JP2010141337A - 携帯型電力供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、電力を持続的に提供することができる携帯型電力供給装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る携帯型電力供給装置は、その少なくとも一部分の外表面から太陽光を内部に入射し、且つ第一屈折率を有する中空状のハウジングと、前記ハウジングの内表面に接触し、且つ前記第一屈折率より大きい第二屈折率を有する導光素子と、前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記導光素子の近傍に位置し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光エネルギー変換器と、前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記光エネルギー変換器の前記導光素子に隣り合う片側に位置し、前記導光素子が伝送する光線を前記光エネルギー変換器に集めるコンデンサーレンズと、前記光エネルギー変換器に電気接続し、且つ前記光エネルギー変換器により変換された電気エネルギーを出力する電気エネルギー出力素子と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯型電力供給装置に関するものであって、特に太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換してから電力を供給する携帯型電力供給装置に関するものである。
現在、携帯電話、ＭＰ３などの携帯型電子装置は、既に人々の日常生活用品として広く応用されている。前記携帯型電子装置は、一般的にその本体に装着されている電池が電力を供給する。
しかし、前記携帯型電子装置を長時間使って本体に装着されている電池の電力がなくなった場合、予備電池に換えなければならない。予備電池の電力もなくなった場合、前記携帯型電子装置を引き続き使うことができない。
本発明の目的は、前記課題を解決し、電力を持続的に提供することができる携帯型電力供給装置を提供することである。
本発明に係る携帯型電力供給装置は、その少なくとも一部分の外表面から太陽光を内部に入射し、且つ第一屈折率を有する中空状のハウジングと、前記ハウジングの内表面に接触し、且つ前記第一屈折率より大きい第二屈折率を有する導光素子と、前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記導光素子の近傍に位置し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光エネルギー変換器と、前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記光エネルギー変換器の前記導光素子に隣り合う片側に位置し、前記導光素子が伝送する光線を前記光エネルギー変換器に集めるコンデンサーレンズと、前記光エネルギー変換器に電気接続し、且つ前記光エネルギー変換器により変換された電気エネルギーを出力する電気エネルギー出力素子と、を備える。
本発明に係る携帯型電力供給装置において、ハウジングの内部に設置されている導光素子の屈折率が前記ハウジングの屈折率より大きいため、前記ハウジングの内部に入射された太陽光は、前記導光素子と前記ハウジングとの接触面で全反射されて、コンデンサーレンズにより光エネルギー変換器に効果的に集まることができる。前記光エネルギー変換器は、受けた光エネルギーを電気エネルギーに変換してから電気エネルギー出力素子により他の電子装置に出力する。したがって、前記携帯型電力供給装置により他の電子装置に電力を持続的に提供することができ、前記コンデンサーレンズにより光線を前記光エネルギー変換器に効果的に集めるため、前記光エネルギー変換器の光電変換効率が高い。
本発明の第一実施形態に係る携帯型電力供給装置の立体図である。 図１に示す携帯型電力供給装置のＩＩ-ＩＩ線に沿った部分断面図である。 本発明の第二実施形態に係る携帯型電力供給装置の立体図である。 図３に示す携帯型電力供給装置のＩＶ-ＩＶ線に沿った部分断面図である。 本発明の第三実施形態に係る携帯型電力供給装置の部分断面図である。 本発明の第四実施形態に係る携帯型電力供給装置の立体図である。 図６に示す携帯型電力供給装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿った部分断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明の第一実施形態に係る携帯型電力供給装置１０は、透光性を有するハウジング１１と、導光素子１２と、コンデンサーレンズ１３と、光エネルギー変換器１４と、電気エネルギー出力素子１５と、を備える。
前記ハウジング１１は、中空板状構造であって、頂板１１２及び底板１１４を備える。前記頂板１１２の頂面１１２０は、前記ハウジング１１の第一光入射面であって、前記底板１１４の底面１１４０は、前記ハウジング１１の第二光入射面である。太陽光は、前記頂板１１２の頂面１１２０及び前記底板１１４の底面１１４０から前記ハウジング１１の内部に入射する。前記頂板１１２及び前記底板１１４は、第一屈折率を有する。
前記導光素子１２は、対向設置される第一反射板１２２及び第二反射板１２４を備える。前記第一反射板１２２は、前記頂板１１２の底面に貼り合わせられ、前記第二反射板１２４は、前記底板１１４の頂面に貼り合わせられる。前記第一反射板１２２及び前記第二反射板１２４は、前記第一屈折率より大きい第二屈折率を有する。
前記光エネルギー変換器１４は、前記ハウジング１１の内部に設置され、且つ前記導光素子１２の近傍に位置し、光エネルギーを電気エネルギーに変換することに用いられる。本実施形態において、前記光エネルギー変換器１４は、太陽電池板である。
前記コンデンサーレンズ１３は、前記ハウジング１１の内部に設置され、具体的に前記光エネルギー変換器１４の前記導光素子１２に隣り合う片側に設置されて、前記導光素子１２からの光線を前記光エネルギー変換器１４に集めることに用いられる。
前記電気エネルギー出力素子１５は、前記光エネルギー変換器１４に電気接続する。前記光エネルギー変換器１４により変換された電気エネルギーは、前記電気エネルギー出力素子１５により出力する。
前記第一屈折率が前記第二屈折率より小さいため、太陽光は、前記頂板１１２の頂面１１２０及び前記底板１１４の底面１１４０から前記ハウジング１１の内部に順調に入射することができる。前記第二屈折率が前記第一屈折率より大きいため、前記導光素子１２に入射した太陽光は、前記第一反射板１２２と前記頂板１１２とが接触する表面及び前記第二反射板１２４と前記底板１１４とが接触する表面で全反射されて、前記コンデンサーレンズ１３に効果的に伝送される。前記コンデンサーレンズ１３は、前記太陽光を前記光エネルギー変換器１４に集め、前記光エネルギー変換器１４は、受けた光エネルギーを電気エネルギーに変換して貯蓄する。前記電気エネルギー出力素子１５は、前記光エネルギー変換器１４に貯蓄された電気エネルギーを出力して、前記携帯型電力供給装置１０以外の他の電子装置に電力を持続的に提供する。なお、前記コンデンサーレンズ１３により光線を前記光エネルギー変換器１４に集中的に集めるため、前記光エネルギー変換器１４の光電変換効率が高い。
図３及び図４を参照すると、本発明の第二実施形態に係る携帯型電力供給装置２０は、前記第一実施形態に係る携帯型電力供給装置１０に比べて、保護層２８を更に備える。
前記保護層２８は、前記携帯型電力供給装置２０のハウジング２１の外表面を覆って、衝撃、強い光線、湿気などの不利要素によって、前記携帯型電力供給装置２０が損傷を受けることを防ぐ。前記保護層２８の材料は、透光材料又は非透光材料である。前記保護層２８の材料が透光材料である場合、前記保護層２８で前記ハウジング２１の外表面全体を覆って、前記携帯型電力供給装置２０が備える他の素子を全て前記保護層２８によって覆うことができる。前記保護層２８の材料が非透光材料である場合、前記保護層２８で前記ハウジング２１の一部分の外表面を覆って、頂板２１２の頂面２１２０と底板２１４の底面２１４０の中の少なくとも一方を暴露させる。本実施形態において、前記頂板２１２の頂面２１２０が外部に暴露され、太陽光が前記頂板２１２の頂面２１２０から前記ハウジング２１内部の導光素子２２に入射する。
前記携帯型電力供給装置２０の作動原理と前記携帯型電力供給装置１０の作動原理が同様であるので、それに対する詳細な説明を省略する。
図５を参照すると、本発明の第三実施形態に係る携帯型電力供給装置３０は、前記第一実施形態に係る携帯型電力供給装置１０とほぼ同じであるが、頂板３１２の頂面３１２０が曲面であって、底板３１４の底面３１４０には、複数の突出部３１４２が設置されているため、前記頂面３１２０と前記底面３１４０は、平面に相対して比較的大きい面積を有し、従って前記携帯型電力供給装置３０に入射する光量を増加し、光エネルギー変換器３４の光電変換効率を高めることができる。
前記頂板３１２の頂面３１２０及び前記底板３１４の底面３１４０の両方が全て曲面であるか、又はその中の一方が平面であることができる。前記頂板３１２の頂面３１２０及び前記底板３１４の底面３１４０全てに複数の突出部３１４２を設置することもできる。
図６及び図７を参照すると、本発明の第四実施形態に係る携帯型電力供給装置４０は、透光性を有するハウジング４１と、導光素子４２と、コンデンサーレンズ４３と、光エネルギー変換器４４と、電気エネルギー出力素子４５と、を備える。
前記ハウジング４１は、中空円柱状構造であって、第一屈折率を有する。
前記導光素子４２は、前記ハウジング４１の内部に設置され、且つ前記ハウジング４１の内側壁に貼り合わせられる。前記導光素子４２は、前記第一屈折率より大きい第二屈折率を有する。
前記光エネルギー変換器４４は、前記ハウジング４１の内部に設置され、且つ前記導光素子４２の近傍に位置し、光エネルギーを電気エネルギーに変換することに用いられる。本実施形態において、前記光エネルギー変換器４４は、太陽電池板である。
前記コンデンサーレンズ４３は、前記ハウジング４１の内部に設置され、具体的に前記光エネルギー変換器４４の前記導光素子４２に隣り合う片側に設置されて、前記導光素子４２からの光線を前記光エネルギー変換器４４に集めることに用いられる。
前記電気エネルギー出力素子４５は、前記光エネルギー変換器４４に電気接続する。前記光エネルギー変換器４４により変換された電気エネルギーは、前記電気エネルギー出力素子４５により出力する。
前記携帯型電力供給装置４０の作動原理と前記携帯型電力供給装置１０の作動原理が同様であるので、それに対する詳細な説明を省略する。
以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
１０，２０，３０，４０ 携帯型電力供給装置
１１，２１，４１ ハウジング
１２，２２，４２ 導光素子
１３，４３ コンデンサーレンズ
１４，３４，４４ 光エネルギー変換器
１５，４５ 電気エネルギー出力素子
２８ 保護層
１１２，２１２，３１２ 頂板
１１４，２１４，３１４ 底板
１２２ 第一反射板
１２４ 第二反射板
１１２０，２１２０，３１２０ 頂面
１１４０，２１４０，３１４０ 底面
３１４２ 突出部

Claims (9)

  1. その少なくとも一部分の外表面から太陽光を内部に入射し、且つ第一屈折率を有する中空状のハウジングと、
    前記ハウジングの内表面に接触し、且つ前記第一屈折率より大きい第二屈折率を有する導光素子と、
    前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記導光素子の近傍に位置し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光エネルギー変換器と、
    前記ハウジングの内部に設置され、且つ前記光エネルギー変換器の前記導光素子に隣り合う片側に位置し、前記導光素子が伝送する光線を前記光エネルギー変換器に集めるコンデンサーレンズと、
    前記光エネルギー変換器に電気接続し、且つ前記光エネルギー変換器により変換された電気エネルギーを出力する電気エネルギー出力素子と、
    を備えることを特徴とする携帯型電力供給装置。
  2. 前記ハウジングは、板状構造であって、頂板及び底板を備え、前記頂板の頂面は、前記ハウジングの第一光入射面であって、前記底板の底面は、前記ハウジングの第二光入射面であって、前記導光素子は、前記頂板の底面に接触する第一反射板及び前記底板の頂面に接触する第二反射板を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯型電力供給装置。
  3. 前記第一光入射面と前記第二光入射面の中の少なくとも一方は、平面であることを特徴とする請求項２に記載の携帯型電力供給装置。
  4. 前記第一光入射面と前記第二光入射面の中の少なくとも一方は、曲面であることを特徴とする請求項２に記載の携帯型電力供給装置。
  5. 前記第一光入射面と前記第二光入射面の中の少なくとも一方には、複数の突出部が設置されることを特徴とする請求項２に記載の携帯型電力供給装置。
  6. 前記ハウジングの外表面を覆う保護層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯型電力供給装置。
  7. 前記保護層は、透明材料からなり、前記ハウジングの外表面全体を覆うことを特徴とする請求項６に記載の携帯型電力供給装置。
  8. 前記保護層は、非透明材料からなり、前記ハウジングの一部分の外表面を覆って、前記ハウジングの光入射面を暴露させることを特徴とする請求項６に記載の携帯型電力供給装置。
  9. 前記ハウジングは、円柱状構造であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型電力供給装置。
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