(cache)エネルギーハーベスティング-振動力発電

※　本「振動力発電」は、（株）音力発電の特許技術です　国内特許：４０件、外国特許：８件　いずれも、係属権利のみ

発電床®（特許所得済）

人が歩行したり、車が走行したりする際に発生する振動のエネルギーを電気エネルギーに変換する発電機です。

振動のエネルギーを如何に効率良く回収するかが重要であり、発電効率を向上させるこの技術は株式会社音力発電の独自開発によって実現可能となったオリジナルです！

※『発電床®』は、株式会社音力発電の登録商標です。

『発電床®』（はつでんゆか）は、人や車両が移動の際に床へ与える振動をエネルギー源に発電を行う、床型の発電ユニットです。

一歩踏むことにより、以下が可能です。

①100 ～ 200 個の高輝度LED を瞬間的に発光させる。

②無線（比較的データ量の少ないもの）を瞬間的に送信する。

③（単一電子音等の）簡単な音を瞬間的に発生させる。

【発電量】

・約2mW（注）

・0.1 ～ 0.3W（（注）の条件における、1m 秒程度の瞬間最大値）

（注　体重約６０kgの人により、１秒間に２歩ずつ歩行する実験を３０秒間行った平均

＜取組事例＞

『発電床®』を廊下の曲がり角付近に設置し、歩行者の振動を利用して発電します。
この電気を使って、廊下を曲がったところに設置されたＬＥＤを発光させ、見えない所を歩いて来る歩行者の存在を認識させます。

防災用としての機能と、

エコ商品としての新規性

カラオケBOXやビル内の飲食店等の火災において、廊下や階段に煙が充満すると、通路は通常の歩行をすることが難しくなり、這う様にして移動しなくてはならなくなります。通路全体に煙が行き渡ると、周囲は殆ど見えなくなり、どちらに逃げればよいのかも分からなくなります。

この様な状況において、足元の避難誘導灯は、唯一の手掛かりとなります。

この様な緊急時を想定して、『発電床®』による避難誘導灯のフットライトを設置することは、防災の観点からとても有効だと考えます。

さらに、人の通行により自己発電してLEDを発光させるエコ商品ということも、付加価値になりうると思います。

防災用としての機能と、

エコ商品としての新規性

カラオケBOXやビル内の飲食店等の火災において、廊下や階段に煙が充満すると、通路は通常の歩行をすることが難しくなり、這う様にして移動しなくてはならなくなります。通路全体に煙が行き渡ると、周囲は殆ど見えなくなり、どちらに逃げればよいのかも分からなくなります。

この様な状況において、足元の避難誘導灯は、唯一の手掛かりとなります。

この様な緊急時を想定して、『発電床®』による避難誘導灯のフットライトを設置することは、防災の観点からとても有効だと考えます。

さらに、人の通行により自己発電してLEDを発光させるエコ商品ということも、付加価値になりうると思います。

既存の電源に対して接続する必要のない、独立したスタンドアローンの防災用避難誘導システムになります。そのため、基本的に、地震の際の停電や断線等の影響も受けずに済み、防災用のバックアップ機能として、安全対策インフラの一つとなり得る新技術です。

※更新中のため動画は非表示

振力電池®（特許所得済）

『振力電池®』（しんりょくでんち）は、人が指でボタンを押した際の振動を利用して発電を行う小型の発電ユニットです。

一回の指押しにより、以下が可能です。

①10～30 個の高輝度LED を瞬間的に発光させる。
②無線（比較的データ量の少ないもの）を送信する。

＜基本仕様＞

発電量	1回・加重1.3Kg：約200μJ程度 →電圧11V（容量3.3μF）、電圧10V以下（容量4.7μF ）、無負荷
信頼性	20万回以上
外形	45mm×34mm×10mm
概算動作温度範囲	約-25??85℃

※『振力電池®』は、株式会社音力発電の登録商標です。

『振力電池®』を使用した無線送信(近距離)

『振力電池®』を使用した無線送信(長距離)

(小さくて見難い場合はフルスクリーンでご覧下さい。)

発電靴®

『振力電池®』を内蔵した靴です。人が歩行する度に発電、発光致します。夜間のランニングやウォーキングによる利用が考えられ、視認性が高まることによる安全性の向上が見込まれます。その他にも、無線送信デバイスを内蔵することによる位置情報の通信機能や、蓄電機能を追加することによる用途の拡大を目指しております。

介護靴の動画１

介護靴の動画２

振子型振動力発電装置™

周波数が一定の振動源（機械など）の振動エネルギーを、効率よく電気エネルギーに変換する事を目的とした小型発電機です。"共振"（※1）現象を、錘の位置の調整により意図的に発生させ、発電の効率を飛躍的に高めることが可能です。
※1 発電機が振動しやすい周波数の振動が、振動源から加わることによって、発電機が大きく振動する現象

当発電機1 台による電力を用いて、一定条件下で200m 程度の距離まで無線信号を発信することが可能です。

10Hz??100Hz の振動源に適応させることが可能です。（但し、その範囲外の振動源への適応は別途ご相談下さい。）

複数の発電機を用いることによって、様々な周波数に対応することや、発電量の総量を調整することが可能です。

振子式振力®ライト

各施設の階段等に振子型振動力発電機を応用したライトを設置し、歩行者が振り子を手で揺らした際の振動を利用して発電します。この電気を使って、段差や手すりに設置されたＬＥＤを発光させ、通路を認識させます。

【目的】

『振力電池®』を搭載した無線スイッチを利用することによって、一般住宅およびオフィスビルの建築コストを削減する効果を予測します。

【無線スイッチ利用時の構成】

『振力電池®』を搭載した無線スイッチを利用することにより、屋内配線が下記のように変わります。

【無線スイッチ利用時のコスト削減項目】

無線スイッチを利用した場合でも、電源を供給するため、引込線取付点からブレーカーまで、およびブレーカーから照明器具までは配線する必要があります。
そうすると、コストを削減できるのは、およそ下記の３項目となります。

１．スイッチ器具の材料代
２．スイッチへ引き込まれた分の配線の材料代
３．上記２の配線工賃

※コスト削減の詳細についてはお問い合わせ下さい。

両回転加速式発電装置™

ハンドルを右に回しても左に回しても、内蔵するフライホイールが右に回転するため、両方の回転エネルギーを効率よく、機械エネルギーに変換する事が出来ます。また、フライホイールのエネルギーが、ハンドルへ逆流しないように設計されているため、安全に使用する事が出来ます。ハンドルを1回転すると、約1分間LEDを点灯するエネルギーを発電する事が出来ます。※1
※1当社標準LEDストリングスにて（100球LED）

▲LEDストリングス点灯

▲インフィニティーミラー点灯

▲非常灯点灯

▲メロディ再生装置の駆動

自己発電IoT（‘Smart Mat Switch™’、「発電椅子™」等）

圧力や振動により発電し無線を送信する、自己発電IoTセンサです。従来のIoTセンサは電池で動作しており、必ずメンテナンスの必要がありますが、自己発電IoTセンサを使用する事で、メンテナンスフリーとなります。メンテナンスがネックとなり、IoTセンサの組込みが困難となっていた製品にも、弊社技術をプラスする事で実現が可能になります。また、自己発電IoTセンサの発電部に多く使用している『振力電池®』は、耐久性テストで2,100万回を超える十分な実績があり、耐久性の問題もクリア出来ます。

弊社では様々な用途向けに開発を行っており、人の動作(歩行や着座/退座)や物の動き(ドアの開閉)等、様々な方法に対応しています。センサ部分だけでなく、モバイル端末向けのアプリやサーバープログラムまで開発済みです(デモ稼働中)。

▲「発電椅子™」と受信アプリ^new ‼

クラウドサーバーとの連携も可能!!

発電スイッチ™

スイッチを押す動作で発電し無線を送信する、発電スイッチ™です。無線は2.4GHz帯を使用しており、低コストでシステムを構築する事が可能です。

『振力電池®』を使用したコールボタンシステム
「電池レス！発電コールボタン™」^new ‼

受信にはwindows8.1搭載のタブレット端末を使用
当社オリジナルの受信アプリをインストールしてあります。
また、タブレットにワイヤレスヘッドセット（市販の物）を
使用し、音声を離れた場所で聞く事も出来ます。

※音声が再生されます。音量にお気を付け下さい。

『振力電池®』を使用したワイヤレス照明スイッチ
照明用「電池レス！発電スイッチ™」^new ‼

配線が不要で、スイッチBOXを自由にレイアウト出来ます。
また、配線用の電灯線を少なくする事で
コストダウンが可能です。

その他

叩くことにより、「振動力発電」を行い、発光するタンバリンです。
カラオケBOXやイベント等においてご利用頂くことをお勧めいたします。

玩具への応用例です。歩行に合わせてLED が発光し、下駄の特徴である乾いた音と共に、ホタル様なやわらかな光を楽しむことができます。夏祭りや花火大会、七夕等々……様々な場面でご利用頂けます。

※更新中のため動画は非表示

杖をつく度に、その振動で取っ手が発光します。夜間での安全性向上を目的に開発しております。

※更新中のため動画は非表示

ルアーを引く度に、発電を行いルアーに内蔵されているLED を発光させます。

※更新中のため動画は非表示

昨今、環境配慮や電力問題への意識の高まりをうけ、大規模な電源を使用するイルミネーションの分野においても、使用電力の削減努力が求められています。
また近年では、身の回りにある微小なエネルギーをうまく活用する"エネルギーハーベスティング（環境発電）"という技術への注目が高まりつつあります。
このようななか、弊社では、エネルギーハーベスト技術を利用した電源レスでのイルミネーションを企画します。
弊社が開発した振動力発電ユニットと既存の蓄光ユニットを組み合わせ、従来のような電源を使わず、光の装飾を実現します。

電源レスイルミネーションでは、振動力発電により発電した数ミリワットの電力によるLED発光と、蓄光素材による発光を利用します。

これらによって非常に優しい光がうまれるという特徴があり、親しみやすい演出が可能となります。一方、他のライトの明るい光があるなど、明るい箇所では綺麗にみえにくいというデメリットもあります。
都心部の商業施設に設置するというよりは、室内会場や街灯の少ない公園等への導入に向いています。
なお、振動力発電ユニットとしては以下技術を用いた2種類を使用します。
1ユニットあたり100??300球程度のLED電球を発光させることが可能です。

『発電床®』によって、足踏みのたびにLEDライトを発光

LEDを筒の中に配置し、また一定方向に向けることによって比較的明るい箇所でも十分な視認が可能となり、ツリーへの装飾などに利用することができます。光色はグリーンを中心に様々な色への対応が可能です。

『発電床®』にLEDを内蔵、歩行時に足下を発光

LEDを星やハート型に配置することによって、足下の装飾を行います。

比較的明るい箇所でも視認が可能です。

『発電床®』でインフィニティミラー（※）を発光

近年注目度の高いトリックアートを振動力発電により実現するという新規性の高い取り組みです。企業のロゴマークなどを表すことも可能です。比較的明るい箇所でも使用可能です。

振子式振動発電ライトにより、一定時間LEDを発光

発電ユニットの上部に設置された振子を揺らすことにより、１分程度の間、LEDを継続発光させることができます。『発電床®』より継続発光が可能であるが、瞬間の発電量が小さく光量が少ないため、できるだけ暗いところでの利用が望ましいです。また、三面鏡を利用することによりLEDを多く見せるという工夫も可能です。

蓄光リボン等の蓄光装飾品を利用

蓄光素材でできたリボン等を、既存の木や、その他の装飾が可能なものに取り付け、夜間に発光させます。

クリスマスツリーなどを蓄光素材で作成

比較的大型の木の模型そのものを蓄光素材で作成することにより、夜間における幻想的でダイナミックな演出が可能になります。

以上で紹介したユニットを組み合わせ、例えば公園などに電源レスイルミネーションを利用した遊歩道を設置することが可能です。
以下のように、50メートル程度の区間に、ゾーン別に各種のユニットを設置することによって、来場者が様々な特徴のあるイルミネーションを楽しむことが可能です。