JP2002320345A - 浮体および該浮体によるエネルギー吸収システム - Google Patents

浮体および該浮体によるエネルギー吸収システム

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gas
floating
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Toshio Atsuta
稔雄 熱田
Osamu Murakishi
治 村岸
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/80Airborne solar heat collector modules, e.g. inflatable structures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】軽量ガスを内部に内含する浮体においては、軽
量ガスの経時漏洩のため、長期にわたり浮遊させておく
ことができなかった。 【解決手段】内部に軽量ガスを内含した膜材料により構
成される浮体が、繋留索によって繋留され、繋留索に沿
設されたガス供給導管を通じて軽量ガスを浮体内部に供
給することにより、浮体内部の軽量ガスが漏洩すること
によって生じる浮力不足を解消するようにしたもの。ま
た、上記浮体表面に光電池あるいは集光器を貼設するこ
とにより、効率的に発電あるいは太陽光を取り入れよう
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、地上もしくは建
築物の上空に浮かべるアドバルーンや飛行船などの浮体
に関するもので、長期にわたり浮遊することができる浮
体に係るものである。また、該浮体を利用して、光電池
で発電あるいは太陽光の集光を行い、それらの電力ある
いは太陽光を繋留索伝いに地上もしくは建築物に伝送し
うる浮体によるエネルギー吸収システムに係るものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自然のエネルギーを利用する手法とし
て、太陽光発電,風力発電,潮流発電,地熱発電など種
々の方法が考案されている。太陽光発電の場合、通常地
上,建築物の屋上あるいは家屋の屋根に太陽光発電パネ
ルを多数据置き、電力を得るようにしている。
【0003】
【従来技術の課題】アドバルーンや飛行船などの浮体に
内含する軽量ガスは、経時漏洩のため浮力が減少し、該
浮体を長期にわたり浮遊させておくことが困難である。
また、地上もしくは建築物の屋上等に据置された太陽光
発電装置あるいは太陽光集光装置は、本装置より高い位
置にある近隣の建築物あるいは樹木などにより太陽光線
が遮蔽されることがあり、エネルギー吸収効率が悪く、
設置場所に制限がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記種々の
問題点を解消すべくなされたもので、浮体に内含する軽
量ガスが漏洩により浮力が減少した場合に、軽量ガスを
随時補給することにより、浮力を維持し長期的に浮遊さ
せておくことができる浮体を提供することにある。ま
た、浮体表面に太陽光の受光位置を設定することによ
り、太陽光線が、上記浮体よりも高い位置にある近隣の
建築物あるいは樹木などに遮られることなく、定常的に
発電あるいは集光が可能になるようにした浮体によるエ
ネルギー吸収システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するために手段】内部に軽量ガスを内含し
た膜材料により構成される浮体は繋留索によって繋留さ
れ、繋留索に沿設されたガス供給導管を通じて軽量ガス
を浮体内部に供給することにより、浮体内部の軽量ガス
が漏洩することによって生じる浮力不足を解消する。
【0006】上記浮体は、地上,建築物もしくは移動体
に繋留することができる。そして、この浮体を複数の繋
留索にて巻取り装置に接続し、それぞれの巻取り装置の
制御による繋留索の長さを調節することにより、浮体の
運動の制御や浮体の姿勢を変えることができる。
【0007】浮体には、該浮体内部のガス圧力を感知す
るセンサーを有し、その出力を繋留索に沿設された信号
線で軽量ガス供給制御装置へ信号を送る機能を持ってい
る。
【0008】上記浮体は、太陽を追尾する計時機構によ
り、巻取り装置を制御し、太陽の方向に対する浮体の姿
勢を保つことができる。また、浮体本体は太陽光線の方
向を感知するセンサーを有し、その出力を繋留索に沿設
された信号線で巻取り制御装置へ信号を送り、太陽の方
向に対する浮体の姿勢を保つことができる。なお、この
信号の受発信については、上記のとおり有線であっても
無線であっても良いことは言うまでもない。
【0009】上記浮体は、浮体表面に光電池を貼設する
ことにより、太陽光により発電することができる。上記
の発電された電気は、繋留索に沿設された電力線を通し
て送電できる。そして、送電された電気は地上,建築物
もしくは移動体上に設置された蓄電池に蓄電することが
できる。
【0010】上記浮体は、浮体表面に集光器を貼設し、
その集光の焦点の位置に受光器を設置し、繋留索に沿設
された光ファイバーを通すことにより太陽光を地上,建
築物もしくは移動体内に送ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面により詳細に説明する。図1は、本発明による
浮体の第一実施例を示す概略説明図である。図2は、図
1の側面断面図である。これらの図において、1は浮体
で、該浮体1は膜材料により構成されており、その内部
に軽量ガス3を内含している。また、該浮体1は複数本
の繋留索2によって繋留されており、該繋留索2にガス
供給導管4を沿設している。
【0012】5は上記軽量ガス3を貯留する為のガスタ
ンクで、センサー17にて上記浮体1内の軽量ガス3が
経時漏洩により減量した場合に、該ガスタンク5よりガ
ス供給導管4を通じて軽量ガス3を浮体内部に供給す
る。そうすることにより、浮体1内部の軽量ガス3が漏
洩することによって生じる浮力不足を解消し、常時安定
した浮遊を可能にするものである。
【0013】6は、巻取り装置で、該巻取り装置6は、
例えば建築物の屋上Bに固着され、複数本の繋留索2に
より浮体1に接続されている。そして、浮体1の動きに
合わせ、それぞれの巻取り装置6を制御することにより
繋留索2の長さを調節して、浮体1の運動の制御や浮体
1の姿勢を変えることができる。
【0014】7は太陽光電池Sで、該太陽光電池7は浮
体1の表面に貼設されており、太陽光により発電するこ
とができるものである。この太陽光電池7により発電さ
れ、その電気は、繋留索2に沿設された電力線8を通し
て送電され、地上,建築物もしくは移動体上に設置され
た蓄電池9に蓄電される。
【0015】15は太陽追尾計時機構で、該太陽追尾計
時機構15により太陽光Sを捉え、信号線16を介して
巻取り装置6に信号を送り、常時太陽光Sが浮体1表面
に貼設した太陽光電池7に直交するように姿勢制御する
ものである。
【0016】次に、図3は浮体1の第二実施例の構成を
示す概略説明図である。図2と同じ符号は、図2に示す
ものと同じものを示し、詳細な説明を省略する。同図に
おいて、浮体1の表面に光学レンズなどの集光器10を
貼設し、その集光器10の焦点の位置に受光器11をそ
れぞれ設置し、繋留索2に沿設された光ファイバー12
内を通すことにより、太陽光Sを送光器Pまで導光し、
更に地上,建築物あるいは移動体内などに送るようにし
たものである。
【0017】次に、図4〜5に浮体1内部の構造に関す
る他の実施例を示す。図4は、浮体1の内部を隔壁13
にて小さな部屋に分けられており、浮体1全体の形状を
板状に保つようにしたものである。図5は、浮体1の内
部を気嚢14にて小さな部屋に分けられており、浮体1
全体の形状を板状に保つようにしたものである。上記の
ように形成することにより、浮体1が板状に保持され、
太陽光電池7あるいは集光器10が貼設しやすくなると
ともに、太陽光Sを最大限に効率良く吸収することがで
きる。
【0018】上記浮体1は、太陽を追尾する計時機構1
5により、巻取り装置6を制御し、太陽光Sに対する浮
体1の姿勢を保つことができる。また、浮体1は太陽光
Sを感知するセンサーを有し、その出力を繋留索2に沿
設された信号線で巻取り制御装置へ信号を送り、常時太
陽光Sに浮体1の姿勢を保つことができる。
【0019】更に、図6に他の応用例を示す。同図に示
す実施例は、前記の光電池7あるいは集光器10の代わ
りに、上空の風により回転するプロペラ18を持つ風力
発電装置を浮体1本体に装着したものである。該プロペ
ラ18の回転力を発電機19により発電するようにした
ものである。一般に、地上での風力よりも上空での風力
のほうが大きいので、本実施例のほうが、地上に設置し
た風力発電装置より高い電力を発電することができる。
【0020】なお、前記実施例にて説明した浮体1の繋
留は、建築物に限定するものではなく、地上,もしくは
移動体などいずれにも繋留することができる。
【0021】
【発明の効果】上記のとおりであり、本発明による浮体
によれば、地上から軽量ガスを制御供給するようにした
ので、浮体内の軽量ガスの漏洩による浮力不足を解消
し、浮体を長期間浮揚させることができる。
【0022】さらに、浮体を地上もしくは建築物の上空
へ浮上繋留することで、太陽光が各種建築物あるいは木
々に遮られることなく、地上もしくは建築物の屋上より
も多い太陽光の受光量もしくは高い風力が得られ、効率
のよい発電もしくは送光が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による繋留浮体の第一実施例を示す概略
説明図である。
【図2】図1の側面断面図である。
【図3】本発明による繋留浮体の第二実施例の構成を示
す概略説明図である。
【図4】本発明による浮体の内部構造を示す実施例で、
内部の空間に隔壁を配置した浮体を示す断面図である。
【図5】本発明による浮体の内部構造を示す実施例で、
内部の空間に気嚢を配置した浮体を示す断面図である。
【図6】本発明による繋留浮体の応用例を示すもので、
建築物に繋留された浮体に風力発電装置を装着した実施
例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1浮体本体 2繋留索 3軽量ガス 4ガス供給導管 5ガスタンク 6巻取り装置 7光電池 8電力線 9蓄電池 10集光器 11受光器 12光ファイバー 13隔壁 14気嚢 15太陽追尾計時機構 16信号線 17圧力センサー 18プロペラ 19発電機 S太陽光線の方向 B建築物 P送光器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岸 治 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 Fターム(参考) 5F051 JA09 JA10 JA17 5G003 AA06 BA01 FA08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に軽量ガスを内含した膜材料により構
    成される浮体本体が繋留索によって繋留され、繋留索に
    沿設されたガス供給導管を通じて軽量ガスを浮体内部に
    供給するようにしたことを特徴とする浮体。
  2. 【請求項2】上記浮体内部が隔壁あるいは気嚢にて小さ
    な部屋に分けられていることを特徴とする請求項1記載
    の浮体。
  3. 【請求項3】上記浮体が、複数の繋留索で巻取り装置に
    接続され、太陽を追尾する計時機構と該巻取り装置によ
    り繋留索の長さを調節し、太陽の方向に対する浮体の姿
    勢を保つことのできるようにしたことを特徴とする請求
    項1〜2記載の浮体。
  4. 【請求項4】上記浮体に、該浮体内部のガス圧力を感知
    するセンサーを装備し、その出力を軽量ガス供給制御装
    置に送るようにしたことを特徴とする請求項1〜3記載
    の浮体。
  5. 【請求項5】上記浮体に、太陽光線の方向を感知するセ
    ンサーを装備し、その出力を繋留索に沿設された信号線
    で巻取り制御装置へ信号を送るようにしたことを特徴と
    する請求項1〜4記載の浮体。
  6. 【請求項6】上記浮体表面に、光電池が貼設されている
    ことを特徴とする請求項1〜5記載の浮体によるエネル
    ギー吸収システム。
  7. 【請求項7】上記光電池で発電された電気を繋留索に沿
    設された電力線により、地上へ送電するようにしたこと
    を特徴とする請求項1〜6記載の浮体によるエネルギー
    吸収システム。
  8. 【請求項8】送電された電気を地上,建築物もしくは移
    動体上に設置した蓄電池に蓄電するようにしたことを特
    徴とする請求項1〜7記載の浮体によるエネルギー吸収
    システム。
  9. 【請求項9】上記浮体表面に、集光器が貼設され、その
    集光の焦点の位置に受光器が設置されていることを特徴
    とする請求項1〜5記載の浮体によるエネルギー吸収シ
    ステム。
  10. 【請求項10】上記集光器で集光した太陽光を繋留索に
    沿設された光ファイバーにより、地上もしくは建築物内
    に送るようにしたことを特徴とする請求項1〜5および
    9記載の浮体によるエネルギー吸収システム。
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