JP7323244B1 - Floating device - Google Patents
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Abstract
【課題】上空での発電において、飛行物体の数を最小限に抑え、構成を簡略化及び省電力化することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決する本願発明は、本体部1と、本体部1に接続され揚力を発生させる回転翼2と、を備える浮上装置Xであって、本体部1は、気嚢12と、気嚢12を収める枠体11と、太陽光発電装置と、電力を溜め込む二次電池と、を有する。また、本発明の好ましい形態では、気嚢12は、空気より軽い気体を封入可能であり、該気体による浮力の大きさよりも重力の大きさが大きい。【選択図】図1An object of the present invention is to minimize the number of flying objects, simplify the configuration, and save power in power generation in the air. The present invention for solving the above-mentioned problems is a levitation device X comprising a body portion 1 and a rotor blade 2 connected to the body portion 1 to generate a lift force. , a frame body 11 for housing an air sac 12, a solar power generation device, and a secondary battery for accumulating electric power. Also, in a preferred form of the invention, the bladder 12 can contain a gas that is lighter than air, and the magnitude of the gravitational force is greater than the magnitude of the buoyant force exerted by the gas. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、高高度に浮上して発電を行う装置を効率化し、さらに拡張性を向上可能な浮上装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a levitation device capable of improving the efficiency of a device that levitates at a high altitude and generates power, and that can further improve the expandability.
IT技術の発展、電気自動車の普及など、電力を使用する場面が拡大し続けている昨今の情勢においては、環境保護の観点から再生可能エネルギへの転換が必要不可欠である。その手段の一つが太陽光発電であり、太陽光発電の普及に向けた開発が行われている。しかしながら、太陽光発電で十分な電力を賄うには広大な面積が必要であるほか、天候の変化によって発電量が大きく変動するため、電力の安定的な供給を実現することは容易ではない。 In the current situation where electric power usage continues to expand, such as the development of IT technology and the spread of electric vehicles, it is essential to convert to renewable energy from the viewpoint of environmental protection. One of the means is photovoltaic power generation, and development is being carried out for the spread of photovoltaic power generation. However, it is not easy to achieve a stable supply of electricity because photovoltaic power generation requires a large area to provide sufficient power, and the amount of power generated fluctuates greatly depending on changes in the weather.
特許文献1に記載の発電装置は、太陽電池が取付けられた飛行船或いは巨大な太陽光パネルの周りを、無人飛行機が編隊飛行して誘導及び電力を回収することで、空中での太陽光発電を行うものである。
しかしながら、複数の飛行物体を同時に駆動・制御しなければならないため、各飛行機のエネルギ消費を考慮すると、決して効率的とは言えない。
また、太陽電池を飛行船の外壁に設ける形態では、システムが1機だけで完結することになり、装置の拡張やサイズ変更が難しい。
The power generation device described in Patent Document 1 generates photovoltaic power in the air by guiding unmanned airplanes in formation around an airship with solar cells or a huge solar panel and recovering power. It is something to do.
However, since a plurality of flying objects must be driven and controlled at the same time, considering the energy consumption of each airplane, it cannot be said to be efficient.
In addition, in the configuration in which the solar cells are provided on the outer wall of the airship, the system is completed with only one device, and it is difficult to expand the device and change the size.
本発明は、上記の課題に鑑み、上空での発電において、飛行物体の数を最小限に抑え、構成を簡略化及び省電力化することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to minimize the number of flying objects, simplify the configuration, and save power in power generation in the air.
上記課題を解決する本願発明は、本体部と、前記本体部に接続され揚力を発生させる回転翼と、を備える浮上装置であって、前記本体部は、気嚢と、前記気嚢を収める枠体と、太陽光発電装置と、電力を溜め込む二次電池と、を有する。
このような構成によって、上空での発電において、飛行物体の数を最小限に抑え、構成を簡略化及び省電力化することができる。
The present invention for solving the above problems is a levitation device comprising a main body and a rotor connected to the main body to generate lift, wherein the main body includes an air bag and a frame housing the air bag. , a photovoltaic power generation device, and a secondary battery that stores electric power.
With such a configuration, in power generation in the sky, the number of flying objects can be minimized, the configuration can be simplified, and power can be saved.
本発明の好ましい形態では、前記気嚢は、空気より軽い気体を封入可能であり、前記気体による浮力の大きさよりも重力の大きさが大きい。
このような構成によって、浮上装置の高度の維持や変更を容易に、かつ省電力で行うことができる。
In a preferred form of the invention, the air sac can enclose a gas lighter than air, and the magnitude of the gravitational force is greater than the magnitude of the buoyancy by the gas.
With such a configuration, it is possible to easily maintain or change the altitude of the levitation device while saving power.
本発明の好ましい形態では、前記枠体は、外壁と内壁とを有し、前記気嚢は、前記外壁と前記内壁との間に収められる。
このような構成によって、枠体の中の一部を、浮上以外の用途に使用することができる。
In a preferred form of the invention, the frame has an outer wall and an inner wall, and the air sac is contained between the outer wall and the inner wall.
With such a configuration, part of the frame can be used for purposes other than levitation.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、前記内壁の内側の温度及び圧力を維持する環境維持装置を設ける。
このような構成によって、高高度でも、地上と同じ環境下で経済活動を行うことができる。
In a preferred form of the invention, said body portion is provided with an environmental maintenance device for maintaining temperature and pressure inside said inner wall.
With such a configuration, even at high altitudes, economic activities can be carried out under the same environment as on the ground.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、位置と姿勢とを制御する信号を受信する受信部を設ける。
このような構成によって、地上から浮上装置を制御することができる。
In a preferred form of the invention, the main body is provided with a receiver for receiving signals for controlling position and attitude.
With such a configuration, the levitation device can be controlled from the ground.
本発明の好ましい形態では、前記回転翼は、前記本体部との相対位置及び方向を変更可能な関節部を有する。
このような構成によって、浮上装置の状況に合わせて容易に回転翼を動かし、適切な飛行状態を保つことができる。
In a preferred form of the present invention, the rotor blade has a joint portion capable of changing its relative position and direction with respect to the main body portion.
With such a configuration, it is possible to easily move the rotor according to the situation of the levitation device and maintain an appropriate flight state.
本発明の好ましい形態では、前記回転翼は、前記本体部と着脱可能な接続部を有する。
このような構成によって、必要に応じて回転翼を容易に着脱することができる。
In a preferred form of the present invention, the rotor blade has a connecting portion that is detachable from the main body portion.
With such a configuration, the rotor blades can be easily attached and detached as required.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、複数の前記枠体同士を連結可能な連結部を有する。
このような構成によって、発電量や作業スペースの需要に合わせて、浮上装置を容易に拡張又は縮小することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, the main body has a connecting portion capable of connecting the plurality of frames.
Such a configuration allows the levitation device to be easily scaled up or down to meet the demand for power generation and work space.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、風力発電装置を設ける。
このような構成によって、上空の安定的な気流を用いて効率的に発電することができる。
In a preferred form of the invention, the body part is provided with a wind turbine generator.
With such a configuration, it is possible to efficiently generate power using a stable air current in the sky.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、画像を表示可能な表示手段を設ける。
このような構成によって、広告などの情報発信を行うことができる。
In a preferred form of the present invention, the main body is provided with display means capable of displaying an image.
With such a configuration, it is possible to transmit information such as advertisements.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、人を収容可能な収容部を設ける。
このような構成によって、上空に一時的な生活空間を提供することができる。
In a preferred form of the present invention, the main body is provided with an accommodating portion capable of accommodating a person.
Such a configuration can provide a temporary living space in the sky.
本発明の好ましい形態では、前記本体部は、植物を栽培可能な植物栽培手段を設ける。
このような構成によって、地上に農地を増やさずに植物を栽培することができる。
In a preferred form of the present invention, the main body is provided with plant cultivation means capable of cultivating plants.
With such a configuration, plants can be cultivated without increasing farmland on the ground.
上記課題を解決する本発明は、上空での発電において、飛行物体の数を最小限に抑え、構成を簡略化及び省電力化することができる浮上装置を提供する。 To solve the above problems, the present invention provides a levitation device capable of minimizing the number of flying objects, simplifying the configuration, and saving power in power generation in the sky.
以下、図面を用いて、本発明の各実施形態に係る浮上装置について説明する。説明は、実施形態の構成、実施の方法、他の実施例の順に詳述する。
なお、以下に示す各実施形態はそれぞれ本発明の一例であり、本発明を以下の各実施形態に限定するものではない。
A floating device according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be detailed in the order of the configuration of the embodiment, the method of implementation, and another example.
In addition, each embodiment shown below is an example of this invention, respectively, and does not limit this invention to each following embodiment.
≪第一の実施形態≫
以下、図1~8を用いて、本発明の第一の実施形態に係る浮上装置Xについて詳述する。
浮上装置Xは、本体部1と、本体部1に取付けられる回転翼2と、を備え、2000m以上の高空に浮上可能な装置である。
<<First embodiment>>
The levitation device X according to the first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.
The levitation device X includes a main body portion 1 and a rotor blade 2 attached to the main body portion 1, and is a device that can levitate to a high altitude of 2000 m or more.
本体部1は、浮上装置Xの胴体部分であり、枠体11によってその形状が定められ、内部に気体を封入可能な気嚢12を敷き詰める。 The main body part 1 is a body part of the levitation device X, the shape of which is determined by a frame body 11, and an air bag 12 capable of enclosing gas therein is spread.
枠体11は、図1、図2、及び図3に示すように、外壁111と内壁112と、によって本体部1の形状を定める構造体である。外壁111は、少なくとも300hPa程度の圧力差に耐えられる強度をもち、平板を組み合わせて本体部1を箱型に閉じる部材であり、枠体11の外形及び外壁111は、直方体をなす構成であることが好ましい。このとき、枠体11の長さ及び幅は10m以上30m以下、高さが5m以上20m以下であることが好ましい。このような構成によって、枠体11の中に人が乗る場合でも、気嚢12を敷き詰める空間を確保することができる。 The frame 11 is a structure that defines the shape of the main body 1 with an outer wall 111 and an inner wall 112, as shown in FIGS. The outer wall 111 has the strength to withstand a pressure difference of at least about 300 hPa, and is a member that combines flat plates to close the main body 1 in a box shape. is preferred. At this time, it is preferable that the length and width of the frame 11 be 10 m or more and 30 m or less, and the height be 5 m or more and 20 m or less. With such a configuration, even when a person gets on the frame 11, a space for covering the air sacs 12 can be secured.
内壁112は、枠体11の内部に独立した部屋を作るように設けられる仕切りであって、図1、図2、及び図3に示すように、本体部1の中央部を長方形断面の筒状に貫通する構成が好ましい。但し、外壁111と内壁112との間の空間を確保し、尚且つ内壁112に囲まれて独立した部屋(以下、内部屋と称す)に人が入り作業をする空間を確保するため、内部屋の断面は、幅が1m以上4m以下、高さが1m以上3m以下であることが好ましい。また、図1に示す構成では、内部屋は、本体部1の中央部付近、すなわち床面が本体部1(枠体11)の底面から2m~10m程度上に設けられるが、浮上装置Xの重心を低くして安定させるため、低い位置に設けられる構成が好ましい。特に、内部屋は、浮上装置Xの外部と出入可能な出入口が、枠体11の一の面において、水平方向の中央に設けられる構成が好ましい。このような構成によって、本体部1の向きを揃えることで、複数の本体部1同士を連結する場合に、内部屋同士の出入口の位置も揃い、内部屋同士を容易に行き来することができる。 The inner wall 112 is a partition provided so as to create an independent room inside the frame 11, and as shown in FIGS. It is preferable to have a configuration that penetrates through the However, in order to secure a space between the outer wall 111 and the inner wall 112 and to secure a space for people to enter and work in an independent room surrounded by the inner wall 112 (hereinafter referred to as an inner room), the inner room The cross section of is preferably 1 m or more and 4 m or less in width and 1 m or more and 3 m or less in height. In the configuration shown in FIG. 1, the inner room is provided near the center of the main body 1, that is, the floor surface is about 2 m to 10 m above the bottom surface of the main body 1 (frame body 11). In order to lower and stabilize the center of gravity, a configuration provided at a low position is preferable. In particular, it is preferable that the inner room has a doorway through which the outside of the levitation device X can be entered and exited at the center in the horizontal direction on one surface of the frame body 11 . By aligning the directions of the main body parts 1 with such a structure, when connecting a plurality of main body parts 1, the positions of the entrances and exits of the inner rooms are also aligned, and the inner rooms can be easily moved.
枠体11は、内部に搭載される機器類(詳細は後述)を回転翼2と繋ぐ配線を通すための配管部113を有する。配管部113は、電気配線や有線通信用配線を格納する円形又は長方形断面の筒状の部材であり、枠体11に固定され、支持される。また、この配線は、後述する制御部15と、回転翼2と、連結部115と、を電気及び有線通信で接続可能な構成であり、配管部113は、それらに対応する位置に設けられる。 The frame 11 has a piping portion 113 for passing wires connecting devices mounted inside (details will be described later) to the rotor blades 2 . The piping part 113 is a tubular member having a circular or rectangular cross section for storing electrical wiring and wired communication wiring, and is fixed to and supported by the frame 11 . Also, this wiring is configured to connect the control unit 15, the rotor blade 2, and the coupling unit 115, which will be described later, by electrical and wired communication, and the piping unit 113 is provided at a position corresponding to them.
枠体11は、本体部1の上面の角付近に、回転翼接続部114を有する。回転翼接続部114は、回転翼2を本体部1に固定接続する穴部(凹部)であり、ボルトなどを用いて、空中で本体部1と回転翼2が外れないように、かつ使用者の手作業で本体部1と回転翼2とを容易に着脱可能にする構成である。また、回転翼2と電気回路及び通信回路を接続する端子を設けており、穴部の形状に合わせたソケットが好ましいが、手作業で配線を接続するためのソケットを設けてもよい。さらに、回転翼接続部114に回転翼2を取付けないときは、本体部1の上面と面一になる蓋を別途設けてもよい。このような構成によって、必要に応じて回転翼2を着脱し、浮上装置Xを柔軟に運用することができる。 The frame 11 has a rotary blade connection portion 114 near the corner of the upper surface of the main body portion 1 . The rotor blade connection portion 114 is a hole (recess) for fixedly connecting the rotor blade 2 to the main body portion 1. A bolt or the like is used to prevent the main body portion 1 and the rotor blade 2 from coming off in the air, and to prevent the user from coming off. The main body part 1 and the rotor blade 2 can be easily attached and detached manually. Terminals are provided for connecting the rotor blades 2, an electric circuit, and a communication circuit, and a socket matching the shape of the hole is preferable, but a socket for manual wiring connection may be provided. Furthermore, when the rotor blade 2 is not attached to the rotor blade connecting portion 114, a separate lid may be provided that is flush with the upper surface of the main body portion 1. FIG. With such a configuration, the rotor blades 2 can be attached and detached as necessary, and the levitation device X can be operated flexibly.
枠体11は、本体部1同士を連結可能な連結部115を有する。連結部115は、凹部と凸部を嵌め合わせ、ボルト締結などで固定接続する部分であり、空中で本体部1同士が分離しない程度の強度を保つ。また、複数の本体部1同士を連結することから、図6、8に示すような複数の浮上装置Xの挙動を連動させる必要があるため、連結部115は電気及び通信の接続が可能な構成とする。 The frame 11 has a connecting portion 115 capable of connecting the body portions 1 to each other. The connecting portion 115 is a portion where the concave portion and the convex portion are fitted and fixedly connected by bolting or the like, and maintains strength to the extent that the main body portions 1 are not separated from each other in the air. Since the plurality of main bodies 1 are connected to each other, it is necessary to interlock the behaviors of the plurality of levitation devices X as shown in FIGS. and
連結部115の構成は、例えば図6に示すように、全ての連結部115が凹部で、2つの凹部を合わせてできる空間に連結ブロックを入れてボルトで締結する構成でもよい。また、連結部115は、図7に示すように、枠体11のすべての面に設けられ、鉛直方向及び水平方向の両方に制限なく連結可能な構成とすることが好ましい。このような構成によって、浮上装置Xを必要な数だけ連結して飛ばすことができる。また、図7に示すように、回転翼接続部114において、稼働させる数だけ回転翼2を取付けて飛ばすこともできる。 For example, as shown in FIG. 6, all of the connecting portions 115 may be recessed portions, and a connecting block may be placed in a space formed by combining two recessed portions and fastened with bolts. Moreover, as shown in FIG. 7, it is preferable that the connecting portions 115 are provided on all surfaces of the frame 11 so that they can be connected in both the vertical direction and the horizontal direction without limitation. With such a configuration, the required number of levitation devices X can be connected and flown. Further, as shown in FIG. 7, the number of rotor blades 2 to be operated can be attached to the rotor blade connecting portion 114 for flying.
連結部115は、枠体11の一の面ごとに、上下若しくは前後若しくは左右に対称な位置に設けられる構成が好ましい。このような構成によって、連結部115を設けるすべての面で同じように連結を行うことができる。 It is preferable that the connecting portions 115 are provided at symmetrical positions in the vertical direction, the front-rear direction, or the left-right direction for each surface of the frame body 11 . With such a configuration, the connection can be made in the same manner on all surfaces on which the connecting portion 115 is provided.
枠体11は、内部屋の出入口を密閉可能なシャッター116を有する。シャッター116は、少なくとも300hPa程度の圧力差に耐えられる強度をもつ平板状の部材によって、内部屋を密閉する扉である。平板の大きさは内部屋の断面と略同じ形状であり、ゴム素材等を用いてより確実に内部屋を密閉する。シャッター116の開閉機構は、鉛直方向や水平方向に摺動する構成でも、本体部1の中心部に向かって回転する、所謂内開きのドアでもよい。また、浮上装置Xの飛行中に意図せずシャッター116が開くことを防ぐため、フック等で外壁111に固定可能なロック機構を有する構成が好ましい。 The frame 11 has a shutter 116 capable of sealing the entrance of the inner room. The shutter 116 is a door that seals the inner room with a flat plate-shaped member having strength to withstand a pressure difference of at least about 300 hPa. The size of the flat plate is substantially the same as the cross section of the inner chamber, and the inner chamber is more reliably sealed using a rubber material or the like. The opening/closing mechanism of the shutter 116 may be configured to slide vertically or horizontally, or may be a so-called inward opening door that rotates toward the center of the main body 1 . Moreover, in order to prevent the shutter 116 from being unintentionally opened during flight of the levitation device X, it is preferable to have a lock mechanism that can be fixed to the outer wall 111 with a hook or the like.
枠体11は、本体部1の上面の縁付近に、照明117を有する。照明117は、高輝度のLEDや電球等であり、図1に示すように、本体部1の上面を囲む各辺の中点付近、若しくは回転翼接続部114から可能な限り離れた位置に複数設けられる。このような構成によって、空中や夜間でも浮上装置Xを遠くから視認することができ、浮上装置Xを安全に運用することができる。 The frame 11 has a lighting 117 near the edge of the upper surface of the main body 1 . The illumination 117 is a high-brightness LED, light bulb, or the like, and as shown in FIG. be provided. With such a configuration, the levitation device X can be visually recognized from a distance even in the air or at night, and the levitation device X can be operated safely.
枠体11は、本体部1の外部と、外壁111及び内壁112に囲まれた部屋(以下、外部屋と称す)と、を出入可能なハッチ118を有する。ハッチ118は、図1に示すように、本体部1の側面部の、下辺寄りに設けられる出入口であり、水平方向に摺動する構成若しくは内開きのドアで開閉可能な構成である。また、ハッチ118は、縁部にフックや閂型等のロック機構を備え(複数箇所あると好ましい)、外壁111に固定可能な構成である。このような構成によって、浮上装置Xの飛行中に、意図せずハッチ118が開く事態を防ぐことができる。 The frame 11 has a hatch 118 that allows access to the outside of the main body 1 and a room surrounded by the outer wall 111 and the inner wall 112 (hereinafter referred to as an outer room). As shown in FIG. 1, the hatch 118 is a doorway provided near the lower side of the side surface of the main body 1, and has a structure that slides in the horizontal direction or a structure that can be opened and closed with a door that opens inward. Also, the hatch 118 is provided with a locking mechanism such as a hook or a bar at its edge (it is preferable that there are a plurality of locking mechanisms), and is configured to be fixable to the outer wall 111 . With such a configuration, unintentional opening of the hatch 118 during flight of the levitation device X can be prevented.
枠体11は、使用者が外部屋の中で作業することが可能な足場119を有する。足場119は、図2及び図3に示すように、外壁111の内側に沿う、又は外壁111と内壁112とを架け渡す、等の構成で設けられる平板上の通路であり、高さ方向に2m~3m程度の間隔で重なるように設けられる。このような構成によって、使用者は連結部115における連結作業や、配管部113における配線の保守等の作業を行うことができる。また、図面には示されていないが、足場119は人が乗って作業するため、外壁111及び内壁112の他に、支柱を設ける構成が好ましい。また、使用者が足場119に登るための梯子を係止するため、又は使用者が足場119上で命綱を取付けるための、フックやリング等の係止部を設ける構成が好ましい。 The frame 11 has scaffolding 119 on which the user can work inside the outer room. As shown in FIGS. 2 and 3, the scaffolding 119 is a path on a flat plate provided along the inner side of the outer wall 111 or bridging the outer wall 111 and the inner wall 112, and is 2 m in the height direction. It is provided so that it overlaps with an interval of about 3 m. With such a configuration, the user can perform the connection work at the connection portion 115 and the work such as maintenance of the wiring at the pipe portion 113 . Moreover, although not shown in the drawings, since the scaffolding 119 is used by people, it is preferable to provide a support in addition to the outer wall 111 and the inner wall 112 . Further, it is preferable to provide a locking portion such as a hook or a ring for locking a ladder for the user to climb onto the scaffolding 119 or for the user to attach a lifeline on the scaffolding 119 .
気嚢12は、空気より軽い気体を封入可能な袋状の部品であり、封入口は密閉可能な構成である。気嚢12には、例えばヘリウムが封入され、それを本体部1の外部屋に敷き詰めることによって、本体部1が単体で浮力を得る。気嚢12は、図2及び3に示すように、角が丸い略直方体の形状に膨らみ、それを本体部1の形状に合わせて敷き詰める。気嚢12の大きさは、縦、横、高さがそれぞれ1mであることが好ましいが、内部屋の大きさや、足場119による寸法の変動等を考慮し、0.5m~1.5mの範囲で変わってもよい。このような構成によって、気嚢12を無駄なく外部屋に敷き詰めて、より効率的に浮力を得ることができる。 The air bag 12 is a bag-like component capable of enclosing a gas lighter than air, and has a sealing opening. For example, helium is enclosed in the air sac 12, and by covering the outer chamber of the main body 1 with it, the main body 1 alone obtains buoyancy. As shown in FIGS. 2 and 3 , the air sac 12 is inflated into a substantially rectangular parallelepiped shape with rounded corners, and is laid out in conformity with the shape of the main body 1 . The size of the air sac 12 is preferably 1 m in length, width, and height. may change. With such a configuration, the air sacs 12 can be laid out in the outer room without waste, and buoyancy can be obtained more efficiently.
本体部1は、下部に脚部13を有する。脚部13は、車輪131と緩衝部132とを設け、浮上装置Xを地上で移動させる際に用いられる。また、脚部13は、枠体11の底面において3か所以上設けられ、底面の四隅及び中央の5か所に設けられる構成が好ましい。但し、本体部1の大きさによっては、荷重を分散させるために、6か所以上設けられてもよい。このほか、本体部1を鉛直方向に重ねて接続可能とするため、脚部13は、枠体11から着脱可能な構成であることが好ましい。 The body portion 1 has legs 13 at its lower portion. The legs 13 are provided with wheels 131 and buffers 132 and are used when the levitation device X is moved on the ground. Moreover, it is preferable that the leg portions 13 are provided at three or more locations on the bottom surface of the frame body 11, and are provided at five locations at the four corners and the center of the bottom surface. However, depending on the size of the main body 1, six or more may be provided in order to distribute the load. In addition, the legs 13 are preferably detachable from the frame 11 so that the body 1 can be vertically stacked and connected.
車輪131は、脚部13の先端に位置し、浮上装置Xを地上で運搬する際の移動手段として用いられる。また、車輪131は、ヘリコプターに倣い1か所の脚部13につき1個でもよく、航空機に倣い1か所の脚部13につき2対(4個)や3対(6個)などでもよい。 The wheels 131 are positioned at the tips of the legs 13 and used as means of transportation when the levitation device X is transported on the ground. Also, the wheels 131 may be one per leg 13 like a helicopter, or two pairs (four) or three pairs (six) per leg 13 like an aircraft.
緩衝部132は、枠体11と車輪131とを接続し、車輪131に加わる衝撃や振動を吸収する減衰機構を設ける部分である。減衰機構は、例えば航空機の着陸脚に倣い空気圧シリンダを有する構成である。このような構成によって、浮上装置Xが着陸するとき、枠体11を傷つけたり、振動で脚部13以外の部分が破損したりするリスクを減らすことができる。 The buffer portion 132 is a portion that connects the frame 11 and the wheel 131 and provides a damping mechanism that absorbs shock and vibration applied to the wheel 131 . The damping mechanism is, for example, a configuration having pneumatic cylinders following the landing gear of an aircraft. With such a configuration, when the levitation device X lands, it is possible to reduce the risk of damaging the frame 11 or damaging parts other than the legs 13 due to vibration.
本体部1は、外面に太陽電池14を有する。太陽電池14は、外壁111の外側に設けられるパネル若しくはフィルム状の太陽光発電装置であって、図1に示すように、本体部1の上面と、側面の1か所との2面に設けられる構成が好ましい。このような構成によって、回転翼2の動力源を太陽電池14から得ることができ、浮上装置Xの飛行時間を長くすることができる。また、浮上装置Xに横から当たる光によっても発電可能であり、同時により多くの発電を行うことができる。 The body portion 1 has a solar cell 14 on its outer surface. The solar cell 14 is a panel or film solar power generation device provided outside the outer wall 111, and as shown in FIG. is preferred. With such a configuration, the power source for the rotor blades 2 can be obtained from the solar cells 14, and the flight time of the levitation device X can be lengthened. Moreover, it is possible to generate power by light striking the levitation device X from the side, and at the same time, more power can be generated.
本体部1は、浮上装置Xの挙動、特に回転翼2を制御する制御部15を有する。制御部15は、図2及び図3に示すように、枠体11の内部、特に内部屋の中に設けられるコンピュータであり、図5に示すように、位置情報センサ151、ジャイロセンサ152、光度センサ153、発信部154、受信部155、記憶部156、温度計157、圧力計158、演算部159を有する。 The body portion 1 has a control portion 15 that controls the behavior of the levitation device X, particularly the rotor blades 2 . 2 and 3, the control unit 15 is a computer provided inside the frame 11, particularly in the inner room, and as shown in FIG. It has a sensor 153 , a transmitter 154 , a receiver 155 , a storage 156 , a thermometer 157 , a pressure gauge 158 and a calculator 159 .
本実施形態における回転翼2の「制御」とは、回転翼2の回転数(rpm)、若しくは後述する関節部222の回動角度を表す。 “Control” of the rotor blades 2 in the present embodiment represents the number of rotations (rpm) of the rotor blades 2 or the rotation angle of a joint portion 222 to be described later.
制御部15の各部は、広義の回路を含むハードウェアと、このハードウェアを介して実現されるソフトウェアの情報処理と、を含み得る。このほか、通信に用いるのはネットワークパスであり、このネットワークパスは、インターネット・プロトコルを含み得る。また、通信プロトコルの種類は特に制限されず、さらに、ネットワークの種類、規模にも制限はない。 Each unit of the control unit 15 can include hardware including a circuit in a broad sense, and software information processing realized through this hardware. Also used for communication is a network path, which may include the Internet protocol. Moreover, the type of communication protocol is not particularly limited, and the type and scale of the network are also not limited.
位置情報センサ151は、人工衛星からの情報により浮上装置Xの現在位置を緯度及び経度で認識する位置情報システム、所謂GPSであり、この情報をもとに、浮上装置Xの飛行ルートを決定する。 The position information sensor 151 is a position information system, so-called GPS, which recognizes the current position of the levitation device X in terms of latitude and longitude from information from satellites, and determines the flight route of the levitation device X based on this information. .
ジャイロセンサ152は、浮上装置Xの空中での姿勢、特に回転運動を検出する。ジャイロセンサ152で取得した情報をもとに、浮上装置Xの姿勢制御が行われる。 The gyro sensor 152 detects the attitude of the levitation device X in the air, particularly the rotational motion. Attitude control of the levitation device X is performed based on information acquired by the gyro sensor 152 .
光度センサ153は、浮上装置Xが受ける光の量を明るさ若しくはエネルギ量で検出するセンサであり、この情報をもとに、太陽光の光源の向きを判別する。 The light intensity sensor 153 is a sensor that detects the amount of light received by the levitation device X in terms of brightness or energy amount, and determines the direction of the light source of the sunlight based on this information.
発信部154は、位置情報センサ151、ジャイロセンサ152、光度センサ153にて得た情報を、電波信号によって地上にいる使用者に向け発信する通信装置である。 The transmission unit 154 is a communication device that transmits information obtained by the position information sensor 151, the gyro sensor 152, and the light intensity sensor 153 to the user on the ground using radio signals.
受信部155は、地上にいる使用者から送られる信号を受信する通信装置である。また、発信部154と一体の基盤に設けられる構成が好ましい。ここで受取る情報をもとに、回転翼2を制御することで、浮上装置Xが安定して飛行及び発電を行うことができる。 The receiver 155 is a communication device that receives a signal sent from a user on the ground. Moreover, it is preferable to have a configuration provided on a base integrated with the transmission unit 154 . By controlling the rotor blades 2 based on the information received here, the levitation device X can stably fly and generate power.
記憶部156は、受信部155で受信した情報や、位置情報センサ151にて取得した情報を記憶する揮発性メモリである。これにより、浮上装置Xの飛行経路や、制御に用いた信号を記録として保持できる。この記録は、発信部154から地上にいる使用者に送られるか、若しくは浮上装置Xの着陸時に回収される等の手段を経て、飛行するごとに、又は一定時間ごとに消去され、新しい記録に置き換わるのが好ましい。これにより、浮上装置Xに搭載するメモリの量を最小限に抑え、制御部15の容量逼迫や、それに伴う発熱を抑えることができる。 The storage unit 156 is a volatile memory that stores information received by the reception unit 155 and information acquired by the position information sensor 151 . As a result, the flight path of the levitation device X and the signals used for control can be stored as records. This record is sent from the transmitting unit 154 to the user on the ground, or is recovered when the levitation device X lands. preferably replaced. As a result, the amount of memory installed in the levitation device X can be minimized, and the tight capacity of the control unit 15 and the associated heat generation can be suppressed.
温度計157は、浮上装置Xの外部の気温を計測する温度センサである。これにより、高度が上がるにつれて大気の温度が低下することを利用し、浮上装置Xの高度及び上昇速度を計算することができる。また、気嚢12の温度を計測する温度センサを設ける構成が好ましい。 The thermometer 157 is a temperature sensor that measures the air temperature outside the levitation device X. As a result, the altitude and the rate of ascent of the levitation device X can be calculated by utilizing the fact that the temperature of the atmosphere decreases as the altitude increases. Moreover, a configuration in which a temperature sensor for measuring the temperature of the air sac 12 is provided is preferable.
制御部15は、温度計157と合わせて、気嚢12の温度を調整する加熱装置を設ける構成が好ましい。この加熱装置は、気嚢12に封入された気体を高度に関わらず一定に保つ、あるいは浮上装置Xの外部の気温よりも高温に加熱する装置であり、太陽電池14にて得られた電力を用いる構成が好ましい。このような構成によって、気嚢12による浮力を十分に確保し、回転翼2の駆動に用いる電力を抑えることができる。 It is preferable that the control unit 15 is provided with a heating device for adjusting the temperature of the bladder 12 together with the thermometer 157 . This heating device is a device that keeps the gas enclosed in the air bag 12 constant regardless of the altitude or heats it to a temperature higher than the air temperature outside the levitation device X, and uses power obtained from the solar cell 14. configuration is preferred. With such a configuration, sufficient buoyancy by the air bladder 12 can be ensured, and the electric power used to drive the rotor blades 2 can be reduced.
圧力計158は、浮上装置Xの外部の圧力を計測する圧力センサである。これにより、高度が上がるにつれて大気の圧力が低下することを利用し、浮上装置Xの高度及び上昇速度を計算することができる。 The pressure gauge 158 is a pressure sensor that measures the pressure outside the levitation device X. As a result, the altitude and the rate of ascent of the levitation device X can be calculated by utilizing the fact that the pressure of the atmosphere decreases as the altitude increases.
演算部159は、制御部15の各部が取得する情報を処理し、発信部154に発信させたり、記憶部156に記憶させたり、回転翼2を制御する命令を出したりする、所謂プロセッサである。演算部159は、位置情報処理、機体情報処理、制御処理を行う。以下、これらについて詳述する。 The calculation unit 159 is a so-called processor that processes information acquired by each unit of the control unit 15, causes the transmission unit 154 to transmit, stores it in the storage unit 156, and issues commands to control the rotor blades 2. . The calculation unit 159 performs position information processing, body information processing, and control processing. These will be described in detail below.
位置情報処理は、位置情報センサ151にて取得した位置情報を、記憶部156に累積された位置情報と紐づけて飛行経路のデータを更新する処理、及び温度計157、圧力計158にて取得した外気の温度及び圧力の情報をもとに浮上装置Xの高度を算出する処理、及び位置情報、高度の情報を発信部154に発信させる処理である。これにより、使用者は浮上装置Xの位置を略リアルタイムで追跡でき、航空機の航路を回避したり、他の飛行物体との衝突を回避したりできる。 The position information processing is a process of linking the position information acquired by the position information sensor 151 with the position information accumulated in the storage unit 156 to update the data of the flight path, and the process of updating the data of the flight path, and the process of acquiring by the thermometer 157 and the pressure gauge 158. processing for calculating the altitude of the levitation device X based on the information on the temperature and pressure of the outside air, and processing for causing the transmission unit 154 to transmit position information and altitude information. As a result, the user can track the position of the levitation device X substantially in real time, avoid the route of the aircraft, and avoid collisions with other flying objects.
機体情報処理は、光度センサ153にて取得する情報から太陽光の向き及び太陽光と太陽電池14がなす角度を割り出し、ジャイロセンサ152にて取得する浮上装置Xの姿勢及び回転運動と合わせて、発信部154に発信させる処理である。 The aircraft information processing determines the direction of the sunlight and the angle formed by the sunlight and the solar cell 14 from the information acquired by the light intensity sensor 153, and combines it with the attitude and rotational motion of the levitation device X acquired by the gyro sensor 152. This is a process for causing the transmitting unit 154 to transmit.
制御処理は、地上にいる使用者側から送られ受信部155で取得する制御信号を、回転翼2に伝達して揚力の大小などを変動させ、浮上装置Xを目標の高度、姿勢、方向に動かす処理である。また、このときの制御信号を記憶部156に記憶させる処理を含んでもよい。 In the control process, a control signal sent from the user on the ground and acquired by the receiving unit 155 is transmitted to the rotor 2 to vary the magnitude of the lift force, etc., and the levitation device X is moved to the target altitude, attitude, and direction. This is the process of moving. Further, a process of storing the control signal at this time in the storage unit 156 may be included.
機体情報処理においては、地上にいる使用者側で生成される制御信号を利用せず、演算部159で制御信号を生成する処理を行い、その制御信号を用いて制御処理を行ってもよい。これにより、浮上装置Xの挙動を自動化することができる。この場合、演算部159は、生成した制御信号を発信部154に発信させ、地上にいる使用者が常に制御の様子を把握できるようにする。また、非常時には地上にいる使用者からの制御信号を受信部155で受信し、それを優先して制御処理を行う。 In the aircraft information processing, the control signal generated by the user on the ground may not be used, but the processing of generating the control signal may be performed by the calculation unit 159, and the control signal may be used to perform the control processing. Thereby, the behavior of the levitation device X can be automated. In this case, the calculation unit 159 causes the transmission unit 154 to transmit the generated control signal so that the user on the ground can always grasp the state of the control. In an emergency, the receiver 155 receives a control signal from a user on the ground and prioritizes it for control processing.
本体部1は、太陽電池14にて発電した電力を溜め込む蓄電池16を有する。蓄電池16は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池であり、太陽電池14にて発電した電力のうち、回転翼2及び制御部15の駆動に使用されなかった電力を溜め込む。また、蓄電池16は、容易に取り外し可能な構成、若しくはコンセントなど電力回収用の端子を設ける構成が好ましい。このような構成によって、溜め込んだ電力を地上で容易に回収することができる。 The main body 1 has a storage battery 16 that stores power generated by the solar battery 14 . The storage battery 16 is a secondary battery such as a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery, and stores the power generated by the solar battery 14 that is not used to drive the rotor blades 2 and the controller 15 . Moreover, it is preferable that the storage battery 16 has a structure that can be easily removed, or a structure that has a power recovery terminal such as an outlet. With such a configuration, the stored electric power can be easily recovered on the ground.
蓄電池16は、充電量検知部161を設ける。充電量検知部161は、蓄電池16の容量に対する蓄電量の割合を検出する。検出された蓄電割合は、演算部159で常時或いは一定時間おきに読み込まれ、発信部154にて発信される。特に蓄電割合が100%(若しくは90%など適宜設定してよい)に達した場合、演算部159は、充電完了の信号を発信部154に発信させる構成が好ましい。 The storage battery 16 is provided with a charge amount detection unit 161 . The charged amount detection unit 161 detects the ratio of the charged amount to the capacity of the storage battery 16 . The detected power storage rate is read by the calculation unit 159 all the time or at regular time intervals, and is transmitted by the transmission unit 154 . In particular, when the charging ratio reaches 100% (or 90% or the like may be set as appropriate), the calculation unit 159 preferably causes the transmission unit 154 to transmit a charging completion signal.
本体部1は、内部屋の内部の温度及び圧力を調整する環境維持装置17を有する。環境維持装置17は、浮上装置Xが飛行中であっても、内部屋の温度及び圧力を地表の状態、例えば25℃、1013hPa、に維持する空調装置である。また、酸素供給手段により、内部屋の酸素濃度を地表の状態と同水準に保つ機能も有する。このような構成によって、内部屋の中で植物(農作物や花き等)を栽培することができるほか、人を載せて快適に経済活動を行うことができる。 The main body 1 has an environment maintenance device 17 that regulates the temperature and pressure inside the inner room. The environment maintenance device 17 is an air conditioner that maintains the temperature and pressure of the inner room at ground surface conditions, for example, 25° C. and 1013 hPa, even while the levitation device X is in flight. It also has the function of keeping the oxygen concentration in the inner room at the same level as the ground surface by the oxygen supply means. With such a configuration, plants (agricultural crops, flowers, etc.) can be cultivated in the inner room, and economic activities can be carried out comfortably with people on board.
本体部1は、枠体11の底面と、側面の少なくとも1面と、に表示手段18を有する。表示手段18は、枠体11の底面又は側面と略同じ形状で、画像や動画を表示可能な画面である。このような構成によって、広告などの情報表示が可能であり、また付近の航空機などに接近を知らせる警告表示なども行うことができる。また、表示手段18は、可能な限り薄型である構成が好ましい。このような構成によって、本体部1を軽量化できるほか、気嚢12を搭載する空間を広くとり、より大きい浮力を得ることができる。 The main body 1 has display means 18 on the bottom surface of the frame 11 and at least one side surface. The display unit 18 has a shape substantially the same as the bottom surface or the side surface of the frame 11, and is a screen capable of displaying images and moving images. With such a configuration, it is possible to display information such as advertisements, and also to display a warning to nearby aircraft or the like that they are approaching. Moreover, it is preferable that the display means 18 is configured to be as thin as possible. With such a configuration, it is possible to reduce the weight of the main body 1, and to secure a large space for mounting the bladder 12, thereby obtaining greater buoyancy.
本体部1は、表示手段18を枠体11の底面に有する場合、図8に示すように脚部13を設けず底面の全面に画像を表示可能な構成とすることが好ましい。このような構成によって、複数の本体部1同士を連結して浮上装置Xを飛行させるとき、底面部分を複数の表示手段18の結合によって大画面として使用することができる。例えば、図7に示すように、9つの本体部1を連結する場合は、表示手段18も9枚を並べた大画面として使用する。このため、各表示手段18の表示内容は、1か所の制御部15によって一括で制御可能とすることが好ましい。 When the main body 1 has the display means 18 on the bottom surface of the frame 11, it is preferable to have a configuration in which an image can be displayed on the entire bottom surface without providing the legs 13 as shown in FIG. With such a configuration, when the levitation device X is made to fly by connecting a plurality of main bodies 1 to each other, the bottom portion can be used as a large screen by combining a plurality of display means 18 . For example, as shown in FIG. 7, when connecting nine main bodies 1, the display means 18 is also used as a large screen in which nine screens are arranged. For this reason, it is preferable that the display contents of each display means 18 can be collectively controlled by one control unit 15 .
本体部1は、避雷装置19を有する。避雷装置19は、外壁111の一部に設けられる電気抵抗が小さい金属部材(例えば銅など)、及びその金属部材と繋がり、枠体11の底面から下に伸びる放電索191(航空機のスタティック・ディスチャージャと同様)から形成される。このような構成によって、航空機と同様の原理で落雷による浮上装置Xの破損確率を低く抑えることができる。 The main body 1 has a lightning protection device 19 . The lightning arrester 19 includes a metal member (for example, copper) having a small electric resistance provided on a part of the outer wall 111, and a discharge cable 191 (aircraft static discharge cable) connected to the metal member and extending downward from the bottom surface of the frame 11. similar to the charger). With such a configuration, it is possible to reduce the probability of damage to the levitation device X due to a lightning strike, based on the same principle as in aircraft.
回転翼2は、本体部1に接続され、揚力を発生させる装置であり、翼本体21と基礎部22とを有する。 The rotor blade 2 is a device that is connected to the main body portion 1 and generates lift, and has a blade main body 21 and a base portion 22 .
翼本体21は、浮上装置Xを持ち上げる揚力を発生させるプロペラである。図面では2枚羽であるが、大きさによっては、3枚以上の羽で構成されていてもよい。また、翼本体21の直径は、本体部1の大きさに合わせて、3m以上20m以下、好ましくは4m以上15m以下で設定される。 The wing main body 21 is a propeller that generates lift for lifting the levitation device X. As shown in FIG. Although the drawing shows two blades, it may be composed of three or more blades depending on the size. Also, the diameter of the blade main body 21 is set to be 3 m or more and 20 m or less, preferably 4 m or more and 15 m or less, according to the size of the main body portion 1 .
基礎部22は、翼本体21を回動可能に取付け、本体部1と接続する柱状の部材であり、動力部221、関節部222、本体接続部223を設ける。また、基礎部22は、本体部1から遠ざかる方向に伸び、翼本体21が本体部1よりも水平方向外側にせり出すように設けられる。 The base portion 22 is a columnar member to which the wing main body 21 is rotatably attached and connected to the main body portion 1. A power portion 221, a joint portion 222, and a main body connection portion 223 are provided. Further, the base portion 22 extends in a direction away from the main body portion 1 and is provided so that the wing main body 21 protrudes further outward than the main body portion 1 in the horizontal direction.
動力部221は、太陽電池14にて発電された電力を、翼本体21を回動させる動力に変換するモータである。また、動力部221は、浮上装置Xが回転しないように、2か所ずつが逆方向に回動する。例えば、図1に示す4基の回転翼2は、対角線上にある2基ずつがそれぞれ同じ方向に回動し、枠体11の上面の辺沿いに隣同士の2基は互いに逆方向に回動するように設けられる。 The power unit 221 is a motor that converts electric power generated by the solar cell 14 into power for rotating the wing body 21 . In addition, two power units 221 rotate in opposite directions so that the levitation device X does not rotate. For example, in the four rotor blades 2 shown in FIG. 1, two rotor blades on the diagonal rotate in the same direction, and two adjacent rotor blades rotate in opposite directions along the upper surface of the frame 11. provided to move.
関節部222は、回動により基礎部22と本体部1との角度を変更可能にする軸関節である。また、後述する本体接続部223と一体に設けられてもよい。このような構成によって、回転翼2、特に翼本体21の、本体部1との相対位置及び角度を必要に応じて変更でき、図7に示すように複数の浮上装置Xが連結される状態において、翼本体21同士の干渉を防ぐことができる。 The joint portion 222 is a shaft joint that allows the angle between the base portion 22 and the main body portion 1 to be changed by rotation. Alternatively, it may be provided integrally with the main body connection portion 223 to be described later. With such a configuration, the relative position and angle of the rotor blade 2, particularly the blade main body 21, with respect to the main body portion 1 can be changed as needed, and in a state in which a plurality of levitation devices X are connected as shown in FIG. , the interference between the blade bodies 21 can be prevented.
関節部222は、制御部15で回動を制御することが可能な構成が好ましい。この制御は、本体部1の姿勢や距離などから目標角度を決定し、その目標角度に合わせる位置制御が好ましい。このような構成によって、飛行中の状況に合わせて適宜翼本体21の位置を変えることができる。 The joint part 222 preferably has a configuration in which rotation can be controlled by the control part 15 . This control is preferably a position control in which a target angle is determined from the attitude and distance of the main body 1 and adjusted to the target angle. With such a configuration, the position of the wing main body 21 can be appropriately changed according to the situation during flight.
本体接続部223は、関節部222に隣接又は関節部222と一体に設けられる柱状の部分であり、回転翼接続部114に貫入し、ボルト締結などで容易に固定接続される。また、回転翼接続部114と電気回路及び通信回路を接続するための端子を設けており、前記固定接続に合わせて接点で接続される構成、若しくは使用者が手作業で配線を接続する構成を有する。 The main body connection portion 223 is a columnar portion provided adjacent to or integral with the joint portion 222, penetrates into the rotor blade connection portion 114, and is easily fixedly connected by bolting or the like. In addition, terminals are provided for connecting the rotary blade connecting portion 114 to the electric circuit and communication circuit. have.
浮上装置Xの浮上においては、図4に示すように、翼本体21による揚力と、気嚢12に封入された気体の浮力を合わせる。浮上装置Xは、気体の浮力だけでは浮上せず、翼本体21の揚力が加わった状態で浮上が可能となる重量である。このような構成によって、回転翼2の駆動に用いる電力を抑え、浮上装置Xを容易に浮上、制御することができる。 In the levitation of the levitation device X, as shown in FIG. 4, the lift of the wing body 21 and the buoyancy of the gas enclosed in the air sac 12 are combined. The levitation device X has a weight that enables levitation with the lift force of the wing body 21 added, not with the buoyancy of the gas alone. With such a configuration, the electric power used to drive the rotor blades 2 can be suppressed, and the levitation device X can be easily levitated and controlled.
浮上装置Xの重量は、前述の条件に加え、翼本体21による揚力が一定以下でも浮上可能な程度に制限することが好ましい。これは、例えば揚力の大きさが浮力の大きさの50%であるときの値を基に、浮上装置Xの重量の上限を決定するということである。但し、この重量の上限を決定する方法においては、他の基準を用いてもよい。このような構成によって、空中で回転翼2又は発電装置が故障し、浮上装置Xが揚力を失った場合でも、浮力によって緩やかに降下することができる。 In addition to the above conditions, the weight of the levitation device X is preferably limited to the extent that it can levitate even if the lift force by the wing body 21 is below a certain level. This means that the upper limit of the weight of the levitation device X is determined, for example, based on the value when the magnitude of the lift force is 50% of the magnitude of the buoyancy force. However, other criteria may be used in the method of determining this upper weight limit. With such a configuration, even if the rotor blade 2 or the power generator fails in the air and the levitation device X loses its lift, the buoyancy allows a gentle descent.
本体部1、特に枠体11は、炭素繊維などの軽量素材で構成される。これにより、浮上装置Xの重量を抑え、より少ない電力で浮上することができる。但し、内壁112やシャッター116など、大きな圧力差に耐える必要がある部分については、金属など、他の材料による構成も想定され得る。 The main body 1, particularly the frame 11, is made of a lightweight material such as carbon fiber. As a result, the weight of the levitation device X can be reduced, and levitation can be achieved with less electric power. However, it is conceivable that the inner wall 112, the shutter 116, and other parts that need to withstand a large pressure difference may be constructed of other materials, such as metal.
浮上装置Xを操作する使用者は、制御部15との通信が可能なコントローラを用いる。このコントローラは、回転翼2を操作し、浮上装置Xの飛行速度や姿勢をコントロールできればよく、例えばドローンの操縦に用いられるような、周知の無線コントローラの類である。但し、高高度に浮上する浮上装置Xと通信するため、電波での通信を用いるものが好ましい。 A user who operates the levitation device X uses a controller capable of communicating with the control unit 15 . This controller only needs to be able to operate the rotor blades 2 and control the flight speed and attitude of the levitation device X, and is a known wireless controller used for controlling drones, for example. However, in order to communicate with the levitation device X that floats at a high altitude, it is preferable to use radio wave communication.
浮上装置Xは、以下の構成を有してもよい。但し、以下に示す構成はあくまで一例であり、また各構成の有無は特に言及がない限りそれぞれ独立して決定できる。 The levitation device X may have the following configuration. However, the configuration shown below is merely an example, and the presence or absence of each configuration can be independently determined unless otherwise specified.
≪変更例≫
枠体11は、外部屋の中において、複数の足場119同士、又は足場119と外壁111又は内壁112と、を上下方向に繋ぐワイヤを設けてもよい。このワイヤは、外部屋の中に敷き詰めた気嚢12がずれ動かないように、位置決めを行う。このような構成によって、気嚢12を縦に積み上げる作業を行いやすくなるほか、浮上装置Xが空中で傾いても、気嚢12がずれ動いて全体のバランスが変動する事態を防ぐことができる。
≪Change example≫
The frame 11 may be provided with a wire that vertically connects the plurality of scaffolds 119 or the scaffolds 119 and the outer wall 111 or the inner wall 112 in the outer room. This wire positions the air sac 12 in the outer chamber so that it does not move. Such a configuration makes it easier to stack the air bags 12 vertically, and prevents the air bags 12 from shifting and changing the overall balance even if the levitation device X is tilted in the air.
複数の浮上装置Xを連結して飛行させる場合、制御部15による制御は1か所で行い、その1か所で各回転翼2及び環境維持装置17を一括で制御する。若しくは、各本体部1に設けられる制御部15同士で、互いに通信を行って連携する。これにより、複数の浮上装置Xが連結される状態でも、単独の浮上装置Xと同じ要領で飛行させることができる。また、これに対応するため、連結部115に電気回路及び通信回路を接続可能な端子、又はプラグ及びソケットを設ける。これにより、連結部115での連結作業と同時に、各制御部15同士を接続することができる。 When a plurality of levitation devices X are connected and made to fly, the control by the control unit 15 is performed at one place, and the rotor blades 2 and the environment maintenance device 17 are collectively controlled at the one place. Alternatively, the control units 15 provided in each main unit 1 communicate with each other to cooperate. As a result, even when a plurality of levitation devices X are connected, the levitation device X can be flown in the same manner as a single levitation device X. In addition, in order to cope with this, the connecting portion 115 is provided with a terminal or a plug and a socket to which an electric circuit and a communication circuit can be connected. Thereby, each control part 15 can be connected simultaneously with the connection work in the connection part 115. FIG.
本体部1は、内部屋の中に操縦設備を有してもよい。この操縦設備は、制御部15と情報通信が可能となるように有線接続された(構成によっては無線でもよい)操作台であり、使用者は、操縦設備を用いて浮上装置Xを内部から有人で操縦する。これにより、地上との情報通信による操縦の遅れがなく、内部の操縦者が浮上装置Xの異変をすぐに認識することができる。 The body part 1 may have a control facility in the inner chamber. This control facility is a control console that is wired (or wireless depending on the configuration) to enable information communication with the control unit 15, and the user can operate the levitation device X from the inside using the control facility. to steer. As a result, there is no delay in the operation due to information communication with the ground, and the operator inside can immediately recognize the abnormality of the levitation device X.
浮上装置Xは、風力発電装置を有してもよい。この風力発電装置は、上空の大気の流れによる風圧を利用して発電を行う周知の風力発電機であり、太陽電池14と合わせて、回転翼2や蓄電池16に供給する電力を発生させる。また、この風力発電機は、本体部1及び回転翼2に干渉しない範囲であれば、どこに設けられてもよいが、本体部1のうち、太陽電池14が設けられていない面であることが好ましい。これにより、太陽電池14の発電効率を下げることなく、太陽電池14と風力発電装置との両方で、効率的に発電を行うことができる。 The levitation device X may comprise a wind power generator. This wind power generator is a well-known wind power generator that generates power by utilizing the wind pressure caused by the flow of air in the sky, and together with the solar battery 14 , generates electric power to be supplied to the rotor blades 2 and the storage battery 16 . In addition, the wind power generator may be installed anywhere as long as it does not interfere with the main body 1 and the rotor blades 2, but the surface of the main body 1 on which the solar battery 14 is not provided is preferable. preferable. As a result, both the solar cell 14 and the wind turbine generator can efficiently generate power without lowering the power generation efficiency of the solar cell 14 .
照明117は、回転翼2、特に基礎部22に設けられてもよい。このような構成によって、複数の浮上装置Xを連結するときに、回転翼2と合わせて照明117の個数を調整することができる。 Illumination 117 may be provided on the rotor 2 , particularly on the base 22 . With such a configuration, when connecting a plurality of levitation devices X, the number of lights 117 can be adjusted together with the rotor blades 2 .
以下、図面を用いて、本発明の実施の方法について詳述する。また、以下に示す実施の方法は一例であり、実施の方法はこれに限られず、順番は前後してもよい。 Hereinafter, the method of carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Moreover, the implementation method shown below is an example, and the implementation method is not limited to this, and the order may be changed.
≪実施の方法≫
使用者は、図1に示すように、本体部1に回転翼2を取付ける。このとき、図6及び図7に示すように、浮上装置Xを複数連結して浮上させる場合は、各本体部1について、回転翼2は必要な数を選択して取付ける。
≪Method of implementation≫
The user attaches the rotor 2 to the main body 1 as shown in FIG. At this time, as shown in FIGS. 6 and 7, when a plurality of levitation devices X are connected and levitated, the required number of rotor blades 2 is selected and attached to each main body 1 .
使用者は、ハッチ118から外部屋に入り、外部屋の内部にて、気嚢12に気体(ヘリウム等)を封入して膨らませ、その気嚢12を、外部屋の全体を埋めるように敷き詰める。外部屋の上部においては、足場119の上でこの作業を行う。外部屋が気嚢12で満たされたら、ハッチ118を閉じ、施錠などで固定する。 The user enters the outer room from the hatch 118, fills the air sac 12 with gas (such as helium), inflates it, and spreads the air sack 12 so as to fill the entire outer room. This work is done on scaffolding 119 in the upper part of the outer room. Once the outer chamber is filled with the air sac 12, the hatch 118 is closed and locked or otherwise secured.
使用者は、複数の本体部1を連結するとき、連結部115の凹凸を噛合わせるか、若しくは図6に示すように、連結ブロックに両側から凹部同士を合わせて、ボルト締結などで固定接続する。この作業は外部屋の中を中心に行うため、外部屋を気嚢12で満たす前に行い、また必要に応じて足場119を用いる。また、図7に示すように、ハッチ118及び内部屋の向きが揃うように連結するのが好ましい。このほか、本体部1を鉛直方向に重ねるように連結してもよい。これにより、図7のような本体部1を2層、3層・・・と重ねて、より大きい機体を浮上させることができる。但し、回転翼2を取付け可能なのは最上層の本体部1のみであるため、全体の重量が大きくなり過ぎないように留意する。 When connecting a plurality of main bodies 1, the user engages the concavo-convex portions of the connecting portion 115, or, as shown in FIG. . Since this operation is performed mainly in the outer chamber, it is performed before the outer chamber is filled with the air sac 12, and scaffolding 119 is used as necessary. Also, as shown in FIG. 7, it is preferable to connect the hatch 118 and the inner room in the same direction. In addition, the body portions 1 may be connected so as to overlap each other in the vertical direction. As a result, two layers, three layers, . . . of the body portion 1 as shown in FIG. However, since the rotor blades 2 can be attached only to the main body 1 of the uppermost layer, care must be taken not to increase the overall weight too much.
使用者は、内部屋を作業スペース又は居住空間として活用する場合、必要な物資、設備を搬入する。浮上装置Xの飛行中に、内部屋に人が滞在する場合は、食料、飲料水の備蓄、酸素供給装置、脱出装置、座席及びシートベルトの設置なども併せて行う。但し、内部屋の入り口(シャッター116)の位置は、本体部1の底面から2m~10m程度上に位置するため、出入の際には梯子、スロープ、昇降機などを用いる必要がある。 When using the inner room as a work space or living space, the user shall bring in the necessary goods and equipment. If a person stays in the inner room during the flight of the levitation device X, stock up on food and drinking water, install an oxygen supply device, an escape device, seats and seat belts. However, since the entrance (shutter 116) of the inner room is positioned about 2m to 10m above the bottom surface of the main body 1, it is necessary to use a ladder, slope, elevator, etc. when entering and exiting.
使用者は、無線で回転翼2を作動させる信号を浮上装置Xに向けて送信し、浮上装置Xを浮上させる。その後は、浮上装置Xと各情報の送受信を繰り返し、浮上装置Xを高高度に滞在させる。 The user wirelessly transmits a signal for operating the rotor blades 2 to the levitation device X, and levitates the levitation device X. After that, the transmission and reception of each information with the levitation device X are repeated, and the levitation device X is made to stay at a high altitude.
使用者は、浮上装置Xを地上に下ろすとき、まずは回転翼2の作動を弱める、すなわち動力部221の回動を遅くしていき、翼本体21による揚力を小さくする。これにより、浮上装置Xは自重で降下を始める。その後は、使用者は浮上装置Xと各情報の送受信を繰り返し、浮上装置Xの姿勢を保ったまま地上に下ろす。 When the user lowers the levitation device X to the ground, the user first weakens the operation of the rotor blade 2 , that is, slows down the rotation of the power section 221 , thereby reducing the lift force by the blade body 21 . As a result, the levitation device X begins to descend under its own weight. After that, the user repeats transmission and reception of each piece of information with the levitation device X, and lowers the levitation device X to the ground while maintaining its attitude.
浮上装置Xを地上に下ろすのは、日没となり太陽光発電ができなくなる時刻、又は蓄電池16が満充電になるとき、又は内部屋に人が滞在するための物資や資源が尽きる直前などが想定される。 It is assumed that the levitation device X will be lowered to the ground when the sun sets and solar power generation is not possible, when the storage battery 16 is fully charged, or just before supplies and resources for people to stay in the inner room run out. be done.
浮上装置Xが浮上する高度は2000m以上、好ましくは3000m以上であることが好ましい。これにより、低層雲を避け、効率よく太陽光発電を行うことができる。また、上空の気流は地表付近よりも安定的であるため、風力発電を安定して行うことができる。 The altitude at which the floating device X floats is preferably 2000 m or more, preferably 3000 m or more. This makes it possible to avoid low-level clouds and efficiently generate solar power. In addition, since air currents in the sky are more stable than near the surface, wind power generation can be stably performed.
本体部1が底面に表示手段18を設け、さらに複数の本体部1同士を連結させて浮上装置Xが飛行する場合、表示手段18が複数並び、底面を大画面として画像や映像を映し出すことができる。これにより、映画やスポーツ中継などを地上の建造物を用いずに提供することができる。 When the display means 18 is provided on the bottom surface of the main body 1 and the levitation device X flies by connecting a plurality of main bodies 1 together, the plurality of display means 18 are arranged and images and videos can be projected on the bottom as a large screen. can. This makes it possible to provide movies, sports broadcasts, and the like without using ground structures.
≪その他の用途及び効果≫
浮上装置Xは、洋上での太陽光発電に特化させて使用することも可能である。これにより、設置が難しい洋上でも、他のインフラの障害にならずに広大な面積で太陽光発電を行うことができる。このほか、適切な設備や物資を内部屋に積み、ソフトウェア開発、上空からの有人気象観測などを行うこともできる。これにより、地上のスペースを占有することなく、経済活動を行うことができる。
≪Other uses and effects≫
The levitation device X can also be used specifically for solar power generation on the sea. This makes it possible to generate solar power over a vast area without obstructing other infrastructure, even on the ocean, where installation is difficult. In addition, suitable equipment and supplies can be loaded in the inner room, software development, manned weather observation from the sky, etc. can be carried out. This allows economic activities to be carried out without occupying space on the ground.
以下、図9を用いて本発明の第二の実施形態に係る浮上装置Xについて詳述する。なお、前述の実施形態と同様の構成については同様の符号を用いて説明を省略する。 The levitation device X according to the second embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. Note that the same reference numerals are used for the same configurations as in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
≪第二の実施形態≫
本体部1、特に枠体11は、内壁112に囲まれる内部屋の中に人間(使用者)が滞在、又は居住することが可能な収容部A1を設ける。収容部A1は、シャッター116のほかに内扉A11でさらに区切られる構成が好ましく、また内部に家具、家電、飲料水や食料などを備蓄する貯蔵設備A12、シートベルト付きの座席A13、脱出装置、酸素供給装置などを設ける。部屋の気温や気圧は、環境維持装置17によって地表と同程度に維持され、各設備の稼働に必要な電力は太陽電池14や風力発電装置から供給する。このような構成によって、浮上装置Xの内部に人(使用者)が長時間滞在することができる。
<<Second embodiment>>
The body part 1, particularly the frame body 11, provides an accommodation part A1 in which a person (user) can stay or live in an inner room surrounded by an inner wall 112. - 特許庁The housing part A1 is preferably configured to be further separated by an inner door A11 in addition to the shutter 116, and has a storage facility A12 for storing furniture, home appliances, drinking water, food, etc., a seat A13 with a seat belt, an escape device, Install an oxygen supply device. The temperature and atmospheric pressure of the room are maintained at the same level as the ground surface by the environment maintenance device 17, and the electric power required for the operation of each facility is supplied from the solar battery 14 and the wind power generation device. With such a configuration, a person (user) can stay inside the levitation device X for a long time.
収容部A1は、制御部15や蓄電池16とは内扉A11で区切られる構成が好ましい。このような構成によって、収容部A1内を住宅のような生活空間とする場合、緊急時以外に使用者が制御部15や蓄電池16に意図せず触れて事故を起こす事態を防ぐことができる。 It is preferable that the storage section A1 is separated from the control section 15 and the storage battery 16 by an inner door A11. With such a configuration, when the housing portion A1 is used as a living space such as a house, it is possible to prevent the user from accidentally touching the control portion 15 or the storage battery 16 and causing an accident except in an emergency.
内扉A11は、収容部A1の出入口に設けられる、内開き扉又は引き戸であり、シャッター116の開閉に関わらず、内扉A11が閉じていることで収容部A1内の環境を維持可能にする。また、内扉A11がエアロックの機能を有していれば、浮上装置Xが高高度を飛行していても、収容部A1内の環境維持を行いやすくなる。 The inner door A11 is an inward-opening door or a sliding door provided at the entrance of the storage section A1, and regardless of whether the shutter 116 is opened or closed, the inner door A11 is closed to maintain the environment inside the storage section A1. . Further, if the inner door A11 has an airlock function, it becomes easier to maintain the environment inside the accommodation section A1 even if the levitation device X is flying at a high altitude.
貯蔵設備A12は、収容部A1に滞在する使用者が使用・消費する物資を備蓄或いは保管する設備であり、戸棚、水タンク、金庫、冷蔵庫などを含む。このような構成によって、食料、飲料水、日用品などを備蓄でき、長時間の滞在に対応することができる。 The storage facility A12 is a facility for stockpiling or storing goods to be used and consumed by users staying in the accommodation section A1, and includes a cupboard, a water tank, a safe, a refrigerator, and the like. With such a configuration, food, drinking water, daily necessities, etc. can be stockpiled, and it is possible to cope with a long stay.
座席A13は、航空機の座席に倣う、シートベルト付きの椅子であり、浮上装置Xが着地するときなど、収容部A1に滞在中の使用者に振動や加速度が伝わる場合に、使用者の身体を固定し、安全を確保することができる。 The seat A13 is a chair with a seatbelt that imitates the seat of an aircraft, and when vibration or acceleration is transmitted to the user staying in the housing part A1, such as when the levitation device X lands, the user's body is supported. It can be fixed and secured.
以下、図面を用いて、本発明の実施の方法について詳述する。また、以下に示す実施の方法は一例であり、実施の方法はこれに限られず、順番は前後してもよい。 Hereinafter, the method of carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Moreover, the implementation method shown below is an example, and the implementation method is not limited to this, and the order may be changed.
≪実施の方法≫
使用者は、必要な家具や家電を内部屋に設置し、太陽電池14、風力発電装置、制御部15と接続する配線作業を行うほか、飲料水や食料、日用品等を貯蔵設備A12に積込み、浮上の準備を行う。その後、制御部15若しくはコントローラの操作で浮上装置Xを浮上させ、収容部A1内に滞在或いは居住する。これにより、災害時の避難生活や転居時の待機などを上空で行うことができる。
≪Method of implementation≫
The user installs the necessary furniture and home appliances in the inner room, performs wiring work to connect with the solar battery 14, the wind power generator, and the control unit 15, and loads drinking water, food, daily necessities, etc. into the storage facility A12. Prepare for ascent. After that, the levitation device X is floated by the operation of the control section 15 or the controller, and stays or resides in the accommodation section A1. As a result, it is possible to carry out evacuation life in the event of a disaster, standby when moving, etc. in the sky.
使用者は、複数の本体部1を接続し、複数の収容部A1を設ける居住空間として浮上装置Xを使用してもよい。このとき、シャッター116の位置が互いに一致し、収容部A1同士を行き来できる構成とする。このような構成によって、より多くの物資を積んで長期間上空に滞在することができる。 The user may use the levitation device X as a living space in which a plurality of main body portions 1 are connected and a plurality of accommodation portions A1 are provided. At this time, the positions of the shutters 116 are aligned with each other so that the housing portions A1 can be moved back and forth. Such a configuration allows the aircraft to carry more supplies and stay in the air for a longer period of time.
以下、図10を用いて本発明の第三の実施形態に係る浮上装置Xについて詳述する。なお、前述の実施形態と同様の構成については同様の符号を用いて説明を省略する。 Hereinafter, the levitation device X according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Note that the same reference numerals are used for the same configurations as in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
≪第三の実施形態≫
本体部1、特に枠体11は、内壁112に囲まれる内部屋の中で植物を栽培することが可能な植物栽培手段B1を設ける。植物栽培手段B1は、屋内で植物を栽培可能な栽培棚B11と、植物に水や肥料を与える供給手段B12と、太陽光を内部屋の中に取り込む採光窓B13と、を含み、各設備の稼働に必要な電力は、太陽電池14や風力発電装置から得る。このような構成によって、気候に関わらず、野菜や花き等の多様な植物を栽培することができる。また、栽培環境維持のため、シャッター116の内側に内扉A11を設け、内部屋のさらに内側に植物栽培手段B1を設ける構成が好ましい。また、植物の収穫、植え替えを行えるように、果実や種子などを貯蔵可能な貯蔵庫を設けてもよい。
<<Third embodiment>>
The main body part 1, particularly the frame body 11, is provided with a plant cultivation means B1 capable of cultivating a plant in an inner room surrounded by an inner wall 112. - 特許庁The plant cultivating means B1 includes a cultivating shelf B11 capable of cultivating plants indoors, a supply means B12 for supplying water and fertilizer to the plants, and a lighting window B13 for taking sunlight into the inner room. Electric power required for operation is obtained from the solar battery 14 or the wind power generator. With such a configuration, various plants such as vegetables and flowers can be cultivated regardless of the climate. Further, in order to maintain the cultivation environment, it is preferable to provide the inner door A11 inside the shutter 116 and the plant cultivation means B1 further inside the inner room. In addition, a storehouse capable of storing fruits, seeds, and the like may be provided so that the plants can be harvested and replanted.
栽培棚B11は、植物のポットを縦、横、高さ方向に並べて支持し、屋内で大量の植物を栽培することができる支持台であり、植物栽培用LED等を有する。また、供給手段B12と一体で構成される栽培システムの一部であってもよく、土を用いずに植物を栽培できる構成が好ましい。このような構成によって、少ない管理人数で植物を栽培することができる。
図10では、栽培棚B11は5段で記載されているが、段数は違ってもよい。特に、浮上装置Xにおいては高空で太陽光を受け続けることができるため、栽培棚B11は1段として、太陽光で植物を栽培する構成でもよい。
The cultivation shelf B11 is a support base capable of arranging and supporting plant pots in the vertical, horizontal, and height directions and cultivating a large number of plants indoors, and has LEDs for plant cultivation and the like. Moreover, it may be a part of a cultivation system configured integrally with the supply means B12, and a configuration in which plants can be cultivated without using soil is preferable. With such a configuration, plants can be cultivated with a small number of managers.
In FIG. 10, although the cultivation shelf B11 is described with five stages, the number of stages may be different. In particular, since the levitation device X can continue to receive sunlight at a high altitude, the cultivation shelf B11 may be configured to have one stage and cultivate plants using sunlight.
供給手段B12は、タンク、ポンプ、配管を含み、栽培棚B11に植えられる植物に水や肥料を供給する送液装置である。浮上装置X全体の重心を低く、また慣性モーメントを小さくするため、本体部1の水平方向の中心付近かつ、低い位置に設けられる構成が好ましい。 The supply means B12 is a liquid delivery device that includes a tank, a pump, and piping, and supplies water and fertilizer to the plants planted on the cultivation shelf B11. In order to lower the center of gravity of the entire levitation device X and to reduce the moment of inertia, it is preferable that the levitation device X is provided near the center in the horizontal direction of the main body 1 and at a low position.
採光窓B13は枠体11の上面と内部屋とを繋ぐ筒状の部分であり、太陽光を内部屋に取り込んで植物に日光を当てられるようにする。枠体11の上面は、この部分のみ太陽電池14がなく、採光窓B13においては、強化ガラスで塞がれた窓になっている構成である。また、好ましくは、内部屋側の端部も強化ガラスで塞がれた窓になっている構成である。このような構成によって、上下の強化ガラスで内部屋の環境を落下物から保護することができ、また内部屋の気温や圧力を維持しやすくなる。このほか、上下の強化ガラスで塞がれた筒の内壁は鏡張りになっている構成が好ましい。これにより、採光窓B13に斜めに入射した光が可能な限り内部屋まで到達することができる。 The lighting window B13 is a cylindrical portion that connects the upper surface of the frame 11 and the inner room, and allows sunlight to enter the inner room so that the plants can be exposed to the sunlight. The upper surface of the frame 11 does not have the solar cell 14 only in this portion, and the lighting window B13 is closed with tempered glass. Further, preferably, the end portion on the inner room side is also a window closed with tempered glass. With such a configuration, the upper and lower tempered glass can protect the environment of the inner room from falling objects, and the temperature and pressure of the inner room can be easily maintained. In addition, it is preferable that the inner wall of the cylinder closed with the upper and lower tempered glass is mirrored. As a result, the light obliquely incident on the lighting window B13 can reach the inner room as much as possible.
植物栽培には、水耕栽培を含んでもよい。これにより、水や肥料をためておくことで栽培を行うことができるため、送液装置を省略して重量を削減する、若しくは送液装置の稼働時間を減らして電力使用量を抑えることができる。 Plant cultivation may include hydroponics. As a result, cultivation can be performed by storing water and fertilizer, so the weight can be reduced by omitting the liquid delivery device, or the operating time of the liquid delivery device can be reduced to reduce power consumption. .
以下、図面を用いて、本発明の実施の方法について詳述する。また、以下に示す実施の方法は一例であり、実施の方法はこれに限られず、順番は前後してもよい。 Hereinafter, the method of carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Moreover, the implementation method shown below is an example, and the implementation method is not limited to this, and the order may be changed.
≪実施の方法≫
使用者は、栽培棚B11と、供給手段B12と、を内部屋に積込み、栽培する植物の種子や苗などを栽培棚B11に植え、水や肥料、必要に応じて使用者の滞在物資等を内部屋に積み込んで浮上の準備を行う。その後、その後、制御部15若しくはコントローラの操作で浮上装置Xを浮上させ、植物の栽培を行う。これにより、地上のスペースを占有せずに大量の植物を栽培することができるほか、天候に左右されず、太陽光を植物に供給することができる。
≪Method of implementation≫
The user loads the cultivation shelf B11 and the supply means B12 into the inner chamber, plants seeds and seedlings of plants to be cultivated in the cultivation shelf B11, and supplies water, fertilizer, and, if necessary, supplies for the user's stay. Load into the inner room and prepare for surfacing. After that, the levitation device X is levitated by the operation of the control unit 15 or the controller, and the plant is cultivated. This makes it possible to grow a large number of plants without taking up space on the ground, and to supply plants with sunlight regardless of the weather.
X 浮上装置
1 本体部
11 枠体
111 外壁
112 内壁
A1 収容部
A11 内扉
A12 貯蔵設備
A13 座席
B1 植物栽培手段
B11 栽培棚
B12 供給手段
B13 採光窓
113 配管部
114 回転翼接続部
115 連結部
116 シャッター
117 照明
118 ハッチ
119 足場
12 気嚢
13 脚部
131 車輪
132 緩衝部
14 太陽電池
15 制御部
151 位置情報センサ
152 ジャイロセンサ
153 光度センサ
154 発信部
155 受信部
156 記憶部
157 温度計
158 圧力計
159 演算部
16 蓄電池
161 充電量検知部
17 環境維持装置
18 表示手段
19 避雷装置
191 放電索
2 回転翼
21 翼本体
22 基礎部
221 動力部
222 関節部
223 本体接続部
X levitation device 1 Main body 11 Frame 111 Outer wall 112 Inner wall A1 Storage part A11 Inner door A12 Storage facility A13 Seat B1 Plant cultivation means B11 Cultivation shelf B12 Supply means B13 Lighting window 113 Piping part 114 Rotary blade connection part 115 Connection part 116 Shutter 117 Lighting 118 Hatch 119 Scaffold 12 Airbag 13 Leg 131 Wheel 132 Buffer 14 Solar battery 15 Control unit 151 Position information sensor 152 Gyro sensor 153 Light sensor 154 Transmitting unit 155 Receiving unit 156 Storage unit 157 Thermometer 158 Pressure gauge 159 Operation unit 16 storage battery 161 charge amount detector 17 environment maintenance device 18 display means 19 lightning protection device 191 discharge cable 2 rotary blade 21 blade main body 22 base portion 221 power portion 222 joint portion 223 main body connection portion
Claims (12)
前記本体部は、気嚢と、前記気嚢を収める箱型の枠体と、太陽光発電装置と、電力を溜め込む二次電池と、複数の前記枠体同士を連結可能な連結部と、を有し、
前記連結部は、前記枠体の隣接する複数の平面上にそれぞれ設けられる浮上装置。 A levitation device comprising a main body and a rotor connected to the main body to generate lift,
The main body includes an air sac, a box-shaped frame that houses the air sac, a solar power generation device, a secondary battery that stores electric power, and a connecting portion that can connect a plurality of the frames. ,
The connection part is a levitation device provided on a plurality of adjacent planes of the frame .
前記気体による浮力の大きさよりも重力の大きさが大きい、
請求項1に記載の浮上装置。 The air sac can enclose a gas lighter than air,
The magnitude of gravity is greater than the magnitude of buoyancy by the gas,
A levitation device according to claim 1 .
前記気嚢は、前記外壁と前記内壁との間に収められる、
請求項1に記載の浮上装置。 The frame has an outer wall and an inner wall,
the air sac is contained between the outer wall and the inner wall;
A levitation device according to claim 1 .
請求項3に記載の浮上装置。 the body is provided with an environment maintenance device that maintains the temperature and pressure inside the inner wall;
A levitation device according to claim 3.
請求項1に記載の浮上装置。 The main body is provided with a receiving unit for receiving signals for controlling position and attitude,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The rotor blade has a joint part that can change the relative position and direction with the main body part,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The rotor has a connecting portion that is detachable from the main body,
A levitation device according to claim 1 .
前記制御部は、光の量を検出する光度センサを設ける、
請求項1に記載の浮上装置。 the body portion has a control portion for controlling the position and attitude of the levitation device;
The control unit is provided with a light intensity sensor that detects the amount of light,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The main body is provided with a wind turbine generator,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The main body is provided with display means capable of displaying an image,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The main body is provided with an accommodation portion capable of accommodating a person,
A levitation device according to claim 1 .
請求項1に記載の浮上装置。 The main body is provided with plant cultivation means capable of cultivating plants,
A levitation device according to claim 1 .
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US1726062A (en) * | 1928-10-16 | 1929-08-27 | Clarence C Gilman | Dirigible aircraft |
JP2020062918A (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Hapsモバイル株式会社 | Air vehicle and system |
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