JP6919514B2 - 発電用飛行体 - Google Patents

発電用飛行体 Download PDF

Info

Publication number
JP6919514B2
JP6919514B2 JP2017218250A JP2017218250A JP6919514B2 JP 6919514 B2 JP6919514 B2 JP 6919514B2 JP 2017218250 A JP2017218250 A JP 2017218250A JP 2017218250 A JP2017218250 A JP 2017218250A JP 6919514 B2 JP6919514 B2 JP 6919514B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
power
flight
wind
motor generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017218250A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019089388A (ja
Inventor
敬介 市毛
敬介 市毛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2017218250A priority Critical patent/JP6919514B2/ja
Publication of JP2019089388A publication Critical patent/JP2019089388A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6919514B2 publication Critical patent/JP6919514B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • 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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines
    • 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
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

本発明は、風力を用いて発電する発電用飛行体に関する。
従来、種々の風力発電装置が提案されている。風力発電には、風力が必要であり、無風の時には発電することができない。そこで、特許文献1、2では、移動体に風力発電装置を搭載し、移動することで相対風を発生させ、この風を利用して発電している。また、特許文献3、4では、クレーン車に風力発電装置を載せて、風の強い高所へ風力発電装置を配置して発電を行う。また、特許文献5では、海洋上に風力発電設備を浮かべ、風が有る場所へ移動させて発電を行う。
特開平8−198195号公報 特開2011−157865号公報 特開2003−246586号公報 特開2003−028045号公報 特開2009−041477号公報
しかしながら、特許文献1、2のように、移動による相対風を用いる場合には、発電時に常に移動のための燃料や電気などのエネルギーが必要となる。また、特許文献3、4の風力発電装置では、高所でも無風の場合には、発電することができない。また、特許文献5では、海洋上を移動するための装置全体が大型化してしまう。
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、簡易な構成で移動できると共に、風力を用いて発電することが可能な発電用飛行体を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発電用飛行体は、飛行本体部と、前記飛行本体部に取り付けられ、飛行時に揚力を発生させると共に、停留時に風力を受けて回転する回転翼と、前記回転翼の回転軸に接続され、飛行時に前記回転翼を回転させると共に、停留時に前記回転軸の回転を受けて発電するモータジェネレータと、前記モータジェネレータに接続された電池と、停留時に前記飛行本体部を地上工作物に固定する固定部と、前記固定部により地上工作物に固定された状態で、前記回転軸の方向が鉛直方向または水平方向に配置されるように前記飛行本体部の向きを変換させる翼軸方向変換部と、鉛直方向に配置され、前記回転軸を水平方向に維持しつつ前記回転軸の延在方向を変える鉛直軸部材と、を備えている。
請求項1に係る発電用飛行体は、回転翼及びモータジェネレータを備えている。回転翼は、発電用飛行体の飛行時にモータジェネレータにより回転して揚力を発生させる。これにより、発電用飛行体が飛行可能となり、風の有る場所へ移動することができる。また、回転翼は、発電用飛行体の停留時に風力を受けて回転軸を回転させ、当該回転軸の回転を受けてモータジェネレータが発電する。これにより、移動の動力源であるモータジェネレータを用いて、簡易な構成で発電することができる。また、モータジェネレータには、電池が接続されている。したがって、モータジェネレータを駆動させる電力を電池から供給することができる。また、例えば、発電により得られた電力を、電池に蓄電したり、外部へ送電したりすることができる。
請求項2に記載の発電用飛行体は、発電による前記モータジェネレータからの電力を出力する電力出力路と、前記電池から前記モータジェネレータへ電力を供給する電力供給路と、を備えている。
請求項2に係る発電用飛行体によれば、電力出力路と電力供給路を有しているので、飛行時と発電時において切り替えを行うことができる。
請求項1に記載の発電用飛行体は、停留時に前記飛行本体部を地上工作物に固定する固定部を備えている。
請求項1に係る発電用飛行体によれば、地上工作物に発電用飛行体を固定することで、安定した状態で風を受けて発電を行うことができる。
請求項3に記載の発電用飛行体は、前記固定部は、前記飛行本体部から延出され、延出先端で地上工作物の一部を挟持する挟持アームで構成されている。
請求項3に係る発電用飛行体によれば、挟持アームで地上工作物の一部を挟持することにより、簡易に発電用飛行体を固定することができる。
請求項1に記載の発電用飛行体は、前記固定部により地上工作物に固定された状態で、前記回転軸の方向が鉛直方向または水平方向に配置されるように前記飛行本体部の向きを変換させる翼軸方向変換部、を備えている。
請求項1に係る発電用飛行体によれば、翼軸方向変換部により回転軸の方向が鉛直方向と水平方向の間で変換されるので、地上工作物に固定された状態で、回転翼で風を効率的に受けることができる。
請求項4に記載の発電用飛行体は、前記翼軸方向変換部は、前記飛行本体部を回転可能に支持する支持部材を含んでいる。
請求項4に係る発電用飛行体によれば、支持部材で支持して飛行本体部を回転させることができる。これにより、回転翼を回転させて、回転軸の方向を鉛直方向と水平方向の間で変換することができる。
請求項1に記載の発電用飛行体は、鉛直方向に配置され、前記回転軸を水平方向に維持しつつ前記回転軸の延在方向を変える鉛直軸部材、を備えている。
請求項1に係る発電用飛行体によれば、鉛直軸部材により回転軸を水平方向に維持したまま回転軸の延在方向を変えることができる。
請求項5に記載の発電用飛行体は、前記回転軸を水平方向に向けた状態で、前記回転翼を風に正対させる風向正対板、を備えている。
請求項5に係る発電用飛行体によれば、風向正対板により回転翼を風に正対させて、効率よく回転翼を回転させることができる。
以上説明したように、本発明の発電用飛行体によれば、簡易な構成で移動できると共に、風力を用いて発電することができる。
第1実施形態に係る発電用飛行体の斜視図(飛行時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の平面図(飛行時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の側面図(飛行時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の正面図(飛行時の飛行本体部位置)である。 第1本実施形態のモータジェネレータと電池との接続関係を示す説明図である。 第1本実施形態の可動凸部の(A)は凸芯が突出位置に配置されている状態、(B)は凸芯が退避位置に配置されている状態、を示す説明図である。 第1実施形態に係る発電用飛行体が地上工作物に固定されている状態を示す図である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の正面図(発電時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の側面図(発電時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態に係る発電用飛行体の平面図(発電時の飛行本体部位置)である。 第1実施形態の変形例に係る発電用飛行体の側面図(発電時の飛行本体部位置)である。 第2実施形態に係る発電用飛行体の正面図(発電時の飛行本体部位置)である。
[第1実施形態]
以下、本発明が適用された発電用飛行体の第1実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図に適宜示される矢印UPは、鉛直方向上側を示している。本実施形態の発電用飛行体10では、ホバリング時における回転翼14の回転軸16の延在方向を上下方向と称する。ホバリング時における上下方向は、鉛直方向と一致しており、鉛直方向上向きに揚力を発生させている。
図1に示されるように、本実施形態の発電用飛行体10は、飛行本体部20及び回転翼14を備えている。図2〜図4にも示されるように、飛行本体部20は、中央部22、アーム部24、及び、骨格部26を有している。中央部22は中空とされ、内部に、制御部18(モータ制御、飛行制御、発電制御など)、不図示の通信アンテナ、位置センサ、カメラ、電池40等を備えている。中央部22は、平面視において、飛行本体部20の中央に配置される。以下、この中央部22を中心にして、平面視で中央部22の中心から離れる方向を径方向外側、中央部22の中心へ近づく方向を径方向内側という。
アーム部24は、4本設けられ、平面視で中央部22から外側に放射状に延出されている。アーム部24の各々の先端には、モータジェネレータ15が取り付けられている。モータジェネレータ15は、電気モータ(電動機)としての機能を有し、回転子、固定子、回転軸、軸受けなどの一般的な部材を備えている。直流モータであっても交流モータであってもよい。モータジェネレータ15は、回転軸16が回転することにより、発電機としても機能する。
モータジェネレータ15の回転軸16周りには、回転翼14が取り付けられている。回転翼14は、モータジェネレータ15の回転軸16周りに回転して、揚力を発生させる。モータジェネレータ15の回転軸16が回転翼14の回転軸を兼ねている。回転翼14は、モータジェネレータ15を駆動源として回転する。アーム部24は中空とされており、内部に制御部18、制御、動力用の配線等が収納されている。
発電用飛行体10の飛行状態を制御する場合には、従来のいわゆるマルチコプターの制御と同様に、各回転翼14の回転方向や回転数を制御する。例えば、本実施形態のように、4個の回転翼14を備えている場合には、4個の回転翼14の内、飛行本体部20の中央部22を挟んで対向位置にある一対の回転翼14を時計回りに回転させ、この回転翼14と異なる一対の回転翼14を反時計周りに回転させる。すなわち、隣り合う回転翼14は逆方向に回転させる。このように回転翼14の回転方向を設定し、発電用飛行体10に働くトルクをゼロに保つ場合には、各回転翼14の回転数は同一にする。発電用飛行体10を傾けて推進力を得る場合には、進行方向前側の2個の回転翼14の回転数を、進行方向後方の2個の回転翼14の回転数よりも小さくする。なお、発電用飛行体10自体を回転させたり機体を傾けたりする場合の制御についても、従来のマルチコプターの制御と同様に行われる。
図5に示されるように、モータジェネレータ15には、電力出力路42及び電力供給路44を介して電池40が接続されている。電力出力路42は、モータジェネレータ15が発電する際に、モータジェネレータ15からの電力を電池40へ送って充電するためのラインである。一方、電力供給路44は、電池40からモータジェネレータ15へ電力を供給するためのラインである。電力出力路42及び電力供給路44は、切り換え用のスイッチ45を介してモータジェネレータ15と接続されている。モータジェネレータ15と電池40は、制御部18からの指示に応じて、電力出力路42または電力供給路44のいずれか一方を介して接続される。なお、電池40は、1個でもよいし、複数が並列に接続されていてもよい。また、複数の電池40を備え、選択的に充電、給電を行う電池40を決定して、電力供給路44、電力出力路42の接続を行ってもよい。さらに、電池40は、充電専用のもの、飛行専用のものを別々に備えていてもよい。
骨格部26は、中央部22に支持されており、各々の回転翼14の外周を囲む環状部26A、及び隣り合う環状部26A同士を連結する連結部26Bを有している。環状部26Aは、径方向内側が中央部22と連結されており、径方向外側が後述するガード部材28と連結されている。
飛行本体部20及び回転翼14の径方向外側には、ガード部材28が設けられている。ガード部材28は、平面視で円形の枠状とされ、発電用飛行体10の4個の回転翼14の周りを囲むように配置されている。ガード部材28は、径方向内側から環状部26Aによって支持されている。
ガード部材28の外周には、平面視で隣り合う2本のアーム部24の中間に対応する位置(2箇所)に、係止部27、29が形成されている。係止部27、29は、ガード部材28の外周面から径方向外側へ突出する凸部27A、29Aに径方向外側に開口する孔27B、29Bが穿孔されている。
ガード部材28の外側には、支持部材30が配置されている。支持部材30は、ガード挟持部32、L字バー34を有している。ガード挟持部32は、平面視で略コ字状とされ(図2参照)、ガード部材28の中心を通る一対の対向位置の支持部32Aにおいてガード部材28を挟み込むように配置されている。ガード挟持部32は、支持部32Aにおいて、ベアリング(不図示)を介して、ガード部材28に取り付けられている。ガード部材28及び飛行本体部20は、一対の支持部32Aを結ぶ軸を中心に前述のベアリングを介して回転可能にガード挟持部32により支持されている。一対の支持部32Aは、係止部27、29から90°ずれた位置に配置されている。
ガード挟持部32のコ字の中央部分には、可動凸部33が形成されている。可動凸部33は、図6(A)(B)に示されるように、ソレノイド33Cを含んで構成されており、ソレノイド33Cにより凸芯33Aがガード部材28側へ突出する突出位置P1(図6(A)参照)と、ガード部材28から離れる側へ退避する退避位置P2(図6(B)参照)との間を可動とされている。
図3に示されるように、L字バー34は、側面視で略L字状とされ、L字の一方側の鉛直部34AとL字の他端側の水平部34Bとを有している。鉛直部34Aの一端は、ガード挟持部32の中央部分に取り付けられ、鉛直部34Aはガード挟持部32と直交する下方向に延出されている。水平部34Bは、鉛直部34Aの他端から屈曲して鉛直部34Aと直交する方向に延出され、先端が支持部32Aに対応する位置に配置されている。
水平部34Bの先端の下側には、挟持アーム38がベアリング(不図示)を介して取り付けられている。挟持アーム38は、鉛直部34Aと同方向に延出されている。支持部材30は、挟持アーム38により支持されている。挟持アーム38は、円柱状の回転軸部38Aと分岐部38Bを有している。支持部材30は、回転軸部38Aの柱軸を中心として回転可能に支持されている。挟持アーム38は、下側に2分岐されて延出され、分岐の各々の先端に挟持対象物に応じて爪間隔を変更できる挟持部38Cが形成されている。挟持部38Cは、地上工作物Kの端部や挟持用の部分を2枚の爪間に挿入させ、爪間隔を狭めることにより停留時に地上工作物Kへ固定される。
水平部34Bの先端付近の上側には、可動凸部39が形成されている。可動凸部39は、可動凸部33と同様の構成を有し、ソレノイド33Cにより凸芯33Aがガード部材28側へ突出する突出位置P1と、ガード部材28から離れる側へ退避する退避位置P2との間を可動とされている。
ガード挟持部32の中央には、風向正対板48が設けられている。風向正対板48は、板状とされ、板面が鉛直部34A及び水平部34Bの延在方向に延在するように配置されている。風向正対板48により、支持部材30が挟持アーム38の回転軸部38Aを中心にして回転する。
側面視で、ガード部材28は、係止部29が可動凸部33と係合している状態で、ガード挟持部32と平行に配置される水平位置G1に配置される(図3参照)。また、ガード部材28は、係止部27が可動凸部39と係合している状態で、ガード挟持部32と直交するように配置される鉛直位置G2に配置される(図9参照)。支持部材30は、所謂2軸ジンバル機構を有している。
次に、本実施形態の発電用飛行体10の作用について説明する。
発電用飛行体10は、最初、基地に停留していてもよいし、道路設備に停留していてもよい。発電用飛行体10は、基地からの指示を受けて、発電に適した風が観測される場所へ移動する。離陸時には、スイッチ45は、電力供給路44側がオンとなるように切り換えられ、電池40からモータジェネレータ15へ電力が供給され、モータジェネレータ15が駆動される。
図1〜図4に示されるように、発電用飛行体10は、支持部材30のガード挟持部32とガード部材28とが平行になる水平位置G1に配置され、ソレノイド33Cの電源がオフにされることにより、可動凸部33の凸芯33Aは突出位置P1に配置され係止部29の孔29Bへ挿入されている。発電用飛行体10は、回転軸16の方向が鉛直方向となっており、回転翼14の回転により揚力を得て上方へ上昇する。そして、各々の回転翼14の回転を制御することにより飛行本体部20を傾けて推進力を得て、発電に適した風が有る場所へ移動する。
着陸時には、位置センサやカメラの情報を利用して、地上工作物Kへ向かって降下し、挟持アーム38の挟持部38Cを地上工作物Kに固定する。図7では、道路の路肩に設置された防風柵(地上工作物K)の上端を上側から挟持部38Cで挟み込むことにより、発電用飛行体10を防風柵に固定している。支持部材30は、鉛直部34Aが鉛直方向に沿って配置される。この状態で、図6(B)に示されるように、可動凸部33において、ソレノイド33Cの電源をオンにして凸芯33Aを孔29Bから抜き出し、回転翼14を制御してガード部材28を一対の支持部32Aを結ぶ軸を中心に90°回転させる。可動凸部39のソレノイド33Cの電源をオンにして退避位置P2に配置し、ガード部材28の係止部27を可動凸部39に対応する位置に配置させる。そして、可動凸部39のソレノイド33Cの電源をオフにして、凸芯33Aを突出位置P1に移動させ、孔39Bへ挿入する。これにより、ガード部材28は、鉛直位置G2に配置され、回転軸16が水平方向に配置される(図8、9参照)。
次に、スイッチ45は、電力出力路42側がオンとなるように切り換えられる。発電用飛行体10は、防風柵に固定された状態で、支持部材30が、風向正対板48により風へ正対するように、回転軸部38Aを中心に回転する(図10参照)。回転翼14は、風を受けて回転し、モータジェネレータ15で発電が行われる。発電された電気は、電力出力路42を通って電池40へ送られ、電池40に充電される。
本実施形態の発電用飛行体10は、モータジェネレータ15を動力源とする回転翼14により揚力を発生させることができるので、他の移動体を利用することなく、簡易に発電に適した風の有る場所へ移動することができる。また、回転翼14は、発電用飛行体10の停留時に風力を受けて回転軸16を回転させる。回転軸16の回転により、モータジェネレータ15が発電する。これにより、移動の動力源であるモータジェネレータ15を用いて、簡易な構成で発電することができる。
また、本実施形態では、モータジェネレータ15に、電力出力路42と電力供給路44を介して電池40が接続されている。したがって、モータジェネレータ15を駆動させる電力を電池40から供給することができると共に、発電により得られた電力を、電池40に蓄電することができる。蓄電された電池40は、基地へ持ち帰ってもよいし、停留状態で地上工作物Kにおいて、点灯などに用いてもよい。
また、本実施形態では、挟持アーム38の挟持部38Cで防風柵の上端を挟み込むことにより、発電用飛行体10を簡単に防風柵に固定することができ、安定して風を受けて発電を行うことができる。
また、本実施形態の発電用飛行体10は、地上工作物K(本実施形態では防風柵)に固定された状態で、支持部材30に対してガード部材28を回転させて回転軸16を水平方向に配置する。したがって、回転翼14で風を受けやすくすることができる。
さらに、本実施形態の発電用飛行体10は、風向正対板48を有しているので、ガード部材28及び飛行本体部20は、挟持アーム38の延在方向(回転軸部38Aの柱軸)を軸中心にして回転し、回転翼14が風に正対する。したがって、効率よく回転翼14で風を受けて回転軸16を回転させることができる。
また、本実施形態の発電用飛行体10は、メンテナンス時には、飛行により基地へ帰ることができるので、回収に行く必要がなく、容易にメンテナンスを行うことができる。
なお、本実施形態の発電用飛行体10のガード部材28の外周に、図11に示すように、鍔部50を設けてもよい。鍔部50は、ガード部材28の厚み方向の風が流入する一端側に径方向外側へ突出する環状枠で構成されている。鍔部50により、回転翼14の風の流入下流側に負圧を発生させることができ、回転翼14へ流入する風量を多くすることができる。
また、発電用飛行体10は、風速センサ、温度センサ、道路を走行する車の車速を検出するセンサなどを備えていてもよい。これらのセンサにより検出された情報、及び画像情報を基地へ送ることにより、遠隔地のモニタを行うことができる。この場合には、発電により得られた電力を、各種センサの駆動、カメラの駆動、通信などに使用することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明が適用された発電用飛行体の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の発電用飛行体11は、挟持アーム38に代えて、係合軸部52を有している点が、第1実施形態の発電用飛行体10と異なる。また、電力出力路42が電池40へ接続されていることに加え、道路設備60内に配設された系統電力ラインL1に接続されている点が異なる。
図12に示されるように、水平部34Bの先端の下側には、係合軸部52が取り付けられている。係合軸部52は、鉛直部34Aと同方向に延出されている。係合軸部52は、円柱状とされ、水平部34Bと反対側の先端に開口する取付孔52Aが形成されている。取付孔52Aには、分岐された電力出力路42Aと接続された接点(不図示)が露出されている。
道路設備60には、鉛直方向に立ち上がる係合ポール62が形成されている。係合ポール62は、取付孔52Aに挿入可能な外径の円柱状とされている。係合ポール62の先端には、接点(不図示)が形成されており、接点は、電力出力路42Cにより道路設備60に配設された電力制御装置64と接続されている。電力制御装置64は系統電力ラインL1と接続されている。電力制御装置64には、例えば、太陽光発電装置66が接続されている。係合ポール62が取付孔52Aに挿入されると、係合軸部52側の接点と接触し、電力出力路42Aが電力制御装置64を介して系統電力ラインL1と接続される。
次に、本実施形態の発電用飛行体11の作用について説明する。
発電用飛行体11は、基地からの指示を受けて、発電に適した風が有る場所へ飛行して移動する。離陸時の動作については、第1実施形態と同様に行われる。
着陸時には、地上工作物へ向かって降下し、係合軸部52を地上工作物K上に設置された係合ポール62へ外挿して固定する。ここから、第1実施形態と同様に、支持部32Aを結ぶ軸を中心にガード部材28を回転させて、回転軸16を水平方向に配置する。スイッチ45を、電力出力路42側がオンとなるように切り換えると、発電用飛行体11の接点と、道路設備60の系統電力ラインL1とが接続される。支持部材30は、風向正対板48により風へ正対するように、回転軸部38Aを中心に回転する。回転翼14は風を受けて回転し、モータジェネレータ15で発電が行われる。発電された電気は、電力出力路42Aを通って電力制御装置64を介して系統電力ラインL1へ送られる。
本実施形態の発電用飛行体11でも第1実施形態と同様に、モータジェネレータ15を動力源とする回転翼14により揚力を発生させることができるので、他の乗り物を利用することなく、簡易に発電に適した風の有る場所へ移動することができる。また、回転翼14は、発電用飛行体10の停留時に風力を受けて回転軸16を回転させ、回転軸16の回転を受けてモータジェネレータ15が発電する。これにより、移動の動力源であるモータジェネレータ15を用いて、簡易な構成で発電することができる。
また、本実施形態では、電力出力路42Aから系統電力ラインL1へ電力が送られるので、系統電力ラインL1から電力の供給を受けている設備等への電力供給を行うことができる。
10、11 発電用飛行体
14 回転翼
15 モータジェネレータ
16 回転軸
20 飛行本体部
28 ガード部材
27、29 係止部(翼軸方向変換部)
30 支持部材(翼軸方向変換部)
32A 支持部(翼軸方向変換部)
33、39 可動凸部(翼軸方向変換部)
38 挟持アーム(固定部)
38A 回転軸部(鉛直軸部材)
40 電池
42、42A 電力出力路
44 電力供給路
48 風向正対板
K 地上工作物

Claims (5)

  1. 飛行本体部と、
    前記飛行本体部に取り付けられ、飛行時に揚力を発生させると共に、停留時に風力を受けて回転する回転翼と、
    前記回転翼の回転軸に接続され、飛行時に前記回転翼を回転させると共に、停留時に前記回転軸の回転を受けて発電するモータジェネレータと、
    前記モータジェネレータに接続された電池と、
    停留時に前記飛行本体部を地上工作物に固定する固定部と、
    前記固定部により地上工作物に固定された状態で、前記回転軸の方向が鉛直方向または水平方向に配置されるように前記飛行本体部の向きを変換させる翼軸方向変換部と、
    鉛直方向に配置され、前記回転軸を水平方向に維持しつつ前記回転軸の延在方向を変える鉛直軸部材と、
    を備えた発電用飛行体。
  2. 発電による前記モータジェネレータからの電力を出力する電力出力路と、前記電池から前記モータジェネレータへ電力を供給する電力供給路と、を備えた、請求項1に記載の発電用飛行体。
  3. 前記固定部は、前記飛行本体部から延出され、延出先端で地上工作物の一部を挟持する挟持アームで構成されている、請求項1または請求項2に記載の発電用飛行体。
  4. 前記翼軸方向変換部は、前記飛行本体部を回転可能に支持する支持部材を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発電用飛行体。
  5. 前記回転軸を水平方向に向けた状態で、前記回転翼を風に正対させる風向正対板、を備えた請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発電用飛行体。
JP2017218250A 2017-11-13 2017-11-13 発電用飛行体 Active JP6919514B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017218250A JP6919514B2 (ja) 2017-11-13 2017-11-13 発電用飛行体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017218250A JP6919514B2 (ja) 2017-11-13 2017-11-13 発電用飛行体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019089388A JP2019089388A (ja) 2019-06-13
JP6919514B2 true JP6919514B2 (ja) 2021-08-18

Family

ID=66835695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017218250A Active JP6919514B2 (ja) 2017-11-13 2017-11-13 発電用飛行体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6919514B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021059841A (ja) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社Ihi建材工業 風力発電装置
KR102664160B1 (ko) * 2019-11-29 2024-05-20 어메이징썬 주식회사 자가발전하는 공육양용 드론비행자동차
CN111907723B (zh) * 2020-07-10 2023-07-18 国网河北省电力有限公司鸡泽县供电分公司 一种无人机机翼防误伤卡扣

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0224295A (ja) * 1988-07-09 1990-01-26 Kiyoshi Tada 地上とワイヤーで結ばれた空中飛行体
JP3942570B2 (ja) * 2003-09-09 2007-07-11 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 長期間滞空機とその飛行制御システムならびにその通信および観測システム
US20100283253A1 (en) * 2009-03-06 2010-11-11 Bevirt Joeben Tethered Airborne Power Generation System With Vertical Take-Off and Landing Capability
US9109575B2 (en) * 2011-05-23 2015-08-18 Sky Windpower Corporation Flying electric generators with clean air rotors
WO2013096345A1 (en) * 2011-12-18 2013-06-27 Makani Power, Inc. Kite ground station and system using same
EP3296199B1 (en) * 2016-09-19 2020-04-08 Lockheed Martin Corporation Wind-powered recharging for a weight-shifting coaxial helicopter
JP2018204480A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社中山事務所 風力発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019089388A (ja) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11117656B2 (en) Systems and methods for dynamically triggering independent stator coils to control pitch of a rotor blade
JP6919514B2 (ja) 発電用飛行体
EP3645874B1 (en) Method for reducing oscillations in wind turbine blades
US11472542B2 (en) Magnetic rotor alignment for aircraft
KR101716430B1 (ko) 비행체
US9758245B2 (en) Rotor drive system
US10637312B2 (en) Motor magnet placement to alter generated sound
JP2016088110A (ja) ヘリコプター
CN108583182B (zh) 一种空陆两栖球形机器人
JP2014240242A (ja) 垂直離着陸飛行体
CA2608425A1 (en) Vertical axis wind turbines
JP2018095236A (ja) 重量移動式同軸回転翼ヘリコプタのための風力充電
JP6990477B1 (ja) 飛行装置
KR20160129750A (ko) 발전부를 갖는 팬장치 및 이를 채용한 드론
KR20210058685A (ko) 블레이드 폭 맞춤형 풍력발전기 점검용 드론
US11179989B2 (en) Triphibian vehicle
US10367399B2 (en) Motor with adjustable back-electromotive force
JP6501978B2 (ja) 単軸飛行体
CN107585328A (zh) 可长期飞行的多功能载人航天器
WO2024059189A1 (en) Systems and methods for vertical takeoff and landing vehicle with improved rotor sizing
CN109552613B (zh) 一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置
CN111216888A (zh) 升力装置
CN116639276A (zh) 一种基于胶囊构型的四旋翼无人机

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6919514

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150