JP2006073606A - 折り畳み式太陽電池装置及び非常用電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池パネルの保護や太陽電池パネルの角度保持に係わる構造が簡便なものとできる折り畳み式太陽電池装置を提供供する。
【解決手段】周囲に形成された枠体により太陽電池モジュール１の保護がなされ、また太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂ間に支脚５が挟まれて収納されることで、支脚５を設けるのに他に部材等が必要とならず、太陽電池アレイ１０の角度保持に係わる構造を簡便なものとできる。また支脚５は太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂ間に挟まれるので、収納時には外観上隠されて見栄えをよいものとできる。
【参照図】 図５

Description

本発明は、太陽光の照射により電力を生起できる太陽電池モジュールを備え、折り畳むことで運搬時の便宜や保管時の省スペースを図ることができる折り畳み式太陽電池装置に関するものである。

従来、太陽光の照射により電力を生起できる太陽電池モジュールを備え、折り畳むことで運搬時の便宜や保管時の省スペースを図ることができる折り畳み式の太陽電池装置は慣用的に用いられてきており、例えば特許文献１に、開閉可能な蓋を有する中空箱状体の前記蓋が取り付けられた辺と対向する辺に、当該辺と対向する辺と直交する方向に折り畳み可能で、かつ、折り畳んだとき前記箱状体の内側に収まる複数の太陽電池パネルを、前記辺と対向する辺と平行方向に展開可能に取り付けた可搬型太陽電池ユニットが開示されている。

また、特許文献２には、冷凍サイクルを装設した外箱と、冷凍サイクルにより冷却される内箱と、内箱の上面開口を施蓋する蓋体とを備え、該蓋体の一端部に枢支したパネル状太陽電池が折たたみ自在の２枚のパネル部にて形成され、パネル状太陽電池の下面に形成された係合部に前記蓋体に設けられた支持部材によりパネル状太陽電池を支持するようになされた太陽光利用可搬式冷蔵庫が開示されている。

特開平５−３０８１４７号公報 実願昭６１−１２０５８３号のマイクロフィルム（実開昭６３−２６０７４号）

しかしながら、特許文献１に開示されている可搬型太陽電池ユニットの如き折り畳み式の太陽電池装置では、折り畳んだ太陽電池パネルを収容するのに中空箱状体が必要であり、かかる中空箱状体は太陽電池パネルの保護や角度保持以外に機能するものではなく、材料や手間をかけて設ける意義は低いものであり、また構造的にも繁雑なものとなっていた。

また特許文献２に開示されている太陽光利用可搬式冷蔵庫の如き折り畳み式の太陽電池装置では、展開時のパネル状太陽電池の角度保持を行う支持部材を設けるのに蓋体等が必要であり、これまた構造的に繁雑なものが必要であった。

本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池パネルの保護や太陽電池パネルの角度保持に係わる構造が簡便なものとできる折り畳み式太陽電池装置を提供せんとするものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置は、枠材を枠組みして設けた枠体により太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールの周囲が保持されて太陽電池アレイが形成され、複数の前記太陽電池アレイ間に蝶番が取り付けられて折り畳み及び展開が自在となされた太陽電池装置であって、前記太陽電池アレイに、前記太陽電池アレイの設置角度を保持する支脚が取り付けられ、該支脚が折り畳み時に前記太陽電池アレイ間に挟まれて収納されるようになされたことを特徴とするものである。

また前記枠体は矩形となされ、前記矩形を構成する一辺の枠材に前記支脚がヒンジ構造により取り付けられ、前記一辺の枠材には前記支脚を取り付ける支脚取付部が一体に設けられ、該支脚取付部は前記一辺の枠材の後端より少なくとも前記支脚の厚み分前面側に設けられていれば、太陽電池アレイが折り畳み時に枠材の後端面同士が接するようになされていても、支脚が折り畳みの妨げになることがなく好ましい。

また、本発明に係わる非常用電源システムは、請求項１又は２に記載の折り畳み式太陽電池装置と、蓄電手段と、充電手段とを備え、前記充電手段は前記折り畳み式太陽電池装置により生起された電力を前記蓄電手段に蓄電させると共に、外部電源による前記蓄電手段への蓄電が可能となされていることを特徴するものである。

本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置によれば、周囲に形成された枠体により太陽電池モジュールの保護がなされ、また太陽電池アレイ間に支脚が挟まれて収納されることで、支脚を設けるのに他に部材等が必要とならず、太陽電池アレイの角度保持に係わる構造を簡便なものとできる。

また本発明に係わる非常用電源システムによれば、充電手段が外部電源による蓄電手段への蓄電が可能となされていることで、保管時に外部電源から蓄電手段に蓄電しておくことで、非常時に非常用電源システムを保管場所から搬出して即座に電力を供給することができ、非常時における迅速な対応が可能となり得る。

本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。

図１は、本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置の、実施の一形態を示す正面図である。折り畳み式太陽電池装置１００は、太陽電池セル１１を備えた太陽電池モジュール１の周囲に矩形の枠体２が枠組みされた太陽電池アレイを用いて形成され、枠体２は上横枠材２１及び下横枠材２２と、左右縦枠材２３とで形成されている。枠体２の、上横枠材２１には、折り畳み時の運搬の便宜を図る把手Ｇと、折り畳み状態を維持するファスナーＦとが設けられ、下横枠材２２には展開時の回動を行わせる蝶番３と、縦置き時に装置の下端を保護する脚部Ｌが設けられている。太陽電池モジュール１の形成に用いられている太陽電池セル１１はバックコンタクト型のもので、列間を繋ぐ以外の配線は全て太陽電池セル１１の背面側に配置されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面における支脚等を省略した断面図である。折り畳み式太陽電池１００は、厚み方向に重ねられた二体の太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂ間に蝶番３が取り付けられて、矢印Ｙ１の方向に展開及びその逆方向に折り畳みが自在となされている。太陽電池アレイ１０は、アルミニウム押出形材からなり同一断面形状である上横枠材２１及び下横枠材２２に一体に設けられた取付溝２１１及び２２１が相対向されると共に、太陽電池モジュール１の上下端がそれぞれ嵌入されて、上横枠材２１と下横枠材２２との間に太陽電池モジュール１が差し渡されて取り付けられている。太陽電池モジュール１は、透明なガラス材１２とＰＥＴ樹脂からなる裏板１３の間に、封止材１４により太陽電池セル１１が封止されて形成されたものであり、ガラス材１２と裏板１３とにより板体としての十分な強度が確保されるので、取付溝２１１及び２２１への嵌入のみで太陽電池モジュール１の取付強度は十分なものとなり得る。更に上横枠材２１及び下横枠材２２には、相対向するように板状の支脚取付部４１及び２２が一体に突出して設けられている。支脚取付部４１及び４２は、上横枠材２１及び下横枠材２２の後端２１３及び２２３より前面側すなわち各々の太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂにおける太陽電池モジュール１側に設けられている。

図３は、図１のＢ−Ｂ断面の支脚等を省略した断面図である。アルミニウム押出形材からなる左右縦枠材２３は、上横枠材２１及び下横枠材２２と同様に相対向して一体に取付溝２３１が設けられ、太陽電池モジュール１の左右端が取付溝２３１に嵌入されている。左右横枠材２３には、更にビス孔２３２が設けられ、ビス孔２３２を用いて上横枠材２１、下横枠材２２及び左右横枠材２３がビス止めされて枠体２が枠組みされる。左右横枠材２３は、中空状で断面が半円状となされ、円弧状が外側に配置されると共に、円弧状の外面にローレット模様が施されることで美観が高められるようになされている。

図４は、図１におけるＡ−Ａ断面で、支脚の折り畳み状態を示す断面図である。支脚５は、太陽電池アレイ１０Ａの上横枠材２１に太陽電池モジュール１の上下方向の長さと略同一となされた支脚５Ａが、太陽電池アレイ１０Ｂの下横枠材２２に上下方向の長さが支脚５Ａの略半分となされた支脚５Ｂが、それぞれ支脚取付部４１及び４２にヒンジ構造６により回動可能に取り付けられている。支脚取付部４１は、支脚５Ａ又は５Ｂと、ヒンジ構造６との少なくとも厚み分前面側に設けられていることで、支脚５Ａ及び５Ｂは折り畳み時に太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂ間に挟まれて収納することができる。更にまた、太陽電池アレイ１０Ａの下横枠材２２の支脚取付部４２には、仮り止め手段７が設けられて展開時の支脚５Ａの回動を抑止するようになされ、太陽電池アレイ１０Ｂの太陽電池モジュール１の背面側に設けられた電子機器Ｅの背面側に、同じく展開時の支脚５Ｂの回動を抑止する仮り止め手段７Ｂが設けられている。

図５は、支脚５Ａの回動状態を示す断面図である。まずファスナーＦを解除して太陽電池アレイ１０Ｂを蝶番３により回動させることで、イ）に示す如く支脚５Ａの背面側が開放される。左右縦枠材２３に取り付けられ、摺動溝８３を備えたレール８２と、摺動溝８３内で摺動可能に取り付けられた回動軸８４と、両端に回動軸８４及び８５が設けられたストッパー８１が備えられ、回動軸８５は支脚５Ａに取り付けられた支持部材８６に回動可能に取り付けられることで、ストッパー８１は枠体２と支脚５Ａとの間に取り付けられる。摺動溝８３の上端付近には、回動軸８４が嵌着されて支脚５Ａの開放状態を維持する凹部８３１が設けられている。

支脚５Ａの開放においては、支脚５Ａがヒンジ構造６を中心として矢印Ｙ２の方向に回動されるが、その回動時には支持部材８６において回動軸８５が回動されつつ、摺動溝８３内の回動軸８４が上方に摺動され、凹部８３１に嵌着されることでロ）に示す如く支脚５Ａは太陽電池アレイ１０Ａと略垂直をなす開放状態となされる。支脚５Ｂについても、支脚５Ａと同様に開放されてストッパーにより太陽電池アレイ１０Ｂと略垂直をなす開放状態が保持されるようになされる。

折り畳み式太陽電池装置１００は、本実施形態に示した二体の太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂ間に蝶番３を取り付けたものに限定されず、三体以上の太陽電池アレイを蝶番により折り畳み及び展開を自在にしてもよい。

図６は、折り畳み式太陽電池装置１００を用いて形成した電源システムの一例を示す説明図である。支脚５Ａにより地表に対する太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂの傾斜状態の保持及び設置角度の規定がなされ、支脚５Ｂにより太陽電池アレイ１０Ａ及び１０Ｂの中間付近が下方から支持されて傾斜状態の保持が強固に行われる。太陽電池セル１１に太陽光が照射されることで生起された電力は、ケーブルＣ１により電源装置２００に送電され、図中の如く複数の折り畳み式太陽電池装置１００がケーブルＣ１により並列に接続された形となることで高い電流値を得ることができるようになされている。電源装置２００は、充電器等の充電手段と、蓄電池等の蓄電手段（図示せず）を備え、更にＤＣ／ＡＣコンバータ（図示せず）を備えることで、太陽電池セル１１が生起した直流電流を交流電流に変電し、図示したパソコンＰや携帯電話Ｍ等の家電機器に電力を供給して動作させることができる。かかる折り畳み式太陽電池装置１００と電源装置２００との組み合わせにより、災害発生後などの非常時に、対応のために必要な機器の電力を継続して賄うことができ、災害時等の非常時における迅速且つ的確な対応に繋げることができる。

更に電源装置２００の充電手段は、ケーブルＣ２により外部電源Ｓに接続しておき保管時に蓄電手段に蓄電が可能なようにしておけば、保管時に蓄電手段が放電してしまい、非常時に非常用電源システムを保管場所から搬出した際に電力を供給できなくなる事態が起こらず、即座に電力を使用することが可能となり、非常時における迅速な対応が確実なものとなり得る。かかる充電手段は、パソコン等に用いられる蓄電手段が一体となされた公知の非常用電源装置を用いることで、別途蓄電手段を設ける必要がなくなり好ましい。

本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置の、実施の一形態を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置の、折り畳み状態を示す断面図である。 本発明に係わる折り畳み式太陽電池装置の、支脚の開放状態を示す断面図である。 本発明に係わる非常用電源システムの、実施の一形態を示す説明図である。

符号の説明

１ 太陽電池モジュール
１１ 太陽電池セル
２ 枠体
２１ 上横枠体
２２ 下横枠体
２３ 左右縦枠体
３ 蝶番
４１、４２ 支脚取付部
５Ａ、５Ｂ 支脚
６ ヒンジ構造
１０Ａ、１０Ｂ 太陽電池アレイ
１００ 折り畳み式太陽電池装置
２００ 電源装置

Claims (3)

1. 枠材を枠組みして設けた枠体により太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールの周囲が保持されて太陽電池アレイが形成され、複数の前記太陽電池アレイ間に蝶番が取り付けられて折り畳み及び展開が自在となされた太陽電池装置であって、前記太陽電池アレイに、前記太陽電池アレイの設置角度を保持する支脚が取り付けられ、該支脚が折り畳み時に前記太陽電池アレイ間に挟まれて収納されるようになされたことを特徴とする折り畳み式太陽電池装置。
2. 前記枠体は矩形となされ、前記矩形を構成する一辺の枠材に前記支脚がヒンジ構造により取り付けられ、前記一辺の枠材には前記支脚を取り付ける支脚取付部が一体に設けられ、該支脚取付部は前記一辺の枠材の後端より少なくとも前記支脚の厚み分前面側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の折り畳み式太陽電池装置。
3. 請求項１又は２に記載の折り畳み式太陽電池装置と、蓄電手段と、充電手段とを備え、前記充電手段は前記折り畳み式太陽電池装置により生起された電力を前記蓄電手段に蓄電させると共に、外部電源による前記蓄電手段への蓄電が可能となされていることを特徴する非常用電源システム。

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