(57)【要約】【課題】電力を消費することなく、効率よく簡便に、ナセル内を換気することができる風力発電装置を提供すること。【解決手段】風力を受け回転するロータ４０と、ロータ４０の回転により電力を生ずる発電機３０と、ロータ４０を回転可能に支持し、発電機３０を内部に収納するナセル２０と、ナセル２０内に配置され、ロータ４０を通過した空気を取り入れる取入口５２と、取り入れた空気を噴出するノズル５４と、噴出した空気によりナセル２０内の空気を同伴混合して流すディフューザ５６と、ディフューザ５６の空気をナセル２０外に排出する排出口５８とを有するエジェクター５０とを備える風力発電装置１００。【選択図】図１
2008309122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力を受け回転するロータと；
前記ロータの回転により電力を生ずる発電機と；
前記ロータを回転可能に支持し、前記発電機を内部に収納するナセルと；
前記ナセル内に配置され、前記ロータを通過した空気を取り入れる取入口と、前記取り入れた空気を噴出するノズルと、前記噴出した空気によりナセル内の空気を同伴混合して流すディフューザと、前記ディフューザの空気を前記ナセル外に排出する排出口とを有するエジェクターとを備える；
風力発電装置。
【請求項２】
前記ナセルを頂部に支持する筒状のタワーであって、前記タワーの内部は前記ナセル内と連通し、前記頂部の反対側の端部近くに外気を前記内部に導入する通気孔が形成されたタワーを備える；
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記エジェクターは、前記ディフューザが前記発電機の上方の空気を同伴混合する位置に配置された；
請求項１または請求項２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記エジェクターが、前記取入口から前記排出口まで、下り勾配の水路を有する；
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記エジェクターの断面は、水平方向が鉛直方向より大きく形成される；
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記ディフューザからの空気の排出を補助する電動ファンを備える；
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の風力発電装置。
【請求項７】
前記ナセル内の温度を検出する温度センサーと；
前記温度センサーの検出温度が所定の温度より高い場合には、前記電動ファンを起動する制御を行う制御装置とを備える；
請求項６に記載の風力発電装置。
【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、特にナセル内の温度上昇が防止される風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年風力発電装置が大容量化され、それに伴いナセル内に設置される増速機や発電機も容量が大きくなり、また、ナセル内に設置される制御装置の部品もサイズアップし、これらによる発熱量が大きくなっている。また、ナセルは、内部の機器等を雨水などから保護するため閉じた空間とされるのが一般的であり、夏場などではナセルが太陽光で熱せられることと相まって、６０℃近くの高温になることもある。しかし、一般的に電気機器の許容周囲温度は４０℃とされており、ナセル内に設置される電気機器は高温への耐久性の高い機器が選定されてはいるものの、温度上昇に起因するトラブルも発生している。そこで、ナセル内を換気するためのファンを備えた風力発電装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０１０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ナセルを換気するためのファンを備えると、ファンを運転するために電力が消費され、風力発電装置全体としての発電効率を低下させてしまう。そこで、本発明は、電力を消費することなく、効率よく簡便に、ナセル内を換気することができる風力発電装置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】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る風力発電装置は、例えば図１に示すように、風力を受け回転するロータ４０と；ロータ４０の回転により電力を生ずる発電機３０と；ロータ４０を回転可能に支持し、発電機３０を内部に収納するナセル２０と；ナセル２０内に配置され、ロータ４０を通過した空気を取り入れる取入口５２と、取り入れた空気を噴出するノズル５４と、噴出した空気によりナセル２０内の空気を同伴混合して流すディフューザ５６と、ディフューザ５６の空気をナセル２０外に排出する排出口５８とを有するエジェクター５０とを備える。
【０００５】
このように構成すると、ロータを通過した空気をエジェクターに取り入れ、ノズルから噴出し、ナセル内の空気を同伴混合してナセル外に排出することができるので、ナセル内が換気され、温度の上昇が抑えられる。また、エジェクターにより換気するので、電力を消費することもない。
【０００６】
また本発明の第２の態様に係る風力発電装置では、例えば図１に示すように、第１の態様に係る風力発電装置１００において、ナセル２０を頂部１８に支持する筒状のタワー１０であって、タワー１０の内部１４はナセル２０内と連通し、頂部１８の反対側の端部１６近くに外気を内部１４に導入する通気孔１３が形成されたタワー１０を備えてもよい。
このように構成すると、ナセル内を換気することによりタワーの通気孔からナセル内に空気が吸引される。通気孔は、タワーの頂部と反対側、すなわち地表近くに形成されており、タワーの煙突効果によりナセル内に空気が送られ、ナセル内の換気がより強く行われる。
【０００７】
また本発明の第３の態様に係る風力発電装置では、例えば図１に示すように、第１または第２の態様に係る風力発電装置１００において、エジェクター５０は、ディフューザ５６が発電機３０の上方の空気を同伴混合する位置に配置されてもよい。
このように構成すると、エジェクターで発電機の上方の空気を同伴混合してナセル外に排出するので、発電機で発熱した空気を効率よく排出することができる。
【０００８】
また本発明の第４の態様に係る風力発電装置では、例えば図３に示すように、第１ないし第３のいずれかの態様に係る風力発電装置１００において、エジェクター１５０が、取入口１５２から排出口１５８まで、下り勾配の水路１５３・１５７を有していてもよい。
このように構成すると、エジェクターで雨水を吸引しても、雨水は下り勾配の水路を通ってナセル外に排出されるので、ナセル内あるいはエジェクター内に水が滞留することはない。
【０００９】
また本発明の第５の態様に係る風力発電装置では、例えば図１に示すように、第１ないし第４のいずれかの態様に係る風力発電装置１００において、エジェクター５０の断面は、水平方向が鉛直方向より大きく形成されてもよい。
このように構成すると、エジェクターの断面では水平方向が鉛直方向より大きく形成されているので、ナセル内の上部に配置しやすく、広い範囲で空気を吸引し、換気することができる。
【００１０】
また本発明の第６の態様に係る風力発電装置では、例えば図１に示すように、第１ないし第５のいずれかの態様に係る風力発電装置１００において、ディフューザ５６からの空気の排出を補助する電動ファン６２を備えてもよい。
このように構成すると、電動ファンを備えるので、入熱量の急激な増大やエジェクターの空気の取り入れの減少による機能の低下等、何らかの理由によりナセル内の温度が上昇したとしても、電動ファンでディフューザから空気を排出することによりナセル内の温度上昇が抑止される。
【００１１】
また本発明の第７の態様に係る風力発電装置では、例えば図１に示すように、第６の態様に係る風力発電装置１００において、ナセル２０内の温度を検出する温度センサー９２と；温度センサー９２の検出温度が所定の温度より高い場合には、電動ファンを起動する制御を行う制御装置９０とを備えてもよい。
このように構成すると、温度センサーの検出温度が所定の温度より高い場合に制御装置の制御により電動ファンが起動されるので、急激なナセル内の温度上昇が防止されるとともに、電力消費が低く抑えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、風力発電装置が、風力を受け回転するロータと、ロータの回転により電力を生ずる発電機と、ロータを回転可能に支持し、発電機を内部に収納するナセルと、ナセル内に配置され、ロータを通過した空気を取り入れる取入口と、取り入れた空気を噴出するノズルと、噴出した空気によりナセル内の空気を同伴混合して流すディフューザと、ディフューザの空気をナセル外に排出する排出口とを有するエジェクターとを備えるので、ロータを通過した空気をエジェクターに取り入れ、ノズルから噴出し、ナセル内の空気を同伴混合してナセル外に排出することができ、ナセル内を換気し、温度上昇を抑えることができる。また、エジェクターにより換気するので、電力を消費することもない。したがって、電力を消費することなく、効率よく簡便に、ナセル内を換気することができる風力発電装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似符号を付し、重複した説明は省略する。また、図中、一点鎖線は信号ケーブルあるいは電力ケーブルを示す。
【００１４】
図１に本発明の実施の形態としての風力発電装置１００を説明する模式図を示す。図１（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。風力発電装置１００は、地上から立設するタワー１０と、タワー１０の頂部１８に取り付けられ、鉛直軸周りに回動するナセル２０と、ナセル２０の一の水平端２２に回転可能に取り付けられたロータ４０とを備える。ロータ４０は、ナセル２０に回転可能に取り付けられ、回転中心となるハブ４２と、ハブ４２に取り付けられた３枚のブレード４４とを有する。ブレードは３枚に限られることはなく、設計により２枚、あるいは４枚以上とされてもよい。ハブ４２とブレード４４とは一体として回転する。
【００１５】
タワー１０は、典型的には鋼製の円筒の柱である。円筒でなく、角筒等の柱でもよい。また、円筒は下部に行くほど太くなるテーパ付きであってもよい。下部に行くほど太くすることで、タワー１０の柱としての強度が向上する。ナセル２０が取り付けられるタワー１０の頂部１８の反対側の端部である下端１６は、地上で基礎に固定されている。あるいは、海上でフロートの上または海底に固定されていてもよい。タワー１０の頂部１８には、ヨーシステム（不図示）が設置されている。このヨーシステムは、ロータ４０が風上に位置するようにナセル２０を回動する。タワー１０の内部１４は、下端１６から頂部１８まで一つの空洞となっており、内部１４には導電線（不図示）等がほぼ貫通して収納され、ブレード４４が受けた風力により発電した電力を地上に伝達する。タワー１０は、例えば６０ｍ以上の高さを有する。
【００１６】
タワー１０の下端１６の近くに、タワー１０の内部１４へ作業者が出入りするためのドア１２が設置される。ドア１２には、空気が流通する溝とタワー１０内に雨水が侵入しないように外部が低く傾斜した平行板との組み合わせのガラリ１３が形成される。ガラリ１３は、タワー１０内部に空気を導入する通気孔となる。なお、ガラリ１３は、ドア１２ではなく、下端１６の近くのタワー１０本体に形成されてもよく、また、ガラリ１３ではなく、他の形式の通気孔であってもよい。
【００１７】
ヨーシステム（不図示）の上には、ヨーシステムにより水平面内で旋回できるナセル２０が設置されている。ナセル２０は典型的にはＦＲＰ等のプラスチック、金属板などで形成された中空の水平方向に軸を有する略直方体形の容器で、内部に、発電機３０、増速機３２、制御装置９０等を収納する。ナセル２０は、これらの機器を雨水、埃や異物から保護している。発電機３０と増速機３２とは回転軸３４により連接され、増速機３２の回転が発電機３０に伝えられる。ナセル２０内部は、タワー１０の内部１４と連通し、空気が流通する。
【００１８】
ナセル２０の一の水平端２２には、水平に対して下記のチルト角だけ傾いた軸を中心に回転するロータ４０が設置されている。ロータ４０のハブ４２は回転軸３６を介して増速機３２と連接され、ロータ４０の回転は増速機３２に伝えられる。すなわち、ロータ４０の回転が回転軸３６により増速機３２に伝えられ、増速機３２の回転が回転軸３４により発電機３０に伝えられる。そこで、一般的には、ロータ４０から発電機３０までは同軸上に、あるいは、平行した軸上に配列される。そこで、チルト角だけ、ナセル２０の軸を傾けるのが一般的である。
【００１９】
ロータ４０では、ハブ４２の周りに、等間隔で３本のブレード４４が放射状に設置されている。ブレード４４が風力を回転力に変換する。ブレード４４が回転することにより描く円を含む平面が下部でタワー１０から離れる方向に少し傾斜するように、ハブ４２の軸を設定している。この傾斜の角度が、チルト角と呼ばれるもので、運転中に、風力によりブレード４４が変形しても、タワー１０に接触しないようにするためのものである。特に、タワー１０がテーパ付きである場合には、チルト角はその分大きくされる。ブレード４４は、例えば、１本の長さが３０ｍで、断面の長軸が３ｍというような大きさであり、ＦＲＰなどの強化プラスチックで形成される。
【００２０】
増速機３２は、ロータ４０の回転の回転速度を増速する機器で、歯車増速機であるのが一般的である。発電機３０は、増速機３２で増速されたロータ４０の回転の回転力を電力に変換する。すなわち、ロータ４０の回転は、回転力が大きくても、回転速度が発電するには低いので、増速した上で発電に用いる。
【００２１】
ナセル２０の内部には、内部の温度を検出する温度センサー９２が設置され、また、ナセル２０の外部には風速を検出する風速計９４が設置される。温度センサー９２で検出した温度や風速計９４で検出した風速は、制御装置９０へ伝達される。
【００２２】
ナセル２０内には、エジェクター５０が設置される。エジェクター５０は、駆動流体として、ロータ４０を通過した空気を取り入れる取入口５２と、取入口５２から取り入れた空気を噴出するノズル５４と、噴出した空気に周囲の空気を同伴混合させて流すディフューザ５６と、ディフューザ５６から流れる空気（取入口５２から取り込んだ空気と、ディフューザ５６で同伴混合した空気との混合空気）をナセル２０外に排出する排出口５８とを有する。ここで同伴混合とは、周囲の空気が、ノズル５４から噴出した空気に混合しつつ、ノズル５４から噴出した空気に同伴されて流れることをいい、その結果、ノズル５４とディフューザ５６との間に存在する空気が駆動流体としての空気と伴にディフューザ５６に流れる。
【００２３】
取入口５２は、ナセル２０のロータ４０が設置された水平端２２側に配置され、排出口５８は、水平端２２とは逆の水平端２４側に配置される。このように配置すると、ヨーシステム（不図示）によりロータ４０が風上側に位置するので、取入口５２が風上を向き、ロータ４０を通過した風（つまり、空気）は、取入口５２に突き当たる。
【００２４】
エジェクター５０では、取入口５２を大きく形成する。取入口５２を大きく形成することにより、大きな面で風が突き当たり、その結果、取入口５２から取り入れる空気の量が多くなる。取入口５２から取り入れた空気は、ノズル５４で流路を絞られ、流速が高くなり、ノズル５４から噴出される。すなわち、多くの空気を取り入れることにより、より多くの風のエネルギを取り入れ、ノズル５４で流路を絞ることにより流速を高め、より静圧の低いの駆動流体を得られる。
【００２５】
ノズル５４から噴出された空気は、周囲の空気を同伴混合し、同伴混合することで流速が減じられた空気は、ディフューザ５６内を流れる。そして、排出口５８から、エジェクター５０外、すなわち、ナセル２０外に排出される。
【００２６】
エジェクター５０の周囲に、ノズル５４の空気を噴出するノズル先端およびディフューザ５６へ同伴混合された空気が流れ込む部分を囲む吸入室６０が設置される。吸入室６０は、下部がラッパ形に開いて開放され、側面と上面とが閉じられている。吸入室６０の開放された下面は、発電機３０に対面し、発電機３０を覆うように広がっている。吸入室６０が設置されることにより、発電機３０の発熱により温度上昇した空気は、発電機３０から上方に流れることで吸入室６０に導かれ、確実にディフューザ５６を通じてナセル２０外へ排出される。なお、吸入室６０は、発電機３０を覆うだけではなく、増速機３２等、発熱する機器を覆ってもよい。また、吸入室６０の上面を開放して、ナセル２０の上部に溜まった高温の空気をエジェクター５０で排出するように構成してもよい。
【００２７】
吸入室６０の下部に、空気をディフューザ５６に送出する電動ファン６２が設置される。電動ファン６２は、通常は停止している。しかし、発電機３０での発電量が極めて増大し発熱量が増加し、また、太陽光の輻射熱などが増加することにより、あるいは、取入口５２から取り入れる空気の量が減少し、駆動流体としての空気がノズル５４から十分に噴出されず、エジェクター５０の機能が低下すること等で、ナセル２０内の温度が所定の温度以上に上昇した場合に、電動ファン６２を起動し、強制的にナセル２０内の空気を吸入室６０に送り、ディフューザ５６を通じて排出する。すなわち、電動ファン６２がディフューザ５６からの空気の排出を補助する。電動ファン６２でディフューザ６２からの空気の排出を補助することで、空気の排出量が増え、すなわち、換気量が増え、エジェクター５０の効果が向上し、ナセル２０内の温度が低下して温度上昇は抑えられる。電動ファン６２の起動と停止は、制御装置９０により制御され、電動ファン６２には発電機３０で発電した電力あるいは外部電源（不図示）の電力を供給して、作動させる。制御装置９０が、発電機３０に供給される電力を、発電機３０で発電した電力と外部電源の電力とで切り替える制御を行ってもよく、そのために、制御装置９０には配電盤（不図示）が備えられてもよい。
【００２８】
エジェクター５０の断面は、鉛直方向に薄く、水平方向に広く形成される。鉛直方向に薄く形成されるので、エジェクター５０をナセル２０内の発電機３０や増速機３２の上部空間に配置することが容易となり、エジェクター５０を設置するためにナセル２０の鉛直方向の高さを高くする必要も生じない。また、水平方向に広く形成されるので、ナセル２０の軸に直角な水平方向（横断方向）の広い範囲でナセル２０内の空気をエジェクター５０で排出することができる。
【００２９】
なお、図２に示すように、鉛直方向に薄く水平方向に広いエジェクター５０の代わりに、円筒形のノズル１５４と円筒形のディフューザ１５６とを有するエジェクター１５０を用い、複数のエジェクター１５０を水平方向に並列させてもよい。図２は、複数のエジェクター１５０を備えるナセル２０の平面図であり、図１（ａ）に対応する図である。複数のエジェクター１５０を並列させても、ナセル２０内の上部空間にエジェクター１５０を配置することは容易で、ナセル２０の軸に直角な水平方向の広い範囲でナセル２０内の空気を排出することができる。複数のエジェクター１５０を並列させる構成とすると、汎用品のエジェクター１５０を用いることができ、また、断面が円形であるので、強度的にも優れたエジェクター１５０となる。一方、鉛直方向に薄く、水平方向にいエジェクター１５０を用いる構成とすると、１基のエジェクター５０で広い範囲から均等にナセル２０内の空気を排出することが出来、また、部品点数が減少するので、ナセル２０の組立が容易となる。
【００３０】
図３に示すように、エジェクター５０の底面５３・５７は、取入口５２から排出口５８に向けて、下り勾配の傾斜を有することが好ましい。図３は、エジェクター５０に形成される水路を説明する模式的断面図である。エジェクター５０では、外気を駆動流体として内部に取り込むので、外気中の雨水も一緒に取り込んでしまうこともある。雨水がエジェクター５０内に滞留すると、エジェクター５０の腐食を促進し、あるいは、ノズル５４とディフューザ５６の間からナセル２０内の機器が配置された部分に漏水する恐れもある。そこで、底面５３・５７を排出口５８に向けて下り勾配に形成すれば、取入口５２から取り込まれた雨水、あるいは、エジェクター５０内で結露により生じた水滴も、排出口５８から排出され易い。特にエジェクター５０内では排出口５８に向う空気の流れがあるので、一緒に流され排出され易い。
【００３１】
ここで、エジェクター５０の底面５３・５７とは、図３でも明らかなように、ノズル５４と重なり合うディフューザ５６の部分を除いた部分の底面である。取入口５２から入り込んだ雨水は、ノズル５４の底面５３を流れ、ノズル５４の先端からディフューザ５６の底面５７に落下し、ディフューザ５６の底面５７を流れて排出口５８から排出される。すなわち、ノズル５４の底面５３とディフューザ５６の底面５７（ノズル５４と重なり合う部分を除く）で水路を形成する。前述のように、ナセル２０がチルト角だけ、取入口５２が形成される水平端２２を上方に、排出口５８が形成される水平端２４を下方に傾斜して設置されるので、エジェクター５０の底面５３・５７をナセル２０の軸と一致させて形成しても、タワー１０の頂部に、厳密にはヨーシステム（不図示）の上に設置されると、取入口５２から排出口５８に向けての下り勾配を有することになる。
【００３２】
続いて、図１を参照して、風力発電装置１００の作用について説明する。風力発電装置１００では、ヨーシステム（不図示）によりロータ４０を風上方向に向けて、風力を受ける。ブレード４４で風力を受けることによりロータ４０が回転する。ロータ４０の回転は、回転軸３６を介して増速機３２に伝えられ、増速機３２で増速された回転が回転軸３４を介して発電機３０に伝えられる。発電機３０では、回転軸３４の回転により回転子（不図示）が回転し、発電が行われる。発電機３０で発電された電力は、制御装置９０の配電盤（不図示）を経由して、タワー１０の内部をほぼ貫通する導電線（不図示）により地上あるいは地下に導かれ、風力発電装置１００の系外へ出力される。
【００３３】
風力発電装置１００では、回転軸３６が回転し、増速機３２で回転を増速し、回転軸３４が回転し、発電機３０で発電する際に、発熱する。特に、発電機３０では、多くの熱を生ずる。増速機３２、発電機３０等はナセル２０内に収容されているので、熱の放逸が行われにくく、ナセル２０内の温度が上昇する。さらに、風力発電装置１００は屋外に設置されており、太陽光を直接受けるので、特に夏場において、ナセル２０自体も太陽光の放射熱により高温になり、ナセル２０内の温度は上昇する。ナセル２０内には、制御装置９０も収容されており、例えば４０℃を超える高温になると、動作に支障をきたすことがある。
【００３４】
しかし、風力発電装置１００では、ナセル２０にエジェクター５０が設置されている。エジェクター５０は取入口５２が風上を向いているので、ロータ４０を通った風が取入口５２からノズル５４に流れ、ノズル５４で絞られ流速が高くなり吸入室６０内でノズル５４から噴出される。ノズル５４から噴出された空気は、吸入室６０内の空気を同伴混合してディフューザ５６を流れて排出口５８から排出される。すなわち、吸入室６０内の空気が排出口５８から排出される。吸入室６０が、発熱量の最も多い発電機３０の上部に配置されているので、発電機３０からの高温の空気を確実に排出することができ、ナセル２０内の温度上昇を効果的に防止できる。
【００３５】
風力発電装置１００では、ナセル２０内がタワー１０の内部１４と連通し、タワー１０の下端１６近くのドア１２のガラリ１３を通じて外気がタワー内１４に流入できるので、ナセル２０から空気が排出されることにより、外気が、ガラリ１３、タワー１０の内部１４を通じてナセル２０内に吸引される。すなわち、ナセル２０内に流入する空気は、タワー１０の下端１６の近く、つまり、地表近くで吸引される。地表近くから空気をタワー１０内に吸引することにより、タワー１０の煙突効果がエジェクター５０の吸引力に加わって、ナセル２０内への空気の流入が増加する。したがって、ナセル２０内の温度をより低下することができる。
【００３６】
風力が弱く、取入口５２から取り入れる空気の量が減少し、エジェクター５０の機能が低下するなどにより、ナセル２０内の温度が上昇した場合には、前述のように電動ファン６２を起動し、強制的にナセル２０内の空気をディフューザ５６から排出する。ナセル２０内の温度は、温度センサー９２で検知することができる。そこで、制御装置９０では、温度センサー９２で検出した温度が所定の温度以上のときに、電動ファン６２を作動させる制御を行う。
【００３７】
ここで図４をも参照して、電動ファン６２の起動・停止の運転制御について説明する。図４は、風力発電装置１００と電動ファン６２の起動・停止の運転制御を説明するフローチャートである。先ず、風速計９４で計測した風速が３ｍ／秒以上であるかを判断する（ステップＳ１０）。風速が３ｍ／秒に満たない場合には、風力発電装置１００で発電を行うには風力が足りないので、風力発電装置１００の運転を停止する（ステップＳ１２）。風速が３ｍ／秒以上の場合には、風力発電装置１００を運転する（ステップＳ１４）。
【００３８】
次に、ナセル２０内の温度が所定の温度（所定値）以上であるかどうかを判断する（ステップＳ２０）。ここで所定の温度とは、ナセル２０の機器の運転に支障をきたすかどうかを判断するための温度であり、例えば４０℃である。ナセル２０内の温度が所定の温度より低ければ、ナセル２０内を換気しなくてもよいので、電動ファン６２を運転する必要はなく、電動ファン６２は停止する（ステップＳ２４）。ナセル２０内の温度が所定の温度以上であれば、電動ファン６２を運転する（ステップＳ２２）。電動ファン６２を運転することにより、ナセル２０内の空気は強制的に排出され、すなわちナセル２０内が換気され、温度が低下する。なお、本実施の形態では、電動ファン６２の運転制御は、風速には関係なく、すなわち、エジェクター５０の効果には関係なく行われるものとしている。
【００３９】
また、風速が２５ｍ／秒以上であるかを判断する（ステップＳ３０）。風速が２５ｍ／秒以上であると、風力が強すぎて、例えばロータ４０に強度的な問題を生じたり、振動や騒音の問題を生じたりする恐れがあるので、風力発電装置１００の運転を停止する（ステップＳ３２）。
【００４０】
上述のように、電動ファン６２の起動・停止を制御することで、電動ファン６２の運転を必要最小限に留めることができ、通常運転時には電動ファン６２を運転することなく、電動ファン６２により消費される電力を最小化し、風力発電装置１００全体としての発電効率の低下を防止できる。なお、風力発電装置１００の運転を停止するための風速は、３ｍ／秒あるいは２５ｍ／秒に限られることはなく、設計によっては異なる値となる。  
【００４１】
以上説明したように、風力発電装置１００がエジェクター５０を備えることにより、ロータ４０を通過した風を用いて、電力を消費することなく、効率よく簡便に、ナセル２０内を換気することができる。また、ナセル２０内の温度が上昇したときにディフューザ５６からの空気の排出を補助する電動ファン６２を備えていても、ナセル２０内の温度センサー９２で温度を検出し、その検出値に基づいて電動ファン６２の起動・停止の運転制御をすることで、最小限の消費電力で、すなわち電力をほとんど消費することなく、ナセル２０内の温度上昇を抑えることができる。
【００４２】
以上の説明では、エジェクター５０の周囲に吸入室６０が設置されるものとしたが、吸入室６０は設置されなくてもよい。吸入室６０が設置されなくても、エジェクター５０がナセル２０内の上部に配置されていれば、上昇した高温の空気を排出することができ、ナセル２０内の温度上昇を防止できる。なお、エジェクター５０は、ナセル２０内で、少なくとも高温の環境下で使用するのが適当でない機器の高さに配置されれば、機器の周囲の温度上昇を防止でき、この高さ以上がナセル２０内の上部となる。
【００４３】
以上の説明では、吸入室６０に電動ファン６２が設置されるものとしたが、電動ファン６２は、エジェクター５０の取入口５２あるいは排出口５８の近傍に設置されてもよい。電動ファン６２がエジェクター５０の取入口５２の近傍に設置されると、風力が弱くてもエジェクター５０に十分な駆動流体としての空気が取り入れられ、あるいは、大量の空気が取り入れられるので、エジェクター５０の効果が向上する。また、電動ファン６２がエジェクター５０の排出口５８の近傍に設置されると、ディフューザ５６を通じて強制的にナセル２０内の空気が排出され、換気量が増大し、エジェクター５０としての効果が向上する。すなわち、いずれの場合でも電動ファン６２がディフューザ５６からの空気の排出を補助する。なお、図１（ｂ）に示すように電動ファン６２が吸入室６０に設置されると、通常運転において、エジェクター５０の流体抵抗が増えることがなく、エジェクター５０が効率よく機能する。
【００４４】
以上の説明では、ナセル２０内部とタワー１０の内部１４とが連通し、タワー１０の下端１６付近に通気孔としてのガラリ１３が形成されるものとしたが、ナセル２０内部とタワー１０の内部１４とが必ずしも連通せず、ナセル２０の下面に通気孔が形成されてもよい。ナセル２０の下面に通気孔が形成されても、太陽光からさえぎられて、放射熱により温度上昇していない空気をナセル２０内に吸引することができる。ただし、通気孔としてのガラリ１３をタワー１０に形成すると、地表近くで空気を吸引しタワー１０の煙突効果が期待できることに加え、埃や異物がタワー１０を上昇してナセル２０内に入り込みにくいので、ナセル２０内をクリーンな状態に保ちやすい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態としての風力発電装置を説明する模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図２】複数のエジェクターを備えるナセルの平面図である。
【図３】エジェクターに形成される水路を説明する模式的断面図である。
【図４】風力発電装置と電動ファンの起動・停止の運転制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  タワー
１２  ドア
１３  ガラリ
１４  タワーの内部
１６  下端
１８  頂部
２０  ナセル
２２、２４  水平端
３０  発電機
３２  増速機
３４、３６  回転軸
４０  ロータ
４２  ハブ
４４  ブレード
５０、１５０  エジェクター
５２  取入口
５３、５７  エジェクターの底面（水路）
５４、１５４  ノズル
５６、１５６  ディフューザ
５８  排出口
６０  吸入室
６２  電動ファン
９０  制御装置
９２  温度センサー
９４  風速計
１００  風力発電装置
【図１】
2008309122.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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