(57)【要約】【課題】種々の環境条件に対応でき、羽根が置かれている条件に応じて自立的に制御可能な風力タービンを提供する。【解決手段】ほぼ垂直な羽根（４）が固定された回転中心塔（１）を備える垂直軸風力タービンにおいて、前記羽根（４）は中心塔（１）に対して回転し、半径方向に移動することができ、風力タービンの全体の効率を最適化するため、各羽根（４）の動きは、常にその羽根が置かれている条件に応じて自律的に制御される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ垂直な羽根が固定された回転中心塔を備える垂直軸風力タービンにおいて、前記羽根が、中心塔に対して回転し、半径方向に移動することができ、風力タービンの全体の効率を最適化するため、各羽根の動きは常にその羽根が置かれている条件に応じて自律的に制御されていることを特徴とする垂直軸風力タービン。
【請求項２】
羽根の各々の回転軸の端部の少なくとも一方が、中心塔に対して半径方向に滑動することができることを特徴とする、請求項１に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項３】
羽根の各々の回転軸の下方端部が、半径方向に可動であることを特徴とする、請求項２に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項４】
羽根の各々の回転軸の両端部が、互いに別々に半径方向に可動であることを特徴とする、請求項３に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項５】
羽根の回転軸の端部が、回転中心塔から半径方向に延びているアームに接続されていることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項６】
アームが、それらの軸線に沿って延びている滑り金具を備えることを特徴とする、請求項５に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項７】
羽根が、剛性であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項８】
羽根の横断面が、伸びたＳ字の形状であることを特徴とする、請求項７に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項９】
羽根が、組み立てることのできる複数の部分から構成されることを特徴とする、請求項７または８に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１０】
羽根が、例えば帆の分野で使用される柔軟な材料で製造されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１１】
羽根が、上方支持部材と協働するケーブルによって下方支持部材の内部または周囲に巻きつけられたり、広げられたりすることができることを特徴とする、請求項１０に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１２】
少なくとも上方支持部材が、緩衝装置を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１３】
羽根の縦断面が、台形であると言えることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１４】
羽根の回転軸の中心塔に対する位置及び羽根の角度位置が、風力タービンの環境の気象パラメータのセンサが接続されている少なくとも一つのコンピュータによって管理されており、前記コンピュータが羽根を駆動するモータ手段を操作することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１５】
コンピュータが、効率を向上させるために、各羽根の回転を加速したり、ブレーキをかけたりして、風の条件に対する羽根の位置を最適化することを特徴とする、請求項１４に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１６】
一つまたは複数のコンピュータが考慮するパラメータが、特に、
‐風向計及び風速計によって測定された風速及び風向き、
‐羽根の位置、
‐風力タービンの速度及びエネルギー消費、
‐羽根の消耗、
‐大気温度、及び風力タービンの構成部品の温度、
であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１７】
一つまたは複数のコンピュータが、外部コンピュータによってパラメータ化されることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１８】
羽根を駆動するモータ手段が、電気モータであることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項１９】
前記気象パラメータのセンサが、羽根の上方に配置されることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２０】
エネルギー変換装置及び特に発電機が、風力タービンの底部の位置で、回転中心塔の下方に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２１】
回転塔が、固定塔を囲んでいることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２２】
固定塔には上部キャビンが載っており、前記キャビンへのアクセス手段を備えることを特徴とする、請求項２１に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２３】
上部キャビンへのアクセス手段が、階段及び／またはエレベータからなることを特徴とする、請求項２２に記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２４】
固定塔が、伸縮式の部品から構成されることを特徴とする、請求項２１〜２３のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２５】
回転中心塔が、軽いまたはメッシュの部品から構成されることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２６】
ケーブルによって地面にしっかりと固定されることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【請求項２７】
技術室が、回転中心塔の底部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか一つに記載の垂直軸風力タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、どのような気候条件でも実際に作動することができるように構想が最適化されており、そのうえ、効率が高く、それによってエネルギーコストを大幅に削減することのできる垂直軸風力タービンに関するものである。また、発案者が辿った論理によって、極めて信頼性が高く、また、この種の装置としては斬新なことに建設及び保守が容易な形状に到達することができる。
【０００２】
本発明によると、従来、風力タービンは羽根が固定された回転中心塔を備え、前記羽根が中心塔に対して回転し、半径方向に移動することができ、風力タービンの全体の効率を最適化するため、各羽根の動きは常にその羽根が置かれている条件に応じて自律的に管理及び制御されていることを主に特徴とする。本発明のシステムを確立するこの特徴によって、風力タービンはほとんどの気象条件で作動することができるはずである。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第６３７０９１５号明細書及び独国特許発明第１９５４４４００号明細書などのいくつかの文献には、羽根の角度位置がコンピュータによって管理される風力タービンが記載されている。
【特許文献１】米国特許第６３７０９１５号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１９５４４４００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この二つの場合、各羽根の角度位置は、風力を考慮に入れた限られた数のモデルによって事前にプログラムによって予測されており、従って、羽根は常に自律的に管理されているわけではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の構造によって羽根の調整においていくらかの自由度が与えられ、それによって、他の羽根とは互いに無関係に、特に風に対して最適に羽根を配置することができ、したがって、常に高い作動効率を確保し、例えば嵐の場合、風速が極めて大きくなった時に、必要な場合には羽根を折り畳むように配置することができる。この場合、羽根の位置はもはや風を活発に取り込むことなく、風力タービンは安全上の理由で停止する。
より詳細には、羽根の各々の回転軸の端部の少なくとも一方は中心塔に対して半径方向に滑動することができる。各軸の一方の端部だけが半径方向に可動であると仮定すると、下方の端部であることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、羽根の各々の回転軸の両端部が互いに別々に半径方向に可動であるように計画することもできる。半径方向の移動の可能性を単一にするか二重にするかの選択は、風力タービンの用途、設置地域などによって決定される。
【０００７】
実際的な観点から、この半径方向の移動の可能性は、回転中心塔から半径方向に延びているアームに羽根の回転軸の端部を接続することから生まれる。より詳細には、これらのアームはそれらの軸線に沿って延びている滑り金具を備える。
【０００８】
本発明では、その結果、あらゆる場合において、現在の風力タービンとは反対に、羽根は二つの固定点を有し、それによって、羽根の表面積をより大きくして建設することができ、従って、特に風の条件が好都合な時はそこからより大きな出力を得ることができる。
【０００９】
本発明の第一の実施態様では、羽根は剛性である。従って、従来のように、風に変形されない表面を付与することのできる材料で製造される。
【００１０】
可能な形状によると、羽根の横断面は伸びたＳ字の形状である。
【００１１】
それによって形成される波打った外側表面は、表面の近傍での気流とその乱流の管理を良好にすることができ、さらに各羽根への風の当たりを最適化することを目的とする。各羽根の外側周縁部の方への前記気流の誘導は、この形状によって改良され、その結果、乱流が減少し、風力がより有効に当てられることになる。さらに、このＳ字型の形状によって、稼働中の羽根の空気力学的な性能を向上させることができる。
【００１２】
補足的な可能性によると、羽根は組み立てることのできる複数の部分から構成される。その目的は、運搬をより容易にし、極めて大きなサイズになることがある羽根の場合には現地での組立をより容易にすることである。
【００１３】
本発明の可能な第二の実施態様によると、例えば帆の分野で使用される柔軟な材料で羽根を製造することができる。
【００１４】
この種の羽根の原価は剛性の羽根の原価よりもかなり低いので、経済的に極めて好都合な結果をもたらすのに加えて、これらの羽根が二重の機能を持つ分野で使用することができる。例えば、船またはヨットで使用する場合、羽根を固定された位置に保持することで、羽根はヨットの帆と同じ機能を有することができる。
【００１５】
この仮定では、船に設置された柔軟な羽根を備える風力タービンは、帆による航行が不可能な時は船のモータに給電する発電機として、またはモータの使用が要求されない時は従来の帆として機能することができる。
【００１６】
この形状では、上方支持部材と協働するケーブルによって下方支持部材の内部または周囲に羽根を巻きつけたり、広げたりすることができる。換言すれば、各羽根を巻くことによって収納することができる。
【００１７】
特に帆がはためく時、振動を避けるために、少なくとも上方支持部材は緩衝装置を備える。
【００１８】
剛性の羽根を備える変形例であれまたは柔軟な羽根を備える実施態様であれ、羽根の縦断面は台形であると言える。特に絶対的ではないが、帆をそのように仮定すると、その時、帆の底部の長さはその高いほうの縁部より大きい。
【００１９】
羽根については、その表面積が大きくても、装置の効率を最適化するために常に風に対して正確に且つ迅速に方向を合わせ、さらに嵐の状態が生じた時は折り畳まなければならない。また、これは、気象パラメータを連続的に測定し、前記測定を羽根の効果的な位置に即座に反映させることによって、できる限り迅速に実施することができなければならない。この理由により、羽根の回転軸の半径方向の位置及び角度位置が好ましくは風力タービンの環境の気象パラメータのセンサが接続されている少なくとも一つのコンピュータによって管理されており、複数の前記コンピュータが羽根を駆動するモータ手段を操作する。この特徴は、厳密には必要というわけではないが、しかしながら、多数の用途において重要である。
【００２０】
特に各羽根の回転運動を計算するコンピュータは、風力タービンの全体的な効率を向上させるために、その運動を加速したり、ブレーキをかけたりして、風の条件に対する羽根の位置を最適化する。
【００２１】
このようにして、各羽根は、常に風を受ける理想的な位置をとることになる。
【００２２】
一つまたは複数のコンピュータが考慮するパラメータとしては、特に下記のものが挙げられる。
‐風向計及び風速計によって測定された風速及び風向き。
‐羽根の位置。
‐風力タービンの速度及びエネルギー消費。
‐羽根の消耗。
‐大気温度、及び風力タービンの構成部品の温度。
【００２３】
これらの様々なパラメータは特に、設置されたセンサ、コンピュータのプログラムの実行を可能にする作動装置及びそれら全体を稼働させるソフトウェアの数及び性質に依拠するものである。その点については、特にいくつかのデータを変換するために、さらに管理ソフトウェアを改良またはアップデートするように全体的に、一つまたは複数のコンピュータは外部コンピュータによってパラメータ化されることに注目すべきである。
【００２４】
作動装置としては、上記のモータ手段は、電気モータであることが好ましい。
【００２５】
要するに、各羽根の運動は、装置の物理的要素、すなわち特に羽根及びより一般的には風力タービンの構造及びサイズを、測定した気象パラメータと対応させるように構想された一つまたは複数のソフトウェアを使用して、コンピュータによって制御される。この場合、装置はそのうえほぼ瞬時に測定値に反応するので、羽根の位置は常に気象及び気候条件で制御される。
【００２６】
風速が例えば突然増大した時、羽根は装置によって移動され、回転塔に近づけられ、羽根の表面全体に風がかける応力を受けないような向きにされる。逆に、風が弱まった場合を仮定すると、羽根は広げられ、その表面積をより大きくして、最適な条件でエネルギーの産出を可能にする。
【００２７】
所与の気候パラメータに応じた、他の羽根とは互いに無関係で、絶え間ない、各羽根の中心塔に対する角度及び半径方向の位置の同時制御によって、装置の最大効率を得ることができ、その結果、絶えず、可能最大量のエネルギーを産出することができる。
【００２８】
一つの可能性によると、センサは羽根の上方、すなわち、特に風速と風力の測定が最も重要な位置に配置される。
【００２９】
従って、これらのセンサ、及びより一般的にはあらゆる測定装置は、また、羽根の通過による支障を受けることは全くない。
【００３０】
また、本発明の風力タービンの構造は、エネルギー変換装置及び特に発電機が風力タービンの底部の位置で、回転中心塔の下方に配置されるようになっている。
【００３１】
この形状によって、風力タービンの優れた安定性を得ることができ、それは事故の場合には危険性を大いに減少させることができるので、特に今日存在する構造に比較して、この形状は特に有利である。また、風力タービンの製造及び保守はこの配置によってかなり容易になる。
【００３２】
現在の風力タービンでは、発電機及びあらゆる関連装置は一般的に羽根の近傍で、マストの上部に配置されている。これは、特に水平羽根を有する風力タービンの場合である。特に北の地方に設置される風力タービンに付与される出力及び対応するサイズを考慮すると、製造及び保守がどちらも困難であること、及びそのような形状に直接関係するその実現に関するあらゆる危険性を予期することは容易である。例えば地面から何十メートルも離れた位置に出力の大きい発電機を運搬し、建設することは危険のない作業ではない。
【００３３】
本発明によると、風力タービンの回転塔は固定塔を囲み、該固定塔には好ましくは上部キャビンが載っており、前記キャビンへのアクセス手段を備える。
【００３４】
実際、キャビンへの該アクセス手段は、例えば階段及び／またはエレベータから構成される。
【００３５】
このキャビンは例えば信号機の設置及び様々な測定装置の設置のために使用できる。従って、本発明の風力タービンは、先行するものと比較して、エネルギーの産出及び／または伝播に必要な機械的部品を全く内蔵していないのではるかに軽い構造を上部に備える。しかしながら、上部キャビンは、測定器具を一つにまとめることや、構造の上からの制御を可能にすることなどができるので、極めて有用である。
【００３６】
好ましくは、本発明によると、固定塔は伸縮式の部品によって構成されている。その利点は、風力タービンの内部塔の全体を一回の作業だけで運ぶことができることである。出力の大きい風力タービンの場合、この可能性は移動すべき部品のサイズの点からかなりの利点を示す。運搬に使用されるトレーラーは、今日、屋根付きまたは下塗り壁付きのサイロを建設現場に届けるトラックによって使用されている原則に沿って塔を設置場所に建造することができる。
【００３７】
さらに、別のトラックは、作業中は固定塔内に配置され、塔の建造を可能にする可動式の油圧装置を備えることがある。建造が終了すると、油圧装置は再度トラックに積み込まれ、別の建設現場で使用できる状態になる。
【００３８】
中心塔は、建造され、最終的に固定されると、それ自体が外側塔や様々な部品の組み立て用のクレーンとして機能する。この組み立て原理によって、今日までの北ヨーロッパの国々で風力タービンを組み立てる場合のような巨大なクレーンの使用を回避することができ、それによって、もちろん、かなりの節約になるであろう。
【００３９】
付加的な可能性によると、回転塔は軽いまたはメッシュの部品によって構成されており、それによって塔の重量を減少させることができるが、しかしながら、その目的はねじれに対する最大抵抗を維持することである。
【００４０】
本発明の風力タービンはさらにケーブルによって地面にしっかりと固定され、そのケーブルは好ましくは前記キャビンに固定されている。このケーブルによる固定は、これまで従来の技法の風力タービンでは羽根との位置の干渉を引き起こさずに実施することが不可能であったが、本発明の特定の構造及び特にその引っ込められる垂直方向の羽根によって可能になる。また、そのようなケーブルによる固定が存在することによって、構造物の建設でさえも極めておぼつかない困難な気候条件からこれまで風力タービンの使用が不可能であった地域に本発明による風力タービンの設置を考えることができる。
【００４１】
前述したように、本発明の重要な利点の一つは、エネルギー産出技術構造全体を風力タービンの底部に設置することにあり、それによって、他の利点に加えて優れた安定性を確実にすることができる。これがケーブルによる固定と組み合わされることにより、構造の固定が極めて有効になる。
【００４２】
また、この風力タービンの底部を技術室に改造することができ、そこには、機械室と情報管理室が配置される。
【００４３】
要するに、本発明による風力タービンは実際に、どこでも、そして特に極限の気象条件下にある地域や、これまでそれらが禁止されていた場所でも、極めて高い技術的信頼性を提供して、作動するように考えられている。そこに到達するためには、根本的な特徴によると、本発明の構造は各羽根が絶えず風に対して最適な位置をとることに立脚しており、それによって、常に外部条件に応じて最大のエネルギーを産出することができる。従って、前記エネルギーの産出コストは現存する種々の装置で産出されるエネルギーのコストよりもそれゆえに低いので、本発明の形状は長期的に明白な経済的な利点をもたらす。
【００４４】
本発明の風力タービンは、また、設置地域とそこから由来する制約によって、多数の変形例を可能にする。しかし、それらの建設コストは従来の風力タービンの建設の枠内で達することのあるコストよりも低い。これまで建設不可能であった地域に本発明の風力タービンを設置する可能性について前述したが、極限の気象条件の問題に加えて、従来の風力タービンは騒音公害を引き起こし、近隣の人々と共存し得ないので、実際に禁止されている地域がある。
【００４５】
この場合、本発明は、羽根の特有な形状及び羽根を常に風に適合させるという点から、これらの従来の風力タービンより極めて優れた音響の快適さをもたらす。本発明の装置は、さらにこの観点から、同様に常に風の方向に位置を適合させようとする船の帆に類似していることがある。
【００４６】
機械抵抗の理由から、従来の風力タービンはまた、極寒の地域では設置できない、というのも、風力タービンの主軸に対する羽根の回転速度が低い効率を補完するためにしばしば上昇し、それによって部品の冷却が起こり、時には、特に羽根の端部に氷の塊が形成され、これが極めて危険であることが明白だからである。これは、特に水平方向の羽根を備える装置の場合には恐ろしく危険である。
【００４７】
本発明では、回転速度は一般的に、極めて大きな出力を産出するわりにはかなり低い。その結果、運動中の様々な部品をほとんど冷却せず、それによって、必然的にそのような氷の塊の形成の危険が小さくなる。垂直な構造もまた氷の塊の形成の危険を小さくする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明は、添付図面を参照して、以下に詳細に記載される。
【００４９】
−図１は本発明の風力タービンの全体平面図である。
−図２は各羽根の所定の角度位置及び回転塔に対する二つの異なる半径方向の位置での本発明の風力タービンの作動を概略的に断面図に示している。
−図３は特に嵐の場合中心塔の方へ再び集められる前ぶれとなる羽根の別の角度位置をまた断面図で示している。
−図４は極めて大きな力の風が出現した場合に風力タービンに最大の安定性を与える、前記の集めた時を図示している。
−図５は風は激しいが、風力タービンの作動が可能な時の羽根の可能な位置を図示している。
−図６は船上での本発明の可能な応用例を図示している。
−図７はアンテナのマスト上の小さなサイズの応用例、例えば、携帯電話の中継器の応用例を図示している。
−図８は中央制御コンピュータの全体の機能の概観図を示している。
【００５０】
図１を参照すると、本発明の風力タービンは、主に羽根（４、４’）を支持する下方アーム（２、２’）及び上方アーム（３、３’）が接続されている回転塔（１）を備える。前記羽根（４、４’）と上方アーム（３、３’）及び下方アーム（２、２’）の各々との機械的結合は、該羽根が一方では中心軸を中心にして回転でき、他方では中心塔（１）に半径方向に近づいたり離れたりすることができるようにされるが、これは次に続く図面を参照してより詳細に示されるであろう。中心塔（１）は技術室（５）上に配置されており、その内部には主に発電機のようなエネルギー産出装置及びそれに組み合わされた装置が設置されている。この室（５）はまた、制御室、エネルギー変換手段などと同様に前記エネルギーの貯蔵装置を備えることができる。
【００５１】
キャビン（６）は、マストの上部に配置されている。この上部キャビンは、それ自体突き出ており且つ／または大気の信号化手段、センサ並びに周囲を取り巻く気候及び気象パラメータの測定装置を備え、パラメータは次に羽根（４、４’）の個々の正確な位置を決定する情報手段に再送信される。これらの装置、例えば、風速計は主に風速、風向き及び風力を測定する機能を有する。もしもの場合には、風力タービンの地面への固定を補強することができるケーブル（図示していない）を前記キャビン（６）につなぎ留める。
【００５２】
アーム（２、２’）及び（３、３’）を支持しているので回転する中心塔（１）は、キャビン（６）へのアクセス手段を備える固定された塔を囲んでいる。該中心塔はもちろん技術室（５）に配置された発電機を駆動させ、その技術室にはまた、風力タービンの制御装置全体が配置されている。本発明の風力タービンの日常の作動に関係する操作の大部分は、実際にこの室（５）で実施されており、それは従来の風力タービンで起きることとは反している。従来の風力タービンでは、機械室が発電機、制御機械及び制御装置の近傍で上部に配置されており、そこから、まず実際に多数の困難が生じていた。
【００５３】
図２に見られる断面図は、中心塔（１）に接続された下方アーム（２、２’、２”）と、前記アーム（２、２’、２”）に対する羽根（４、４’、４”）の異なる二つの半径方向の位置を示している。風向きは矢印Ｆによって示されており、一方、風力タービンの回転方向は矢印Ｆ’によって図示されている。この図面では、羽根（４、４’、４”）は正常な作動位置にあり、すなわち、羽根は絶えず最適な効率で最大に風を受けることができるような向きである。このように、羽根（４）は風に垂直に配置されており、一方、羽根（４’、４”）は風に関する力の合力が風力タービンの回転塔（１）の回転に好都合な接線の成分を含むような向きである。
【００５４】
風向きに対して最大効率の位置である図示した角度位置では、羽根（４）は、羽根（４、４’、４”）の二つの異なる位置の存在によって象徴されているように、例えば滑り金具（７、７’、７”）内の滑動によって半径方向に移動することができる。羽根（４、４’、４”）の位置はコンピュータによって管理され、従って、常に最適な効率を得るように配置される。
【００５５】
図３では、羽根（４、４’、４”）の角度位置はもはや最大効率の位置ではなく、風力が装置の作動の技術的な限界に達した時の折り畳む準備の位置である。風力タービンはもうそれ自体の慣性によってしか回転せず、実際にもはや羽根（４、４’、４”）によって駆動されない。極端には、嵐の気象条件が装置全体を破壊する危険がある時、羽根（４、４’、４”）は図４に示したように折り畳まれ、「ピラミッド」を形成して、装置の最大限の安全性を確保する。事実、各羽根（４、４’、４”）のサイドの端部が隣接した配置はこれらの羽根が各々回転中心塔（１）の方向へ半径方向に滑動することによって可能になる。従って、滑り金具（７、７’、７”）は、それらの内側端部（回転塔に近い方）が、各羽根の両サイドが好ましくは接触することなく近接することが可能であるような前記塔（１）からの距離に配置されるように計算されていることに注目すべきである。
【００５６】
図５は、この位置でさえ、羽根（４、４’、４”）をわずかに回転させて、それらの表面の一部分だけが風を取り込むことができることを示している。従って、この型の作動は風が極めて強いが、風力タービンを損傷なく使用できる時に適切である。
【００５７】
この種の風力タービンには多数の用途が可能である。その時、羽根（４、４’、４”）の形、回転塔（１）の長さ等を、本発明の風力タービンが設置される環境に適合させなければならない。温度、建設用地で調査した平均風速等によって、これらの羽根の高さや幅等は大小するであろう。
【００５８】
図６の形状では、船上に本発明による三つの風力タービン（Ａ、Ｂ、Ｃ）が従来のマストの代わりに取り付けられている。この状況では、羽根（４、４’、４”）が帆の代わりになる。船の推進は、各風力タービン（Ａ、Ｂ、Ｃ）の底部に配置されている発電機によって給電される電気モータを介して行われる。これらの風力タービンは、従来、装置の効率を最適化するために、センサによって得られた情報を利用して各羽根の向きを別々に最良になるように決定する一つまたは複数のコンピュータによって制御される。
【００５９】
そのような用途は、例えば、海で、外海で流れを得るために作業する平底船に利用され、その設置コストは現在の風力タービンの場よりもかなり低い。
【００６０】
望まれる用途によって本発明の風力タービンのサイズを様々に変えることが可能であることは、既に記載している。
【００６１】
図７では、風力タービンのサイズは極めて小さく、携帯電話の中継器用のアンテナなどの既存のポールまたはマスト（Ｍ）上に装着することができる。その時、風力タービンは故障の場合の作動を保障するために必要なエネルギーを産出し、前記エネルギーは当然ながら必要な場合に放出されるようにバッテリに蓄積される。携帯電話の中継器の現在のマストは既にバッテリ、及び時には発電装置、さらに直流を交流に変換する装置を備えている。本発明による風力タービンの設置は、完全にこの種の構造に組み込むことができる。
【００６２】
図８は、少なくとも一つのコンピュータによって実現される装置の制御及び組織の極めて一般的なフローチャートである。このソフトウェアによって、各風力タービンのインテリジェント制御を有することが可能になる。そのソフトウェアは、風速、風向き、各羽根の角度位置、風力タービンの回転速度、その角度位置などの様々な情報を比較して、常に各羽根の風に対する最適位置を計算する。純粋に技術的なこれらの特徴のほかに、コンピュータはまたエネルギーの産出及び消費を管理し、前記消費は全体として及び装置の各部品について検討される。また、温度はかなり重要なパラメータなので、中央装置は大気温度及び風力タービンに組み込まれる種々の装置の温度も管理する。
【００６３】
ソフトウェアは、気象条件に対して適切な行動を採用するために、測定された数値との比較の偏りによって実行されるいくつかの数値計算図表を備える。
【００６４】
各風力タービンに組み込まれた一つまたは複数のソフトウェアによって、その風力タービンの自律的な管理が可能である。この管理によって、また装置の故障を前もって予想することができ、遠隔で装置のあらゆる異常を検知することができる。従って、三つの羽根は完全に独立しており、また、自律的に管理されることができる。回転モータが故障したと仮定すると、例えば、二つの動作の可能性があるであろう。すなわち、対応する羽根を塔に垂直にすることができ、その時は風力タービンを停止させ、風速に対して塔の後ろに位置するこの羽根で保護位置をとる。前記羽根が塔に垂直でないならば、装置はこの羽根を塔に近づけて、風力タービンは二つの羽根で作動し続けることができるであろう。
【００６５】
風力タービンの作動は、インターネットまたはその他の適切なネットワークによって遠隔管理されるであろう。
【００６６】
図８のフローチャートは、センサまたは同等の手段によって測定された、システムのパラメータ全体の走査が常に行われ、風力タービンの作動を可能にするために全ての数値が考慮されていることを示している。故障の場合には、システムは自己復元するか、または、外部の助けを得るために停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の風力タービンの全体平面図である。
【図２】各羽根の所定の角度位置及び回転塔に対する二つの異なる半径方向の位置での本発明の風力タービンの作動を概略的に断面図に示している。
【図３】特に嵐の場合中心塔の方へ再び集められる前ぶれとなる羽根の別の角度位置をまた断面図で示している。
【図４】極めて大きな力の風が出現した場合に風力タービンに最大の安定性を与える、前記の集めた時を図示している。
【図５】風は激しいが、風力タービンの作動が可能な時の羽根の可能な位置を図示している。
【図６】船上での本発明の可能な応用例を図示している。
【図７】アンテナのマスト上の小さなサイズの応用例、例えば、携帯電話の中継器の応用例を図示している。
【図８】中央制御コンピュータの全体の機能の概観図を示している。
【符号の説明】
【００６８】
１  回転中心塔
２  下方アーム
３  上方アーム
４  羽根
５  技術室
６  キャビン
７  滑り金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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