專利名稱：發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用承受高空的風(fēng)進(jìn)行漂動(dòng)的漂動(dòng)體的發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
作為利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電裝置，存在所謂的風(fēng)力發(fā)電裝置。風(fēng)力發(fā)電裝置通 過(guò)使發(fā)電機(jī)的軸(轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)來(lái)生成電力，其中，上述發(fā)電機(jī)的軸與借助風(fēng)力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的葉 片連動(dòng)。一般而言，為了支撐位于離開地面處的承受風(fēng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的大的葉片，需要距離地面 的高度要高，并且地下的基座也要牢固，因而該風(fēng)力發(fā)電裝置成為巨大的設(shè)施。為了抑制此種設(shè)施的巨大化，近年來(lái)，提出了利用漂動(dòng)體的發(fā)電裝置。例如，專利 文獻(xiàn)1中記載的發(fā)電裝置使兩個(gè)漂動(dòng)裝置(漂動(dòng)體)在空中漂動(dòng)，借助連接在地面?zhèn)鹊陌l(fā) 電機(jī)上的繩索(控制繩)輔助性地牽拉或放出這些漂動(dòng)裝置(漂動(dòng)體)，從而使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 子在兩個(gè)方向上交替旋轉(zhuǎn)來(lái)生成電力。另外，在本申請(qǐng)的發(fā)明人為發(fā)明人的專利文獻(xiàn)2中 記載的發(fā)電裝置中，使一個(gè)漂動(dòng)體在空中漂動(dòng)，反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作來(lái)生成電力，即，借助連 接在與地面?zhèn)鹊陌l(fā)電機(jī)連動(dòng)的卷繞軸上的控制繩放出漂動(dòng)體來(lái)使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，且使 卷繞軸在與發(fā)電時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)來(lái)牽拉漂動(dòng)體。由于漂動(dòng)體在空中，并且發(fā)電機(jī)在地面 側(cè)，因此這種發(fā)電裝置具有設(shè)施小型化并且施工地點(diǎn)的自由度增加的優(yōu)點(diǎn)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-232461號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利第4208153號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題但是，利用漂動(dòng)體的發(fā)電裝置的研究歷史尚淺，在提高發(fā)電效率方面有不少改良 的余地。本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供能夠進(jìn)一步提高發(fā)電效率的 利用漂動(dòng)體的發(fā)電裝置。用于解決問(wèn)題的手段為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置，其特征在于，具 有漂動(dòng)體，其為承受風(fēng)進(jìn)行漂動(dòng)的漂動(dòng)體，并且具有用于承受風(fēng)的漂動(dòng)主體、連接在漂動(dòng) 主體的外廓附近的多處的姿勢(shì)控制繩和連接有該姿勢(shì)控制繩的至少一部分的姿勢(shì)控制用 具；第一控制繩，其至少一部分的前端連接在上述姿勢(shì)控制用具上；第一控制繩引入器，其 將第一控制繩引入到第一基地體中；進(jìn)退控制器，其對(duì)上述姿勢(shì)控制繩各自的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn) 行控制；第一卷繞器，其卷繞著第一控制繩的基端側(cè)，在放出第一控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋 轉(zhuǎn)，并且，在卷入第一控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；第二控制繩，其前端連接在上述姿勢(shì)控 制用具上；第二控制繩引入器，其將第二控制繩引入到與第一基地體分離設(shè)置的第二基地 體中；第二卷繞器，其卷繞著第二控制繩的基端側(cè)，在放出第二控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái) 使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在卷入第二控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；通過(guò)上述第一控制繩至少控制漂動(dòng)體的前后傾斜，并根據(jù)該前后傾斜使上述第二控制繩進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作來(lái)進(jìn)行發(fā)電。優(yōu)選地，除連接在上述姿勢(shì)控制用具上之外的剩余的第一控制繩的前端部附近插 通設(shè)置在姿勢(shì)控制用具上的貫通孔，而成為除連接在上述姿勢(shì)控制用具上之外的剩余的上 述姿勢(shì)控制繩。優(yōu)選地，在放出上述第一控制繩時(shí)，上述第一卷繞器向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái)使發(fā)電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)，更優(yōu)選地，設(shè)置有用于選擇上述第二控制繩與上述姿勢(shì)控制用具之間的連接或非連 接的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，具有第三控制繩，其前端連接在上述姿勢(shì)控制用具上；第三控制繩引入 器，其將第三控制繩引入到與第一基地體及第二基地體分離設(shè)置的第三基地體中；第三卷 繞器，其卷繞著第三控制繩的基端側(cè)，在放出第三控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái)使發(fā)電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)，在卷入第三控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；通過(guò)上述第一控制繩控制漂動(dòng)體的前后傾斜， 并根據(jù)該前后傾斜使上述第三控制繩進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作來(lái)進(jìn)行發(fā)電。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置，在第一控制繩使其長(zhǎng)度大致恒定 的狀態(tài)下，控制漂動(dòng)體的前后傾斜，并根據(jù)該前后傾斜使第二控制繩進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作， 從而能夠發(fā)電，所以漂動(dòng)體能夠有效地承受風(fēng)，從而最大限度地利用風(fēng)的能量，能夠進(jìn)一步 提高發(fā)電效率。


圖1是示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視概略示 意圖。圖2是該發(fā)電裝置的漂動(dòng)體的立體圖。圖3是示出了設(shè)置在該發(fā)電裝置的第一基地體上的各部的結(jié)構(gòu)的立體概略示意 圖。圖4是示出了該發(fā)電裝置的滑輪控制器的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是說(shuō)明該發(fā)電裝置的管狀體附近的例子的示意圖。圖6是說(shuō)明該發(fā)電裝置的變形例的概略圖。圖7是示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視概略示 意圖和俯視概略示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的方式。圖1是示出了本發(fā)明的第一 實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置1的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視概略示意圖。該發(fā)電裝置1主要包括漂動(dòng) 體2，其承受風(fēng)進(jìn)行漂動(dòng)；第一基地體3，其將用于連接在漂動(dòng)體2上的第一控制繩30、第一 控制繩引入器31、進(jìn)退控制器32、第一卷繞器33、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)34及第一控制器35收納 在框體3a內(nèi)來(lái)進(jìn)行第一控制繩30的進(jìn)退動(dòng)作；第二基地體4，其將用于連接在漂動(dòng)體2上 的第二控制繩40、第二控制繩引入器41、第二卷繞器43、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)44及第二控制器 45收納在框體4a內(nèi)來(lái)進(jìn)行第二控制繩40的進(jìn)退動(dòng)作。漂動(dòng)體2在本實(shí)施方式中俯視為大 致四邊形，在圖1中，漂動(dòng)體2的左右方向?yàn)橄鄬?duì)于紙面垂直的方向。漂動(dòng)體2能夠例示出所謂的風(fēng)箏、風(fēng)帆(kite)及滑翔傘(paraglider)等。另外，第一基地體3及第二基地體4 位于陸地上或海洋上、湖沼上、河流上，為了發(fā)電而使收納在內(nèi)部的各部進(jìn)行動(dòng)作，并且，第 一控制繩30和第二控制繩40在平面上彼此分離設(shè)置，以從不同的方向連接在漂動(dòng)體2上。 另外，關(guān)于第一基地體3及第二基地體4，只要能夠控制與漂動(dòng)體2之間的相對(duì)位置即可，在 海洋上、湖沼上及河流上時(shí)，可以用錨等保持搭載了第一基地體3及第二基地體4的船等相 對(duì)于水底的位置或者可以使該船等一邊移動(dòng)一邊進(jìn)行發(fā)電。圖2是具體地示出了漂動(dòng)體2的立體圖。漂動(dòng)體2具有漂動(dòng)主體21，其由輕且 具有柔性的材料例如尼龍(nylon)形成，用于承受風(fēng)；姿勢(shì)控制繩20，其前端與漂動(dòng)主體21 的外廓附近的多處(例如四角)相連接；姿勢(shì)控制用具22，其連接著姿勢(shì)控制繩20的至少 一部分。第一控制繩30經(jīng)由姿勢(shì)控制繩20和姿勢(shì)控制用具22控制漂動(dòng)主體21的前后傾 斜及左右姿勢(shì)。另外，漂動(dòng)主體21(漂動(dòng)體2)的前后傾斜的角度θ是連接漂動(dòng)主體21的 前部端面和后部端面的線相對(duì)于第一控制繩30的軸線的角度(參照?qǐng)D1)。姿勢(shì)控制用具 22上連接有姿勢(shì)控制繩20的一部分的基端、第一控制繩30的一部分的前端及第二控制繩 40的前端。第一控制繩30的剩余的前端部附近插通設(shè)置在姿勢(shì)控制用具22上的貫通孔 22a、22b，而成為姿勢(shì)控制繩20的剩余部分。在該實(shí)施方式中，姿勢(shì)控制繩20包括前部左控制用繩20Π、前部右控制用繩 20fr、后部左控制用繩20bl及后部右控制用繩20br，繩20fl、20fr連接在姿勢(shì)控制用具22 的前方部。第一控制繩30包括前部控制用繩30f、后部左控制用繩30bl及后部右控制用繩 30br，該繩30f連接在姿勢(shì)控制用具22上。剩余的繩30bl、30br分別插通設(shè)置在姿勢(shì)控制 用具22上的兩個(gè)貫通孔22a、22b，成為構(gòu)成姿勢(shì)控制繩20的繩20bl、20br。另外，也可以 使兩個(gè)貫通孔22a、22b為共用的一個(gè)孔。另外，為了使貫通孔22a、22b內(nèi)的各繩30bl、30br 的動(dòng)作順暢，可以設(shè)置與繩30bl、30br連接的滑輪。圖3是示出了設(shè)置在第一基地體3中的各部分的結(jié)構(gòu)的立體概略示意圖。在第 一基地體3的框體3a的內(nèi)部收納有第一控制繩引入器31，其將連接在漂動(dòng)體2上的第一 控制繩30引入到第一基地體3中，并輸送給后續(xù)的各部；進(jìn)退控制器32，其對(duì)構(gòu)成第一控 制繩30的繩30f、30bl及30br各自的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn)行控制，由此對(duì)構(gòu)成姿勢(shì)控制繩20的繩 20fl.20fr.20bl及20br各自的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn)行控制；第一卷繞器33，其經(jīng)由進(jìn)退控制器32 卷繞著第一控制繩30的基端側(cè)，在放出第一控制繩30時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，在卷入第一控制 繩30時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)34，其控制第一卷繞器33的旋轉(zhuǎn)；第一控制器 35，其由控制上述各部或與第二基地體4進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。在第一控制繩引入器31中設(shè)置有三個(gè)滑輪310f、310bl及310br(作為整體稱作 控制繩引入用滑輪310)，其分別架設(shè)構(gòu)成連接在漂動(dòng)體2上的第一控制繩30的繩30f、 30bl及30br，并且，在第一控制繩引入器31中與各滑輪310f、310bl及310br的軸相連地 設(shè)置有控制器311f、311bl及311br (作為整體稱作滑輪控制器311)。圖4是示出了滑輪 控制器311的結(jié)構(gòu)的示意圖。在滑輪控制器311中設(shè)置有脫軌防止用滑輪312，其與控制 繩引入用滑輪310之間夾著繩30f、30bl及30br中的任一條(作為整體稱作繩30)來(lái)防止 其脫軌；輕負(fù)載用彈簧313，其一端與控制繩引入用滑輪310的軸相連接，總是對(duì)繩30施加 適度的張力來(lái)防止繩子松弛；輕負(fù)載傳感器314，其與輕負(fù)載用彈簧313的另一端相連接， 對(duì)施加在繩30上的小的張力進(jìn)行測(cè)定。另外，脫軌防止用滑輪312也可以是簡(jiǎn)單的按壓部
5件。另外，設(shè)置滑輪分離防止單元315a、315b，以使控制繩引入用滑輪310不會(huì)從脫軌防止 用滑輪312分離一定距離以上，如果通過(guò)繩30對(duì)控制繩引入用滑輪310施加重負(fù)載，則控 制繩引入用滑輪310的軸所連接的一個(gè)滑輪分離防止單元315a與脫軌防止用滑輪312的 軸所連接的另一個(gè)滑輪分離防止單元315b連接，從而脫軌防止用滑輪312與控制繩引入用 滑輪310 —起移動(dòng)。另外，另一個(gè)滑輪分離防止單元315b連接在輕負(fù)載傳感器314的另一 端。另外，在滑輪控制器311上設(shè)置有重負(fù)載用彈簧316，其一端與輕負(fù)載傳感器314的另 一端相連接，在重負(fù)載時(shí)進(jìn)行動(dòng)作；重負(fù)載傳感器317，其與重負(fù)載用彈簧316的另一端相 連接，對(duì)施加在繩30上的大的張力進(jìn)行測(cè)定。重負(fù)載傳感器317的另一端與框體3a相連 接。希望重負(fù)載用彈簧316帶有伸長(zhǎng)時(shí)速度慢而返回時(shí)變快的減震器(absorber)。另外， 為了防止斷裂，設(shè)置過(guò)度伸張防止單元318a、318b，以便重負(fù)載用彈簧316不會(huì)伸長(zhǎng)到一定 長(zhǎng)度以上，如果重負(fù)載用彈簧316伸長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度，則重負(fù)載用彈簧316的一端所連接的一 個(gè)過(guò)度伸張防止單元318a與重負(fù)載用彈簧316的另一端所連接的另一個(gè)過(guò)度伸張防止單 元318b相連接。第一控制繩引入器31發(fā)揮使構(gòu)成第一控制繩30的繩30f、30bl及30br不松弛的 作用，并且利用輕負(fù)載傳感器314和重負(fù)載傳感器317測(cè)定出施加在繩30f、30bl、30br上 的張力，將所測(cè)定出的信息作為通過(guò)第一控制器35對(duì)進(jìn)退控制器32等進(jìn)行控制的信息。在第一控制繩引入器31的天頂側(cè)也能夠具有管狀體3aa(參照?qǐng)D5)，該管狀體 3aa固定在框體3a的頂蓋上，像喇叭花一樣在頂蓋方向擴(kuò)展，并且第一控制繩30在管狀體 3aa中通過(guò)。并且，在管狀體3aa的下部周圍能夠設(shè)置送風(fēng)裝置(未圖示)。由此，在將漂動(dòng) 體2引入并收納在第一基地體3中時(shí)，通過(guò)從管狀體3aa送風(fēng)，能夠穩(wěn)定地輔助漂動(dòng)體2的 離地(發(fā)出)及著地。也能夠在管狀體3aa的與第一控制繩30的接觸部設(shè)置輥(roller)寸。另外，如圖5的(a)、(b)所示，也能夠設(shè)置能從管狀體3aa的中心附近至框體3a 的側(cè)面附近移動(dòng)的至少兩個(gè)收納控制體3ab、3ab。在收納時(shí)將漂動(dòng)體2的姿勢(shì)控制用具22 引入管狀體3aa中時(shí)，收納控制體3ab、3ab至少掛住姿勢(shì)控制繩20 (前部左控制用繩20Π、 前部右控制用繩20fr、后部左控制用繩20bl及后部右控制用繩20br)的任意兩根向框體 3a的側(cè)面移動(dòng)，由此能夠使漂動(dòng)主體21在水平方向擴(kuò)展。收納控制體3ab與姿勢(shì)控制繩20 相接觸的部分通過(guò)安裝滑輪等而易于滑動(dòng)。為了將收納控制體3ab掛在姿勢(shì)控制繩20上 進(jìn)行移動(dòng)，例如，在收納控制體3ab上設(shè)置鉤型的部分等而能夠把持姿勢(shì)控制繩20，并且利 用傳感器識(shí)別出姿勢(shì)控制繩20的位置及已把持姿勢(shì)控制繩20的情況，利用機(jī)械手(robot arm)等從管狀體3aa的周圍(例如，圖5中用附圖標(biāo)記3ac所示的位置)或管狀體3aa的 端部等開始牽拉即可?；蛘?，能夠在管狀體3aa的中心附近的水平位置，從圖5的紙面的垂 直方向插入收納控制體3ab，并且使收納控制體3ab沿著管狀體3aa的表面移動(dòng)即可。在離 地時(shí)，如圖5的(a)、(b)所示，自由移動(dòng)收納控制體3ab、3ab，直到漂動(dòng)體2迎風(fēng)為止。在著 地時(shí)，從圖5的(b)變?yōu)?a)的狀態(tài)而收納。另外，在圖5中，省略第二控制繩40的圖示。在進(jìn)退控制器32中設(shè)置有左右姿勢(shì)控制馬達(dá)321，其旋轉(zhuǎn)軸與固定部件321a垂 直連接；滑輪322bl，其為架設(shè)繩30bl的后部左控制用滑輪；滑輪322br，其為架設(shè)繩30br 的后部右控制用滑輪?；?22bl與滑輪322br的軸互相平行，在連接滑輪322bl與滑輪 322br的軸的固定部件321a的中央配設(shè)左右姿勢(shì)控制馬達(dá)321，在上述固定部件321a的兩
6端分別配設(shè)滑輪322bl和滑輪322br。另外，在進(jìn)退控制器32中設(shè)置有前后姿勢(shì)控制馬達(dá) 323，其旋轉(zhuǎn)軸與固定部件323a垂直連接；滑輪324f，其為架設(shè)繩30f的前部控制用滑輪； 滑輪324bl，其為架設(shè)繩30bl的另一個(gè)后部左控制用滑輪；滑輪324br，其為架設(shè)繩30br的 另一個(gè)后部右控制用滑輪。另外，在滑輪324f的前級(jí)設(shè)置有用于調(diào)整繩30f的角度的滑輪 322f。滑輪324f、324bl及324br的軸互相平行，并且在連接滑輪324f、324bl及324br的 軸的固定部件323a的中央配設(shè)前后姿勢(shì)控制馬達(dá)323，滑輪324f位于該固定部件323a的 一端，滑輪324bl、324br位于該固定部件323a的另一端?；?24b 1和滑輪324br也可以 在軸向配置，以使滑輪324b 1和滑輪324br的軸共用。滑輪322bl和滑輪322br隨著左右姿勢(shì)控制馬達(dá)321的軸的旋轉(zhuǎn)而在彼此相反 的方向移動(dòng)，由此，改變滑輪322bl和滑輪322br與第一控制繩引入器31的滑輪310bl、 310br之間的繩30bl、30br的長(zhǎng)度。其結(jié)果，改變從第一基地體3到漂動(dòng)體2的繩30bl和 繩30br的彼此的相對(duì)長(zhǎng)度，從而對(duì)漂動(dòng)體2的左右姿勢(shì)進(jìn)行差動(dòng)控制?；?24f和滑輪 324bl、324br隨著前后姿勢(shì)控制馬達(dá)323的軸的旋轉(zhuǎn)而在彼此相反的方向移動(dòng)，由此，改變 滑輪324f和滑輪324bl、324br與第一控制繩引入器31的滑輪310f、310bl、310br之間的 繩30f、30bl、30br的長(zhǎng)度。其結(jié)果，改變從第一基地體3到漂動(dòng)體2的繩30f和繩30bl、 30br彼此的相對(duì)長(zhǎng)度，從而對(duì)漂動(dòng)體2的前后傾斜的角度進(jìn)行差動(dòng)控制。這樣，進(jìn)退控制器 32以第一基地體3的第一控制繩引入器31為基準(zhǔn)，對(duì)構(gòu)成第一控制繩30的繩30f、30bl及 30br的獨(dú)立的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn)行控制。如上所述，第二基地體4設(shè)置在與第一基地體3分離的位置。在第二基地體4的 框體4a的內(nèi)部收納有第二控制繩引入器41，其用于引入連接在漂動(dòng)體2上的第二控制繩 40 ；第二卷繞器43，其通過(guò)第二控制繩引入器41卷繞著第二控制繩40的基端側(cè)，在放出第 二控制繩40時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，在卷入第二控制繩40時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；第二電動(dòng)發(fā)電 機(jī)44，其控制第二卷繞器43的旋轉(zhuǎn)，并且在第二卷繞器43向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)作為發(fā)電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)；第二控制器45，其控制上述各部或與第一基地體3進(jìn)行通信。即，在第二基地體4中沒(méi) 有控制漂動(dòng)體2的姿勢(shì)的進(jìn)退控制器。第二基地體4的各部的詳細(xì)情況與上述的第一基地 體3的對(duì)應(yīng)的各部相同。另外，在將漂動(dòng)體2引入并收納到第二基地體4中時(shí)，也能夠在第 二基地體4上設(shè)置與上述的管狀體3aa及收納控制體3ab同樣的部分。接著，對(duì)發(fā)電裝置1的整體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。該發(fā)電裝置1在如下情況下起動(dòng)，即， 在從第一基地體3和第二基地體4所在的地面離開的高空，風(fēng)大致從第一基地體3吹向第 二基地體4。漂動(dòng)體2從第一基地體3或第二基地體4等離地。漂動(dòng)體2在高空承受強(qiáng)風(fēng) 而產(chǎn)生升力及阻力，通過(guò)第一控制繩30及第二控制繩40的放出或者卷入(牽引)，一邊控 制漂動(dòng)體2的姿勢(shì)及位置一邊使其上升。這里，升力及阻力成為第一控制繩30及第二控制 繩40的張力。漂動(dòng)體2被控制為在第二基地體4的上方附近移動(dòng)，從第一控制繩30的第 一基地體3到漂動(dòng)體2的長(zhǎng)度被固定為例如達(dá)到第一基地體3與第二基地體4之間的距離 左右的狀態(tài)。接著，進(jìn)行至少包括前后傾斜的角度θ的控制在內(nèi)的姿勢(shì)控制，以使漂動(dòng)體2的 仰角Φ (圖1所示的漂動(dòng)主體21相對(duì)于風(fēng)向W的角度)變大以產(chǎn)生足夠的升力。漂動(dòng)體 2因升力向上方或者橫向遠(yuǎn)離第二基地體4。在這里，重要的是，第一控制繩30的長(zhǎng)度幾乎 保持恒定，因此漂動(dòng)體2有效地承受風(fēng)，升力(及阻力)大。因此，得到大的升力的漂動(dòng)體2，一邊用強(qiáng)力牽拉第二控制繩40—邊遠(yuǎn)離第二基地體4。由此，第二卷繞器43向一個(gè)方 向(例如順時(shí)針)旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)傳送到第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)44以使第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)44作為發(fā) 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以此進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電所生成的電力，暫時(shí)存儲(chǔ)在例如第二控制器45的蓄電池中， 以向外部(位于遠(yuǎn)處的供電站或工廠等)輸送，并且一部分電力用于構(gòu)成發(fā)電裝置1的各 部的電力。如果漂動(dòng)體2從第二基地體4遠(yuǎn)離到規(guī)定的最大距離，則進(jìn)行至少包括前后傾斜 的角度θ的控制在內(nèi)的姿勢(shì)控制，以使漂動(dòng)體2的仰角Φ變小以減小升力及阻力。具體 而言，使控制漂動(dòng)體2的后部的第一控制繩30中的繩30bl、30br前進(jìn)，即放出控制漂動(dòng)體 2的后部的第一控制繩30中的繩30bl、30br，以使仰角Φ約為0度左右，或者進(jìn)一步放出 以使后端成為自由的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，通過(guò)使第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)44作為電動(dòng)機(jī)來(lái)工作，從 而第二卷繞器43在另一個(gè)方向(例如逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)，以卷入第二控制繩40來(lái)牽引漂動(dòng)體 2。并且，如果漂動(dòng)體2接近第二基地體4達(dá)到規(guī)定的最小距離，則再使繩30bl、30br后退， 即牽引繩30bl、30br，成為上述發(fā)電的動(dòng)作。這樣一來(lái)，通過(guò)使第一控制繩30的長(zhǎng)度幾乎保持一定，漂動(dòng)體2能夠有效地承受 風(fēng)，從而最大限度地利用風(fēng)的能量，并且利用第一控制繩30進(jìn)行至少包括漂動(dòng)體2的前后 傾斜的角度θ的控制在內(nèi)的姿勢(shì)控制，交替地反復(fù)進(jìn)行第二控制繩40的放出和卷入(牽 引)，從而生成電力。由此，能夠進(jìn)行高發(fā)電效率的發(fā)電。該第一實(shí)施方式的發(fā)電裝置1，例如，能夠進(jìn)行以下變形。例如，在上述的例子中，因?yàn)榈谝浑妱?dòng)發(fā)電機(jī)34僅作為電動(dòng)機(jī)工作，所以只要具 有電動(dòng)的功能即可，但也能夠在放出第一控制繩30而第一卷繞器33向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā) 電。即，第一控制繩30控制漂動(dòng)體2的前后傾斜，根據(jù)該前后傾斜，一邊使第一控制繩30 進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作，一邊使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)34作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能夠發(fā)電。這樣一 來(lái)，在風(fēng)大致從第二基地體4吹向第一基地體3時(shí)，若使第二控制繩40的長(zhǎng)度固定為幾乎 恒定，則獲得升力的漂動(dòng)體2牽拉第一控制繩30，使第一卷繞器33向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，從而能 夠發(fā)電。另外，如果使第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)34也作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則設(shè)置選擇第二控制繩40和 姿勢(shì)控制用具22之間的連接或非連接的機(jī)構(gòu)，僅通過(guò)放出第一控制繩30來(lái)使第一卷繞器 33旋轉(zhuǎn)，能夠發(fā)電。例如，如圖6的(a)、(b)所示，在第二控制繩40的前端設(shè)置環(huán)狀的配 件40c，在姿勢(shì)控制用具22上形成能夠裝卸配件40c的鉤形狀的部分22c。如果從姿勢(shì)控 制用具22上卸下配件40c來(lái)使第二控制繩40和姿勢(shì)控制用具22處于非連接的狀態(tài)，則漂 動(dòng)體2隨著風(fēng)壓而移動(dòng)(被向風(fēng)的方向拉拽)時(shí)，放出第一控制繩30，第一卷繞器33向一 個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái)發(fā)電。一邊通過(guò)第一控制繩30控制漂動(dòng)體2的前后傾斜，一邊隨著該前后傾 斜使第一控制繩30進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作，從而僅利用第一控制繩30發(fā)電。該動(dòng)作的詳細(xì)不 是本發(fā)明的宗旨，所以省略，但如背景技術(shù)部分所示的專利文獻(xiàn)2的記載。這樣優(yōu)點(diǎn)在于， 在非常強(qiáng)的風(fēng)時(shí)，實(shí)際上減弱所受到的風(fēng)壓來(lái)故意降低發(fā)電效率，從而基地體整體能夠符 合規(guī)定進(jìn)行發(fā)電。另外，能夠增減第一控制繩30或姿勢(shì)控制繩20的根數(shù)。例如，為了精細(xì)地控制漂 動(dòng)主體21的姿勢(shì)及形狀(改變承受風(fēng)的實(shí)際面積的形狀等)，能夠增加第一控制繩30或姿 勢(shì)控制繩20的根數(shù)，或者，為了獨(dú)立地控制前側(cè)左和前側(cè)右，而將構(gòu)成第一控制繩30的前部控制用的繩30f分成兩根。另外，若在姿勢(shì)控制用具22上搭載通信機(jī)及與上述的進(jìn)退控 制器32同樣的進(jìn)退控制器，與第一基地體3之間能進(jìn)行通信，并利用姿勢(shì)控制繩20直接控 制漂動(dòng)主體21的姿勢(shì)(前后傾斜的角度θ及左右的姿勢(shì))，則也能夠?qū)⒌谝豢刂评K30的 根數(shù)減少到例如一根。另外，也能夠?qū)⒌诙砝@器43、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)44及第二控制器45設(shè)置在第一 基地體3的內(nèi)部，在第一基地體3的內(nèi)部接受從第二基地體4所具有的第二控制繩引入器 41輸送過(guò)來(lái)的第二控制繩40。這樣一來(lái)，能夠使發(fā)電裝置1的多個(gè)構(gòu)成零件接近設(shè)置，對(duì) 發(fā)電裝置1的多個(gè)構(gòu)成零件的監(jiān)視及保養(yǎng)變得容易。接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的第二發(fā)電裝置1Α。如圖7的(a)的側(cè)視概略 示意圖、圖7的(b)的俯視概略示意圖所示，該發(fā)電裝置IA是在上述的發(fā)電裝置1的結(jié)構(gòu) 上追加第三基地體5和連接在漂動(dòng)體2上的第三控制繩50而形成的。第三基地體5設(shè)置 在與第一基地體3及第二基地體4分離的位置，在俯視下構(gòu)成三角形狀。第三基地體5與 第二基地體4同樣，在框體5a的內(nèi)部收納有第三控制繩引入器51，其用于引入連接在漂 動(dòng)體2上的第三控制繩50 ；第三卷繞器53，其經(jīng)由第三控制繩引入器51卷繞著第三控制繩 50的基端側(cè)，在放出第三控制繩50時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并且在卷入第三控制繩50時(shí)向另一 個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)54，其控制第三卷繞器53的旋轉(zhuǎn)，并且在第三卷繞器53向一 個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；第三控制器55，其控制上述各部或者與第一基地體3或第 二基地體4進(jìn)行通信。第三基地體5的各部的詳細(xì)情況與上述的第二基地體4的對(duì)應(yīng)的各 部相同。關(guān)于發(fā)電裝置IA中的第一基地體3及第二基地體4的動(dòng)作，與發(fā)電裝置1相同。 在第三基地體5中，利用隨著由升力帶來(lái)的漂動(dòng)體2的遠(yuǎn)離而放出的第三控制繩50來(lái)進(jìn)行 發(fā)電。理想地，使第一控制繩30的長(zhǎng)度大致保持恒定，使漂動(dòng)體2在第二基地體4的上方 與第三基地體5的上方之間沿橫向移動(dòng)，即，順次地反復(fù)進(jìn)行遠(yuǎn)離第二基地體4和遠(yuǎn)離第三 基地體5來(lái)進(jìn)行發(fā)電。這樣一來(lái)，能夠減少對(duì)發(fā)電無(wú)貢獻(xiàn)的期間。另外，與發(fā)電裝置1同樣 地，能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變形。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的發(fā)電裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施 方式所記載的內(nèi)容，在權(quán)利要求書記載的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，當(dāng)然能夠?qū)?實(shí)施方式所記載的漂動(dòng)體、基地體的形狀及結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)變形。為了正確地檢測(cè)漂動(dòng)體的 位置，可以在漂動(dòng)體上設(shè)置照相機(jī)、加速度計(jì)、傾斜檢測(cè)計(jì)、風(fēng)速計(jì)GPS、閃光燈及計(jì)算機(jī)等， 或者在基地體上設(shè)置照相機(jī)。另外，也能夠配置具有避雷針的漂動(dòng)體，并使其位于比實(shí)施方 式所記載的漂動(dòng)體的高度更高的高度。另外，也能夠設(shè)置四個(gè)以上的基地體或設(shè)置兩個(gè)以 上的漂動(dòng)體，來(lái)構(gòu)成適用本發(fā)明的復(fù)雜的發(fā)電系統(tǒng)。附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1、IA發(fā)電裝置2浮動(dòng)體20浮動(dòng)體的姿勢(shì)控制繩21浮動(dòng)體的浮動(dòng)主體22浮動(dòng)體的姿勢(shì)控制器用具3第一基地體
9
30第--控制按鈕
31第--控制繩引入器
32進(jìn)退控制器
33第--卷繞器
34第--電動(dòng)發(fā)電機(jī)
35第--控制器
4第二基地體
40第:二控制繩
41第:二控制繩引入器
43第:二卷繞器
44第:二電動(dòng)發(fā)電機(jī)
45第:二控制器
5第三基地體
50第JΞ控制繩
51第JΞ控制繩引入器
53第JΞ卷繞器
54第J三電動(dòng)發(fā)電機(jī)
55第JΞ控制器
θ前后傾斜的角度
權(quán)利要求
一種發(fā)電裝置，其特征在于，具有漂動(dòng)體，其為承受風(fēng)進(jìn)行漂動(dòng)的漂動(dòng)體，并且具有用于承受風(fēng)的漂動(dòng)主體、連接在漂動(dòng)主體的外廓附近的多處的姿勢(shì)控制繩和連接有該姿勢(shì)控制繩的至少一部分的姿勢(shì)控制用具；第一控制繩，其至少一部分的前端連接在上述姿勢(shì)控制用具上；第一控制繩引入器，其將第一控制繩引入到第一基地體中；進(jìn)退控制器，其對(duì)上述姿勢(shì)控制繩各自的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn)行控制；第一卷繞器，其卷繞著第一控制繩的基端側(cè)，在放出第一控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并且，在卷入第一控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；第二控制繩，其前端連接在上述姿勢(shì)控制用具上；第二控制繩引入器，其將第二控制繩引入到與第一基地體分離設(shè)置的第二基地體中；第二卷繞器，其卷繞著第二控制繩的基端側(cè)，在放出第二控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái)使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在卷入第二控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；通過(guò)上述第一控制繩至少控制漂動(dòng)體的前后傾斜，并根據(jù)該前后傾斜使上述第二控制繩進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的發(fā)電裝置，其特征在于，除連接在上述姿勢(shì)控制用具上之外的剩余的第一控制繩的前端部附近插通設(shè)置在姿 勢(shì)控制用具上的貫通孔，而成為除連接在上述姿勢(shì)控制用具上之外的剩余的上述姿勢(shì)控制 繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的發(fā)電裝置，其特征在于，在放出上述第一控制繩時(shí)，上述第一卷繞器向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái)使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的發(fā)電裝置，其特征在于，設(shè)置有用于選擇上述第二控制繩與上述姿勢(shì)控制用具之間的連接或非連接的機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)記載的發(fā)電裝置，其特征在于，具有 第三控制繩，其前端連接在上述姿勢(shì)控制用具上；第三控制繩引入器，其將第三控制繩引入到與第一基地體及第二基地體分離設(shè)置的第 三基地體中；第三卷繞器，其卷繞著第三控制繩的基端側(cè)，在放出第三控制繩時(shí)向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)來(lái) 使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在卷入第三控制繩時(shí)向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)；通過(guò)上述第一控制繩控制漂動(dòng)體的前后傾斜，并根據(jù)該前后傾斜使上述第三控制繩進(jìn) 行放出、卷入動(dòng)作來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
全文摘要
提供能夠進(jìn)一步提高發(fā)電效率的利用漂動(dòng)體的發(fā)電裝置。該發(fā)電裝置(1)具有漂動(dòng)體(2)，具有承受風(fēng)的漂動(dòng)主體(21)、姿勢(shì)控制繩(20)及姿勢(shì)控制用具(22)；第一控制繩(30)，連接在姿勢(shì)控制用具(22)上；第一控制繩引入器(31)，將第一控制繩(30)引入到第一基地體(3)中；進(jìn)退控制器(32)，對(duì)姿勢(shì)控制繩(20)的進(jìn)退動(dòng)作進(jìn)行控制；第一卷繞器(33)，卷繞著第一控制繩(30)的基端側(cè)；第二控制繩(40)，其連接在姿勢(shì)控制用具(22)上；第二控制繩引入器(41)，將第二控制繩(40)引入到與第一基地體(3)分離設(shè)置的第二基地體(4)中；第二卷繞器(43)，卷繞著第二控制繩(40)的基端側(cè)；通過(guò)第一控制繩(30)控制漂動(dòng)體(2)的前后傾斜(θ)，并根據(jù)該前后傾斜使第二控制繩(40)進(jìn)行放出、卷入動(dòng)作來(lái)發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D7/00GK101981307SQ200980111279
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月5日
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