特許 6709002 風力発電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6709002

(24)【登録日】2020年5月26日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】風力発電システム

(51)【国際特許分類】

   F03D 1/02 20060101AFI20200601BHJP

   F03D 13/20 20160101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   F03D1/02

   F03D13/20

【請求項の数】12

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-544673(P2017-544673)

(86)(22)【出願日】2015年3月5日

(65)【公表番号】特表2018-507352(P2018-507352A)

(43)【公表日】2018年3月15日

(86)【国際出願番号】IT2015000058

(87)【国際公開番号】WO2016139685

(87)【国際公開日】20160909

【審査請求日】2018年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】517289206

【氏名又は名称】ガイア エス．アール．エル．

【氏名又は名称原語表記】ＧＡＩＡ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】ベナッシ， リッカルド

(72)【発明者】

【氏名】ペリッツァーリ， ダヴィデ

【審査官】 井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−０４０５８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３０１８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５２７５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２８８４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ １／０２

Ｆ０３Ｄ １３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの被駆動ユーティリティ装置（３）をそれぞれ制御する少なくとも１つのロータ（２）と、少なくとも１つのステータ（４）とを備える風力発電システムにおいて、前記少なくとも１つのロータ（２）が、形状が平坦であり、半径方向に配置され、かつ２５°〜９０°の間の角度だけ、前記ロータ（２）のシャフト（７）に対して傾斜している複数のベーン（５）を備え、前記ステータ（４）が、前記少なくとも１つのロータ（２）の上流に配置され、管状体（６）を備えており、前記管状体（６）が、前記ロータ（２）のシャフト（７）と同軸であり、かつ略円筒状の外側筐体（８）と同軸であり、前記管状体（６）が、テーパ状の端部を有するフェアリング（９）と、前記風力発電システム（１）の所定の入射角に従い、前記ステータ（４）に入る空気を、前記ロータ（２）の外側部分に向かって、前記複数のベーン（５）にそれぞれ導くような形状をした複数の湾曲したブレード（１０）とを備え、前記筺体（８）の内壁と、２つの隣り合うブレード（１０）と、前記管状体（６）との間には、前記システム（１）に入る空気のための押し込み通路ができ、
個々のケーブル（１２）を有する偏菱形の構造体（１１）を備え、前記構造体（１１）内で、前記ロータ（２）、前記ステータ（４）、及び前記被駆動ユーティリティ装置（３）が吊支状態で保持されていることを特徴とする、風力発電システム。

【請求項2】

前記構造体（１１）が、土台（１３）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の風力発電システム。

【請求項3】

前記構造体（１１）の頂点（１５）を、前記システム（１）が据え付けられる地面に接続する複数の支え（１４）を備え、前記支え（１４）が、前記システム（１）が回転することを可能にすることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項4】

前記ロータ（２）及び関連する前記ステータ（４）の数が、４つのロータ（２）と４つのステータ（４）との少なくとも８つであり、前記ロータ（２）及び関連する前記ステータ（４）が、構造体（１１）の境界を定めるために、少なくとも２つのロータ（２）及び２つのステータ（４）をそれぞれ備える少なくとも２つの列上に、互いに一直線に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項5】

前記ベーン（５）が、上端を前記ロータ（２）の中心体に接続する複数のケーブル（１８）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項6】

前記ロータ（２）の前記中心体が、前記ベーン（５）を支持するための２つのフランジ（１９）を備え、前記フランジ（１９）が、前記ロータ（２）の直径とは異なるより小さな直径を有し、直列に配置されており、前記ロータ（２）の前記シャフト（７）に平行して配置されたロッド（２０）により接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の風力発電システム。

【請求項7】

略円筒状の前記外側筐体（８）が、弾性的に変形可能な材料から成るフィルムを支持するために、前記構造体（１１）と結合した２つの円形冠（２１）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項8】

前記ロータ（２）が、２つの端部リング（２３）によって支持された略円筒状の外側カバー（２２）を備え、前記端部リング（２３）が、前記構造体（１１）と結合していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項9】

前記フィルムが、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリレートの中から選択される材料から作られることを特徴とする、請求項７に記載の風力発電システム。

【請求項10】

前記外側カバー（２２）がポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリレートの中から選択される材料から作られることを特徴とする、請求項８に記載の風力発電システム。

【請求項11】

前記被駆動ユーティリティ装置（３）が、発電機、圧縮機の中から選択されるタイプのものであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の風力発電システム。

【請求項12】

前記発電機が、商用電源、蓄電セル、電気的負荷装置の中から選択される要素によって制御されることを特徴とする、請求項１１に記載の風力発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気を製造するための風力発電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、風力発電部門は、風力エネルギーが再生可能であり、いたるところで利用でき、かつクリーンであるため、化石燃料に信頼性をもって代わることができるという理由で大規模に拡大している。しかし、従来の風力発電組立体（従来の風力発電組立体とは基本的に、工業用語で言えば世界の現場を効果的に独占している、３つのベーンを有する今や古典になっている風力タワーを意味する）は、物理的かつ経済的な本質に関する問題を提示している。この問題により、風力は、低級のエネルギー源、又はいずれにしろ同程度のエネルギー源となっており、炭化水素に由来するエネルギーに置き換えられるにはいたっていない。

【0003】

まず実際に、すべての風力発電システムは、最大量の運動エネルギーを集め、適切な生産量を得るために、風を捕らえるための可能な限り広い領域を必ず確保する必要がある。より強力で信頼性のある風を捕らえるために、地面から可能な限り高くシステムを持ち上げることもまた必要である。したがってこのために、現在の風力タワーは、支持マストを備える。支持マストは、増大するねじり力に耐えるために、高さ及び直径が増す一方である。また、現在の風力タワーは、ベーンを備える。ベーンは、１つのロータの直径、したがって風を捕らえる領域を可能な限り増加させるために、長さが増加している。しかし残念ながら、ロータの直径が増加するにつれて、同じ風に対しては、風力タワーの特定の生産量が比例して減少し、回転を引き起こすのに必要な風速が比例して増加する。また、次第に大きくなる構造体を製造し、輸送し、持ち上げることが必要ということは、据え付けコストが指数関数的に増加するということを意味する。現在の風力タワーのベーンは、非常に精緻な翼形状を有し、このような翼形状は、非常に高価なだけではなく、その性能レベルの高さが、持続的に風が吹く場合にのみ生成される「揚力」と呼ばれる効果に負うところが大きいということを付け加えることもまた重要である。上述の問題が組み合わされることにより、現在の風力発電システムの据え付けは、平均的に強い風が吹く領域でのみ、かつ重要な経済的誘因がある場合にのみ、利益になり、したがって可能になる。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、生産量が高い風力発電システムを提供することにより、上述の欠点を解決することである。

【0005】

この目標において、本発明の目的は、風速を減少させた状態で動作することができる風力発電システムを提供することである。

【0006】

本発明の別の目的は、風のレベルが低い領域にも据え付けることが可能な風力発電システムを提供することである。

【0007】

本発明の別の目的は、製造、輸送、据え付け、及び維持することが容易かつ経済的な風力発電システムを提供することである。

【0008】

本発明の別の目的は、停止期間が減少した風力発電システムを提供することである。

【0009】

本発明の別の目的は、農業と両立する風力発電システムを提供することである。

【0010】

本発明の別の目的は、低コストであり、容易かつ実用的に実現され、安全に使用することができる風力発電システムを提供することである。

【0011】

この目標、並びにこれら及び他の目的は、少なくとも１つの被駆動ユーティリティ装置をそれぞれ制御する少なくとも１つのロータと、少なくとも１つのステータとを備える風力発電システムにおいて、前記少なくとも１つのロータが、形状が実質的に平坦であり、半径方向に配置され、かつ２５°〜９０°の間の角度だけ、ロータの回転軸線に対して傾斜している複数のベーンを備え、前記ステータが、前記少なくとも１つのロータの上流に配置され、管状体を備えており、管状体が、前記ロータのシャフトと同軸であり、かつ略円筒状の外側筐体と同軸であり、前記管状体が、テーパ状端部フェアリングと、風力発電システムの生産量を最大化するのに適した予め調整された入射角に従い、前記ステータに入る空気を、前記ロータの外側部分に向かって、前記複数のベーンにそれぞれ導くような形状をした複数の湾曲したブレードとを備え、前記外側筺体の内壁と、２つの隣り合うブレードと、前記管状体との間には、前記風力発電システムに入る空気のための押し込み通路ができることを特徴とする、風力発電システムによって達成される。

【0012】

本発明のさらなる特性及び利点は、本発明による風力発電システムの好ましいが排他的ではない実施形態の説明から、よりよく明らかになる。この実施形態は、添付の図面における非限定的な例によって説明される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明による風力発電システムの斜視図である。

【図2】本発明による風力発電システムのいくつかの部品の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図を特に参照すると、参照数字１は、一般に風力発電システムを表しており、この風力発電システムは、少なくとも１つのロータ２を備える。ロータ２は、少なくとも１つの関連する被駆動ユーティリティ装置３と、少なくとも１つのステータ４とを制御する。

【0015】

本発明によれば、少なくとも１つのロータ２は、複数のベーン５を備え、これらのベーン５は、半径方向に配置されており、形状が実質的に平坦である。

【0016】

従来のベーンの翼形状は、技術的に非常に精緻であり、エネルギー生産量は高いが、製造コストがかなり高くなることに留意されたい。

【0017】

そのようなコストを下げる必要性により、従来のベーンに採用されてきた翼形状を放棄する選択をすることになった。

【0018】

実際、形状が平坦なベーン５により、製造がより容易なため、コストをかなり減少させることができる。

【0019】

また、翼形状を有するベーンを使用する場合、そのような生産量を達成することが可能な揚力を生成するためには、信頼性のある強風を得ることが必要である。

【0020】

反対に、形状が平坦なベーン５は、揚力効果を生成しなくてもよいため、従来の翼形状を有するベーンを駆動するのに必要な速度よりもかなり低速の風で回転を引き起こし、したがってエネルギーを製造する。

【0021】

より詳細には、ベーン５は、２５°〜９０°の間の角度だけ、ロータ２の回転軸線に対して傾斜している。

【0022】

また、システム１は、少なくとも１つのステータ４を備える。ステータ４は、少なくとも１つのロータ２の上流に配置されており、ロータ２のシャフト７と同軸であり、かつ略円筒状の外側筐体８と同軸の管状体６を備える。

【0023】

シャフト７は、ロータ２を支持し、ロータ２を動作位置に保つ。シャフト７は、ロータ２の中心部分を通り、貫通ピンによってロータ２と統合される。その後、適切にロータ２により大気から取り出された機械的エネルギーが、シャフト７に接続された被駆動ユーティリティ装置３に伝達される。

【0024】

特に、管状体６は、テーパ状端部フェアリング９と、個々の湾曲したブレード１０とを備える。湾曲したブレード１０は、風力発電システム１の生産量を最大化させるのに適した予め調整された入射角に従い、システム１に入る空気を、ロータ２の外側部分に向けてベーン５に導くような形状をしている。

【0025】

実際、筺体８の内壁と、２つの隣り合うブレード１０と、管状体６との間には、システム１に入る空気のための押し込み通路ができる。

【0026】

実際、外側筐体８は、ブレード１０の上部と実質的に接触している。

【0027】

したがって、ロータ２とステータ４と筺体８とが同時に存在することにより、システム１の特定の生産量を増加させることができる。

【0028】

ステータ４があることにより、ベーン５の形状が平坦なことによる性能の低下を補償することができる。

【0029】

実際、これらの要素を別々に使用することは、実質的に効果的ではないであろう。

【0030】

実際、ステータ４があることにより、エネルギーの点から考えればあまり生産的ではない中心領域から、より大きなてこの作用を利用することができるために風の衝突がより効果的な周辺領域に、システム１に入る風を逸らすことができる。また、ステータ４があることにより、ベーン５に衝突する風の速度を不均等にすることができ、外側のより生産的な領域で速度が上がるように、ベーン５の中心部分で速度を下げることができる。さらにステータ４があることにより、ベーン５における風の入射角を大きくすることができる。この入射角は、従来の風力発電組立体では、４５°を超えることがない。

【0031】

従来の組立体では、風の方向が、ロータに対して（ベーンに対してではない）垂直に保たれなければならない。実際、ロータは、このために断続的に配置し直される。これは、垂直以外の角度は何度であれ、風収集領域の減少と、特にベーンにおける入射角の均一性の損失とを意味し、実際、システムを大幅に非生産的なものにしてしまうためである。

【0032】

マルチロータ構造体によりさらに、寸法の大きなシステムを有する必要性と、寸法の小さなロータを有する必要性とが調和することが可能になる。このため、高い性能レベルを実現することができる。実際、マルチロータシステムでは、寸法が大きいということが、上述のように不可欠であるが、これは、１つのロータの直径を増加させることによってでは、性能の低下につながるため達成されない。したがってむしろ、性能レベルが高いことを特徴とする寸法が小さなロータを複数集めることによって達成される。

【0033】

システム１は、個々のケーブル１２を備える周辺部管状構造体１１を備える場合があり、周辺部管状構造体１１内で、ロータ２、ステータ４、及び被駆動ユーティリティ装置３が、吊支状態で保持されていることに留意されたい。

【0034】

したがって、ケーブル１２にあることにより、管状構造体１１をさらに固定することができる。

【0035】

管状構造体１１は、立方体であってもよい。

【0036】

構造体１１が立方体である場合、ケーブル１２は、立方体の辺の対角線に沿って、構造体１１の角を接続してもよい。

【0037】

管状構造体１１は、好ましくは亜鉛メッキ鉄、鋼鉄、アルミニウム等の中から選択される材料で作られていてもよい。

【0038】

これらの装置により、軽量で、かつ風によって生み出されるねじり力に強く耐える構造体１１を提供することができる。

【0039】

また、構造体１１は、使用構成及び減速構成において、又はシステム１を停止させることが必要な場合に、構造体１１自体の軸線を中心に構造体１１が回転するように、個々の運動要素により土台１３に接続されてもよい。

【0040】

使用構成において、構造体１１は、風の方向に対して実質的に垂直な方向に配置される。

【0041】

風速が高くなりすぎた場合、個々の運動要素により、構造体１１自体の軸線を中心に構造体１１全体を回転させ、構造体１１を風の方向と平行になるように配置し、ロータ２のベーン５が回転することを効果的に妨げることもできる。

【0042】

システム１は、システム１全体を安定化させ、同時にシステム１がシステム１自体の軸線を中心に回転することができるように、構造体１１の頂点１５をシステム１が据え付けられた地面に接続する複数の支え１４を備えてもよい。

【0043】

土台でのみならず、今示されたように頂点においても安定している構造体を有することが、風によって引き起こされるねじり力に最大限耐えることと、構造体の重量を最大限減少させること、したがって製造、輸送、及び据え付けのコストを結果的に最小化することとを両立させるためには必須である。

【0044】

特に、管状構造体１１の４つの角におけるそれぞれの角は、互いに結合した管１６によって構成されるそれぞれの三角形に結合され得る。これらの三角形の頂点は、さらなる支え１７により、管状構造体１１に接続されており、これにより風とロータ２及びステータ４の重量とによって引き起こされたねじり力が、外向きの牽引力と釣り合う。

【0045】

また、支え１７があるため、管状構造体１１の剛性を増加させることができる。

【0046】

特定のユーティリティ性からの解決策によれば、ロータ２及び関連するステータ４の数は、４つのロータ２と４つのステータ４との少なくとも８つであってもよく、これらのロータ２及びステータ４は、偏菱形の管状構造体１１における境界を定めるために、少なくとも２つのロータ２及び２つのステータ４をそれぞれ備える少なくとも２つの列上に、互いに一直線に配置される。

【0047】

したがって、ロータ２の数を増やすことにより、ロータ２の寸法を修正することなく、システム１全体の生産量を増加させることができる。

【0048】

したがって、システム１は、管状構造体１１を備える。提示された構成、即ち４つのロータ２を備える基本的な構成のみではなく、複数の構成、即ち１６個又は６４個のロータ２等の構成のそれぞれの構成が、風のねじり力に対する十分な抵抗力と、システム１の全体的な重量の増加に対する十分な支持力とを提供することができる。

【0049】

したがって、システム１は、システム１自体の容易に達成される柔軟性とモジュール性とにより、容易に据え付けられ得る。

【0050】

システム１は、地上で組み立てられ、その後に持ち上げられることに留意されたい。

【0051】

１列目のロータ２とステータ４とをまとめることから組立てが始まり、その後これらのロータ２とステータ４とは、２列目のロータ２とステータ４とを１列目の下に挿入するために持ち上げられる。こうしてシステム１全体の組立てが完了するまで、組立ては続けられる。

【0052】

構造体１１全体が組み立てられると、構造体１１の４つの角のうちのそれぞれの角が、三角形と結合する。この三角形は、さらなる支え１７を用いて管１６の頂点を管状構造体１１に接続することにより、管１６を組み立てることによって構成される。

【0053】

その後、管状構造体１１全体は、土台１３に接続され、確定された位置に到達するまで持ち上げられる。この位置で、管状構造体１１全体は、好ましくは鋼鉄から作られた複数の支え１４によって保持される。支え１４は、システム１の頂点１５を地面に接続させる。

【0054】

この時点で、システム１は動作可能になり、風の方向に垂直に配置されるように、個々の運動要素により、システム１自体の軸線を中心に回転することができる。

【0055】

したがって、システム１の特定の構成により、ロータ２の特定の生産量と、ロータ２のベーン５を回転させるのに必要とされる風速値との両方を変えることなく保ちつつ、風収集面を増加させることができる。

【0056】

また、ステータ４と、ロータ２の特定の構造との存在により、最も生産力が劣る中心領域から、より大きなてこの作用を利用することができるために風の衝突がより生産的な周辺領域に、風を逸らすことができる。ステータ４と、ロータ２の特定の構造との存在により、一定の長さの各ベーン５に衝突する風の速度を不均等にすることができ、外側のより生産的な領域で速度が上がるように、ベーン５の中心部分では速度を下げることができる。ステータ４と、ロータ２の特定の構造との存在により、ベーン５における風の入射角を大きくすることができる。この入射角は、従来の風力発電組立体では、４５°を超えることがない。

【0057】

実際、風は、筺体８によって定められる領域に対応する収集領域に最初に入り、フェアリング９の方向変換作用と、同時に筺体８によって加えられる閉じ込め作用との両作用によって、フェアリング９と筺体８との間に構成される空間に流される。

【0058】

したがって、ブレード１０があることにより、風に遠心力が生じる。この遠心力は、筺体８の閉じ込め作用による抵抗を受ける。

【0059】

筺体８の内壁と、２つの隣り合うブレード１０と、管状体６とによって範囲が定められる表面は、風がシステム１に入る筺体８によって囲まれた領域の表面より実質的に小さく、したがって、ステータ４から風が出る速度は、システム１に入る速度よりも比例的に大きくなることにもまた留意されたい。

【0060】

構成の観点から、ベーン５は、カバーシートを支持するための網状構造体を備えてもよい。

【0061】

このような網状構造体は、前記網状構造体の上端をロータ２の中心体に接続する複数のケーブル１８を備える。

【0062】

このようなケーブルにより、ベーン５は、風によって引き起こされるねじり力に耐えることができる。

【0063】

また、ブレード１０は、少なくとも２つの強化リブを備えてもよく、強化リブは、カバープレートを支持するために、実質的に直列に配置される。

【0064】

特に、形状が定められたブレード１０は、管状体６の軸線と実質的に平行な第１の部分と、湾曲した第２の部分とを有する場合がある。この場合、ブレード１０の形状は、ロータ２の回転の平面に対して傾いており、この傾きは、１３０°〜１４０°の間に含まれる。

【0065】

したがって、風は、一部分に集められた後、ブレード１０の間に導入される。ブレード１０は、ロータ２の軸線に対して約４５°分、風の方向を漸進的に変化させる。

【0066】

したがって、今度はロータ２のベーン５が、約４５°の角度分、またロータ２の軸線に対して、しかしこの軸線とは反対方向に傾いていることを考えると、風は、ベーン５すべてに対して実質的に垂直、かつ均一に衝突する。このことは、システム１の特定の最大生産量を得るために、最大の生産性を獲得することを可能にする考えられ得る構成を直観的に表す。

【0067】

フェアリング９が、ロータ２の管状体６と同じ軸線に配置され、かつ管状体６と直径が同じであることができ、したがって、システム１に入る空気流が、てこの作用を好ましく利用することができないために、エネルギーに点では最も生産力が劣るロータ２の中心部分に到達することを防ぐことができることに留意されたい。

【0068】

したがって、空気流は、部分的には外側筐体８によって加えられる閉じ込め作用により、ベーン５の領域でのみ圧縮される。これにより、流入する風の速度が比例的に増加する。しかし何より、そのようなより大きな推力は、ロータ２の最も外側の部分、ベーン５によって占められる部分にのみ加えられる。この部分はまた、てこの作用をよりよく利用できるため、エネルギーの点では最も生産的な部分である。

【0069】

ロータ２の中心体は、ベーン５を支持するための２つのフランジ１９を備えてもよい。

【0070】

フランジ１９は、ロータ２の直径とは異なるより小さな直径を有してもよい。フランジ１９は、直列に配置され、かつロータ２のシャフト７と平行して配置されたロッド２０により、互いに接続されてもよい。

【0071】

したがって、フランジ１９の寸法は、システム１の据え付けゾーンに存在する風の速度と関連して変わる可能性がある。

【0072】

また、個々のロータ２を特徴付けてさえいる組立ての高度な容易さにより、システム１の据え付け場所で、ベーン５にフランジ１９を直接取り付ける可能性も排除されない。

【0073】

外側筐体８は、略円筒状であり、好ましくは亜鉛メッキ鉄、鋼鉄、アルミニウム等の中から選択される材料によって作られる２つの円形冠２１を備えてもよい。円形冠２１は、弾性的に変形可能な材料から成るフィルムを支持するために、管状構造体１１に安定的に結合されている。

【0074】

特に、筺体８は、筺体８自体の円形の形状で風収集領域の範囲を定めることに加えて、不可欠な閉じ込め作用を果たす。

【0075】

実際、風は、フェアリング９の作用のみではなく、管状体６を中心としてブレード１０自体が漸進的に螺旋状に進むことによって引き起こされる遠心力によっても、外向きに流される。

【0076】

したがって、フェアリング９と、ブレード１０と、外側筐体８とを組み合わせて存在させることにより、こうして、流入する空気流のための８つの押し込み通路が生み出され、押し込み通路は、管状体６を中心に螺旋状に進むことによって逸れていくことにより、ロータ２の回転の平面に対して約１３５°の角度になり、約９０°の角度ですべてのベーン５に同時に風を衝突させる（今度はベーン５が、ロータ２の回転の平面に対してまた、約４５°分傾斜しているため）。

【0077】

このようなベーン５における衝突の角度により、従来の風力発電システムで得られる生産量よりも高いエネルギー生産量が得られる。従来の風力発電システムでは、風がベーンに衝突する角度は約４５°である。

【0078】

上に述べたことに加えて、外側筐体８において空気流によって加えられる圧力により、各ベーン５の周辺領域において風が衝突する速度が増し、したがって、ロータ２の中心に最も近いベーン５の領域で衝突する速度が落ちる。

【0079】

特定の実用性及びユーティリティ性からの解決策によれば、ロータ２は、２つの端部リング２３によって支持された、略円筒状の外側カバー２２を備えてもよく、端部リング２３は、管状構造体１１と安定的に結合している。

【0080】

カバー２２は、システムが風の方向と平行な方向に配置されている場合、風からロータ２を遮断することができる。

【0081】

したがって、このような構造の装置により、補修又は整備を行うためのみではなく、過度の強風の場合、電力網に過剰な負荷がかかることを防ぐために、ベーン５が回転しないようにすることができる。

【0082】

この代わりに従来の風力発電システムは、このような要求に応えるために、必然的に適切な制動装置を備えなければならない。

【0083】

しかし、このような装置はコストが高く、したがって、マルチロータ風力発電システムでは、このような装置によりコストが非常に高くなってしまい、結果的にこのような装置の採用が見送られてしまう可能性がある。したがって、このような問題は、マルチロータシステムの成功を妨げる一因となっている。

【0084】

したがって、システム１では、本発明によれば、ベーン５の上部に接続されたカバー２２の存在により、実際、ロータ２の円形の周辺が定められ、ロータ２が、ロータ２の回転の平面に平行な風の影響を受けなくなる。

【0085】

このような装置により、単にシステム１全体を９０°回転させて、風の方向に垂直ではなく平行にすることにより、ロータ２のベーン５、したがって風力発電システム１全体を、確実に回転しないようにすることができる。

【0086】

外側筐体８のフィルム、ベーン５のシート、ブレード１０のカバープレート、及びロータ２のカバー２２は、好ましくはポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリレート等の中から選択される材料で作られてもよい。

【0087】

したがって、このような部品が透明であることにより、システム１の審美面及び環境面での影響が最小限になり、したがって実際、システム１が農業と両立する。

【0088】

管状体６は、好ましくはアルミニウムで作られ、断面が長方形である複数の管状部分を備えてもよい。これらの管状部分は、風の方向と平行なだけではなく、互いに対しても平行に、構造体１１の中心領域に吊され、フランジ１９の直径と等しい距離の分、互いから離れて配置される。

【0089】

その後、これらの管状部分は、複数の円によって接合されてもよい。これらの円は、アルミニウムから作られ、フィルムにより外部から覆われることが好ましい。

【0090】

一方の端部円は、ロータ２のフランジ１９の方を向き、かつこれに近接して配置され、他方の端部円は、フェアリング９のための土台として作用する。

【0091】

管状体６を構成するこれらの５つの円には、アルミニウムで作られ、外側筐体８の直径と高さが等しいことが好ましい強化リブが配置されている。

【0092】

リブは、５つのリブをそれぞれ有する８つの列を形成する場合があり、このような列は、管状体６の長手方向軸線から徐々に次第に逸れる。管状体６は、このような軸線に対して傾きが４５°に到達するまで、リブを支持する。

【0093】

また、リブは、管状体６を構成する部分の組立てが完了すると、ブレード１０の上部を支持する場合がある。

【0094】

したがって、管状体６は、管状部分のそれぞれに強固に接続されている。

【0095】

ブレード１０の数は、好ましい解決策によれば８つであってもよく、それぞれのブレード１０は、片側が管状体６の円に接続され、もう片方の側がリブの上部に接続されている。

【0096】

ブレード１０は、風が入る領域の近くの部分では、管状体６の軸線と実質的に平行に配置され、その後、ロータ２の近くで、傾きが、また管状体６の軸線に対して約４５°、したがってロータ２の回転の平面に対して約１３５°に到達するまで、ロータ２の回転の方向にこのような軸線から徐々に逸れるような形状にされ得る。

【0097】

より詳細には、被駆動ユーティリティ装置３は、好ましくは発電機、圧縮機等の中から選択されるタイプのものであってもよい。

【0098】

そのような発電機は、好ましくは商用電源、蓄電セル、電気負荷装置等の中から選択される要素によって制御される場合がある。

【0099】

システム１は、高い生産量を特徴とすることが効果的である。

【0100】

実際、従来のロータ２と直径及び形状が同じ場合のロータ２が、ロータ２の特定の生産量をかなり増加させ、回転を引き起こすのに必要とされる風速を結果的に減少させ、したがって、システム１の動作時間全体を増加させることができる。

【0101】

本発明によるシステム１が、減少した風速で動作することができることが有効である。

【0102】

システム１はまた、風のレベルが低い領域で据え付けられ得ることが好都合である。

【0103】

実際、従来のシステムに必要な速度よりも速度が減少した弱い風しか存在しない場合でも、ロータ２を回転させることができる。

【0104】

風力発電システム１は、整備が容易かつ経済的であることが好都合である。

【0105】

風力発電システム１は、動作しない期間が減少していることが好都合である。

【0106】

風力発電システム１は、農業と両立することがよい。

【0107】

したがって、実際、外側筐体８、ベーン５、ブレード１０、及びカバー２２が透明であることにより、システム１の審美面及び環境面での影響が最小限になり、したがって実際、システム１が農業と両立する。

【0108】

実際、システム１の様々な部品が実質的に透明であることにより、システム１に近くに位置するいかなる耕作地の光合成も妨げないことが可能になる。

【0109】

これにより、本発明を据え付けるために、農業に現在使用されている広大な地面を利用することができる。

【0110】

したがって、本発明は、多数の修正及び変形を受ける余地があり、修正及び変形のすべては、添付の特許請求の範囲に含まれると考えられる。その上、詳細のすべては、他の技術的に均等な要素に置き換えられる可能性がある。

【0111】

図示された実施形態では、特定の例に関連して示された個々の特性は、他の実施形態に存在する別の特性に実際には置き換えられる場合がある。

【0112】

実用では、用いられる材料、及び寸法は、要求、及び最新の状況に従い、いかなるものであってもよい。

【図1】

【図2】