JP3101388B2 - Airship with solar cells - Google Patents

Airship with solar cells

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は太陽電池を船体表面に配
置した飛行船に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an airship in which solar cells are arranged on the surface of a hull.

【0002】[0002]

【従来の技術】化石燃料の大量使用による環境破壊の問
題が大きく取り上げられている昨今、環境破壊が全くな
い自然エネルギー、特に太陽光の照射を受けると発電す
る太陽電池が大きな脚光を浴びている。その一環として
太陽電池にて発電された電力を駆動源とするソーラカー
が試作され、ソーラカーレースと銘打った催しが日本の
みならず、世界各国で催されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the problem of environmental destruction due to the large use of fossil fuels has been widely taken up. In recent years, solar cells that generate no power when exposed to natural energy, in particular, solar radiation, have been in the spotlight. . As part of this, a solar car powered by solar power has been prototyped, and solar car racing events have been held not only in Japan but also around the world.

【0003】一方、この太陽電池は地表における利用も
さることながら、古くは宇宙における人工衛星の電源、
或るいはもっと身近なところでは飛行船の電源などへの
応用もとりだたされている。
On the other hand, this solar cell is not only used on the earth's surface,
One or more familiar applications are being applied to airship power supplies.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら飛行船の電源
として太陽電池を用いる場合の構造については未だに具
体的な提案は為されていない。
However, no specific proposal has yet been made for a structure in which a solar cell is used as a power supply for an airship.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような現状
に鑑み、太陽電池を飛行船の電源に用いる具体的な構成
を提供するもので、気密の袋状体に軽気体を封入するこ
とによって空中を飛行する飛行船の上側表面に太陽電池
を着脱自在に配置すると共に、その太陽電池で発電され
た電力を飛行船の下部に設けたゴンドラまで伸縮性を持
つリード線で電気的に導いて飛行船の電源として利用す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above situation, the present invention provides a specific structure in which a solar cell is used as a power supply for an airship, and a light gas is sealed in an airtight bag. Solar cells are detachably arranged on the upper surface of the airship flying in the air, and the power generated by the solar cells is stretched to the gondola provided at the lower part of the airship.
It is used as a power source for airships by electrically conducting the leads.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、飛行船を収納、運搬するとき
に太陽電池を取り外すことができると共に、太陽電池に
て発電された電力がゴンドラまで導かれ、そこで飛行船
の航行や、飛行船に搭載された各種の機能の電力として
用いられる。
According to the present invention, the solar battery can be removed when the airship is stored and transported, and the power generated by the solar battery is guided to the gondola, where it is navigated and mounted on the airship. It is used as power for various functions.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明太陽電池付き飛行船の概略図を
示しており、1は飛行船であって、塩化ビニールを主材
として作られた気密性を有する袋状体に空気より軽い気
体であるヘリウムを封入して構成されている。2はこの
飛行船1の上側表面に配置された太陽電池で、軽量化の
ために柔軟性を有するポリイミド樹脂薄膜表面に、薄膜
状のアモルファスシリコンを積層して構成されたフレキ
シブルな太陽電池が用いられる。そしてこの太陽電池2
は飛行船1に対して図2に要部を拡大して示したよう
に、飛行船1の表面に貼り付けられた固定マジックテー
(マジックテープ:登録商標)3と、太陽電池2の裏
面側に取り付けられた剥離マジックテープ4とによっ
て、着脱自在とされている。太陽電池2が飛行船1に対
して着脱自在に設けられているのは、飛行船1内の軽気
体を抜き去り、飛行船1を収納、運搬したりするとき
に、予め太陽電池2を取り外しておき、飛行船が萎んだ
ときに太陽電池2が損傷されることを防止するためであ
り、また船体と太陽電池とを別々に取り扱うことを可能
とするものである。
FIG. 1 is a schematic view of an airship with a solar cell according to the present invention. Numeral 1 denotes an airship, which is a gas-tight bag made mainly of vinyl chloride and which is lighter than air. It is constructed by enclosing a certain helium. Reference numeral 2 denotes a solar cell disposed on the upper surface of the airship 1, and a flexible solar cell formed by laminating a thin film of amorphous silicon on the surface of a polyimide resin thin film having flexibility for weight reduction is used. . And this solar cell 2
As shown in FIG. 2 in which the main part is enlarged with respect to the airship 1, a fixed magic tape (magic tape: registered trademark) 3 attached to the surface of the airship 1 and attached to the back side of the solar cell 2 The detachable magic tape 4 makes it detachable. The reason why the solar cell 2 is provided detachably with respect to the airship 1 is that when the light gas in the airship 1 is extracted and the airship 1 is stored and transported, the solar cell 2 is removed in advance. This is to prevent the solar battery 2 from being damaged when the airship is withered, and to allow the hull and the solar battery to be handled separately.

【0008】一方、飛行船1は袋状体に気体を封入する
構成であるので、その袋状体はできるだけ表面積を小さ
くした状態で膨れようとする。従って飛行船1の表面は
球状を採らざるをえない。ところが太陽電池2は柔軟性
を有するポリイミド樹脂薄膜表面に薄膜状のアモルファ
スシリコンを積層して構成されたフレキシブルな太陽電
池であってもベースとなるポリイミド樹脂は平面形状を
有するために、球状の飛行船1の表面と平面状の太陽電
池裏面とは全面にわたって密着させることは物理的に不
可能である。また太陽電池2は発電効率の面から考える
と、飛行船1の全表面に設けられているのが好ましい
が、飛行船1の持つ浮力と太陽電池2の重量との関係か
らは自ずと制約がある。このような理由から、図1に示
すように太陽電池2は飛行船1の全表面に設けられるの
ではなく、飛行船1の曲率半径が大きな個所、具体的に
は流線形を有する飛行船1の場合であれば、その略中央
部付近に主として配置されることになる。
On the other hand, since the airship 1 has a structure in which gas is sealed in a bag-like body, the bag-like body tends to inflate with a surface area as small as possible. Therefore, the surface of the airship 1 must be spherical. However, even though the solar cell 2 is a flexible solar cell formed by laminating a thin film of amorphous silicon on the surface of a flexible polyimide resin thin film, the base polyimide resin has a planar shape, so that a spherical airship It is physically impossible to make the front surface of the photovoltaic device 1 and the flat back surface of the solar cell closely adhere to each other. Further, from the viewpoint of power generation efficiency, the solar cell 2 is preferably provided on the entire surface of the airship 1, but there is naturally a limitation from the relationship between the buoyancy of the airship 1 and the weight of the solar cell 2. For this reason, the solar cell 2 is not provided on the entire surface of the airship 1 as shown in FIG. 1, but in a place where the radius of curvature of the airship 1 is large, specifically, in the case of the airship 1 having a streamline. If there is, it will be arranged mainly near the center.

【0009】図1に戻って、5は飛行船1の下部中央部
に吊設されたゴンドラで、飛行船1の航行を司るものが
収納される。具体的には人が乗れる程の数十mの飛行船
であれば人がそれに該当するであろうし、もっと小型の
ものであれば遠隔制御用の受信機が搭載されている。ま
たこのゴンドラ5には蓄電池6が搭載されていて、太陽
電池1にて発電された電力をリード線7を介してこの蓄
電池6に導いて蓄電される。この蓄電池6に蓄えられた
電力は遠隔制御用の受信機を駆動するのは勿論である
が、ゴンドラ5の側面に設けられた前後、上下の推進用
のプロペラ8や、飛行船1の後部下側に設けられた方向
蛇プロペラ9などの駆動源として用いられる。またゴン
ドラ5にはビデオカメラ10が搭載されていて、ゴンド
ラ5からの上空からの風景を撮影し、必要があれば地上
にその撮影画面を送信することもでき、そのカメラや送
信機の駆動電力もこの蓄電池6から供給される。
Returning to FIG. 1, reference numeral 5 denotes a gondola suspended from the lower central portion of the airship 1, which accommodates the navigation of the airship 1. Specifically, an airship of several tens of meters that can be occupied by a person would correspond to such an airship, and a smaller one is equipped with a remote control receiver. A storage battery 6 is mounted on the gondola 5, and electric power generated by the solar cell 1 is guided to the storage battery 6 through a lead wire 7 and stored. The electric power stored in the storage battery 6 not only drives the receiver for remote control, but also the propellers 8 for propulsion up and down, up and down provided on the side surface of the gondola 5 and the lower rear part of the airship 1. As a driving source for the directional snake propeller 9 and the like. A video camera 10 is mounted on the gondola 5, and it is possible to photograph the scenery from the sky from the gondola 5 and transmit the photographing screen to the ground if necessary. Is also supplied from the storage battery 6.

【0010】尚、飛行船1を構成している袋状体は気体
を封入する構成上、ある程度の柔軟性を有している。従
ってヘリウムガスを規定量封入して飛行船1を規定の大
きさに膨らませた状態でその表面に太陽電池2を配置
し、リード線7を介して太陽電池2とゴンドラ5の蓄電
池6とを電気的に連結した後、その飛行船1を空中に飛
行せしめると、日中太陽光の照射を受けるとその太陽熱
で飛行船1が膨張し、飛行船1の表面と太陽電池2の裏
面との間に歪みが生じ、また太陽電池2とゴンドラ5と
の間に配置したリード線7に引っ張り力が生じる。この
歪力や引っ張り力は太陽熱の場合とは逆に、飛行船1が
常温の地上から低温の上空に揚がった場合も逆の力が太
陽電池2やリード線7に掛かることになる。そのために
飛行船1の表面と太陽電池2との間に機械的な緩衝部材
を設けたり、リード線7にフレキシビリティーを持たせ
ることが考えられる。具体的には図2に示したようなマ
ジックテープ3、4の組み合わせなどが一方法であろう
し、伸縮性を有する電気導線などを採用することができ
る。
Incidentally, the bag-like body constituting the airship 1 has a certain degree of flexibility in terms of the structure in which gas is sealed. Therefore, the solar cell 2 is disposed on the surface of the airship 1 in a state where the airship 1 is inflated to a predetermined size by filling a specified amount of helium gas, and the solar cell 2 and the storage battery 6 of the gondola 5 are electrically connected via the lead wire 7. After being connected to the airship 1, when the airship 1 is caused to fly into the air, the airship 1 expands due to the solar heat when irradiated with sunlight during the day, and distortion occurs between the surface of the airship 1 and the back surface of the solar cell 2 In addition, a tensile force is generated in the lead wire 7 disposed between the solar cell 2 and the gondola 5. Contrary to the case of solar heat, the distorting force and the pulling force are applied to the solar cell 2 and the lead wire 7 when the airship 1 is lifted from a room temperature at the ground to a low temperature sky. For this purpose, it is conceivable to provide a mechanical buffer member between the surface of the airship 1 and the solar cell 2 or to provide the lead wire 7 with flexibility. More specifically, a combination of the magic tapes 3 and 4 as shown in FIG. 2 may be one method, and an electrically conductive wire having elasticity may be used.

【0011】次に本発明に係る飛行船の詳細な構成につ
いて説明しておく。飛行船1の大きさは長さ約6m、中
央部の直径約2.3m、規定量の封入ヘリウムガス50
000リットル、太陽電池2はアモルファスシリコンを
用いたフレキシブル太陽電池で、張り付け面積約4
2、発電電力150W、蓄電池6は容量7.2V10
000mAhのニカド電池、推進用プロペラ8のモータ
トルク250g・cmのもの4台、方向蛇プロペラ9の
モータもトルク250g・cmのもの4台で、約170
m/分の巡航速度を持っている。
Next, the detailed configuration of the airship according to the present invention will be described. The size of the airship 1 is about 6 m in length, about 2.3 m in diameter at the center, and 50 helium gas in a specified amount.
2,000 liters, solar cell 2 is a flexible solar cell using amorphous silicon,
m 2 , generated power 150 W, storage battery 6 has a capacity of 7.2 V 10
2,000 mAh Ni-Cd battery, four propulsion propellers 8 with a motor torque of 250 g · cm and four directional snake propellers 9 with a torque of 250 g · cm.
It has a cruise speed of m / min.

【0012】尚、図1に示した構成によれば、太陽電池
2は飛行船1の上側にのみ設けられているが、飛行船の
持つ浮力と太陽電池の重量とが許せば、飛行船1の下側
にも太陽電池を設けることも可能である。この場合、太
陽からの直射光はこの下側の太陽電池には照射されない
が、地表からの反射光、或るいは飛行船が雲より高い位
置まで上昇したときはその雲による反射光によって下側
太陽電池が発電に寄与し、大きな発電電力を得ることが
できる。
According to the configuration shown in FIG. 1, the solar cell 2 is provided only above the airship 1, but if the buoyancy of the airship and the weight of the solar cell allow, the lower side of the airship 1 is provided. It is also possible to provide a solar cell. In this case, the direct sunlight from the sun does not irradiate the lower solar cell, but the reflected light from the ground surface, or when the airship rises above the cloud, the lower solar The battery contributes to power generation, and large generated power can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、気密の袋状体に軽気体を封入することによって空中
を飛行する飛行船の上側表面に太陽電池を着脱自在に配
置しているので、飛行船を収納、運搬するときに太陽電
池を取り外すことができ、太陽電池の損傷を防止できる
と共に、収納、運搬の利便が図れ、また、太陽電池で発
電された電力を飛行船の下部に設けたゴンドラまで電気
的に導いているので、太陽電池の発電電力を有効に活用
することができる。
As is apparent from the above description, the present invention has a solar cell detachably mounted on the upper surface of an airship flying in the air by enclosing light gas in an airtight bag. The solar cell can be removed when storing and transporting the airship, preventing damage to the solar cell, improving the convenience of storage and transportation, and providing the power generated by the solar cell at the lower part of the airship. Since it is electrically guided to the gondola, the power generated by the solar cells can be used effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明飛行船の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an airship according to the present invention.

【図2】本発明飛行船の要部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the airship of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 飛行船 2 太陽電池 3、4 マジックテープ 5 ゴンドラ 7 リード線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airship 2 Solar cell 3, 4 Magic tape 5 Gondola 7 Lead wire

フロントページの続き (72)発明者 田中 博之 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 辻野 晋行 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 豊田 達憲 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 和気 政広 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−227798(JP,A) 特開 昭59−227598(JP,A) 特開 平1−293297(JP,A) 特開 平4−288344(JP,A) 特開 昭54−35994(JP,A) 特開 平4−92798(JP,A) 特開 平1−285487(JP,A) 実開 昭57−53659(JP,U) 実開 昭62−140852(JP,U) 実開 昭58−180799(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B64B 1/02 B64B 1/06 Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Tanaka 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shinyuki Tsuno 2-2-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Inside (72) Inventor Tatsunori Toyota 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Wake 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric In-company (56) References JP-A-3-227798 (JP, A) JP-A-59-227598 (JP, A) JP-A-1-293297 (JP, A) JP-A-4-288344 (JP, A) JP-A-54-35994 (JP, A) JP-A-4-92798 (JP, A) JP-A-1-285487 (JP, A) Japanese Utility Model Application No. 57-53659 (JP, U) Japanese Utility Model Application No. Sho 62- 140852 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 58-180799 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B64B 1/02 B64B 1/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 気密の袋状体に軽気体を封入することに
よって空中を飛行する飛行船において、少なくとも該飛
行船の上側表面に太陽電池を着脱自在に配置すると共
に、その太陽電池で発電された電力を飛行船の下部に設
けたゴンドラまで伸縮性を持つリード線で電気的に導い
て飛行船の電源として利用することを特徴とした太陽電
池付き飛行船。
1. An airship that flies in the air by enclosing light gas in an airtight bag-like body, in which a solar cell is detachably disposed on at least the upper surface of the airship, and the power generated by the solar cell is provided. An airship with solar cells, which is electrically guided by a stretchable lead wire to a gondola provided at the lower part of the airship and used as a power supply for the airship.
【請求項2】 上記太陽電池は、フレキシブルな太陽電
池にて構成されていることを特徴とした請求項1記載の
太陽電池付き飛行船。
2. The airship with solar cells according to claim 1, wherein said solar cells are constituted by flexible solar cells.
【請求項3】 上記太陽電池は、主として飛行船の曲率
半径の大きな個所に設けられていることを特徴とした請
求項1、または請求項2記載の太陽電池付き飛行船。
3. The airship with a solar cell according to claim 1, wherein the solar cell is provided mainly at a location where the radius of curvature of the airship is large.
【請求項4】 上記フレキシブルな太陽電池は、マジッ
クテープにて飛行船体表面と着脱自在とされていること
を特徴とした請求項1、請求項2、または請求項3記載
の太陽電池付き飛行船。
4. The airship with a solar cell according to claim 1, wherein the flexible solar cell is detachably attached to the surface of the airship with Velcro.
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