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太陽電池取付け装置

国内特許コード P04A006908
整理番号 KN000481
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願2000-051965
公開番号 特開2001-239996
登録番号 特許第3371119号
出願日 平成12年2月28日(2000.2.28)
公開日 平成13年9月4日(2001.9.4)
登録日 平成14年11月22日(2002.11.22)
発明者
  • 江口 邦久
  • 山田 浩之
出願人
  • 川崎重工業株式会社
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 太陽電池取付け装置
発明の概要 【課題】 太陽電池5を飛行船28の外周面3に軽量化を図って、取付ける。
【解決手段】 太陽電池5を第1シート6と第2シート7とでサンドイッチして太陽電池アセンブリ2を構成する。太陽電池アセンブリ2の周縁部11に設けられた第1係止片13と、飛行船28の外周面3に固定された取付け用シート14に設けられた第2係止片16とを、着脱可能に係止する。取付け用シート14は、太陽電池アセンブリ2の周縁部を覆い、高速度の気流によって剥離することを防ぐ。
従来技術、競合技術の概要


太陽電池取付け装置は、たとえば飛行船の推進機を駆動するために、太陽電池の電力を利用する構成において、必要になる。従来では、アモルファス半導体から成る太陽電池を、飛行船の外周面に粘着テープで直接に固定し、または太陽電池を接着剤で飛行船の外周面に接着して固定する。このような構成では、太陽電池と飛行体外周面との剛性差が大きいため、飛行船は、内部に充填されたHeガスの熱による膨張、収縮などの変形に起因して、太陽電池が剥離しやすく、また太陽電池が飛行船の外周面の変形および熱膨張差によって損傷するおそれがある。
太陽電池は、たとえば約6000~7000m2である広い面積にわたって太陽電池が設けられ、したがってこのような広大な太陽電池を、接着剤で飛行船の外周面に接着すると、太陽電池の交換等のメンテナンスがきわめて困難な状況になる。
従来ではまた、このような飛行船が、高度約20kmの成層圏で浮かべられて用いられるとき、約30~50m/secの高速度の気流に接触しても、飛行船の外周面から剥離しないようにするための工夫は、考慮されていない。
典型的な先行技術は、特開平6-163964である。この先行技術では、飛行船体のほぼ全周を囲む太陽電池拡張モジュールを構成し、この太陽電池拡張モジュールは、多数の太陽電池モジュールが連結されて構成され、各太陽電池モジュールは、平らな細長い弾性体を井桁状に配置して構成された弾性支持体上に太陽電池ユニットを接着剤で固定して構成され、各弾性体の一方端部におす形コネクタを設け、他方の端部にめす形コネクタを設け、隣接する太陽電池モジュールを連結する。太陽電池拡張モジュールは、飛行船体の船首および船尾付近で飛行船体のエンベロープに固定して連結し、または連結部分を設けずに、エンベロープに腹巻き状に太陽電池モジュールをかぶせる。
この先行技術は、多数の各太陽電池モジュールが個別的に飛行船体に取付けられておらず、したがって成層圏における高速度の気流に接触するとき、太陽電池拡張モジュールは、飛行船体の外周面から剥離して離脱するおそれがあり、実用化は困難である。
また、飛行船に限らず、地上のドームなど、空気が充填された柔軟な膜を有する構造物においても外周面に太陽電池を粘着する場合に同様の問題を有する。

産業上の利用分野


本発明は、被取付け体、たとえば飛行船、気球および飛行艇などのような飛行体および地上の柔軟構造体であるドームなどに搭載される太陽電池を、その被取付け体の外周面に取付けるための構造とその装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
(a)太陽電池の受光面を覆う透光性第1シートと、
太陽電池の背面を覆い、太陽電池の周縁部の外方で第1シートと気密に固定される第2シートとを有し、
内部空間に、太陽電池を収納する太陽電池アセンブリと、
(b)太陽電池アセンブリの周縁部に設けられる第1係止片と、
(c)被取付け体の外周面に固定され、第1係止片を覆う可撓性を有する取付け用シートと、
(d)被取付け体の外周面で取付け用シートに設けられ、第1係止片に着脱可能に係止する第2係止片とを含むことを特徴とする飛行体の太陽電池取付け装置。

【請求項2】
(a)太陽電池の受光面を覆う透光性第1シートと、
太陽電池の背面を覆い、太陽電池の周縁部の外方で第1シートと気密に固定される第2シートとを有し、
内部空間に、太陽電池を収納する太陽電池アセンブリと、
(b)太陽電池アセンブリの周縁部、被取付け体の外周面とは反対側に設けられ、太陽電池アセンブリの前記周縁部から内方に延び、可撓性を有する係止用シートと、
(c)係止用シートに設けられる第1係止片と、
(d)被取付け体の外周面に固定され、第1係止片を覆う可撓性を有する取付け用シートと、
(e)被取付け体の外周面で取付け用シートに設けられ、第1係止片に着脱可能に係止する第2係止片とを含むことを特徴とする太陽電池取付け装置。

【請求項3】
係止用シートと取付け用シートとを各開放端側から挟み、第1および第2係止片の長手方向に沿って移動操作することによって、第1および第2係止片を係止/離脱する係止部材を、さらに含むことを特徴とする請求項2記載の太陽電池取付け装置。

【請求項4】
第1および第2係止片のいずれか一方は、頂部が膨出した突条であり、
いずれか他方は、前記頂部が弾発的に嵌合して係止する係止溝を有し、
操作部材には、移動操作方向の一方端に、第1および第2係止片をそれぞれ案内する一対の第1案内用切欠きが形成され、
他方端に、係止した第1および第2係止片を案内する前記一対の第1案内用切欠きが合流して単一の第2案内用切欠きが形成されることを特徴とする請求項3記載の太陽電池取付け装置。

【請求項5】
取付け用シートの少なくとも被取付け体の外周面に固定されるシート部分は、伸縮しやすく、かつ撓んで変形しやすい材料から成ることを特徴とする請求項1~4のうちの1つに記載の太陽電池取付け装置。

【請求項6】
取付け用シートの外周面と、太陽電池アセンブリの第1シートの取付け用シート付近で取付け用シートから露出した表面とにわたって、粘着テープが貼着されることを特徴とする請求項1~5のうちの1つに記載の太陽電池取付け装置。

【請求項7】
被取付け体は飛行体であり、
第1および第2係止片は、飛行体の船尾側で周方向に分断された部分を有し、
この分断部分には、太陽電池に接続されるリード線が配置され、
飛行体には、太陽電池の電力によって駆動される推進機が設けられ、
飛行体の機首が空気の流れの上流に向かうように操舵手段が設けられることを特徴とする請求項1~6のうちの1つに記載の太陽電池取付け装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2000051965thum.jpg
出願権利状態 登録
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