(57)【要約】【課題】強風時でも羽根の破損を生じることなく、風力の大きさに応じて高い出力が得られる小型の風力発電装置を提供する。【解決手段】保持台板上に支持された水平回転軸１０、水平回転軸に取着された複数枚の回転翼１６からなる翼車、回転のエネルギを電気エネルギに変換する小型発電機、伝動機構および方向舵の役割をなす尾翼を備える。水平回転軸１０の回転動力によって回転子が回転させられる小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃを複数台設置し、小型発電機の界磁巻線に励磁電流を流す励磁回路５６ａ、５６ｂ、５６ｃを制御するコントローラ６０ａ、６０ｂ、６０ｃを設け、風速状態に応じて小型発電機の励磁回路を制御し小型発電機の稼働台数を変える。【選択図】図６
2017002795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材に水平姿勢でかつ回転自在に支持された回転軸と、
この回転軸に取着され風の力を受けて回転軸と一体的に回転する翼車と、
回転のエネルギを電気エネルギに変換する発電機と、
前記回転軸の回転動力を前記発電機の回転子に伝達する伝動機構と、
前記回転軸を風向に沿わせるように水平面内で回動させる向き調整機構と、
を備えた風力発電装置において、
前記回転軸の回転動力によって回転子が回転させられる発電機を複数台設置し、その各発電機の界磁巻線に励磁電流を流す励磁回路をそれぞれ制御する制御手段を設け、この制御手段により、風速状態に応じて各発電機の励磁回路をそれぞれ制御し稼働する発電機の台数を変えるようにしたことを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、風の力により翼車を回転させて、その回転のエネルギを電気エネルギに変換する小型の風力発電装置に関し、特に、弱風から強風までその風速状態に応じた大きさの電力を取り出すことができる風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の風力発電装置としては、従来から様々な種類や各種型式のものが提案され製作されている。例えば、風力が大きくなっても翼車の回転数の増大を抑えることによって強風による羽根の破損を防止できるようにした小型の風力発電装置が提案されている。この風力発電装置は、水平回転軸、この水平回転軸に取着された翼車、水平回転軸の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機、水平回転軸の回転動力を発電機の回転子に伝達する伝動機構および方向舵を備えており、水平回転軸に固定カラーを固着するとともに、水平回転軸に対し摺動自在に可動カラーを取着し、固定カラーに複数本の風上側取付棒を放射状に固着するとともに、可動カラーに複数本の風下側取付棒を放射状にかつ風上側取付棒と角度位置をずらして固着し、各風上側取付棒とそれに対応する各風下側取付棒との間にそれぞれ羽根を張設して、前記翼車が構成されている。そして、風力が大きいほど風上側取付棒から風下側取付棒が離間しかつ風上側取付棒と風下側取付棒との角度位置のずれが小さくなるように、固定カラーに対して可動カラーが移動および回動する機構となっている（例えば、特許文献１参照。）。また、低風速から高風速までの広い風速範囲で発電効率を高めることができるようにするため、発電機の出力を、変圧比を変えて整流器に供給する変圧比可変の変圧器を設け、強風時に変圧器の出力を下げる変圧比に制御し、低風速時に変圧器の出力を上げる変圧比に制御するようにした中小型風力発電装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５０９６３３号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１０２２９４号公報（第３−４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された風力発電装置は、強風による羽根の破損を防止することができるとともに、風力が変化してもほぼ一定の電気エネルギを効率的に得ることができる、といった利点を有している。その一方で、強風時に、羽根の破損を防止できるようにするべく翼車の回転数の増大を抑えるようにするため、風力発電装置の出力も抑えられることとなる。また、特許文献２に開示された風力発電装置は、低風速から高風速までの広い風速範囲で発電効率を高めることができる、といった利点を有している。その一方で、強風時には変圧器の出力を下げる変圧比に制御するようにするため、風力発電装置の出力は抑えられることとなる。また、一般的に、従来の小型風力発電装置では、自然風速が高まるのに比例して発電機のロータ（回転子）の回転数が上がり、出力が高くなる。この場合において、自然風速としては２ｍ／ｓ〜３５ｍ／ｓ位が想定されているが、風速が大きくなり過ぎてロータの回転数が所定値以上になると、羽根の破損を防止するため、電気的な抵抗により羽根の回転にブレーキが掛かるようになっていた。このため、風力エネルギの取出し効率が悪い、といった問題点がある。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、特に、強風時でも羽根の破損を生じることなく、風力の大きさに応じて高い出力を得ることができる小型の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】
【０００６】
この発明では、上記課題を達成する手段として、風の力によって回転する１つの翼車の回転軸に対して複数台の発電機を連設し、風力に応じて稼働する発電機の数を変えるように、すなわち、弱風時には発電機を１台だけ稼働させ、強風時には複数台の発電機を稼働させるように制御するようにした。
すなわち、請求項１に係る発明は、保持部材に水平姿勢でかつ回転自在に支持された回転軸と、この回転軸に取着され風の力を受けて回転軸と一体的に回転する翼車と、回転のエネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記回転軸の回転動力を前記発電機の回転子に伝達する伝動機構と、前記回転軸を風向に沿わせるように水平面内で回動させる向き調整機構とを備えた風力発電装置において、前記回転軸の回転動力によって回転子が回転させられる発電機を複数台設置し、その各発電機の界磁巻線に励磁電流を流す励磁回路をそれぞれ制御する制御手段を設け、この制御手段により、風速状態に応じて各発電機の励磁回路をそれぞれ制御し稼働する発電機の台数を変えるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明に係る風力発電装置においては、制御手段により風速状態に応じて各発電機の励磁回路がそれぞれ制御され、風力が小さいときは、１台の発電機の界磁巻線だけに励磁電流が流されて、その発電機が稼働する。このとき、他の発電機の界磁巻線には電流が流れないので、その発電機の回転子は、回転軸の回転に対して摩擦力以外に負荷を掛けることなく、回転軸と一体的に回転する。そして、風力が大きくなると、その風速状態に応じて、２台目の発電機の界磁巻線にも電流が流されて、１台目の発電機と共に２台目の発電機も稼働する。これにより、２台の発電機からの出力が得られ、例えば、１ｋＷ出力の発電機が２台設置されておれば、最大で２ｋＷの発電能力を持つことになる。一方、２台目の発電機が稼働することにより、その回転子を介して回転軸に対し負荷が掛かることにより、回転軸の回転が抑えられる。この結果、翼車の回転が抑えられ、強風時における羽根（回転翼）の破損が防止される。また、発電機が３台設置されている場合においては、さらに風力が大きくなると、同様にして、３台の発電機が稼働することにより、より大きい発電能力を持つことになるとともに、強風時における羽根の破損が有効に防止されることとなる。
したがって、この発明に係る風力発電装置を使用すると、強風時でも羽根の破損を生じることなく、風力の大きさに応じて高い出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、風力発電装置の側面図である。
【図２】図１に示した風力発電装置を風上側から見た正面図である。
【図３】図１に示した風力発電装置の一部である小型発電機および伝動機構を示す側面図である。
【図４】図１に示した風力発電装置の一部を示す側面図である。
【図５】図１に示した風力発電装置の一部である尾翼部分を示す平面図である。
【図６】図１に示した風力発電装置の制御系を模式的に示すブロック図である。
【図７】図１に示した風力発電装置の動作状態を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の別の実施形態を示し、風力発電装置の一部である小型発電機および伝動機構を示す側面図である。
【図９】図８に示した風力発電装置を風上側から見た、図８のIX−IX矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に側面図を示すように、この風力発電装置は、作動時に風の方向に沿う水平回転軸１０を備えた水平軸型の装置であって、水平回転軸１０に翼車１２が取着されており、翼車１２は、風を受けて水平回転軸１０と一体的に回転するようになっている。
【００１０】
翼車１２は、水平回転軸１０に固着された主翼保持部材１４、および、この主翼保持部材１４に放射状にかつ円周方向に等配して保持された複数枚、図示例のものでは８枚の回転翼１６から構成されている。主翼保持部材１４には、図４に示すように、回転翼１６に対応して８個の支持孔１８（図４には２個だけ図示している）が、円周方向に等配されてそれぞれ半径方向に穿設されている。回転翼１６は、主翼保持部材１４の支持孔１８に挿着されて水平回転軸１０と直交する方向に延びる枢軸部２０、および、この枢軸部２０に一体的に固設された薄板部２２から構成されている。薄板部２２は、アルミニウム材料、プラスチック材料などにより、枢軸部２０が同一面内に含まれるように平面状に形成されており、裏面側に補強材２４が装着されている。この薄板部２２は、水平回転軸１０に沿った方向に流れる風に対して斜めに交差するように配置される。
【００１１】
水平回転軸１０は、図３に示すように、保持台板２６の上面に固設された一対の軸受２８、２８によって回転自在に支持され、保持台板２６により軸受２８を介して片持ち式に水平姿勢で保持されている。保持台板２６は、下面側に回転支軸３０が一体的に垂設されており、回転支軸３０は、支柱３２の軸心部に形設された支持孔３４に回動自在に嵌挿されている。そして、保持台板２６は、支柱３２の上端部に水平姿勢で保持され、鉛直軸周りに自由回転するようになっている。
【００１２】
保持台板２６上には、回転のエネルギを電気エネルギに変換する複数台、この実施形態では３台の小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃが水平回転軸１０の軸線方向に連ねて設置されている。これらの小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃの各回転子は、水平回転軸１０の回転動力によってそれぞれ回転させられる。また、保持台板２６上には、回転動力を伝達するためのギヤボックス３８が固設されており、小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃの各回転子とギヤボックス３８の出力軸とがそれぞれ連結されている。保持台板２６上には、そのほか、ブレーキホイール４０、カップリング４２、連結軸４４、軸受４６などが設置されている。そして、保持台板２６の上面側はカバー４８で覆蓋され、保持台板２６とカバー４８からなるケーシング内に軸受２８、小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、ギヤボックス３８などが収納される。
【００１３】
水平回転軸１０の後端部には、方向舵の役割をなす尾翼５０が取り付けられている。尾翼５０は、図５に平面図を示すように、上下にそれぞれ一対ずつ設けられており、一対の尾翼５０、５０が「く」の字形をなしその連接部側が前方を向くように配置されている。尾翼５０は尾翼保持部材５２に固着され、尾翼保持部材５２は、尾翼５０が水平回転軸１０と共回りしないように軸受部材５４を介し水平回転軸１０に対して自由回転可能に保持されている。したがって、尾翼５０の作用により、水平回転軸１０を風向に沿わせるように、支柱３２に対して保持台板２６が水平面内で回動するようになっている。
【００１４】
この風力発電装置は、図６に示すように、小型発電機３６ｂ、３６ｃの各電磁石（界磁石）の界磁巻線にそれぞれ励磁電流を流して小型発電機３６ｂ、３６ｃを駆動させる励磁回路５６ｂ、５６ｃを備えており、また、ブレーキホイール４０の電磁コイルに電流を流してブレーキホイール４０を作動させる制動回路５８を備えている。また、この装置は、小型発電機３６ｂ、３６ｃの励磁回路５６ｂ、５６ｃならびにブレーキホイール４０の制動回路５８をそれぞれ制御するコントローラ６０ｂ、６０ｃ、６２を備えている。さらに、この装置は、小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃから出力された電力をそれぞれ変換するＡＣ／ＤＣコンバータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、および、ＡＣ／ＤＣコンバータ６４ａ、６４ｂ、６４ｃを経て直流に変換された電圧をそれぞれ計測する電圧計６６ａ、６６ｂ、６６ｃを備えている。そして、電圧計６６ａ、６６ｂ、６６ｃから出力される電圧信号がコントローラ６０ｂ、６０ｃ、６２にそれぞれ送られ、コントローラ６０ｂ、６０ｃ、６２により、入力された電圧の大きさと予め設定された電圧値とがそれぞれ比較され、電圧の大きさに応じて小型発電機３６ｂ、３６ｃの励磁回路５６ｂ、５６ｃおよび制動回路５８がそれぞれ制御され、稼働する小型発電機の台数が変わるとともに、ブレーキホイール４０が作動および停止するように回路構成されている。
【００１５】
次に、上記したような構成を備えた風力発電装置における動作について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
風力発電装置の運転が開始され、その設置場所において風が吹くと、尾翼５０の作用により、保持台板２６が支柱３２に対して水平面内で回動し、水平回転軸１０の軸線方向を風の流れに沿わせ翼車１２の前面側が風上に向いた姿勢となる。そして、風の力によって翼車１２が水平回転軸１０と共に回転する。装置の運転が開始されると、第１の小型発電機３６ａが稼働状態となり（ＳＴ１）、水平回転軸１０の回転動力がギヤボックス３８等を経て第１の小型発電機３６ａの回転子に伝達され、第１の小型発電機３６ａにより回転のエネルギが電気エネルギに変換されて電力が発生する。このとき、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの各界磁巻線には電流が流れていないので、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの各回転子は、水平回転軸１０の回転に対して摩擦力以外に負荷を掛けることなく水平回転軸１０と一体的に回転する。
【００１６】
風力が大きくなると、翼車１２の回転翼１６の受ける力が大きくなり、水平回転軸１０の回転数が上がる。これに伴い、第１の小型発電機３６ａから出力される電力が大きくなり、出力電圧が高くなる。そして、第１の電圧計６６ａからコントローラ６０ｂに信号として入力される電圧Ｖａと予め設定された電圧値、例えば２５０Ｖといった電圧値とが比較され（ＳＴ２）、電圧Ｖａが２５０Ｖを超えたときには、コントローラ６０ｂからの制御信号により、励磁回路５６ｂによって第２の小型発電機３６ｂの界磁巻線に電流が流され、第１の小型発電機３６ａと共に第２の小型発電機３６ｂが稼働状態となる（ＳＴ３）。これにより、水平回転軸１０の回転動力が第１、第２の小型発電機３６ａ、３６ｂの各回転子に伝達され、２台の小型発電機３６ａ、３６ｂにより回転のエネルギが電気エネルギに変換されて電力が発生する。このとき、第３の小型発電機３６ｃの界磁巻線には電流が流れていないので、第３の小型発電機３６ｃの回転子は、水平回転軸１０の回転に対して負荷を掛けることなく水平回転軸１０と一体的に回転する。
【００１７】
２台の小型発電機３６ａ、３６ｂが駆動している状態から風力がより大きくなると、翼車１２の回転翼１６の受ける力がより大きくなって、水平回転軸１０の回転数がより上がる。これに伴い、第２の小型発電機３６ｂから出力される電力が大きくなり、出力電圧が高くなる。そして、第２の電圧計６６ｂからコントローラ６０ｃに信号入力される電圧Ｖｂと予め設定された電圧値、例えば２５０Ｖといった電圧値とが比較され（ＳＴ４）、電圧Ｖｂが２５０Ｖを超えたときには、コントローラ６０ｃからの制御信号により、励磁回路５６ｃによって第３の小型発電機３６ｃの界磁巻線に電流が流され、第１、第２の小型発電機３６ａ、３６ｂと共に第３の小型発電機３６ｃも稼働状態となり（ＳＴ５）、３台の小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃの全てが稼働状態となる。
【００１８】
一方、２台の小型発電機３６ａ、３６ｂが駆動している状態で、風力が少し弱まって、水平回転軸１０の回転数が下がり、第１の電圧計６６ａからコントローラ６０ｂに信号入力される電圧Ｖａと電圧値２５０Ｖとが比較され（ＳＴ６）、電圧Ｖａが２５０Ｖ以下になったときには、コントローラ６０ｂからの制御信号により、励磁回路５６ｂによる第２の小型発電機３６ｂの界磁巻線への電流が遮断される。これにより、第２の小型発電機３６ｂが稼働を停止し（ＳＴ７）、第１の小型発電機３６ａだけが稼働状態を維持する。このとき、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの界磁巻線には電流が流れていないので、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの回転子が水平回転軸１０に対して負荷を掛けることはない。
【００１９】
３台の小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃが稼働している状態から風力がさらに大きくなると、翼車１２の回転翼１６の受ける力がさらに大きくなって、水平回転軸１０の回転数がさらに上がる。これに伴い、第３の小型発電機３６ｃから出力される電力が大きくなり、出力電圧が高くなる。そして、第３の電圧計６６ｃからコントローラ６２に信号入力される電圧Ｖｃと予め設定された電圧値、例えば２５０Ｖといった電圧値とが比較され（ＳＴ８）、電圧Ｖｃが２５０Ｖを超えたときには、コントローラ６２からの制御信号により、制動回路５８によってブレーキホイール４０の電磁コイルに電流が流され、ブレーキホイール４０が作動する（ＳＴ９）。このブレーキホイール４０は、第３の電圧計６６ｃからコントローラ６２に信号入力される電圧Ｖｃが２５０Ｖ以下になるまで作動し（ＳＴ１０）、電圧Ｖｃが２５０Ｖ以下になると作動停止する（ＳＴ１１）。
【００２０】
一方、３台の小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃが稼働している状態で、風力が少し弱まって、水平回転軸１０の回転数が下がり、第２の電圧計６６ｂからコントローラ６０ｃに信号入力される電圧Ｖｂと電圧値２５０Ｖとが比較され（ＳＴ１２）、電圧Ｖｂが２５０Ｖ以下になったときには、コントローラ６０ｃからの制御信号により、励磁回路５６ｃによる第３の小型発電機３６ｃの界磁巻線への電流が遮断される。これにより、第３の小型発電機３６ｃが稼働を停止し（ＳＴ１３）、第１、第２の２台の小型発電機３６ａ、３６ｂだけが稼働状態を維持する。このとき、第３の小型発電機３６ｃの界磁巻線には電流が流れていないので、第３の小型発電機３６ｃの回転子が水平回転軸１０に対して負荷を掛けることはない。この状態からさらに風力が弱まって、水平回転軸１０の回転数が下がり、第１の電圧計６６ａからコントローラ６０ｂに信号入力される電圧Ｖａと電圧値２５０Ｖとが比較され（ＳＴ６）、電圧Ｖａが２５０Ｖ以下になったときには、コントローラ６０ｂからの制御信号により、励磁回路５６ｂによる第２の小型発電機３６ｂの界磁巻線への電流が遮断される。これにより、第２の小型発電機３６ｂが稼働を停止し（ＳＴ７）、第１の小型発電機３６ａだけが稼働状態を維持する。このとき、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの界磁巻線には電流が流れていないので、第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃの回転子が水平回転軸１０に対して負荷を掛けることはない。
【００２１】
小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃで得られた電力は、例えば、バッテリに一時的に蓄えられ、インバータを介して６０Ｈｚまたは５０Ｈｚの周波数および１００Ｖの電圧に変換されて一般家庭で使用されたり、インバータを介し回生インバータを通じて電力会社へ供給されたりする。
【００２２】
上記した実施形態では、３台の小型発電機３６ａ、３６ｂ、３６ｃを水平回転軸１０の軸線方向に連ねて設置しているが、図８および図９に、複数台の小型発電機を水平回転軸の軸線周りに配置した実施形態を示す。図８および図９において、図３で使用した符号と同一符号を付した構成部品は、図３について説明したものと同一機能を有する同一部品を示す。
【００２３】
翼車が取着された水平回転軸１０にカップリング４２、ギヤボックス３８および連結軸４４を介して連結され軸受ユニット７０に一端側が支持された駆動水平回転軸７２に、大径の駆動歯車７４が固着されている。駆動水平回転軸７２の周りに複数本、図示例では３本の従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃが、駆動水平回転軸７２とそれぞれ平行にかつ円周方向に等配されて設置されており、各従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃは、一対の軸受ユニット７０、７８によって回転自在に支持されている。各従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃには、駆動歯車７４と噛合する小径の従動歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃがそれぞれ固着されている。駆動歯車７４と従動歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃとのギヤ比は、例えば５／１に設定される。そして、各従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃに、小型発電機８２ａ、８２ｂ、８２ｃの回転子がそれぞれ連結されている。
【００２４】
このような構成を備えた風力発電装置において、風力を受けて回転する翼車と共に水平回転軸１０が回転すると、水平回転軸１０の回転動力がカップリング４２、ギヤボックス３８および連結軸４４を経て駆動水平回転軸７２に伝達され、駆動水平回転軸７２が回転する。駆動水平回転軸７２が回転すると、その回転動力が、駆動水平回転軸７２に固着された駆動歯車７４から３個の従動歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃを経て３本の従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃにそれぞれ伝達され、各従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃがそれぞれ回転する。このとき、従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃは、駆動歯車７４と従動歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃとのギヤ比に応じて、駆動水平回転軸７２の回転数よりも大きい回転数で回転することになる。従動軸７６ａ、７６ｂ、７６ｃが回転すると、その回転動力が３台の小型発電機８２ａ、８２ｂ、８２ｃの回転子に伝達される。そして、第１の小型発電機８２ａにより回転のエネルギが電気エネルギに変換されて電力が発生する。この場合において、上記した風力発電装置の第２、第３の小型発電機３６ｂ、３６ｃと同様に、制御回路によって第２、第３の小型発電機８２ｂ、８２ｃの稼働状態を制御し、風力の大きさに応じて、稼働する小型発電機８２ａ、８２ｂ、８２ｃの台数を変える。これにより、第２、第３の小型発電機８２ｂ、８２ｃの回転子が駆動水平回転軸７２に対して余分な負荷を掛けることなく、風力の大きさに応じた大きさの出力電圧を取り出すことができる。
【００２５】
なお、上記した実施形態では、風速状態の変化を小型発電機からの出力電圧により検知し、出力電圧値を、予め設定された電圧値と比較して、稼働させる小型電動機の台数を変えるようにしているが、風速状態の変化を水平回転軸の回転数あるいは風速計で計測された風速により検知し、水平回転軸の回転数あるいは風速を、予め設定された数値と比較するなどして、稼働させる小型電動機の台数を変えるようにしてもよい。小型発電機の台数も、３台に限らず、２台あるいは４台以上であってもよい。また、小型発電機における固定子と回転子との配置は、回転子の外側に固定子を配置したインナーロータ型式、カップ状の回転子の内部に固定子を配置したアウターロータ型式のいずれであってもよいし、励磁し制御するのは、固定子、回転子のいずれであってもよい。さらに、水平回転軸の回転動力を小型発電機に伝達する伝動機構や駆動水平回転軸の回転動力を従動軸に伝達する伝導機構、制御回路構成、方向舵の機構、小型発電機、ギヤボックス、軸受などを収納するケーシングの構造、ケーシングの鉛直軸周りの自由回転機構なども、上記した実施形態のものに限定されない。また、台風時や突風時などに回転翼の破損を防止する対策として、電気的な抵抗により翼車の回転にブレーキを掛ける安全回路や、風の進行方向（風上側）から見える回転翼の見掛け上の面積が小さくなる安全機構などを併せて具備するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明に係る風力発電装置は、比較的に小規模の事業所や施設などで風力発電を行う場合に好適であり、場合によっては一般家庭における小出力発電にも利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００２７】
１０  水平回転軸
１２  翼車
１４  主翼保持部材
１６  回転翼
２２  薄板部
２６  保持台板
２８、４６  軸受
３０  回転支軸
３２  支柱
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ  小型発電機
３８  ギヤボックス
４２  カップリング
４４  連結軸
４８  カバー
５０  尾翼
５６ｂ、５６ｃ  励磁回路
５８  制動回路
６０ｂ、６０ｃ、６２  コントローラ
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  電圧計
７０、７８  軸受ユニット
７２  駆動水平回転軸
７４  駆動歯車
７６ａ、７６ｂ、７６ｃ  従動軸
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ  従動歯車
【図１】
2017002795.tif 000003
【図２】
2017002795.tif 000004
【図３】
2017002795.tif 000005
【図４】
2017002795.tif 000006
【図５】
2017002795.tif 000007
【図６】
2017002795.tif 000008
【図７】
2017002795.tif 000009
【図８】
2017002795.tif 000010
【図９】
2017002795.tif 000011