JPH0915353A - 発電素子を有する時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部に熱電素子や太陽電池などの発電素子を
搭載し、温度差や光によって発電し駆動用エネルギーと
して利用する発電素子を有する時計において、発電エネ
ルギーを一度蓄電器に蓄えて利用する場合、従来技術よ
りも高効率で充電ができるようにする。 【解決手段】 腕時計の内部に複数の発電素子４５を備
え、蓄電器６０の電圧の低い充電初期においてはすべて
の発電素子を並列に接続し、蓄電器の電圧が飽和に近く
なる充電後期においてはすべてを直列に接続し、さらに
その中間の電圧においては並列と直列が複合された状態
で発電および充電を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電素子を内部に
保持しその発電エネルギーで駆動する発電素子を有する
時計に関し、とくに発電エネルギーを充電する場合の充
電効率を向上させるための発電素子を有する時計の構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱電素子や太陽電池のような発電素子を
有する時計は、時計の周囲に存在する熱エネルギーある
いは光エネルギーを発電素子が吸収しそれを電気エネル
ギーに変換して駆動用のエネルギーとして利用するもの
である。

【０００３】発電素子から発生した電気エネルギーは、
電圧の安定化あるいは外部エネルギーが充分得られない
場合における駆動も考慮して一度コンデンサなどの蓄電
器に充電した後に駆動系に供給される。ここではまず発
電素子として熱電素子を用い蓄電器に電気二重層コンデ
ンサを用いる場合を例に挙げるとする。

【０００４】熱電素子に利用する熱電材料は現在室温で
最も性能の良いＢｉＴｅ系の材料を利用するのが一般的
な考え方である。このＢｉＴｅ系の熱電材料は、ｐ型お
よびｎ型ともゼーベック係数は２００μＶ／ｄｅｇであ
る。

【０００５】また、熱電素子を用いる場合は熱エネルギ
ーは腕時計の場合であると人体から得られるが、発電に
利用できるエネルギー量は腕時計の裏蓋と空気に接して
いるケースとの温度差で決まる。そして時計内部の温度
差は一般的に１．５℃程である。

【０００６】電気二重層コンデンサの開放電圧はおよそ
２Ｖであるから、フル充電させるためにはそれに相当し
た開放電圧が熱電素子において得られる必要がある。前
述のゼーベック係数と時計の温度差からたとえば２Ｖの
開放電圧を得ようとすると、３３００対が熱電素子に含
まれる熱電対の対数となる。従来技術の考え方ではこの
３３００対の熱電対はすべてが直列に接続され腕時計内
部に装着されることになる。

【０００７】ところで、図１０には３３００対の熱電対
を含んだ熱電素子の温度差１．５℃において外部負荷を
介した時の電流電圧特性を示した。ここで、熱電素子の
外形は１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍである。

【０００８】熱電材料が素子内で体積的に占める割合は
１／５とすると、内部インピーダンスは自動的に決まり
４４．４ｋΩである。そのとき電流電圧特性からこの熱
電素子の最大発生電力は、電圧１Ｖおよび電流２２．５
μＡのときの２２．５μＷである。

【０００９】しかしながら実際の使用状況において、い
つもこの最大発生電力を利用してコンデンサに充電して
いるわけではない。コンデンサの電圧は充電過程におい
て逐次変化している。その変化の範囲は、完全に放電し
た場合の０Ｖ付近からフル充電された２Ｖである。

【００１０】コンデンサは熱電素子の負荷となっている
ため、熱電素子の駆動電圧もコンデンサの電圧に一致し
て変化することになる。つまり、熱電素子は最大発生電
力が得られる１Ｖで常時発電するのではなく、コンデン
サ電圧に応じて発電電力は様々変化することになる。

【００１１】ここでコンデンサ電圧の９０％つまり１．
８Ｖまで充電する時間について計算をしてみる。ここで
コンデンサの容量を０．１Ｆとすると、理想的な状態つ
まり２２．５μＷで充電できれば、その時間は約７２０
０秒である。これに対して、図１０に示す直線上を動き
つつ充電する場合は、約１０２００秒も必要であり、実
に約１．５倍の増大である。

【００１２】このようなことは、発電素子として太陽電
池を使用するときも同様である。図１１には市販のアモ
ルファスシリコンを用いた太陽電池を４個直列に接続し
たものに５００ルックスの光を当てた場合の電流電圧特
性を示す。これは、一般に時計の電源として用いるとき
の仕様であり、４個直列化するのは開放電圧２Ｖのコン
デンサをフル充電させるためからである。

【００１３】図１１の電流電圧特性を示すグラフから最
大の出力は４５μＷである。最大出力で常に発電できれ
ば約３６００秒でコンデンサは１．８Ｖまで充電できる
が、前にも述べたように発電素子はコンデンサ電圧に従
いその電流値を図１１の線上を動くために、実際はもっ
と充電時間はかかる。実際の充電時間を計算によって求
めると約６５００秒となり、理想よりもかなりかけ離れ
た数値となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来考
えられている発電素子を有する時計においては、搭載し
た発電素子から発生する電気エネルギーを蓄電器に充電
する場合、必ずしも常に高効率でエネルギー利用してい
るわけではなく、ロスをしている部分が多い。

【００１５】これは、熱電素子に含まれる熱電対や太陽
電池の接続形態がすべて直列のみであり、単純な電流電
圧特性しか有しないため、電圧が逐次変化するコンデン
サのような蓄電器とのマッチングがうまくとれないから
である。

【００１６】そこで本発明の目的は上記の問題を解決
し、従来技術よりも効率の良い発電および充電ができる
発電素子を有した時計を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明においては、モータと輪列と水晶振動子と制御
用回路と発電素子の切り替え回路と蓄電器からなるムー
ブメントと、熱あるいは光を電気エネルギーに変換する
発電素子を複数備え、発電素子は蓄電器の電圧に従い、
切り替え回路に含まれるスイッチ手段によって並列ある
いは直列に接続を変えつつ、発電素子より得られたエネ
ルギーを一度蓄電器に充電した後に、駆動用エネルギー
として利用することを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、時計内に複数の発電素子
を搭載し、それぞれの発電素子を蓄電器の電圧に応じて
並列、直列、あるいは並列と直列を複合した状態に組み
合わせて発電および充電を行う。このことによって、従
来技術以上の充電効率を達成することができる。

【００１９】なぜならば、従来技術は熱電対がすべて直
列に接続した１個の素子あるいはすべてを直列に接続し
た太陽電池だけで発電を行っていたため、最大発電電力
が得られる電圧から離れた電圧でも発電しなければなら
なかった。

【００２０】これに対し本発明では、複数の発電素子の
配列を変えて組み合わせて利用するためいくつか異なっ
た電流電圧特性が得られ、常に最大発電電力が得られる
電圧の近辺で発電できるからである。

【００２１】最大発電電力が得られる電圧は複数の発電
素子を並列にすると低い電圧で得られ、直列に接続する
と高い電圧で得られる。このように複数の発電素子を並
列から直列に変換することで、従来技術に比べて２５％
以上の充電時間の短縮が可能である。このような充電系
を利用する発電素子を有する時計は、従来技術より使用
しやすくかつ長時間駆動できるという信頼性が増す。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の発電
素子を有する時計を実施するための最適な実施形態を説
明する。図１は本発明の発電素子を有する時計において
発電素子として熱電素子を用いている腕時計を示す断面
図であり、図２はその内部を示す平面図であり、図３は
本発明の熱電素子を示す斜視図である。以下、図１と図
２と図３を交互に参照して本発明の実施形態を説明す
る。

【００２３】図１に示すように、熱電素子４５は温接点
５５が裏蓋２０に、冷接点５６がケース１０に接触する
ように配置されている。ここで、ケース１０と裏蓋２０
とは温度差がより拡大するよう、断熱部材３０によって
隔て、お互いに直接接触しないように構成している。

【００２４】そして図２に示すように、熱電素子４５は
腕時計内部の空間において、ムーブメント４０によって
占められる部分以外に分割されて配置する。本発明の実
施の形態においては、４個の熱電素子４５を搭載する。

【００２５】図３の斜視図には本発明において用いる熱
電素子４５を示す。ｐ型熱電体５１とｎ型熱電体５２と
は細長い柱状で設け、隣り合ったｐ型熱電体５１とｎ型
熱電体５２はその端部において金属電極５３によって接
続され熱電対５４を形成し、上下で温接点５５と冷接点
５６を形成している。

【００２６】さらに熱電対５４は、そのすべてを直列に
接続して温度差により発電する熱電素子４５を構成して
いる。熱電体の端部は金属電極５３により接続している
が、その他の部分は電気的に絶縁されるようポリイミド
樹脂などの有機絶縁体５７によってそれぞれ隔離してい
る。また、直列された熱電体の両端には外部に引き出す
ための引き出し用電極５８が配置している。

【００２７】ｐ型熱電体５１とｎ型熱電体５２とはＢｉ
Ｔｅ系材料からなる。そして、メッキ法あるいはスパッ
タリングや真空蒸着法によって形成した厚膜を、フォト
リソグラフィー法を用いてストライプ状にパターン化す
ることから形成する。

【００２８】ここで時計内部に含まれる４個の熱電素子
４５を総合した基本的な特性は、従来技術と同じ特性に
なるように設計している。まず１個の熱電素子４５の外
形寸法は２．５ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍであり、これを
４個合わせると従来技術と同じ１０ｍｍ×１０ｍｍ×２
ｍｍとなる。

【００２９】そして時計内部に含まれる熱電材料の体積
的に占める割合も１／５とする。ただし本発明において
は柱状に加工される１本のｐ型熱電体５１とｎ型熱電体
５２の形状を細くして１個の熱電素子４５内には１２５
０対含まれるように構成している。つまり、４個の素子
を総合すると５０００対が含まれている。

【００３０】従来技術と同じように、４個の素子もすべ
て直列に接続すれば、熱電対５４の数が多くなっている
ため、内部抵抗は従来技術より大きくなり１００ｋΩと
なるが、反対に開放電圧が高くなる。

【００３１】一般的に熱電素子４５の体積とそこに含ま
れる熱電材料が占める体積が一定なら、熱電対５４の数
に関わらず最大発生電力は同じである。つまり本発明の
熱電素子４５も４個の合計では従来技術と同じ２２．５
μＷが最大発電電力である。

【００３２】さらに、図４は本発明の発電素子を有する
時計において発電素子５０として太陽電池５９を用いて
いる腕時計の平面図である。図４に示すように太陽電池
５９は時計の文字板に相当する部分に装着してあり、外
部からの光を容易に吸収できるようになっている。吸収
した光は電気エネルギーに変換され、時計内部に備えら
れている蓄電器６０に蓄えられ駆動用のエネルギーとし
て用いられる。

【００３３】太陽電池５９は主にシリコン系のｐ型とｎ
型の半導体を接合して製造されたものを用いているが、
図４に示すように腕時計には扇型をした太陽電池５９を
４個備えている。４個の太陽電池５９はすべて同じ電気
的特性を有しており、従来技術はこれらをすべて直列に
接続して利用するのみであった。

【００３４】それでは上記の複数の発電素子５０を備え
た腕時計の動作について、図５の回路図を用いて説明す
る。本発明においては４個の発電素子５０を蓄電器６０
の電圧に従い、すべて並列か、あるいは並列と直列の複
合状態か、あるいはすべて直列の３つのステップに分け
て接続しつつ充電をおこなう。

【００３５】ここで本発明の実施の形態では、蓄電器６
０としてはコンデンサを用いる場合について説明する。
図５には３つのステップにおける発電素子５０の配列状
態を示す。第１の発電素子５０ａと第２の発電素子５０
ｂと第３の発電素子５０ｃと第４の発電素子５０ｄとの
配列状態を変えながら蓄電器６０に充電する。

【００３６】第１のステップにおいては図５（ａ）に示
すように第１の発電素子５０ａと第２の発電素子５０ｂ
と第３の発電素子５０ｃと第４の発電素子５０ｄとは、
すべて並列に接続する。

【００３７】第２のステップにおいては図５（ｂ）に示
すように、並列接続の第１の発電素子５０ａと第２の発
電素子５０ｂと、並列接続の第３の発電素子５０ｃと第
４の発電素子５０ｄとを直列に接続する。

【００３８】さらに第３のステップにおいては、図５
（ｃ）に示すように、第１の発電素子５０ａと第２の発
電素子５０ｂと第３の発電素子５０ｃと第４の発電素子
５０ｄとは、すべて直列に接続する。

【００３９】第１のステップは使用する蓄電器６０であ
るコンデンサが、ほぼ放電状態に近い場合である。蓄電
器６０の電圧はかなり低いため４個の発電素子５０を合
わせた電圧もできるだけ低いところで発電効率がよいこ
とが望ましい。そこで、図５（ａ）に示すように４個の
発電素子５０はすべてを並列接続にする。この場合は４
個の発電素子５０を合わせた内部抵抗は低くなるため電
流が多く得られ、低電圧において発電効率がよくなる。

【００４０】第２のステップにおいてはある程度蓄電器
６０の電圧があがった状態で充電するため、多少発電側
の電圧も上げる必要がある。そこで、図５（ｂ）に示す
ように発電素子５０は２個ずつを並列接続し、それをさ
らに直列した状態にする。

【００４１】第３のステップでは蓄電器６０をフル充電
近くまでもっていかなければならないため、４個の発電
素子５０を合わせた電圧は、最も高くなる状態にする。
そこで、図５（ｃ）に示すように発電素子５０はすべて
を直列に接続する。

【００４２】つづいて、本発明における発電素子５０を
配列させる方法について図６および図７を用いて説明す
る。図６は本発明の発電素子５０の切り替え回路を示す
回路図であり、図７は切り替え回路に含むそれぞれのス
イッチのオン−オフ状態を表すタイミングチャートであ
る。

【００４３】図６における切り替え回路には２つの発電
素子を含むブロックが存在する。図６においてはそれを
第１のブロック７１と第２のブロック７２とする。第１
のブロック７１は、第１の発電素子５０ａと第２の発電
素子５０ｂと第１のスイッチ８１と第２のスイッチ８２
と第５のスイッチ８５とで構成する。

【００４４】第１のスイッチ８１は、第１の発電素子５
０ａのマイナス側と第２の発電素子５０ｂのマイナス側
の間に接続し、第２のスイッチ８２は第１の発電素子５
０ａのプラス側と第２の発電素子５０ｂのプラス側の間
に接続する。またさらに第５のスイッチ８５は、第１の
発電素子５０ａのプラス側と第２の発電素子５０ｂのマ
イナス側の間に接続する。

【００４５】ここで第１の発電素子５０ａと第１のスイ
ッチ８１との接点を第１の接点９１および第２の発電素
子５０ｂと第２のスイッチ８２の接点を第２の接点９２
とする。

【００４６】つぎに第２のブロック７２は、第３の発電
素子５０ｃと第４の発電素子５０ｄと第３のスイッチ８
３と第４のスイッチ８４と第６のスイッチ８６で形成す
る。

【００４７】第３のスイッチ８３は、第３の発電素子５
０ｃのマイナス側と第４の発電素子５０ｄのマイナス側
の間に接続し、第４のスイッチ８４は第３の発電素子５
０ｃのプラス側と第４の発電素子５０ｄのプラス側の間
に接続する。

【００４８】また第６のスイッチ８６は、第３の発電素
子５０ｃのプラス側と第４の発電素子５０ｄのマイナス
側の間に接続する。

【００４９】ここで第３の発電素子５０ｃと第３のスイ
ッチ８３との接点を第３の接点９３とし、第４の発電素
子５０ｄと第４のスイッチ８４との接点を第４の接点９
４とする。そして、第１の接点９１と第３の接点９３と
の間には第７のスイッチ８７を接続し、第２の接点９２
と第４の接点９４との間には第８のスイッチ８８を接続
する。

【００５０】またさらに、第２の接点９２と第３の接点
９３との間には第９のスイッチ８９を接続する。

【００５１】上記により接続した発電素子とスイッチか
らなる回路部分は第１の接点９１と第４の接点９４を両
端として、これに並列するよう蓄電器６０を接続し、同
様に並列するように電圧検出回路９５を接続する。この
切り替え回路の動作を図７のタイミングチャートを用い
て説明する。

【００５２】充電の初期においてはすべての発電素子５
０ａ、５０ｂ、５０ｃ，５０ｄを並列に接続するため、
第１のスイッチ８１と第２のスイッチ８２と第３のスイ
ッチ８３と第４のスイッチ８４と第７のスイッチ８７と
第８のスイッチ８８とはオンし、他のスイッチはオフ状
態のままである。

【００５３】充電が進むに従い蓄電器６０の電圧は上昇
して行くが、蓄電器６０の電圧は電圧検出回路９５によ
り常時モニターしておく。そして、蓄電器６０の電圧が
図７の電圧ｂになったとき発電素子５０の配列を、図５
（ｂ）に示すステップ２に切り替える。

【００５４】つぎに第１のスイッチ８１と第２のスイッ
チ８２と第３のスイッチ８３と第４のスイッチ８４はオ
ン状態のままであるが、第７のスイッチ８７と第８のス
イッチ８８はオフし、かわりに第９のスイッチ８９を新
たにオンする。そして、さらに充電が進み蓄電器６０の
電圧が図７の電圧ｃになると発電素子５０の配列を、図
５（ｃ）に示すステップ３に切り替える。

【００５５】第１のスイッチ８１と第２のスイッチ８２
と第３のスイッチ８３と第４のスイッチ８４はオフし、
第７のスイッチ８７と第８のスイッチ８８はオフ状態の
ままであり、第５のスイッチ８５と第６のスイッチ８６
は新たにオンし、第９のスイッチ８９はオン状態のまま
である。

【００５６】最後に、ここで蓄電器６０として用いてい
るコンデンサの耐圧である２Ｖに達したときには、コン
デンサの過充電を防ぐためにすべてのスイッチはオフ
し、充電過程は終了する。ただし、蓄電器６０の耐圧が
２Ｖより高い場合には、完全オフの電圧はその耐圧に従
う。

【００５７】以上、図７を用いて説明したスイッチング
操作により、第１の発電素子５０ａと第２の発電素子５
０ｂと第３の発電素子５０ｃと第４の発電素子５０ｄは
蓄電器６０の電圧に従い、先に述べた図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の３種類の配列をとることができる。

【００５８】それでは発電素子５０として熱電素子４５
を用い、この切り替え回路を使って発電素子５０の配列
を変える場合の電流電圧の推移を説明する。図８には４
個の熱電素子４５の配列が各種の状態における電流電圧
直線を示す。図８のグラフ中の直線１はステップ１のと
きを示し、直線２はステップ２のときを示し、直線３は
ステップ３のときの状態を示してある。

【００５９】同一電圧においては電流が大きい方が発電
電力は大きい。そのため、それぞれの直線の交点の電圧
を境として熱電素子４５の配列は切り替わることにな
る。ここで図８のグラフ中の交点ｂが先に示した図７の
電圧ｂに相当しており、その値は０．５Ｖであり、また
交点ｃが図７の電圧ｃに相当しており、その値は１．０
Ｖである。

【００６０】つまり、本発明における熱電素子の配列を
用いて充電した場合の電流電圧特性は図８におけるａ点
をスタートし、直線１の線上を通り交点ｂの０．５Ｖよ
り直線２の線上に変わり、さらに交点ｃの１．０Ｖより
直線３の線上を通りｄ点の２Ｖまで充電されることにな
る。

【００６１】図８には同時に従来技術における熱電素子
の電流電圧直線を破線４にて示している。図８のグラフ
より明らかなように、本発明の熱電素子の配列を用いる
と、ほとんどの電圧範囲において従来技術より高い発電
量が得られることが理解できる。

【００６２】つぎに発電素子５０として太陽電池５９を
用い、この切り替え回路を使って発電素子５０の配列を
変える場合の電流電圧の推移を説明する。図９には４個
の太陽電池５９の配列が各種の状態における電流電圧曲
線を示す。図９のグラフ中の曲線１はステップ１のとき
を示し、曲線２はステップ２のときを示し、曲線３はス
テップ３のときの状態を示してある。

【００６３】同一電圧においては電流が大きい方が発電
電力は大きい。そのためそれぞれの曲線の交点の電圧を
境として太陽電池４５の配列は切り替わることになる。
ここで図９のグラフ中の交点ｂが先に示した図７の電圧
ｂに相当しており、その値は０．５５Ｖであり、また交
点ｃが図７の電圧ｃに相当しており、その値は１．１Ｖ
である。

【００６４】つまり、本発明における太陽電池の配列を
用いて充電した場合の電流電圧特性は図９におけるａ点
をスタートし、曲線１の線上を通り交点ｂの０．５５Ｖ
より曲線２の線上に変わり、さらに交点ｃの１．１Ｖよ
り曲線３の線上を通りｄ点の２Ｖまで充電されることに
なる。

【００６５】ところで図９の曲線３は従来技術における
太陽電池４５の電流電圧直線と同じである。図９のグラ
フより明らかなように、本発明の太陽電池４５の配列を
用いると、充電初期から充電中期において従来技術より
高い発電量が得られることが理解できる。

【００６６】本発明の実施の形態においては、熱電素子
は４個として配置したが時計内部に入る大きさであれば
いくつ配置しても問題ない、その場合数を多くして並列
および直列の組み合わせを増やした方がさらに効率は向
上する。

【００６７】同様に本発明の実施の形態の４個の熱電素
子の配列も３つのステップで行ったが、すべて並列とす
べて直列の中間的な状態はまだ考えられるため、それら
を含めるとさらに効率の向上が期待できる。

【００６８】また、用いる熱電材料もＢｉＴｅ系のもの
を用いたが他の熱電材料でも利用は可能である。同様に
太陽電池もシリコン系以外の材料でも利用は可能であ
る。

【００６９】

【発明の効果】実施の形態より明らかなように本発明に
よれば、発電素子を有する時計に搭載される発電素子を
いくつかに分割して配置し、さらにそれぞれの発電素子
をコンデンサ電圧に応じて並列、直列、あるいは並列と
直列を複合した状態に組み合わせて発電および充電を行
うことで、従来技術以上の充電効率を達成することがで
きる。

【００７０】その違いは、まず発電素子として熱電素子
を用いた場合は図８に示したとおりであるが、従来では
蓄電器として用いる容量０．１Ｆのコンデンサを１．８
Ｖまで充電する時間が約１０２００秒であったのに対
し、本発明の方法を用いると約７５００秒に短縮される
こととなる。これは最大発電電力である２２．５μＷで
常時充電した場合の７２００秒に非常に近くなることが
分かる。

【００７１】さらに発電素子として太陽電池を用いた場
合は図９に示したとおりであるが、従来技術では蓄電器
として用いる容量０．１Ｆのコンデンサを１．８Ｖまで
充電する時間が約６５００秒であったのに対し、本発明
の手段を用いると約４０００秒に短縮されることにな
る。このような発電素子を有する時計は、従来よりも短
時間でフル充電に達することができ、反対に短時間の装
着でも従来より充電量が多いため、非発電時における時
計駆動の持続時間が長くなる。

【００７２】このように本発明の発電素子を有する時計
は、従来技術に比べ使用しやすくなるとともに、常時駆
動するための信頼性が向上する。

【００７３】さらに本発明における発電素子を用いた充
電方法は、熱電素子や太陽電池を電力源にもちいて蓄電
器に充電する他の電子機器にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態において発電素子として熱
電素子を用いる場合の腕時計を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態において発電素子として熱
電素子を用いる場合の腕時計の内部を示す平面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態において発電素子として用
いる熱電素子を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態において発電素子として太
陽電池を用いる場合の腕時計を示す平面図である。

【図５】本発明の実施の形態における発電素子を有する
時計に搭載される４個の発電素子の配列を示す回路図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態における発電素子を有する
時計の発電素子の切り替え回路を示す回路図である。

【図７】本発明の実施の形態における発電素子を有する
時計に搭載する４個の発電素子の配列を変換するスイッ
チのオン−オフ状態を示すタイミングチャートを示す波
形図である。

【図８】本発明の実施の形態における発電素子を有する
時計に搭載する４個の熱電素子の各配列状態における電
流電圧特性を示すグラフである。

【図９】本発明の実施の形態における発電素子を有する
時計に搭載する４個の太陽電池の各配列状態における電
流電圧特性を示すグラフである。

【図１０】従来の技術の発電素子を有する時計に搭載す
る熱電素子の電流電圧特性を示すグラフである。

【図１１】従来の技術の発電素子を有する時計に搭載す
る太陽電池の電流電圧特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ ケース ２０ 裏蓋 ４０ ムーブメント ４５ 熱電素子 ５０ 発電素子 ５９ 太陽電池 ６０ 蓄電器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと輪列と水晶振動子と制御用回路
   と発電素子の切り替え回路と蓄電器からなるムーブメン
   トと、熱あるいは光を電気エネルギーに変換する発電素
   子を複数備え、 発電素子は蓄電器の電圧に従い、切り替え回路に含まれ
   るスイッチ手段によって並列あるいは直列に接続を変え
   つつ、発電素子より得られたエネルギーを一度蓄電器に
   充電した後に、駆動用エネルギーとして利用することを
   特徴とする発電素子を有する時計。
2. 【請求項２】 複数の発電素子は、蓄電器が所定の電圧
   より低い充電初期においてはすべてが並列に接続され、
   蓄電器が所定の電圧より高く飽和に近くなる充電後期に
   おいてはすべてが直列に接続され、さらにその中間の電
   圧においては蓄電器電圧の増大に伴い、接続されたすべ
   ての発電素子群の最終端の開放電圧が順次増大するよう
   並列と直列が複合され、発電および充電を行うことを特
   徴とする請求項１に記載の発電素子を有する時計。
3. 【請求項３】 発電素子は、熱電素子あるいは太陽電池
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の発電素子を有する時計。