(57)【要約】　　　（修正有）【課題】反射板自体の対候性、防塵性、防錆性の向上及び軽量化した小型太陽電池の採光装置を提供する。【解決手段】上底板１と基台４を有す透明筒体側面２をもって太陽光発電パネル３を覆い立体化して側面からの採光とすることで、採光面積の拡張化と汚れの付着しにくい垂直面の効果により防塵性の向上と全方位からの採光を可能にした。【選択図】　図１
0003099723.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電パネルへの透明筒体側面からの採光システム。
【請求項２】
同上透明筒体に内装固定される軽量反射板装置。
【請求項３】
移動体設置の太陽光発電装置用反射板方位制御装置。
【請求項４】
同上太陽光発電装置の垂直積層ユニット。
【請求項５】
同上太陽光発電装置とガイドベーン付きクロスフロー型風力
発電装置とのダイレクト垂直積層ユニット。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
太陽光発電装置
太陽光発電パネルへの採光システム
太陽光発電装置に関する反射板
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽光発電パネル面は、強化プラスチック等の平板でガードされているだけで、側面からの立体採光構造となっていない。
また、反射板は作動の有無に関係なく太陽光発電パネルの北側に設置される構造となっており、程度の差はあれ対候性に備えた剛性を有すものとなっている。また、反射板自体の防塵装備も無い。
加えて、太陽パネルと反射板が伴に移動し得る構造となっておらず、反射板軽量化の配慮も無く、方位制御装置も組まれていない。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
従来の太陽光発電装置は、起電力がある程度大きくなければならないものから普及し、屋根上等への固定設置されることが多く、このため敷設面積も大きく格別の除塵装置がなくとも十分実用化に耐えて来た。
ところが、近年、太陽光発電装置は小型分散型独立電源として屋外に使われだし、かなり広域に散在することから、それら保全を目的とするメンテナンスの上で防塵性の改善はもとより小型太陽光発電装置が抱える独自の問題解決や発電効率の現実的向上が強く求められていた。
屋外での積雪や鳥の糞害や砂塵や煤塵などの汚れの堆積による起電力低下は深刻な問題であり、特に道路標識等に使用される太陽光発電パネル面積のように小さくなればなるほど表面の汚れが著しく発電効率を低下せしめることは知られており、その抜本的解決が望まれていた。
一方、小さな太陽光発電パネルをカバーすべく、反射板による発電効率アップに類する案件に接するが、反射板自体の防塵性の配慮が無いばかりか屋外での対候対策や除塵対策まで配慮せねばならず、少なからず剛性を有す構造体である必要から費用が嵩み実用化の域に達しておらず多くの深刻な課題は解決されていない。
また、移動体や回転体への設置を前提とした太陽光発電装置と反射板とを一体化せしめ、全方位に移動する太陽光発電パネル３に対応可能な自動方位制御システムと側面採光システムとの組み合わせには接し得ていない現況にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の如き課題を解決するため、汚れは主に太陽光発電パネル上面に堆積し垂直面には堆積しづらい性質を利用して、上底板１と基台４を有す透明筒体側面２をもって太陽光発電パネル３を覆い立体化して側面からの採光とすることで防塵性の向上と全方位からの採光を可能にした。
同時に、対候性・防錆性が飛躍的に高まり、内部に極めて軽量な反射板を設けることが可能となり、反射板製造コストの削減と方位制御の可能性を引き出し、太陽光発電パネルの起電力向上を可能とした。
加えて、太陽光発電パネルの多段階垂直積層も容易に出来、水平面に大きなスペースが無い場所での設置が可能となり、太陽光発電装置Ａと風力発電装置Ｂとの一体化ユニットも容易に出来る組立自在な構造体となっている。
【０００５】
【考案の実施の形態】
主として、小面積の太陽光発電パネル３の採光システムとして図１の如きシンプルな構造のままで実施されても、その対候性と防塵性の向上とメンテナンスの軽減化において、反射板５が無くとも十分効果が期待される。
さらに、方位を固定して設置される例えば道路標識用電源として使用される場合は図２の如く上底板１と基台４を有す透明筒体側面２の内部に例えば反射シートのような極めて加工性が良く安価で軽量のものを一定の形状と面積をもって固定設置しただけでも、反射板５自体の防塵性を損なう事無く太陽光発電パネル３の起電効率を高めることから、対候性・防塵性・発電効率の向上が期待できる。
図３における方位制御機能を有す反射板５は、比較的速度が低く限られたエリアを対象とする移動体や回転体を対象としており、移動体に設置された太陽光発電パネル３の方位が変動すると磁気方位センサー７が反応し、電子制御回路１０を通してステッピングモータ８がコントロールされ、モータ回転軸７に連動する反射板ホルダ６に係止された反射板５が透明筒体側面２の内周沿いに回転し、一定の方位に制御され、太陽光発電パネル３の発電効率を向上させる。尚、上記電気関連装置は図示されない電線を通して蓄電部から電源が供給されている。
上記方位制御は必要最小限度の仕様であり、当然、より高速で広域移動する場合は、ＧＰＳ・シリコン振動型ジャイロ・電波時計・ＩＣチップなど追加を要するが、考案の趣旨を鑑み図示を割愛した。
図４と図５は、本装置の構造上の特徴を生かすべく垂直一体型積層ユニットの使用実施例を図示した物である。
【０００６】
【実施例】
なお、本考案の実施に当って次の如きことができる。
１．　図１は、本考案を解かり易く単純化して基本的機構を図示したものであり、透明筒体の形状は円筒形に限定されるものではない。また上底板１や下底板４も円形に限定されるものではなく、用途や製造コスト・デザインなどを勘案して大きさ・形状・材質・透明度など自在性を有す物である。また太陽光発電パネルの形状も円形に限定されるものではなく、四角形や多角形でも本考案の効果を有すものであり、設置角度も水平に限定されるものではなく、方位が定まった設置仕様の場合は、適切な角度に固定しての仕様も可能である。
２．　図２は、図１の基本透明筒体内部に設置される反射板５を解かり易く単純化して図示したものであり、形状は台形に限定されるものではなく、如何なる形状への対応も出来る。材質も強度や汚れ等を気にすることなく選定でき、例えば反射シートの如き自由裁断又は真空成型などにて安価に立体成型することも可能である。必要があれば上底板１にも反射板５の追加設置も可能であり、反射板５に対応する太陽光発電パネル３の角度設定も自由に出来る。
３．　図３は、太陽光発電パネル３が移動したり回転したり方位を変える場合を想定して最も単純な方位制御駆動装置と反射板５を図示したものであり、むろんこの発展形として電波時計・ＧＰＳ・振動式シリコンジャイロその他を装着することは十分可能であり、広域高速移動への対応を目的とした安価な反射板５の太陽光追尾装置の設置も可能である。また、反射板５が極めて軽く且つ軸部のトルク抵抗が極めて低く設定出来れば、永久磁石を利用した方位磁石での駆動も可能視される。
４．　図４は、図３の太陽光発電装置同士の組み合わせを図示したものであるが、この組み合わせに限定されるものではなく、用途により図１から図３までの自由な組み合わせが簡便に出来る。無論、多段階垂直方向の積載も可能とされ、使用面積が限定される地域での活用が期待される。
５．　図５は、図３の太陽光発電装置Ａと風力発電装置Ｂとの組み合わせユニットを図示したものであり、同様の組み合わせの可能性はプロペラ型風力発電装置や多種多用に亘る垂直軸水平軸風力発電装置との組み合わせも自在であり、そのジョイント的役割を担うだけの能力を有する立体的な側面採光の持つ効果として取り上げたものである。もちろん図１から図３までの組み合わせは自在であることは言うまでも無い。本考案は上述せる諸問題を解決し、且つその補完的役割を担うとされる風力発電との接合可能な機能を生成する副次的効果により、わざわざ組み合わせのための装置を作る必要を無くし夫々の持つ欠点を補完しあう相補ユニットの構築のための工賃を大幅縮小する事も可能であり、費用対効果という現実的商品具現化案件も克服している。
６．　図１の基本的透明筒体には太陽光発電パネル３や反射板５や方位制御盤以外に、ＬＥＤ発光体・デリニエータ・信号・音響機器・映写機器・センサー・通信機器など装填されることが可能である。
７．　上記の如き特徴を有する本考案により多方面への分散型独立電源として応用が期待され、以下代表実施例を示します。
海洋自動観測通信システムの電源装置。
広域避難場所誘導ディスプレーの電源装置。
気象自動観測通信システムの電源装置。
道路標識・海上湖上標識の電源装置。
小型船舶・救命ボート・養殖筏・浮標用補助電源。
海岸・河川・橋脚・山岳・山林などのディスプレーの電源装置。
ビル屋上・ベランダ庭園用電源装置。
無線通信用屋外電源装置。
鳥獣害防除装置の電源装置。
屋外防犯カメラ用電源装置。
ガソリンスタンド・大手チェーン店など商用看板用電源装置。
インフラ未整備エリアでの各種補助電源装置。
風力発電装置との組み合わせによる分散型独立電源ユニット。
【０００７】
【考案の効果】
透明筒体側面２よりの太陽光発電パネル３への立体的採光システムは、従来太陽光発電パネル３の表面を覆う上底板１に該当する透明平板が汚れの堆積により採光効率を劣化させ、太陽光発電パネル３の面積が小さくなるほど汚れの問題は深刻なものとされ、各種の除塵装置の案件も散見されるものの、いまだ実用化の域に達していない。
当案件は、上底板１と基台４を有する透明筒体側面２をもって太陽光発電パネル３やその他の装置を全面覆う基本構造とすることから、対候性・防塵性・防錆性・内部装置の軽量化とコストの削減化・突起物のないシンプルな外装と剛性を有する筒体形状により、複数個の垂直積載ユニットも可能で表層部の掃除も手間がかからぬなど、小型太陽光発電装置の抱えてきた多くの課題を解消している。
加えて、小型船舶や浮標や海上観測装置など移動や回転するものへの太陽光発電パネル３の設置が将来的に嘱望されているが、上底板１の面積に対して透明筒体側面２の面積は格段に大きくなり、水平面から垂直面になることで、つまり大きさと角度の改良により、防塵性の向上を図りつつ全方位採光をも可能としている。
更に、移動体や屋外標識などは設置面積に制約される場合が多く、上記の構造的特徴から垂直方向に自在な組み合わせユニットが簡単に出来ることから風力発電装置との一体化ユニット化も容易である。
一方、太陽光発電パネル３への反射板５の設置も上底板１と基台４を有す透明筒体側面２に内装されるため、防塵性や対候性など外部環境対策を気にする事無く装備可能となり、例えば反射シート利用など軽量化とコストダウンが期待される。また、方位制御装置の小型化も可能で将来的に広域高速移動体への設置使用の場合は、図示しない小型シリコン振動ジャイロやＧＰＳや電波時計等の追加組み込みした密封コントロールボックスの設置も簡単に出来る空間スペースと対塩害性を有している。
【０００８】
【図面の簡単な説明】
【図１】は、太陽光発電パネル用採光装置における上底板１と基台４を有す透明筒体側面２と基台４上に設置された太陽光発電パネル３を組み合わせた場合の正面図・平面図・底面図である。
【図２】は、図１の組み合わせに、筒体内側面北側に固定された反射板５を設けた場合の正面図・平面図・斜視図である。
【図３】は、図２の組み合わせ構成をとるも、反射板５を固定せず、磁気方位センサー７と電子制御回路１０により制御駆動するステッピングモータ８のモータ回転軸７に連動する反射板ホルダ６に反射板５を係止し、透明筒体側面２の内周沿いに回転可能とすることにより、発電装置自体の移動や回転に即応して、反射板５が方位制御される機能を加えた場合の側面図・正面図・平面図である。
【図４】は、図３の組み合わせ構成装置を、垂直方向に積層した場合の側面図・平面図である。
【図５】は、図３の構成を有す太陽光発電装置Ａとガイドベーン付きクロスフロー型風車Ｂとのダイレクト積層ユニットの側面図である。
【符号の説明】
１．　　上底板
２．　　透明筒体側面
３．　　太陽光発電パネル
４．　　基台
５．　　反射板
６．　　反射板ホルダ
７．　　モータ回転軸
８．　　ステッピングモータ
９．　　磁気方位センサー
１０．　電子制御回路
Ａ．　　太陽光発電装置
Ｂ．　　ガイドベーン付きクロスフロー型風車
【図１】
0003099723.tif 000003
【図２】
0003099723.tif 000004
【図３】
0003099723.tif 000005
【図４】
0003099723.tif 000006
【図５】
0003099723.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月16日(2003.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】太陽電池を積載した基台を上底板を有する透明筒体で覆い、同筒体の北側内壁に反射板を固定した透明筒体側壁からの太陽光の採光を可能とした装置。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
小型太陽電池の採光装置
【０００２】
【従来の技術】
従来の太陽光発電モジュール面は、透明な平板で補強されているだけの平面的採光となっている。平面以外の採光手段が無いまま屋外に晒される事が多く、積雪や積塵により発電効率が著しく低下してしまい、とくに小型独立型太陽電池にあっては長期の採光遮断や発電効率低下により蓄電池が完全放電する恐れもあり、除塵（雪）作業や電池交換など甚大な費用が問題となっていた。
また、反射板は太腸電池と分離して外付けされる構造は散見されるものの、強風に対する十分な剛性が求められ、加えて反射板自体の防塵性確保への配慮も欠けていた。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
従来の太陽光発電装置は、起電力がある程度大きくなければならないものから普及し、屋根上等への固定設置されることが多く、このため敷設面積も大きく格別の除麈装置がなくとも十分実用化に耐えて来た。
ところが、近年、太陽発電装置は小型分散型独立電源として屋外に使われだし、かなり広域に散在することから、それら保全を目的とするメンテナンスの上で防塵性の改善はもとより小型太陽光発電装置が抱える独自の問題解決や発電効率の現実的向上が強く求められていた。
屋外での積雪や鳥の糞害や砂塵や煤麈などの汚れの堆積による起電力低下は深刻な問題であり、特に道路標識等に使用される太陽光発電パネル面積のように小さくなればなるほど表面の汚れが著しく発電効率を低下せしめることは知られており、その抜本的解決が望まれていた。
一方、小さな太陽光発電モジュールへの採光効率を高めるべく、反射板による発電効率アップに類する案件に接するが、反射板自体の防塵性の配慮が無いばかりか屋外での対候対策や除塵対策まで配慮せねばならず、少なからず剛性を有す構造体である必要から費用が嵩み費用対効果の面から問題視される向きもあり、潜在する問題点の早期解決が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の如き課題を解決するため、汚れは主に太陽光発電パネル上面に堆積し垂直面には堆積しづらい性質を利用して、上底板１と基台４を有す透明筒体側面２をもって太陽光発電パネル３を覆い立体化して側面からの採光とすることで防塵性の向上と全方位からの採光を可能にした。
同時に、対候性・耐久性が飛躍的に高まり、内部に極めて軽量な反射板を設けることが可能となり、反射板製造コストの削減と太陽光発電モジュールの発電効率の向上を可能とした。
加えて、太陽電池の多段階垂直積層も容易に出来、水平面に大きなスペースが無い場所での設置を可能とした。
【０００５】
【考案の実施の形態】
主として、小面積の太陽光発電パネル３の採光システムとして図１の如きシンプルな構造のままで実施されても、その対候性と防塵性の向上とメンテナンスの軽減化において、反射板５が無くとも十分効果が期待される。
さらに、方位を固定して設置される例えば道路標識用電源として使用される場合は図２の如く上底板１と基台４を有す透明筒体側面２の内部に例えば反射シートのような極めて加工性が良く安価で軽量のものを一定の形状と面積をもって固定設置しただけでも、反射板５自体の防塵性を損なう事無く太陽光発電パネル３の起電効率を高めることから、対候性・防塵性・発電効率の向上が期待できる。
【０００６】
【実施例】
なお、本考案の実施に当って次の如きことができる。
１．　図１は、本考案を解かり易く単純化して基本的機構を図示したものであり、透明筒体の形状は円筒形に限定されるものではない。また上底板１や下底板４も円形に限定されるものではなく、用途や製造コスト・デザインなどを勘案して大きさ・形状・材質・透明度など自在性を有す物である。また太陽光発電パネルの形状も円形に限定されるものではなく、四角形や多角形でも本考案の効果を有すものであり、設置角度も水平に限定されるものではなく、方位が定まった設置仕様の場合は、適切な角度に固定しての仕様も可能である。
２．　図２は、図１の基本透明筒体内部に設置される反射板５を解かり易く単純化して図示したものであり、形状は台形に限定されるものではなく、如何なる形状への対応も出来る。材質も強度や汚れ等を気にすることなく選定でき、例えば反射シートの如き自由裁断又は真空成型などにて安価に立体成型することも可能である。必要があれば上底板１にも反射板５の追加設置も可能であり、反射板５に対応する太陽光発電パネル３の角度設定も自由に出来る。
３．　図１の基本的透明筒体には太陽光発電パネル３や反射板５や方位制御盤以外に、ＬＥＤ発光体・デリニエータ・信号・音響機器・映写機器・センサー・通信機器など装填されることが可能である。
４．　上記の如き特徴を有する本考案により多方面への分散型独立電源として応用が期持され、以下代表実施例を示します。
海洋自動観測通信システムの電源装置。
広域避難場所誘導ディスプレーの電源装置。
気象自動観測通信システムの電源装置。
道路標識・海上湖上標識の電源装置。
小型船舶・救命ボート・養殖筏・浮標用補助電源。
海岸・河川・橋脚・山岳・山林などのディスプレーの電源装置。
ビル屋上・ベランダ庭園用電源装置。
無線通信用屋外電源装置。
鳥獣害防除装置の電源装置。
屋外防犯カメラ用電源装置。
ガソリンスタンド・大手チェーン店など商用看板用電源装置。
インフラ未整備エリアでの各種補助電源装置。
風力発電装置との組み合わせによる分散型独立電源ユニット。
【０００７】
【考案の効果】
透明筒体側面２よりの太陽光発電パネル３への立体的採光システムは、従来太腸光発電パネル３の表面を覆う上底板１に該当する透明平板が汚れの堆積により採光効率を劣化させ、太陽光発電パネル３の面積が小さくなるほど汚れの問題は深刻なものとされ、各種の除麈装置の案件も散見されるものの、いまだ実用化の域に達していない。
当案件は、上底板１と基台４を有する透明筒体側面２をもって太陽光発電パネル３やその他の装置を全面覆う基本構造とすることから、対候性・防塵性・防錆性・内部装置の軽量化とコストの削減化・突起物のないシンプルな外装と剛性を有する筒体形状により、複数個の垂直積載ユニットも可能で表層部の掃除も手間がかからぬなど、小型太陽光発電装置の抱えてきた多くの課題を解消している。
加えて、小型船舶や浮標や海上観測装置など移動や回転するものへの太陽光発電パネル３の設置が将来的に嘱望されているが、上底板１の面積に対して透明筒体側面２の面積は格段に大きくなり、水平面から垂直面になることで、つまり大きさと角度の改良により、防塵性の向上を図りつつ全方位採光をも可能としている。
更に、移動体や屋外標識などは設置面積に制約される場合が多く、上記の構造的特徴から垂直方向に自在な組み合わせユニットが簡単に出来ることから風力発電装置との一体化ユニット化も容易である。
一方、太陽光発電パネル３への反射板５の設置も上底板１と基台４を有す透明筒体側面２に内装されるため、防塵性や対候性など外部環境対策を気にする事無く装備可能となり、例えば反射シート利用など軽量化とコストダウンが期待される。
【０００８】
【図面の簡単な説明】
【図１】は、太腸光発電パネル用採光装置における上底板１と基台４を有す透明筒体側面２と基台４上に設置された太腸光発電パネル３を組み合わせた場合の正面図・平面図・底面図である。
【図２】は、図１の組み合わせに、筒体内側面北側に固定された反射板５を設けた場合の正面図・平面図・斜視図である。
【符号の説明】
１．　　上底板
２．　　透明筒体側面
３．　　太陽光発電パネル
４．　　基台
５．　　反射板


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003099723.tif 000008
【図２】
0003099723.tif 000009