JPH09139518A - 太陽電池の受光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池が屋外に設置されていても、鳥糞や
空気中の埃等によっても太陽電池の受光効率を低下しな
いようにする。 【解決手段】 太陽電池３の受光部３ａ全体を覆うよう
に透明な樹脂又はガラスより成る箱状の受光体８を設け
るように構成した。この場合、受光体の北側の側面を除
く各側面は、プリズム部を有する多角形の平面又は円形
の底面を有するように形成するのが望ましい。また、受
光体の北側の側面の内面側には、鏡状の反射面を形成す
るのが望ましい。さらに、上記のプリズム部の各プリズ
ム角は、太陽光の入射光に対して適正なプリズム角とな
るように形成するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば交通標識、
指示灯、案内灯等の表示装置等の用途に用いられる太陽
電池の受光装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の表示装置に用いられる太陽電池
は、図３のように構成されていた。

【０００３】同図において、１は表示装置、１ａはその
発光部、２は表示装置１を支えるポールである。３は太
陽電池、３ａは複数個の受光素子で構成される太陽光の
受光部、４は太陽電池３を支える支柱で、ホルダー５を
介して、ポール２に支持されている。

【０００４】６は電装ボックスで、蓄電池やＬＥＤが組
み込まれている。

【０００５】上記構成において、太陽光を太陽電池３の
受光部３ａによって採光し、太陽電池３で発電した電力
を蓄えると共に、その受光した光を導線７を介して電装
ボックス６に引き込み、光ファイバを介して表示装置１
の発光部１ａに伝えて所定の表示を行う光点を形成する
ようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の表示
装置に用いられる太陽電池では、上記のように太陽電池
の太陽光の受光部が屋外に設置されていたので、次のよ
うな問題点があった。

【０００７】（１）鳥の糞等が太陽電池の受光部に落ち
ると、その部分に太陽電池全体の受光効率が律速され、
受光効率（採光効率）が大幅に低下してしまう。

【０００８】（２）また、空気中の埃等によっても太陽
電池の受光部が汚れてしまい、太陽電池の受光効率は低
下する。

【０００９】（３）それによって、太陽電池の出力側に
接続される表示装置等の装置が有効に作動できなかっ
た。

【００１０】本発明は従来のものの上記課題（問題点）
を解決するようにした太陽電池の受光装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池の受光
装置は、上記課題を解決するために、太陽電池の受光部
の全体を覆うように透明な樹脂又はガラスより成る箱状
の受光体を設けるように構成した。

【００１２】この場合、上記の受光体の北側の側面を除
く各側面は、プリズム部を有する多角形の平面又は円形
の底面を有するように形成するのが望ましい。

【００１３】また、受光体の北側の側面の内面側には鏡
状の反射面を形成するのが望ましい。

【００１４】さらに、上記のプリズム部の各プリズム角
は、太陽光の入射光に対して適正なプリズム角となるよ
うに形成するのが望ましい。

【００１５】上記のように太陽電池の受光部の全体を覆
うように透明な樹脂又はガラスより成る箱状の受光体を
設けるようにすると、太陽光は主として受光体の東西側
及び南側あるいは東南側及び南西側等の各側面を介して
太陽電池の受光部に採光されるから、仮に、受光体の上
面が鳥の糞等で汚されることがあっても、受光効率が著
しく低下されることはない。

【００１６】また、上記の受光体の北側の側面を除く各
側面にはプリズム部が形成されているから太陽電池の受
光部に対して略垂直な角度で入射される。

【００１７】さらに、上記各プリズム部のプリズム角
を、太陽光の入射光に対して適正なプリズム角となるよ
うに形成すると、太陽の運行に略対応した効率の良い採
光ができるので受光効率が、さらに良くなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に示す第１乃
至第４の各実施の形態により、本発明を具体的に説明す
る。

【００１９】第１の実施の形態：図１（Ａ）は、本発明
の太陽電池の受光装置の構成を示す斜視図、同図（Ｂ）
は同図（Ａ）の受光体の東西側の側壁の縦断正面図、同
図（Ｃ）は同図（Ａ）の受光体の南側の側壁の縦断正面
図である。

【００２０】同図（Ａ）において、３は太陽電池、３ａ
はその受光部で、受光部３ａは複数個の受光素子３ａ1
〜３ａnより構成されている。

【００２１】８は箱状の受光体で、本実施の形態では、
受光体８は透明な樹脂材料又はガラスより成り、その形
状として図示のような正立方体等の矩形立方体に形成さ
れ、太陽電池３全体を覆うように太陽電池３の上面に対
して結合される。

【００２２】なお、これに代え、受光体８の下面を太陽
電池３の受光部３ａに接するように配置し、両者を連結
体を介して一体化しても良い。

【００２３】８ａ乃至８ｅは受光体８の各側面を形成す
る側壁で、この内、８ａ及び８ｂは夫々東側及び西側の
各側壁、８ｃ及び８ｄは夫々南側及び北側の各側壁を示
し、８ｅは上壁である。

【００２４】この場合、北側の側壁８ｄの内面には鏡状
の反射面を形成するのが望ましい。

【００２５】なお、受光体８の東側及び西側の各側壁８
ａ及び８ｂの内面側には、図１（Ｂ）に示すような複数
個の三角状のプリズム部Ｐａを形成し、また、受光体８
の南側の側壁８ｃの内面側にも図１（Ｃ）に示すように
複数個の三角状のプリズム部Ｐｂを形成するものとす
る。

【００２６】これらのプリズム部Ｐａ及びＰｂを設ける
理由は、太陽の運行に合わせて太陽光を有効に太陽電池
の受光部で採光させるようにするためである。

【００２７】従って、東西側の各側壁８ａ、８ｂに対し
ては、比較的低い太陽高度の時点の太陽光Ｔ1を採光す
る場合に対応するプリズム角と、また南側の側壁８ｃに
対しては、比較的高い太陽高度の時点の太陽光Ｔ2を採
光するのに対応したプリズム角となるように夫々のプリ
ズム角を適正値に設定する。

【００２８】従って、各プリズム部Ｐａ及びＰｂの各プ
リズム角α及びβは、α＞βとなるように設定されるこ
とになる。

【００２９】なお、プリズム部Ｐａ及びＰｂのプリズム
角の一例としては、次式の条件を充足するものが考えら
れる。

【００３０】 α＝５２°±２０°・・・・・・・・・・・（１） β＝４２°±２０°・・・・・・・・・・・（２） なお、太陽電池３の出力側に表示装置が接続される場合
には、導線や表示装置の構成は、従来のものと同等で良
いので図３に準じて構成すれば良い。

【００３１】上記構成において、本装置を太陽光の当た
る外部に設置すると、太陽光は主として受光体８の東西
側及び南側の側壁８ａ、８ｂ及び８ｃを介して太陽電池
３の受光部３ａで採光されるから、仮に、受光体８の上
壁８ｅの上面に鳥の糞等が落下して汚されることがあっ
ても、従来のもののように太陽電池の受光効率が著しく
低下されることはない。

【００３２】また、受光体８の側壁の内、東側、西側及
び南側に配置される各側壁８ａ、８ｂ及び８ｃには、上
方から下方に向かう方向に適正なプリズム角の複数個の
三角状のプリズム部が形成されていると、太陽電池の受
光部に対して略垂直な角度で入射され、しかも、この入
射光は太陽の運行に伴う太陽高度の変化に略追従した効
率の良い採光ができるので、太陽電池の受光効率が、さ
らに改善される。

【００３３】なお、北側の側壁８ｄの内面を鏡状の反射
面に形成しておけば、この反射面での反射光線の分だ
け、さらに受光効率が向上される。

【００３４】また、上記実施の形態では、東西側及び南
側の各側壁８ａ、８ｂ及び８ｃの各内面側にプリズム部
Ｐａ、Ｐｂを形成する場合を示したが、これらのプリズ
ム部は各側壁の外面側に形成するように変更しても良
い。

【００３５】上述の第１の実施の形態では、受光体８が
矩形立方体の形状の場合であったが、これ以外の他の形
状の箱状の受光体のものであっても良いので、次に、こ
の実施の形態を説明する。

【００３６】なお、以下の実施の形態では三角錐と六角
錐の例を挙げたが、これ以外の多角錐の形状であっても
良い。

【００３７】第２の実施の形態：図２（Ａ）は、本発明
の第２の実施の形態である受光体１１を示す斜視図であ
る。受光体１１は同図に示すように三角錐の形状に形成
され、北側の側壁１１ａの内面は鏡状の反射面に形成
し、また東南側の側壁１１ｂと南西側の側壁１１ｃに
は、図示しないが第１の実施の形態と同様に複数個の三
角状のプリズム部を形成するものとする。

【００３８】なお、受光体１１の材質は第１の実施の形
態と同様のものを用いれば良い。

【００３９】１０は太陽電池で、受光体１１の下方に受
光部１０ａ全体を受光体１１で覆われるように設けられ
る。

【００４０】第３の実施の形態：図２（Ｂ）は、本発明
の第３の実施の形態である受光体１２を示す斜視図であ
る。受光体１２は同図に示すように六角錐の形状に形成
され、北側の側壁１２ａの内面は鏡状の反射面に形成
し、また南側の側壁１２ｂ、東南側の側壁１２ｃ、１２
ｄ及び南西側の側壁１２ｅ、１２ｆには図示しないが、
夫々複数個の三角状のプリズム部を形成するものとす
る。この場合、各プリズム部は同図（Ｂ）のＡ、Ｂ及び
Ｃの各面に適合する三種類のプリズム角に形成し、この
プリズム角も第１の実施の形態に準じて設定し、太陽の
運行に沿って太陽電池への入射角が適切となるようなプ
リズム角に設定するものとする。

【００４１】なお、受光体１２の材質は第１の実施の形
態と同様のものを用いれば良い。

【００４２】１０は太陽電池で、受光体１２の下方に受
光部１０ａ全体を受光体１２で覆われるように設けられ
る。

【００４３】第４の実施の形態：図２（Ｃ）は、本発明
の第４の実施の形態である受光体１３を示す斜視図であ
る。受光体１３は同図に示すように円錐の形状に形成さ
れ、北側の略半周の側壁の内面は鏡状の反射面に形成
し、また南側の略半周の側壁には、図示しないが、プリ
ズム部を形成するものとする。この場合も、受光体１３
の材質は第１の実施の形態と同様のものを用いれば良
い。

【００４４】１０は太陽電池で、受光体１３の下方に受
光部１０ａ全体を受光体１３で覆われるように設けられ
る。

【００４５】

【発明の効果】本発明の太陽電池の受光装置は上記のよ
うに構成されるので、次のような優れた効果を有する。

【００４６】（１）従来のものでは太陽電池の上面に設
けられる一面の受光部から受光していたから、受光光線
に限度があり、また受光面が汚れると、その影響を直接
受けるものであったが、本発明のものでは太陽電池の受
光部に対する採光は、主として受光体の東西側、南側あ
るいは東南側、南西側の各側壁を介して行うようにした
から、受光面の増大に伴う受光効率の増大に加え、受光
体の上面が仮に汚れることがあっても、その影響はそれ
程大きくないから、太陽電池の受光効率を大幅に向上で
きる。

【００４７】（２）さらに、受光体の東西側及び南側あ
るいは東南側及び南西側の各側壁に適正なプリズム角の
プリズム部を形成すれば、太陽の運行に略対応して適切
な入射角で太陽電池の受光部への受光を行うことができ
るので、太陽電池の受光効率はさらに大幅に改善され
る。

【００４８】（３）また、北側の側壁の内面側を鏡状の
反射面に形成すれば、この反射面での反射光線の分だ
け、さらに受光効率が向上される。

【００４９】（４）上記のように、本発明の太陽電池の
受光装置は太陽電池の受光部の全体を覆っており、か
つ、受光体の上面は太陽光の採光に与える影響が小さい
から、受光体の上面の汚れに関係なく、太陽電池は常に
効率の良い作動が可能となる。

【００５０】従って、この太陽電池の出力側に配置され
る表示装置等の諸装置は常に安定した動作を行うことが
できる。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（Ａ）は本発明の第１の実施の形態である
太陽電池の受光装置の構成を示す斜視図、同図（Ｂ）は
同図（Ａ）の受光体の東西側の各側壁の縦断正面図、同
図（Ｃ）は同図（Ａ）の受光体の南側の側壁の縦断正面
図である。

【図２】同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は夫々本発明の
第２、第３及び第４の各実施の形態である太陽電池の受
光装置の構成を示す斜視図である。

【図３】従来の表示装置に用いられる太陽電池の構成を
示す斜視図である。

【符号の説明】

３、１０：太陽電池 ３ａ、１０ａ：受光部 ８、１１、１２、１３：受光体 Ｐａ、Ｐｂ：プリズム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 房夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池の受光部全体を覆うように透明
   な樹脂又はガラスより成る箱状の受光体を設けるように
   したことを特徴とする太陽電池の受光装置。
2. 【請求項２】 上記の受光体の北側の側面を除く各側面
   は、プリズム部を有する多角形の平面又は円形の底面を
   有するように形成するようにした請求項１記載の太陽電
   池の受光装置。
3. 【請求項３】 上記の受光体の北側の側面の内面側には
   鏡状の反射面を形成するようにした請求項１記載の太陽
   電池の受光装置。
4. 【請求項４】 上記のプリズム部の各プリズム角は、太
   陽光の入射光に対して適正なプリズム角となるように形
   成した請求項１又は２記載の太陽電池の受光装置。