JP2012256783A - 集光型太陽光発電パネル、集光型太陽光発電装置及び集光型太陽光発電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】縦横配置した各集光レンズ14aの後側に発電素子12を配置した集光型太陽光発電パネルPを縦横に設けて集光型太陽光発電装置とする。パネルP内の各発電素子12の周りに複数の画像Wの一部w1、w2、w3、w4が描かれている。この各パネルPが太陽に追日し左右上下に振れると、この装置の前方定位置で見ている人は、集光レンズ14aの特性から、その集光レンズ14aを通して確認できる画像がパネルPの振れた角度(方位回転角θ、迎え角α)によって異なるため、各画像をその振れ角度に応じたものとすれば、例えば、上側に振れれば、「Y」、下側に振れれば、「B」、右側に振れれば、「G」、左側に振れれば、「R」がそれぞれ表れる。このため、太陽の動きに伴ってその表れる文字等の画像を変化させることができ、その時刻に応じたメッセージ等を表示することができる。
【選択図】図7
Description
一方、フレネルレンズ等の集光レンズで太陽光を集光して発電素子に照射し太陽光エネルギーを濃縮して発電する集光型太陽光発電パネルがあり、この集光型太陽光発電パネルは、太陽を追日する架台に設置されていて、設置面積当りの発電効率の高いことから注目されている(特許文献1参照)。
また、太陽光発電パネル内に、種々の色の発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせる技術がある(特許文献2段落0022等参照)。
また、発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせた技術も、その発光素子のみにその表示性等を依存しており、また、その技術の太陽光発電パネルは集光型ではなく、見る方向における表示性等の変化は殆どなく、おもしろさに欠ける。
つぎに、集光レンズは、その前面から見る方向によってそのレンズ後面にあるものが異なって見える点に着目したのである。
このように、見る方向から視認できる画像、例えば、文字、絵等が変れば、従来になかった太陽光発電パネルとなって、その太陽光発電パネルは種々の表示性や装飾性を持つものとなる。因みに、発電素子の周りの画像の一部が一色であっても、集光レンズを通して確認できる画像は、見る方向によって色合いが異なるため、この発明においては、その一色の場合も含む。
前記集光レンズは、凸レンズ等の種々のものを採用できるが、薄くし得ることから、フレネルレンズが好ましい。
前記配色部材は、印刷物等の他から受けた光を反射して表示性や装飾性を持つ塗料等で描かれた板状表面に配色された部材であって、発光素子等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つものは含まない。
その画像は、例えば、塗料等によって描くこととなるが、その塗料は高放熱性の機能を有するものが好ましい。
その発光素子用電力は、パネルに蓄電池を付設し、この蓄電池に発電素子によって得た昼間の電力を蓄え、その蓄電した電力を使用することができる。発光素子は、発光ダイオード等のみならず、液晶等の自分自身で発光して表示性や装飾性を持つもの全てを含む。
また、前記各集光型太陽光発電装置を複数備えれば、集光型太陽光発電システムとなり、その複数の前記集光型太陽光発電装置全体(集光型太陽光発電システム)で1つの画像を成すようにしたり、各集光型太陽光発電装置でそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電装置のある群で1つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ画像を表したりすることができる。このとき、空から見たら、1つの大きな画像をなし、地上から見たら、一つ以上の小さな画像をなすようにすることもできる。
発光素子を有するものにあっては、夜間においても、それらの各種の模様、例えば、広告・宣伝・キャラクターは勿論のこと、星空等を表すことができる。
この3つの太陽方位計C1、太陽光照度全天日射計C2及び太陽光直達光計C3の周りには口、眉毛に相当する模様a、bが描かれており、この模様a、bによって、太陽方位計C1、太陽光照度全天日射計C2が人の目、太陽光直達光計C3が同鼻に相当して擬人化されたものとなっている。また、太陽方位計C1、全天日射計C2及び太陽光直達光計C3が太陽光発電パネルPの縦横配列した中央部に位置することは、フレームFの経年に伴う反りに基づく各計器C1、C2、C3の全体フレームに対するズレ(検出方向のズレ)が少ないため、検出精度の劣化が少ない利点がある。
因みに、この例では、左右上下の四方向から異なる画像Wを得ることができるため、表示装置(装飾装置)としては、一の発電素子12の周りに4色からなる各色部分が、各画像の一部w1、w2、w3、w4をなすことからその各画像の一画素をなすと考えることもでき、この一の画素の集合(4個の画素w1、w2、w3、w4)と発電素子12によって、請求項でいう一つの基本発電構成Lをなすこととなり、その各画素w1、w2、w3、w4が発電素子12以外の部分の配色部材となる。
このため、例えば、一のパネルPにおいて、図6に示すように、そのフレーム10内の各基本発電構成Lに「赤」「青」「黄」「緑」の着色w1、w2、w3、w4を施すと(図3と同様に、4つの枠(4つの着色部)で一つの発電素子12の周りの各一画素を構成すると)、右側下方から見れば、図7(a)に示すように、青色によってその周りが黄色の「B」が確認でき(Bが表れ)、左側下方から見れば、同図(b)に示すように、黄色によってその周りが青色の「Y」が確認でき(Yが表れ)、右側上方から見れば、同図(c)に示すように、赤色によってその周りが緑色の「R」が確認でき(Rが表れ)、左側上方から見れば、同図(d)に示すように、緑色によってその周りが赤色の「G」が確認できる(Gが表れる)。ここでは、4種の例示を行なったが、4種に拘らない。
このパネルPから10メートル程離れた定置からその鉛直なパネルPを見たところ、パネルPが上向き左傾斜した場合、受光面全面が「青色」、同左右に傾くことなく上向いた場合、同「黄色」、上向き右傾斜した場合、受光面全面が「桃色」、同上下に向くことなく左傾斜した場合、同「白色」、同上下に向くことなく右傾斜した場合、同「空色」、同下向き左傾斜した場合、同「灰色」、同左右に傾くことなく下向いた場合、同「緑色」、下向き右傾斜した場合、同「赤色」を確認できた。
また、基本発電構成Lの分割数は、4、9、16、25、36・・等と縦横等分割としたり、縦横の分割数を異ならせたり、分割を等分(均等分割)としなかったりと任意である。この分割度合によって確認し得る画像Wが異なる。分割数が9、25などの奇数の場合は中央の分割枡に発電素子12を設ければ良いが(図8参照)、16、36等の偶数の場合には中心分割枡がないため、例えば、図3、図11に示すように、中心をなす4つの分割枡(画素wn、n=1、2、3・・・)の突き当たり角に所要のスペースを形成して発電素子12を設けることとなる。このとき、その発電素子12を設けた4つの分割枡に着色等して画素wnを構成するものとし得る。また、前者の分割数が奇数の場合の中央分割枡も発電素子12以外のスペースに着色等して画素wを構成するものとすることもできる。
なお、発電素子12の周りの高放熱基板11表面を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色(空色)」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルPの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
一方、発電素子12の周りの高放熱基板11表面(配色部材)を全て同じ色とすれば、その集光型太陽光発電装置の所有者を表すもの、例えば、本出願人の「水色(空色)」とし得たり、各一画素が重なって見える場合は、中間色として認識したり、太陽光発電パネルPの動きに伴って色等が変化するグラデーション効果を得ることができる。
このため、その各方向に応じた文字を表現するようにすれば、例えば、朝は「おはようございます。元気で!」、昼前は、「もうすぐ、お昼ですよ!」、昼過ぎは「さあ、一がんばり!」、夕方は「お疲れ様、気を付けてお帰りください。」等を表示できることとなる。このとき、1パネルPの表示文字は1文字に限らず、2文字、3文字等と任意であり、また、記号、顔の表情等も表現できる。
この発光素子を設けた構成は、前記の塗料等による画像と併用したり、併用せずに、その発光素子の発光色のみによって各画像を表すようにしたりすることもできる。
また、発光素子を、発電素子12の周りに描かれた画像W(画素w1、w2、w3、w4・・wn)の単なる照明具とすることもできる。
また、この発明は、集光型太陽光発電パネルPを縦横に設けた集光型太陽光発電装置に限らず、その集光型太陽光発電パネルP単体においても、また、集光型太陽光発電装置を縦横に並べた集光型太陽光発電システムにおいても採用することができることは勿論である。
以上から、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
F 集光型太陽光発電装置のフレーム
P 集光型太陽光発電パネル
W 画像
w1、w2、w3、w4、w5、w6、w7、w8 画像の一部(画素)
10 太陽光発電パネルの箱フレーム
11 高放熱基板
12 発電素子
14 集光板
14a 集光レンズ
また、太陽光発電パネル内に、種々の色の発光素子を設けて表示性や装飾性を持たせる技術がある(特許文献2段落0022等参照)。
また、前記各集光型太陽光発電装置を複数備えれば、集光型太陽光発電システムとなり、その複数の前記集光型太陽光発電装置全体(集光型太陽光発電システム)で1つの画像を成すようにしたり、各集光型太陽光発電装置でそれぞれ画像を表したり、集光型太陽光発電装置のある群で1つの画像を表し、他は異なる画像を表したり、同複数の群でそれぞれ画像を表したりすることができる。このとき、空から見たら、1つの大きな画像をなし、地上から見たら、一つ以上の複数の小さな画像をなすようにすることもできる。
因みに、この例では、左右上下の四方向から異なる画像Wを得ることができるため、表示装置(装飾装置)としては、一の発電素子12の周りに4色からなる各色部分が、各画像の一部w1、w2、w3、w4をなすことからその各画像の一画素をなすと考えることもでき、この一の画素の集合(4個の画素w1、w2、w3、w4)と発電素子12によって、請求項でいう一つの基本発電構成Lをなすこととなり、その各画素w1、w2、w3、w4が発電素子12以外の部分の配色部材となる。
Claims (9)
- 基板と、該基板上に設けた光を電気に変換する発電素子と、該発電素子の上方に配置した集光レンズとを備える基本発電構成を複数並べて一体化した集光型太陽光発電パネルであって、
前記各基本発電構成における基板上の発電素子以外の部分に配色部材を配置し、該1つ1つの前記基本発電構成の配色部材を1つの画素としてパネル全体で画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電パネル。 - 前記配色部材の表面は前記各基本発電構成において同じように分割され、その分割された領域の各々に配色が施されて、見る方向によって前記パネル全体で画像が異なるようにしてなることを特徴とする請求項1に記載の集光型太陽光発電パネル。
- 前記集光レンズはフレネルレンズであることを特徴とする請求項1又は2に記載の集光型太陽光発電パネル。
- 前記配色部材に代えて発光素子を配置したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の集光型太陽光発電パネル。
- 前記基板上の発光素子及び発光素子以外の部分に反射部材を配置したことを特徴とする請求項4に記載の集光型太陽光発電パネル。
- 前記発電素子が化合物半導体からなることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1つに記載の集光型太陽光発電パネル。
- 請求項1乃至6の何れか1つに記載の集光型太陽光発電パネルと、該集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部とを有する集光型太陽光発電装置であって、
1つ1つの前記集光型太陽光発電パネルが部分画像を成し、その複数の前記集光型太陽光発電パネル全体で1つの画像を成すようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電装置。 - 前記集光型太陽光発電パネルを複数設置する設置支持部を駆動する手段と、太陽の位置を捕捉する手段とをさらに備え、
太陽の位置に対して前記集光型太陽光発電パネルの受光面が正対するように前記集光型太陽光発電パネルを駆動することを特徴とする請求項7に記載の集光型太陽光発電装置。 - 請求項7又は8に記載の集光型太陽光発電装置を複数備えた集光型太陽光発電システムであって、
複数の前記集光型太陽光発電装置全体で1つの画像をなすようにしたことを特徴とする集光型太陽光発電システム。
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