JP3188647U - 全天候型ソーラー電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】ソーラーパネルの「向き」が自由に決められ、日陰でも曇天でも雨天でも雪の日でも発電及び蓄電でき、さらに、蓄電に鉛を使う蓄電池を使用しない全天候型ソーラー電源システムを提供する。【解決手段】太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネル２と表示パネル３とを表面側に備えたボックス主体１内に、ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気部品４（電気二重層コンデンサー）と、電気部品からの出力により表示パネルを発光する発光手段５とを有し、ボックス主体に表示パネルの交換口を設けるとともにボックス主体の背面側に柱体へ取付けるバンド受け具を設けたことを特徴とし、方向（方位）に制約なく何処にでも設置できるように構成した。【選択図】図２

Description

本考案は、屋内外を問わず設置でき、特に、屋外では日陰でも曇天でも雨天でも雪の日でも発電及び蓄電して必要な時間帯に表示パネルを輝光できるようにした全天候型ソーラー電源システムに関するものである。

一般に、道路や公園等には、学校や市役所等の場所、地震や津波等における避難場所などを案内する表示パネルが設置されている。この表示パネルは、夜間にも案内できるように輝光させているが、商用電源を電源とするのは電気代のコストがかかるので、ソーラー電源が使われている。通常ソーラー電源は、特開２００２−１５６１０号公報の如く、太陽電池によって発電した電力をバッテリー（蓄電池）に蓄電し、該バッテリーからの電力によって発光ダイオードを点灯させるようにしていた。
特開２００２−１５６１０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に示すソーラー電源におけるソーラーパネルは、太陽光を効率良く受けるために、その「向き」や「角度」が正しく設定されなくてはならず、設置場所が限定されていた。また、その上に、日陰や曇天や雨天や雪の日には発電も蓄電もできなかった。さらに、バッテリー（蓄電池）は二酸化鉛と鉛を使用し希硫酸を電解液とするもので、鉛中毒などを起こす危険があり、使用することに問題があった。

本考案は、上記問題を解消するためのもので、その目的とするところは、ソーラーパネルの「向き」が自由に決められ、日陰でも曇天でも雨天でも雪の日でも発電及び蓄電でき、さらに、蓄電に鉛を使う蓄電池を使用しないところの全天候型ソーラー電源システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本考案は、太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気部品と、該電気部品からの出力により表示パネルを発光する発光手段とを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とし、方向（方位）に制約なく何処にでも設置できるように構成した。

また、請求項２に記載の考案は、太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力により表示パネルを発光する発光手段とを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とし、ソーラーパネルからのソーラーエネルギーを電気二重層コンデンサーに充電させるように構成した。

さらに、請求項３に記載の考案は、太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力をタイマー及び照度センサーにより制御して表示パネルを発光する複数個からなるＬＥＤとを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とし、発光タイミングをコントロールさせることができるように構成した。

さらにまた、請求項４に記載の考案は、太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力をタイマー及び照度センサーにより制御して表示パネルを発光し、発光後一定時間の経過により点滅に切り換えられる複数個からなるＬＥＤとを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とし、表示パネルが発光してから一定時間経過後に点滅させるように構成した。

本考案に係る全天候型ソーラー電源システムによれば、全天候型のソーラーパネルと、表示パネルを有するボックスは、その背面に設けた支持具に通したバンドにより電柱にもポールにも杭など柱体であれば何処にでも取り付けできる。また、前記全天候型ソーラーパネルより供給されたエネルギーの充電には蓄電地は使用していないので、健康上の問題がない。さらに、電気部品からの出力により表示パネルの発光手段に発光ダイオードのようなもので構成でき、節電型にすることが容易である。さらにまた、前記表示パネルは交換口から交換できるので、学校や市役所の名称や場所の図柄並びに避難場所の図柄などを自由に変更設置できるなど、各種の優れた効果を奏するものである。

また、請求項２に記載の考案によれば、前記電気部品が電気二重層コンデンサーであるから、鉛を使った蓄電池を使用しない上に、電池交換が不要であり、メンテナスフリーが実現できるという優れた効果を奏するものである。

さらに、請求項３に記載の考案によれば、前記表示パネルの発光タイミングがタイマー又は照度センサーのいずれから調整されるから、日照時間が長い夏季ではタイマーによりコントロールしてもよいが、日暮れが早い冬季には周囲が暗くなってきたときに、タイマーではタイミングになっていなくても発光させることができるという優れた効果を奏するものである。

さらにまた、請求項４に記載の考案によれば、前記発光手段がタイマー又は照度センサーのいずれの作用により発光開始しても、その発光開始して一定時間経過すると点滅になるようにし、点滅による消費電力の節約と、表示効果の向上が実現できるという優れた効果を奏するものである。

次に、本考案の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１は表面側にソーラーパネルと表示パネルとを有するボックス主体の外観斜視図、図２はボックス主体の内部の略示的説明図、図３はボックス主体の背面側のバンド受け具とバンドを示す斜視図、図４はボックス主体を柱体（ポール）に取り付けた状態を示す側面図、図５は表示パネルの交換口を示す斜視図、図６は表示パネルを一部引出している状態を示すボックス主体の部分正面図である。

図１において、１はボックス主体で、該ボックス主体１は、表面側にソーラーパネル２と表示パネル３を備えている。該ソーラーパネル２としては太陽光又は照明光により発電できるパネルで、具体的にはアモルファスシリコン太陽電池パネルを用いている。このアモルファスシリコン太陽電池パネルは、最大出力＝３Ｗ、最大動作電圧＝１５Ｖ、開放電圧＝２１Ｖのものを利用している。従って、ソーラーパネル２は、屋内外を問わず設置でき、特に、屋外では日陰でも設置できるほか、方向（方位）に制約ない。また、曇天でも雨天でも雪の日でも発電できる全天候型のものである。勿論、他に同効の太陽電池パネルがあればそれによることはある。

前記ボックス主体１内には、図２の如く、前記ソーラーパネル２より供給されたソーラーエネルギーを充電することのできる電気部品４がある。この電気部品４としては、具体的には電気二重層コンデンサーを用いている。ここに使用する電気二重層コンデンサーはその容量が、１２０Ｆ／１２．５Ｖ（２．５Ｖ／１００Ｆ品を５直列、６並列）のものである。ここに鉛を使った蓄電池は使用しないで、電気二重層コンデンサーを用いたのは、公害問題がなく、しかも、電池交換が不要であって、メンテナスフリーが実現できるものである。

前記電気部品４により充電されたエネルギーは、前記表示パネル３を発光させる発光手段５に供給される。該発光手段５として、具体的には、サーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤ×１２０個を用いて満足できる。このサーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤの許容損失は１個当たり、０．０６W、光束は６１ｍ（ＭＩＮ）８１ｍ（ＭＡＸ）、１個当たり１ｆ＝２０Ａ時である。照度（発光面中央）は、高照度時１７０Ｌｘ（暫定）、低照度時３０Ｌｘ（暫定）になっている。

前記表示パネル３の発光手段（ＬＥＤ）５に供給する電力（先に充電している電気部品４からの出力）は、タイマー６及び照度センサー７により制御されるようになっている。該タイマー６は、例えば、午後５時３０分から発光させる如く制御する。また、前記照度センサー７は周囲が暗くなってきたことを前記ボックス主体１表側の額部１′に設けた小孔１″より把握し、前記タイマー６に優先して発光させる如く制御するものである。なお、前記ＬＥＤ（サーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤ）は、点灯作動時間が約１５時間になっている。換言すれば、日暮れが早い冬季には、タイマー６の制御を待っていたのでは周囲が暗くなってしまうため、照度センサー７をタイマー６より優先するようにしている。

また、前記ＬＥＤ（サーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤ）は、前記タイマー６又は照度センサー７のいずれかの制御により表示パネルを発光させたとき、その発光後一定時間（１２０秒）の経過により点滅に切り換わるようになっている。これは点滅による消費電力の節約と、表示効果の向上が期待できるからである。

前記ボックス主体１の背面側には、図３の如く、バンド受け具８が設けられている。該バンド受け具８は、図４の如く、柱体９へバンド１０を巻き付け、締付器具１１で固定できるようになっている。すなわち、前記バンド受け具８は、細幅の金属板（ステンレス）８ａの両端部８ｂ、８ｂに対して中央部８ｃを高くするとともに柱体９の外形に沿うようにやや円弧状に凹ませている。前記両端部８ｂ、８ｂに設けたビス穴にボックス主体１の背面側にビス８ｂ′、８ｂ′にて止めることができるようになっている。

また、前記中央部８ｃの側壁には、前記バンド１０を通すための透孔８ｄ、８ｄが設けられ、該透孔８ｄ、８ｄを通したバンド１０にて柱体９へ巻き付け固定する。しかして、バンド受け具８は、前記ボックス主体１の背面側の幅方向中央の上下２個所に設けられている。なお、前記柱体９は、図４では、地面Ｅに立てたポールを示しているが、許可を得て電柱でも、杭状のものでもよい。

前記バンド１０には、種々の形態のものがあるが、柱体９の種類により外径（胴回り寸法）が異なるため、長さがフレキシブルなものであれば、図示のものには限定されない。また、締付器具１１も限定されない。

前記ボックス主体１の底部には、図５の如く、前記パネル３の交換口１２が設けられている。該交換口１２には、蓋体１３が複数のビス１４により閉塞（図示しない防水手段あり）されている。換言すれば、ビス回し具によりビス１４を取り外して蓋体１３を図示の如く取り除くことにより、図６の如く、ボックス主体１より表示パネル３が引き出せるようになっている。この交換口１２は、前記ボックス主体１の底部に限らず、側面に設けてもよいことは勿論である。

次に、表面側にソーラーパネル２と表示パネル３を備えたボックス主体１を、街中に設置する場合について説明する。まず、ボックス主体１の表面側に備えている表示パネル３の表示内容を決定する。その内容が例えば地震や津波などに備えての「避難場所」の表示であれば、ボックス主体１の交換口１２より避難場所を示す表示をした表示板パネル３に差し替える。しかして、避難場所に指定されている処に手頃な電柱があればその電柱に許可を得て設置することとなる。表示パネル３に矢印があればその方向にも注意する。その指定される処に手頃な電柱がなければポールや杭を立てる必要が生ずる。

次いで、ボックス主体１の背面側に設けたバンド受け具８の中央部８ｃの側壁に設けた取付穴８ｄ、８ｄに、所定の長さのバンド１０を通したならば、バンド受け具８の中央部８ｃの凹部を柱体（電柱）９の外形に合わせてセットし、該バンド１０を電柱へ巻き付けて締付器具１１で締め付け固定する。

前記ボックス主体１の表面側に備えたソーラーパネル２には、アモルファスシリコン太陽電池パネルが用いられているときは、その設置位置がたまたま日陰であっても発電できるばかりでなく、曇天でも雨天でも雪の日でも発電できる。しかも、ソーラーパネル２の方向（方位）や設置角度も問題にならない。

前記ボックス主体１内には、前記ソーラーパネル２より供給されたソーラーエネルギーを充電するために、電気二重層コンデンサーが用いられていれば、鉛を使った蓄電池を使用しないでよく、しかも、電池交換が不要であり、メンテナスフリーが実現できる。また、タイマー６及び照度センサー７により制御されるようになっているから、夏季のように日暮れが遅い場合にはタイマー６により、例えば、午後５時３０分から発光させる如く制御できるし、日暮れの早い冬季には照度センサー７により周囲が暗くなってきたことを感知してタイマー６に優先して発光させる如く制御できるものである。

更に、前記表示パネル３を発光させる発光手段５として、サーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤ×１２０個を用いていれば、タイマー６又は照度センサー７により点灯作動時間が約１５時間になっているので無駄なく表示できるものである。また、発光手段５はその発光後一定時間（１２０秒）の経過により点滅に切り換わるようにし、消費電力の節約と、表示効果の向上が期待できるようにしている。

本考案は、屋内外を問わず設置でき、特に、屋外では日陰でも曇天でも雨天でも雪の日でも発電及び蓄電して必要な時間帯に表示パネルを発光できるようにした全天候型ソーラー電源システムであり、広く産業上の利用可能性は高いものである。

表面側にソーラーパネルと表示パネルとを有するボックス主体の外観斜視図である。 ボックス主体の内部の略示的説明図である。 ボックス主体の背面側のバンド受け具とバンドを示す斜視図である。 ボックス主体を柱体（ポール）に取り付けた状態を示す側面図である。 表示パネルの交換口を示す斜視図である。 表示パネルを一部引出している状態を示すボックス主体の部分正面図である。

１ ボックス主体
１′ 額部
１″ 小孔
２ ソーラーパネル（アモルファスシリコン太陽電池パネル）
３ 表示パネル
４ 電気部品（電気二重層コンデンサー）
５ 発光手段（サーフェイスマウントチップ白色ＬＥＤ×１２０個）
６ タイマー
７ 照度センサー
８ バンド受け具
８ａ 金属板
８ｂ、８ｂ 両端部
８ｂ′、８ｂ′ ビス
８ｃ 中央部
８ｄ、８ｄ 透孔
９ 柱体
１０ バンド
１１ 締付器具
１２ 交換口
１３ 蓋体
１４ ビス

Claims (4)

1. 太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気部品と、該電気部品からの出力により表示パネルを発光する発光手段とを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とする全天候型ソーラー電源システム。
2. 太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力により表示パネルを発光する発光手段とを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とする全天候型ソーラー電源システム。
3. 太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力をタイマー及び照度センサーにより制御して表示パネルを発光する複数個からなるＬＥＤとを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とする全天候型ソーラー電源システム。
4. 太陽光又は照明光により発電できるソーラーパネルと表示パネルとを表面側に備えたボックス主体内に、前記ソーラーパネルより供給されたエネルギーを充電する電気二重層コンデンサーと、該電気二重層コンデンサーからの出力をタイマー及び照度センサーにより制御して表示パネルを発光し、発光後一定時間の経過により点滅に切り換えられる複数個からなるＬＥＤとを有し、前記ボックス主体に前記表示パネルの交換口を設けるとともに前記ボックス主体の背面側にバンド受け具を設けたことを特徴とする全天候型ソーラー電源システム。

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