(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防水性で可膨張式の太陽光発電ランプであって、
複数の平坦な端壁部および側壁を有する、折りたたみ式の半透明又は透明なハウジングと、
前記ハウジングを膨張させるための弁と、
前記複数の平坦な端壁部および側壁の間の水密シールであり、
各平坦な端壁部は、内側端壁部と、外側端壁部と、前記内側端壁部と前記外側端壁部との間においてシールされる剛性の反射パネルとを含む、水密シールと、
発光ダイオード（ＬＥＤ）の平面配列を含み、一方の端壁部にあるプリント回路基板と、
複数の前記平坦な端壁部の１つに設けられ、前記ＬＥＤの上方に位置するアパーチャを有する反射面と、
前記ＬＥＤを給電し、前記プリント回路基板に取り付けられる充電式バッテリーと、
前記プリント回路基板に前記ＬＥＤの平面配列と対向して設けられ、前記充電式バッテリーを充電するように適合される太陽光パネルとを含み、
前記プリント回路基板は、前記充電式バッテリー、前記ＬＥＤ、前記太陽光パネル、および前記ＬＥＤをオンおよびオフするスイッチに動作可能に接続される、
太陽光発電ランプ。
【請求項２】
前記剛性の反射パネルは、１つの端壁部の露出する内面全体を実質的に被覆する、
請求項１に記載の太陽光発電ランプ。
【請求項３】
前記ハウジングは、水密にシールされ、可撓性である、
請求項１に記載の太陽光発電ランプ。
【請求項４】
前記バッテリーは、厚さが５ｍｍ未満、容量が１０００ｍＡｈ、及びノミナル動作電圧が３．７Ｖであるリチウムイオンポリマーバッテリーパックであり、前記ＬＥＤの平面配列は、前記バッテリーによって給電され、円状に配置される８個のＬＥＤからなり、それぞれ９０ルーメンにおける最大動作電流は３２０ｍＡである、
請求項１に記載の太陽光発電ランプ。
【請求項５】
複数の平坦な端部の１つまたは双方に取り付けられるハンドルをさらに含む、
請求項１に記載の太陽光発電ランプ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電照明装置の分野に関する。詳細には、本開示は、可膨張式かつ折りたたみ式の太陽光発電ランプに関する。この可膨張式かつ折りたたみ式の太陽光発電ランプにより、電力へのアクセスが不安定な人々（例えば、発展途上諸国および災害被災者の人々）に対し、低コストの照明が人々に提供される。本ユニットは、エネルギー効率が良く、環境に優しくかつ持ち運び可能な照明代替物として先進諸国においても用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ２０１２／０１２０６４２（Ｓｈｒｅｓｈｔａ）およびＵＳ２０１２／０２２４３５９（Ｃｈｕｎ）は、可膨張式のソーラーライトに関連する公開米国出願である。この開示の装置の場合、不便な形状であり、また、十分な光拡散能力が不足している。
【発明の概要】
【０００３】
よって、一局面において、本発明は、折りたたみ式の太陽光発電ランタンであり、折りたたみ式ランタンハウジングと、太陽光パネルと、充電式リチウムイオンバッテリーと、ＬＥＤ照明と、回路基板とを含む。この充電式バッテリーは、折りたたみ式ランタンハウジングを直射日光下に４〜５時間置いておくことによって完全に充電される。
【０００４】
実施形態において、本ランタンは、複数の平坦な円形の端壁部および１つの側壁を含む折りたたみ式の半透明のハウジングを有するランプの形態をとる。このようにして、膨張時に自立する円筒形状を形成するように、本ランプは載置される。弁は、折りたたみ式ハウジングを膨張させるために設けられる。複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）の平面配列は、一方の端壁部にあるプリント回路基板上に配置される。プリント回路基板は、ＬＥＤを給電する充電式バッテリーと、充電式バッテリーを充電するように適合された太陽光パネルと、ＬＥＤをオンおよびオフするためのスイッチとに動作可能に接続される。好適な実施形態において、本装置から拡散される光を増加させるために、各端壁部にある反射面が互いに対向する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による太陽光発電ランプの斜視図である。
【０００６】
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの太陽光発電ランプを下側からみた斜視図である。
【０００７】
【図２】図２は、図１Ａの太陽光発電ランプの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１の実施形態を参照すると、折りたたみ式ハウジング１００は半透明であり、好適には透明のプラスチック材料、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）によって構成されるが、使用される材料は重要ではなく、別の適切な半透明かつ可撓性の材料、例えば、ポリエチレンが利用可能である。ハウジング１００は、円筒形の側壁１４と、平坦な円形の上端壁部１３と、平坦な円形の下端壁部１６とを含む。複数の平坦な端壁部は、ランプが膨張時に自立する円筒形状を形成するために十分な剛性を有する。好適には、ハンドル１７もハウジングと同じ可撓性のプラスチック材料によって構成されることによって、ランプを壁や天井に容易に取り付けたり、必要に応じて持ち運んだりすることができる。最も好適な実施形態において、図１Ｂに示すように、第２のハンドル１７２が反対側の端壁部１６に設けられる。
【０００９】
図２の分解図に示すように、上端壁部１３は、好適には、内側上部１３４および外側上部１３２を含む。下端壁部１６は、内側下部１６２および外側下部１６４を含む。内側および外側上部１３２、１３４は、側壁１４に対してシールされて、上部反射体１２５を互いに水密に封入する。ハウジングをＩＰ６７として知られる侵入保護レベルまでシールすると好ましい場合が多い。ＩＰ６７は、埃および汚染物質の侵入から保護されるとともに、水中の１５ｃｍおよび１ｍの間において３０分間の一時的浸水から保護される。上部反射体１２５は、下端壁部に配置される複数のＬＥＤ２８と直接対向する反射面を有し、反射コーティングが施されたＰＶＣ、反射コーティングを有するカード用紙、またはハウジング端壁部１３に剛性を持たせ、かつ複数のＬＥＤ２８からの光を反射する他の適切な材料によって構成される。
【００１０】
類似の配置構成が下端壁部１６に設けられ、下部反射体１６６は、反射コーティングされた材料によって形成される。下部反射体には、各ＬＥＤ照明２８の上方に位置する複数のアパーチャ４４が設けられる。アパーチャ４４には、開口部を閉鎖するための拡散スクリム材料が設けられ得る。
【００１１】
複数のＬＥＤ照明２８は、本装置の端壁部にあるプリント回路基板２００上に順々に設けられる。複数のＬＥＤを給電するように適合された充電式バッテリー４０は、充電式バッテリー４０を充電するように適合された太陽光パネル２０２（図１Ｂに図示）に対向するプリント回路基板２００上に設けられる。太陽光パネルは、下部フレーム１６０内の１つのアパーチャを通じ、透明な外側下部１６４を通じて日光にさらされる。プリント回路基板は、両面テープ２０２により下部フレーム部材１６６へ取り付けられる。
【００１２】
本発明において用いられる太陽光パネルは、小型ＬＥＤ配列を給電するように適合された当該分野において公知のものから選択され得る。適切な太陽光パネルとしては、開回路電圧が４．３Ｖ、短絡電流が約３．５Ａ、および最適な動作電圧が２．６Ｖの多結晶の５Ｖ／１３０ｍＡ配列がある。一般的に、太陽光パネルが直射日光に対して平坦に配置された場合、充電式バッテリーを完全に充電するには４〜８時間かかり、十分な充電を行うためには、６時間を超える光が必要となり、一旦最大限に充電すれば好適には８時間を超える光が必要となる。本発明の範囲内において任意の数のＬＥＤが利用可能であるが、６〜１０個のＬＥＤが好適であり、８個が最も好適である。これらのＬＥＤにより、利用可能な照明を用いて１０平方フィートの面積を照らすために十分な４０００ｍｃｄの光源が得られる。実施形態において、多色のＬＥＤが用いられ得る。多色ＬＥＤの利用は、例えば、赤色または黄色で緊急事態を示したり、または装飾したりする際に機能的であり得る。
【００１３】
充電式バッテリー４０は、好適には、薄型のリチウムイオンポリマーバッテリーであり、プリント回路基板上に容易に組み込むことができる。最も好適な実施形態において、充電式バッテリーの厚さはわずか約５ｍｍであり、容量は１０００ｍＡｈであり、ノミナル動作電圧は３．７Ｖである。ここで、複数のＬＥＤの平面配列は、円状に配置された８個のＬＥＤからなり、バッテリーによって給電される。好適な実施形態において、各ＬＥＤの最大動作電流は、９０ルーメン（高出力）において３２０ｍＡであり、７０ルーメン（低出力）において２２０ｍＡである。
【００１４】
プリント回路基板２００は、バッテリー４０によるＬＥＤの給電を制御する。ユーザは、ＬＥＤを給電するために、ランプの外部に配置された電力スイッチ２０４を作動させる。実施形態において、回路基板は、３つの照明レベル、すなわち、低出力、高出力および間欠を制御する。装置のオンおよびオフに用いられるものと同じ電力スイッチを押下することにより、これらのレベルが得られる。例えば、低出力の場合はスイッチを１回押下し、高出力の場合は２回押下し、間欠の場合は３回押下し、装置をオフするには４回押下すればよい。この目的に適するマイクロチップの調達は、当業者の技術の範囲内である。
【００１５】
ハウジングは折りたたみ式であり、好適には上端壁部１３を貫通する弁１２３によって可膨張式となる。ハウジングが膨張するように、アパーチャは、ハウジング内部の上部反射体と内側上部の中に設けられる。その結果、低コストであり、軽量かつ耐久性のある照明ソリューションが必要な人々に提供される。
【００１６】
上記の好適な実施形態の記載は、本発明を限定するものではない。本発明は、後述する複数の請求項によって定義される。上記の記載は、記載されている実施形態の改変例を実行するための十分な情報を当業者に提供するものである。１つの実施形態と関連して述べた特徴点および改良点は、本発明の範囲内において他の実施形態と組み合わせることが可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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