(57)【要約】【課題】弱風での起動性を向上させ、かつ、強風での過回転を抑制することができる複合風車を提供する。【解決手段】複合風車１は、垂直軸揚力型風車１０と、垂直軸抗力型風車２０と、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０との間でトルクが伝達されるようにそれらを連結し、又は、トルクが伝達されないようにそれらを切離す連結・切離し部３０とを備える。連結・切離し部３０は、垂直軸揚力型風車１０の回転数が垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも小さい弱風時にそれらを連結し、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数よりも小さくかつ垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも大きい中風時にそれらを切離し、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数以上の強風時にそれらを連結する。【選択図】図１
2016205255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸揚力型風車と、
垂直軸抗力型風車と、
これら垂直軸揚力型風車と、垂直軸抗力型風車とについて、前記垂直軸揚力型風車の回転数が前記垂直軸抗力型風車の回転数よりも小さい弱風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結し、前記垂直軸揚力型風車の回転数が過回転数よりも小さくかつ前記垂直軸抗力型風車の回転数よりも大きい中風時にトルクが伝達されないようにそれらを切離し、前記垂直軸揚力型風車の回転数が過回転数以上の強風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結する連結・切離し部と
を備えたことを特徴とする複合風車。
【請求項２】
前記連結・切離し部は、
前記垂直軸揚力型風車の第１回転軸部に配設され、周縁部に磁石が配設された第１磁力カップリングディスクと、
前記第１磁力カップリングディスクに対向するように前記垂直軸抗力型風車の第２回転軸部に配設され、周縁部に磁石が配設された第２磁力カップリングディスクと、
前記第１磁力カップリングディスクと前記第２磁力カップリングディスクとの間において、前記第１回転軸部及び前記第２回転軸部と直交する方向を回転軸として回転可能に配設され、外周部に磁石が配設された磁力軸と、
前記磁力軸をその回転軸方向に移動させて、前記磁力軸が前記第１磁力カップリングディスク及び前記第２磁力カップリングディスクの周縁部に位置する時にはトルクを伝達し、中央部に位置する時にはトルクを伝達しないように制御する移動手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の複合風車。
【請求項３】
前記移動手段は、
風を受ける風受板と、
前記風受板と前記磁力軸とを連結し、前記風受板にかかる風圧に応じて、前記磁力軸が前記第１磁力カップリングディスク及び前記第２磁力カップリングディスクの一周縁部から中央部を通って反対側の周縁部の方に移動するように支持する支持部材と、
前記磁力軸が前記第１磁力カップリングディスク及び前記第２磁力カップリングディスクの反対側の周縁部から一周縁部の方に移動する方向に付勢する付勢部材と
を有することを特徴とする請求項２記載の複合風車。
【請求項４】
前記移動手段は、前記風受板の位置を風の方向に応じて調整する風向制御翼を有し、
前記風受板は、風の方向に応じて、前記第１回転軸部及び前記第２回転軸部に対して回動可能とされた
ことを特徴とする請求項３記載の複合風車。
【請求項５】
前記連結・切離し部は、
前記垂直軸揚力型風車の回転数を測定する回転数測定手段と、
前記回転数測定手段により測定された回転数により弱風時、中風時、強風時を判断し、前記垂直型揚力型風車と前記垂直型抗力型風車とについて、トルクが伝達されるように連結し、又は、トルクが伝達されないように切離す制御手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の複合風車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の風車を連結した複合風車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、風力発電用の風車には、回転軸が風の方向に対して水平になっている水平軸型風車（プロペラ型風車）と、回転軸が風の方向に対して垂直になっている垂直軸型風車とが知られている。水平軸型風車は、回転静止状態から回転運動を開始する回転力（起動力）を得やすいという特徴を有し、垂直軸型風車は、風の方向に関係なく回転することができるという特徴を有している。
【０００３】
このうち、垂直軸型風車には、風車の空気力を発生させる部位（ブレード）に働く抗力を風車の主たる回転力とするサボニウス型又はパドル型などの抗力型と、ブレードに働く揚力の回転方向成分を風車の主たる回転力とするダリウス型又は垂直翼型などの揚力型とが知られている。
【０００４】
垂直軸抗力型風車は、回転静止状態および回転状態で風を受けることにより、ブレードに抗力が生じ、この抗力による回転力によって回転運動を開始し、回転を継続するようになっており、比較的低速で回転することが可能である。しかし、その一方で、垂直軸抗力型風車は、周速比（ブレードの回転速度と風速の比）が１となると、風車をそれ以上に回すモーメントが発生せず、風速が上がっても、それ以上の回転数が得られず、発電効率が悪いという問題がある。
【０００５】
また、垂直軸揚力型風車は、回転状態で風を受けることにより、ブレードに揚力の回転方向成分が生じ、この揚力の回転方向成分による回転力によって回転を継続するようになっている。そのため、周速比が１以上の場合に風車の空力特性が良くなり、回転数が増大して、高い発電効率を得ることができる。しかし、その一方で、垂直軸揚力型風車は、周速比が１以下の場合に風車の空力特性が悪くなり、風車を回すモーメント（回転力）が小さくなってしまい、特に、回転静止状態では風を受けてもブレードに働く揚力の回転方向成分が生じないため、回転力が得られないという問題がある。
【０００６】
そこでこのような問題を改善するために、抗力と揚力とを利用する風車が開発されている。例えば、特許文献１には、垂直軸揚力型風車において、ブレードに開閉可能なフラップを設け、低速回転時にはフラップを開き、フラップで風を受けて発生した抗力により回転を補助し、回転数の上昇に伴いフラップを閉じるようにしたものが記載されている。また、例えば、特許文献２には、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車を一方向にのみ回転力を伝達するワンウエイクラッチを介して連結し、低速回転時には垂直軸抗力型風車の駆動トルクを垂直軸揚力型風車に伝達し、垂直軸揚力型風車の回転速度が垂直軸抗力型風車の回転速度を超えた時に連結が切り離されるようにしたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２０２５０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の風車では、強風時に垂直軸揚力型風車が過回転となるため、速度制御機構や強力なブレーキが必要になるという問題があった。また、ブレーキ破損時には、垂直軸揚力型風車が過回転により破損してしまう恐れもあった。更に、特許文献１に記載の風車では、フラップの開閉に電力が必要であるという問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、弱風での起動性を向上させ、かつ、強風での過回転を抑制することができる複合風車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】
【００１０】
本発明の複合風車は、垂直軸揚力型風車と、垂直軸抗力型風車と、これら垂直軸揚力型風車と、垂直軸抗力型風車とについて、垂直軸揚力型風車の回転数が垂直軸抗力型風車の回転数よりも小さい弱風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結し、垂直軸揚力型風車の回転数が過回転数よりも小さくかつ垂直軸抗力型風車の回転数よりも大きい中風時にトルクが伝達されないようにそれらを切離し、垂直軸揚力型風車の回転数が過回転数以上の強風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結する連結・切離し部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の複合風車によれば、弱風時には、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車とをトルクが伝達するように連結させるので、垂直軸抗力型風車の起動性を利用して垂直軸揚力型風車を回転させることができる。また、中風時には、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車をトルクが伝達しないように切離させるので、垂直軸抗力型風車により垂直軸揚力型風車の回転が阻害されず、垂直軸揚力型風車を高速回転させて発電を行うことができる。更に、強風時には、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車とをトルクが伝達するように連結させるので、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車の回転差を利用して垂直軸揚力型風車を減速させ、垂直軸揚力型風車の過回転を抑制しつつ、発電を行うことができる。
【００１２】
よって、垂直軸揚力型風車の弱風での起動性を向上させることができると共に、強風での過回転を抑制することができる。従って、強風でも垂直軸揚力型風車を停止させずに発電を行うことができ、トータルでの発電効率を向上させることができる。また、強風時のブレーキ故障による過回転及び破損を防止することができる。
【００１３】
また、周縁部に磁石が配設された第１磁力カップリングディスクと第２磁力カップリングディスクとを対向配置し、その間に外周部に磁石が配設された磁力軸を回転可能に配設し、磁力軸を移動させて、磁力軸が第１磁力カップリングディスク及び第２磁力カップリングディスクの周縁部に位置する時にはトルクを伝達し、中央部に位置する時にはトルクを伝達しないように制御するようにすれば、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車とを容易に連結し又は切離すことができる。
【００１４】
更に、風受板と磁力軸とを連結し、風受板にかかる風圧に応じて、磁力軸が第１磁力カップリングディスク及び第２磁力カップリングディスクの一周縁部から中央部を通って反対側の周縁部の方に移動するようにすれば、風力を利用して垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車の連結又は切離しを行うことができ、電力供給をせずに動作させることができる。
【００１５】
また、垂直軸揚力型風車の回転数を測定し、その回転数により弱風時、中風時、強風時を判断し、第１回転軸部と第２回転軸部とについて、トルクが伝達されるように連結し、又は、トルクが伝達されないように切離すようにすれば、垂直軸揚力型風車と垂直軸抗力型風車とを容易に連結し又は切離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る複合風車の全体構成を表す図である。
【図２】図１に示した垂直軸揚力型風車の断面構成を表す図である。
【図３】図１に示した垂直軸抗力型風車の断面構成を表す他の図である。
【図４】図１に示した連結・切離し部の外観構成を表す図である。
【図５】図４に示した連結・切離し部の断面構成を表す図である。
【図６】図４に示した連結・切離し部の動作を説明する図である。
【図７】垂直軸揚力型風車及び垂直軸抗力型風車の風速と回転数との関係を表す特性図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る複合風車の構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る複合風車１の全体構成を表すものである。図２は、図１に示した垂直軸揚力型風車１０の断面構成を表すものである。図３は、図１に示した垂直軸抗力型風車２０の断面構成を表すものである。図４は、図１に示した連結・切離し部３０の外観構成を表すもの、図５は、その断面構成を表すもの、図６は、その動作を説明するものである。図７は、垂直軸揚力型風車１０及び垂直軸抗力型風車２０の風速と回転数との関係を表すものである。
【００１９】
本発明の複合風車１は、垂直軸揚力型風車１０と、垂直軸抗力型風車２０と、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０との間でトルクが伝達されるようにそれらを連結し、又は、トルクが伝達されないようにそれらを切離す連結・切離し部３０とを備えている。
【００２０】
垂直軸揚力型風車１０は、風の方向に対して垂直に配設された第１回転軸部１１を有し、ブレード１２に働く揚力の回転力成分を主たる回転力とするものである。垂直軸揚力型風車１０としては、例えば、ダリウス型風車又は垂直翼型風車が挙げられ、いずれを用いることもできる。なお、本実施の形態では、垂直翼型風車を例に挙げて説明する。ブレード１２は、例えば、第１回転軸部１１に直交する面内で同一半径の円周方向に沿って間隔を開け、第１回転軸部１１と並行に複数設けられている。ブレード１２の第１回転軸部１１に直交する面内における断面形状は、例えば、流線形の翼型とされている。ブレード１２は、例えば、第１回転軸部１１から放射状に延びる支持ストラック１３の端部に配設され、風力によるブレード１２の回転は、支持ストラック１３を介して第１回転軸部１１に伝達されるようになっている。
【００２１】
垂直軸抗力型風車２０は、風の方向に対して垂直に配設された第２回転軸部２１を有し、ブレード２２に働く抗力を主たる回転力とするものである。垂直軸抗力型風車２０としては、例えば、サボニウス型風車、Ｓ 型風車、パドル型風車、又は、クロスフロー型風車が挙げられ、いずれを用いることもできる。なお、本実施の形態では、サボニウス型風車を例に挙げて説明する。ブレード２２は、例えば、円筒を縦半分に切って円周方向にずらした形を有している。ブレード２２は、例えば、円筒の長さ方向を第２回転軸部２１と平行にし、円筒の長さ方向の両端部に配設されたブレード支持板２３を介して第２回転軸部２１に配設されており、風力によるブレード２２の回転は、ブレード支持板２３を介して第２回転軸部２１に伝達されるようになっている。
【００２２】
垂直軸揚力型風車１０及び垂直軸抗力型風車２０の風速と回転数との関係は例えば図７示した通りである。垂直軸抗力型風車２０は弱風でも回転し、優れた始動性を有するが、垂直軸揚力型風車１０は弱風では回転せず、始動性に劣る。しかし、風速が早くなると、ある時点で、垂直軸揚力型風車１０の方が垂直軸抗力型風車２０よりも回転数が高くなり、高速で回転することが可能である。
【００２３】
連結・切離し部３０は、例えば、垂直軸揚力型風車１０の第１回転軸部１１と、垂直軸抗力型風車２０の第２回転軸部２１とを同軸上に配設し、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０との間に配設されている。連結・切離し部３０は、例えば、垂直軸揚力型風車１０と、垂直軸抗力型風車２０とについて、垂直軸揚力型風車１０の回転数が垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも小さい弱風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結し、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数よりも小さくかつ垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも大きい中風時にトルクが伝達されないようにそれらを切離し、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数以上の強風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結するものである。
【００２４】
連結・切離し部３０は、例えば、磁力カップリングを利用して構成することが好ましい。例えば、連結・切離し部３０は、第１回転軸部１１に配設された第１磁力カップリングディスク３１と、第２回転軸部２１に配設された第２磁力カップリングディスク３２と、第１磁力カップリングディスク３１と第２磁力カップリングディスク３２との間に配設された磁力軸３３と、磁力軸３３を移動させる移動手段３４とを有していることが好ましい。
【００２５】
第１磁力カップリングディスク３１は、例えば、円盤状であり、中央部において第１回転軸部１１に対して垂直に配設されている。第２磁力カップリングディスク３２も同様に、例えば、円盤状であり、中央部において第２回転軸部２１に対して垂直に配設されている。第１磁力カップリングディスク３１と第２磁力カップリングディスク３２とは、例えば、互いに対向するように配設されており、それらの対向面には、周縁部に磁石３１Ａ，３２Ａがそれぞれ配設されている。磁石３１Ａ，３２Ａは、例えば、それぞれ、第１磁力カップリングディスク３１又は第２磁力カップリングディスク３２の周縁に沿って円環状に、Ｓ極とＮ極が交互に配置されている。第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の対向面における中央部には、例えば、磁石は配設されていない。
【００２６】
磁力軸３３は、例えば、第１磁力カップリングディスク３１と第２磁力カップリングディスク３２とを連動させてトルクを伝達することができるようにするためのものである。磁力軸３３は、例えば、第１回転軸部１１及び第２回転軸部２１と直交する方向を回転軸として回転可能に配設され、外周部に磁石３３Ａが配設されている。磁石３３Ａは、例えば、回転方向に、Ｓ極とＮ極が交互に配置されている。
【００２７】
移動手段３４は、例えば、磁力軸３３をその回転軸方向に移動させて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の周縁部に位置する時にはトルクを伝達し、中央部に位置する時にはトルクを伝達しないように制御するものである。移動手段３４は、例えば、風を受ける風受板３４Ａと、風受板３４Ａと磁力軸３３とを連結する支持部材３４Ｂとを有していることが好ましい。風受板３４Ａは、例えば、風を受ける側が凹状に湾曲された板により構成されており、凹状側を支持部材３４Ｂの側にして配設されている。
【００２８】
支持部材３４Ｂは、例えば、風受板３４Ａにかかる風圧に応じて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の一周縁部から中央部を通って反対側の周縁部の方に移動するように支持するものである。支持部材３４Ｂは、例えば、第１磁力カップリングディスク及び第２磁力カップリングディスク３２を覆うカバー体３５に対して移動可能に配設されている。カバー体３５は、例えば、両端部が閉鎖された中空円管状であり、第１回転軸部１１及び第２回転軸部２１に対して回動可能に配設されていることが好ましい。また、支持部材３４Ｂは、例えば、磁力軸３３に配設された第１支持部３４Ｂ１と、風受板３４Ａに配設された第２支持部３４Ｂ２とを有している。第１支持部３４Ｂ１は、例えば、第２支持部３４Ｂ２に対して、第１回転軸部１１及び第２回転軸部２１と直交する方向を回転軸として回転可能に配設されている。
【００２９】
移動手段３４は、また、例えば、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の反対側の周縁部から一周縁部の方に移動する方向に付勢する付勢部材３４Ｃを有していることが好ましい。付勢部材３４Ｃは、例えば、風力に応じて第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の一周縁部から反対側の周縁部の方に移動させた磁力軸３３を、風力が弱まった時に、風力に応じて逆の方向に移動させるためのものである。付勢部材３４Ｃは、例えば、コイル状のつるまきばねにより構成することが好ましい。例えば、付勢部材３４Ｃの一方の端部が磁力軸３３に当接され、他方の端部がカバー体３５の支持部材３４Ｂが配設された側の内周面に当接されて、磁力軸３３が支持部材３４Ｂの側に移動すると、付勢部材３４Ｃが収縮して、磁力軸３３を反対側に付勢するように構成されていることが好ましい。
【００３０】
移動手段３４は、更に、風受板３４Ａの位置を風の方向に応じて調整する風向制御翼３４Ｄを有していることが好ましい。風向制御翼３４Ｄは、例えば、平板状であり、カバー体３５に対して配設され、カバー体３５から風受板３４Ａが配設された方向に伸長して設けられている。風受板３４Ａは、例えば、カバー体３５に配設されることにより、風の方向に応じて、第１回転軸部１１及び第２回転軸部２１に対して回動可能とされている。
【００３１】
この複合風車１は、垂直軸揚力型風車１０の回転数が垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも小さい弱風時には、例えば、図６（Ａ）に示したように、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の一周縁部に位置している。これにより、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とは、トルクが伝達されるように連結され、垂直軸抗力型風車２０が回転すると、第２磁力カップリングディスク３２が回転し、連動して磁力軸３３が回転し、連動して第１磁力カップリングディスク３１が回転し、垂直軸揚力型風車１０が回転する。よって、垂直軸抗力型風車２０の起動性を利用して垂直軸揚力型風車１０を回転させることができる。
【００３２】
また、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数よりも小さくかつ垂直軸抗力型風車２０の回転数よりも大きい中風時には、例えば、図６（Ｂ）に示したように、風受板３４Ａにかかる風圧に応じて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の中央部に移動する。これにより、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とは、トルクが伝達されないように切離され、それぞれ独立して回転する。よって、垂直軸揚力型風車１０は垂直軸抗力型風車２０により回転が阻害されず、高速回転することができる。
【００３３】
更に、垂直軸揚力型風車１０の回転数が過回転数以上の強風時には、例えば、図６（Ｃ）に示したように、風受板３４Ａにかかる風圧に応じて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の反対側の周縁部に移動する。これにより、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とは、トルクが伝達されるように連結され、第１磁力カップリングディスク３１と第２磁力カップリングディスク３２とは磁力軸３３を介して連動する。よって、垂直軸揚力型風車１０は垂直軸抗力型風車２０との回転差により減速し、過回転が抑制される。
【００３４】
また、風速が弱まると、磁力軸３３は、例えば、風受板３４Ａにかかる風圧に応じて、付勢部材３４Ｃにより、第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の反対側の周縁部から一周縁部の方に移動する方向に移動する。これにより、風速に応じて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の一周縁部、中央部、又は、反対側の周縁部に位置し、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とは、トルクが伝達されるように連結され、又は、トルクが伝達されないように切離される。
【００３５】
この複合風車１は、発電機を取り付けることにより、発電に用いることができる。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、弱風時には、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とをトルクが伝達するように連結させるので、垂直軸抗力型風車２０の起動性を利用して垂直軸揚力型風車１０を回転させることができる。また、中風時には、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０をトルクが伝達しないように切離させるので、垂直軸抗力型風車２０により垂直軸揚力型風車１０の回転が阻害されず、垂直軸揚力型風車１０を高速回転させて発電を行うことができる。更に、強風時には、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とをトルクが伝達するように連結させるので、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０の回転差を利用して垂直軸揚力型風車１０を減速させ、垂直軸揚力型風車１０の過回転を抑制しつつ、発電を行うことができる。
【００３７】
よって、垂直軸揚力型風車１０の弱風での起動性を向上させることができると共に、強風での過回転を抑制することができる。従って、強風でも垂直軸揚力型風車１０を停止させずに発電を行うことができ、トータルでの発電効率を向上させることができる。また、強風時のブレーキ故障による過回転及び破損を防止することができる。
【００３８】
また、周縁部に磁石３１Ａ，３２Ａが配設された第１磁力カップリングディスク３１と第２磁力カップリングディスク３２とを対向配置し、その間に外周部に磁石３３Ａが配設された磁力軸３３を回転可能に配設し、磁力軸３３を移動させて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の周縁部に位置する時にはトルクを伝達し、中央部に位置する時にはトルクを伝達しないように制御するようにすれば、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とを容易に連結し又は切離すことができる。
【００３９】
更に、風受板３４Ａと磁力軸３３とを連結し、風受板３４Ａにかかる風圧に応じて、磁力軸３３が第１磁力カップリングディスク３１及び第２磁力カップリングディスク３２の一周縁部から中央部を通って反対側の周縁部の方に移動するようにすれば、風力を利用して垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０との連結又は切離しを行うことができ、電力供給をせずに動作させることができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る複合風車２の構成を表すものである。この複合風車２は、連結・切離し部４０の具体的な構成が異なることを除き、第１の実施の形態に係る複合風車１と同様の構成を有している。
【００４１】
なお、連結・切離し部４０は、第１の実施の形態と同様に、例えば、垂直軸揚力型風車１０の第１回転軸部１１と、垂直軸抗力型風車２０の第２回転軸部２１とを同軸上に配設し、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０との間に配設されている。また、連結・切離し部４０は、第１の実施の形態と同様に、例えば、垂直軸揚力型風車１０と、垂直軸抗力型風車２０とについて、弱風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結し、中風時にトルクが伝達されないようにそれらを切離し、強風時にトルクが伝達されるようにそれらを連結するものである。
【００４２】
具体的には、連結・切離し部４０は、例えば、第１回転軸部１１に配設された第１連結部４１と、第２回転軸部２１に配設された第２連結部４２と、垂直軸揚力型風車１０の回転数を測定する回転数測定手段４３と、回転数測定手段４３により測定された回転数により弱風時、中風時、強風時を判断し、第１連結部４１と第２連結部４２とを相対的に移動させる制御手段４４とを有している。
【００４３】
第１連結部４１と第２連結部４２とは、例えば、互いに対向して、相対的に接近し又は離間することができるように配設されている。第１連結部４１及び第２連結部４２は、例えば、対向面に歯車が形成され、接近して歯車が組み合わされることにより連結するように構成されていてもよく、また、対向面が高い摩擦係数を有するように形成され、当接された時の摩擦により連結するように構成されてもよい。
【００４４】
回転数測定手段４３は、どのようなものでもよく、接触式でも非接触式でもよい。制御手段４４は、回転数測定手段４３により測定された回転数に応じて、第１連結部４１と第２連結部４２とを当接させることにより、垂直型揚力型風車１０と垂直型抗力型風車２０とについて、トルクが伝達されるように連結し、又は、第１連結部４１と第２連結部４２とを離間させることにより、垂直型揚力型風車１０と垂直型抗力型風車２０とについて、トルクが伝達されないように切離すようになっている。
【００４５】
このように構成しても、第１の実施の形態と同様に、垂直軸揚力型風車１０と垂直軸抗力型風車２０とを容易に連結し又は切離すことができる。
【００４６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、他の構成要素を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，２…複合風車、１０…垂直軸揚力型風車、１１…第１回転軸部、１２…ブレード、１３…支持ストラック、２０…垂直軸抗力型風車、２１…第２回転軸部、２２…ブレード、２３…ブレード支持板、３０…連結・切離し部、３１…第１磁力カップリングディスク、３１Ａ…磁石、３２…第２磁力カップリングディスク、３２Ａ…磁石、３３…磁力軸、３３Ａ…磁石、３４…移動手段、３４Ａ…風受板、３４Ｂ…支持部材、３４Ｂ１…第１支持部、３４Ｂ２…第２支持部、３４Ｃ…付勢部材、３４Ｄ…風向制御翼、３５…カバー体、４０…連結・切離し部、４１…第１連結部、４２…第２連結部、４３…回転数測定手段、４４…制御手段
【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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