JPWO2019058799A1 - 環境発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る環境発電装置1の平面図である。図2は、環境発電装置1の正面図である。図1及び図2に示すように、環境発電装置1は、環境発電モジュール10と、コネクタ20と、剛性部材30と、電気配線40と、を備える。本実施形態のコネクタ20は、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bを含む。
図4は、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bに接続可能な外部コネクタ61を備える、接続ケーブル60を示す図である。接続ケーブル60は、ケーブル状の導電部材62と、導電部材62の両端に位置する2つの外部コネクタ61としての第1外部コネクタ61a及び第2外部コネクタ61bと、を備える。接続ケーブル60は、第1外部コネクタ61a及び第2外部コネクタ61bのうち一方(ここでは第1外部コネクタ61aとする)を第1コネクタ20a又は第2コネクタ20bに接続し、他方(ここでは第2外部コネクタ61bとする)を他の装置のコネクタと接続することで、環境発電装置1と他の装置とを電気的に接続することができる。この場合、第1外部コネクタ61aは、接続先の第1コネクタ20a又は第2コネクタ20bに対応するタイプのコネクタである。換言すれば、第1コネクタ20a又は第2コネクタ20bに接続される第1外部コネクタ61aは、接続先がメス型コネクタであればオス型コネクタであり、接続先がオス型コネクタであればメス型コネクタである。同様に、第2外部コネクタ61bは、接続先の他の装置のコネクタに対応するタイプのコネクタである。第1外部コネクタ61a及び第2外部コネクタ61bは、互いに同一のタイプのコネクタであってもよいし、互いに異なるタイプのコネクタであってもよい。第1外部コネクタ61a及び第2外部コネクタ61bは、互いに同一のタイプのコネクタであれば、接続ケーブル60の向きを考慮する必要なく、環境発電装置1と他の装置とを接続することができる。接続ケーブル60で接続する他の装置は、例えば、環境発電装置1と同様に構成された他の環境発電装置であってもよい。また、他の装置は、環境発電装置1からの電力の供給先としての所定の負荷であってもよい。
環境発電装置1は、カバー部材を更に備えてもよい。図5は、環境発電装置1がカバー部材50を備える場合の平面図である。また、図6は、環境発電装置1がカバー部材50を備える場合の正面図である。カバー部材50は、少なくとも第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bの一部を覆う。カバー部材50は、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bと、それぞれの周囲に位置する剛性部材30の表面31の一部と、を被覆していてもよいし、図5及び図6に示すように第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bを含む剛性部材30の表面31全体を被覆していてもよい。カバー部材50は、剛性が高くてもよいし、軟質なものであってもよい。カバー部材50の材料としては、樹脂、エラストマー、金属、布等が挙げられる。環境発電装置1は、カバー部材50を備えることで、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20b等の耐環境性を高めることができる。
図5に示すように、環境発電装置1は、固定部材51を更に備えてもよい。固定部材51は、環境発電装置1を発電に用いる際に、例えば周囲の樹木又は窓枠等の固定物に固定することで、環境発電装置1の位置を固定するのに用いることができる。固定部材51は、図5に示すように、例えば可撓性を有する紐状の長尺部52と、長尺部52の先端に取り付けられたフック状の留め部53と、を備えてもよい。固定部材51が長尺部52と留め部53とを備える場合、長尺部52を周囲の固定物に巻きつけて、留め部53で固定物に固定することで、環境発電装置1の位置を固定することができる。固定部材51は、例えばカバー部材50又は剛性部材30に取り付けられている。本実施形態では、固定部材51はカバー部材50に取り付けられている。固定部材51が長尺部52を備える場合、環境発電装置1を発電に用いないときには、長尺部52を例えばカバー部材50の周囲に巻きつけて収納することができる。
環境発電装置1は、一部が透明な部材で構成されていてもよい。その場合、電気配線40は、少なくとも一部が透明なフレキシブル配線基板41である。また、剛性部材30は、透明な樹脂、ガラス等を用いて形成され、少なくとも一部が透明である。また、電気配線40としてのフレキシブル配線基板41及び剛性部材30は、透明な接合材を介して互いに接合されている。一部が透明な部材で構成された環境発電装置1がカバー部材50を備える場合、カバー部材50は、透明な部位を露出させるために、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bと、それぞれの周囲に位置する剛性部材30の表面31の一部と、のみを被覆することが好ましい。なお、カバー部材50は、透明な材料で形成される場合には、図5及び図6に示したように、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bを含む剛性部材30の表面31全体を被覆していてもよい。このように、環境発電装置1の一部を透明な部材で構成することで、使用者から見て環境発電装置1と重なった遠方にある物体を、環境発電装置1を透過する光によって視認することができるので、視認性を向上させることができる。このことは、環境発電装置1を例えば窓枠等に吊り下げて使用する場合に特に有用である。また、環境発電装置1を窓枠等に吊り下げて使用する際に、室内に入る外光をより透過して、室内をより明るくする効果がある。また、環境発電装置1の一部を透明な部材で構成することで、デザイン性を高めることができる。
図7は、環境発電装置1の第1の変形例としての環境発電装置1aを示す平面図である。図7に示すように、環境発電装置1aは、剛性部材30に代えて剛性部材30aを備える点で、環境発電装置1と異なる。剛性部材30aは、図7の平面視で、環境発電モジュール10と重なっている部分の第2方向Bに沿う長さが、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bと重なっている部分の第2方向Bに沿う長さよりも、短い。なお、剛性部材30aにおいて、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bと重なっている部分の第2方向Bに沿う長さは、剛性部材30における長さと同じである。環境発電モジュール10は、第2方向Bに沿う40%以上の範囲に亘って、剛性部材30aと重なっていることが好ましい。このように、環境発電装置1aは、剛性部材30に代えて剛性部材30aを用いることで、環境発電モジュール10と重なっている部分の第2方向Bに沿う長さを短くすることができるので、小型化及び軽量化を図ることができる。また、デザイン性を向上させることができる。
図8は、環境発電装置1の第2の変形例としての環境発電装置1bを示す平面図である。図8に示すように、環境発電装置1bは、剛性部材30に代えて剛性部材30bを備える点で、環境発電装置1と異なる。第2方向Bにおいて、剛性部材30bの両端は、環境発電モジュール10の両端よりも環境発電モジュール10の内側に位置している。よって、剛性部材30bに配置された第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bは、第2方向Bにおいて、環境発電モジュール10の内側に位置している。詳細には、図8に示すように、接続ケーブル60の外部コネクタ61(図8では第1外部コネクタ61a)が第1コネクタ20a又は第2コネクタ20b(図8では第2コネクタ20b)に接続された状態では、外部コネクタ61は、第2方向Bにおいて、環境発電モジュール10の外側以外に位置している。換言すれば、外部コネクタ61の導電部材62側の端部は、第2方向Bにおいて、環境発電モジュール10の端部と同じ位置、又は、環境発電モジュール10の内側に位置している。環境発電モジュール10は、第2方向Bに沿う40%以上の範囲に亘って、剛性部材30bと重なっていることが好ましい。
図9は、環境発電装置1の第3の変形例としての環境発電装置1cを示す平面図である。図9に示すように、環境発電装置1cは、剛性部材30に代えて剛性部材30cを備える点で、環境発電装置1と異なる。剛性部材30cは、第2方向Bに沿う長さが、環境発電モジュール10に近いほど増大し、環境発電モジュール10の全範囲に亘って重なっている以外の点では、剛性部材30bと同様である。また、環境発電装置1cは、環境発電装置1bと同様、接続ケーブル60(図8参照)を構成要素として備えていてもよい。このように、環境発電装置1cは、環境発電装置1bと同様に取り扱い性を向上させることができると共に、環境発電装置1aと同様に環境発電モジュール10の剛性を高めることができる。
図10は、環境発電装置1の第4の変形例としての環境発電装置1dを示す平面図である。図10に示すように、環境発電装置1dは、剛性部材30に代えて剛性部材30dを備え、電気配線40に代えて電気配線40dを備える点で、環境発電装置1と異なる。剛性部材30dは、金属等の剛性の枠体である。電気配線40dは、フレキシブル配線基板であり、剛性部材30dによって周囲が覆われる位置に配置されている。電気配線40dは、剛性部材30dによって周囲が覆われる位置で、剛性部材30dの表面31の一部を構成している。環境発電モジュール10の第1取り出し電極17a及び第2取り出し電極17bは、それぞれ、剛性部材30dの表面31の一部を構成する電気配線40dと接触し、電気配線40dと電気的に接続されている。また、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bは、それぞれ、電気配線40dと接触し、電気配線40dと電気的に接続されている。このようにして、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bは、それぞれ、電気配線40dを介して、環境発電モジュール10と電気的に接続されている。このように、環境発電装置1dは、剛性の枠体である剛性部材30dと、剛性部材30dによって周囲が覆われる位置に配置されたフレキシブル配線基板である電気配線40dと、を備えるので、強度を保ちつつ、軽量化を図ることができる。更に、電気配線40dを透明なフレキシブル配線基板とすることで、透明性の高いデザインにすることができる。
図11は、環境発電装置1の第5の変形例としての環境発電装置1eを示す平面図である。環境発電装置1eは、機械コネクタ70を更に備える点で、環境発電装置1と異なる。機械コネクタ70は、外部コネクタ61、又は、外部コネクタ61から電気的接続機能を取り除いた、例えば可撓性の紐状部材の両端部に機械コネクタ70と接続可能なコネクタを備えた機械的接続部材と、機械的に接続可能なコネクタである。以下、機械コネクタ70の接続先として、外部コネクタ61を用いた例について説明するが、機械的接続部材も同様に用いることができる。機械コネクタ70は、環境発電モジュール10の裏面12において、縁部13とは反対側の縁部14に設けられている。詳細には、機械コネクタ70は、縁部14に重なり合うように設けられた剛性部71と、剛性部71に配置された2つの機械的接続部72と、を備える。剛性部71は、剛性部材30と同様の部材である。2つの機械的接続部72は、それぞれ、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bと同一の形状を有するが、外部コネクタ61と機械的にのみ接続可能であり、外部コネクタ61と電気的には接続できない。2つの機械的接続部72は、第2方向Bに沿って互いに離隔した位置に配置され、それぞれ、第2方向Bに沿って外部コネクタ61を接続可能である。このように、環境発電装置1eは、第1コネクタ20a及び第2コネクタ20bによる接続に加えて、機械コネクタ70によっても他の装置と接続できるので、他の装置との接続状態をより安定させることができる。
図12は、環境発電装置1の第6の変形例としての環境発電装置1fを示す平面図である。環境発電装置1fは、剛性部材30に代えて剛性部材30fを備えると共に、追加コネクタ80と、追加剛性部材90と、追加電気配線96と、導電部材86と、を更に備える点で、環境発電装置1と異なる。また、環境発電装置1fは、コネクタ20を単一のコネクタとして備える。
10 環境発電モジュール
11 環境発電モジュールの表面
12 環境発電モジュールの裏面
13 環境発電モジュールの裏面の縁部
14 反対側の縁部
16 太陽電池パネル
17 取り出し電極
17a 第1取り出し電極
17b 第2取り出し電極
20 コネクタ
20a 第1コネクタ
20b 第2コネクタ
21 接続部
30、30a〜30d、30f 剛性部材
31 剛性部材の表面
32 剛性部材の裏面
40、40d 電気配線
41 フレキシブル配線基板
50 カバー部材
51 固定部材
52 長尺部
53 留め部
60 接続ケーブル
61 外部コネクタ
61a 第1外部コネクタ
61b 第2外部コネクタ
62 導電部材
70 機械コネクタ
71 剛性部
72 機械的接続部
80 追加コネクタ
81 接続部
86 導電部材
90 追加剛性部材
91 追加剛性部材の表面
96 追加電気配線
A 第1方向
B 第2方向
C 厚み方向
T1 環境発電モジュールの厚み
T2 コネクタの厚み
T3 剛性部材の厚み
Claims (15)
- 可撓性を有する平板状の環境発電モジュールと、
外部コネクタを機械的かつ電気的に接続可能なコネクタと、
平板状の剛性部材と、
前記剛性部材の表面の一部を構成する電気配線と、を備え、
前記環境発電モジュールは、裏面の縁部が前記剛性部材の前記表面に配置され、
前記コネクタは、前記剛性部材の前記表面のうち、前記環境発電モジュールから離隔した位置に配置され、前記電気配線を介して前記環境発電モジュールと電気的に接続されている、環境発電装置。 - 前記コネクタは、第1コネクタ及び第2コネクタを含み、
前記第1コネクタ及び前記第2コネクタは、前記環境発電モジュールの平面視において、前記剛性部材に対して前記環境発電モジュールが位置する方向に沿う第1方向とは直交する第2方向に沿って互いに離隔した位置に配置され、それぞれ、前記第2方向に沿って前記外部コネクタを接続可能である、請求項1に記載の環境発電装置。 - 前記環境発電モジュールは、前記第2方向に沿う40%以上の範囲に亘って、前記剛性部材と重なっている、請求項2に記載の環境発電装置。
- 前記第1コネクタ及び前記第2コネクタのうち少なくとも一方は、前記第2方向において、前記環境発電モジュールの内側に位置する、請求項2又は3に記載の環境発電装置。
- 前記第1コネクタ及び前記第2コネクタのうち少なくとも一方に脱着可能な前記外部コネクタを含む接続ケーブルを更に備え、
前記外部コネクタは、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタに接続された状態で、前記第2方向において、前記環境発電モジュールの外側以外に位置する、請求項4に記載の環境発電装置。 - 前記環境発電モジュールは、前記裏面の前記縁部に位置する第1取り出し電極及び第2取り出し電極を有し、
前記第1コネクタは、前記電気配線を介して前記第1取り出し電極及び前記第2取り出し電極と導通可能であり、
前記第2コネクタは、前記電気配線を介して前記第1取り出し電極及び前記第2取り出し電極と導通可能である、請求項2から5のいずれか一項に記載の環境発電装置。 - 前記剛性部材は、前記表面に前記電気配線が一体的に形成されたリジット基板である、請求項6に記載の環境発電装置。
- 前記電気配線は、フレキシブル配線基板であり、前記剛性部材の一部を被覆することで、前記表面の一部を構成している、請求項6に記載の環境発電装置。
- 前記フレキシブル配線基板は少なくとも一部が透明であり、
前記剛性部材は少なくとも一部が透明であり、
前記フレキシブル配線基板及び前記剛性部材は、透明な接合材を介して互いに接合されている、請求項8に記載の環境発電装置。 - 前記剛性部材は、剛性の枠体であり、
前記電気配線は、フレキシブル配線基板であり、前記剛性部材によって周囲が覆われる位置に配置されている、請求項6に記載の環境発電装置。 - 外部コネクタを機械的かつ電気的に接続可能な追加コネクタと、
平板状の追加剛性部材と、
前記追加剛性部材の表面の一部を構成する追加電気配線と、
前記コネクタと前記追加コネクタとを電気的に接続する導電部材と、を更に備え、
前記環境発電モジュールは、前記裏面の前記縁部のうち、一方側の一部が前記剛性部材の前記表面に配置され、かつ、他方側の一部が前記追加剛性部材の表面に配置され、
前記追加コネクタは、前記追加剛性部材の前記表面のうち、前記環境発電モジュールから離隔した位置に配置され、前記追加電気配線を介して前記環境発電モジュールと電気的に接続されている、請求項1に記載の環境発電装置。 - 前記環境発電モジュールの前記裏面において、前記縁部とは反対側の縁部に設けられた、外部コネクタと機械的に接続可能な機械コネクタを更に備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の環境発電装置。
- 前記コネクタの厚みは、前記環境発電モジュールの厚みよりも大きい、請求項1から12のいずれか一項に記載の環境発電装置。
- 前記コネクタはメス型コネクタである、請求項1から13のいずれか一項に記載の環境発電装置。
- 前記剛性部材の前記表面側において、少なくとも前記コネクタの一部を覆うカバー部材を更に備える、請求項1から14のいずれか一項に記載の環境発電装置。
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