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太陽電池取付け構造およびその設置法

国内特許コード P04A006911
整理番号 KN000483
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願2000-063993
公開番号 特開2001-253392
登録番号 特許第3574815号
出願日 平成12年3月8日(2000.3.8)
公開日 平成13年9月18日(2001.9.18)
登録日 平成16年7月16日(2004.7.16)
発明者
  • 江口 邦久
  • 内藤 均
  • 三輪 三郎
  • 長谷川 和雄
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
  • 川崎重工業株式会社
  • 株式会社IHIエアロスペース
発明の名称 太陽電池取付け構造およびその設置法
発明の概要 【課題】 太陽電池8を飛行体1の外周面に軽量化を図って、取付ける。
【解決手段】 太陽電池8の背面に弾発性を有するスポンジ状のシート体9を固定し、このシート体9の背面にアルミニウム箔10を固定する。太陽電池8には、第1フェルール11を、4つの周辺部にそれぞれ間隔をあけて固定し、こうして複数の各太陽電池アセンブリ2を構成する。飛行体1の外周面には、間隔をあけて複数の第2フェルール21が固定される。索条7は、第1および第2フェルール11,21の第1および第2挿通孔18;26,27を挿通し、こうして太陽電池アセンブリ2の周辺部を飛行体1の外周面に装着する。
従来技術、競合技術の概要


飛行体の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、シリコンアモルファス半導体等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6000~7000m である広い面積にわたって設けられ、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設置法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】複数の各太陽電池の周辺部に、第1挿通孔を有する第1フェルールがそれぞれ固定され、
被取付け体の外周面に、第2挿通孔を有する第2フェルールが、複数の第1フェルール間に配置されて固定され、
第1挿通孔と第2挿通孔とに、太陽電池の出力を導く索条が挿通されることを特徴とする太陽電池取付け構造。
【請求項2】被取付け体の外周面側の太陽電池背面に、弾発性を有するシート体を固定して、太陽電池アセンブリを構成し、
この太陽電池アセンブリを、被取付け体に取付けることを特徴とする請求項1記載の太陽電池取付け構造。
【請求項3】(a)複数の太陽電池アセンブリであって、各太陽電池アセンブリは、
太陽電池と、
被取付け体の外周面側の太陽電池背面に固定され、弾発性を有するシート体と、
太陽電池の周辺部に固定され、第1挿通孔を有する第1フェルールとを有する太陽電池アセンブリと、
(b)被取付け体の外周面に固定され、複数の第1フェルール間に配置され、第2挿通孔を有する第2フェルールと、
(c)第1挿通孔と第2挿通孔とに挿通され、太陽電池の出力を導く索条とを含むことを特徴とする太陽電池取付け構造。
【請求項4】被取付け体に気体が充填された状態で、被取付け体の外周面上にシート体が弾発的に圧縮されて当接することを特徴とする請求項2または3記載の太陽電池取付け構造。
【請求項5】被取付け体の外周面側のシート体背面に、金属箔が貼着されることを特徴とする請求項2~4のうちの1つに記載の太陽電池取付け構造。
【請求項6】被取付け体は、飛行体であり、
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1~5のうちの1つに記載の太陽電池取付け構造。
【請求項7】複数の各太陽電池の周辺部に、第1挿通孔を有する第1フェルールをそれぞれ固定し、
被取付け体の外周面に、第2挿通孔を有する第2フェルールを、複数の第1フェルール間に配置されて固定し、
第1挿通孔と第2挿通孔とに、太陽電池の出力を導く索条を挿通することを特徴とする太陽電池の設置法。
【請求項8】(a)複数の太陽電池アセンブリを準備し、各太陽電池アセンブリは、
太陽電池と、
被取付け体の外周面側の太陽電池背面に固定され、弾発性を有するシート体と、
太陽電池の周辺部に固定され、第1挿通孔を有する第1フェルールとを有し、
(b)被取付け体の外周面に、第2挿通孔を有する第2フェルールを、複数の第1フェルール間に配置して固定し、
(c)第1挿通孔と第2挿通孔とに、太陽電池の出力を導く索条を挿通することを特徴とする太陽電池の設置法。
【請求項9】被取付け体に浮揚気体が充填された状態で、被取付け体の外周面上にシート体が弾発的に圧縮されて当接することを特徴とする請求項7または8記載の太陽電池の設置法。
【請求項10】被取付け体の外周面側のシート背面に、金属箔が貼着されることを特徴とする請求項7,8,9のうちの1つに記載の太陽電池の設置法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2000063993thum.jpg
出願権利状態 登録
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