JP2004232461A

JP2004232461A - 発電装置

Info

Publication number: JP2004232461A
Application number: JP2003018149A
Authority: JP
Inventors: 正人 ▲たか▼岡; Masato Takaoka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】極めて簡単な設備及び装置で低コストであり、基本的には立地条件に左右されず、環境負荷を与えることなく簡易に電力を得ることのできる発電装置を提供する。
【解決手段】翼を有して風の力を利用して上昇できる複数の浮遊装置を用い、それらの上下動に伴いそれらと地上側に設置した発電機とを連係させた索条を介して発電機回転軸を強制的に回転させながら発電させる。極めて簡単な設備及び装置で低コストであり、基本的には立地条件に左右されず、環境負荷を与えることなく簡易に電力を得る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力を利用して間接的に発電させる発電装置に関し、特に、岬、離島、断崖、その他の高所において特に効果的に発電電力を有効利用可能な発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
立地や地形条件の制約を受けず、さらに化石燃料の燃焼によるＣＯ２（二酸化炭素）やＮ２Ｏ（亜酸化窒素）等の排出による環境汚染を伴わず、また、原子炉等の厳重な安全管理を必要としないクリーンな電気エネルギーを得る発電システムとして、太陽光による発電や、風力による発電が知られている。中でも、風力による発電は、電力事情が悪い地域の小出力発電所用として採用されつつある。特に、離島、岬、山間狭隘地、断崖地などにも住環境やレジャー環境、あるいは生産工場、加工工場等が広がり、種々の用途で遠隔地に立地されるようになったことから、電気エネルギー需要は、これらの厳しい自然環境の地においても増大している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、風力発電としては、例えば大型のものでは地上３０ｍ高のタワーの上端部に風を受けて回転するブレードとこれに連結する発電機を設置したものや、特開平９−２２２０７１号に示すような発電システムが知られている。タワー型の風力発電システムでは、風車としてのブレードの全長を例えばタワーの高さと同程度の大型の羽根を用いて風力を取り込む必要があるから支持すべきタワー部分も極めて大型化し、よって、発電電力のわりにはコストも高く、特に、離島、岬、断崖地等の起伏が激しく厳しい自然環境条件下では、施工あるいは設備コストが高いものとなっていた。また、特開平９−２２２０７１号の発電システムでは、空気圧縮機を取り付けた風車をマトリクス状に複数個、配列するとともに、該空気圧縮機に導管を介して空気タービンを接続し、空気圧縮機により得られた圧縮空気により空気タービンを回転させて発電機を運転させるものが開示されているが、結局、この発電システムにおいてもマトリクス状に風車を設置支持するためのワイヤやこれらを支持するための鉄塔構築が必要であり、離島、断崖地その他の傾斜地や狭隘地では設備、施工コストが高額となるとともに、施工自体が困難で電力供給源をそれらの立地近傍に構築すること自体が困難であるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−２２２０７１号公報（明細書、図１）
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は、極めて簡単な設備及び装置で低コストであり、基本的には立地条件に左右されず、環境負荷を与えることなく簡易に電力を得ることのできる発電装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、離島、断崖、海浜地区、山間狭隘地区、その他の起伏地、急傾斜地等であっても簡単に短時間で施工でき、また、設備を短時間で移動可能な簡易設置、運転タイプの発電装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、地上側に設置した発電機１０と、発電機の回転軸１１に連係され自由端側を空中に延長する少なくとも２本の索条１２と、それぞれの索条の空中自由端側に接続され風力を主な駆動エネルギーとして空中での上昇下降を同期して交互に行ないつつ索条を牽引、繰り出しさせる複数の翼４２付き浮遊装置１４を含む空中上下動手段１６と、を備え、空中上下動手段による索条の牽引、繰り出し動作により発電機１０の回転軸１１を強制回動させつつ発電させる発電装置から構成される。本発明の発電装置は、風のエネルギーを利用して上昇し得る浮遊のための駆動機関部分を有していない浮遊装置を用いるものであり、基本的には風が常時吹いているような地理条件下で設置するのが良いが、必ずしもこれに限るものではない。浮遊装置としては軽量で、操作性がよく、低コストのものが適する。パラグライダがより好適であるが、凧、その他の浮遊装置を用いてもよい。２本の索条を必要とするのは、同期して上昇と下降を行なう２個の浮遊装置を係留するための索条として最低２本が必要という意味であり、それらの機能を果たせるかぎりは、３本、４本、５本、あるいはそれ以上の本数を用いてもよい。また、これに対応して、浮遊装置も２個のみでなく、対をなす関係で浮遊バランスが確保し得るものであれば、３個、４個、５個．．．それ以上の個数を用いてもよい。索条１２と発電機１０の回転軸との連係が必要であるが、実施形態のように、発電機と別体に索条との巻き掛け連係用のウインチドラムを用意してもよいし、また、可能であれば、発電機の回転軸に直接に巻き掛け連係させるようにしてもよく、連係構成は実施形態の構成に限られない。
【０００６】
その際、空中上下動手段１６は、浮遊装置１４の空中での風力状態に対応して最適の浮遊姿勢に保持させる姿勢制御手段（５６）を備えるとよい。
【０００７】
より詳細には、姿勢制御手段５６は、発電機１０側と浮遊装置１４とを接続させる索条１２の張力を検出する張力検出装置５８と、張力検出装置の検出結果により最適浮遊姿勢に翼４２を操作する操作機構６０と、張力検出装置の検出結果に基づいて操作機構６０に対し最適浮遊姿勢に向けた翼の操作を指示する制御装置６２と、を含むようにするとよい。なお、浮遊装置に衛星測位受信システムを搭載して空中位置を取得させ、あらかじめ設定された空中位置以外を検知したときに、対となる浮遊装置どうしが互いに離反するように制御してもよい。また、地上側から無線により緊急避難用に衝突を回避し得るような空中位置を設定しておいて、地上側からの無線指示により互いの安全空域に退避し得るように制御してもよい。
【０００８】
さらに、その際、張力検出装置５８は、風力成分とともに空中での浮遊装置の横方向移動の成分も検知するようにしてもよく、索条の張力を利用して、風力成分を把握し、さらに、姿勢制御に利用させることができる。
【０００９】
２本の索条１２ａ、１２ｂは、相補的な牽引、繰り出し状態と、両方の索条を地上側に同時に巻き取る状態と、に切り替え可能に発電機１０に連係接続させるとよい。ドラムが１本のドラムのように同時に、同方向に回転する状態と、互いに異なる方向に回転する状態となるように切り替えるためのギヤ機構などを用いると良い。その際、発電機からモータとしての使用に切り替えるための切替スイッチ及び機構を設けると良い。
【００１０】
浮遊装置１４が、翼４２を有するパラグライダ又は凧であるようにすると良い。
【００１１】
また、浮遊装置１４には太陽光発電装置８２が搭載され、浮遊装置の上昇、下降制御及び上昇、下降操作用の電源がすべてこの太陽光発電装置から供給されるようにすると良い。なお、制御電源用電力供給は、他の電池、バッテリー等を用いても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る発電装置の実施の形態について説明する。本発明は、翼を有して風の力を利用して上昇できる複数の浮遊装置を用い、それらの上下動に伴いそれらと地上側に設置した発電機とを連係させた索条を介して発電機回転軸を強制的に回転させながら発電させる発電装置であり、浮遊装置としては例えばパラグライダ、ハンググライダや、凧等が考えられる。本実施形態では、パラグライダを浮遊装置として適用した例について、以下、説明する。
【００１３】
図１において、本実施形態の発電装置は、地上側に設置した発電機１０と、発電機に連係され自由端側を空中に延長する複数の索条１２と、風の力を利用して上昇又は下降し、索条１２を交互に牽引、繰り出しさせる浮遊装置１４を含む空中上下動手段１６と、を有し、空中上下動手段１６による索条１２の牽引、繰り出し動作を介して発電機１０の回転軸１１を強制回動させつつ発電させるようになっている。
【００１４】
発電機１０は、ベース１８に縦軸回りに回転自在に設けられた回転テーブル２０上に設置されており、ステータ２２、ロータ２４を内蔵したカバー２６により保護されている。ロータ２４には回転軸１１が連結されてステータ２２内を回転自在に回転し、常時は回転に比例した電圧を発生させて電気エネルギーを外部に取り出せるとともに、切替スイッチ２８を介して回転軸の回転力を機械動力として外部に出力させるモータとしても機能し得るようになっている。
【００１５】
実施形態において、発電機１０には連係装置３０が接続され、これを介して空中自由端側にそれぞれ浮遊装置１４を連結した２本の索条１２ａ、１２ｂと発電機１０とが連動する。詳しくは、連係装置３０は機枠３２の両側であって、発電機１０の回転軸と直交方向をドラム軸とするように突設された左右の巻き掛けドラム３４ａ、３４ｂと、機枠に内蔵された切替ギヤ機構３６と、を備えている。左右の巻き掛けドラム３４ａ、３４ｂは、切替レバー３８の切替操作により複数の歯車列からなる切替ギヤ機構３６を介して同時に同一方向に回転する状態と、互いに逆回転する状態とに切替られる。特に、互いに逆回転状態に設定される場合には切替ギヤ機構とのギヤ咬合が解除され、フリー回転可能に設けられている。この切替ギヤ機構３６には増速機４０が歯車連結され、該増速機４０に連結したロータの回転軸１１が回転することにより電圧を生じ、電力を外部に対して供給する。なお、発電機には、そのロータ回転軸がいずれの方向に回転した場合でもこれを電力エネルギーとして取り出せるように、定出力取り出し回路が接続されている。
【００１６】
左右の巻き掛けドラム３４ａ、３４ｂには、それぞれ索条１２ａ、１２ｂが一端をそれぞれのドラムに固定状態として互いに逆回りに巻き掛けられている。したがって、図３のように、両ドラム３４ａ、３４ｂがｋ方向（図上反時計方向）に回転するときには、左側の索条１２ａが上昇方向に移動するとともに、右側の索条１２ｂは、下降方向に移動する。すなわち、発電運転時に両ドラムがフリー回転状態に設定されているときは、左索条３４ａに連結した第１浮遊装置１４ａが上昇し、同時に第２浮遊装置１４ｂが下降して右索条３４ｂが下降方向に移動することによりこれらに巻き掛けられたドラム３４ａ、３４ｂが強制的に回動させられ、切替ギヤ機構３６、増速機４０を介して発電機１０の回転軸１１を回転させて発電させる。実施形態では、索条１２ａ、１２ｂの全長は同じ長さに設定されている。このように、２本の索条１２は、当該の索条が繰り出すときには他の索条が牽引し、逆に当該索条が牽引方向に移動するときには他の索条が繰り出すように、相補的に牽引、繰り出し状態を行なうようにドラムに巻き掛けられている。また、両方の索条１２を地上側に同時に巻き取る状態にも切替設定し得るように発電機に連係接続されている。
【００１７】
図２は、索条に接続させた１つの浮遊装置１４を示している。浮遊装置１４は、風の力を利用して上昇又は下降し、索条１２を交互に牽引、繰り出しさせる空中上下動手段１６であり、基本的には自力浮遊のための駆動装置を搭載しない軽量装置であって、実施形態では、パラグライダの構成からなる浮遊装置を適用している。浮遊装置１４は、翼（ｃａｎｏｐｙ）４２と、装置全体の空中での浮遊姿勢を適正に保持させる姿勢制御装置５４と、を含む。翼４２は、軽量、柔軟かつ強度に優れた大型の布からなり、浮遊装置の本体部分を構成する要素である。実施形態において、翼４２は、ラム圧を受けて空中で膨らんだときには立体円弧長板形状からなり、前縁部分４４が膨らんで後縁部分４６が横長方向にしだいに細くなる側面形状を呈する。そして、翼４２は、上布部４８及び下布部５０を含み、それらの前縁には空気取り込み口（ａｉｒ−ｉｎｔａｋｅ）５２が設けられ、この空気取り込み口５２から空気を内部に取り入れて膨らみ、翼の形を形成し浮遊する。装置が浮遊するのは、翼４２が風をはらむことで飛行機の翼と同じ形状になり、そのため翼の前方側からの向かい風を受けると上方に膨らんだ翼の上布部４８の方が下布部５０よりも風流れ行程が長くなるぶんの気圧差による揚力で滑空するベルヌーイの定理による。なお、実施形態において、上布部４８の裏面側には立ち上がり浮上用のガス貯留袋５４が設けられて内部にヘリウムガス等の不活性ガスが封入され、浮上補助、すなわちライズアップ動作を行なわせる。
【００１８】
姿勢制御装置５６は、浮遊装置１４の空中での風力状態に対応して浮遊装置を最適の浮遊姿勢に保持させる姿勢制御手段であり、実施形態では、張力検出装置５８と、操作機構６０と、制御装置６２と、を含む。図２において、例えば翼４２の円弧を上に凸のように静止させた状態で該翼の下方であって横方向に長く支持バー６４が配置され、接続コード群を介してこの支持バー６４と翼４２とが接続されるとともに、索条としてのワイヤ１２にも接続されている。接続コード群は、翼の前央部に２個設けられた前央コード６６ａと、翼の両前側端に設けられた前側端コード６６ｂと、側央部に設けられた側央部コード６６ｃと、を含み、支持バー６４と翼４２の主要部を連結している。
【００１９】
操作機構６０は、左右の伸縮装置７０と、それぞれの伸縮装置に一端を接続されるとともに他端を翼の下布部５０の後縁部に連結されたコントロールコード群と、を含む。伸縮装置７０は、例えばサーボモータとリニアガイドを組み合わせたサーボ機構を内蔵するシリンダ機構を含み、張力検出装置５８からの検出信号に基づいて制御装置６２の指示によりシリンダ内を摺動するロッドの伸縮によりコントロールコードを引張、繰り出し方向に移動操作して翼形状を変化させ、それによって、機体の上下、左右方向への操縦を行なわせるようになっている。コントロールコード群からなるコントロール部は、ブレイクコードあるいはリアライザーとも言われる操作紐からなり、翼の下布部５０の後縁であってその中央側にそれぞれ連結された後央コード６８ａと、後側端に設けられた後側端コード６８ｂと、を含み、それぞれの伸縮装置７０がそれぞれ後央コード６８ａと、後側端コード６８ｂを１個づつ連結して接続されている。これによって、操作機構を介して装置の上下、左右への空中移動を行ない、かつその適正な姿勢を保持させる。
【００２０】
張力検出装置５８は、発電機１０側と浮遊装置１４とを連結接続させるワイヤ１２の張力を検出し、検出した信号を制御装置６２に供給する。図２において、支持バー６４には、該支持バー６４を一辺とする三角形を形成するように、図上、逆三角形枠形状をなすような左右の筒形テンション計測器７２ａ、７２ｂが連結されている。すなわち、ワイヤ１２の一端がテンション計測器７２ａ、７２ｂの連結頂部に設けたアダプタ等を介して三角形頂点位置で連結されている。それぞれのテンション計測器７２ａ、７２ｂは、それぞれの側の張力を計測し、その計測信号を制御装置６２に供給する。いずれかの計測器が他の計測器の計測信号に比して大きな張力を示すときには、その大きな張力を示す側に回るように旋回していることになり、これを矯正させるように制御装置６２が伸縮装置７０に指示する。また、あらかじめ設定された張力に比較して両計測器７２ａ、７２ｂの合算、あるいは平均演算値が小さい場合は、伸縮装置７０を介してコントロールコードを操作し、常に風を捕捉して上昇モード側の浮遊装置１４を上昇浮遊させるようにする。このように、張力検出装置５８は、浮遊装置の空中存在域での風力成分とともに空中での浮遊装置の横方向（旋回方向）移動の成分も検知する。
【００２１】
さらに、図２において、姿勢制御装置５６は、張力検出装置５８の検出結果に基づいて操作機構６０に対し最適浮遊姿勢に向けた翼４２の操作を指示する制御装置６２を備えている。実施形態において、制御装置６２は、支持バー６４とテンション計測器７２の三角形内部に収容するように配置されて支持板に支持されたコントロールユニット７４を含む。図４において、コントロールユニット７４は、支持バー６４に連結された支持板に固定され、ＣＰＵを含むコントローラ７６、プログラム記憶部７７を有し、それぞれのテンション計測器７２からの計測結果に基づく演算結果により伸縮装置７０に指示信号を与えてコントロールコードを操作させる。また、コントロールユニット７４には、高度計（アルティメータ）７５が接続されており、あらかじめ記憶設定された所定の上限高度に１つの浮遊装置１４が達したことが検知された場合に、その後は浮遊装置を下降させるようにコントロールコード（翼アクチュエータ部）を牽引動作させるとともに、他の浮遊装置側の高度計があらかじめ記憶設定された所定の下限高度を検知してその後は浮遊装置は上昇するようにコントロールコードを操作させる。そして、このような処理手順がプログラム化されて記憶部に記憶保持されている。
【００２２】
なお、実施形態において、コントロールユニット７４には、さらに、無線装置７８と、衛星測位システム（ｇｌｏｂａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）８０と、が収容されており、１個の発電機に対して対で用いられる浮遊装置１４どうしが空中で接近し過ぎて位置する場合等に必要に応じて地上から無線により指示を与え、互いに離れるようにコントロ−ルコードを遠隔操作可能としている。
【００２３】
さらに、図２に戻って、翼体４２の上面側には太陽電池パネルを含む太陽光発電装置８２が搭載され、コントロールユニット７４に電源を供給している。この太陽光発電装置８２は、浮遊装置の上昇、下降制御及び上昇、下降操作用の電源をすべて供給している。太陽電池パネルは、光起電力効果を利用して太陽光エネルギーを直接に電気エネルギーに変換する半導体素子を用いて面状にパネル化したものであり、全体を軽量化し得るとともに、扁平な板状に形成することで光が当る面を広く確保し得る。
【００２４】
次に、本実施形態の作用について説明すると、例えば、離島の岬部分等の常時ある程度の風が吹いている箇所に本発明の装置を設置させる。その際、連係装置３０のドラムにそれぞれ浮遊装置を連結した２本の索条１２の一端を連結固定し、互いに逆回り方向に巻き掛けて、浮遊装置をライズアップ、すなわち空中浮遊に向けて立ち上げさせる。この際、ガス貯留袋５４に充填されたヘリウムガスにより、簡単に空中に向けて浮遊し、ある程度の高度ではエアーインテークから十分に空気をはらんで膨張し、翼体を膨張形成して上昇する。浮遊装置の一方は、所定の上限高度に達したときに反転して下降動作するとともに、他方の浮遊装置は所定の下限高度で反転して上昇動作するようにコントローラの記憶部にそれぞれ記憶設定されている。なお、通常のパラグライダでは２人乗りのタンデムタイプ等もあり、２００Ｋｇ程度の負荷を与えても浮遊し得る。むしろ、支持バー６４部分に姿勢安定用の重錘を搭載させてもよい。
【００２５】
一方の浮遊装置は、空中で良い風を捕捉して常に上昇し続けるとともに、他方の浮遊装置は、常に下降し続けることにより、連係装置３０、増速機４０を介して発電機のロータ回転軸を一つの回転方向に回転させ、発電させる。一方、それらの浮遊装置が反対に移動するときには発電機のロータ回転軸は逆方向に回転しながら電力エネルギーを出力させる。すなわち、実施形態では発電時には、連係装置の両巻き掛けドラム３４は、１個（本）の剛体のようにフリーで回転する。
【００２６】
浮遊装置を上昇させるときには、図６のように、伸縮装置７０を縮める方向に駆動させ後縁側を下げることによりより大きな揚力を得て上昇させる。下降させるときには、図５のように、伸縮装置７０を伸長方向に駆動させ後縁側を上げることにより揚力、抗力を低下させて下降させる。いま、図２中、張力検出装置５８のテンション計測器７２の張力が左＞右のとき、その差異が所定閾値を越え、かつ所定の時間以上継続した状態があったときに、右旋回状態として、制御装置６２では信号を出して左伸縮装置７０ａを伸長駆動させ、あるいは、右伸縮装置７０ｂを縮長駆動させる。逆に、左＜右の場合には、その逆の動作を行なう信号が制御装置から伸縮装置に対して供給される。また、張力が設定値よりも小さ過ぎる場合には、両方の伸縮装置を同時に縮長駆動させて揚力を得るとともに、大き過ぎる場合には、伸縮装置を同時に伸長駆動させて上昇速度を減速させる。
【００２７】
そして、高度計７５のそれぞれの上下限高度を検出した場合に、モードを反転させて浮遊装置の上昇、下降が交替し、ドラム３４を強制的に反転回動させて、発電を維持させる。
【００２８】
台風や、嵐、非常時等でワイヤを巻き取って装置を地上に収束させる場合には切替レバー３８により両ドラム３４とも索条を巻き取るようにギヤ咬合を変更させ、さらに切替スイッチ２８を切り替えて発電機をモータとし、両ドラムを互いに逆回転させるようにするとよい。なお、その際、増速機を切り離して十分な機械動力を得るようにギヤ比を調整してドラムに対して回転出力させるようにするとよい。
【００２９】
以上説明した本発明の発電装置は、上記の実施の形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲における変更も本発明に含まれる。例えば、浮遊装置を凧、その他の風力エネルギーで上昇し得るものであれば良い。また、一般の平地や、海上の艀（ｂａｒｇｅ）、船舶等に発電機を設置して本装置を適用してもよいし、具体的なサイズも大型化してある程度の大きな電力を得るようにしてもよいし、あるいはコンパクトに構成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明に係る発電装置によれば、地上側に設置した発電機と、発電機の回転軸に連係され自由端側を空中に延長する少なくとも２本の索条と、それぞれの索条の空中自由端側に接続され風力を主な駆動エネルギーとして空中での上昇下降を同期して交互に行ないつつ索条を牽引、繰り出しさせる複数の翼付き浮遊装置を含む空中上下動手段と、を備え、空中上下動手段による索条の牽引、繰り出し動作により発電機の回転軸を強制回動させつつ発電させる構成であるから、浮遊装置として例えばパラグライダや凧等を用いれば、ワイヤと通常の発電機のみによる極めて簡単な設備及び装置で低コストであり、基本的には立地条件に左右されず、また、排出ガス等による環境への悪影響も全くなくして簡易に電力を得ることが可能である。特に、離島、断崖、海浜地区、山間狭隘地区、その他の起伏地、急傾斜地等であっても簡単に短時間で施工でき、また、運転、保守も極めて簡単であり、しかも設備を短時間で移動可能で移設も極めて容易である。
【００３１】
また、空中上下動手段は、浮遊装置の空中での風力状態に対応して最適の浮遊姿勢に保持させる姿勢制御手段を備えた構成であるから、浮遊装置の周縁空中に風がなく、上昇しにくい状況では上昇しやすいように姿勢を修正するとともに、風が強すぎる場合には、減速するように修正したり、あるいは対をなす他の浮遊装置と空中で接近し過ぎる場合に互いに離れるように姿勢を修正させることができる。
【００３２】
また、姿勢制御手段は、発電機側と浮遊装置とを接続させる索条の張力を検出する張力検出装置と、張力検出装置の検出結果により最適浮遊姿勢に翼を操作する操作機構と、張力検出装置の検出結果に基づいて操作機構に対し最適浮遊姿勢に向けた翼の操作を指示する制御装置と、を含む構成とすることにより、空中の風力の有無、方向等に対しての最適姿勢保持を具体的に実現させ得る。
【００３３】
また、張力検出装置は、風力成分とともに空中での浮遊装置の横方向移動の成分も検知する構成とすることにより、風の強さ等に対応して最適な浮遊装置の空中姿勢を保持し得るとともに、空中で浮遊装置どうしが接近し過ぎる状態としないようにして衝突等のトラブル等を未然に防止し得る。
【００３４】
また、２本の索条は、相補的な牽引、繰り出し状態と、両方の索条を地上側に同時に巻き取る状態と、に切り替え可能に発電機に連係接続された構成とすることにより、台風、嵐、その他浮遊装置やワイヤ等のメインテナンス時に地上側に降ろして避難や、整備等を確実に行なえる。
【００３５】
また、浮遊装置が、翼を有するパラグライダ又は凧から構成することにより、特に、浮遊装置の構成を軽量で操作性がよく、しかも、極めて低コストで構成し得るとともに、施工の際の立地条件をほとんど無条件とし、離島、岬、強風域その他の厳しい自然環境下でも設置できる。また、交換、保守が容易である。
【００３６】
さらに、浮遊装置には太陽光発電装置が搭載され、浮遊装置の上昇、下降制御及び上昇、下降操作用の電源がすべてこの太陽光発電装置から供給されるようにすることにより、風力のみを上昇エネルギーとするような浮遊装置の姿勢制御用の微小電力を適切な軽量な供給電源により装置に確実に設置して供給し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の発電装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】図１の装置における浮遊装置の斜視説明図である。
【図３】主に発電機部分の構成を示す斜視説明図である。
【図４】装置の制御部、操作機構の概略構成兼連係説明図である。
【図５】図１の浮遊装置の空中での作用説明図である。
【図６】図１の浮遊装置の空中での作用説明図である。
【符号の説明】
１０発電機、１１回転軸、１２索条、１４浮遊装置、１６空中上下動手段、３０連係装置、３４巻き掛けドラム、３６切替ギヤ機構、４２翼、４４前縁部分、５６姿勢制御装置、５８張力検出装置、６０操作機構、６２制御装置、７０伸縮装置、７６コントローラ、８２太陽光発電装置

Claims

地上側に設置した発電機と、
発電機の回転軸に連係され自由端側を空中に延長する少なくとも２本の索条と、
それぞれの索条の空中自由端側に接続され風力を主な駆動エネルギーとして空中での上昇下降を同期して交互に行ないつつ索条を牽引、繰り出しさせる複数の翼付き浮遊装置を含む空中上下動手段と、を備え、
空中上下動手段による索条の牽引、繰り出し動作により発電機の回転軸を強制回動させつつ発電させることを特徴とする発電装置。
空中上下動手段は、浮遊装置の空中での風力状態に対応して最適の浮遊姿勢に保持させる姿勢制御手段を備えた請求項１記載の発電装置。
姿勢制御手段は、発電機側と浮遊装置とを接続させる索条の張力を検出する張力検出装置と、張力検出装置の検出結果により最適浮遊姿勢に翼を操作する操作機構と、張力検出装置の検出結果に基づいて操作機構に対し最適浮遊姿勢に向けた翼の操作を指示する制御装置と、を含む請求項２記載の発電装置。
張力検出装置は、風力成分とともに空中での浮遊装置の横方向移動の成分も検知することを特徴とする請求項３記載の発電装置。
２本の索条は、相補的な牽引、繰り出し状態と、両方の索条を地上側に同時に巻き取る状態と、に切り替え可能に発電機に連係接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の発電装置。
浮遊装置が、翼を有するパラグライダ又は凧である請求項１ないし５のいずれかに記載の発電装置。
浮遊装置には太陽光発電装置が搭載され、浮遊装置の上昇、下降制御及び上昇、下降操作用の電源がすべてこの太陽光発電装置から供給される請求項１ないし６のいずれかに記載の発電装置。