module 12 and a rotating shaft 1 as a fulcrum.
3, the weight 14 is assembled.

【0034】発電モジュール12は、図2に詳細に示さ
れるように、箱形のハウジング121の内部の相対する
両側壁に取付けた圧電素子122にハウジング121の
内部で転動するボールからなる衝突部材123が衝突す
るように構成されている。圧電素子122は、PZT系
の2枚の板形の圧電セラミック板122a,122bを
分極が互いに逆になるように接合することにより、直列
に接続された発電構成として分極による打消しが防止さ
れて発電性能が高められるようになっている。また、圧
電素子122は、接着材124でハウジング121に接
着された板形のクッション材125の中央部分にのみ接
着材124で部分的に接着されハウジング121に取付
けられ、衝突部材123の衝突の衝撃から圧電素子12
2を保護するとともに、圧電セラミック板122a,1
22bの固有振動が継続されて発電性能が高められるよ
うになっている。なお、圧電素子122の表裏面に形成
された膜状の電極には、リード線126が接続されてい
る。また、圧電素子122の表面(衝突部材123が衝
突する面)には、衝突部材123の衝突の衝撃から圧電
素子122を保護する薄板形のプロテクタ127が固着
されている。また、相対する圧電素子122の間には、
衝突部材123の転動移動の方向を規制して正確に圧電
素子122のプロテクタ127が固着された部分に衝突
するように案内するガイド筒128が設けられている。
As shown in detail in FIG. 2, the power generation module 12 has a collision member made of a ball rolling inside the housing 121 on a piezoelectric element 122 mounted on opposing side walls inside the box-shaped housing 121. 123 are configured to collide. The piezoelectric element 122 is formed by connecting two PZT-based plate-shaped piezoelectric ceramic plates 122a and 122b so that their polarizations are opposite to each other, thereby preventing the cancellation by polarization as a power generation configuration connected in series. Power generation performance has been improved. Further, the piezoelectric element 122 is attached to the housing 121 only partially at the center of the plate-shaped cushioning material 125 adhered to the housing 121 with the adhesive 124, and is attached to the housing 121. From the piezoelectric element 12
2 while protecting the piezoelectric ceramic plates 122a, 122a.
The natural vibration of 22b is continued, and the power generation performance is enhanced. Note that lead wires 126 are connected to film-shaped electrodes formed on the front and back surfaces of the piezoelectric element 122. Further, a thin plate protector 127 that protects the piezoelectric element 122 from the impact of the collision of the collision member 123 is fixed to the surface of the piezoelectric element 122 (the surface on which the collision member 123 collides). In addition, between the opposing piezoelectric elements 122,
A guide cylinder 128 is provided that regulates the direction of the rolling movement of the collision member 123 and guides the piezoelectric element 122 to accurately collide with the portion of the piezoelectric element 122 to which the protector 127 is fixed.

【0035】回転軸13は、ケーシング11に貫通固定
され、設備される機器の適当箇所に回転可能に支持され
る。
The rotating shaft 13 is fixedly penetrated to the casing 11 and is rotatably supported at an appropriate place of equipment to be installed.

【0036】重錘14は、発電モジュール12の重量等
を勘案して重量が決定される。
The weight of the weight 14 is determined in consideration of the weight of the power generation module 12 and the like.

【0037】吊下材2は、振子体1のケーシング11の
下端部に固定されたバー21に自在回転構造等からなる
撚戻22を介して吊紐23が連結されている。
The suspension cord 2 is connected to a bar 21 fixed to the lower end of the casing 11 of the pendulum 1 via a twist-back 22 having a freely rotating structure or the like.

【0038】風受体3は、板形に形成された本体部31
の端部に吊下材2の吊紐23が連結される吊孔32が開
口され、本体部31の吊孔32近くに重り33が取付け
られている。
The wind receiver 3 has a main body 31 formed in a plate shape.
A hanging hole 32 to which the hanging cord 23 of the hanging material 2 is connected is opened at an end of the body member 31, and a weight 33 is attached near the hanging hole 32 of the main body 31.

【0039】この実施の形態によると、図3,図4に示
すように、風を受け風力で揺動した風受体3の揺動の応
力によって、吊下材2を介して振子体1が回転軸13を
中心にして揺動されることになる。この結果、振子体1
に組込まれている発電モジュール12の衝突部材123
が圧電素子122に衝突して発電が行われることにな
る。好ましくは、風受体3の揺動の固有振動数と振子体
1の揺動の固有振動数とをほぼ同じにして共振させるよ
うにする。
According to this embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the pendulum body 1 is moved through the suspension member 2 by the swinging stress of the wind receiver 3 which is swung by the wind and receives the wind. It will be rocked about the rotation shaft 13. As a result, the pendulum 1
Member 123 of the power generation module 12 incorporated in the
Collide with the piezoelectric element 122 to generate power. Preferably, the natural frequency of the swing of the wind receiver 3 and the natural frequency of the swing of the pendulum 1 are set to be substantially the same so that resonance occurs.

【0040】風力で揺動する風受体3は、重り33によ
って重心が偏位しているため、吊下材2による吊持の左
右の慣性モーメントがアンバランスになっている。この
ため、風の方向の変化に追従する風受体3の吊下向きの
変化が不規則的になって、微風でも揺動を起こしやすく
なる。従って、微小な風力でも発電量を大きくすること
ができる。
Since the center of gravity of the wind receiver 3 oscillated by the wind is deviated by the weight 33, the moment of inertia of the left and right sides of the suspension by the suspension member 2 is unbalanced. For this reason, the change in the hanging direction of the wind receiver 3 that follows the change in the direction of the wind becomes irregular, and swinging is likely to occur even with a slight wind. Therefore, the amount of power generation can be increased even with a small amount of wind power.

【0041】風受体3の揺動の応力を中継する吊下材2
は、撚戻22によって風の方向の変化に追従して風受体
3の吊下向きを変化させて捻れを防止する。従って、吊
下材2での風受体3の揺動の応力の損失を防止すること
ができる。
The suspension member 2 for relaying the swinging stress of the wind receiver 3
The twisting back 22 changes the suspension direction of the wind receiver 3 following the change in the direction of the wind to prevent twisting. Therefore, it is possible to prevent the loss of the stress caused by the swing of the wind receiver 3 by the suspension member 2.

【0042】風受体3の揺動の応力で揺動された振子体
1は、微小な力を加えることで慣性により周期的に揺動
する振子の特性により、発電モジュール12の衝突部材
123に継続的に運動エネルギを供給して頻繁に圧電素
子122に衝突させる。従って、微小な風力でも発電量
を大きくすることができる。
The pendulum 1 oscillated by the stress of the wind receiver 3 oscillates periodically due to inertia when a small force is applied. The kinetic energy is continuously supplied to cause frequent collision with the piezoelectric element 122. Therefore, the amount of power generation can be increased even with a small amount of wind power.

【0043】また、揺動される振子体1の発電モジュー
ル12では、発電モジュール12が回転軸13よりも上
部側に位置しているため、揺動による傾倒の上側に衝突
部材123が位置され揺動による傾倒の下側に圧電素子
122が位置されることになる。従って、衝突部材12
3が転動しやすくなって圧電素子22へ有効に衝突す
る。
Further, in the power generating module 12 of the pendulum body 1 that is swung, the power generating module 12 is located above the rotary shaft 13, so that the collision member 123 is positioned above the tilt due to the swing. The piezoelectric element 122 is located below the tilt due to the movement. Therefore, the collision member 12
3 easily rolls and effectively collides with the piezoelectric element 22.

【0044】さらに、この実施の形態では、揺動する風
受体3が接触可能な位置に雪落とし部材4を設けてい
る。雪落とし部材4は、図1に示すように、例えば針
金、プラスチック等の線材41から構成されており、振
子体1を覆うように設けられたケース5に取り付けら
れ、風受体3の上部に傘状に張り出している。雪落とし
部材4の最外周と風受体3との距離は、近過ぎると風受
体3が頻繁に接触して揺動が阻害されるので、風受体3
の振幅程度離間させることが好ましい。この雪落とし部
材4を備えることにより、風受体3に雪が降り積もった
場合に、揺動する風受体3と雪落とし部材4とがぶつか
って雪が振るい落とされるため、風受体3が雪で重くな
り揺動し難くなるのを防止できる。
Further, in this embodiment, a snow removing member 4 is provided at a position where the oscillating wind receiver 3 can contact. As shown in FIG. 1, the snow removing member 4 is made of a wire 41 such as a wire or a plastic, and is attached to a case 5 provided so as to cover the pendulum 1. It overhangs like an umbrella. If the distance between the outermost periphery of the snow removing member 4 and the wind receiver 3 is too short, the wind receiver 3 frequently contacts and hinders swinging.
Are preferably separated by about the amplitude of By providing the snow removing member 4, when snow falls on the wind receiver 3, the oscillating wind receiver 3 and the snow removing member 4 collide with each other and the snow is shaken off. It can be prevented from becoming heavy and difficult to swing.

【0045】図5〜図8は、本発明に係る発電装置の実
施の形態(2)を示すものである。
FIGS. 5 to 8 show an embodiment (2) of a power generator according to the present invention.

【0046】この実施の形態では、振子体1が枠板形の
ケーシング11に上部側から回転軸13,発電モジュー
ル12,重錘14を組付けている。
In this embodiment, the pendulum 1 has a frame plate-shaped casing 11 on which a rotating shaft 13, a power generation module 12, and a weight 14 are assembled from above.

【0047】そして、発電モジュール12が箱形のハウ
ジング121の内部の中央部に取付けた圧電素子122
にハウジング121の内部の圧電素子122の両面側で
転動する2個のボールからなる衝突部材123が衝突す
るように構成されている。圧電素子122は、接着材1
24でハウジング121に接着されたコ字形のクッショ
ン材125に端部が部分的に挟込み支持されハウジング
121に取付けられ、衝突部材123の衝突の衝撃から
圧電素子122を保護するとともに、圧電セラミック板
122a,122bの固有振動が継続されて発電性能が
高められるようになっている。なお、プロテクタ127
は、圧電素子122の両面に固着されている。また、ガ
イド筒128は、圧電素子122の両側とハウジング1
21との間に対称的に設けられている。
The power generation module 12 has a piezoelectric element 122 attached to a central portion inside a box-shaped housing 121.
A collision member 123 composed of two balls rolling on both sides of the piezoelectric element 122 inside the housing 121 is configured to collide. The piezoelectric element 122 is made of the adhesive 1
The end is partially sandwiched and supported by a U-shaped cushion member 125 adhered to the housing 121 at 24 and attached to the housing 121 to protect the piezoelectric element 122 from the impact of the collision of the collision member 123 and to provide the piezoelectric ceramic plate. The natural vibrations of 122a and 122b are continued to enhance the power generation performance. The protector 127
Are fixed to both surfaces of the piezoelectric element 122. The guide cylinder 128 is connected to both sides of the piezoelectric element 122 and the housing 1.
21 are provided symmetrically.

【0048】この実施の形態によると、基本的に前述の
実施の形態(1)と同様の作用,効果が奏されることに
なるが、揺動される振子体1の発電モジュール12が回
転軸13よりも下部側に位置しているため、揺動による
傾倒の上側に一方の衝突部材123が位置され揺動によ
る傾倒の下側に圧電素子122が位置されることにな
る。従って、少なくとも一方の衝突部材123が転動し
やすくなって圧電素子22へ有効に衝突する。
According to this embodiment, basically, the same operation and effect as those of the above-mentioned embodiment (1) can be obtained, but the power generation module 12 of the swinging pendulum body 1 has a rotating shaft. 13, the one collision member 123 is located above the tilt due to the swing, and the piezoelectric element 122 is located below the tilt due to the swing. Therefore, at least one of the collision members 123 easily rolls and effectively collides with the piezoelectric element 22.

【0049】図9は、本発明に係る発電装置の実施の形
態(3)を示すものである。
FIG. 9 shows an embodiment (3) of a power generator according to the present invention.

【0050】この実施の形態では、発電モジュール12
を上部側に備える振子体1が液状媒体131に不安定な
状態で支持されて構成されている。液状媒体131とし
ては水や油や各種混合液体等が選択され、上部を開放し
た容器132に収納されており、この容器132の液状
媒体131に振子体1が浮遊されている。振子体1は、
図示するように下部を揺動し易いように錐形に形成され
ることが望ましく、錐形部分が水密状態で浮遊されてい
る。
In this embodiment, the power generation module 12
Is supported on the liquid medium 131 in an unstable state. As the liquid medium 131, water, oil, various kinds of mixed liquids, and the like are selected, and are stored in a container 132 having an open top. The pendulum 1 is suspended in the liquid medium 131 of the container 132. The pendulum 1
As shown in the figure, the lower part is desirably formed in a conical shape so as to easily swing, and the conical part is floated in a watertight state.

【0051】この実施の形態によると、浮遊揺動による
発電効果が得られ、特に液体の振れ慣性による長時間の
揺動発電が可能となる。この場合に、揺動方向が一定と
ならない場合があるために、圧電素子122は相対方向
のほかに交差する相対方向に配置することも可能であ
る。
According to this embodiment, an electric power generation effect by floating oscillation is obtained, and particularly, a long-time oscillation electric power generation by the swing inertia of the liquid becomes possible. In this case, since the swing direction may not be constant, the piezoelectric element 122 may be arranged in a crossing relative direction in addition to the relative direction.

【0052】なお、上記実施の形態(2)、(3)にお
いては、実施の形態(1)と同様に、振子体1を覆うケ
ース5、および線材41等で構成された雪落とし部材4
とを備えることができる。
In the above embodiments (2) and (3), similarly to the embodiment (1), a case 5 for covering the pendulum body 1 and a snow removing member 4 composed of a wire 41 and the like.
Can be provided.

【0053】以上、図示した実施の形態の外に、発電モ
ジュール12の衝突部材123として、転動移動以外の
移動形態を奏するものを選択することも可能である。例
えば図9に示すように、振子体1の下部を錐形とし、下
部中央から突出する支柱133を支点として起立させ、
吊下材2の振動を付与する構造が選択可能である。
As described above, in addition to the illustrated embodiment, it is also possible to select a collision member 123 of the power generation module 12 that has a movement form other than the rolling movement. For example, as shown in FIG. 9, the lower part of the pendulum body 1 is formed in a conical shape, and the pillar 133 projecting from the lower center is erected as a supporting point,
A structure that imparts vibration of the suspension member 2 can be selected.

【0054】さらに、発電モジュール12の圧電素子1
22として、接合された圧電セラミック板122a,1
22bを多層化することも可能である。
Further, the piezoelectric element 1 of the power generation module 12
As 22, the bonded piezoelectric ceramic plates 122a, 1
It is also possible to form the multilayer 22b.

【0055】さらに、風受体3を風車形等の他の構造と
することも可能である。
Further, the wind receiver 3 can have another structure such as a windmill shape.

【0056】さらにまた、風受体3を変更することによ
り、風力以外の力で発電することも可能である。
Further, by changing the wind receiver 3, it is possible to generate electric power by a force other than the wind power.

【0057】さらにまた、図示しないが、実施の形態
(1)〜(3)による発電装置にLED等の発光素子を
接続することで、各種発光表示機構として活用できるこ
とは明らかである。
Further, although not shown, it is apparent that by connecting a light emitting element such as an LED to the power generating device according to the embodiments (1) to (3), it can be utilized as various light emitting display mechanisms.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る発電装置
は、微小な力を加えることで慣性により周期的に揺動す
る振子体に発電モジュールを組込むことで、発電モジュ
ールの衝突部材に継続的に運動エネルギを供給して頻繁
に圧電素子に衝突させ、振子体の揺動による傾倒の上側
に衝突部材を位置させ、振子体の揺動による傾倒の下側
に圧電素子を位置させて、衝突部材を圧電素子へ有効に
衝突させるため、微小な力で発電量を大きくすることが
できる効果がある。
As described above, the power generating apparatus according to the present invention can be continuously mounted on the collision member of the power generating module by incorporating the power generating module into a pendulum body that periodically swings by inertia by applying a small force. Kinetic energy is supplied to collide with the piezoelectric element frequently, the collision member is positioned above the tilt due to the swing of the pendulum body, and the piezoelectric element is positioned below the tilt due to the swing of the pendulum body, Since the collision member is caused to effectively collide with the piezoelectric element, the power generation amount can be increased with a small force.

【0059】また、微小な力を加えることで慣性により
周期的に揺動する振子体に発電モジュールを組込むこと
で、発電モジュールの衝突部材に継続的に運動エネルギ
を供給して頻繁に圧電素子に衝突させ、振子体の揺動に
よる傾倒の上側に一方の衝突部材を位置させ、振子体の
揺動による傾倒の下側に圧電素子を位置させて、衝突部
材を圧電素子へ有効に衝突させるため、微小な力で発電
量を大きくすることができる効果がある。
Also, by incorporating the power generation module into a pendulum body that periodically oscillates by inertia by applying a small force, kinetic energy is continuously supplied to the collision member of the power generation module, and the piezoelectric element is frequently supplied to the piezoelectric element. To collide, position one of the collision members above the tilt due to the swing of the pendulum body, and position the piezoelectric element below the tilt due to the swing of the pendulum body to effectively collide the collision member with the piezoelectric element Thus, there is an effect that the amount of power generation can be increased with a small force.

【0060】さらに、液状媒体の揺れを利用して長時間
にわたって振子体を揺動させることができ、振れの長い
継続した発電量を得ることができる効果がある。
Further, the pendulum can be rocked for a long time by utilizing the rocking of the liquid medium, and there is an effect that a continuous power generation with a long rocking can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る発電装置の実施の形態(1)を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment (1) of a power generator according to the present invention.

【図2】 図1の要部の拡大横断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

【図3】 図1の動作を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the operation of FIG.

【図4】 図3の他の動作図である。FIG. 4 is another operation diagram of FIG. 3;

【図5】 本発明に係る発電装置の実施の形態(2)を
示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment (2) of a power generator according to the present invention.

【図6】 図5の要部の拡大横断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

【図7】 図5の動作を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing the operation of FIG.

【図8】 図7の他の動作図である。FIG. 8 is another operation diagram of FIG. 7;

【図9】 本発明に係る発電装置の実施の形態(3)を
示す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing an embodiment (3) of a power generator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振子体 2 吊下材 3 風受体 4 雪落とし部材 5 ケース 11 ケーシング 12 発電モジュール 13 回転軸 14 重錘 21 バー 22 撚戻 23 吊紐 31 本体部 32 吊孔 33 重り 41 線材 121 ハウジング 122 圧電素子 122a 圧電セラミックス板 122b 圧電セラミックス板 123 衝突部材 124 接着材 125 クッション材 126 リード線 127 プロテクタ 128 ガイド筒 131 液状媒体 132 容器 133 支柱 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pendulum 2 Suspension material 3 Wind receiver 4 Snow removing member 5 Case 11 Casing 12 Power generation module 13 Rotating shaft 14 Weight 21 Bar 22 Twist back 23 Suspension cord 31 Main body part 32 Suspension hole 33 Weight 41 Wire rod 121 Housing 122 Piezoelectric Element 122a Piezoelectric ceramic plate 122b Piezoelectric ceramic plate 123 Impact member 124 Adhesive material 125 Cushion material 126 Lead wire 127 Protector 128 Guide cylinder 131 Liquid medium 132 Container 133 Column

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電素子と移動して圧電素子に衝突する
衝突部材とからなる発電モジュールを備え、発電モジュ
ールに支点と重錘とを組合わせて振子体を構成し、振子
体において発電モジュールを支点よりも上部側に位置さ
せたことを特徴とする発電装置。
A power generating module comprising a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element, wherein a pendulum is formed by combining a fulcrum and a weight with the power generating module; A power generator characterized by being located above a fulcrum.
【請求項2】 請求項1記載の発電装置において、支点
が回転軸であって、発電モジュールは相対させた圧電素
子の間で衝突部材が移動する構造であることを特徴とす
る発電装置。
2. The power generator according to claim 1, wherein the fulcrum is a rotating shaft, and the power generation module has a structure in which a collision member moves between piezoelectric elements opposed to each other.
【請求項3】 圧電素子と移動して圧電素子に衝突する
衝突部材とからなる発電モジュールを備え、発電モジュ
ールに支点と重錘とを組合わせて振子体を構成し、振子
体において発電モジュールを支点よりも下部側に位置さ
せたことを特徴とする発電装置。
3. A power generating module comprising a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element, wherein a pendulum is formed by combining a fulcrum and a weight with the power generating module. A power generator characterized by being located below a fulcrum.
【請求項4】 請求項3記載の発電装置において、支点
が回転軸であって、発電モジュールは圧電素子の両面側
で衝突部材が移動する構造であることを特徴とする発電
装置。
4. The power generator according to claim 3, wherein the fulcrum is a rotating shaft, and the power generation module has a structure in which a collision member moves on both sides of the piezoelectric element.
【請求項5】 圧電素子と移動して圧電素子に衝突する
衝突部材とからなる発電モジュールを備え、発電モジュ
ールに液状媒体を組合わせて振子体を構成し、振子体に
おいて発電モジュールを液状媒体により支持させること
を特徴とする発電装置。
5. A power generating module comprising a piezoelectric element and a collision member which moves and collides with the piezoelectric element, wherein a pendulum is formed by combining a liquid medium with the power generating module. A power generator characterized by being supported.
【請求項6】 請求項5記載の発電装置において、液状
媒体が液体であって、液体に発電モジュールを浮遊させ
ることを特徴とする発電装置。
6. The power generation device according to claim 5, wherein the liquid medium is a liquid, and the power generation module is suspended in the liquid.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか記載の発電装置
において、振子体に吊下材を介して風力で揺動する風受
体を連結したことを特徴とする発電装置。
7. The power generator according to claim 1, wherein a wind receiver swinging by wind power is connected to the pendulum via a suspension member.
【請求項8】 請求項7記載の発電装置において、吊下
材は風受体の吊下向きを自由にする撚戻を備えているこ
とを特徴とする発電装置。
8. The power generator according to claim 7, wherein the suspension member has a twist-back to freely suspend the wind receiver.
【請求項9】 請求項7または8記載の発電装置におい
て、風受体は重心が偏位した板形に形成されていること
を特徴とする発電装置。
9. The power generator according to claim 7, wherein the wind receiver is formed in a plate shape whose center of gravity is deviated.
【請求項10】 請求項7〜9のいずれか記載の発電装
置において、揺動する風受体と接触して風受体への雪の
堆積を防止する雪落とし部材を備えたことを特徴とする
発電装置。
10. The power generator according to claim 7, further comprising a snow removing member for contacting the oscillating wind receiver to prevent accumulation of snow on the wind receiver. Power generator.
【請求項11】 請求項10記載の発電装置において、
雪落とし部材は風受体の上部に傘状に設けられた線材か
ら構成したことを特徴とする発電装置。
11. The power generator according to claim 10, wherein
A power generator, wherein the snow removing member is formed of a wire rod provided in an umbrella shape on an upper part of a wind receiver.
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