(57)【要約】【課題】動作時に発生するエネルギーを有効に利用することが可能な電気製品を提供すること【解決手段】円筒形状であって、底部を有する水槽２と、水槽３内に配置され、円筒形状であって底部を有し、洗濯及び脱水を行う回転ドラム３と、水槽２の振動を利用して発電する圧電素子９１と、水槽２の振動を圧電素子９１に伝達するための振動伝達部８と、圧電素子９１で発生した電気を貯める蓄電部１０と、蓄電部１０に貯めた電気を取り出し可能なコンセント１１とを備え、振動伝達部８は、一端が水槽２に固定された棒状部８１と、棒状部８１の他端に設けられた球状部８２とを有し、球状部８２は、複数の圧電素子９１によって囲まれている、洗濯機である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭で用いられる電気製品であり、
動作時に振動、光、又は熱を発生するエネルギー発生部と、
前記エネルギー発生部のエネルギーを利用して発電する発電部と、
前記発電部で発生した電気を貯める蓄電部と、
前記蓄電部に貯めた電気を取り出し可能なコンセントとを備えた、電気製品。
【請求項２】
前記エネルギー発生部は、動作時に振動する振動部であって、
前記発電部は、前記振動部の振動を利用して発電する圧電素子である、請求項１記載の電気製品。
【請求項３】
前記電気製品は、洗濯機であり、
円筒形状であって、底部を有する水槽と、
前記水槽内に配置され、円筒形状であって底部を有し、洗濯及び脱水を行う回転ドラムと、
前記振動部の振動を前記圧電素子に伝達するための振動伝達部とを備え、
前記振動部は、前記水槽及び前記回転ドラムであり、
前記振動伝達部は、前記水槽に設けられている、請求項２記載の電気製品。
【請求項４】
前記振動伝達部は、
一端が前記水槽に固定された棒状部と、
前記棒状部の他端に設けられた球状部とを有し、
前記球状部は、複数の前記圧電素子によって囲まれている、請求項３記載の電気製品。
【請求項５】
前記電気製品は、テレビであり、
前記振動部は、スピーカーであり、
前記圧電素子は、前記スピーカーに設けられている、請求項２記載の電気製品。
【請求項６】
前記電気製品は、テレビ又はパーソナルコンピュータであり、
前記エネルギー発生部は、動作時に光を発する画面であり、
前記発電部は、光を電気に変換する光起電力素子である、請求項１記載の電気製品。
【請求項７】
前記電気製品は、冷蔵庫であり、
前記エネルギー発生部は、前記冷蔵庫内の熱を外部へと放熱する放熱部であり、
前記発電部は、前記放熱部に設けられており、熱を電気に変換する熱電変換素子である、請求項１記載の電気製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭において用いられる電気製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭において用いられている家電製品としては、洗濯機、冷蔵庫、テレビ、洗濯器、パーソナルコンピュータ等が挙げられる。最近、これらの家電製品において、ＣＯを削減した製品や、省エネルギー性の高い製品を購入する際に、エコポイントの付与等が実施されており、省エネルギー、エコについて注目されている。
【０００３】
例えば、排出されるＣＯを削減した冷蔵庫や、モーターの消費電力を削減した洗濯機等が発売されている（例えば、特許文献１の図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの電気製品が動作するときに発生する振動、熱、及び光などのエネルギーに関しては何ら注目されていなかった。
【０００６】
本発明は、従来の電気製品の課題を考慮して、動作時に発生するエネルギーを有効に利用することが可能な電気製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１の本発明は、
家庭で用いられる電気製品であり、
動作時に振動、光、又は熱を発生するエネルギー発生部と、
前記エネルギー発生部のエネルギーを利用して発電する発電部と、
前記発電部で発生した電気を貯める蓄電部と、
前記蓄電部に貯めた電気を取り出し可能なコンセントとを備えた、電気製品である。
【０００８】
又、第２の本発明は、
前記エネルギー発生部は、動作時に振動する振動部であって、
前記発電部は、前記振動部の振動を利用して発電する圧電素子である、第１の本発明の電気製品である。
【０００９】
又、第３の本発明は、
前記電気製品は、洗濯機であり、
円筒形状であって、底部を有する水槽と、
前記水槽内に配置され、円筒形状であって底部を有し、洗濯及び脱水を行う回転ドラムと、
前記振動部の振動を前記圧電素子に伝達するための振動伝達部とを備え、
前記振動部は、前記水槽及び前記回転ドラムであり、
前記振動伝達部は、前記水槽に設けられている、第２の本発明の電気製品である。
【００１０】
又、第４の本発明は、
前記振動伝達部は、
一端が前記水槽に固定された棒状部と、
前記棒状部の他端に設けられた球状部とを有し、
前記球状部は、複数の前記圧電素子によって囲まれている、第３の本発明の電気製品である。
【００１１】
又、第５の本発明は、
前記電気製品は、テレビであり、
前記振動部は、スピーカーであり、
前記圧電素子は、前記スピーカーに設けられている、第２の本発明の電気製品である。
【００１２】
又、第６の本発明は、
前記電気製品は、テレビ又はパーソナルコンピュータであり、
前記エネルギー発生部は、動作時に光を発する画面であり、
前記発電部は、光を電気に変換する光起電力素子である、第１の本発明の電気製品である。
【００１３】
又、第７の本発明は、
前記電気製品は、冷蔵庫であり、
前記エネルギー発生部は、前記冷蔵庫内の熱を外部へと放熱する放熱部であり、
前記発電部は、前記放熱部に設けられており、熱を電気に変換する熱電変換素子である、第１の本発明の電気製品である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、動作時に発生するエネルギーを有効に利用することが可能な電気製品を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における洗濯機の側面構成図、（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における洗濯機のコンセントの正面図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における洗濯機の発電部近傍を示す構成図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における洗濯機の圧電素子の構成図
【図４】本発明にかかる実施の形態２におけるテレビの正面図
【図５】本発明にかかる実施の形態２におけるテレビの光起電力素子の構成図
【図６】本発明にかかる実施の形態２におけるテレビの側面構成図
【図７】本発明にかかる実施の形態３における冷蔵庫の側面構成図
【図８】本発明にかかる実施の形態３における冷蔵庫の熱電変換素子の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる電気製品について説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
はじめに、本発明にかかる電気製品の一例としての洗濯機について説明する。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明にかかる実施の形態１の洗濯機１の側面構成図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態１の洗濯機１には、洗濯物を出し入れするための蓋部１ａと、円筒形状であって底部２ａを有する水槽２と、水槽２の内側に設けられ、円筒形状であって底部３ａを有する回転ドラム３が設けられている。この回転ドラム３には側面に孔３ｂが形成されており、洗濯物の洗濯及び乾燥に用いられる。これら水槽２及び回転ドラム３は、その回転軸Ａが斜め上方を向くように配置されている。
【００２０】
また、回転ドラム３の回転時に発生する振動を低減するために、水槽２の下側には、水槽２とフレーム５との間に防振ダンパー４が設けられている。この防振ダンパー４は、コイルバネ４０１を有しており、このコイルバネ４０１の弾性力によって振動が低減される。また、振動を低減するために、水槽２の背面側とフレーム５の間にバネ６が設けられており、水槽２の上側とフレーム５の間にもバネ７が設けられている。
【００２１】
又、水槽２の下側には、振動伝達部８が取り付けられており、振動伝達部８の下部には発電部９が設けられている。この発電部９で発電された電気を蓄電するために蓄電部１０が設けられており、蓄電部１０で蓄電された電気を使用するためのコンセント１１が洗濯機１の正面に設けられている。このコンセント１１の正面図が、図１（ｂ）に示されている。
【００２２】
次に、振動伝達部８及び発電部９について詳しく説明する。
【００２３】
図２は、発電部９近傍の構成図である。振動伝達部８は、棒状部８１と、棒状部８１の下端に設けられた球状部８２とから構成されている。又、球状部８２は、複数の圧電素子９１から構成される発電部９によって覆われている。
【００２４】
図２に示すように、球状部８２を取り囲むように５個の圧電素子９１が配置されており、これら５個の圧電素子９１は、フレーム５に固定されている。図３は、１つの圧電素子９１の構成図である。圧電素子９１は、図３の側面図に示すように、圧電体９２と、その両面に配置された電極９３とを有している。この圧電体９２の材料としては、セラミック等が用いられ、力を加えることにより起電力が生じる。この生じた起電力が電極９３から取り出される。
【００２５】
又、蓄電部１０には、電極９３から取り出された交流を直流に変換するためのＡＣ／ＤＣコンバータ１０１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０１によって直流に変換された電気を蓄電する蓄電器１０２とから構成されている。５つの圧電素子９１は、蓄電部１０に並列に接続されている。
【００２６】
そして、蓄電器１０２で蓄電されている電気を再び交流に戻すためにＤＣ／ＡＣインバータ１０３と、電圧を１００Ｖに昇圧するための昇圧部１０４が設けられており、昇圧部１０４とコンセント１１が接続されている。
【００２７】
尚、本発明のエネルギー発生部の一例は、本実施の形態の水槽２に相当し、本発明の蓄電部の一例は、本実施の形態の蓄電部１０に相当する。
【００２８】
次に、本実施の形態１の洗濯機１の動作について説明する。
【００２９】
本実施の形態１の洗濯機１は、洗濯、脱水、及び乾燥などの動作時に回転ドラム３が回転することによって振動が生じる。この回転ドラム３の振動によって水槽２も振動する。
【００３０】
この水槽２の振動が振動伝達部８にも伝わるため、振動伝達部８の先端の球状部８２が振動する。ここで、球状部８２は、上方を除いた５方向に圧電素子９１が配置されているため、上方向以外の振動があると、いずれかの圧電素子９１を押圧することになる。この押圧により、圧電素子９１に電力が発生し、発生した交流の電気はＡＣ／ＤＣコンバータ１０１で直流に変換されて蓄電部１０２で蓄電される。
【００３１】
そして、ユーザーは、例えばドライヤー等を用いるときに、洗濯機１に設けられているコンセント１１を利用する。
【００３２】
このように、洗濯機１の動作時に発生する振動を利用して発電を行い、電力を利用することによって省エネルギー化を図ることが出来る。
【００３３】
又、本実施の形態では、振動伝達部８の先端に球状部８２が設けられており、上方向を除いて球状部８２の周りに圧電素子９１が配置されているため、水槽２がいずれの方向に振動したとしても、その振動を電気エネルギーに変換することが出来る。尚、水槽２の振動方向が決まっている場合には、その振動方向に圧電素子９１を配置すればよく、本実施の形態のように５個の圧電素子９１を配置しなくてもよい。
【００３４】
又、本実施の形態１では、複数の圧電素子９１に振動を付与しやすいように、振動伝達部８は、その先端が球状になるように形成されているが、球状に限らなくても良い。
【００３５】
尚、本実施の形態１では、回転ドラム３は、その回転軸Ａが斜め上方を向くように配置されているが、回転軸が鉛直方向に向くように配置されていても良い。
【００３６】
（実施の形態２）
次に、本発明の電気製品の一例としてのテレビについて説明する。
【００３７】
図４は、本発明にかかる実施の形態２におけるテレビ２０の正面図である。図４に示すようにテレビ２０は、本体２１と、本体２１をテレビ台等に載置する載置台２２とを有している。本体２１の前面には、画面２１１とスピーカ２１２が設けられており、内部には、一般の液晶テレビやプラズマテレビなどの同様の構成（省略する）が設けられている。また、図４に示すように、画面２１１の右下には、光起電力素子２３が設けられている。この光起電力素子２３は、図５に示すように、シリコンなどの発電材２３１と、その両面に配置された電極２３２とを有している。発電材２３１に画面２１１からの光が照射されることによって、電力が生じ、その電力が、電極２３２から取り出される。
【００３８】
図６は、本実施の形態２のテレビ２０の側面構成図である。図６に示すように、本体２１の内部には、上記電極２３２から取り出された電気を貯えるための蓄電器２４が設けられている。又、蓄電器２４に貯えられた電気を利用するためのコンセント２５が、光起電力素子２３の下側に配置されている。そして、蓄電部２４に貯えられた電気をユーザーが利用可能とするために、交流に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２６が設けられており、このＤＣ／ＡＣインバータ２６とコンセント２５の間に、交流に変換された電気を１００Ｖまで昇圧する昇圧部２７が設けられている。
【００３９】
以上のような構成により、テレビ２０の動作時に画面２１１から発する光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを蓄電部２４で貯えることによって、ユーザーが、例えば携帯電話の充電を行うといった時のように必要に応じて電力を使用することが出来る。このため、省エネルギー化を図ることが出来る。
【００４０】
尚、本発明のエネルギー発生部の一例は、本実施の形態の画面２１１に相当し、本発明の発電部の一例は、本実施の形態の光起電力素子２３に相当する。又、本発明の蓄電部の一例は、本実施の形態の蓄電器２４に相当する。
【００４１】
尚、本実施の形態では、光起電力素子２３は１つのみ設けられているが、複数個設けられていても良い。
【００４２】
（実施の形態３）
次に、本発明の電気製品の一例として冷蔵庫について説明する。
【００４３】
図７は、本発明にかかる実施の形態３における冷蔵庫３０の側面構成図である。図７に示すように、本実施の形態３の冷蔵庫３０は、本体３１と、本体３１の正面に設けられた扉３１１と、食物を冷蔵するための収納部３２とを備えている。また、冷蔵庫３０には、冷媒が循環する循環路３３が設けられており、この循環路３３には、高圧ガス状態の冷媒が冷蔵庫３０の外へ放熱することによって液体に戻る放熱部３４と、冷媒の沸点を下げるために減圧する減圧部３５と、沸点の下がった冷媒が、収納部３２から熱を奪うことによって気化する蒸発部３６と、気体の状態の冷媒を圧縮して高圧のガスとする圧縮器３７が設けられている。
【００４４】
また、冷蔵庫３０の背面には、熱電変換素子３８が設けられている。図８は、熱電変換素子３８の構成を示す図である。図８に示すように、熱電変換素子３８は、Ｎ型半導体３８１とＰ型半導体３８２が交互に配置された素子部３８３と、放熱部３４側と外気側のそれぞれに設けられた電極３８４とを備えている。放熱部３４側と外気側との温度差によって素子部３８３に電力が生じる。そして、この電力は、２つの電極３８４から取り出される。この取り出された電力を蓄電するための蓄電器３９が設けられている。また、蓄電器３９で貯えられた電気を取り出すためのコンセント４０が、冷蔵庫３０の側面の正面側の底部に設けられている。また、蓄電器３９とコンセント４０の間には、蓄電器３９から取り出した電気を交流に変換するＤＣ／ＡＣインバータ４１と、電圧を１００Ｖまで昇圧する昇圧部４２が設けられている。
【００４５】
以上のような構成により、冷蔵庫３０の動作時に放熱部３４から発する熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを蓄電部３９で貯えることによって、ユーザーが、例えば携帯電話の充電を行うといった時のように必要に応じて電力を使用することが出来る。このため、省エネルギー化を図ることが出来る。
【００４６】
尚、実施の形態１〜３では、電圧を１００Ｖに昇圧する昇圧部が設けられていたが、電圧が高い場合には設けられていなくても良い。
【００４７】
又、実施の形態１では、振動を電気エネルギーに変換する方法を用いているが、この方法を実施の形態２に適用しても良い。この場合、圧電素子９１をテレビ２０のスピーカー２１２に設けることにより、スピーカー２１２の振動から発電を行うことが可能となる。更に、圧電素子９１をステレオのスピーカーに取り付けても良い。
【００４８】
又、実施の形態２では、テレビ２０に光起電力素子２３が設けられていたが、パーソナルコンピュータのモニターに設けられていても良い。
【００４９】
又、実施の形態３では、冷蔵庫３０に熱電変換素子３８が設けられていたが、パーソナルコンピュータの本体の放熱部に設けられていても良い。尚、パーソナルコンピュータでは、本体にコンセントを有する場合もあるので、本実施の形態で述べた省エネ機能を有するコンセントと区別するために、適宜シールなどを付与することがより好ましい。
【００５０】
又、上記実施の形態１〜３において、蓄電量を示すインジケーターがコンセントの上部等に設けられていても良い。このようにインジケーターを設けることによって、よりユーザーが使用し易くなる。
【００５１】
又、本実施の形態１〜３において、蓄電器１０２、２４、３９に蓄電量を検知するセンサーを設け、蓄電量が減少した場合には、電気製品に供給しているインフラからの電気をコンセント１１、２５、４０に供給できるように、インフラとコンセントの間を結ぶ配線を更に設けていても良い。上記センサーの検知によって、このコンセントへの電力の供給元が、蓄電器からインフラへとスイッチによって切り替えられる。
【００５２】
又、本発明は、家庭で用いられている電気製品であって、振動、光、熱などのエネルギーを発生するいずれのものについても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の電気製品は、動作時に発生するエネルギーを有効に利用することが可能な効果を有し、家庭用等の電気製品などとして有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  洗濯機
２  水槽
３  回転ドラム
４  防振ダンパー
５  フレーム
６、７  バネ
８  振動伝達部
９  発電部
１０  蓄電部
１１  コンセント
４１  コイルバネ
８１  棒状部
８２  球状部
９１  圧電素子
９２  圧電体
９３  電極
１０１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１０２  蓄電器
１０３  ＤＣ／ＡＣインバータ
１０４  昇圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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