JP2021141164A - 太陽電池シート及び太陽電池シート付き衣類 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力ケーブルを表裏の保護シートの側縁からそのまま外部へ導出させつつ、出力ケーブルの基部の断線を効果的に防止可能な太陽電池シート及び太陽電池シート付き衣類を提供する。【解決手段】可撓性を有する太陽電池シート本体１１と、太陽電池シート本体１１の導出部１５から導出される出力ケーブル１２の基部１２ａを保護する保護部材２０であって、出力ケーブル１２の基部１２ａが挿通する筒部２１と、太陽電池シート本体１１に設けた取付部１６への固定部とを有する保護部材２０とを備え、保護部材２０の固定部２２と太陽電池シート本体１１の取付部１６とにわたって、保護部材２０を太陽電池シート本体１１に固定するための固定構造２５Ａを設けた。【選択図】図２
Description
本発明は、衣服などの衣類に好適に取付可能な太陽電池シート及び太陽電池シート付き衣類に関する。
可撓性を有する太陽電池シートを衣類に取り付けて、太陽電池シートから導出される出力ケーブルを外部機器に接続し、太陽電池シートにて発電した電力を、外部機器へ給電可能となした太陽電池シート付き衣類が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、太陽電池シートの出力ケーブルは、特許文献１記載のように、表裏の保護シートの側縁からそのまま外部へ導出させるか、あるいは、太陽電池シートの裏面側にコネクタを取り付けて、このコネクタを介して出力ケーブルを着脱自在に接続する構造が採用されている。
しかし、出力ケーブルを表裏の保護シートの側縁からそのまま外部へ導出させる場合には、衣類の着脱時などにおいて、出力ケーブルの基部に曲げ力が作用することから、繰り返しの曲げ力により出力ケーブルの基部が断線するという不具合の発生が懸念される。
また、コネクタを設ける場合には、太陽電池シートが衣類の外面に配置される関係上、雨天での使用時に、雨水がコネクタに侵入して、回路が短絡するという不具合の発生が懸念される。
本発明の目的は、出力ケーブルを表裏の保護シートの側縁からそのまま外部へ導出させつつ、出力ケーブルの基部の断線を効果的に防止可能な太陽電池シート及び太陽電池シート付き衣類を提供することである。
本発明は、以下の発明を包含する。
（１）可撓性を有する太陽電池シート本体と、前記太陽電池シート本体から導出される出力ケーブルの基部を保護する保護部材であって、前記出力ケーブルの基部が挿通する筒部と、前記太陽電池シート本体に設けた取付部への固定部とを有する保護部材と、を備え、前記保護部材の固定部と前記太陽電池シート本体の取付部とにわたって、前記保護部材を前記太陽電池シート本体に固定するための固定構造を設けた、ことを特徴とする太陽電池シート。
（１）可撓性を有する太陽電池シート本体と、前記太陽電池シート本体から導出される出力ケーブルの基部を保護する保護部材であって、前記出力ケーブルの基部が挿通する筒部と、前記太陽電池シート本体に設けた取付部への固定部とを有する保護部材と、を備え、前記保護部材の固定部と前記太陽電池シート本体の取付部とにわたって、前記保護部材を前記太陽電池シート本体に固定するための固定構造を設けた、ことを特徴とする太陽電池シート。
（２）前記固定部が、前記取付部の表裏面に配置される１対の固定片を備えた前記（１）記載の太陽電池シート。
（３）前記固定構造が、前記取付部における前記出力ケーブルの両側に設けた１対の貫通孔と、前記固定片の少なくとも一方に設けた前記貫通孔に嵌合する第１係止突部とを有する第１固定構造を備えている前記（２）記載の太陽電池シート。
（４）前記固定構造が、前記取付部に設けられた、少なくとも一方の前記保護シートを折り返して融着してなる係合突部と、前記固定片の少なくとも一方に設けられた、前記係合突部に係合可能な第２係止突部とを有する第２固定構造を備えている前記（２）又は（３）記載の太陽電池シート。
（５）前記固定構造が、前記取付部に配置された前記出力ケーブルによる前記保護シートの膨出部と、前記固定片の少なくとも一方に設けられた、前記膨出部に係合可能な第３係止突部とを有する第３固定構造を備えている前記（２）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池シート。
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池シートが、衣類の適所に取り付けられている、ことを特徴とする太陽電池シート付き衣類。
本発明に係る太陽電池シート及び太陽電池シート付き衣類によれば、太陽電池シート本体の取付部に取り付けられた保護部材により、太陽電池シート本体から導出される出力ケーブルの基部が保護されるので、出力ケーブルの基部に曲げ力が作用することを未然に防止して、出力ケーブルの基部が断線するという不具合の発生を防止できる。しかも、出力ケーブルが、表裏の保護シートの側縁からそのまま外部へ導出させているので、衣類の内側などにおいて出力ケーブルを各種機器に接続できるので、雨水等による回路の短絡を効果的に防止できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態は、太陽電池シートを、防寒用ジャケットに適用した場合のものである。
図１に示すように、衣類としての防寒用ジャケット１は、ジャケット本体２と、ジャケット本体２の左右の上腕部２ａの外面側に取り付けられた太陽電池シート１０と、太陽電池シート１０にて発電された電力を蓄電する二次電池３と、ジャケット本体２の後身頃に取り付けられた電熱シート４と、太陽電池シート１０と二次電池３と電熱シート４とに電気的に接続されて、二次電池３への充電及び電熱シート４への通電などを制御する制御部５とを備え、制御部５により電熱シート４への通電を制御して、ジャケット本体２内を所望温度に保温するように構成したものである。
電熱シート４は、通電によって発熱する可撓性を有するシート状の周知の構成のものを採用できる。例えば、ステンレス、銅、ニクロム、タングステン、カーボン等を用いた面状発熱体を耐熱性フィルムで被覆してなる可撓性を有するシート状のものを採用できる。ただし、電熱シート４とともに或いは電熱シート４に代えて、ＬＥＤ、液晶表示装置、送風ファンなどの機器を衣類に設け、これらの機器を二次電池３で駆動するように構成することもできる。更に、二次電池３に、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラなどの外部機器を接続可能に構成して、これらの外部機器を二次電池３で駆動するように構成することも可能である。
二次電池３としては、鉛酸バッテリ、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリなどからなる周知の構成のものを採用できる。なお、二次電池３に外部電源を接続して、二次電池３を充電できるように構成することもできる。
図１〜図３に示すように、太陽電池シート１０は、可撓性を有する太陽電池シート本体１１と、太陽電池シート本体１１から外部へ導出されて制御部５に接続される出力ケーブル１２の基部１２ａを保護する保護部材２０とを備えている。
太陽電池シート本体１１は、フィルム状の太陽電池１３に透明な表裏の保護シート１４を貼り合わせてなる可撓性を有する周知の構成の太陽電池シートで構成され、ジャケット１の左右の上腕部２ａの外面側に図示外の面ファスナーなどを介して着脱可能に取り付けられている。ただし、太陽電池シート本体１１は、ジャケット本体２の任意の位置に取り付けることができる。例えば、ジャケット本体２の左右の上腕部２ａ、左右の下腕部２ｂ、左右の肩部２ｃ、前身頃２ｄ、後身頃の中から選択される１種又は２種以上の位置に設けることができる。太陽電池シート本体１１の形状や大きさも、ジャケット本体２のサイズやジャケット本体２に対する太陽電池シート１０の取付位置に応じて、任意の形状や大きさに構成できる。
太陽電池シート本体１１の一端部の幅方向の中央部には表裏の保護シート１４を貼り合わせてなる突出部１５が外方へ突出状に設けられ、出力ケーブル１２の一端部は表裏の保護シート１４間に配置されて、太陽電池１３の電極１３ａに接続され、他端部は突出部１５の幅方向の略中央部から外部へ導出されて制御部５に接続されている。
保護部材２０は、図２〜図５に示すように、突出部１５から外部へ導出される出力ケーブル１２の基部１２ａが挿通する筒部２１と、突出部１５を含む太陽電池シート本体１１に設けられた取付部１６への固定部２２であって、突出部１５が挿通可能な間隔をあけて設けられた１対の板状の固定片２３と、１対の固定片２３の基端部を連結する連結部２４とを有する固定部２２とを備え、合成樹脂材料又はエラストマ材料を用いて一体成形されている。
保護部材２０を太陽電池シート本体１１に固定するための固定構造として、保護部材２０の１対の固定片２３と太陽電池シート本体１１の取付部１６とにわたって、次のような構成の固定構造２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃのいずれかが設けられている。ただし、これら３種類の固定構造２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは、単独で設けることもできるし、任意に組み合わせて設けることもできる。
（第１固定構造）
図２〜図６に示すように、第１固定構造２５Ａは、突出部１５における出力ケーブル１２の両側に対応させて１組設けられ、各第１固定構造２５Ａは、突出部１５に設けられた貫通孔３０と、貫通孔３０に対応させて両固定片２３の対応面に突出状に設けられた１対の第１係止突部３１とを備えている。
図２〜図６に示すように、第１固定構造２５Ａは、突出部１５における出力ケーブル１２の両側に対応させて１組設けられ、各第１固定構造２５Ａは、突出部１５に設けられた貫通孔３０と、貫通孔３０に対応させて両固定片２３の対応面に突出状に設けられた１対の第１係止突部３１とを備えている。
各第１固定構造２５Ａを構成する１対の第１係止突部３１の先端面には、固定片２３の遊端側へ行くにしたがって相互に間隔が広くなるように傾斜した案内面３１ａが設けられ、１対の第１係止突部３１の最接近位置間には、２枚の保護シート１４の合計厚さよりも小さな隙間が設けられている。
この第１固定構造２５Ａにより保護部材２０を取付部１６に固定する際には、図２、図６に示すように、取付部１６の先端を固定片２３間の奥部まで挿入することになる。これにより、取付部１６の１対の貫通孔３０に１対の第１係止突部３１がそれぞれ嵌合されて、太陽電池シート本体１１の長手方向及び短手方向に対する保護部材２０の移動が規制され、保護部材２０が取付部１６に固定されることになる。
なお、第１係止突部３１は一方の固定片２３にのみ設けることも可能である。この場合には、第１係止突部３１の先端部と他方の固定片２３との最接近位置間に、２枚の保護シート１４の合計厚さよりも小さな隙間を形成することになる。また、図２では、第１固定構造２５Ａを出力ケーブル１２の両側に１組設けたが、出力ケーブル１２の両側に複数組設けることもできるし、１つだけ設けることもできる。更に、第１係止突部３１の横断面形状は、円形に構成したが、正方形、長方形、楕円形などの任意の形状に構成することができ、また貫通孔３０は第１係止突部３１の横断面形状に適合する形状に構成することができる。また、突出部１５を省略した取付部を、太陽電池シート本体１１の長手方向の一端部の中央部に設け、この取付部に貫通孔３０を設けることもできる。
（第２固定構造）
第２固定構造２５Ｂについて説明すると、図７、図８に示すように、第２固定構造２５Ｂは、突出部１５における出力ケーブル１２の両側に対応させて１組設けられ、各第２固定構造２５Ｂは、突出部１５の先端部における表裏の保護シート１４を表面側と裏面側とに折り返して融着してなる１対の係合突部３５と、固定片２３の対向面に１対の係合突部３５に対応させて設けた１対の第２係止突部３６とを備えている。
第２固定構造２５Ｂについて説明すると、図７、図８に示すように、第２固定構造２５Ｂは、突出部１５における出力ケーブル１２の両側に対応させて１組設けられ、各第２固定構造２５Ｂは、突出部１５の先端部における表裏の保護シート１４を表面側と裏面側とに折り返して融着してなる１対の係合突部３５と、固定片２３の対向面に１対の係合突部３５に対応させて設けた１対の第２係止突部３６とを備えている。
各第２固定構造２５Ｂを構成する１対の第２係止突部３６の先端面には、固定片２３の遊端側へ行くにしたがって相互に間隔が広くなるように傾斜した案内面３６ａが設けられ、１対の第２係止突部３６の最接近位置間には、４枚の保護シート１４の合計厚さよりも小さな隙間が形成されている。
この第２固定構造２５Ｂにより保護部材２０を取付部１６に固定する際には、取付部１６の先端を固定片２３間の奥部まで挿入することになる。これにより、取付部１６の係合突部３５が固定片２３の第２係止突部３６を乗り越えて固定片２３の基部側へ移動し、係合突部３５が第２係止突部３６に係合することで、太陽電池シート本体１１の長手方向に対する保護部材２０の移動が規制されるとともに、出力ケーブル１２により膨出した保護シート１４の膨出部３７が第２係止突部３６間に配置されて、太陽電池シート本体１１の短手方向に対する保護部材２０の移動が規制されることで、保護部材２０が取付部１６に固定されることになる。
なお、係合突部３５を取付部１６の一方の面側に設けるとともに、第２係止突部３６を係合突部３５に対応させて一方の固定片２３にのみ設けることも可能である。この場合には、第２嵌合突部の先端部は、３枚の保護シート１４の合計厚さよりも小さな隙間をあけて、他方の固定片２３側へ突出状に設けることになる。また、係合突部３５は、保護シート１４を複数回折り曲げて融着することで形成することもできる。更に、突出部１５を省略した取付部を、太陽電池シート本体１１の長手方向の一端部の中央部に設け、この取付部に係合突部３５を設けることもできる。
（第３固定構造）
第３固定構造２５Ｃについて説明すると、図９、図１０に示すように、第３固定構造２５Ｃは、取付部１６の太陽電池１３側の基部に、太陽電池シート本体１１の短手方向に配置された出力ケーブル１２による、保護シート１４の膨出部４０と、両固定片２３の対向面の遊端側部分に設けられた、膨出部４０に係合可能な第３係止突部４１とを備えている。
第３固定構造２５Ｃについて説明すると、図９、図１０に示すように、第３固定構造２５Ｃは、取付部１６の太陽電池１３側の基部に、太陽電池シート本体１１の短手方向に配置された出力ケーブル１２による、保護シート１４の膨出部４０と、両固定片２３の対向面の遊端側部分に設けられた、膨出部４０に係合可能な第３係止突部４１とを備えている。
第３係止突部４１の長手方向の途中部には固定片２３の基部側へ突出する突出部４１ａが設けられ、両第３係止突部４１の対向面には、固定片２３の遊端側へ行くにしたがって相互に間隔が広くなるように傾斜した案内面４１ｂが設けられ、表裏の第３係止突部４１の最接近位置間には、膨出部４０の厚さよりも小さな隙間が形成されている。
この第３固定構造２５Ｃにより保護部材２０を太陽電池シート本体１１に固定する際には、取付部１６の先端を固定片２３間の奥部まで挿入することになる。これにより、膨出部４０が第２係止突部３６を乗り越えて、固定片２３の基部側へ移動し、係合突部３５が第２係止突部３６に係合することで、太陽電池シート本体１１の長手方向に対する保護部材２０の移動が規制されるとともに、突出部４１ａが出力ケーブル１２の合流部における膨出部４０に当接することで、太陽電池シート本体１１の短手方向に対する保護部材２０の移動が規制されて、保護部材２０が取付部１６に固定されることになる。なお、取付部１６に代えて、突出部１５を省略した取付部を設けることもできる。
なお、固定構造としては、前述した固定構造以外に、太陽電池シート本体１１の取付部１６と、保護部材２０の固定片２３とを貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に装着したビス、リベットなどの固定具で固定片２３を取付部１６に固定することも可能である。また、前述した固定構造と併用して、あるいは併用しないで、固定片２３を取付部１６に接着剤で接着固定することもできる。
この防寒用ジャケット１では太陽電池シート１０で発電した電力を二次電池３に充填し、太陽光を有効活用して電熱シート４によりジャケット１内を保温できる。また、太陽電池シート本体１１の取付部１６に取り付けられた保護部材２０により、太陽電池シート本体１１から導出される出力ケーブル１２の基部１２ａが保護されるので、出力ケーブル１２の基部１２ａに曲げ力が作用することを未然に防止して、ジャケット１を繰り返して着脱した場合でも、出力ケーブル１２の基部１２ａが断線するという不具合の発生を防止できる。しかも、太陽電池シート本体１１にコネクタを設けることなく、太陽電池シート本体１１から直接的に出力ケーブル１２を導出させているので、ジャケット１の内側などにおいて出力ケーブル１２を制御部５に接続することが可能となり、雨水等による回路の短絡を効果的に防止できる。
なお、本実施の形態では、防寒用ジャケット１に本発明の太陽電池シート１０を適用した場合について説明したが、本発明の太陽電池シート１０は、外部への露出部を有する衣類であれば、防寒用ジャケット１以外のジャケット１やコート、ズボンなどの衣服に適用することもできる。また、衣服以外の鞄、手袋、ネクタイなどの服飾雑貨に適用することもできるし、衣類以外の各種機器などに適用することも可能である。特に、本発明の太陽電池シートは、出力ケーブル１２の基部１２ａに繰り返して曲げ荷重が作用するような物品に対して好適に適用できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
１ 防寒用ジャケット
２ ジャケット本体
２ａ 上腕部
２ｂ 下腕部
２ｃ 肩部
２ｄ 前身頃
３ 二次電池
４ 電熱シート
５ 制御部
１０ 太陽電池シート
１１ 太陽電池シート本体
１２ 出力ケーブル
１２ａ 基部
１３ 太陽電池
１３ａ 電極
１４ 保護シート
１５ 突出部
１６ 取付部
２０ 保護部材
２１ 筒部
２２ 固定部
２３ 固定片
２４ 連結部
２５Ａ 第１固定構造
３０ 貫通孔
３１ 第１係止突部
３１ａ 案内面
２５Ｂ 第２固定構造
３５ 係合突部
３６ 第２係止突部
３６ａ 案内面
３７ 膨出部
２５Ｃ 第３固定構造
４０ 膨出部
４１ 第３係止突部
４１ａ 突出部
４１ｂ 案内面
２ ジャケット本体
２ａ 上腕部
２ｂ 下腕部
２ｃ 肩部
２ｄ 前身頃
３ 二次電池
４ 電熱シート
５ 制御部
１０ 太陽電池シート
１１ 太陽電池シート本体
１２ 出力ケーブル
１２ａ 基部
１３ 太陽電池
１３ａ 電極
１４ 保護シート
１５ 突出部
１６ 取付部
２０ 保護部材
２１ 筒部
２２ 固定部
２３ 固定片
２４ 連結部
２５Ａ 第１固定構造
３０ 貫通孔
３１ 第１係止突部
３１ａ 案内面
２５Ｂ 第２固定構造
３５ 係合突部
３６ 第２係止突部
３６ａ 案内面
３７ 膨出部
２５Ｃ 第３固定構造
４０ 膨出部
４１ 第３係止突部
４１ａ 突出部
４１ｂ 案内面
Claims (6)
- 可撓性を有する太陽電池シート本体と、
前記太陽電池シート本体から導出される出力ケーブルの基部を保護する保護部材であって、前記出力ケーブルの基部が挿通する筒部と、前記太陽電池シート本体に設けた取付部への固定部とを有する保護部材と、
を備え、前記保護部材の固定部と前記太陽電池シート本体の取付部とにわたって、前記保護部材を前記太陽電池シート本体に固定するための固定構造を設けた、
ことを特徴とする太陽電池シート。 - 前記固定部が、前記取付部の表裏面に配置される１対の固定片を備えた請求項１記載の太陽電池シート。
- 前記固定構造が、前記取付部における前記出力ケーブルの両側に設けた１対の貫通孔と、前記固定片の少なくとも一方に設けた前記貫通孔に嵌合する第１係止突部とを有する第１固定構造を備えている請求項２記載の太陽電池シート。
- 前記固定構造が、前記取付部に設けられた、少なくとも一方の前記保護シートを折り返して融着してなる係合突部と、前記固定片の少なくとも一方に設けられた、前記係合突部に係合可能な第２係止突部とを有する第２固定構造を備えている請求項２又は３記載の太陽電池シート。
- 前記固定構造が、前記取付部に配置された前記出力ケーブルによる前記保護シートの膨出部と、前記固定片の少なくとも一方に設けられた、前記膨出部に係合可能な第３係止突部とを有する第３固定構造を備えている請求項２〜４のいずれか１項記載の太陽電池シート。
- 請求項１〜５のいずれか１項記載の太陽電池シートが、衣類の適所に取り付けられている、ことを特徴とする太陽電池シート付き衣類。
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|---|---|---|---|
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Citations (11)
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