JP2007115847A - 公衆トイレ用発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡便で設置スペース、設置コストの少ない、太陽電池を用いた公衆トイレ用発電システムを提供する。
【解決手段】フィルム形太陽電池２を公衆トイレ壁面８１，８２に貼着し、該フィルム形太陽電池２を電源とした発電システムとする。これによって、設置のスペースと手間と設置コストを節減でき、公衆トイレの広い壁面８１，８２を有効に活用でき、災害時での停電には非常電源システムとして活用も可能で、省エネルギー、地球温暖化対策にも寄与できる。
【選択図】図５

Description

この発明は、太陽電池を用いた公衆トイレ用発電システムに関する。

公園内などの公衆トイレの照明、排水ポンプなどには商用電源を引くことが通常である。また、停電時の照明、排水ポンプなどの電源確保はできていない。

災害時に公衆トイレは使用される可能性が多く、災害時の停電には非常電源システムとしてトイレの照明、排水ポンプの電源、雑用水の滅菌機、無線ＬＡＮ中継機などの電源供給を確保しておく必要がある。

一方で、太陽電池パネルを建物の外壁に設置するものも開示されている（特許文献１参照）。
特開２００１−３０８３６４号公報（図１、要約）

しかしながら、これらの建物の外壁への配置は、一般的な建物への配置であって、建物の特殊性、その配置位置の特性まで、配慮したものではない。公衆トイレへの太陽電池の利用については、文献が見出せない。公衆トイレの設置場所は日当たりの良い場所も多く、太陽電池の設置は上記の安定電源確保、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも望ましいことである。

そこで、本発明の課題は、公衆トイレのための、簡便で設置スペース、設置コストの少ない、太陽電池を用いた公衆トイレ用発電システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、フィルム形太陽電池を公衆トイレ壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした公衆トイレ用発電システムとする。これによって、壁面に貼着するため、強風に強く、耐震性もある、設置コストの少ない、発電システムとできる。従来の太陽電池パネルの取付け架台が不要になり、特別の設置スペースも不要とできる。さらに、公衆トイレの広い壁面を有効に活用でき、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも貢献できる。災害時での停電には非常電源システムとしてトイレの照明、排水ポンプの電源、雑用水の滅菌機、無線ＬＡＮ中継機などの少なくとも一部への電源供給が可能となる。

また、前記フィルム形太陽電池を公衆トイレの南側壁面を中心に貼着する公衆トイレ用発電システムすれば、フィルム形太陽電池による発電効率を高めることが可能となる。

また、前記フィルム形太陽電池を充放電コントローラを介し光センサ、蓄電池及び負荷に接続する公衆トイレ用発電システムとすれば、電力を蓄電するための二次電池を備えて、無線ＬＡＮ中継機や照明器具などの負荷に安定した給電を可能とできる。公衆トイレの広い壁面にフィルム形太陽電池を貼着活用することで商用電源ケーブルを不要とし、太陽電池による自立型の発電システムとできる可能性もある。災害時の停電の非常電源システムとしても活用でき、無線ＬＡＮ中継機や夜間の照明などの負荷への電源供給を可能とできる。

また、前記負荷として、少なくとも無線ＬＡＮ中継機を含む公衆トイレ用発電システムとすれば、災害時においても停電の非常電源システムとして活用できるとともに、避難誘導、被害状況速報などのために無線ＬＡＮを活用でき、公園などの避難場所での情報伝達への寄与は大きい。また、無線ＬＡＮ中継機のアンテナは、衛星通信用であってもよい。

また、前記負荷として、少なくとも無線ＬＡＮ中継機と、これと接続されたディスプレイ装置を含む公衆トイレ用発電システムとすれば、通常時にはＬＥＤ掲示板などのディスプレイ装置に、ニュース、広告の表示が可能となり、災害時においても停電の非常電源システムとして活用できるとともに、避難誘導、被害状況速報などのために災害センター（区役所や市役所等に設置）からの情報をネットワーク網を利用し無線ＬＡＮを活用して表示でき公園などの避難場所での情報伝達への寄与は大きい。

また、前記フィルム形太陽電池とともに、商用電源をも電源とした公衆トイレ用発電システムとすれば、より大きな電力に対応が可能で、より安定した電力を供給可能とできる。

本発明によれば、フィルム形太陽電池を公衆トイレ壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした公衆トイレ用発電システムとすることによって、壁面に貼着するため、強風に強く、耐震性もある、設置コストの少ない、発電システムとできる。従来の太陽電池パネルの取付け架台が不要になり、特別の設置スペースも不要とできる。さらに、公衆トイレの広い壁面を有効に活用でき、省エネルギー、地球温暖化対策の面からも貢献できる。災害時での停電には非常電源システムとしてトイレの照明、排水ポンプの電源、雑用水の滅菌機、無線ＬＡＮ中継機、ディスプレイ装置などの少なくとも一部への電源供給が可能となる。

以下本発明の実施の形態を図示例を伴い説明する。

図１は、本発明による一実施の形態としての太陽電池による自立型の公衆トイレ用発電システムの構成図を示し、太陽電池による自立型の発電システム１は、フィルム形太陽電池２，２，２と、これらのフィルム形太陽電池２，２，２をまとめて電気的に接続する接続箱３と、この接続箱３は、充放電コントローラ４を介し光センサ５、蓄電池６（ここでは、サイクル用鉛蓄電池）及び負荷９に接続される。負荷９には、図示のような照明器具７、センター１０と無線接続される無線ＬＡＮ中継機８などが例示されている。さらに、無線ＬＡＮ中継機と、これと接続されたＬＥＤ掲示板などのディスプレイ装置を設けてこれらを負荷の一部とすることもできる。接続箱３は、設けることが望ましいが、充放電コントローラ４との接続により、設置を省略することも可能である。

充放電コントローラ４は、光センサ５からの信号が光センサ５が光を受けていることを示しているときには、蓄電池６に接続箱３からの太陽電池の発電電力を蓄電する。光センサ５からの信号が光センサ５が光を受けていないことを示すときには、蓄電池６からの電力を負荷９に対して供給する。

このように太陽光がある昼間は蓄電池６に蓄電し、太陽光の無い夜には蓄電池６からの電気で負荷、例えばランプ等の、発光素子を点灯する。すなわち、昼間は太陽光で蓄電池６に充電し、夜は蓄電池６から放電する太陽電池による自立型の発電システムを構成する。

この実施の形態は、充放電コントローラ４と負荷９の間にパワーコンディショナーを介し商用連系点を設け、商用電源に接続すれば、フィルム形太陽電池２とともに、商用電源をも電源とした他の実施の形態の発電システムに変更できる。

フィルム形太陽電池２は、図２に外観図を示すように、プラスチックフィルム２２上に形成したフレキシブルな太陽電池で剛体の太陽電池より軽量である。

この実施の形態では、図３に平面図、図４に立面図を示すように、取扱いの便宜のため鋼板と一体型とされる。すなわち、図３に示すように４枚直列、２枚並列の８枚の太陽電池からなるフィルム形太陽電池２の単位モジュールとする。図３、図４に示すように、このフィルム形太陽電池２の単位モジュールは、薄い鋼板２５に接着剤２６で貼り付け、表面をコート材２７でコートし、鋼板一体型単位モジュール２０とする。ここでは、鋼板２５は０．８ｍｍ厚のフッ素樹脂を塗装したガルバリウム鋼板であり、接着剤２６は、エチレンビソールアセテート（ＥＶＡ）である。またコート材２７は、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）である。なお、鋼板２５の裏側にはフィルム形太陽電池２からの導電端子２８が端子箱２４、コネクタ２３へと伸びている。

このような鋼板一体型単位モジュール２０とすることにより、太陽電池の取扱いは容易となり、耐気候性のすぐれたものとなる。フィルム形太陽電池２のシートを用いていることから鋼板の変形更には敷設後の変形にも耐えられるものとなる。

図５には上記のフィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール２０を公衆トイレ８０の横の壁面８１と、目隠しの壁面８２に貼着配置した状態を示す斜視図である。

公衆トイレの横の壁面８１には、その高さ全体に長くフィルム形太陽電池２を、目隠しの壁面８２には、それに見合う長さフィルム形太陽電池２を、接着剤で貼り付けてある。このフィルム形太陽電池の貼着面積と配置は自由に選択できるが、例えば横の壁面８１と目隠しの壁面８２の交わる図５の手前が南方向だとすれば、北側方向を向くその裏側の壁面と横の壁面とは、フィルム形太陽電池２の貼着配置を省略し、南方向を向く壁面を中心に貼着配置することが、フィルム形太陽電池２の発電効率を上げるために望ましい。図５には、照明器具７、無線ＬＡＮ中継機８の取り付け状況を例示している。

また、負荷として、無線ＬＡＮ中継機を含む公衆トイレ用発電システムとすれば、災害時においても停電の非常電源システムとして活用できるとともに、避難誘導、被害状況速報などのために無線ＬＡＮを活用でき、公園などの避難場所での情報伝達への寄与は大きい。また、無線ＬＡＮ中継機のアンテナは、衛星通信用であってもよい。

また、負荷として、無線ＬＡＮ中継機と、これと接続されたディスプレイ装置を含む公衆トイレ用発電システムとすれば、通常時にはＬＥＤ掲示板などのディスプレイ装置に、ニュース、広告の表示が可能となり、災害時においても停電の非常電源システムとして活用できるとともに、避難誘導、被害状況速報などのために災害センター（区役所や市役所等に設置）からの情報をネットワーク網を利用し無線ＬＡＮを活用して表示でき公園などの避難場所での情報伝達への寄与は大きい。

フィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール２０は、コネクタ２３により相互に接続され、また、図１で示し、上記した接続箱３に接続される。

こうして、従来の太陽光パネルの取付け架台が不要になる。また、壁面に直接貼着することで耐風、耐震性を容易に得られる。また、太陽電池設置スペースを特別に設けることが不要となる。また、フィルム形太陽電池の貼着方向は、壁面の長手方向に並行としているが、直角方向として瓦状の重ね配置とすることも可能である。

この実施の形態では、フィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール２０を取扱いが容易であるため用いている例を示したが、他の実施の形態では、鋼板一体型単位モジュールでなく、太陽電池セルの上下面をエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）で覆い下面に接着剤のエチレンビソールアセテート（ＥＶＡ）等を着けた状態のフィルム形太陽電池単位モジュールを用いることが望ましい場合もある。

両者の単位モジュールを配慮しつつ、フィルム形太陽電池との表現を、上記の実施の形態の説明に必要な場合を除き、本願の説明では用いている。

上記のように、本発明によるフィルム形太陽電池による公衆トイレ用発電システムは、設置のスペースと手間と設置コストを節減でき、災害時での停電には非常電源システムとして活用も可能で、情報伝達のキーステーションの役割も可能となり、地球温暖化対策にも寄与するものとして産業上の利用可能性は大きい。

本発明による一実施の形態としてのフィルム形太陽電池を用いた公衆トイレ用発電システムの構成図である。 本発明で用いるフィルム形太陽電池のシートの一例の外観図である。 鋼板と一体型構成としたフィルム形太陽電池の単位モジュールの一例を示す平面図である。 図３のフィルム形太陽電池の中央線に沿った断面図を示す。 図３に示したフィルム形太陽電池を公衆トイレの壁面に貼着配置した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 発電システム、２ フィルム形太陽電池、３ 接続箱、４ 充放電コントローラ、５ 光センサ、６ 蓄電池、７ 照明器具、８ 無線ＬＡＮ中継機、９ 負荷、１０ センター、２０ 鋼板一体型単位モジュール、２２ プラスチックフィルム、２３ コネクタ、２４ 端子箱、２５ 鋼板、２６ 接着剤、２７ コート材、２８ 導電端子、８０ 公衆トイレ、８１ 横の壁面、８２ 目隠しの壁面。

Claims (6)

1. フィルム形太陽電池を公衆トイレの壁面に貼着し、該フィルム形太陽電池を電源としたことを特徴とする公衆トイレ用発電システム。
2. 前記フィルム形太陽電池を公衆トイレの南側壁面を中心に貼着したことを特徴とする請求項１に記載の公衆トイレ用発電システム。
3. 前記フィルム形太陽電池を充放電コントローラを介し光センサ、蓄電池及び負荷に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の公衆トイレ用発電システム。
4. 前記負荷として、少なくとも無線ＬＡＮ中継機を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の公衆トイレ用発電システム。
5. 前記負荷として、少なくとも無線ＬＡＮ中継機と、これと接続されたディスプレイ装置を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の公衆トイレ用発電システム。
6. 前記フィルム形太陽電池とともに、商用電源を電源としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の公衆トイレ用発電システム。
   

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