JP6197245B2 - 発電床材とその連結体 - Google Patents
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Description
また、上板1と下板2の形状も方形に限定されるものではなく、多角形、円形、楕円形、不定形など、所望の形状とすることができる。
上板1と下板2の大きさは、これらが方形の板である場合、歩行のし易さ、運搬のし易さ等の観点から、その縦(長さ)寸法及び横(幅)寸法をそれぞれ30〜100cmの範囲内とするのが適当である。この実施形態では、下板2の縦寸法を60cm程度、下板2の横寸法を55cm程度とし、上板1の縦寸法を下板2の縦寸法と同じ寸法、上板1の横寸法を下板2の横寸法から帯状発光部5,5の幅寸法と縁材取付け部9,9の幅寸法を差し引いた寸法としている。
上板1と下板2の厚みは、これらが硬質塩化ビニル樹脂板などの硬質合成樹脂板である場合、下板2の厚みを1〜2mm程度とし、上板1の厚みを2〜5mm程度と下板2よりも厚くすることによって、歩行圧によって破損しない充分な強度を付与することが好ましい。
但し、この発電床材Pを連結した後述の発電床材連結体においては、該発電床材Pの感圧発電装置3が発電すると、該発電床材Pの前の発電床材、又は、該発電床材Pとその前の発電床材、又は、該発電床材Pの前後に連結された発電床材の帯状発光部5の発光素子が発光するように電気的に制御されている。
なお、リード線13a,13bは、囲繞壁4を貫通させないで、囲繞壁4の一部を切り欠いて発電床材Pのコーナー部に引き出すようにしてもよく、その場合には囲繞壁4の切り欠いた部分を後からシーリング材などで水密的にシールすることが望ましい。
囲繞壁4の厚み(幅)は、5〜30mmとすることが好ましく、ここでは10mmとしている。
なお、ここにおける25%モジュラスの数値は、JIS K 6251に準じて、厚さ2mmのダンベル1号の形状に成形した供試体を使用して、100mm/分の引張速度で測定したものである。
帯状発光部5の最も基本的な制御態様は、歩行圧が作用した発電床材Pの帯状発光部5の発光素子5aを発光・点灯させるものであるが、視認性や誘導性を顕著に高めるためには、歩行圧が作用した発電床材Pよりも歩く方向に一つ先又は二つ以上先の発電床材Pの帯状発光部5の発光素子5aが発光・点灯するように制御することが好ましい。また、歩く方向が前後二方向で特定できない場合は、歩行圧が作用した発電床材Pの前後の発電床材P,Pの帯状発光部5が発光・点灯するように制御することが好ましい。
そして、各発電床材Pは、上板1と下板2の間に感圧発電装置3を配置したパネル状の床材であって、上板1が被覆シート6で被覆されているため、歩行しやすく、また、下板2の下面には弾性体層7が積層されているので、クッション性や設置面との緩衝性も良好である。
また、感圧発電装置3が二重の囲繞壁4で囲繞されているため、防水性に優れており、しかも、この囲繞壁4は25%モジュラスが0.1〜1.5N/mm2である軟質合成樹脂で形成されているため、歩行圧が被覆シート6で被覆された上板1のどの部分に作用しても、囲繞壁4が弾性変形していずれかの感圧発電装置3に歩行圧が確実に伝達されて効率良く発電することができる。
このように感圧発電装置3が発電すると、その電力によって帯状発光部5の発光素子5aが発光・点灯するため、この発電床材連結体は、夜間や暗所において発光誘導体や発光表示体、或いは、照明具として兼用することができ、歩行者を安全に誘導することができる。特に、この実施形態の発電床材連結体は、第一の発電床材Pの感圧発電装置3が感圧すると第二の発電床材P、又は、第一と第二の発電床材P,Pの帯状発光部5の発光素子5aが発光・点灯し、第二の発電床材Pの感圧発電装置3が感圧すると第一と第三の発電床材P,Pの帯状発光部5の発光素子5aが発光・点灯するように制御されているので、歩行者の誘導効果や視認性が顕著に向上することになる。
上記のように、第一の発電床材Pの感圧発電装置3が感圧した際には、第二の発電床材Pのみの帯状発光部5の発光素子5aが発光・点灯してもよいし、第一と第二の発電床材P,Pの帯状発光部5の発光素子5aが同時に発光・点灯してもよいが、後者のようにすると、第一の発電床材が感圧した場合と第二の発電床材が感圧した場合とで発光する発光素子の数が合致し、発光光量が合致するので好ましい。
また、連結用の縁材8が、隣接する発電床材P,Pの左右両側縁に脱着自在に取付けられているので、この縁材8を発電床材Pから取り外して発電床材Pを個々に分離すると、運搬や収納が容易になる。なお、本発明の発電床材連結体のように、縁材8を連結材として兼用して発電床材Pを互いに連結すると、専用の連結材が不要となるので、部品点数が減少し、経済的に有利になるというメリットもある。
下記表1に示すように25%モジュラスの数値が異なる囲繞壁を形成した実施例1〜3の発電床材と比較例1〜3の発電床材(いずれも図1,図2に示す構造を有するもの)を作製し、これらの発電床材についてキャスター試験による感圧発電装置の保護状況並びに発電効率の試験(発光試験)を行った。その結果を下記表1に示す。
なお、キャスター試験による感圧発電装置の保護状況は、JIS A 1454に規定のA−1法に準じてそれぞれの発電床材のキャスター試験を行い(荷重1kN)、その際の感圧発電装置の破損の有無を確認することで評価した。
また、発電効率の試験は、20kgの質量をもつ物体を10cmの高さから発電床材の全面に落下するように、発電床材上に落下させ、その際の発光素子の発光が、蛍光灯下200ルクスの環境下で視認できるか否かで評価した。
これに対し、囲繞壁の25%モジュラスが0.1〜1.5N/mm2の範囲にある実施例1〜3の発電床材は、感圧発電装置の破損がなく、且つ、発電効率試験においても発光素子の発光が視認できるので、感圧発電装置の保護性能も発電効率も良いことがわかる。なお、比較例2の発電効率試験の結果を勘案すると、囲繞壁の25%モジュラスが1.5N/mm2に近づくほど、発光素子の発光が視認しにくくなり、発電効率が低下することが推定できるが、実施例1〜3の発電効率試験の結果から、囲繞壁の25%モジュラスを0.1〜0.6N/mm2の範囲にすると、発電効率を充分向上させることができるので、より好ましいことがわかる。
2 下板
3 感圧発電装置
3c 圧電素子
4 囲繞壁
5 帯状発光部
5a 発光素子
6 被覆シート
7 弾性体層
8 連結用の縁材
9 取付け部
11 面ファスナー
11a 面ファスナーの係合ループ又は係合フックを有する片方の面状材
11b 面ファスナーの係合フック又は係合ループを有する他方の面状材
12a,12b 中継基盤
Claims (6)
- 床材を構成する上板及び下板と、該上板と該下板との間に配置された一以上の感圧発電装置と、該上板と該下板との間に形成されて該一以上の感圧発電装置を囲繞する囲繞壁とを備えた発電床材であって、
上記上板が、硬質合成樹脂板又は金属板であり、
上記囲繞壁が、一液又は二液反応型の樹脂液を上板の四周縁に沿って上板と下板との間に充填し、反応させることによって形成された軟質合成樹脂の囲繞壁であることを特徴とする発電床材。 - 上記囲繞壁を形成する軟質合成樹脂の25%モジュラスが0.1〜1.5N/mm2であることを特徴とする、請求項1に記載の発電床材。
- 更に発光素子を備え、この発光素子と上記感圧発電装置が電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の発電床材。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の発電床材が二枚以上連結された発電床材連結体であって、
上記発電床材が隣接して配置され、上記連結体の両側縁に配置されて上記発電床材に取付けられた縁材によって上記発電床材が連結されていることを特徴とする発電床材連結体。 - 上記縁材が軟質合成樹脂で形成され、上記発電床材に脱着可能に取付けられていることを特徴とする、請求項4に記載の発電床材連結体。
- 請求項3に記載の発電床材が帯状に少なくとも三枚連結され、第一の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第二の発電床材又は第一と第二の発電床材の発光素子が発光し、第二の発電床材の感圧発電装置が感圧すると第一と第三の発電床材の発光素子が発光するように制御されていることを特徴とする、請求項4又は請求項5に記載の発電床材連結体。
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