JP2005191066A

JP2005191066A - 携帯用ソーラー発電装置

Info

Publication number: JP2005191066A
Application number: JP2003427157A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Choshoin; 松院泰久長
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】長期的に利用可能な、安価で、大型化が容易な携帯用ソーラー発電装置を提供する。
【解決手段】太陽光モジュール２ケースと電流変換インバーター及び蓄電池ケース３を扇状に重ね合わせ、縦軸に１本のシャフト１０を通して回転する構成とする。これにより防水加工もよく、屋外使用もでき、耐久性も大幅に向上、製品の大型化も可能となった。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光モジュールを適宜サイズに切断、この太陽光モジュールと、交換可能な蓄電池とインバーターが内蔵された第１の硬質ケース（１）と、太陽電池モジュールが内蔵された第２の硬質クケース（２）とが、中心のシャフトで回転収納可能に一体に構成された携帯用ソーラー（太陽光発電とも言うが以下省略）発電装置に関するものである。

近時、原子力発電や石油・石炭等の化石エネルギーの燃焼による発電は、地球温暖化や環境の破壊を引き起こす要因となるばかりか、これらの施設費用や維持費の増大は電力利用者にとっては、電力使用料金の経済的負担が強いられる為、太陽光・風力・水力、同熱等の自然エネルギーの利用による発電に関する開発が急務となっている。

その中にあって、ソーラー発電が特に実用電源として期待されているが、価格が高く、現在建物の屋根と電気器具の一部、又照明用の一部に使われている程度で、普及著しい状況ではない。
そして、従来より大型は建物用、最近では時計・電卓・庭園の照明といろいろな応用品でソーラー発電が利用されている。
携帯用の技術としては、従来よりいくつか提案されている。ソーラー発電は直流であり、交流への変換装置を併用したものは少ない。
特開昭６２ー９８７８１号公報国際公開第００／７６０５１号パンフレット特開２００１ー１０２０９４号公報特開平９ー５１１１８号公報特開第３４６６６０４

引用文献１には、シート状の基板の上に適したアモルファス太陽光モジュールを利用を主体とすると説明され、比較的柔軟性に富んでいる資材を使用し、折れ曲げる所には、特別なちょうつがい（ヒンジナックルと言う）を使用、太陽光モジュールの端子より電源として利用できる折りたたみ可能な発電モジュールが記載されている。

前項の発明は、折りたたみができる特殊なちょうつがいを使用している事、更に太陽光モジュールの発電については詳細に記されているが、蓄電装置がなく直接電源の端子を直接利用する事になっている為に、本発明の構成とは異なり１に、直流電流であり、使用機種に制限される。２に、別途交流変換インバーターが必要。３に、バッテリーがない為、蓄電されておらず、日照時に使用が制限される。４に、全体的にデザインや扱いやすさに乏しいと思われる。

引用文献２には、ボックス型で折りたたみ可能な太陽光発電装置が提案され、パンフレットにて公開されている。
この発電機は、折りたたむ左右がそれぞれボックス型となっており、太陽光モジュールの破損も少なく、電源の差し込み口も添えられ利用しやすい作りとなっている。しかし、本発明の構成とは異なり１に、左右のボックス型に組込まれた太陽光モジュールの大きさには、二つ折りとなっており制限があり、ある程度限定された利用しかできない。２に、二重から三重・四重と折りたたみできる構造とは、基本的にはデザイン及び製造コストを含めて異なる作りである。３に、携帯電話等への充電で、蓄電機能がなくて、日照時使用と制限される。

引用文献３には、光充電式二次電池を利用、蓄電池を添えた装置が記載されている。
この発明は、元来可撓性の柔軟な光電変換シートを利用するとしており、更に正極端子と負極端子が別々に正反対に作られている。これは目的が一般にいう乾電池や小型バッテリーを想定して考案されており、本発明の構成とは異なり１に、使用が限定される。２に、一般の利用者が手軽に利用できない。３に、可撓性の光電変換シートで発電能力が低い。４に、耐用年数の問題が考えられ、折りたたみ式太陽光発電の方法とはやや異なる作りである。

引用文献４には、シート状の携帯発電装置としては、フレキシブル導電部材を利用し、太陽電池セルを配置する方法も記載されている。
前項の発明においては、シート状に太陽光セルをフレキシブル部材で、並列に配置され耐久性も十分考慮した作りであるが、本発明の構成とは異なり、１に、給電部に交流変換インバーターを装置していない為、直流を交流に変換する装置が必要で、そのままでは使用に制限される。２に、蓄電池が一体化されていない為、使用効率が悪く制限がある。３に、全体がコンパクトにまとまりが認められず、使用しづらい点が窺われる。

引用文献５には、本願発明と同一人長松院泰久が折りたたみ可能な携帯用太陽光発電装置で特許を取得している。

前項の発明においては、折りたたみ式で携帯に便利ではあるが、本発明の構造とは異なり、１に、太陽光モジュールケースがフレキシブルなビニール製で、圧着されて連結されており、長期的に耐えられない欠点がある。２に、風雨に弱く、特に防水効果が乏しい為、長期屋外使用がしにくく、又製品の大型化利用においても制限があるなどの欠点が窺われる。

非引用文献１には、屈曲可能な印刷配線基板を利用した太陽電池モジュールを配設して、折りたたみ可能な太陽光発電装置が公開されている。
前項の発明は折りたたみが可能でコンパクトの設計になっている。しかし、この発明品では本発明の構成とは異なり、１に、直流を交流に変換できるインバーターがセットされておらず、別にセットするか直流製品しか利用できない。２に、蓄電池の機能がない為、利用が制限されるなどの欠点がある。

非引用文献２には、可撓性を有するシート状基材とそれをファスナーで連結し、その上に太陽発電を設置、増減ができる装置とした折りたたみ可能な太陽電池装置が記載されている。
前項の発明においては、可撓性を利用、折りたたみや携帯が容易にしたもので、更にファスナーで増減できるシステムである。

しかし、本発明の構成とは異なり１に、実際に使用するに当たり、太陽光をファスナーで増減の必要性があるのか、製作コスト高にならないかが問題である。２に、直流を交流にするインバーターが併設されていない為、利用制限がある。３に、バッテリーの蓄電システムが装着されておらず、日照時間の使用に制限されるなどの欠点がある。

以上の様に、引用文献上で、太陽光モジュールの利用、折りたたみ式制御回路部全体で、若干の類似点においても本発明の方法とは異なり、利用できる電力の容量により、サイズは異なるが性能もよく、一部の部品交換は２〜３年で必要であるが、コンパクトで利用と収納が簡単で、容量以内であれば何の器具にも利用は自由で１回に３〜５時間の太陽光の充電で、長時間利用でき、安価で耐久性あるもの。太陽光モジュールから、ニカド蓄電池に限定されずすべての蓄電池に充電でき、長期的に利用が可能で、屋外においても防水効果の高い、更に製品化の大型化ができる携帯用ソーラー発電装置の課題開発が急務である。

１に、従来にはない、蓄電池にニカド電池に限定されず、すべての蓄電池が使用でき、太陽光が照していない夜間・雨天時も電気が利用できる作りとした。
２に、太陽光モジュールケースと直流を交流に変換できるインバーターケースを扇状に重ね合わせ、縦軸に１本のシャフトで回転しやすい固定とし、長期的に利用が可能で、破損がしにくく、製品の大型化がしやすい作りとした。
３に、太陽光モジュール、インバーターがそれぞれコンパクトに配列し、それぞれの硬質で変型しないケースの為、防水効果もよく、屋外利用に適し、長期に利用しやすいソフトなデザインを特徴とする。

携帯用ソーラー発電装置の開発・効果については、人の手により手軽に携帯できるものから、多数の人手で利用できるもの、更には小型の簡易トラッククレーンを使い、重量が１セット７００kg以上の機種まで多種多様に製作が可能である。
その為、個人で使用できるラジオ・テレビ・コンピューター・照明用等、幅広い利用が可能で、家庭内やアウトドアー用に便利でかなりの普及が期待される。

本発明は、太陽光に向かってその発電モジュールを充電中、もしくは使用中の時は、扇状の硬質ケースを回転させ開き、充電完了時はそれを閉めて収納、そのサイズや硬質ケースの数は特に限定せず、人の手に持てる大きさから、カメラの三脚台や大型ポール等を使用できる大容量まで、破損せず防水も良く、携帯しやすい、長期的使用に耐える構造、デザインを実現した。

本発明の一実例を図面に基づき説明する。
図１は、今回発明した請求項１に係る携帯用ソーラー発電装置の斜視図で、蓄電池を内蔵したケース１とそのケースの表面、７は、文字や広告のスペースである。
太陽光（ソーラー）モジュールケースは２−１〜２−３で、太陽光モジュール兼インバーターケースが３で、その中に電源取り出し口４と、スイッチ５、ペン先型電源取り出し口６と、各ケースを連結している配線９とがある。吊り下げ輪８とその軸を構成する１０が設けられている。

図２は、図１を底面から見た図である。
底面１は、文字や広告スペースとして利用、カメラ用の３脚台の作りを利用されるネジ穴１２と、中心のシャフトを通し、強度を有した丸型のデザインケース１３である。

図３は、図１の斜視図を少しねじり、中を内視した図である。
蓄電池１と太陽光モジュール２ー１〜２−４で構成され、２−４は太陽光モジュールの配置の一部図で、蓄電池（バッテリーとも言う）とインバーターケース内部３がある。

図４は、図３の部分の詳細図でバッテリーの配置１と太陽光モジュールの配置図２で、３は回転しやすく、又各ケースの固定シャフトである。配線９で各ケースを連結する。
各ケースの一部図が２で、シャフト１０との貫通図を示す。特殊ネジ１４で、シャフト１０の下から締め、シャフト１０と別のカメラ用の３脚台の作りの止め金具を入れ、取り付けが可能である。

図５は、請求の項１が分かりやすくした断面図である。吊り下げ輪８と、ソーラーモジュール（太陽光モジュール）の配列２、蓄電池１、配線図９、電源ソケット４図で、インバーター３とがあり、金具取付ネジ１４と、シャフト１０で、回転軸ができ全体が頑丈である。

図６は、正面図で、半分扇形を開いた状態である。

図７は、平面図でソーラーモジュールを全開させた図である。ソーラーモジュール２と、蓄電池１とで構成されている。

図８は、ソーラー発電装置を上に向け、ポールに差している使用状態を示す。
ソーラーモジュール２を開いているのを、締め金具１５と、ポール１６で設置している。

図９は、配線図を示している。
ソーラーモジュール（太陽光）２と、蓄電池１、インバーター３を連結、スイッチ５でオン、オフし、ソケット６で電流を利用する。

イ.発電量も小型で１０ワット以上からトラッククレーンを利用する１kから２kワット以上も製作が可能で、更に１セット・２セットと並行利用すれば２k〜３kワットとかなりの発電量が得られる。従って、地震発生地・水害発生地・紛争発生地・テロ発生地等の救済の電源用・手術用・通信用・照明用と低開発国（ODA）への支援の他、海・山と幅広い利用ができる。
ロ.更に新型の電池が開発され、大容量になれば携帯用ソーラー発電の利用も更に応用ができ、新しい工夫と新機能の製品開発も可能である。
ハ.現在ある太陽光モジュールの利用と市販の電池の利用で、当面の必要な携帯用が出来る為、一般の大半の人が手軽に安価で太陽発電の利用が可能であり、地球温暖化防止の為、自然エネルギー利用への関心が高まる効果も期待でき、家庭内でも徐々に利用がなされればCo2の排出削減効果にもかなりの利点が得られる。

本発明の一実例を示す携帯用ソーラー発電装置の全体斜視図底面図斜視図の分解図斜視図の一部の配置詳細図内部断面図正面図（半分開いた状態）平面図ポールでの使用状態図配線図

符号の説明

１.蓄電池ケース（バッテリーケース）
２.太陽光モジュール（ソーラーモジュールとも言う）
３.蓄電池及インバーターケース
４.ソケット
５.スイッチ
６.ソケット（ペン型）
７.広告面スペース
８.吊り金輪
９.配線
１０.シャフト
１１.底面
１２.ネジ穴
１３.デザインケース
１４.ネジ金具
１５.ポール締め金具
１６.ポール

Claims

太陽電池モジュールと、交換可能な蓄電池とインバーターが内蔵された第１の硬質ケース（１）と、太陽電池モジュールが内蔵された第２の硬質ケース（２）とが、中心シャフトで回転収納可能に一体に構成された携帯用ソーラー（太陽光発電とも言う）発電装置。