特開 2023-42488 災害対応型人力発電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042488

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】災害対応型人力発電システム

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/18 20060101AFI20230317BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230317BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20230317BHJP

   A63B 22/06 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

H02K7/18 A

H02J7/00 302A

H02J7/02 B

A63B22/06 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021168415

(22)【出願日】2021-09-14

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．エアロバイク

(71)【出願人】

【識別番号】721008648

【氏名又は名称】吉田 昭行

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昭行

【テーマコード（参考）】

5G503

5H607

【Ｆターム（参考）】

5G503AA07

5G503BA01

5G503BA02

5G503BB01

5G503BB03

5G503CA02

5G503EA02

5G503GB03

5G503GB06

5H607AA12

5H607BB02

5H607CC03

5H607CC05

5H607EE31

5H607EE36

5H607FF31

(57)【要約】

【課題】生活にスマートホン等、二次電池を用いた電気機器が欠かせない現代社会に於いて、自然災害による長時間停電が発生する事があり、スマートホンの充電が行えず情報が得られない等の問題が発生するケースが増えている。本発明は長時間停電に対応出来る人力による充電環境を提供すると同時に人間の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する事でカーボンニュートラルの一翼を担う事を目指している。
【解決手段】自然災害時に避難所に非難する住民は一定の姿勢で過ごす事も多く、運動不足になりがちである。本発明ではこの運動不足を補いながら且つ、スマートホン等の充電環境を提供するもので、運動不足解消の為の運動器具であるヘルスバイクに低インピーダンスの発電機を装備し、その発電出力を取り外し移動可能で急速充電が可能な大容量キャパシターに充電し、前記大容量キャパシターを介す事で、短時間運動でスマートホン等に用いられる二次電池の長時間充電を可能にする環境を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久磁石の周囲に巻き線を施した交流発電機の回転軸に小口径の歯車を取り付け、前記歯車と噛合う大口径の歯車の回転軸にハンドルまたはペダルを備え、前記ハンドルまたはペダルを回転させ、前記大口径及び小口径の歯車の比により前記発電機の永久磁石を増速回転させる事で、交流発電出力を得て、前記発電機で得た交流電圧を直流電圧に変換する手段として整流器を備え、前記整流器から得た直流電圧により稼働する、低出力インピーダンスのＤＣ－ＤＣコンバーターを備え、前記低出力インピーダンスのＤＣ－ＤＣコンバーターより得た直流電圧出力に、取り外して移動可能で、且つ、急速充電が可能な充電バッテリーを接続し、急速充電を可能にする事で、前記急送充電された取り外し可能で移動可搬が可能な充電バッテリーの消費時間が前記ハンドルまたはペダルの回転運動時間に対して、５Ｗ、１Ａの消費時で２倍以上の消費時間を得る事が出来る人力発電システム。

【請求項2】

トレーニングやフィットネス等に使用する一般的にフッネスネスバイクと称するバイク本体部に請求項１に記載する人力発電システムを組み込んだ人力発電システム。

【請求項3】

請求項１、請求項２に記載する人力発電システムであって、ペダル回転軸に大口径プーリーを取り付け、前記プーリーにベルトまたはチェーンにて接合する小口径プーリーにより増速回転する回転軸を持つ発電機を有する請求項１、請求項２に該当する人力発電システム。

【請求項4】

請求項１、請求項２、請求項３に記載する人力発電システムであって、永久磁石の周囲に巻き線を施した交流発電機の巻き線を前記永久磁石の円周上に等角度の間隔で複数の巻き線を施し多相発電機を構成し、各々の巻き線から得る交流発電出力を各々の巻き線に備えた整流器で整流し、整流後の各々の脈流を合成する事で低出力インピーダンスの脈流出力を得て、発電出力の低インピーダンス化を目指した人力発電システム。

【請求項5】

請求項１、請求項２、請求項３、請求項４に記載する人力発電システムであって、発電、整流、合成後の脈流発電出力の更なる低インピーダンス化を目指し、大出力電流を得る為に前記脈流発電出力に１または複数個の降圧型ＤＣ－ＤＣコンバーターを設けた人力発電システム。

【請求項6】

請求項５に記載する人力発電システムであって、請求項５に記載する１または複数個の降圧型ＤＣ－ＤＣコンバーターの出力に定電流回路を設け、定電流回路の電流値を可変抵抗等で設定する事でハンドルまたはペダル回転の回転負荷を希望する負荷に制御出来る人力発電システム。

【請求項7】

請求項５，請求項６に記載する人力発電システムあって、バイク本体部から取り外し、可能で急速充電が可能な充電バッテリーの主要素が電気２重層キャパシターで構成されている人力発電システム。

【請求項8】

請求項５，請求項６、請求項７に記載する人力発電システムあって、複数個の定電流回路に対応して、充電バッテリーの主要素である電気２重層キャパシターを複数個に分離、対で対応し、充電後に対で対応した前記電気二重層キャパシターを直並列で接続し直し、分離前の状態に戻し、充電バッテリーとして扱う人力発電システム。

【請求項9】

請求項５，請求項６、請求項７、請求項８に記載する人力発電システムであって、バイク本体部から取り外し可能な充電バッテリーの出力にＤＣ－ＤＣコンバーターを備え、前記ＤＣ－ＤＣコンバーターの出力に 任意の定電圧、定電流源を設け、ＵＳＢ等のコネクターにて二次電池の充電環境、及びをＵＳＢ電源機器の電源環境を提供する事を目的とした人力発電システム。

【請求項10】

請求項５，請求項６、請求項７、請求項８、請求項９に記載する人力発電システムであって、バイク本体部から取り外し可能な充電バッテリーの出力にＤＣ－ＡＣコンバーターを備え、前記ＤＣ－ＡＣコンバーターの出力に任意の低電力交流電圧源のＡＣアウトレットを設け、１～５０Ｗ程度の小電力ＡＣアダプターで使用出来る機器に電源環境を提供する事を目的とした人力発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は人力発電のシステムであって、低出力インピーダンスの発電機の出力端に取り外し可能な電気二重層キャパシター（スパーキャパシターとも言う）等の低インピーダンスキャパシターを充電バッテリーとして接続、前記電気二重層キャパシターに、人力に依る発電エネルギーを蓄電し、人力運動の発電時間（充電時間）よりも２倍以上の、例えばスマートホンの充電５Ｖ１Ａの必要電力消費時間（放電時間）を確保する事で、継続的に運動を行う事なく、必要電力を確保する事の出来る人力発電システムに関するもので、自然災害時の停電対応、ＣＯ２排出環境への配慮、キャンプ等の電力供給の無い環境への電力確保など脱炭層社会に向けたグリーンなエネルギーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、健康維持を目的とした、運動筋力の維持増進の為、フィットネスクラブ等が普及しており、その運動器具として、フットネスバイク、エアロバイクが欠かせない時代になって来ている。一方で、温暖化の対策としてのＣＯ２削減が深刻な問題となり、電気を発電する火力発電所等が排出するＣＯ２の削減が望まれる脱炭素社会を目指す時代になっており、風力、太陽光、地熱等ＣＯ２を排出しないエネルギーの利用が提唱されている。

【0003】

その様な環境の中、筋力増進の為の人力運動エネルギーを電力エネルギーに変換する事ができないか、との考え方から、エアロバイクに発電機を組み込み、特開２０１０－０５７３４７、特開２０１６－２１４８１６、特開２０１２－０５３８５２、特開２００９－２６４３５６では人間の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する提案が成されている。

【0004】

特開２０１０－０５７３４７では健康対策の為に普及しているエアロバイクに発電機を組み合わせる事で人力に依る発電した電気をバッテリーに充電し、必要な時に蓄電されたバッテリーを運び照明等その他必要とされる電力を供給する事を可能とし、人力の運動エネルギーを電気エネルギーに変換利用する事でＣＯ２の排出しない発電機の提案が成されている。

【0005】

また、特開２０１６－２１４８１６ではエアロバイクと発電機を組み合わせ、発電機の負荷として音楽プレーヤー等の電気機器を利用する事でエアロバイクのトレーニングの負荷を得る事が提案されている。

【0006】

また、特開２０１２－０５３８５２ではスポーツジム等でエアロバイクに発電機を装着、単に消費されていた運動エネルギーを起電力として、これを電力会社に売電する事で、運動エネルギー提供者にポイントとして還元するという提案が成されている。

【0007】

また、特開２００９－２６４３５６では通常の自転車に発電機を装着し、その発電機の出力にバッテリーを接続、充電し、人力の運動エネルギーをバッテリーにより持ち運べる様にする利便性に関する提案が成されている。

【0008】

しかし、特開２０１６－２１４８１６と特開２０１２－０５３８５２は場所を限定しての使用環境であり、２０１０－０５７３４７と特開２００９－２６４３５６ではバッテリーで電気エネルギーの可搬を可能としているが、バッテリー充電時間は化学反応を伴うことから電流と電圧に制限が加わり、例えばスマートホンであれば実用的には３０分～１時間程度の充電時間が必要で矢張り、運動時間もそれに対応し、継続的に行う必要があり、更に何れの提案も極めて概念的であり、実際の実行性に乏しく、実現性にも乏しい、と言う欠点がある。

【0009】

また、特開２０１８－１５１５８５、特開２０１９－２１２８５１には本発明者が発案提案している低出力インピーダンスの発電機として最適と思えるソレノイドアクチュエータの存在がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０－０５７３４７

【特許文献2】特開２０１６－２１４８１６

【特許文献3】特開２０１２－０５３８５２

【特許文献4】特開２００９－２６４３５６

【特許文献5】特開２０１９－２１２８５１

【特許文献6】特開２０１８－１５１５８５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

一方、生活環境の場では近年、情報媒体としてのスマートホンの普及が著しく、災害時の情報伝達手段としてのスマートホンの役割は大きくなつており、また、自然災害による孤立世帯の発生や避難所自体が長時間停電になるなどの事態も発生する事もあり、スマートホンの充電が行えず情報が得られない等の問題が発生するケースが増えている。

【0012】

更に自然災害時に避難所に非難する住民は一定の姿勢で過ごす事も多く、運動不足などに依るエコノミー症候群の発症等も心配されている。

【0013】

本発明はこの様な状況を鑑み自然災害時の避難所での運動不足の解消と長時間停電によるスマートホンの充電不足から出る情報難民の解消などに対応できる、充電環境を提供するもので、また、スローライフ等による自然環境等、電力供給環境の無いキャンプ地や発展途上国等の電力確保を人力で賄う事を目的に、人の排出する運動エネルギーを電力エネルギーに変換する事と持ち運び、及び再充電が可能な充電バッテリーを用いる事で利便性も高めた人力発電システムでＣＯ２排出の削減に大いに貢献する脱炭素社会への手段を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は従来の人力発電が、自転車のライト等で知られる如く、電気エネルギーを利用する間、運動を継続的に行わなければならないと言う観点に注目し、現実的な筋肉運動器具の運動時間で、例えば５～１５分程度の筋肉運動で、スマートホンの充電を１時間程度、利用可能な電気エネルギー（５Ｗｈ）を提供し得る利便性に優れた筋肉運動器具を提供すると同時に、人力の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する事でＣＯ２の排出削減にも貢献するに好適な人力発電システムを提供している。

【0015】

図１に本発明の災害対応型人力発電システムを図示し、これをヘルスジェネバイクと呼称し、以降、本発明の災害対応型人力発電システムをヘルスジェネバイクとして説明を進める。

【0016】

図１に比較的小型で移動可能なヘルスジェネバイク本体１を図３に前記ヘルスジェネバイク本体１にサドル１０とハンドル９を追加したエアロバイクスタイルで比較的大型で高能力化が可能な設置型のヘルスジェネバイクを示す。以降、本発明の説明としては、図１のヘルスジェネバイク本体１に関して、その特徴を説明する。

【0017】

図１において、１はヘルスジェネバイク本体で、前記ヘルスジェネバイク本体にはペダル３が設けられており、前記ペダル３の軸にはペダルギヤー４が固定されている。ペダルギヤー４の歯には発電機本体６の軸に固定された発電ギヤー５の歯が噛んでおり、前記ペダル３を脚または腕で回転させる事で、発電機本体６の軸が回転し、発電する仕組みになっている。

【0018】

前記発電機本体６は低出力インピーダンスに設計されており、前記発電機本体６の発電出力は交流で、交流を直流に変換する整流回路と運動負荷を一定にコントロールする負荷コントロール回路が組み込まれており、その出力は充電コード７を介して、充電バッテリー２に入力されている。また、負荷コントロール回路には負荷を調整する為の負荷調整つまみ８が本体に装着されており、運動する人の能力により、運動負荷が調整出来るシステムになっている。

【0019】

前記充電バッテリー２は低インピーダンス、大容量の電気２重層キャパシター（スパーキャパシター）で構成されており、急速充電を可能としていると同時にヘルスジェネバイク本体１より取り外し、持ち運びが可能となっている。

【0020】

結果、ヘルスジェネバイク本体１は前記ヘルスジェネバイク本体１のペダル３を脚または腕で回す事で人の筋肉の衰えを改善する機能を有する筋肉運動器具として働くと、同時に、人間の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する変換器の機能も果たす事になる。

【0021】

ここで注目すべき点は電気二重層キャパシターで構成された、取り外し、持ち運び、可能な充電バッテリー２と前記充電バッテリー２の高速充電を可能にする低出力インピーダンスを有する発電機本体６の設計であり、この発案により、短時間の例えば、５分～１５分適度の運動で、５Ｗｈの電力を運動時間の数倍、使用に耐えうる時間の電気エネルギーが確保される事にある。

【0022】

つまり、１台の筋肉運動器具（ヘルスジェネバイク本体１）を、例えば１２人で各々５分間使用し、各々が急速充電された、充電バッテリー２を取り外し、各々の場所に移動し、６０分間のスマートホンの充電（５Ｖ、１Ａ、１ｈ）を行った場合を想定し、その電気量を計算すると５Ｗｈ ｘ １２人で６０Ｗｈの電力を得た事となる。更に、避難所で前記ヘルスジェネバイク１を１０時間稼働し、のべ１００人が５分間ずつ使用した場合には５００Ｗｈの電力を確保出来る事となる。

【0023】

つまり、１００人の人の健康を維持し、即ちエコノミック症候群から人々を守り、更に情報取得の要であるスマホの充電や照明等の環境を整える事が出来るシステムである。

【0024】

図２に筋肉運動器具（ヘルスジェネバイク本体１）の使用例の概念図を示す。

【0025】

図２においてＡは寝た状態で、Ｂは椅子に座った状態で、Ｃは机の上、等にフットネスバイクを置き、手でペダルを回転させる等、比較的に小型で持ち運びの自由度と使用環境に範囲を持たせる事が出来る、筋肉維持の為の運動器具としての機能と発電機としての機能を兼ね備えたものとなっている。

【0026】

図３にはヘルスジェネバイク本体１にハンドル９とサドル１０を備えたエアロバイクスタイルの概念図を示すが、基本はヘルスジェネバイク本体１と同様の機能を果たすが可搬性、重量、大きさ等にはヘルスジェネバイク本体１の単体と比較すると劣る反面、ヘルスジェネバイク本体１を使用する人の体重がサドル１０により垂直に掛かるため、より重い負荷に対応する事が出来、より多くの電気エネルギーを確保出来る。
尚、ハンドル９はサドル１０に跨ぎ乗った人の動きを安定させる機能を有する。

【0027】

図４に充電バッテリー２の外観図を記載する。図４に於いて、２は充電バッテリー本体で充電時はヘルスジェネバイク本体１に組み込まれており、充電完了時には本体から取り外し、使用可能となっている。

【0028】

１１はＵＳＢ出力端子で、その出力は定電流機能を備えており、スマートホン等の充電や他、ＵＳＢ を使用した機器に接続利用出来る。１２はＡＣアウトレットでほぼＡＣ１００Ｖを出力しているので、ＡＣアダプターを使用している小電力の電気機器などに使用出来る。１５は充電コネクターでヘルスジェネバイク本体１に組み込む事で発電電圧の供給を受ける事が出来る。１３は出力インジケーターで点灯時はＵＳＢ出力端子１１およびＡＣアウトレット１２の出力が保証される。１４は充電インジケーターで充電電圧が満タン（完了）した時点で点灯、以降ヘルスジェネバイク本体１のペダル３を漕いでも、充電は行われない。

【発明の効果】

【0029】

図５はヘルスジェネバイク本体１を使用し５～１５分の運動を行い、充電バッテリー２をフル充電した場合、例えば充電バッテリーの電力量を５Ｖ１０００ｍＡｈにした場合の使用例を示している。図５に於いて▲１▼はスマートホンの充電（５Ｖ、１Ａで）、を行った場合、１時間程度の充電、約８０％の充電で普通の使用環境で８時間程度、使用出来る事になる。▲２▼はその他のＵＳＢを用いた機器の接続例で例えば卓上扇風機（５Ｖ、０．５Ａ）で２時間程度の使用、▲３▼はＤＣ駆動では有るがＡＣアダプターを用いる小電力機器の使用例で、例えば、停電時にＬＥＤランタンを使用した場合１０時間程度の照明が得られる様になる。

【0030】

以上、人間の筋肉維持、促進の為、使用される運動器具に低出力インピーダの発電機を装備し蓄電媒体として大容量で低インピーダンスの電気２重層キャパシターを使用する事で、人間の適度な運動時間、運動エネルギーで十分使用に耐える得る電気エネルギーを確保出来る環境を取得、自然災害時に避難所等で停電が発生した際の電気エネルギーの確保やキャンプなどの電気設備の無い野外活動時の電気確保や多くの人が通う健康維持増進の為のスポーツジムで行う筋肉運動器具にこのシステムを搭載し、自家発電エネルギーを利用するとＣＯ２排出削減に貢献出来ると考えている。

【0031】

例えば、一人１０分の運動で５Ｗｈの（スマホの電池を１時間充電出来る）発電エネルギーが確保出来るとして、日本の人口１億３千万人の内の１０％が一日、一回本発明のシステムをスポーツジムや家庭で使用したとすると一日で６．５万ＫＷｈの電力を発電する事となる。

【0032】

更に、通常の人間が自転車のペダルを踏む力は１００Ｗ程度と言われており、実現の可能性としては一人６分の運動で１０Ｗｈの蓄電が可能でＣＯ２を排出する事の無い電気エネルギーを生み出すことが出来、且つ、健康促進による医療費の削減も期待できる。

【0033】

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】ヘルスジェネバイク本体の基本構造の模式図。

【図2】ヘルスジェネバイク本体の基本的使用例。

【図3】エアロバイクとしての基本構造の模式図。

【図4】本発明の取り外し、移動可能な蓄電装置の模式図。

【図5】本発明の移動可能な蓄電装置の基本的な使用例。

【図6】発電機本体６の基本的ブロック図。

【図7】充電バッテリー２の基本ブロック図

【図8】本発明の実施例に於ける運動時間と蓄電電圧のグラフ。

【図9】負荷調整と蓄電電圧ＶＳ運動時間の関係グラフ。

【図10】本発明の実施例に於ける５Ｗ消費時に於ける蓄電電圧の関係グラフ。

【発明を実施するための形態】

【実施例0035】

以下、本発明の実施の形態に関して図６～図１０を参照に説明をする。

【0036】

図６は発電機本体６の基本的ブロック図である。発電は永久磁石２２の円周上にクロスする形で巻かれたＡコイル１６とＢコイル１７で、その発電出力Ｖはｄφ／ｄｔ ｘＮで永久磁石２の回転速とＡ・Ｂコイルの巻線数Ｎに比例する。

【0037】

永久磁石２２の中心軸には発電ギヤー５が固定されており、発電ギヤー５にはペダルギヤー４が噛合っており、ペダルギャー４が回転するとそのギヤー比に応じ、発電ギヤー５が回転し、Ａ・Ｂコイルと交差する磁束φが変化、Ａコイル１６とＢコイル１７の両端からは交流電圧が取り出される。

【0038】

実施例に於いてはペダルの回転数は約１秒間に一回転で、永久磁石２２は軸に固定されている発電ギヤー５はペダルギヤー４とのギヤー比で増速、回転し、２０Ｈｚ程度の交流電圧として発電され、その電圧は略８０Ｖ～９０Ｖｐ－ｐ程度である。

【0039】

Ａ・Ｂコイルの出力端にはＡコイル整流器１０１とＢコイル整流器１０２が接続されており、交流発電出力を整流し、イ、で示される整流波形の如く直流に変換され、次段の合成回路１０３にて合成され、ロで示される如くの脈流を得て、次段の負荷コントロール回路１０４に入力される。

【0040】

実施例の発電機の合成回路１０３の脈流出力は約４０Ｖ～４５Ｖ、出力インピーダンス１６Ω程度で有り、この出力を直接、電気二重層キャパシターに充電した場合には充電が進むと同時に発電機に掛かる負荷は指数関数的に軽くなり、一定の負荷を必要とする筋肉トレーニング機器としては不適当で有るため、一定負荷を得る為に次段の負荷コントロール回路１０４にて一定の負荷を確保する事になる。

【0041】

負荷コントロール回路１０４は発電機の軸に掛かる負荷を一定にするために、発電出力インピーダンスを更に低インピーダンス化する機能と負荷を一定にする為の定電流コントローラーで構成され。

【0042】

負荷コントロール回路１０４では発電機の出力ＤＣ４５Ｖ、１６Ω、２．８Ａ、１２６ＷをＤＣ－ＤＣコンバーターに於いて１５Ｖ、１．８Ω、８Ａ、１２０Ｗと、更に低出力インピーダンスに変換し、この出力を定電流化する事で電気二重層キャパシターの充電状況による発電機の負荷を一定に維持する効果を実現し、この定電流値を３Ａ～８Ａ程度に負荷調整つまみ１０をコントロールする事で調整し、負荷の値をコントロールし、その充電出力は電気二重層キャパシターを主要素とした充電バッテリー２に充電コード７を介して接続されている。

【0043】

図７にヘルスジェネバイク本体１から取り外し可能な充電バッテリー２のブロックダイヤグラムを示す。

【0044】

充電コネクター１５に供給された充電電流は充電電流切断回路２０１を介し、電気二重層キャパシター２０５に加えられ蓄電される。前記充電電流切断回路２０１は充電・出力監視回路２０５の制御により、電気二重層キャパシター２０２が所定の電圧に達した時点で働き、充電電流は切り離され、充電が完了したことを充電インジケーター１４の点灯にて知らせると同時に過充電をも防止する。

【0045】

前記電気二重層キャパシター２０２の出力は通常バッテリーとは異なり、放電時間に比例して電圧は下降するため、定電圧源としては使用出来ず、本発明に於いては、前記電気二重層キャパシター２０２の出力にＤＣ－ＤＣコンバーター２０３を用いる事で定電圧電源として使用する事を可能としている。

【0046】

ＤＣ－ＤＣコンバーター２０３の出力には定電流回路も設けており、且つ、出力端子はＵＳＢ１１で構成されていることからスマートホンなどの電池の充電が可能となっている。

【0047】

また、それと平行して電気二重層キャパシター２０２の出力にはＤＣ－ＡＣコンバーター２０４を備えており、その出力端子はＡＣアウトレット１２になっており、ＵＳＢ入力を持たない小電力ＤＣ機器のＡＣアダプターの使用が可能となっている。

【0048】

ＤＣ－ＤＣコンバーター２０３およびＤＣ－ＡＣコンバーター２０４の入力には充電出力監視回路２０５が接続されており、電気２重層キャパシター２０２の出力電圧を監視、ＤＣ－ＤＣコンバーター２０３、およびＤＣ－ＡＣコンバーター２０４の入力限界電圧に達した時点で出力インジケーター１３を点灯させ、充電バッテリー２の再充電を促す仕組みとなっている。

【0049】

図８はヘルスジェネバイク本体１の負荷調整つまみを最大値に調整した場合の運動時間と蓄電電圧の関係をグラフ化した図を示している。充電バッテリー２が完全放電後（蓄電電圧０Ｖ）の場合から負荷を最大にし、運動をした場合、フル充電電圧に達するまでの運動時間は６分３０秒であった、更にＤＣ－ＤＣコンバーターの動作限界電圧が３Ｖで有る事から、２回目以降の運動時間は５分程度でフル充電される事が分かる。

【0050】

図９はヘルスジェネバイク本体１の負荷調整つまみを最大値に調整した場合と最小値に調整した場合の運動時間と蓄電電圧の関係をグラフ化した図を示している。ともに、充電開始をＤＣ－ＤＣコンバーターの動作限界電圧とした場合のフル充電までの運動時間を見ると、当然の事ながら、負荷を軽くするとフル充電までの運動時間が伸び、実施例に於いては負荷最大時では５分で有るが、負荷最小時では１６分掛かる事が分かる。

【0051】

図１０は実施例に於ける充電バッテリー２のフル充電の状態から５Ｗ、１Ａの消費電力を消費した場合の蓄電電圧の下降特性を示したグラフであるが、ＤＣ－ＤＣコンバーターの動作限界電圧まで下降する時間が６３分で有る事が確認される。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は日常、何気なく人類が使用している健康維持の為の筋肉トレーニング機器を使い、摩擦などによる熱負荷として消費してしまっている筋肉エネルギーを電気エネルギーの充電負荷として利用する事で、世界に多く存在する健康維持の為のスポーツジム等を一つの発電所としてシステム化する事で脱炭素社会、カーボンニュートラルの社会の一翼を担うと、考えている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】