JPH02161173A - 滞空式の風力発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、伺えば、山岳地帯や離島等の送電コストの高
い場所にてｆｆｌ源を必要とする場合にＪ■いて好適な
滞空式の風力発電装置に関する。

「従来の技術Ｊ 従来、風の強い地域等において、地上に設置された鉄塔
等の上部に風車を設け、該風車を回軟させて発電を行う
風力発電装置が知られている。

「発明か解決しようとする課題］ しかしながら、地表付近においては、風向きや風力が変
化しやすく、また、その風力もあまり強いものを得られ
ず、発電装置を投置する地域が限られていた。

ところが、地上から１０Ｋｍ＝１５Ｋｍの上空において
は、３００Ｋｉ／ｈ〜８００Ｋｉ／ｌＩのジェット気流
等が常時吹いている箇所があり、この風力エネルギーを
利用することが考えられ、山岳地帯や離島等の送電コス
トの高い場所においても簡易に電力を得ることができる
装置を１１ｎ発することが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、その目的
は、ジェット気流等を利用し、上空にて風力発電を行い
地上に送電することができる滞空式の風力発電装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段」 本発明に係る滞空式の風力発電装置は、発電機を内蔵す
る胴体部を、風向きに向って機首を保つように流線形に
形成し、 該胴体部に、浮力を寄与する浮力寄与手段と、風を受け
て回転しｎｑ記発電機を駆動する風車と、前記発電機に
よって発電された電力を地上に送電する送電線と、前記
胴体部の機首付近に連結され一ヒ空の一定位置に滞留さ
せる係留索とを設けてなることを特徴とする。

「作用」 本発明に係る滞空式の風力発電装置によれば、浮力寄与
手段によって胴体部に浮力を与えて上空に浮かせると、
係留索によって機首が保持された胴体部が、その機首を
風向きに向けて態勢を保持し、この状態にて風を受けた
風車が回転することにより胴体部に内蔵された発電機が
駆動されて、該発電機によって発電された電力を送電線
を介して地上に送ることができる。

「実施例コ 本発明に係る滞空式の風力発電装置の第１の実施例〜第
４の実施例を第１図〜第５図を参照して説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例を示すもので、この実
施例においては、流線形をなす胴体部１に、直流発電機
が内蔵されているとともに、該発７Ｉ！機の回転子に連
動して発電機を１動するプロペラ２が胴体部！の後端部
に取り付けられている。

また、胴体部１の重心位置上部には、ヘリウムガス等の
空気より軽い気体を充填した気球３が取り付けられてい
るとともに、該気球３か取り付けられた位置の下方部に
は、胴体部ｌを上空の一定位置に滞留させるための係留
索および萌記発ｇａによって発電された電力を地上に送
電するための送電線からなる地上連絡線４が取り付けら
れている。

この地上連絡線４は、第２図（イ）に示すように、係留
索４ａと、該係留索４ａに沿って取り付けられたプラス
側の送７［線４ｂ、マイナス側の送電線４ｃとからなっ
ている。なお、この地上連絡線４は、第２図（ロ）に示
すように、送電線４ａ自体が係留索を兼ねているもの、
第２図（ハ）に示すように、係留索４ａの内部に送電線
４ｂ、４ｃを配設したもの等を用いてもよい。

そして、地上連絡線４は、地上または鉄塔等に固定され
た固定台５に取り付けられ、該固定台５の接続端子に館
記送Ｍ線４ｂ、４ｃの送電端が各々接続されており、該
固定台５の接続端子を介して蓄電器や整流器等に送電す
るように構成されている。

このように構成された滞空式の風力発電装置は、胴体部
！を気球３の浮力によって地上１万一〜１万５千ｍの上
空に浮遊させ、この場合、■体部Ｉの機首側が係留索４
ａによって保持されているので、流線形をなす胴体部１
は、風向きに機首を向けて態勢を保持する。そして、胴
体部１が流線形であるので、その後部のプロペラ２に有
効に風が当たり回転することにより、胴体部ｌに内蔵し
た直流発電機の回転子を回転させて発電することができ
る。この場合、例えば、ジェット気流の速度が３００　
ｋｍ／ｈ　〜８００　ｋｍ／ｈの運動エネルギーを上記
のように電気エネルギーに変換し、数ＫＷ程度の電力を
発電することができ、該電力は送電線４ｂ、４ｃを介し
て地」二に送られ、直接電源として用い人二り、蓄電し
たりすることができる。このようにして発電した電力は
、山岳地や雌鳥等の送電コストの高い地域において用い
るのに適している。

また、大電力でなければ石油代替発電としても用いるこ
きができる。そして、上記実施例の発電装置によれば、
長距離無線通信を行う場合、例えば東京一ロンドン間に
おいて通信を行う場合、１０個の中継器にてカバーする
ことができ、上記発電装置を各中１号に用いる場合に最
適である。まだ、気象観測機器等の？ｌＩ源としてら坩
いることができる。

第３図は、この発明の発電装置の第２の実施例を示すも
ので、胴体部６内部に、ヘリウムガス等が充填されて該
胴体部６自体が浮力を有するように、つまり飛行船のよ
うに構成され、側部には揚力を寄与する主翼７が取り付
けられているさと６に、上記第１の実施例と同様に、後
部に発電用のプロペラ８が設けられている。また、この
実施例においても第１の実施例と同様に第２図（イ）〜
第２図（ハ）に示すような係留索４ａおよび送電ｔｌＡ
４Ｆｉ。

４ｃによって地上と連結されている。さらに、この実施
例の場合、ｎｑ記主Ｎ７に、昇降舵７１を設けるとと６
に、第２図（ニ）に示すように係留索４ａの内部に、昇
降舵７ａをコントロールするための信号を送る信号ｔｆ
Ａ４ｄを設け、前記昇降舵７ａを地上からコントロール
して胴体部６の高さ、位置等を調整するようにして、よ
り有効に風力を活用することができる。

第４図はこの発明の風力発電装置の第３の実施例を示す
もので、この実施例において第１の実施例および第２の
実施例と異なる点は、ヘリウムガス等を充填した飛行船
°タイプの胴体部９の前部および後部に、平行に棒状の
支持部材１０．１０を設け、該支持部材に発電用のプロ
ペラ！１．１１・・・・・・が数個づつ配設されてなる
しのであり、上記第１の実施例および第２の実施例より
多くの電力を発電することができるように構成しだらの
である。なお、この実施例においては、胴体部９の助役
にプロペラ１１．１１・・・・・・を設けたのにともな
い、安定感がないので、胴体部９には、安定感を高める
ために尾翼Ｉ２を設けているものである。

第５図はこの発明の風力発電装置の第４の実施例を示す
もので、この実施例においては、２個の５１体部１３．
１３を有する双肩機タイプのもので、これら胴体部１３
．１３をつなぐように主翼Ｉ４を有し、これらの間に発
電用のプロペラ１５．１５が取り付けられている。なお
、この実施例においても主翼１４に昇降舵１４ａを設け
、第２の実施例と同様に、高さや位置調整を可能として
いる。

なお、上記各実施例においては、ジェット気流を利用す
る場合を説明したが、偏西風や強風地帯等においても勿
論用いることができる。また、上゛２各実施例において
は、直流発電機を用いたが交流発電機を用いてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の滞空式の風力発電装置に
よれば、浮力寄与手段によって胴体部に浮力を与えて上
空に浮かせると、係留索によって機首が保持された胴体
部が、その機首を風向きに向けて態勢を保持し、この状
態にて風を受けた風車が回転することにより発電が行な
われ、該電力を送電線を介して地上に送ることができる
。したがって、山岳地、離島等の送電コストの高い地域
での電源の確保に適している。また、長距離無線通信の
中継局の電源、気象観測機器の電源としても利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る滞空式の風力発電装置の第１の
実施例を示す斜視図、第２図はこの発明に係る滞空式の
風力発電装置における係留索および送電線の一例を示す
断面図、第３図はこの発明に係る風力発電装置の第２の
実施例を示す斜視図、第４図はこの発明に係る風力発電
装置の第３の実施例を示す斜視図、第５図は同第４の実
施例を示す斜視図である。 １．６，９．１３・・・・・・胴体部、２．８．１１．
１５・・・・・・プロペラ、３・・・・・・気球、４・
・・・・・地上連絡線、４ａ・・・・・・係留索、４ｂ
、４ｃ・・・・・・送電線、５・・・・・・固定台、７
，１４・・・・・・主翼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発電機を内蔵する胴体部を上空に浮遊させ、上空に吹く
   風を利用して前記発電機を駆動させる滞空式の風力発電
   装置であって、 前記胴体部は、風向きに向って機首を保つ流線形に形成
   され、 該胴体部には、該胴体部に浮力を寄与する浮力寄与手段
   と、上空の風を受けて前記発電機を駆動する風車と、前
   記発電機によって発電された電力を地上に送電する送電
   線と、前記胴体部の機首付近に連結して該胴体部を上空
   の一定の位置に滞留させる係留索とを具備してなる滞空
   式の風力発電装置。