(57)【要約】【課題】太陽電池付き発光体装置をそのままの状態で傷めることなく密封でき、密封性、防水性及び強度が高く、耐久性のあるガラス筐体及びこれを用いた太陽電池付き発光体装置を提供する。【解決手段】第１のガラス容器（１１）と第２のガラス容器（１２）とからなる内部空間に、太陽電池（１４）と電力を蓄える蓄電装置（１６）とこの電力を用いて夜間発光する発光体（１５）を収納し、２つのガラス容器を接合し、前記接合部の外側から疎水性樹脂を塗布し、その上からガラスクロス（１３）を巻き付けて前記疎水性樹脂を含浸させ、前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の側面を補強し、平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面であり、前記透明面の内側に太陽電池（１４）と発光体（１５）を配置する。【選択図】図３
2006001827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス容器と第２のガラス容器とが密閉されたガラス筐体であって、
前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器とを内部に空間を形成させて接合し、
前記接合部の外側から疎水性樹脂を塗布し、その上からガラスクロスを巻き付けて前記疎水性樹脂を含浸させ、前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の側面を補強し、
平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面とすることを特徴とするガラス筐体。
【請求項２】
前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の接合が、縁面同士の重ね合わせであり、前記重ね合わせ部に樹脂接着剤を塗布して接着した構造である請求項１に記載のガラス筐体。
【請求項３】
前記樹脂接着剤は、ポリウレタン系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニール樹脂系、フェノール樹脂系、ポリエステル系又はアクリル酸エステル系接着剤である請求項２に記載のガラス筐体。
【請求項４】
前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の接合が、前記第１のガラス容器の内周面に前記第２のガラス容器の外周面が接触する状態で収納したカップリング構造である請求項１に記載のガラス筐体。
【請求項５】
前記疎水性樹脂はポリエステル系樹脂である請求項１に記載のガラス筐体。
【請求項６】
前記ガラスクロスの目付けは１００〜６００ｇ／ｍ2の範囲である請求項１に記載のガラス筐体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のガラス筐体の内部空間に、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電された電力を用いて夜間発光する発光体を組み込み、
平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面であり、前記透明面の内側に前記太陽電池と前記発光体が配置されていることを特徴とする太陽電池付き発光体装置。
【請求項８】
前記平面及び裏面の両面が透明面であり、一方の透明面の内側に前記太陽電池と前記発光体が配置されており、他方の透明面の内側には前記発光体が配置されている請求項７に記載の太陽電池付き発光体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封性、防水性及び強度が高く、耐久性のあるガラス筐体及びこれを用いた太陽電池付き発光体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池で発電された電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電された電力を用いて夜間発光する発光体装置を組み込んだ太陽電池付き発光体装置は、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１は、昼間の太陽光を太陽電池により発電させ、この電力は電気二重層キャパシタに蓄電させ、この蓄電力を用いて夜間発光ダイオード（ＬＥＤ）で発光させる発光体装置において、太陽電池は昼間が雨天もしくは曇天であっても夜間の照明に必要な電力を発電させることができ、又は日陰の場所にて設置可能であり、電気二重層キャパシタは当日分の負荷電力を供給するだけの蓄電容量を有する技術を開示している。またその用途として、道路標識、表示灯、屋外装飾灯等が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１７７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記特許文献１の太陽電池付き発光体装置を実際の道路標識、表示灯、屋外装飾灯等に応用しても、湿気や水分の浸入により破壊されてしまい、耐久性が短いという問題があった。この問題は、従来は装置のパッケージングを樹脂成形体（プラスチック）で行っていたことに起因する。プラスチックは初期の密封性及び防水性が高くても、長期使用により、脆性破壊したりシール部が破損して、長期耐久性に問題があった。これを改善するため、ガラスの一体成形も考えられるが、内部に半導体膜を含む太陽電池、ＬＥＤ、制御回路等を含み、高温に弱い精密機器をガラスの溶融温度で一体成形することはさらに困難を伴う。
【０００４】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、太陽電池付き発光体装置をそのままの状態で傷めることなく密封でき、密封性、防水性及び強度が高く、耐久性のあるガラス筐体及びこれを用いた太陽電池付き発光体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のガラス筐体は、第１のガラス容器と第２のガラス容器とが密閉されたガラス筐体であって、前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器とを内部に空間を形成させて接合し、前記接合部の外側から疎水性樹脂を塗布し、その上からガラスクロスを巻き付けて前記疎水性樹脂を含浸させ、前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の側面を補強し、平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面とすることを特徴とする。
【０００６】
本発明の太陽電池付き発光体装置は、前記のガラス筐体の内部空間に、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電された電力を用いて夜間発光する発光体を組み込み、平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面であり、前記透明面の内側に前記太陽電池と前記発光体が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のガラス筐体は、第１のガラス容器と第２のガラス容器とを内部に空間を形成させて接合し、前記接合部の外側から疎水性樹脂を塗布し、その上からガラスクロスを巻き付けて前記疎水性樹脂を含浸させ、前記第１のガラス容器と前記第２のガラス容器の側面を補強しているので、内部に照明装置やカメラ等防水密封が必要な筐体を提供できる。
【０００８】
また本発明の太陽電池付き発光体装置は、第１のガラス容器と第２のガラス容器とで形成される内部空間に太陽電池付き発光体装置をそのままの状態で傷めることなく密封でき、密封性、防水性及び強度が高く、耐久性のあるガラス筐体を提供できる。また、少なくとも平面及び裏面のうち少なくとも一面は透明面であるので、この面を太陽電池が太陽光を受光する面及び発光体装置が発光する面として使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のガラス筐体は、まず第１のガラス容器と第２のガラス容器とを内部に空間が形成できるように接合する。第１及び第２のガラス容器は、例えば底と周囲壁からなるガラス製容器があり、このような容器は、壁面、天井、床面などの装飾に使用される装飾ガラス等として市販されているものも使用できる。このような容器を二つ突き合わせて接合してもよいし、前記のような容器を第一の容器とし底の浅い蓋型の容器を第二の容器としてもよい。
【００１０】
第１のガラス容器と第２のガラス容器の接合が、縁面同士の重ね合わせであり、重ね合わせ部に樹脂接着剤を塗布して接着して密閉することが好ましい。樹脂接着剤はガラス接合用接着剤であればどのようなものでも使用できる。例えばポリウレタン系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニール樹脂系、フェノール樹脂系、ポリエステル系又はアクリル酸エステル系接着剤等が好ましい。とくにポリウレタン系接着剤は、ガラスとの濡れ性が良く、溶剤も不要であり、作業性も良好であることから好ましい。樹脂接着剤は室温硬化型のものが好ましい。内部に収容する太陽電池付き発光体装置を傷めないためである。
【００１１】
別の方法としては、記第１のガラス容器と第２のガラス容器の接合が、第１のガラス容器の内周面に第２のガラス容器の外周面が接触する状態で収納したカップリング構造としてもよい。
【００１２】
前記のようにして二つのガラス容器を接合した後、この接合部の外側から疎水性樹脂を塗布し、乾燥前に上からガラスクロスを巻き付けて前記疎水性樹脂をガラスクロスに含浸させ、その後乾燥させる。このようにすると、ガラスクロスはガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）と同様な状態となり、前記２つのガラス容器の側面から全体を補強することになる。ここで疎水性樹脂を使用するのは、密封性及び防水性を高めるためである。疎水性樹脂はポリエステル系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹脂はガラス容器及びガラスクロスと濡れ性があり、両者を接着一体化するのに適している。疎水性樹脂は室温硬化型のものが好ましい。内部に収容する太陽電池付き発光体装置を傷めないためである。
【００１３】
前記ガラスクロスの目付けは１００〜５００ｇ／ｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ2の範囲である。このガラスクロスは、前記２つのガラス容器の側面を１〜２回程度巻き付ける。１回巻き付けるだけでも十分な強度と耐久性を有する。
【００１４】
本発明は樹脂を含浸させた状態のガラスクロスを巻きつけているが、取り外しはそれほど困難ではなく、ガラス筐体内部に収納した太陽電池付き発光体装置に不具合が生じた場合は、ガラスクロスを剥ぎ取り、接合部の樹脂をカッターナイフで切り取るか、又はカップリング接合の場合は２つの容器を分離することにより、内部の装置を取り出すことができる。これにより、いわゆるリペアー性も有する。
【００１５】
本発明の太陽電池付き発光体装置においては、平面及び裏面のうち少なくとも一面の透明面の内側に太陽電池と発光体を配置する。このようにすると、路面や壁面に埋め込む灯として有用である。また、平面及び裏面の両面が透明面であり、一方の透明面の内側に太陽電池と前光体が配置されており、他方の透明面の内側には発光体を配置しても良い。このようにすると、両面発光が可能になるので、ベランダや仕切り壁に埋め込む灯として有用である。
【実施例】
【００１６】
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されない。
【００１７】
（実施例１）
図１は本実施例のガラス筐体の断面図である。このガラス筐体１は、第１のガラス容器２と、第２のガラス容器３とが接合されることにより形成されている。第１のガラス容器２及び第２のガラス容器３の厚みは特に限定されないが、強度等を考慮すると、２ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。本実施の形態では、ガラス筐体１の外形は円柱状であり、高さ１３０ｍｍ、直径１５０ｍｍであった。ガラスの厚みは３ｍｍとした。４は接合樹脂、５は樹脂含浸ガラスクロスである。ガラス筐体１の内部空間は密閉されている。上下面は透明である。
【００１８】
図２Ａ〜Ｄは図１に示すガラス筐体１の製造工程を示す断面図である。図２Ａは、接合樹脂４としてポリウレタン系接着剤（“エスコー♯０４５９３"（商品名）、コニシ株式会社製）を用い、二つのガラス容器２，３を互いに接合した状態である。この接着剤の性状は半ねりのゼリー状であった。室温（２５℃）で接合し、この温度で半日〜１日静置しておくことにより、接合は完成した。
【００１９】
次に図２Ｂに示すように、ガラス筐体１の胴部にポリエステル樹脂（“ポリライトＦＨ−１２３−Ｗ"（商品名）、大日本インキ化学工業株式会社製）６を厚み２ｍｍとなるように塗布した。この樹脂は液体であった。次に、ポリエステル樹脂６が濡れている間に上から厚み１ｍｍのガラスクロス（日東紡績株式会社製“チョップドストランドマット"（商品名）、目付け：３００〜３１０ｇ／ｍ2）７を側面に１周巻き付けた（図２Ｃ）。数分間でガラスクロス７内にポリエステル樹脂６は浸み込み、含浸状態となった。５は樹脂含浸ガラスクロスである。この状態で室温下１日間静置して樹脂を硬化させた（図２Ｄ）。
【００２０】
得られたガラス筐体の重量は４５０ｇであった。このガラス筐体は、接合部分が強固に保護されて水や湿気の浸入を防ぐことができ、加えて外側から樹脂含浸ガラスクロスで補強されているので、剛構造となり、より効果的に接合部分の歪や破断を防ぐことができた。具体的には３０日間水中に置いて浸水試験をしたが、内部に水や湿気の浸入は認められなかった。
【００２１】
（実施例２）
本実施例は、ガラス筐体の片面が透明面であり、前記透明面の内側に前記太陽電池と前記発光体が配置されている例である。
【００２２】
図３Ａは本実施例のガラス筐体の中に太陽電池付き発光体装置を組み込んだときの斜視図、図３Ｂは同Ｉ−Ｉ線の断面図である。図３Ａ−Ｂにおいて、１０は太陽電池付き発光体装置、１１はガラス上容器、１２はガラス下容器、１３は樹脂含浸ガラスクロス、１４は太陽電池、１６は太陽電池で発電された電力を蓄える電気二重層キャパシタなどの蓄電装置及び制御回路部である。太陽電池、発光体、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置及び制御回路部の一式は市販品をそのまま使用できる。上面は透明であった。太陽電池付き発光体装置全体の大きさは、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ５５ｍｍ、ガラス製上容器１１の上面の厚さは１５ｍｍ、側面の最も厚い部分は１７ｍｍ、最も薄い部分は１２ｍｍであり、ガラス製下容器の下面の厚さは１５ｍｍ、側面の厚さは１０ｍｍであった。太陽電池１４は発光体１５の上下又は左右２列に配置するのが好ましい。
【００２３】
ガラス筐体への組み込み方法は、ガラス製の上容器１１の内部に上面に向けて太陽電池１４、発光体１５を収納し、下容器１２に電気二重層キャパシタなどの蓄電装置及び制御回路部１６の一式を収納し、ガラス製上容器１１の内周面に下容器１２の外周面が接触する状態ではめ込んだ。すなわち、カップリング構造とした。次にガラス筐体の胴部と底部にポリエステル樹脂（“ポリライトＦＨ−１２３−Ｗ”（商品名）、大日本インキ化学工業株式会社製）を厚み２ｍｍとなるように塗布した。この樹脂は液体であった。次に、ポリエステル樹脂が濡れている間に上から厚み１ｍｍのガラスクロス（日東紡績株式会社製“チョップドストランドマット"（商品名））を１周巻き付け、底部にガラスクロスを貼り付けた。数分間でガラスクロス７内にポリエステル樹脂は浸み込み、含浸状態となった。１３は樹脂含浸ガラスクロスである。この状態で室温下１日間静置して樹脂を硬化させた。
【００２４】
製作された太陽電池付き発光体装置１０のガラス筐体は、接合部分が強固に保護されて水や湿気の浸入を防ぐことができ、加えて外側から樹脂含浸ガラスクロスで補強されているので、剛構造となり、より効果的に接合部分の歪や破断を防ぐことができた。具体的には３０日間水中に置いて浸水試験をしたが、内部に水や湿気の浸入は認められなかった。さらに、この太陽電池付き発光体装置１０を公園の歩道や家庭の庭石の間に表面の透明面が上になるように埋め、３月間の耐久テストを行ったが、水や湿気の浸入はまったく見られなかった。
【００２５】
（実施例３）
実施例３は、平面及び裏面の両面が透明面であり、一方の透明面の内側に太陽電池と前光体が配置されており、他方の透明面の内側には発光体を配置した例である。
【００２６】
図４Ａは本実施例におけるガラス筐体の中に太陽電池付き発光体装置を組み込んだときの正面斜視図、図４Ｂは同裏面斜視図、図４Ｃは図４ＡのII−II線断面図である。図４Ａ−Ｃにおいて、第１のガラス容器２１と第２のガラス容器２２との内部空間に太陽電池２４と発光体２５，２６と蓄電装置及び制御回路部２８を組み込み、発光体２５，２６間を電気的に接続している。２７は接合樹脂、２３は樹脂含浸ガラスクロスであり、それぞれ実施例１で説明したのと同様である。全体の大きさは縦１９０ｍｍ、横１９０ｍｍ、厚さ９５ｍｍ、第１のガラス容器２１と第２のガラス容器２２の透明面の厚さはそれぞれ１０ｍｍ、側面の厚さはそれぞれ３ｍｍとした。
【００２７】
太陽電池２４と発光体２５は、第１のガラス容器２１の透明面に向かって配置し、この面で昼間は太陽光線を受けて太陽電池で発電し、蓄電装置で蓄電させた。そして、夜間は正面側の発光体２５と裏面側の発光体２６から両面発光させた。太陽電池２４は発光体１２の上下又は左右２列に配置するのが好ましい。
【００２８】
製作された太陽電池付き発光体装置２０のガラス筐体は、接合部分が強固に保護されて水や湿気の浸入を防ぐことができ、加えて外側から樹脂含浸ガラスクロスで補強されているので、剛構造となり、より効果的に接合部分の歪や破断を防ぐことができた。具体的には３０日間水中に置いて浸水試験をしたが、内部に水や湿気の浸入は認められなかった。さらに、この太陽電池付き発光体装置２０を家庭の敷地と一般道路との境界の仕切り壁（塀）に、第１のガラス容器２１の透明面（太陽電池２４と発光体２５の面）を南面とし、発光体２６の面を北面として埋め込んだ。この状態で３月間の耐久テストを行ったが、水や湿気の浸入はまったく見られず、夜間両面発光できた。同様にベランダの壁に、第１のガラス容器２１の透明面（太陽電池２４と発光体２５の面）を南面とし、発光体２６の面を北面として埋め込んだ。この状態で３月間の耐久テストを行ったが、水や湿気の浸入はまったく見られず、夜間両面発光できた。
【００２９】
本発明のガラス筐体及びこれを用いた太陽電池付き発光体装置は、道路標識灯、安全標識灯、安全鋲、表示灯、屋外装飾灯、仕切り壁灯、ビル壁面への埋め込み灯、非常灯、街灯、庭園灯、水上ブイの信号照明灯等の様々な用途に有用である。本発明のガラス筐体の他の用途は、照明、信号、カメラ、全地球位置発見システム（ＧＰＳ）、電波発信機等を収納する容器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明の実施例１におけるガラス筐体の断面図である。
【図２】図２Ａ〜Ｄは図１に示すガラス筐体の製造工程を示す断面図である。
【図３】図３Ａは本発明の実施例２におけるガラス筐体の中に太陽電池付き発光体装置を組み込んだときの斜視図、図３Ｂは図３ＡのＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図４Ａは本発明の実施例３におけるガラス筐体の中に太陽電池付き発光体装置を組み込んだときの正面斜視図、図４Ｂは同裏面斜視図、図４Ｃは図４ＡのII−II線断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  ガラス筐体
２  第１のガラス容器
３  第２のガラス容器
４，２７  接合樹脂
５，１３，２３  樹脂含浸ガラスクロス
６  含浸用樹脂
７  ガラスククロス
１０，２０  太陽電池付き発光体装置
１１  ガラス上容器
１２  ガラス下容器
１４，２４  太陽電池
１５，２５，２６  発光体
１６，２８  蓄電装置及び制御回路部
２１  第１のガラス容器
２２  第２のガラス容器
【図１】
2006001827.tif 000003
【図２】
2006001827.tif 000004
【図３】
2006001827.tif 000005
【図４】
2006001827.tif 000006