(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ内部空間を有するハブと、
ノーズコーン壁を有するノーズコーンと、
前記ハブを換気するための換気システムと、を備える風力発電装置であって、
前記ノーズコーン壁には凹部が設けられており、
前記換気システムは、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くように構成されるとともに入口部を有する空気流生成手段を含み、
前記換気システムは、第１壁部と、前記第１壁部から前記空気流生成手段に向かって突出するように設けられる第２壁部と、を有する空気流転向手段をさらに含み、
前記空気流転向手段は、前記第１壁部によって形成される底部と、前記第２壁部によって形成される環状側壁と、前記第２壁部の端部同士を接続する仮想線と、によって囲まれる内部空間を有し、
前記空気流生成手段は、前記空気流転向手段の前記内部空間から離れる方向に前記空気流転向手段と離間して配置されるか、又は前記空気流生成手段の入口部が前記仮想線上に位置するように前記空気流転向手段の前記内部空間には位置しないが前記空気流転向手段に隣接して配置され、
前記空気流転向手段の前記内部空間は、前記空気流生成手段の前記入口部に対向する開口を前記仮想線上に有し、
前記凹部、前記空気流生成手段の前記入口部及び前記空気流転向手段は共に、前記風力発電装置の外部から前記空気流生成手段へ空気を導くための空気流路系統を形成していることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記空気流路系統は、前記ノーズコーンの外部から前記空気流路系統への流入する空気の向きを繰り返し転向するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記空気流生成手段は、前記ノーズコーン壁の開口に配置された少なくとも一つの空気ダクト、及び／又は、前記ノーズコーン壁の開口の外側に配置された空気流ガイド部を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つの空気ダクトは、前記ノーズコーン壁の前記開口から前記ハブの壁のハブ開口まで連続的に延在していることを特徴とする請求項３に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記開口は、前記ノーズコーン壁の前記凹部に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記空気流生成手段は、前記風力発電装置の外部から前記空気流生成手段へ空気を吸引するための吸引手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項７】
前記吸引手段は、前記ハブ内部空間における測定値に由来するパラメータに基づいて前記空気流生成手段における空気流を制御するように構成され、前記パラメータは前記ハブ内部空間の温度又は温度変化率であることを特徴とする請求項６に記載の風力発電装置。
【請求項８】
前記ノーズコーン壁の前記凹部は、前記空気流生成手段の前記入口部に近接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項９】
前記ノーズコーン壁の前記凹部は内部空間を有しており、
前記空気流転向手段は、前記凹部の前記内部空間に少なくとも部分的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項１０】
前記ノーズコーン壁の前記凹部は内部空間を有しており、
前記空気流生成手段の前記入口部は、前記ノーズコーン壁の前記凹部の前記内部空間に突出していることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項１１】
前記ハブは回転軸を含んでおり、
前記空気流転向手段及び前記ノーズコーン壁は、前記空気流路系統の吸気部を画成し、
前記吸気部は、前記ハブの前記回転軸に対して実質的に垂直に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項１２】
前記換気システムは、前記ハブ内部空間から空気を排気するための排気手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項１３】
ハブと、
ノーズコーン壁及びノーズコーン内部空間を有するノーズコーンと、
前記ハブを換気するための換気システムと、を備える風力発電装置であって、
前記ノーズコーン壁には開口が設けられており、
前記換気システムは、前記ノーズコーン内部空間に少なくとも部分的に配置される空気流転向手段を含み、
前記ハブの前記回転軸の横断方向における前記空気流転向手段の面積が、主空気流方向において増大していることを特徴とする風力発電装置。
【請求項１４】
前記空気流転向手段の一部は、前記ノーズコーンの外側に突出していることを特徴とする請求項１３に記載の風力発電装置。
【請求項１５】
前記ハブは、ハブ内部空間を含んでおり、
前記換気システムは、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気生成手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の風力発電装置。
【請求項１６】
前記空気流転向手段、前記空気流生成手段及び前記ノーズコーンは共に、前記風力発電装置の外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気流路系統を画成していることを特徴とする請求項１５に記載の風力発電装置。
【請求項１７】
前記ハブは、回転軸を含んでおり、
前記ハブの前記回転軸の横断方向における前記空気流生成手段の面積が、主空気流方向において減少していることを特徴とする請求項１５に記載の風力発電装置。
【請求項１８】
ハブと、
ノーズコーン壁及びノーズコーン内部空間を有するノーズコーンと、
前記ハブを換気するための換気システムと、を備える風力発電装置であって、
前記ノーズコーン壁には開口が設けられており、
前記ハブは、ハブ内部空間を含んでおり、
前記換気システムは、
前記ノーズコーン内部空間に少なくとも部分的に配置される空気流転向手段と、
前記換気システムは、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気生成手段と、
を含み、
前記空気流生成手段及び／又は前記空気流転向手段は、前記ハブ内部空間への水の侵入を回避するための水分分離手段を含むことを特徴とする風力発電装置。
【請求項１９】
前記ノーズコーン壁は、前記ノーズコーン内部空間から水を排出するための排水手段を含むことを特徴とする請求項１３に記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、運転中に放熱する多数の電気機器を備えている。これらの機器は、ピッチモータや制御システムのように風力発電装置のハブの内部に配置されている。一般的には、多くの電気機器が特定の場所に集中して配置されることによって、ハブの内部空間の著しい温度上昇が引き起こされる。それぞれの電気機器は最大運転温度を有しているので、特に、機器が高負荷にさらされる場合、あるいは例えば夏季などの周囲温度が比較的高い場合には、円滑で且つ安定した運転のために、ハブの十分な換気が必要である。
【０００３】
ハブ内部への水の侵入はそこに設置された電気機器に著しい不具合を与えるので、水の侵入を回避するために換気システムの設計を考慮する必要がある。また、他の設計パラメータとして空気量があり、十分な冷却効果を得るために、十分な量の空気が流入可能なようにハブ内部への空気入口を形成する必要がある。
【０００４】
欧州特許出願公開第１６６９５９６号明細書には、カップ状要素及びパイプ状接続部を備える給気設備が記載されている。パイプ状接続部の入口開口はカップ状要素の内部空間に配置されている。そのため、空気の流れ方向が繰り返し反転され、水及びダストの流入を回避するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の幾つかの実施形態は、水、ダスト又は他の粒子などのハブへの侵入を回避しながらハブの内部空間への十分な空気流を確保し得る改良された換気システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、風力発電装置は、ハブ内部空間を有するハブと、ノーズコーン壁を有するノーズコーンと、前記風力発電装置の前記ハブを換気するための換気システムと、を備えている。典型的には、前記ハブはハブ壁と回転軸とを含んでおり、前記風力発電装置の運転中、前記ハブは前記回転軸回りに回転するようになっている。ハブ内部空間は、前記ハブ壁によって形成される空洞によって画成される。前記ノーズコーン壁は、前記ハブを覆うように形成され、凹部を含んでいる。さらに、前記換気システムは、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気流生成手段を含んでいる。好ましくは、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くようになっている。前記空気流生成手段は、前記ハブの外部又は前記ノーズコーンの外部から前記空気流生成手段へ導かれる空気の入口部を有している。前記空気流生成手段に流入した空気は、前記ハブ内部空間へ向けて導かれる。なお、「ハブへ向けて導く」とは、前記空気流生成手段が前記空気を前記ハブの方向へ導くことを意味する。好ましくは、前記空気流生成手段は、前記空気を前記ハブへ向けて導くのみではなく、前記ハブ内部空間へ向けて導くようになっている。これは、前記空気流生成手段が前記ハブ内部空間に延在するように配置されることによって実現されることがさらに好ましい。
【０００７】
前記換気システムは、前記ノーズコーンの外部から前記ノーズコーン壁の前記凹部へ向かう空気の流れを転向するための空気流転向手段をさらに含んでいる。好ましくは、前記空気流転向手段は、主空気流方向に対して前記空気流生成手段の前方に配置される。前記空気流転向手段、特に前記空気流転向手段の第１壁部によって転向された前記空気に含まれる水（水分）の少なくとも一部は、前記空気流転向手段に付着し、前記凹部を形成しない前記ノーズコーン壁の残存部を伝って流れ落ちる。これにより、前記ノーズコーン壁の前記凹部の内部空間には水が入り込まない。前記空気流転向手段が、前記空気流生成手段の前記入口部を実質的に全て覆うように、より好ましくは完全に全て覆うように、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記空気流転向手段の面積は、前記空気流生成手段の面積、特に前記空気流生成手段の前記入口部の面積よりも大きいことが好ましい。前記空気流転向手段が前記空気流生成手段を覆う構成において、必ずしも前記空気流転向手段が前記空気流生成手段の前記入口部に直接接する必要があるということではない。好ましくは、前記空気流転向手段は、主空気流方向において前記空気流生成手段の前方に配置され、前記ハブ回転軸を横断する方向におけるその面積は、前記空気流生成手段の面積よりも大きい。これにより、前記空気流転向手段によって、例えば空気流が転向せずに、前記空気流生成手段に空気流が直接導かれることを回避する。前記空気流転向手段は、好適には前記空気流生成手段又は前記ノーズコーン壁に前記空気流転向手段を取り付けるための取付け手段によって、前記入口部に対して離間して配置されることが好ましい。また、好ましくは、前記ハブの前記回転軸を横断する方向において、前記空気流転向手段の面積は、前記ハブの前記回転軸に実質的に平行な主空気流方向において増大している。
【０００８】
さらに好ましくは、前記空気流転向手段は第１壁部及び第２壁部を含んでいる。前記第１壁部は、具体的には前記ハブの回転軸に実質的に垂直に配置され、一方、前記第２壁部は、好ましくは前記ハブの回転軸に実質的に平行に配置される。前記第１壁部及び前記第２壁部は、好ましくは互いに固定的に取付けられ、さらに好ましくは前記第１壁部が底部を形成し、前記第２壁部が前記底部の環状側壁を形成するように互いが取り付けられている。具体的には、前記第１壁部及び前記第２壁部は一体的に形成されている。さらに好ましくは、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記第２壁部の面積は、主空気流方向において増大している。
【０００９】
前記換気システムの前記空気流生成手段は、前記空気流転向手段に対して離間して配置される。好ましくは、前記空気流転向手段と前記空気流生成手段の前記入口部との間の距離が前記空気流生成手段の前記入口部の面積の少なくとも５％、好適には少なくとも１０％となるように、前記空気流転向手段は前記空気流生成手段から離間して配置される。また、前記空気流転向手段と前記空気流生成手段の前記入口部との距離が前記空気流生成手段の前記入口部の面積の少なくとも５％、さらに好適には少なくとも１０％となるように、前記空気流転向手段は前記空気流生成手段から離間して配置され、好ましくは、前記空気流生成手段の前記入口部は円形に形成される。
【００１０】
あるいは、前記空気流生成手段は、前記空気流転向手段の内部空間ではなく、該空気流転向手段に隣接して配置される。この隣接した配置は、前記空気流生成手段の前記入口部の縁部が、前記空気流生成手段の前記入口部に対向する前記空気流転向手段の端部同士を接続する仮想線と同一線上に位置することを意味する。前記空気流転向手段が第１壁部と環状の第２壁部を含む場合、前記空気流生成手段の前記入口部の縁部は、前記空気流生成手段の前記入口部に対向する前記第２壁部の端部同士を接続する仮想線と同一線上に位置する。
【００１１】
前記ノーズコーン壁内の前記凹部、前記空気流生成手段の前記入口部及び前記空気流転向手段は共に、前記風力発電装置の外部から前記空気流生成手段に空気を導くための空気流路系統を形成している。具体的に、前記風力発電装置の外部とは前記ノーズコーンの外部を意味する。「空気流路系統」との用語は、空気流路系統の吸気部からハブ内部空間へ向けて空気を導くための少なくとも一つの空気流路のことである。具体的に、空気流路系統は、複数の空気流路部を含んでおり、好ましくは複数の空気流路部は空気を異なる方向に導くように構成される。これらの空気流路部は、前記空気流路系統を介して連続的に空気流が形成されるように、互いに接続される。こうして、前記空気流路系統によって空気は向きを変えて導かれる。このように、空気流の方向が複数回変化するよう前記に空気流路系統を構成することによって、前記空気流生成手段の前記入口部に流入する空気から水や他の不純物粒子が除去される。水や他の不純物粒子の慣性は空気の慣性よりも大きいので、水や他の不純物粒子は前記空気流生成手段の入口部に到達しない可能性が高い。そして、水は、空気流を転向する前記空気流路系統の壁に付着し、前記主空気流方向において面積が増大するような凹部の設計によって、主空気流方向に反してノーズコーン壁に沿って凹部の外部へ排出される。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態において、前記空気流路系統は、前記ノーズコーンの外部から該空気流路系統内に流入した空気（以下、「流入空気」と呼ぶ）が繰り返し向きを変える（転向する）ように形成されている。このように、前記流入空気の流れ方向は、前記空気流生成手段に流入するまでに複数回（例えば少なくとも２回）変化するようになっている。さらに好ましくは、前記空気流路系統は、前記流入空気の流れ方向を繰り返し反転させる。前記流れ方向の反転とは、転向後の新しい流れ方向と、転向前の流れ方向との間の角度が９０°以上、好適には少なくとも１３５°、さらに好適には約１８０°であることを意味する。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーン壁の開口に配置された少なくとも一つのエアダクト（具体的にはフレキシブルホース）を含んでいる。前記ノーズコーン壁の前記開口を介して、前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ向けて前記空気流生成手段に空気が流入する。なお、「フレキシブル」との用語は、十分な外力が作用した場合に変形するようなホースの特性をいい、好ましくは管状の変形可能なホースのことである。付加的に又は代替的に、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーン壁の開口の外部に配置された空気流ガイド部（具体的にはバッフルプレート又はカラー）を含んでいる。前記空気流ガイド部は、空気流の転向によって流入空気を集めて、該流入空気を前記空気流生成手段へさらに導くように構成される。
【００１４】
好ましくは、前記少なくとも一つのエアダクトが、前記ノーズコーン壁の前記開口から前記ハブ壁の少なくとも一つのハブ開口まで連続的に延在している。そして、前記ハブ壁の前記ハブ開口を介して、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ空気が流入可能となっている。あるいは、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーン壁の前記開口から前記ハブのハブ開口まで共に連続的に延在する複数のエアダクトのような複数の構成部品から構成される。さらに好ましくは、前記空気流生成手段又は前記少なくとも一つのエアダクトは、前記ハブ内部空間に突出する前記ハブの開口を超えて連続的に延在する。
【００１５】
さらに好ましくは、前記ノーズコーン壁の前記開口は、前記ノーズコーン壁の前記凹部に配置される。前記ノーズコーン壁の前記凹部は、前記ノーズコーン壁のくぼみとして形成される。このくぼみは、典型的には前記ノーズコーン壁の形状又は外形の全てから外れて形成される。さらに好ましくは、前記凹部は、前記ノーズコーン壁の円形凹みとして形成される。具体的には、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記凹部の面積は、前記主空気流方向において前記ハブへ向けて減少（好適にはテーパ状に減少）する。前記空気の前記主空気流方向は、前記ノーズコーンの回転軸でもある前記ハブの回転軸に対して平行である。前記開口が前記凹部の内部空間に位置するということは、前記ノーズコーンの内部空間に前記開口が形成されるように、前記凹部を形成する前記ノーズコーン壁の一部が欠けていることを意味する。
【００１６】
さらなる実施形態によれば、前記空気流生成手段は、前記風力発電装置の外部から前記空気流生成手段に空気を吸引するための吸引手段を含んでいる。この吸引手段は、空気を強制的に前記空気流生成手段に吸引する強制換気を行うようになっている。好ましくは、これらの吸引手段は、前記空気流生成手段の前記入口部、又はさらに前記空気流路系統の前記吸気部で負圧を生成するためのファンユニットを有している。さらに好ましくは、前記吸引手段は、少なくとも一つのパラメータに基づいて前記空気流生成手段における空気流を制御するように構成される。この少なくとも一つのパラメータは、前記ハブ内部空間での測定値に由来する。具体的には、このパラメータは、前記ハブ内部空間の温度又は温度変化率である。このように、前記ハブ内部空間の換気は、前記ハブ内の前記パラメータによって調整することができる。具体的にはこの換気によって、前記ハブ内の温度、特に前記ハブ内の電気機器への負荷増大に起因した温度上昇を調整するようになっている。この実施形態によれば、前記ハブ内の運転状況に対応して効果的な換気を実現できる点で有利である。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記空気流転向手段は、前記ノーズコーン壁の入口凹部を覆うように構成される。好ましくは、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記空気流転向手段の最大面積が、前記凹部の最大断面積よりも大きい。前記空気流転向手段の目的の一つは、水又は他の不純物粒子の前記ノーズコーン内部空間への流入を回避することにある。前記主空気流方向に対して前記ノーズコーン壁の入口凹部の前方に配置されることによって、空気中に含まれる水の実質的には一部が、前記凹部の内部空間又は前記ノーズコーンの内部空間へ入り込むことを防止できる。
【００１８】
さらに好ましい実施形態では、前記ノーズコーン壁の前記凹部は、前記空気流生成手段の入口部に近接して配置される。さらにより好ましくは、前記空気流生成手段の内部空間及び入口部を含む前記凹部は、前記内部空間に配置される。前記凹部の前記内部空間は、該凹部を形成する前記ノーズコーン壁の一部と、前記凹部に隣接して配置されて該凹部を形成しない前記ノーズコーン壁の対向する部位同士を接続する仮想線とから画成される。前記空気流生成手段の入口部は、前記ノーズコーン壁の凹部の内部空間に突出している。これは、前記空気流生成手段の入口部が前記凹部の内部空間内に配置されることを意味する。
【００１９】
さらなる実施形態において、前記空気流転向手段は、前記凹部の前記内部空間に少なくとも一部が配置される。さらに好ましくは、前記空気流転向手段は、前記凹部の前記内部空間にその全てが配置される。具体的には、前記空気流転向手段及び前記空気流生成手段の入口部の両方が、前記凹部の内部空間に突出している。すなわち、前記空気流転向手段は、前記ノーズコーンの外側に面する前記凹部の側方から好ましくは突出し、一方、前記空気流生成手段の入口部は、前記ハブ側の前記凹部の側方から好ましくは突出している。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、前記空気流生成手段の径は、前記空気の前記主空気流方向において前記空気流生成手段の入口部から減少している。具体的には、前記空気流ガイド手段の径が、前記主空気流方向において減少している。好ましくは、前記空気流生成手段の径は、前記主空気流方向においてテーパ状に減少している。その結果、前記ハブの回転軸を横断する方向において、前記凹部及び前記空気流生成手段の径は、前記空気流転向手段の断面積とは反対のテーパ状となる。
【００２１】
好ましくは、前記空気流転向手段及び前記ノーズコーン壁は、前記空気流路系統の吸気部を画成し、前記吸気部は、前記ハブの回転軸に実質的に垂直に配置される。一般的に、風は、前記ハブの回転軸に実質的に平行な風向きで、前記風力発電装置、具体的には前記ノーズコーンに当たる。このように風向きに垂直な前記吸気部の配置とすることによって、水及び他の不純物粒子は前記空気流路系統内に流入するために大幅に流れ方向を変えなければならず、且つそれらは空気に比べて慣性が高く、前記吸気部へ到達しない可能性が高いので、水及び他の不純物粒子が前記ハブ内部空間へ入り込むことを防げる。
【００２２】
本発明の他の実施形態において、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ向けて流れる空気をフィルタリングするためのフィルタ手段を含んでいる。このフィルタ手段は、例えば、単にフィルタマットであってもよいし、静電式フィルタなどの他の高性能フィルタであってもよい。好ましくは、前記フィルタ手段は、脱塩フィルタを含んでいる。脱塩フィルタは、洋上風力発電装置においては特に重要である。塩分の他に、前記フィルタ手段は、好ましくはダストや他の不純物粒子を空気から取り除く構成としてもよい。
【００２３】
さらに好ましくは、前記換気システムは、前記空気流生成手段を取り付けるための支持手段を含んでいる。支持手段は、ノーズコーンやハブなどの風力発電装置のいずれかの部位に取付け可能であり、該支持手段は特定の位置において空気流生成手段を取付けるようになっている。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記換気システムは、前記ハブ内部空間から空気を排出するための排気手段を含んでいる。好適には前記空気流生成手段によって前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ冷却空気を取り込めるように、前記排気手段によって、前記ハブ内の電気機器からの放熱により加熱された加熱空気を前記ハブ内部空間から排出可能となっている。前記空気流生成手段及び前記排気手段を組み合わせた構成によって、効果的な換気を実現するために加熱空気を前記ハブ内部空間から排気する間、外部空気の前記ハブ内部空間への流入が可能となる。さらに好ましくは、前記排気手段は、前記風力発電装置のメインシャフト内の空洞によって形成されている。あるいは、前記排気手段は、前記ハブ壁の開口として形成される。この両方の場合において、加熱空気は前記ハブ内部空間から前記ハブの外部へ排気される。
【００２５】
本発明の他の実施形態によれば、風力発電装置は、ハブと、ノーズコーン壁及びノーズコーン内部空間を有するノーズコーンと、を備える。前記ノーズコーン壁は前記ハブを覆っている。前記ノーズコーン壁には開口が形成されている。好ましくは、前記開口は円形に形成される。また、風力発電装置は、該風力発電装置のハブの換気のための換気システムをさらに備えている。前記換気システムは、前記ノーズコーンの外部からの空気、及び／又は、既に前記ノーズコーン内部空間に流入した空気を転向させるための空気流転向手段を含んでいる。好ましくは、前記空気流転向手段は前記ノーズコーン壁の入口開口を実質的に覆っており、さらに好ましくは、前記空気流転向手段によって該入口開口が覆われている。前記ノーズコーン壁の開口を前記空気流転向手段で覆う構成において、前記空気流転向手段が前記ノーズコーン壁の開口に配置されたり、前記ノーズコーン壁の開口が閉じられたりするということではない。前記空気流転向手段は、前記開口から離間して配置することができる。本発明の幾つかの実施形態によれば、前記空気流転向手段は、前記ノーズコーン壁によって形成される空洞として形成されるノーズコーン内部空間に少なくとも部分的に配置される。このように、前記空気流転向手段は、好ましくは、既に前記ノーズコーン内部空間へ流入して前記ハブ内部空間へ向かう空気を導くように構成される。
【００２６】
本発明のさらなる実施形態において、前記空気流転向手段の一部は、前記ノーズコーン内部空間から前記ノーズコーンの外側へ突出している。好ましくは、前記ハブの回転軸に平行な方向において、前記空気流生成手段の面積の好適には少なくとも５％、さらに好適には少なくとも１０％、最も好適には少なくとも１５％が、前記ノーズコーンの外側へ突出している。この外側への突出によって、前記空気流転向手段は、前記ノーズコーンの外側から前記ノーズコーンの内部空間へ空気を好ましくは導くようになっている。
【００２７】
あるいは、前記空気流転向手段は、前記ノーズコーン内部空間に完全に全てが配置される。好ましくは、前記空気流転向手段は取付け手段によって取り付けられ、より好適には前記ノーズコーン又は前記空気流生成手段に配置される取付け手段によって取り付けられる。
【００２８】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記ハブはハブ内部空間を含んでいる。また、前記風力発電装置の前記ハブはハブ壁を含んでいる。前記ハブ内部空間は、前記ハブ壁によって形成される空洞として形成される。前記換気システムは、前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気流生成手段を含んでおり、該空気流生成手段は前記ノーズコーン壁の開口に近接して配置される。好ましくは、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くようになっている。すなわち、前記空気は前記空気流生成手段に流入した後、前記ハブ内部空間へ向けて導かれる。「ハブへ向けて導く」とは、前記空気流生成手段が前記ハブの方向へ空気を導くことを意味する。好ましくは、前記空気流生成手段は、単に前記ハブに向けてではなく、前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くようになっている。好ましくは前記空気流生成手段は、前記空気流生成手段の壁を含んでいる。前記換気システムの前記空気流生成手段は、前記空気流転向手段から離間して配置されている。
【００２９】
好ましくは、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーンに隣接して配置される。具体的には、前記空気流生成手段は、該空気流生成手段と前記ノーズコーン壁の接続領域に形成されたノーズコーン壁に固定的に取付けられる。さらに好ましくは、前記空気流生成手段及び前記ノーズコーン壁の開口は、該開口を介して前記空気流生成手段の内部空間に空気が流入するように、互いに関連して配置される。前記空気流生成手段の内部空間は、前記空気流生成手段と、前記ノーズコーン壁に面した前記空気流生成手段の対向する端部同士を接続した仮想線とから画成される。
【００３０】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記空気流生成手段は、少なくとも一つのエアダクト（具体的にはフレキシブルホース）を含んでいる。なお、「フレキシブル」との用語は、十分な外力が作用した場合に変形するようなホースの特性をいい、好ましくは管状の変形可能なホースのことである。付加的に又は代替的に、空気流ガイド部（具体的にはバッフルプレート又はカラー）を含んでいる。前記空気流ガイド部は、空気流の転向によって流入空気を集めて、該流入空気を前記ハブ内部空間へ向けてさらに案内するように構成される。
【００３１】
好ましくは、前記少なくとも一つのエアダクトは、前記ノーズコーン壁の前記開口から前記ハブ壁の少なくとも一つのハブ開口まで連続的に延在している。前記ハブの前記ハブ開口を介して、前記空気は前記ハブの外部から前記ハブ内部空間へ流入可能となっている。あるいは、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーン壁の開口から前記ハブの少なくとも一つのハブ開口まで共に連続的に延在する複数のエアダクトのような複数の構成部品から構成される。さらに好ましくは、前記空気流生成手段又は前記少なくとも一つのエアダクトは、前記ハブ内部空間に突出する前記ハブの開口を超えて連続的に延在する。
【００３２】
さらなる実施形態によれば、前記空気流生成手段は、前記風力発電装置の外部から前記ノーズコーン壁の前記開口を介して前記空気流生成手段に空気を吸引するための吸引手段を含んでいる。この吸引手段は、空気を強制的に前記空気流生成手段に吸引する強制換気を行うようになっている。好ましくは、これらの吸引手段は、前記空気流生成手段の入口部、又はさらに前記空気流路系統の吸気部で負圧を生成するためのファンユニットを有している。さらに好ましくは、前記吸引手段は、少なくとも一つのパラメータに基づいて前記空気流生成手段における空気流を制御するように構成される。この少なくとも一つのパラメータは、前記ハブ内部空間での測定値に由来する。具体的には、このパラメータは、前記ハブ内部空間の温度又は温度変化率である。このように、前記ハブ内部空間の換気は、前記ハブ内のパラメータによって調整することができる。具体的にはこの換気によって、前記ハブ内の温度、特に前記ハブ内の電気機器への負荷増大に起因した温度上昇を調整するようになっている。この実施形態によれば、前記ハブ内の運転状況に対応して効果的な換気を実現できる点で有利である。
【００３３】
本発明の他の実施形態において、前記空気流生成手段は、前記ノーズコーンの外部から前記ハブ内部空間へ向けて流れる空気をフィルタリングするためのフィルタ手段を含んでいる。このフィルタ手段は、例えば、単にフィルタマットであってもよいし、静電式フィルタなどの他の高性能フィルタであってもよい。好ましくは、フィルタ手段は、脱塩フィルタを含んでいる。前記脱塩フィルタは、洋上風力発電装置においては特に重要である。塩分の他に、前記フィルタ手段は、好ましくはダストや他の不純物粒子を空気から取り除く構成としてもよい。
【００３４】
さらに好ましくは、前記換気システムは、前記空気流生成手段を取り付けるための支持手段を含んでいる。前記支持手段は、前記ノーズコーンや前記ハブなどの前記風力発電装置のいずれかの部位に取付け可能であり、該支持手段は特定の位置において前記空気流生成手段を取付けるようになっている。
【００３５】
本発明の他の実施形態において、前記空気流転向手段、前記空気流生成手段及び前記ノーズコーンは共に、前記風力発電装置の外部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための空気流路系統を形成している。具体的に、前記風力発電装置の外部とは、前記ノーズコーンの外部を意味する。「空気流路系統」との用語は、前記空気流路系統の吸気部から前記ハブ内部空間へ向けて空気を導くための少なくとも一つの空気流路のことである。具体的に、空気流路系統は、複数の空気流路部を含んでおり、好ましくは複数の空気流路部は空気を異なる方向に導くように構成される。これらの空気流路部は、前記空気流路系統を介して連続的に空気流が形成されるように、互いに接続される。こうして、前記空気流路系統によって空気は向きを変えて導かれる。このように、空気流の方向が複数回変化するように前記空気流路系統を構成することによって、水及び他の不純物粒子が前記空気流路系統を通って移動することで大幅に流れ方向を変えるので、水及び他の不純物粒子が前記ハブ内部空間へ入り込むことを防止できる。また、水や他の不純物粒子の慣性は水の慣性よりも大きいので、水や他の不純物粒子は前記空気流生成手段の入口部に到達しない可能性が高い。そして、水は、空気流を転向する前記空気流路系統の壁に付着し、前記主空気流方向において好ましくは面積が減少するような前記空気流生成手段の配置によって、前記ノーズコーン内部空間の外部へ排出するための前記排水手段へ前記空気流生成手段に沿って移動する。
【００３６】
本発明の他の実施形態において、前記空気流路系統は、前記ノーズコーンの外部から該空気流路系統内に流入した空気（以下、「流入空気」と呼ぶ）が繰り返し向きを変えるように形成されている。このように、流入空気の流れ方向は、複数回（例えば少なくとも２回）変化するようになっている。さらに好ましくは、前記空気流路系統は、流入空気の流れ方向を繰り返し反転させる。前記流れ方向の反転とは、転向後の新しい流れ方向と、転向前の流れ方向との間の角度が９０°以上、好適には少なくとも１３５°、さらに好適には約１８０°であることを意味する。
【００３７】
他の好ましい実施形態において、前記ハブは回転軸を含んでいる。前記風力発電装置の運転中、前記ハブは回転軸回りに回転するようになっている。この回転軸は、前記ノーズコーンの回転軸と一致する。前記ハブの回転軸を横断する方向における前記空気流生成手段の面積は、前記ハブの回転軸に実質的に平行な前記主空気流方向において減少する。さらに好ましくは、前記空気流生成手段の断面積、具体的には径が、前記主空気流方向に対してテーパ状となっている。さらに好ましくは、前記ハブの回転軸に対する前記空気流生成手段の角度が、少なくとも５°、好適には少なくとも１０°、より好適には１５°である。前記空気流転向手段によって空気流が転向されるので、空気中に含まれる水の大部分が前記ハブ内部空間へ侵入することを防止できる。水は、前記空気流生成手段を流れ落ち、前記主空気流方向に反して前記空気流生成手段に沿って前記ノーズコーン内部空間から排水するための排水手段へ移動する。前記空気流転向手段が前記ノーズコーンの外部へ部分的に突出している場合、水は、前記ノーズコーン内部空間に侵入せず、前記ノーズコーン壁に沿って流れ落ちる。
【００３８】
さらに好ましくは、前記換気システムの前記空気流転向手段は、第１壁部及び第２壁部を含んでいる。前記第１壁部は、具体的には前記ハブの回転軸に対して実質的に垂直に配置され、一方、前記第２壁部は、好ましくは前記ハブの回転軸を横断する方向における該第２壁部の面積が前記主空気流方向において増加するように前記ハブの回転軸に対して角度を有して配置される。前記ハブの回転軸に対する前記第２壁部の角度は、好ましくは少なくとも２０°、さらに好ましくは少なくとも３０°、最も好ましくは４０°である。前記第１壁部及び前記第２壁部は、好ましくは互いに固定的に取付けられる。さらに好ましくは、前記第１壁部が底部を形成し、前記第２壁部が環状側壁を形成するように互いに取り付けられる。さらに、前記空気流転向手段は、好ましくは前記第２壁部に固定的に取付けられる第３壁部を含んでいる。前記第３壁部は好ましくは前記ハブの回転軸に対して実質的に垂直に配置される。さらに好ましくは、前記第１、第２及び第３壁部は一体的に形成される。
【００３９】
さらに好ましくは、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記空気流転向手段の面積が前記主空気流方向において増大している。具体的には、空前記気流転向手段の前記第２壁部の面積が前記主空気流方向において増大している。このように、前記空気流生成手段の面積は、前記空気流転向手段の面積とは反対方向にテーパ状となっている。これは、前記ハブ回転軸に対して垂直な方向において計測される前記空気流転向手段と前記空気流生成手段との間の距離が変化することを意味する。実際、前記空気流生成手段の壁と前記空気流転向手段との距離は、前記主空気流方向において減少する。具体的には、空気の転向は、前記空気流生成手段の壁と前記空気流転向手段との間の距離が最小となる領域で生じて、好ましくはこの領域内において前記空気流生成手段によって空気が転向する。
【００４０】
さらに好ましくは、前記ハブの回転軸を横断する方向における前記空気流転向手段の面積が、前記開口の最大面積よりも大きい。前記空気流転向手段の目的の一つは、既に前記ノーズコーン内部空間に流入した水又は他の不純物粒子が前記ハブ内部空間へ向けてさらに移動することを回避することにある。この目的のために、前記空気流転向手段の最大面積は、前記空気流転向手段が配置された位置で測定された前記空気流生成手段の面積の少なくとも５０％、さらに好ましくは少なくとも７５％、さらにより好ましくは少なくとも８５％である。
【００４１】
本発明のさらなる実施形態によれば、前記空気流生成手段及び／又は前記空気流転向手段は、水が前記ハブ内部空間へ侵入することを回避するための水分分離手段を含んでいる。前記水分分離手段は、好ましくは前記空気流生成手段の壁に配置される。さらに好ましくは、前記水分分離手段は、前記空気流生成手段の内部空間に突出した壁部として形成される。また、前記水分分離手段は、前記ハブの回転軸に実質的に平行に配置される突出部を有し、該ハブの回転軸に対して実質的に垂直であることが好ましい。
【００４２】
本発明の他の実施形態において、前記ノーズコーン壁は、前記ノーズコーン内部空間から排水するための排水手段を含んでいる。好ましくは、前記排水手段は、前記ノーズコーン壁の小開口として形成される。前記ノーズコーン壁は、好適には前記空気流生成手段への接続領域よりも突出した部位を含んでいる。このノーズコーン壁の部位は、前記ノーズコーン壁の残存部に隣接して配置された前記ノーズコーン壁の分割部であってもよく、該分割部は前記残存部に着脱自在に取り付けられる。これは、前記ノーズコーンの内部空間において前記空気流転向手段を設置する場合又は交換する場合に特に有利である。あるいは、前記接続領域よりも突出した前記ノーズコーン壁の部位及び前記ノーズコーン壁の残存部は、一体的に形成されてもよいし、互いに固定的に取付けられていてもよい。前記排水手段は、前記空気流生成手段と前記ノーズコーン壁の接続領域に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を、次の概略的な図面を参照して説明する。
【図１】図１は、ノーズコーンの一部及び換気システムの一部を示す縦断面図である。
【図２】図２は、ノーズコーンの一部及び換気システムの一部を示す縦断面図である。
【図３】図３は、ノーズコーンの一部及び換気システムの一部を示す縦断面図である。
【図４】図４は、ノーズコーン、図３に示した換気システム及びハブを示す縦断面図である。
【図５】図５は、ノーズコーンの一部及び換気システムを示す一部の縦断面図である。
【図６】図６は、ノーズコーンの一部及び図５に示した換気システムの一部を示す斜視図であり、図の右側の一部は縦断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、風力発電装置１０の一部、すなわちノーズコーン１１及び換気システム２０の一部を示す縦断面図である。ノーズコーン１１は、ノーズコーン壁１２を備える。このノーズコーン壁１２は、ノーズコーン１１の回転軸１７に関して中央に配置された凹部１８を有している。回転軸１７は、この図には示されていないハブ（図４参照）の回転軸に一致する。ノーズコーン壁１２の凹部１８は、ノーズコーン壁１２内の円形凹みとして形成されている。凹部１８内において、ノーズコーン壁１２に開口１９が設けられている。なお、同図において、異なる要素間における壁の厚さは限定されるものではない。
【００４５】
円形バッフルプレート２１は、ノーズコーン１１及びハブ１４の回転軸１７に実質的に平行な主空気流方向６０に対して拡径した開口１９の外側に、円周方向に配置されている。ノーズコーン壁１２により形成されるノーズコーン内部空間１１ａからハブ内部空間１４ａ（図４参照）へ向けてエアダクト２２が延在している。バッフルプレート２１及びエアダクト２２はともに、ハブ内部空間１４ａ（図４参照）へ向けて空気を案内する空気流生成手段２３を形成している。ここで、バッフルプレート２１は、空気流生成手段２３の入口部２４を形成している。
【００４６】
空気流転向手段２６は、バッフルプレート２１に近接して設けられるが、バッフルプレート２１とは離間して配置される。空気流転向手段２６は、底部を形成する第１壁部２８と、環状側壁を形成する第２壁部２９と、を含んでおり、これらの壁は互いに固定的に取付けられる。第１壁部２８及び第２壁部２９は、相互の角度が９０°以上となるように配置される。空気流転向手段２６及び空気流生成手段２３は、ノーズコーン１１及びハブ１４の回転軸１７に対して回転対称に形成される。空気流転向手段２６の径は、主空気流方向６０において増大する。空気流転向手段２６は入口バッフルプレート２１を覆っている。空気流転向手段２６は、バッフルプレート２１の前方において主に主空気流方向６０に配置されており、ハブの回転軸１７を横断する方向における空気流転向手段２６の面積は、バッフルプレート２１の面積よりも大きい。
【００４７】
凹部１８は、ノーズコーン壁１２のうち凹部１８を形成している部位１２ａによって画成された内部空間１８ａと、ノーズコーン壁１２のうち凹部１８を形成していない他の部位１２ｂに接続される仮想線１３と、を含む。バッフルプレート２１は、その全てが凹部１８の内部空間１８ａに配置される。空気流転向手段２６も同様に、その全てが凹部１８の内部空間１８ａに配置され、該空気流転向手段２６の第１壁部２８の縁部は、仮想線１３と同一線上に位置する。なお、仮想線１３は、ノーズコーン壁１２のうち凹部１８を形成している部位１２ａに隣接して配置され、ノーズコーン壁１２の凹部１８を形成していない他の部位１２ｂに接続されている。
【００４８】
空気流転向手段２６は、第１壁部２８と第２壁部２９とバッフルプレート２１側の第２壁部２９の端部２９ｂ，２９ｃ同士を接続する仮想線３０とから形成される内部空間２６ａを有している。バッフルプレート２１は、空気流転向手段２６の内部空間２６ａには位置せず、空気流転向手段２６から距離２５だけ離れて設置される。
【００４９】
空気流転向手段２６、凹部１８及びバッフルプレート２１は共に、ノーズコーン１１の外部３１からバッフルプレート２１内へ空気を案内するための空気流路系統４６を形成している。この空気流路系統４６は、空気流生成手段２３の一部であるバッフルプレート２１の内部へノーズコーン１１の外部から流入する空気のための空気流路を形成する。空気は、空気流転向手段２６、凹部１８（具体的には凹部１８を形成するノーズコーン壁１２の部位１２ａ）、及び、バッフルプレート２１（具体的にはバッフルプレート２１の外部壁２１ｂ）によって、少なくとも２回転向され、バッフルプレート２１に流入する。こうして、空気は、バッフルプレート２１に流入するまでにその流れ方向を繰り返し変える。この流れ方向の変化を図１の矢印によって示す。なお、図１には、ノーズコーン１１の外部３１から空気流生成手段２３へ流入する空気の典型的な流れが示されている。但し、空気がその流れ方向を何度も変化させた場合であっても、主空気流方向６０はハブ１４及びノーズコーン１１の回転軸１７に実質的に平行である。
【００５０】
図２は、風力発電装置１０の一部、すなわちノーズコーン１１の一部及び換気システム２０の一部を示す縦断面図である。これらのノーズコーン１１及び換気システム２０は、基本的には図１に示したような設計及び配置であるため、符号は対応する記載となっている。図１に示す実施形態と異なる点は、バッフルプレート２１が凹部１８の内部空間１８ａにさらに突出している構成のみである。実際は、空気流転向手段２６の第２壁部２９の端部２９ｂ，２９ｃ同士を接続する仮想線３０上に、バッフルプレート２１の端部が位置するように構成されている。このように、バッフルプレート２１は、空気流転向手段２６の内部空間２６ａまでは延出しないように、空気流転向手段２６に隣接して配置される。
【００５１】
図３は、風力発電装置１０の一部、すなわち他のノーズコーン１１の一部及び換気システム２０の一部を示す縦断面図である。ノーズコーン１１は、基本的には図１に示したような設計及び配置であるため、符号は対応する記載となっている。凹部１８の開口１９には、ハブ内部空間１４ａへ向けて第１エアダクト３２が配置されている。第１エアダクト３２の入口部３３が凹部１８の内部空間１８ａに配置されるように、該第１エアダクト３２は凹部１８の内部空間１８ａに突出している。回転対称な空気流転向手段２６は、プレート状の第１壁部２８と、環状側壁として設計された第２壁部２９とを含む。第１壁部２８と、第１エアダクト３２に対向する第１壁部２８の端部２８ｂ，２８ｃ同士を接続する仮想線４５とから形成される第１壁部２８の内部空間２８ａに第２壁部２９の一部が配置されるように、第１壁部２８及び第２壁部２９が互いに固定的に接続される。第１壁部は、ハブ１４の回転軸１７における半径方向２７に、第２壁部２９を超えて突出している。すなわち、空気流転向手段２６は、ノーズコーン壁１２の入口凹部１８を覆っている。空気流転向手段２６の一部は、凹部１８の前方の主空気流方向６０に主に配置され、ハブ回転軸１７を横断する方向における面積は、凹部１８の面積よりも大きい。第１エアダクト３２の入口部３３は、空気流転向手段２６から距離２５だけ離間しており、該空気流転向手段２６の内部空間２６ａには配置されていない。
【００５２】
空気流転向手段２６及びノーズコーン１１は、該空気流転向手段２６、凹部１８及び第１エアダクト３２の入口部により形成される空気流路系統４６に流入する空気のための吸気部３５を形成している。この吸気部３５は、ノーズコーン１１及びハブ１４の回転軸１７に対して実質的に垂直に配置される。
図４は、風力発電装置１０の一部、すなわち図３に示した換気システム２０、ノーズコーン１１及びハブ１４を示す縦断面図である。空気流生成手段２３は、第１エアダクト３２と、第２エアダクト３６と、フィルタと吸引手段３７の複合体と、を含んでいる。第１エアダクト３２、第２エアダクト３６、及びフィルタと吸引手段３７の複合体は共に、ハブ壁１５のハブ開口１６を介して、ノーズコーン壁１２の開口１９からハブ１４の内部空間１４ａへ連続的に延在している。換気システム２０は、ハブ内部空間１４ａからハブ１４の外部へ加熱空気を排気するように構成された排気部３８を含んでいる。排気部３８は、メインシャフト４４内の空洞４３によって形成されている。凹部１８の開口１９及び空気流生成手段２３がノーズコーン１１の外部３１から冷却用空気を吸気する間、排気部３８は、ハブ内部空間１４ａから加熱空気を排気可能となっている。図４に示す矢印は、空気流の方向の変化を示している。なお、図４においては、主空気流方向６０がハブ１４及びノーズコーン１１の回転軸１７に実質的に平行な場合を示している。
【００５３】
図５は、風力発電装置１０の一部、すなわちノーズコーン１１の一部及び換気システムを示す一部の縦断面図である。ノーズコーン１１はノーズコーン壁１２を含んでいる。ノーズコーン壁１２には、ノーズコーン１１の回転軸１７に関して中央に開口１９が設けられている。回転軸１７は、この図には示されないハブ１４の回転軸と一致している。ノーズコーン壁１２の開口１９は円形に形成されている。なお、図５において、異なる要素間における壁の厚さは特に限定されるものではない。
【００５４】
空気流転向手段２６は、ノーズコーン内部空間１１ａに実質的に配置されている。その際、空気流転向手段２６のわずかな部分だけノーズコーン１１の外部へ突出している。空気流転向手段２６は、底部を形成する第１壁部２８と、環状側壁を形成する第２壁部２９と、環状端部を形成する第３壁部４７と、を含んでいる。第１壁部２８は、ハブ回転軸１７に実質的に垂直に配置されている。第１壁部２８、第２壁部２９及び第３壁部４７は、一体的に形成されている。空気流転向手段２６は、ハブ回転軸１７に回転対称に形成されている。第１壁部２８及び第２壁部２９は、互いの角度が約１２０°となるように配置されている。ハブ回転軸１７に実質的に平行な主空気流方向６０において、第２壁部２９の径は増大している。具体的には、ハブ回転軸１７に対する第２壁部２９の角度４８は約４０°である。第３壁部４７は、ハブ１４の回転軸１７に対して垂直に配置される。
【００５５】
換気システム２０は、ハブ１４の回転軸１７に対して回転対称に形成された空気流生成手段２３をさらに備えている。空気流生成手段２３はバッフル形状のカラー４９を含んでいる。カラー４９の径は、主空気流方向６０に対してテーパ状に形成される。カラー４９の壁とハブ１４の回転軸１７との間の角度６２は約１５°である。また、空気流生成手段２３は、空気流生成手段２３の内部空間２３ａにおいてハブ内部空間１４ａ（同図では不図示）へ向けて流れる空気流をフィルタリングするためのフィルタ手段５０をさらに備えている。さらにまた、空気流生成手段２３は、ハブ内部空間へ向けて流れる空気流を案内するためのエアダクト２２を備えている。空気流生成手段２３の他の構成要素は、ノーズコーン壁１２の開口１９を介してノーズコーン１１の外部３１から空気流生成手段２３内へ能動的に空気を吸引するためのファン５１である。ファン５１はエアダクト２２内に配置される。エアダクト２２の径は、第１部位２２ｂにおいて主空気流方向６０に対してテーパ状に形成され、該第１部位２２ｂと一体的に形成される第２部位２２ｃにおいて一定となっている。ハブ内部空間１４ａに向けて空気を案内するための空気流生成手段２３が形成されるように、カラー４９、フィルタ手段５０及びエアダクト２２は隣接して配置されている。
【００５６】
空気流生成手段２３、特にカラー４９は、接続領域５２においてノーズコーン壁１２に取り付けられている。この接続領域５２には、ノーズコーン壁１２の小開口５４として形成される排水手段５３が設けられている。ノーズコーン壁１２の環状部１２ｄは、接続領域５２よりも突出している。空気流生成手段２３及び空気流転向手段２６は、ハブ内部空間１４ａへ向けて流れる空気中に水が含まれることを回避するための水分分離手段５５を備えている。水分分離手段５５は、空気流生成手段２３の内部空間２３ａに突出した環状の壁部５６と、該壁部５６に垂直に配置された突出部５７とを有する。ノーズコーン内部空間１１ａに流入する空気に含まれる水は、水分分離手段５５によって偏向され分離される。空気流転向手段２６に取り付けられた水分分離手段５５で除去された水（水分）は、矢印６１に示されるように、空気流生成手段の壁５８を伝って流れ落ちる。主空気流方向６０において空気流生成手段２３の径は増大しているので、空気流生成手段の壁５８によって分離された水は、主空気流方向６０に反して空気流生成手段の壁５８に沿って連続的に移動し、排水手段５３から排出される。なお、分離された水は、空気流生成手段の壁５８に沿って、空気流生成手段の壁５８に取り付けられた水分分離手段５５から直接的に移動可能であり、さらに排水手段５３によってノーズコーン内部空間１１ａから除去可能となっている。さらにまた、開口１９よりも突出したノーズコーン壁１２の部位１２ｄに衝突した空気に含まれる水７０は、ノーズコーン１１の外部３１に突出した空気流転向手段２６の部位を伝って流れ落ちるようになっていてもよく、これによりノーズコーン内部空間１１ａ内への水の侵入が回避される。
【００５７】
空気流転向手段２６及び空気流生成手段２３は共に、ノーズコーン１１の外部３１からフィルタ手段５０へ向けて空気を案内する空気流路系統４６を形成している。空気流路系統４６は、ノーズコーン１１の外部３１から空気を取り入れるための流路を形成する。空気がフィルタ手段５０に到達するまでにその向きを繰り返し変化させるために、空気流転向手段２６及び空気流生成手段２３により少なくとも２回、空気の向きが変えられるようになっている。この流れ方向の変化を図５の矢印によって示す。なお、図５には、ノーズコーン内部空間１１ａへ流入する空気の典型的な流れが示されている。但し、空気がその流れ方向を何度も変化させた場合であっても、主空気流方向６０はハブ１４及びノーズコーン１１の回転軸１７に実質的に平行である。
【００５８】
図６は、風力発電装置１０の一部、すなわちノーズコーン１１の一部及び図５に示した換気システム２０の一部を示す斜視図であり、図の右側の一部は縦断面を示している。図６において、フィルタ手段５０、水分分離手段５５及びエアダクト２２の第１部位２２ｂは省略している。排水手段５３は、ノーズコーン壁１２の小開口５４として形成されている。接続領域５２よりも突出したノーズコーン壁１２の環状部１２ｄは、空気流生成手段２３への接続領域５２においてノーズコーン壁１２の残存部１２ｅに対して着脱自在に取り付けられている。
【図１】
0005863945.tif 000002
【図２】
0005863945.tif 000003
【図３】
0005863945.tif 000004
【図４】
0005863945.tif 000005
【図５】
0005863945.tif 000006
【図６】
0005863945.tif 000007