(57)【要約】【課題】風力発電装置の前方あるいは後方から接近する鳥類だけでなく，側方から接近する鳥類に対しても，ブレードの認識率を効果的に高め，バードストライクを的確に防止できる技術を提供する。【解決手段】本発明にかかるブレード構造は，中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造であって，ブレードは、ブレードの先端付近に所定の角度をもって設けられたウィングレットを備え、ブレードの少なくとも一枚の表面に光を反射する反射材を有していることを特徴とする。【選択図】図１
2010209863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造であって，
前記ブレードは、該ブレードの先端付近に所定の角度をもって設けられたウィングレットを備え、
前記ブレードの少なくとも一枚の表面に光を反射する反射材を有していることを特徴とするブレード構造。
【請求項２】
前記反射材は赤色であることを特徴とする請求項１に記載のブレード構造。
【請求項３】
前記反射材は，ブレード先端から，ブレード長さ全体のほぼ１／５以内の範囲に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブレード構造。
【請求項４】
前記反射材は、鏡面で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレード構造。
【請求項５】
前記鏡面は，金属光沢を有する金属面であることを特徴とする請求項４に記載のブレード構造。
【請求項６】
前記鏡面は，鏡面仕上げされた樹脂面であることを特徴とする請求項４に記載のブレード構造。
【請求項７】
中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置であって，
前記ブレードは，該ブレードの先端付近に所定の角度をもって設けられたウィングレットを備え、
前記ブレードの少なくとも一枚の表面に光を反射する反射材を有していることを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，風力発電装置への鳥類の衝突を防止するブレード構造およびそのブレード構造を利用した風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置として，大型化，土地利用効率などの観点から，ナセルから垂直方向に放射型をなす複数枚のブレードを備えたプロペラ型が多く採用されている。一般的な大型のプロペラ型風力発電装置は，高さ３０〜８０メートル程度のタワーに設置され，ブレードの長さは２０〜５０メートルであるため，最高位は地上から１３０メートルにも達する。
【０００３】
このような高さは，風力発電装置が設置された場所の近隣に生息する鳥類の飛行や，渡り鳥の巡航飛行の高さになる場合がある。そのような高さを飛行する鳥類は，高速で回転するブレードを視認しにくいためか，ブレードに衝突して絶命する事故（バードストライク）が発生している。
【０００４】
このようなバードストライクを防止するためには，例えば，鳥類に風力発電装置のブレードを的確に認識させることが効果的である。ブレードを認識した鳥類は、ブレードへの衝突を回避する行動をとることが期待できるためである。
【０００５】
鳥類にブレードを認識させる技術として，例えば特許文献１には，風車の翼の表面に紫外線反射塗料を塗布した風車が開示されている。かかる風車は，紫外線反射塗料を塗布した翼を回転させると，紫外線の反射率が向上し，紫外線を感受する鳥類に対し，風車の翼の存在認識率を向上させることができるため，鳥類の翼への接触または衝突事故が回避可能となるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３９０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，特許文献１に開示された技術は，風力発電装置の前方あるいは後方から接近する鳥類に対して，ブレードの存在を認識させるのに有効かもしれないが，側方から接近する鳥類に対しては必ずしも有効であるとは言えない。前方あるいは後方から接近する鳥類に対しては，鳥類が視認可能なブレードの表面積は大きいが，側方から接近する鳥類に対しては，ブレードの縁が視認できるだけであり，ブレードの存在を鳥類に認識させるには，ブレードの表面積が十分とは言えない場合があるためである。従って，特許文献１の技術では，風力発電装置の側方から接近する鳥類に対して必ずしもブレードの存在を認識させるのに効果的であるとは言えず，バードストライクを的確に防止できない場合が想定される。
【０００８】
そこで，本発明は，上記の問題点に鑑み，風力発電装置の前方あるいは後方から接近する鳥類だけでなく，側方から接近する鳥類に対しても，ブレードの認識率を効果的に高め，バードストライクを的確に防止できる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明にかかるブレード構造は，中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置におけるブレード構造であって，ブレードは、ブレードの先端付近に所定の角度をもって設けられたウィングレットを備え、ブレードの少なくとも一枚の表面に光を反射する反射材を有していることを特徴とする。
【００１０】
ウィングレットとは，例えば，大型の航空機の主翼端に取り付けられる小さな翼のことであり，一般に，翼端に生じる渦を減少させたり，渦の発生方向を移動させることにより空気抵抗を減らす効果がある。
【００１１】
上記構成によれば，照射された太陽光はブレード表面の反射材で反射される。反射された太陽光は，風力発電装置に近づく鳥類の目に入射するため，鳥類は，反射元のブレードを的確に認識できる。さらに，ブレードの先端付近には所定の角度をもってウィングレットが設けられており，ウィングレット表面の反射材により反射された太陽光は風力発電装置の側方から接近する鳥類の目にも入射する。従って，風力発電装置の前方または後方から接近する鳥類に対してだけではなく，側方から接近する鳥類に対しても的確にブレードの存在を認識させることができる。
【００１２】
なお、ウィングレットとブレードがなす角度を適当な値とすることにより、ブレードの空気抵抗を低減することができる。このため、ブレードに形成されたウィングレットは風力発電装置の発電効率の向上にも寄与しうる。
【００１３】
上記の反射材は赤色であるとよい。赤色は鳥類が嫌悪する色であると言われている。このため，鳥類がブレード表面の赤色を認識すれば，風力発電装置への接近を回避する効果が期待できる。
【００１４】
上記の反射材は，ブレード先端から，ブレード長さ全体のほぼ１／５以内の範囲に配置されているとよい。
【００１５】
ブレードに衝突した鳥類の死骸をみると，鋭利な角度で切断されたものが少なからずあり，ブレード先端付近で衝突したことが想像される。よって，ブレード先端付近に反射材を配置すれば，バードストライク防止の効果を得ることができ，その範囲はブレード長さ全体のほぼ１／５以内であれば良い。一方，反射材の範囲を限定すれば，ブレードの加工費などにおいて費用が少なくて済み，経済的である。従って，ブレードの反射材の配置を上記範囲に限定することにより，バードストライク防止の効果を確保しつつ，経済的なメリットも享受することができる。
【００１６】
上記の反射材は、鏡面で構成されるとよい。鏡面により反射された太陽光は、直接的に鳥の目に入射するため、鳥類がブレードを認識する的確性を増すことができる。
【００１７】
上記の鏡面は，金属光沢を有する金属面であるとよい。金属光沢面では，太陽光は鏡面反射するため，鳥類にブレードの存在を的確に認識させることができる。
【００１８】
上記の鏡面は，鏡面仕上げされた樹脂面であるとよい。鏡面仕上げされた樹脂面においても，太陽光は鏡面反射するため，鳥類にブレードの存在を的確に認識させることができる。
【００１９】
本発明にかかる構造を有するブレードを備えた風力発電装置として構成してもよい。かかる風力発電装置の代表的な構成は，中央部から放射型をなす複数枚のブレードを備えた風力発電装置であって，ブレードは，ブレードの先端付近に所定の角度をもって設けられたウィングレットを備え、ブレードの少なくとも一枚の表面光を反射する反射材を有していることを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば，ブレード表面に反射材があることから，ブレード表面の反射材で反射された太陽光は，風力発電装置に近づく鳥類の目に入射するため，鳥類は，反射元のブレードを的確に認識できる。さらに，ブレードの先端付近には所定の角度をもってウィングレットが設けられているため，反射された太陽光は風力発電装置の側方から接近する鳥類の目にも入射する。従って，風力発電装置の前方または後方から接近する鳥類に対してだけではなく，側方から接近する鳥類に対しても的確にブレードの存在を認識させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，鳥類に対するブレードの認識率を効果的に高め，バードストライクを的確に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その１）である。
【図２】第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その２）である。
【図３】第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は，第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その１）である。一般的なプロペラ型風力発電装置１０は，地上に立設したタワー１６と，そのタワー１６に設置されたナセル１３と，そのナセル１３に対してハブ１２を介して自在に回転する複数のブレード１１と，風向風速計１４とからなる。
【００２５】
本発明にかかるブレード１１は，その先端付近に所定の角度をもってウィングレット１７が設けられている。その「角度」は任意でよいが，適切な角度を選択することにより、ウィングレット１７よりブレード１１の空気抵抗を低減して、風力発電装置１０の発電効率を向上することができる。
【００２６】
本発明にかかるブレード１１は，その表面に反射材１５を有している。図１では，反射材１５の範囲を斜線で表しており、ブレード１１本体の表面及びウィングレット１７表面の全体に反射材１５が配置されている。反射材１５は、例えば、太陽光を反射する塗膜とすることができる。ブレード１１表面の形状を変化させない状態で、太陽光を反射する部材をブレード１１表面に配設してもよい。反射材１５が配置されたブレード１１で太陽光は反射される。
【００２７】
反射材１５は、鏡面で構成されるようにしてもよい。鏡面は，例えば，金属光沢を有する金属面としたり，鏡面仕上げされた樹脂面とすることができる。
【００２８】
金属面とする場合は、例えば，ブレード１１の材質に金属光沢を有するアルミニウムが用いられる。その表面には，被膜保護のために，エポキシ樹脂やクリヤなどを塗布してもよい。ブレード１１の材質がカーボンファイバのように金属光沢を有しない場合は，カーボンファイバの表面に，光沢を有する銀色塗料を塗布したり，クロムメッキ加工したりして，その上にエポキシ樹脂やクリヤなどを塗布すればよい。
【００２９】
銀色塗料の塗布やクロムメッキ加工の代わりに，カーボンファイバの表面を樹脂でコーティングし，鏡面仕上げすることによっても鏡面が得られる。また，カーボンファイバの表面に金属光沢を有するステンレスの薄板を配設してもよい。
【００３０】
ブレード１１の表面の反射材１５は，赤色であってもよい。反射材１５を赤色とするには、例えば、赤色クリア塗料を塗布すればよい。鳥類は赤色を嫌うと言われているため，ブレード１１表面の反射材１５が赤色であれば，鳥類がブレードを嫌い、回避する効果を期待でき，バードストライク防止の効果をさらに高めることができる。
【００３１】
上記塗料の塗布や加工などは，ブレード１１の表側だけでもよいし，裏側だけでもよいし，表側と裏側の両方でもよい。
【００３２】
図１の実施形態にかかるブレードにおいては，ブレード１１が回転すると，太陽光がブレード１１表面の反射材１５によって反射され，風力発電装置１０に接近中の鳥類の目に入射する。鳥類はその反射された太陽光により，ブレード１１の存在をより強く認識するため，風力発電装置１０への接近を回避する。こうして，バードストライクが防止される。
【００３３】
ブレード１１は，ウィングレット１７を有するため，風力発電装置１０の側方から接近する鳥類の目にも，ウィングレット１７で反射された太陽光が入射し，鳥類にブレード１１の存在を認識させる。従って，風力発電装置１０の前方や後方だけでなく，側方から接近する鳥類に対しても，バードストライク防止を図ることができる。
【００３４】
図２は，第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その２）である。反射材１５を、ウィングレット１７を含むブレード１１長さ全体のほぼ１／５の範囲に配置したブレード１１を示している。鳥類のブレード１１への衝突は，ブレード１１の先端で起きる確率が高いことを考慮すれば，反射材１５の範囲をブレード１１先端付近に限定しても，バードストライク防止の効果が十分得られる。また，反射材１５の配置をかかる範囲としても，ブレード１１を構成する一部であるウィングレット１７の表面にも反射材１５を有しているため，風力発電装置１０の側方から接近する鳥類へのブレード１１の視認性は失われない。
【００３５】
本実施形態のように，反射材１５をブレード１１先端付近に限定することにより，反射材１５などの材料が少なくて済むため，費用が節約され、経済的なメリットが得られる。
【００３６】
図３は，第一の実施形態にかかるブレードの概念図（その３）である。本実施形態では，ブレード１１の表側にウィングレット１７ｘを設けるとともに，ブレード１１の裏側にもウィングレット１７ｙを設けている。かかる形態とすることにより，ウィングレット１７を一つ設ける場合と比べて，風力発電装置１０の側方から接近する鳥類に対して，ブレード１１の存在を認識させる効果を高めることができる。従って，バードストライク防止の効果をさらに高めることができる。
【００３７】
なお，本実施形態では，ブレード１１におけるウィングレット１７ｘおよび１７ｙの設け方によって，ウィングレット１７が一つの場合に比べて，ブレード１１の空気抵抗をさらに低減し、発電効率のさらなる向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は，風力発電装置への飛来物の衝突を防止するブレード構造およびそのブレード構造を利用した風力発電装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…風力発電装置
１１…ブレード
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…ブレードａ，ｂ，ｃ
１２…ハブ
１３…ナセル
１４…風向風速計
１５…反射材
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…反射材ａ，ｂ，ｃ
１６…タワー
１７…ウィングレット
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｘ，１７ｙ…ウィングレットａ，ｂ，ｃ，ｘ，ｙ
【図１】
2010209863.tif 000003
【図２】
2010209863.tif 000004
【図３】
2010209863.tif 000005