(57)【要約】【課題】ロータハブの気密性に影響を与えることなく、その内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供する。【解決手段】風力発電装置は、ロータヘッド１内部に設けられ、機器１３、１４を収容するロータハブ１２と、ロータハブ１２の先頭に設けられたハッチ１５と、ハッチ１５の開口部１５ａに設けられた熱交換装置５とを具備する。熱交換装置５は、開口部１５ａを覆う仕切部と、仕切部を貫通するように設けられ、一端側がロータハブ１２の内側に、他端側がロータハブ１２の外側に配置された熱交換部材とを備える。【選択図】図２
2011127479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータヘッド内部に設けられ、機器を収容するロータハブと、
前記ロータハブの先頭に設けられたハッチと、
前記ハッチの開口部に設けられた熱交換装置と
を具備し、
前記熱交換装置は、
前記開口部を覆う仕切部と、
前記仕切部を貫通するように設けられ、一端側が前記ロータハブの内側に、他端側が前記ロータハブの外側に配置された熱交換部材と
を備える
風力発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の風力発電装置において、
前記熱交換装置は、
前記熱交換部材の前記一端側へ前記ロータハブの内側の気体が送出されるように設けられた第１ファンと、
前記熱交換部材の前記他端側へ前記ロータハブの外側の気体が送出されるように設けられた第２ファンと
を更に備える
風力発電装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の風力発電装置において、
前記熱交換部材は、ヒートパイプであり、
前記ヒートパイプの中心軸の方向は、前記ロータヘッドの回転軸の方向と平行である
風力発電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の風力発電装置において、
前記ヒートパイプは複数あり、
前記複数のヒートパイプは、前記ロータヘッドの回転軸に関して、回転対称となるように配置されている
風力発電装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の風力発電装置において、
前記熱交換部材は、熱導電性材料のフィンである
風力発電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の風力発電装置において、
前記フィンは複数あり、
前記複数のフィンは、前記ロータヘッドの回転軸に関して、回転対称となるように配置されている。
風力発電装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の風力発電装置において、
前記熱交換装置は複数あり、
前記開口部の他に、前記ロータハブの側面に設けられている
風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に関し、特に冷却装置を有する風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力を電力に変換する風力発電装置が知られている。図１は、典型的な風力発電装置を示す概略図である。風力発電装置１００は、風車翼が設置され回転するロータヘッド１０１と、発電機器を内蔵するナセル１０２とを備えている。ロータヘッド１０１は、ロータヘッドカバー１１１と、ロータヘッドカバー１１１内部のロータハブ（ロータヘッド鋳物）１１２と、ロータハブ１１２内部の油圧ピッチシリンダ１１３及びＨＵＢ制御盤１１４とを備えている。ナセル１０２は、主軸受け１２１を備えている。風車翼が設置され回転しているロータヘッド１０１の内部は、ナセル１０２の主軸受１２１からの入熱や、油圧ピッチシリンダ１１３及びＨＵＢ制御盤１１４の発熱によって高温化する。そのため、ロータヘッド１０１、特にロータハブ１１２の内部を冷却する必要がある。
【０００３】
関連する技術として米国特許ＵＳ２００９／００６０７４８Ａ１号公報に換気装置の配置の技術が開示されている。この風力発電装置の換気装置の配置は、風力発電装置の先端コーンに設けられた空気流入穴と、風力発電装置のロータハブのマンホールを覆うマンホールカバーとを備えている。マンホールカバーは、ロータハブの内部空間から熱い空気を排気する排気穴と、ロータハブの内部空間と空気流入穴との間の流体伝達を確立するフレキシブルパイプとを備えている。この技術では、ロータハブ（図１におけるロータハブ１１２）の内部空間を、先端コーンに設けられた空気流入穴を介して外部から空気を導入することにより冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許ＵＳ２００９／００６０７４８Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、風力発電装置では、ロータハブ１１２の内部を冷却する必要がある。しかし、以下の点でその冷却が困難となっている。
【０００６】
まず、ロータヘッド１０１の内部、特にロータハブ１１２の内部は、ＨＵＢ制御盤１１４のような精密機器及び、油圧ピッチシリンダ１１３が設置されている。これらは、水分により故障したり、腐食したりする可能性がある。そのような故障や腐食を防止するために、ロータハブ１１２内部の湿度を一定の値以下に保つ必要がある。すなわち、ロータハブ１１２には気密性が必要となる。したがって、外気を取り入れて空冷することが困難になっている。
【０００７】
また、ロータヘッド１０１（ロータハブ１１２）は回転している。そのため、ロータハブ１１２に冷却装置を設ける場合、静止しているナセル１０２側の機器から独立した冷却装置とする必要がある。すなわち、ナセル１０２側からの電源供給を受けることができず、冷却装置に用いることのできる電源容量は限られてしまう。
【０００８】
上記の米国特許ＵＳ２００９／００６０７４８Ａ１号公報の技術では、ロータハブ（ロータハブ１１２）の内部空間の機器は、外気の湿度の影響を受けることになる。そのため、ロータハブの内部空間の機器が、水分により故障したり、腐食したりする可能性がある。そのため、この技術を用いることは好ましくない。この技術を用いるために別途除湿用の機器を用いることも考えられるが、電源容量の問題があり対処が困難である。
【０００９】
従って、本発明の目的は、ロータヘッド（ロータハブ）の気密性に影響を与えることなく、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することにある。また、ロータヘッド（ロータハブ）内部で使用する機器の電源容量の制限がある場合でも、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明の風力発電装置は、ロータヘッド（１）内部に設けられ、機器（１３、１４）を収容するロータハブ（１２）と、ロータハブ（１２）の先頭に設けられたハッチ（１５）と、ハッチ（１５）の開口部（１５ａ）に設けられた熱交換装置（５／６）とを具備する。熱交換装置（５／６）は、開口部（１５ａ）を覆う仕切部（３２／４２）と、仕切部（３２／４２）を貫通するように設けられ、一端側がロータハブ（１２）の内側に、他端側がロータハブ（１２）の外側に配置された熱交換部材（３３／４３）とを備える。
【００１２】
本発明では、ロータハブ（１２）やハッチ（１５）などで構成される密閉室の内側から外側に達する熱交換部材（３３／４３）を設けている。従って、密閉室の内側（高温）と外側（低温）とで温度差がある場合、その熱交換部材（３３／４３）により、内側で蓄積された熱をその外側に逃がすことができる。また、その熱交換部材（３３／４３）は、密閉室の壁（この場合、ハッチ（１５））を貫通するように設けられており、その貫通箇所で気体の出入りはできない。したがって、密閉室の密閉性を維持しながら、密閉室内の温度を低く維持することができる。また、熱交換装置（５／６）が先頭ハッチ（１５）に設けられているので、偏心による風車の回転効率低下を防止することができる。
【００１３】
上記の風力発電装置において、熱交換装置（５／６）は、熱交換部材（３３／４３）の一端側へロータハブ（１２）の内側の気体が送出されるように設けられた第１ファン（３４／４４）と、熱交換部材（３３／４３）の他端側へロータハブ（１２）の外側の気体が送出されるように設けられた第２ファン（３４／４４）とを更に備える。
本発明では、第１ファン（３４／４４）と第２ファン（３４／４４）とにより熱交換部材（３３／４３）の熱交換を促進することができる。また、これら第１ファン（３４／４４）及び第２ファン（３４／４４）は省電力である。従って、ロータヘッド（１）内部で供給可能な電力で十分に対応が可能である。
【００１４】
上記の風力発電装置において、熱交換部材（３３）は、ヒートパイプ（３３）である。ヒートパイプ（３３）の中心軸の方向は、ロータヘッド（１）の回転軸（Ｃ）の方向と平行である。
本発明では、ヒートパイプ（３３）の中心軸がロータヘッド（１）の回転軸（Ｃ、すなわち風車の主軸）と略平行になるように配置されているので、ヒートパイプ（３３）の作動流体はその移動をほとんど妨げられない。その結果、ヒートパイプ（３３）はその機能を高効率に発揮することができる。
【００１５】
上記の風力発電装置において、ヒートパイプ（３３）は複数ある。複数のヒートパイプ（３３）は、ロータヘッド（１）の回転軸（Ｃ）に関して、回転対称となるように配置されている。
本発明では、複数のヒートパイプ（３３）がロータヘッド（１）の回転軸（Ｃ）に関して回転対称となるように配置されている。そのため、風車の回転において熱交換装置（５）を設置したことによる回転効率の低下を大幅に抑制できる。
【００１６】
上記の風力発電装置において、熱交換部材（４３）は、熱導電性材料のフィン（４３）である。
本発明では、熱交換部材（４３）が熱導電性材料のフィン（４３）なので、構造が簡単なため、製造やメンテナンスが容易である。
【００１７】
上記の風力発電装置において、フィン（４３）は複数ある。複数のフィン（４３）は、ロータヘッド（１）の回転軸に関して、回転対称となるように配置されている。
本発明では、複数のフィン（４３）がロータヘッド（１）の回転軸（Ｃ）に関して回転対称となるように配置されているので、風車の回転において熱交換装置（６）を設置したことによる回転効率の低下を大幅に抑制できる。
【００１８】
上記の風力発電装置において、熱交換装置（６）は複数ある。開口部（１５ａ）の他に、ロータハブ（１２）の側面に設けられている。
本発明では、熱交換装置（６）はフィン（４３）を用いているので、必ずしもハッチ（１５）に取り付ける必要が無く、ロータハブ（１２）の側面に分散的に配置することができる。それにより、ロータハブ（１２）内の温度をより均一に低下させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、ロータヘッド（ロータハブ）の気密性に影響を与えることなく、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することができる。また、ロータヘッド（ロータハブ）内部で使用する機器の電源容量の制限がある場合でも、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、典型的な風力発電装置を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る風力発電装置の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換装置の構成を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換装置の構成を示す概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ヒートパイプの配置の例を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ヒートパイプの配置の例を示す概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ヒートパイプの配置の例を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る風力発電装置の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る熱交換装置の構成を示す概略図である。
【図８】図８は、熱交換フィン４３の配置の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の風力発電装置の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る風力発電装置について、添付図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る風力発電装置の構成を示す概略図である。風力発電装置５０は、風車翼が設置され回転するロータヘッド１と、発電機器を内蔵するナセル２と、熱交換装置５とを備えている。ロータヘッド１は、ロータヘッドカバー１１と、ロータヘッドカバー１１内部のロータハブ１２（ロータヘッド鋳物）と、ロータハブ１２内部の油圧ピッチシリンダ１３及びＨＵＢ制御盤１４と、ロータハブ１２の先頭部にある先頭ハッチ１５とを備えている。熱交換装置５は、ヒートパイプ方式の熱交換装置である。先頭ハッチ１５を貫通するように設けられ、一方の側がロータハブ１２の内側になり、他方の側がロータハブ１２の外側になるように配置されている。ナセル２は、主軸受け２１を備えている。
【００２３】
ロータハブ１２の内部は、上述のように、ＨＵＢ制御盤１４のような精密機器及び油圧ピッチシリンダ１３の水分により故障や腐食を防止するために、湿度が一定の値以下に保たれている。すなわち、ロータハブ１２は気密性を有している。それに対応して、熱交換装置５は、先頭ハッチ１５を貫通しているが、ロータハブ１２の内側と外側との間で気体（湿気）の出入りができないような構造になっている。
【００２４】
図３及び図４は、本発明の第１の実施の形態に係る風力発電装置の熱交換装置の構成を示す概略図である。熱交換装置５は、筺体３１と、仕切板３２と、ヒートパイプ３３と、ファン３４とを備える。
筺体３１は、ヒートパイプ３３を内部に格納し、仕切板３２を中央部に保持し、ファン３４を側面で支持する。筺体３１は、例えば直方体形状である。ただし、本発明はその例に限定されるものではない。例えば、円筒形状にすれば、その円筒の軸とロータヘッド１の回転軸（風車の主軸）とを重なるように配置することで、熱交換装置５を設置したことによる風車の回転効率の低下を大幅に抑制できる。
【００２５】
仕切板３２は、筺体３１の略中央に、筺体３１内の空間を二つの空間に仕切るように設けられている。すなわち、仕切板３２は、筺体３１内の空間をロータハブ１２の内側とロータハブ１２の外側とに仕切る。仕切板３２は、筺体３１の外側まで広がっている。この筺体３１の外側に広がった部分は、熱交換装置５が先頭ハッチ１５を貫通するように先頭ハッチ１５の穴１５ａに挿入されるとき、その穴１５ａを塞ぐ。それにより、先頭ハッチ１５に熱交換装置５が貫通しても、ロータハブ１２を密閉することができる。
【００２６】
ヒートパイプ３３（熱交換部材）３３は、略円筒形状を有し仕切板３２を貫通するように設けられている。ヒートパイプ３３は、仕切板３２を挟んで、一方の側がロータハブ１２の内側に、他端側がロータハブ１２の外側に配置されている。ただし、ヒートパイプ３３内には仕切板３２はない。ヒートパイプ３３の中心軸の方向（ヒートパイプ３３の長手方向）は、ロータヘッド１の回転軸Ｃ（風車の主軸）の方向と平行であることが好ましい。ヒートパイプ３３は複数ある。複数のヒートパイプ３３は、ロータヘッド１の回転軸Ｃに関して、軸対称（回転対称）となるように配置されていることが好ましい。風車の偏心や振動を防止し、風車の回転効率の低下を大幅に抑制できるからである。
【００２７】
ヒートパイプ３３の作動流体は、不凍液であることが好ましい。気温が低いとき、作動流体が凍ってヒートパイプ３３が破損することを防止するためである。そのような不凍液としては、エチレングリコールが例示される。
【００２８】
ファン３４は、筺体３１におけるロータハブ１２の外側及び内側の側面に夫々設けられている。ロータハブ１２の内側の側面のファン３４は、ヒートパイプ３３の一端側へロータハブ１２の内側の気体が送出されるように設けられている。ロータハブ１２の外側の側面のファン３４は、ヒートパイプ３３の他端側へロータハブ１２の外側の気体が送出されるように設けられている。これにより、ヒートパイプ３３による熱交換を促進させ、その効率を高めることができる。図の例では、ファン３４は、ロータハブ１２の内側／外側とも筺体３１の一側面に設けられている。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、筺体３１の更に他の面にもファン３４を設けても良い。ファン３４は、電力の消費が極めて小さいので、ロータヘッド１内の電力だけで十分に動作させることができる。
【００２９】
図５Ａ〜図５Ｂは、ヒートパイプ３３の配置の例を示す概略図である。図５Ａに示すように、ヒートパイプ３３は、その中心軸とロータヘッド１の回転軸（風車の主軸）Ｃとが平行になるように配置されることが好ましい。このようにすると、風車の主軸が水平面Ｈからチルト角αだけ傾いているので、ヒートパイプ３３も同様に傾くことになる。すなわち、ヒートパイプ３３に、重力方向に関して上側の領域３３ａと下側の領域３３ｂとが発生する。ここで、上側の領域３３ａは、ロータハブ１２の外側にあり、温度の低い気体に接する。一方、下側の領域３３ｂは、ロータハブ１２の内側にあり、温度の高い気体に接する。すなわち、ヒートパイプ３３内では、下側の領域３３ｂにおいて、液相状態の作動流体が、ロータハブ１２の内側にある温度の高い気体により加熱される。その結果、作動流体は蒸発して気相状態になる。そのとき、その温度の高い気体の熱を奪い、その気体を低温化する。一方、気相状態の作動流体は、上側の領域３３ａに移動する。そして、上側の領域３３ａにおいて、気相状態の作動流体が、ロータハブ１２の外側にある温度の低い気体により冷却される。その結果、作動流体は凝縮して液相状態になる。そのとき、その温度の低い気体に熱を与えて、その気体を高温化する。一方、液相状態の作動流体は、下側の領域３３ｂに移動する。以下同様である。すなわち、上側の領域３３ａはヒートパイプの凝縮部（熱出力部）として機能し、下側の領域３３ｂは蒸発部（熱入力部）として機能することができる。
【００３０】
このとき、風車の回転により、ヒートパイプ３３の作動流体に、回転軸Ｃに対して垂直な方向に遠心力が働く。しかし、その作動流体に、回転軸Ｃに対して平行な方向（ヒートパイプ３３内の長手方向）には実質的に力が働かない。すなわち、作動流体の移動に影響はなく、従って、ヒートパイプ３３の機能に影響はない。このように、ヒートパイプ３３の中心軸と風車の主軸（ロータヘッド１の回転軸Ｃ）とが平行な場合、ヒートパイプ３３はその機能を高効率で発揮することが可能となる。なお、ヒートパイプ３３の中心軸と風車の主軸とが平行になっていない場合、ヒートパイプ３３内の長手方向にも遠心力が働くことになる。そのため、作動流体の移動に影響が出る。したがって、風車の主軸に対するヒートパイプ３３の中心軸の傾き具合によっては、ヒートパイプはその効率が落ちると考えられる。
【００３１】
複数のヒートパイプ３３は、回転軸Ｃを中心にして回転対称に配置されていることが好ましい。それにより、風車の回転において、熱交換装置５を設置したことによる回転効率の低下を大幅に抑制できる。例えば、筺体３１が直方体形状の場合、図５Ｂに示すように、複数のヒートパイプ３３は２回対称の配置である。また、筺体３１が円筒形状の場合、図５Ｃに示すように、複数のヒートパイプ３３は６回対称の配置である。
【００３２】
なお、熱交換装置５は、先頭ハッチ１５に一つではなく、複数の熱交換装置５が先頭ハッチ１５に設けられていても良い。その場合、複数の熱交換装置５は、更に、風車の主軸の周りに、回転対称となる位置に配置されることが好ましい。
【００３３】
本実施の形態では、ロータハブ１２や先頭ハッチ１５などで構成される密閉室の内側から外側に達するヒートパイプ３３を設けている。従って、そのヒートパイプ３３は、密閉室の内側が高温であり外側が低温である場合、密閉室の内側で蓄積された熱を外側に逃がすことができる。そのヒートパイプ３３は、密閉室の壁を貫通するように設けられており、その貫通箇所で気体の出入りはできない。したがって、密閉室の密閉性を維持しながら、密閉室内の温度を低く維持することができる。
【００３４】
また、ヒートパイプ３３の熱交換を促進するファン３４は省電力であるので、ロータヘッド１内で供給可能な電力で十分に対応が可能である。また、ヒートパイプ３３を含む熱交換装置５が先頭ハッチ１５に設けられているので、偏心による風車の回転効率低下を防止することができる。ヒートパイプ３３の中心軸は、風車の主軸と略平行になるように配置されていることが好ましい。それにより、そのヒートパイプ３３は、作動流体がその移動をほとんど妨げられず、その機能を高効率に発揮することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る風力発電装置について、添付図面を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る風力発電装置の構成を示す概略図である。風力発電装置５０ａは、風車翼が設置され回転するロータヘッド１と、発電機器を内蔵するナセル２と、熱交換装置６とを備えている。
【００３６】
本実施の形態では、ロータハブ１２内の温度を下げる機器として、熱交換装置５ではなく、熱交換装置６を用いている点で第１の実施の形態と異なる。熱交換装置６は、ａｉｒ  ｔｏ  ａｉｒ方式の熱交換装置である。先頭ハッチ１５を貫通するように設けられ、一方の側がロータハブ１２の内側になり、他方の側がロータハブ１２の外側になるように配置されている。また、熱交換装置６の設置場所は、先頭ハッチ１５だけでなく、ナセル側マンホール１６であっても良い。ヒートパイプと異なり、作動流体を用いないため、位置や配置の向きに影響されずに機能を発揮できるからである。このように分散配置することで、ロータハブ１２内の温度をより均一に低下させることができる。その他は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る風力発電装置の熱交換装置の構成を示す概略図である。熱交換装置６は、筺体４１と、仕切板４２と、熱交換フィン４３と、ファン３４とを備える。
筺体４１は、熱交換フィン４３を内部に格納し、仕切板４２を中央部に保持し、ファン４４を側面で支持する。筺体４１は、例えば直方体形状である。ただし、本発明はその例に限定されるものではない。例えば、円筒形状にすれば、その円筒の中心軸とロータヘッド１の回転軸（風車の主軸）Ｃとを重なるように配置することで、熱交換装置５を設置したことによる風車の回転効率の低下を大幅に抑制できる。
【００３８】
仕切板４２は、筺体４１の略中央に、筺体４１内の空間を二つの空間に仕切るように設けられている。すなわち、仕切板４２は、筺体４１内の空間をロータハブ１２の内側とロータハブ１２の外側とに仕切る。仕切板４２は、筺体４１の外側まで広がっている。この筺体４１の外側に広がった部分は、熱交換装置６が先頭ハッチ１５を貫通するように先頭ハッチ１５の穴１５ａに挿入されるとき、その穴１５ａを塞ぐ。それにより、先頭ハッチ１５に熱交換装置６が貫通しても、ロータハブ１２を密閉することができる。
【００３９】
熱交換フィン４３（熱交換部材）４３は、熱伝導性の材料（例示：金属）で形成され、平板形状を有し、仕切板４２を貫通するように設けられている。熱交換フィン４３は、仕切板４２を挟んで、一方の側がロータハブ１２の内側に、他端側がロータハブ１２の外側に配置されている。ただし、筺体４１が、その内壁から隣接する熱交換フィン４３の間に伸びるように熱交換フィン４３ａを有していてもよい。それにより、ファン４４からの空気をより効率的に熱交換フィン４３に接触させることができる。熱交換フィン４３の平面と平行な方向（熱交換フィン４３の長手方向）は、ロータヘッド１の回転軸Ｃの方向と平行であることが好ましい。熱交換フィン４３は複数ある。複数の熱交換フィン４３は、ロータヘッド１の回転軸Ｃに関して、軸対称（回転対称）となるように配置されていることが好ましい。これらの配置により風車の偏心や振動を防止し、風車の回転効率の低下を大幅に抑制できるからである。
【００４０】
ファン４４は、筺体４１におけるロータハブ１２の外側及び内側の側面に夫々設けられている。ロータハブ１２の内側の側面のファン４４は、熱交換フィン４３の一端側へロータハブ１２の内側の気体が送出されるように設けられている。ロータハブ１２の外側の側面のファン４４は、熱交換フィン４３の他端側へロータハブ１２の外側の気体が送出されるように設けられている。これにより、熱交換フィン４３による熱交換を促進させ、その効率を高めることができる。図の例では、ファン４４は、ロータハブ１２の内側／外側とも筺体４１の一側面に設けられている。ただし、本発明はこの例に限定されるものではなく、筺体４１の更に他の面にもファン４４を設けても良い。ファン４４は、電力の消費が極めて小さいので、ロータヘッド１内の電力だけで十分に動作させることができる。
【００４１】
図８は、熱交換フィン４３の配置の例を示す概略図である。図８に示すように、複数の熱交換フィン４３は、回転軸Ｃを中心にして回転対称に配置されていることが好ましい。それにより、風車の回転において、熱交換装置６を設置したことによる回転効率の低下を大幅に抑制できる。例えば、筺体４１が直方体形状の場合、図８に示すように、複数の熱交換フィン４３は２回対称の配置である。
【００４２】
本実施の形態では、ロータハブ１２や先頭ハッチ１５などで構成される密閉室の内側から外側に達する熱交換フィン４３を設けている。従って、その熱交換フィン４３は、密閉室の内側が高温であり外側が低温である場合、密閉室の内側で蓄積された熱を外側に逃がすことができる。その熱交換フィン４３は、密閉室の壁を貫通するように設けられており、その貫通箇所で気体の出入りはできない。したがって、密閉室の密閉性を維持しながら、密閉室内の温度を低く維持することができる。
【００４３】
また、熱交換フィン４３の熱交換を促進するファン４４は省電力であるので、ロータヘッド１内で供給可能な電力で十分に対応が可能である。また、熱交換フィン４３を含む熱交換装置６は先頭ハッチ１５に設けられる場合、偏心による風車の回転効率低下を防止することができる。
【００４４】
本発明により、ロータヘッド（ロータハブ）の気密性に影響を与えることなく、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することができる。また、ロータヘッド（ロータハブ）内部で使用する機器の電源容量の制限がある場合でも、ロータヘッド（ロータハブ）の内部を冷却することが可能な風力発電装置を提供することができる。本発明は、特に、風力発電装置を海上に設置する場合など、頻繁なメンテナンスが困難で、水分（塩水分を含む）の影響の極めて大きい環境に対して顕著な効果を有する。
【００４５】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施の形態に記載された技術は、互いに技術的な矛盾が発生しない限り、相互に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
５０、１００    風力発電装置
１、１０１    ロータヘッド
２、１０２    ナセル
５    熱交換装置
１１、１１１    ロータヘッドカバー
１２、１１２    ロータハブ
１３、１１３    油圧ピッチシリンダ
１４、１１４    ＨＵＢ制御盤
１５    先頭ハッチ
２１、１２１    主軸受け
【図１】
2011127479.tif 000003
【図２】
2011127479.tif 000004
【図３】
2011127479.tif 000005
【図４】
2011127479.tif 000006
【図５Ａ】
2011127479.tif 000007
【図５Ｂ】
2011127479.tif 000008
【図５Ｃ】
2011127479.tif 000009
【図６】
2011127479.tif 000010
【図７】
2011127479.tif 000011
【図８】
2011127479.tif 000012