特開 2024-151574 風力発電装置、及び風力発電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151574

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】風力発電装置、及び風力発電方法

(51)【国際特許分類】

   F03D 7/06 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

F03D7/06 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065032

(22)【出願日】2023-04-12

(71)【出願人】

【識別番号】391064005

【氏名又は名称】株式会社アツミテック

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】小田 繁朗

(72)【発明者】

【氏名】松原 初穂

【テーマコード（参考）】

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H178AA16

3H178AA40

3H178AA43

3H178BB04

3H178BB08

3H178BB31

3H178CC02

3H178DD12Z

3H178DD54X

3H178DD70X

(57)【要約】

【課題】低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる風力発電装置を提供する。
【解決手段】回転翼１１に風を受けて回転するロータ１２と、ロータ１２の回転力で発電する発電機３０と、ロータ１２の周速が所定の安定周速よりも低い場合に、回転翼１１に送風してロータ１２の回転を加速させる送風機４０と、を備える風力発電装置１。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転翼に風を受けて回転するロータと、
前記ロータの回転力で発電する発電機と、
前記ロータの周速が所定の安定周速以下の場合に、前記回転翼に送風して前記ロータの回転を加速させる送風機と、を備える風力発電装置。

【請求項2】

前記ロータから前記発電機へ伝達される前記回転力の断接を制御するギアボックスを備え、
前記ギアボックスは、前記ロータの周速が前記安定周速以下、且つ自然風の風速が所定の発電可能風速以下の期間において、前記ロータから前記発電機への前記回転力の伝達を遮断する、請求項１に記載の風力発電装置。

【請求項3】

前記送風機は、自然風の風速が前記発電可能風速よりも高い期間において送風を保留する、請求項２に記載の風力発電装置。

【請求項4】

晴天時に前記送風機に電力を供給可能な太陽光発電機と、
雨天時に集めた雨水を落下させて前記送風機を回転駆動可能な雨水駆動装置と、を備える請求項１に記載の風力発電装置。

【請求項5】

温風の上昇気流で前記送風機を回転駆動可能な温風駆動装置、を備える請求項１に記載の風力発電装置。

【請求項6】

回転翼に風を受けて回転するロータの回転力で発電機を駆動する風力発電方法であって、
前記ロータの周速が所定の安定周速以下の場合に、送風機で前記回転翼に送風して前記ロータの回転を加速させる、風力発電方法。

【請求項7】

前記ロータの周速が前記安定周速以下、且つ自然風の風速が所定の発電可能風速以下の期間において、前記ロータから前記発電機への前記回転力の伝達を遮断する、請求項６に記載の風力発電方法。

【請求項8】

自然風の風速が前記発電可能風速よりも高い期間において、前記送風機による送風を保留する、請求項７に記載の風力発電方法。

【請求項9】

晴天時に太陽光発電機から前記送風機に電力を供給し、
雨天時に集めた雨水を落下させて前記送風機を回転駆動する、請求項６に記載の風力発電方法。

【請求項10】

温風の上昇気流で前記送風機を回転駆動する、請求項６に記載の風力発電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、風力発電装置、及び風力発電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

風力発電装置は、回転翼に風を受けて回転するロータの回転エネルギーを電力に変換するものであり、再生可能エネルギーを利用した発電装置の一つとして知られている。このような風力発電装置は、風速及び風向が安定しない自然風に対し高効率な発電を行うことができるよう様々な技術開発が成されている。例えば、特許文献１には、回転翼と発電機との間に変速機を介在させ、伝達される回転力を風速に応じて変速することにより当該発電機に適した負荷トルクに調整している。

【0003】

また、特許文献２には、全方向の風向に対応した縦軸風力発電装置であって、縦長揚力型ブレードの上下両端部において回転軸を向く内向き傾斜部が形成された回転翼を採用することにより、低風速下においてもロータが回転する従来技術が開示されている。当該縦長揚力型ブレードの場合、平均風速が２ｍ／ｓに達した場合に発電可能になるものの、このような低風速条件では必ずしも発電効率が高いとは言えない。そこで、当該従来技術では、ロータに設けられた歯車にクラッチを介してモータの動力を伝達できるように構成し、安定した周速に達するまでロータを回転駆動させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－１６２６５２号公報

【特許文献2】特開２０１７－０２０３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、自然風は風速が時々刻々変化するため、モータの動力をロータに伝達しているタイミングで突風が生じる可能性がある。このような場合、ロータには、歯車を介してモータから入力される駆動力よりも大きな回転力が突風を受けた回転翼から入力されることになるため、突風の強さによっては接続部が破損してしまう虞が生じる。

【0006】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる風力発電装置、及び風力発電方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、回転翼に風を受けて回転するロータと、前記ロータの回転力で発電する発電機と、前記ロータの周速が所定の安定周速以下の場合に、前記回転翼に送風して前記ロータの回転を加速させる送風機と、を備える風力発電装置である。

【0008】

本発明の第１の態様に係る風力発電装置によれば、ロータの加速中に突風が生じた場合であっても、送風による加速が突風に伴う回転入力に抗うことにはならず、ロータには無理な応力が印加されない。従って、本発明に係る風力発電装置によれば、低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる。

【0009】

また、本発明の第１の態様に係る風力発電装置によれば、風速に拘らずロータの周速に基づいて送風機によるロータの加速を制御しているため、メンテナンス等の例外を除き、回転翼を常時回転状態に維持し、エネルギー効率を向上させることができる。

【0010】

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記ロータから前記発電機へ伝達される前記回転力の断接を制御するギアボックスを備え、前記ギアボックスは、前記ロータの周速が前記安定周速以下、且つ自然風の風速が所定の発電可能風速以下の期間において、前記ロータから前記発電機への前記回転力の伝達を遮断する、風力発電装置である。

【0011】

本発明の第２の態様に係る風力発電装置によれば、無風状態に近い状況においても、発電機から発電負荷を受けることなくロータを速やかに安定周速まで加速することができる。

【0012】

＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、上記した本発明の第２の態様において、前記送風機は、自然風の風速が前記発電可能風速よりも高い期間において送風を保留する、風力発電装置である。

【0013】

本発明の第３の態様に係る風力発電装置によれば、ロータの周速が安定周速よりも低い状況であっても、送風機で電力が消費されることなく最小限のエネルギー消費で回転翼を常時回転状態に維持することができる。

【0014】

＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、上記した本発明の第１の態様において、晴天時に前記送風機に電力を供給可能な太陽光発電機と、雨天時に集めた雨水を落下させて前記送風機を回転駆動可能な雨水駆動装置と、を備える風力発電装置である。

【0015】

本発明の第４の態様に係る風力発電装置によれば、晴天時であっても雨天時であっても送風機を駆動することができ、低風速下でも天候に左右されることなく効率的な発電が可能になる。

【0016】

＜本発明の第５の態様＞
本発明の第５の態様は、上記した本発明の第１の態様において、温風の上昇気流で前記送風機を回転駆動可能な温風駆動装置、を備える風力発電装置である。

【0017】

本発明の第５の態様に係る風力発電装置によれば、熱源を利用して暖気した空気の気流により、電力を使用せずに送風機を駆動することができる。

【0018】

＜本発明の第６の態様＞
本発明の第６の態様は、回転翼に風を受けて回転するロータの回転力で発電機を駆動する風力発電方法であって、前記ロータの周速が所定の安定周速以下の場合に、送風機で前記回転翼に送風して前記ロータの回転を加速させる、風力発電方法である。

【0019】

本発明の第６の態様に係る風力発電方法によれば、ロータの加速中に突風が生じた場合であっても、送風による加速が突風に伴う回転入力に抗うことにはならず、ロータには無理な応力が印加されない。従って、本発明に係る風力発電方法によれば、低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる。

【0020】

また、本発明の第６の態様に係る風力発電方法によれば、風速に拘らずロータの周速に基づいて送風機によるロータの加速を制御しているため、メンテナンス等の例外を除き、回転翼を常時回転状態に維持し、エネルギー効率を向上させることができる。

【0021】

＜本発明の第７の態様＞
本発明の第７の態様は、上記した本発明の第６の態様において、前記ロータの周速が前記安定周速以下、且つ自然風の風速が所定の発電可能風速以下の期間において、前記ロータから前記発電機への前記回転力の伝達を遮断する、風力発電方法である。

【0022】

本発明の第７の態様に係る風力発電方法によれば、無風状態に近い状況においても、発電機から発電負荷を受けることなくロータを速やかに安定周速まで加速することができる。

【0023】

＜本発明の第８の態様＞
本発明の第８の態様は、上記した本発明の第７の態様において、自然風の風速が前記発電可能風速よりも高い期間において、前記送風機による送風を保留する、風力発電方法である。

【0024】

本発明の第８の態様に係る風力発電方法によれば、ロータの周速が安定周速よりも低い状況であっても、送風機で電力が消費されることなく最小限のエネルギー消費で回転翼を常時回転状態に維持することができる。

【0025】

＜本発明の第９の態様＞
本発明の第９の態様は、上記した本発明の第６の態様において、晴天時に太陽光発電機から前記送風機に電力を供給し、雨天時に集めた雨水を落下させて前記送風機を回転駆動する、風力発電方法である。

【0026】

本発明の第９の態様に係る風力発電方法によれば、晴天時であっても雨天時であっても送風機を駆動することができ、低風速下でも天候に左右されることなく効率的な発電が可能になる。

【0027】

＜本発明の第１０の態様＞
本発明の第１０の態様は、上記した本発明の第６の態様において、温風の上昇気流で前記送風機を回転駆動する、風力発電方法。

【0028】

本発明の第１０の態様に係る風力発電方法によれば、熱源を利用して暖気した空気の気流により、電力を使用せずに送風機を駆動することができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる風力発電装置、及び風力発電方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態に係る風力発電装置の概略構成図である。

【図2】第１実施形態に係る制御装置の制御手順を示すフローチャートである。

【図3】第２実施形態に係る制御装置の制御手順を示すフローチャートである。

【図4】第３実施形態に係る送風機の概略構成図である。

【図5】第４実施形態に係る送風機の概略構成図である。

【図6】第１変形例に係るサーキュレータの配置を示す概略上面図である。

【図7】第２変形例に係るサーキュレータを示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略などを行なっており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

【0032】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る風力発電装置１の概略構成図である。風力発電装置１は、風向を選ばすに発電することができる垂直軸タイプの発電装置であり、主要構成として、風車部１０、ギアボックス２０、発電機３０、送風機４０、及び制御装置５０を備える。

【0033】

風車部１０は、回転翼１１、ロータ１２、及び接続部材１３を含み、回転軸としてのロータ１２に接続部材１３を介して複数の回転翼１１が接続されている。回転翼１１は、例えば縦長揚力型ブレードからなり、上下両端部がロータ１２の方向に傾斜する形状に形成されている。ロータ１２は、回転翼１１に風を受けることにより矢印Ｒ１で示すように回転する。

【0034】

ギアボックス２０は、フライホイール２１、アクチュエータ２２、クラッチディスク２３、及び出力ギア２４を含む。フライホイール２１は、ロータ１２と共に回転する円盤状の部材である。アクチュエータ２２は、フライホイール２１を矢印Ｖで示す回転軸方向に変位させることにより、フライホイール２１とクラッチディスク２３との断接を制御する。クラッチディスク２３は、フライホイール２１と圧着されることによりロータ１２の回転力が伝達され、矢印Ｒ２で示すように回転する。出力ギア２４は、クラッチディスク２３との間でヘリカルギアとして連動する歯車であり、ロータ１２の回転速度を発電機３０が効率的に発電可能な回転速度に変速して出力する。すなわち、ギアボックス２０は、クラッチ機能と変速機能とを備えている。

【0035】

発電機３０は、公知のジェネレータであり、矢印Ｒ３で示すように回転する出力ギア２４と回転軸を共有することにより、伝達される回転力を電力に変換する。尚、発電機３０は、発電した電力で図示しない蓄電用バッテリに充電することができ、又は当該電力を所望の負荷装置に供給してもよい。

【0036】

送風機４０は、上記した回転翼１１に送風することで回転翼１１の回転を加速させることが可能なサーキュレータシステムである。送風機４０は、本実施形態においては、３台のサーキュレータ４１が鉛直方向に並べて配置され、初期起動用バッテリ４２から供給される電力で駆動する。また、サーキュレータ４１は、回転翼１１の始動時における加速を補助する場合には、初期起動用バッテリ４２に替えて商用電源により駆動されてもよい。

【0037】

尚、初期起動用バッテリ４２は、充電量が低下した場合には発電状態の発電機３０から充電されてもよい。また、初期起動用バッテリ４２は、太陽光発電機、家庭用燃料電池、又は川や農業用水を利用した水力発電設備等から供給される電力で充電されてもよい。

【0038】

制御装置５０は、例えば公知のマイコン制御回路からなり、風力発電装置１の全体を統括制御する。例えば、制御装置５０は、自然風の風速を測定する風速計Ｓｗ、ロータ１２の周速を測定する周速センサＳｒ、及び発電機３０の回転速度を測定する回転速度センサＳｇのそれぞれから測定値を取得することにより、風力発電装置１の管理に必要な情報を収集する。また、制御装置５０は、アクチュエータ２２を制御することによりギアボックス２０におけるクラッチの断接を制御し、ロータ１２の周速に応じて変速ギアのギア比を制御する。更に、制御装置５０は、必要に応じてサーキュレータ４１を回転駆動させることで、詳細を後述するように回転翼１１の回転を加速させる制御を行う。

【0039】

次に、風力発電装置１による風力発電方法について説明する。図２は、第１実施形態に係る制御装置５０の制御手順を示すフローチャートである。制御装置５０は、風力発電装置１の運用開始時、及び風力発電装置１がメンテナンス等により稼働中断後に運用を再開する場合に、図２に示す制御手順を開始する。尚、当該制御手順の開始時においては、ギアボックス２０のクラッチが接続状態であり、サーキュレータ４１が停止状態であるものとする。

【0040】

風力発電装置１が所定の場所に設置され運用が開始されると、制御装置５０は、周速センサＳｒを介してロータ１２の周速を測定し（ステップＳ１）、ロータ１２の当該周速が５ｍ／ｓよりも早いか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、本実施形態のロータ１２は、所定の安定周速よりも高い周速で回転する状態において発電負荷による失速が抑制されて発電効率が向上する。安定周速は、風力発電装置１の設計段階又は製造段階における事前の実験等で確認されるものとし、ここでは５ｍ／ｓであるとしている。

【0041】

風力発電装置１の運用開始時における自然風の風速が十分高い場合、ロータ１２の周速が安定周速よりも高くなり得る。そのため、ロータ１２の周速が安定周速よりも高いと判定された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、制御装置５０は、ギアボックス２０のクラッチをＯＮとしたまま（ステップＳ３）、且つサーキュレータ４１を停止した初期状態のまま（ステップＳ４）、発電機３０において発電を開始する。

【0042】

その後、制御装置５０は、ロータ１２が安定周速よりも高い期間において、そのまま発電を継続する（ステップＳ１～Ｓ４）。

【0043】

これに対し、運用開始時又は発電期間中にロータ１２の周速が安定周速以下と判定された場合（ステップＳ２でＮｏ）、制御装置５０は、風速計Ｓｗを介して自然風の平均風速を測定する（ステップＳ５）。平均風速は、例えば１０秒間の風速を平均することにより算出される。

【0044】

そして、制御装置５０は、平均風速が２ｍ／ｓよりも高いか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、ロータ１２は、平均風速が所定の発電可能風速に達した場合に発電可能となる回転力が生じる。発電可能風速は、風力発電装置１の設計段階又は製造段階における事前の実験等で確認されるものとし、ここでは２ｍ／ｓであるとしている。

【0045】

平均風速が２ｍ／ｓよりも高いと判定された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、制御装置５０は、ギアボックス２０のクラッチをＯＮとしたまま発電機３０における発電を許可する。ただし、制御装置５０は、より高効率な発電が可能となるよう、サーキュレータ４１を駆動させることにより回転翼１１に送風する（ステップＳ８）。これによりロータ１２は、回転翼１１と共に回転が加速される。そして、制御装置５０は、ロータ１２の周速が安定周速よりも高くなった場合に（ステップＳ２でＹｅｓ）、効率的な発電状態に達したとしてサーキュレータ４１を停止する（ステップＳ４）。

【0046】

一方、運用開始時又は発電期間中において、ロータ１２の周速が安定周速よりも低く（ステップＳ２でＮｏ）、且つ平均風速が２ｍ／ｓ以下と判定された場合（ステップＳ６でＮｏ）、制御装置５０は、アクチュエータ２２を介してギアボックス２０のクラッチをＯＦＦに切り替える（ステップＳ７）。これにより、ロータ１２は、ギアボックス２０から受ける負荷から切り離されて回転速度の加速が容易になる。そして、風力発電装置１は、サーキュレータ４１により回転翼１１の回転が加速され（ステップＳ８）、ロータ１２の周速が安定周速より高くなると（ステップＳ２でＹｅｓ）、クラッチをＯＮに切り替え（ステップＳ３）、サーキュレータ４１を停止することで（ステップＳ４）、上記と同様に効率的な発電状態とすることができる。

【0047】

以上のように、風力発電装置１は、ロータ１２の周速が所定の安定周速よりも低い場合に、送風機４０により回転翼１１に送風してロータ１２の回転を加速させている。このため、ロータ１２の加速中に突風が生じた場合であっても、送風による加速が突風に伴う回転入力に抗うことにはならず、ロータ１２には無理な応力が印加されない。従って、本発明に係る風力発電装置１によれば、低風速下における発電効率が改善され、且つ突風に伴う破損を防止することができる。

【0048】

また、一般的に風力発電装置は、風車部分のフリクションやジェネレータにおけるコギングトルクが生じることで、無風状態で停止した風車の再始動には回転を維持するよりも大きなエネルギーが必要となる。そのため、間欠的な自然風が生じる状況において、無風状態でロータ１２の回転が停止し、発電可能風速でロータ１２を駆動させる制御を繰り返す場合には、長期的な運用においてエネルギー効率が低下する。そこで、本発明に係る風力発電装置１は、風速に拘らずロータ１２の周速に基づいて送風機４０によるロータ１２の加速を制御しているため、メンテナンス等の例外を除き、回転翼１１を常時回転状態に維持し、エネルギー効率を向上させることができる。

【0049】

また、風力発電装置１は、ロータ１２の周速が所定の安定周速よりも低く、且つ自然風の風速が所定の発電可能風速よりも低い期間において、ロータ１２から発電機３０への回転力の伝達を遮断し、送風機４０によりロータ１２の回転を加速させている。これにより、風力発電装置１は、無風状態に近い状況においても、発電機３０から発電負荷を受けることなくロータ１２を速やかに安定周速まで加速することができる。

【0050】

＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る風力発電装置１は、上記した第１実施形態の風力発電装置１における制御手順の一部が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる部分について説明することとし、第１実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0051】

図３は、第２実施形態に係る制御装置５０の制御手順を示すフローチャートである。第２実施形態の制御手順では、図２のステップＳ６でＹｅｓの場合の動作のみが第１実施形態と異なる。より具体的には、第２実施形態の制御装置５０は、平均風速が２ｍ／ｓよりも高いと判定された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、クラッチをＯＮのままとし（ステップＳ３）、サーキュレータ４１の駆動も保留することで（ステップＳ４）、ロータ１２の周速が安定周速よりも低い状況であっても発電可能風速よりも高い風速の自然風でロータ１２の回転を維持する。

【0052】

この場合、風力発電装置１は、ロータ１２が安定周速で回転している訳ではないため発電効率が最適であるとは言えないものの、サーキュレータ４１で電力が消費されないため、最小限のエネルギー消費で回転翼１１を常時回転状態に維持することができる。

【0053】

＜第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る風力発電装置１は、上記した第１実施形態の風力発電装置１における送風機４０の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる部分について説明することとし、第１実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0054】

図４は、第３実施形態に係る送風機４０の概略構成図である。第３実施形態に係る送風機４０は、サーキュレータ４１を駆動するための構成として、晴天時に送風機４０に電力を供給可能な太陽光発電機４３と、雨天時に集めた雨水を落下させて送風機４０を回転駆動可能な雨水駆動装置４４と、を備える。

【0055】

より具体的には、送風機４０は、太陽光発電機４３で発電した電力を直接、又は初期起動用バッテリ４２を介して間接的にサーキュレータ４１に送電することにより、ロータ１２の周速が所定の安定周速よりも低い期間に回転翼１１に送風できるよう構成されている。また、雨水駆動装置４４は、例えば建物や設備の屋根等に設置された雨樋により雨水を集め、任意のサーキュレータ４１を駆動する場合に雨水を落下させることにより回転翼１１に送風できるよう構成されている。これにより、本実施形態に係る風力発電装置１によれば、晴天時であっても雨天時であっても送風機４０を駆動することができる。

【0056】

尚、風力発電装置１は、送風機４０に太陽光発電機４３又は雨水駆動装置４４のいずれか一方のみを備える場合であっても、少なくとも上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0057】

＜第４実施形態＞
続いて、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態に係る風力発電装置１は、上記した第１実施形態の風力発電装置１における送風機４０の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる部分について説明することとし、第１実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0058】

図５は、第４実施形態に係る送風機４０の３パターンの概略構成図である。第３実施形態に係る送風機４０は、サーキュレータ４１を駆動するための構成として、温風の上昇気流で送風機４０を回転駆動可能な温風駆動装置、を備える。

【0059】

より具体的には、第４実施形態に係る送風機４０は、例えば図示しない集光ミラーや他の用途で使用されているガス給湯器等の熱源を利用して温風を生成し、鉛直方向に並ぶ複数のサーキュレータ４１を囲むように設けられた温風流路４５の下方から供給することにより、温風の上昇気流でサーキュレータ４１を駆動できるよう構成されている。尚、サーキュレータ４１には、図４で示すよう羽根車を形成してもよい。

【0060】

第４実施形態に係る風力発電装置１によれば、ロータの周速が安定周速よりも低い状況であっても、送風機で電力が消費されることなく最小限のエネルギー消費で回転翼を常時回転状態に維持することができる。

【0061】

以上で本実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば上記の実施形態では図１に示すように送風機４０において３台のサーキュレータ４１が鉛直方向に並べて配置される構成を例示したが、サーキュレータ４１の数や配置は任意に変更することができる。図６は、第１変形例に係るサーキュレータ４１の配置を示す概略上面図である。図６に見られるように、複数のサーキュレータ４１は、回転翼１１に対してそれぞれ異なる方向から送風できるように配置してもよい。

【0062】

また、図７は、第２変形例に係るサーキュレータ４１を示す概略構成図である。第２変形例に係る送風機４０は、公知の家庭用扇風機のように、内蔵されたサーキュレータ４１で吸引した空気を縦長Ｏ型の枠体に形成されたスリットから吹き出すように送風する機構を採用している。このように、送風機４０による送風形態は、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0063】

１ 風力発電装置
１０ 風車部
１１ 回転翼
１２ ロータ
２０ ギアボックス
３０ 発電機
４０ 送風機
４１ サーキュレータ
５０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】