JP2004320976A - Ｌｅｄを利用した発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少量の電力で光を発するＬＥＤを利用し、毎日一定量の発電をし蓄電しておくことができる発電装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ３Ｃを用い光を発光する発光部３と、前記発光部の光を受け発電する発電パネル４Ｃを備えた発電部４とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置１の構成、基板３ａ上に多数のＬＥＤを設けて光を発光する発光部と、基板４ａ上に発電パネルを設け前記発光部の光を受けて発電する発電部とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する発光部と、発光部の光を受けて発電する二枚の発電部とからなることを特徴とする発電装置及び基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する複数枚の発光部と、発電した電力を蓄える蓄電部６とを設けたことを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を利用した発電装置に関する発明である。

従来の発電装置としては、水力を利用して発電する発電装置、石油や石炭等をを利用して発電する火力発電装置、太陽の光を利用した太陽光発電装置等が存在している。

しかしながら、従来の発電装置では、例えば、太陽光を利用しているため夜間や雨、曇りなどの天候の悪い日には利用できず、晴れた日のそれも日中しか太陽光から発電させることができないものであったため梅雨の季節や長雨の季節は発電する時間が極端に減り、毎日一定量の発電をし、蓄電することは不可能であった。

そこで、本発明は、少量の電力で光を発するＬＥＤを利用し、夜間や太陽光が弱く発電できない日であっても、更には屋内であっても毎日一定量の発電をし蓄電しておくことができる発電装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、ＬＥＤを用い光を発光する発光部と、前記発光部の光を受け発電する発電パネルを備えた発電部とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、基板上に多数のＬＥＤを設けて光を発光する発光部と、基板上に発電パネルを設け前記発光部の光を受けて発電する発電部とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する発光部と、基板上に発電パネルを設け発光部を上下から挟み、発光部の光を受けて発電する二枚の発電部とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成及び基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する複数枚の発光部と、基板の表面及び裏面に発電パネルを設け前記発光部の光を受けて発電する発電部とからなり、前記発光部には電力源となる電源部を設けるとともに、前記発電部にて発電した電力を蓄える蓄電部とを設けたことを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、電源部及び蓄電部に電気二重層コンデンサを使用したことを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、電源部にソーラーパネルを用いたことを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、発電部にソーラーセルを使用したことを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置の構成、ＬＥＤを用い光を発光する発光部と、前記発光部の光を受け発電する発電パネルを備えた発電部とからなるＬＥＤを利用した発電装置を開閉できる扉を備えた箱形の枠体に収納したことを特徴とすＬＥＤを利用した発電装置の構成とした。

第１に、太陽光の受けることができない夜間や天候の悪い日、屋内であっても少量の電力で発光するＬＥＤ（発光ダイオード）の光を利用して発電し蓄電することができるため、毎日一定量の電気を溜めることができる。

第２に、ソーラーパネルによる太陽光発電装置を併用して発光部の電力源を確保することにより天候不良の間も発光部の発光を維持でき、その発光により発電部で発電を行うことができる。

第３に、ＬＥＤを利用した発電装置を雨風の侵入を防ぐ枠体部に収納することで屋外に設置することが可能となり、屋外の少しのスペースで一定量の安定した電力を常に蓄電することができる。

常に一定量の電力を蓄電しておくことができるという目的を、大規模な発電装置を使用することなく、また大量の電気を使用することなく実現した。

以下に、添付図面に基づいて本発明であるＬＥＤを利用した発電方式とその装置を詳細に説明する。図１は、本発明であるＬＥＤを利用した発電方式とその装置の全体図である。

図１に示すように、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置１は、発光部３と、発電部４と、電源部５と、蓄電部６と、前記発光部３、発電部４、電源部５、蓄電部６を内包する枠体部２とからなる。

向かい合った発光部３と発電部４を一対として複数組の発光部３及び発電部４が枠体部２の枠体２ａ内に設置されており、枠体２ａの最下段には、前記発光部３、３、３・・・の電源となる電源部５と前記発電部４、４、４・・・が発電した電気を蓄電する蓄電部６が設置されている。また、枠体２ａの枠外の下両端には脚２ｂ、２ｃがついている。

前記蓄電部６は、家庭や工場等に設置されている配電部８に接続され、蓄電部６に蓄電された電気は配電部８から使用される。前記、枠体部２内の各部の設置場所及び枠外の脚２ｂ、２ｃの有無、設置場所に関しては、特に限定したものではなく、前記電源部５及び蓄電部６を枠体２ａ内の上部に設置しても良いものとする。ただし、発光部３と発電部４とからなる一対の構造はこれに限る。

図２は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の発光部の斜視図である。図２に示すように、発光部３は、基板３ａの表裏面に多数又は無数のＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・が規則的に設置されており、前記基板３ａの両端は係止枠３ｂ、３ｄとなっている。また基板３ａには電極３ｅ、３ｆが設けてある。

前記ＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・は、基板３ａ両端に設けられた電極３ｅ、３ｆを通して前記電源部５から電力を受け発光することができる。

図３は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の発電部の斜視図である。図３に示すように、発電部４は、基板４ａの表裏面にＬＥＤの光を受光すると発電する複数の発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・が規則的に設置されており、前記基板４ａの両端は係止枠４ｂ、４ｄとなっている。また、基板４ａには電極４ｅ、４ｆが設けられている。

前記発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・は、前記ＬＥＤ３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・の発する光を受け発電し、前記基板４ａ両端に設けられた電極４ｅ、４ｆを通して前記蓄電部６へ発電した電気を送り蓄電部６で蓄電することができる。

図４は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図であり、本発明の最も基本となる発電装置である。

図４に示すように、発光部３と発電部４は互いに向って一対となっている。即ち、発光部３の基板３ａ上に設置された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・と、発電部４の基板４ａに設置された発電パネル４ｃは互いに向き合っている。

電源部５から電極３ｅ、３ｆを通して電力を受けて発光したＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・の光により、発電部４の発電パネル４ｃで発電される。発電された電気は、電極４ｅ、４ｆから蓄電部６へ送られて蓄電部６に電気が蓄電される。

図５は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図で、図４に示した基本構造を大きくしたものである。

図５に示すように、長方形状の基板３ａに多数又は無水のＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・を設置し、基板３ａに設けられた電極３ｅ、３ｆを電源部５に接続した。一方、前記ＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・の向かいには、基板４ａに複数枚の発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・を設置し、基板４ａに設けられた電極４ｅ、４ｆを蓄電部６に接続した。

図５に示したように、ＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・と発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・の数を増やすことで一度に発電する量を増やすことができる。

図６は本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図で、図５に示した発電装置の構造を更に大きくしたものである。

図６に示すように、長方形状の基板３ａの表裏面に多数又は無数のＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・を設置し、基板３ａの両端に電極３ｂ、３ｄを設け電源部５に接続した。

前記基板３ａの表裏面に設置されたＬＥＤ（発光ダイオード）３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・に向かい合うように基板３ａの上側と下側に複数枚の発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・を設置した基板４ａ、４ａを設置し、基板４ａの電極４ｅ、４ｆを蓄電部６へ接続した。この構造により、一度に更に大量の電気を発電し、蓄電することができる。

図７は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の発電部の他の実施例を示した斜視図である。図７に示すように、発電部７は、前記発電部３を変形したものであり、基板７ａの表裏面に一枚片できている発電パネル７ｃ、７ｃを設け、両端は係止枠７ｂ、７ｄとなっている。

また、基板７ａには発電した電気を前記蓄電部６へ送るために蓄電部６へ接続する電極７ｅ、７ｆが設けてある。

図８は本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の第２実施例である。本発明であるＬＥＤを利用した発電装置１ａは、発光部３と、発電部４と、電源部５ａと、蓄電部６ａと、前記発光部３、発電部４、電源部５及び蓄電部６を収納する枠体部２と、ソーラーパネル９とからなる。

実施例１において説明したＬＥＤを利用した発電装置１と同様に向かい合った発光部３と発電部４を一対として複数組の発光部３及び発電部４が枠体部２の枠体２ａ内に設置されており、枠体２ａの最下段には、前記発光部３、３、３・・・の電源となる電源部５ａと前記発電部４、４、４・・・が発電した電気を蓄電する蓄電部６ａが設置されている。また、枠体２ａの枠外の下両端には、脚２ｂ、２ｃがついている。

図８に示すように、電源部５ａより電力を得て発光する発光部３の光を受け、発電部４が電気を発電する。前記発電部４は蓄電部６ａに接続され、発電部４において作られた電気は蓄電部６ａに蓄電される。

蓄電部６ａに蓄電された電気は主に外部に接続された配電部８へ接続され、配電部８より電力を要する設備や機器へ電力を送る。また、一方で蓄電部６ａは前記発光部３の発光に必要な電力を供給するために前記電源部５ａへも電力を供給している。

前記電源部５ａは蓄電部６ａより電力を得ているが、更に効率よく本発明であるＬＥＤを利用した発電装置１ａが発電及び蓄電できるように、外部よりソーラーパネル９を電源部５ａに接続し、太陽光により発電した電気を電源部５ａの電力の一部として利用する方法をとっている。

そのため、太陽光の強い間はプレート状のソーラーパネル９からの電力を利用でき蓄電部６ａにて蓄電された電力を使用することなく発光部３を発光させることができ、太陽光の弱くソーラーパネル９が発電できない時だけ蓄電部６ａに蓄電されている電気を利用することとなる。

前記ソーラーパネル９は、太陽光を受け発電するパネル９ａとソーラーパネル９ａを支える支柱９ｂ及び支柱９ｂの下端に取り付けられているプレート状の土台９ｃとからなる構造である。特にこの形状構造にに限定したものでなく、太陽光を受け手発電できるソーラーパネルであれば、他の形状であっても構わない。

図９及び図１０は、ＬＥＤを利用した発電装置の部分を拡大した図である。図９に示すように、電源部５ａより電力を得て発光する発光部３の光をＬＥＤ３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・と対向するように設置された発電部４の発電パネル４ｃが受け発電する。この発電パネル４ｃが発電した電気は、発電部４に接続されている蓄電部６ａで蓄電される。

前記蓄電部６ａに蓄電された電気は、蓄電部６ａに接続された配電部８へ送電され各電力機器や設備の電力原となる。この蓄電部６ａの電力の一部は、発光部３のを発光させるための電源部５ａへも送電され発光部３の点灯の電力にもなっている。

以上のように前記電源部５ａは蓄電部６ａの一部の電力を得て発光部３を発光させ、その光を受けた発電部４が発電し、その電力を蓄電部６ａが蓄電するという電力の循環をしながら電源部５ａでは使用しきれない電力を貯蓄してゆくが、更に、電源部５ａの外部にソーラーパネル９を接続し発光部３への電力を太陽光発電からの電力で賄うことで、より蓄電率の高い発電装置とすることができる。

図１０は、図９の基本構造を更に拡大して示した図で、無数のＬＥＤ３ｃ、３ｃ、３ｃ・・・を備えた一枚のパネル状の発光部３と、複数枚の発電パネル４ｃ、４ｃ、４ｃ・・・を備えた一枚のパネル状の発電部４としたものであり、電源部５ａ、蓄電部６ａ、配電部８、ソーラーパネル９等の接続方法及び接続箇所は同じである。

尚、前記発電部４の発電パネル４ｃ及びソーラーパネル９に代えてソーラーセル使用してもよい。また、発電パネル４ｃ及びソーラーパネル９に代えてソーラーセル以外でも、受光により発電する部材を使用しても良いものとする。

更に、前記電源部５ａ及び蓄電部６ａは電気二重層コンデンサを使用してもよい。このことは、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の第１実施例、第２実施例及び第３実施例の発明でも同じである。

図１１は、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の第３実施例の正面図である。図１１に示すように、ＬＥＤを利用した発電装置１ｂは、本発明であるＬＥＤを利用した発電装置１、１ａの枠体部２の構造の他の例である。

箱形をした枠体部１０の枠体１０ａの正面に扉１０ｂ、１０ｂを取付け、雨風等の侵入による枠体１０ａ内に収納されている発光部３、発電部４、電源部５、蓄電部６等を保護し故障を防ぐことができる構造とした。

枠体１０ａをこのような構造とすることにより、本ＬＥＤを利用した発電装置を屋外に設置することが可能となった。これにより、天候を気にすることなく屋外の小さなスペースに本発明であるＬＥＤを利用した発電装置１ｂを設置し発電することができる。

尚、符号１０ｃは扉１０ｂ、１０ｂの取っ手、符号１０ｄ、１０ｄは本体１０の脚を示している。

前記枠体１０ａは扉１０ｂを使用したが、扉に代えてシャッター、自動開閉扉等としてもよい。また、枠体１０ａの内部に雨風等が入らず内部の各機材を保護することができる構造であれば、他の開閉構造としても良い。

本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の縦断面図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を構成する発光部の斜視図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の発電部の斜視図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の発電部の他の実施例を示した斜視図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の第２実施例である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置を示した図である。 本発明であるＬＥＤを利用した発電装置の第３実施例の正面図である。

符号の説明

１ ＬＥＤを利用した発電装置
１ａ ＬＥＤを利用した発電装置
１ｂ ＬＥＤを利用した発電装置
２ 枠体部
２ａ 枠体
２ｂ 脚
２ｃ 脚
３ 発光部
３ａ 基板
３ｂ 係止枠
３ｃ ＬＥＤ（発光ダイオード）
３ｄ 係止枠
３ｅ 電極
３ｆ 電極
４ 発電部
４ａ 基板
４ｂ 係止枠
４ｃ 発電パネル
４ｄ 係止枠
４ｅ 電極
４ｆ 電極
５ 電源部
５ａ 電源部
６ 蓄電部
６ａ 蓄電部
７ 発電部
７ａ 基板
７ｂ 係止枠
７ｃ 発電パネル
７ｄ 係止枠
７ｅ 電極
７ｆ 電極
８ 配電部
９ ソーラーパネル
９ａ パネル
９ｂ 支柱
９ｃ 土台
１０ 枠体部
１０ａ 枠体
１０ｂ 扉
１０ｃ 取っ手
１０ｄ 脚

Claims (8)

1. ＬＥＤを用い光を発光する発光部と、前記発光部の光を受け発電する発電パネルを備えた発電部とからなることを特徴とするＬＥＤを利用した発電装置。
2. 基板上に多数のＬＥＤを設けて光を発光する発光部と、基板上に発電パネルを設け前記発光部の光を受けて発電する発電部とからなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤを利用した発電装置。
3. 基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する発光部と、基板上に発電パネルを設け発光部を上下から挟み、発光部の光を受けて発電する二枚の発電部とからなることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のＬＥＤを利用した発電方式。
4. 基板の表面及び裏面に多数のＬＥＤを設け光を発光する複数枚の発光部と、基板の表面及び裏面に発電パネルを設け前記発光部の光を受けて発電する発電部とからなり、前記発光部には電力源となる電源部を設けるとともに、前記発電部にて発電した電力を蓄える蓄電部とを設けたことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３に記載のＬＥＤを利用した発電装置。
5. 電源部及び蓄電部に電気二重層コンデンサを使用したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３及び請求項４に記載のＬＥＤを利用した発電装置。
6. 電源部にソーラーパネルを用いたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４及び請求項５に記載のＬＥＤを利用した発電装置。
7. 発電部にソーラーセルを使用したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に記載のＬＥＤを利用した発電装置。
8. ＬＥＤを用い光を発光する発光部と、前記発光部の光を受け発電する発電パネルを備えた発電部とからなるＬＥＤを利用した発電装置を開閉できる扉を備えた箱形の枠体に収納したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６及び請求項７に記載のＬＥＤを利用した発電装置。

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