(57)【要約】【課題】自然風の風速が時間帯や季節等によって変化しても、その風速に応じて効率的な発電を行うことができるマグナス型風力発電装置を提供すること。【解決手段】発電機構部３に回転トルクを伝達する水平回転軸５と、この水平回転軸５から略放射状に所要数配設された回転円柱７とを備え、各回転円柱７がこれら回転円柱７の軸周りに回転することで、各回転円柱７の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力Ｙにより水平回転軸５を回転させて発電機構部３を駆動させるマグナス型風力発電装置であって、回転円柱７の外周表面７’には、スパイラル条として形成された凸状部８が設けられ、この凸状部８により回転円柱７の外周表面７’に、少なくとも回転円柱７の軸と平行な空気流の流れ成分を発生させる構造を有し、凸状部８の形状を変更できる形状変更手段３１を有している。【選択図】図５
2009002263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機構部に回転トルクを伝達する水平回転軸と、該水平回転軸から略放射状に所要数配設された回転円柱とを備え、該各回転円柱がこれら回転円柱の軸周りに回転することで、該各回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力により前記水平回転軸を回転させて前記発電機構部を駆動させるマグナス型風力発電装置であって、
前記回転円柱の外周表面には、スパイラル条として形成された凸状部が設けられ、該凸状部により前記回転円柱の外周表面に、少なくとも該回転円柱の軸と平行な空気流の流れ成分を発生させる構造を有し、
前記凸状部の形状を変更できる形状変更手段を有していることを特徴とするマグナス型風力発電装置。
【請求項２】
前記回転円柱には、該回転円柱の基端部側の領域と、該回転円柱の先端部側の領域との少なくとも２つの領域が設けられ、該領域の少なくとも１つでは、前記形状変更手段によって前記凸状部の形状を変更できることを特徴とする請求項１に記載のマグナス型風力発電装置。
【請求項３】
前記回転円柱の先端部側の領域では、前記形状変更手段によって凸状部の形状を変更できることを特徴とする請求項２に記載のマグナス型風力発電装置。
【請求項４】
前記形状変更手段は、少なくとも加熱されることで形状が変形する変形部と、該変形部を加熱する加熱部と、で構成され、該変形部の変形力によって前記凸状部の形状が変更されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のマグナス型風力発電装置。
【請求項５】
前記形状変更手段は、流体の圧力によって前記凸状部の形状が変更されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のマグナス型風力発電装置。
【請求項６】
発電機構部に回転トルクを伝達する水平回転軸と、該水平回転軸から略放射状に所要数配設された回転円柱とを備え、該回転円柱の外周表面には、スパイラル条として形成された凸状部が設けられ、該凸状部により前記回転円柱の外周表面に、少なくとも該回転円柱の軸と平行な空気流の流れ成分を発生させる構造を有し、該各回転円柱がこれら回転円柱の軸周りに回転することで、該各回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力により前記水平回転軸を回転させて前記発電機構部を駆動させるマグナス型風力発電装置の制御方法であって、
自然風の風速を計測し、該計測された風速が所定以上の風速であることを条件として、前記回転円柱の外周表面から前記凸状部の先端部までの前記凸状部の実質的な高さを低くするように制御することを特徴とするマグナス型風力発電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力により水平回転軸を回転させて発電機構部を駆動させるマグナス型の風力発電装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水平回転軸に対して放射状に所要数配設した回転円柱を備え、駆動モータを駆動させることにより各回転円柱をその軸周りに回転させ、これらの回転する回転円柱に自然風が当たったときに、回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス効果による揚力により水平回転軸を回転させて、その水平回転軸の回転を発電機に伝達することで発電を行うマグナス型風力発電装置があり、この種のマグナス型風力発電装置は、回転円柱を高速で回転させるために、多くのエネルギーが消費されてしまい発電効率が悪い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、マグナス型風力発電装置における回転円柱の長手方向の全長に渡って、スパイラル条が、回転円柱の外周面に一体に巻き回して形設され、自然風や回転円柱の回転によって発生する回転円柱の表層の空気の動きとは別に、スパイラル条によって回転円柱の外周面に空気流動を発生させることで、マグナス揚力を増大させ、風力発電装置の発電効率を低風速域から比較的高風速域にかけて格段に上昇させたマグナス型風力発電装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４３６６３８６号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７／１７９３０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載のマグナス型風力発電装置にあっては、回転円柱にスパイラル条を設けることでマグナス揚力を増大させることができるが、そのスパイラル条は所定の形状で固定的に設けられているため、マグナス型風力発電装置に対して吹きつける自然風の風速が時間帯や季節等によって変化した際に、その風速に応じた効率的な発電が行えないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、自然風の風速が時間帯や季節等によって変化しても、その風速に応じて効率的な発電を行うことができるマグナス型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】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のマグナス型風力発電装置は、
発電機構部に回転トルクを伝達する水平回転軸と、該水平回転軸から略放射状に所要数配設された回転円柱とを備え、該各回転円柱がこれら回転円柱の軸周りに回転することで、該各回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力により前記水平回転軸を回転させて前記発電機構部を駆動させるマグナス型風力発電装置であって、
前記回転円柱の外周表面には、スパイラル条として形成された凸状部が設けられ、該凸状部により前記回転円柱の外周表面に、少なくとも該回転円柱の軸と平行な空気流の流れ成分を発生させる構造を有し、
前記凸状部の形状を変更できる形状変更手段を有していることを特徴としている。
この特徴によれば、マグナス型風力発電装置の設置された場所における自然風の風速が、時間帯や季節等によって変化しても、スパイラル条として形成された凸状部の形状を形状変更手段によって変更させて、自然風の風速に応じて適した凸状部の形状とすることができ、マグナス型風力発電装置による効率的な発電を行うことができる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載のマグナス型風力発電装置は、請求項１に記載のマグナス型風力発電装置であって、
前記回転円柱には、該回転円柱の基端部側の領域と、該回転円柱の先端部側の領域との少なくとも２つの領域が設けられ、該領域の少なくとも１つでは、前記形状変更手段によって前記凸状部の形状を変更できることを特徴としている。
この特徴によれば、回転円柱の基端部側及び先端部側のそれぞれの領域で、各領域の凸状部の形状を個別に変更でき、回転円柱における凸状部の形状の変更のヴァリエーションを広げることができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載のマグナス型風力発電装置は、請求項２に記載のマグナス型風力発電装置であって、
前記回転円柱の先端部側の領域では、前記形状変更手段によって凸状部の形状を変更できることを特徴としている。
この特徴によれば、回転円柱が水平回転軸を中心として回動されると、回転円柱の先端部側の周速度は、基端部側の周速度よりも速くなっており、その状態の回転円柱の先端部側には、基端部側よりも多くの空気流が当たるようになっている。そのため凸状部の形状を回転円柱の基端部側よりも先端部側の方を変更することで、回転円柱の先端部側の空気流を形状が変更された凸状部によって、効率よく回転円柱の軸と平行な空気の流れ成分を含んだ空気流とすることができる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載のマグナス型風力発電装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のマグナス型風力発電装置であって、
前記形状変更手段は、少なくとも加熱されることで形状が変形する変形部と、該変形部を加熱する加熱部と、で構成され、該変形部の変形力によって前記凸状部の形状が変更されることを特徴としている。
この特徴によれば、変形部の変形力をアクチュエータ力として用いることで、簡素な構成で凸状部の形状を変更できる形状変更手段を製作することができる。
【００１１】
本発明の請求項５に記載のマグナス型風力発電装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のマグナス型風力発電装置であって、
前記形状変更手段は、流体の圧力によって前記凸状部の形状が変更されることを特徴としている。
この特徴によれば、流体の圧力をアクチュエータ力として用いることで、簡素な構成で凸状部の形状を変更できる形状変更手段を製作することができる。
【００１２】
本発明の請求項６に記載のマグナス型風力発電装置の制御方法は、
発電機構部に回転トルクを伝達する水平回転軸と、該水平回転軸から略放射状に所要数配設された回転円柱とを備え、該回転円柱の外周表面には、スパイラル条として形成された凸状部が設けられ、該凸状部により前記回転円柱の外周表面に、少なくとも該回転円柱の軸と平行な空気流の流れ成分を発生させる構造を有し、該各回転円柱がこれら回転円柱の軸周りに回転することで、該各回転円柱の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力により前記水平回転軸を回転させて前記発電機構部を駆動させるマグナス型風力発電装置の制御方法であって、
自然風の風速を計測し、該計測された風速が所定以上の風速であることを条件として、前記回転円柱の外周表面から前記凸状部の先端部までの前記凸状部の実質的な高さを低くするように制御することを特徴としている。
この特徴によれば、マグナス型風力発電装置の設置された場所における自然風の風速が、過度に速くなる台風などの暴風の際に、スパイラル条として形成された凸状部の実質的な高さを制御することにより、凸状部に暴風が当たって回転円柱が過度に回転してしまうなど、暴風による悪影響が減少するとともに、マグナス風力発電装置が暴風により破壊されることも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るマグナス型風力発電装置及びその制御方法を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、マグナス揚力の説明図であり、図２は、実施例１におけるマグナス型風力発電装置を示す正面図であり、図３は、マグナス型風力発電装置を示す側面図であり、図４は、スパイラル条が設けられた回転円柱を示す一部破断正面図であり、図５は、図４における回転円柱を示すＡ−Ａ断面図であり、図６は、回転円柱の先端部側におけるスパイラル条の構成を示す斜視図であり、図７は、スパイラル条の起立状態を示す拡大断面図であり、図８は、スパイラル条の傾斜状態を示す拡大断面図であり、図９は、発電機構部及び回転円柱を示すブロック図であり、図１０は、副制御回路で行われるスパイラル条の高さ調整制御処理のフローチャートである。以下、図２及び図４の紙面手前側をマグナス型風力発電装置の正面側（前方側）とし、図３、図５、図７、図８の紙面右方側をマグナス型風力発電装置の正面側（前方側）として説明する。
【００１５】
一般的なマグナス揚力の発生メカニズムについて説明すると、図１の円筒形状を成す回転円柱Ｃの断面図に示すように、回転する回転円柱Ｃに当たった空気の流れは、図１のような回転円柱Ｃの回転方向（左回り）と空気流Ｎ０の向きでは、回転円柱Ｃの回転とともに上方に流れるようになり、このとき回転円柱Ｃの上方側を流れる空気が、回転円柱Ｃの下方側を流れる空気の速度よりも速く流れるので、回転円柱Ｃの上方側の負圧と下方側の正圧とで空気圧に差が生じるマグナス効果が生じるようになり、回転円柱Ｃには、空気の流れＮ０と垂直をなす方向にマグナス揚力Ｙ０が発生するようになっている。
【００１６】
図２及び図３に示す符号１は、本発明の適用されたマグナス型風力発電装置であり、このマグナス型風力発電装置１は、地面に起立された支台２の上部に、水平方向に旋回自在に軸支される発電機構部３を有しており、この発電機構部３は、内部に配置された鉛直モータ４を駆動させることで水平方向に旋回できるようになっている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、発電機構部３の正面側には、回転の軸心が水平方向を向く本実施例における水平回転軸としての回転体５が配置されており、この回転体５は図２を参照すると正面視で右回りに回転するように軸支されている。回転体５の正面側には、フロントフェアリング６が取り付けられており、回転体５の外周には、６本の略円筒形状の回転円柱７が放射状に配置されている。各々の回転円柱７は、これら回転円柱７の軸周りの予め決められた回転方向に回転自在に軸支されている。
【００１８】
図４に示すように、回転円柱７の外周表面７’には、回転円柱７の基端部から先端部までの全長に渡って、スパイラル（螺旋）状に形成された本実施例における凸状部としてのスパイラル条８が一体に巻き回して形成されており、このスパイラル条８は、回転円柱７の外周表面７’から突出するように略凸状に形成されている。また、この凸状スパイラル条８は、１つの回転円柱７の外周表面７’に６条設けられている。
【００１９】
更に、回転円柱７内部は空洞に形成され、その基端部には、後述するように回転円柱７の回転時に、回転円柱７の基端部から回転体５内に突出させた回転子２５ａを回転体５に当接させて発電を行う小型発電機２５が設けられている。この小型発電機２５で発電された電気は、同じく回転円柱７内部の基端部に設けられた小型バッテリー２６に蓄えられるようになっている。
【００２０】
また、回転円柱７の直径は、その基端部から先端部にかけて同径に形成されており、更に、回転円柱７の先端面には、回転円柱７の直径よりも大きな直径を有する円盤状のエンドキャップ９が取り付けられている。
【００２１】
所要幅、所要高さの６重螺旋をなすスパイラル条８は、回転円柱７の長手方向の全体に渡って設けられ、回転円柱７の先端側から見たときに右ネジ状の右螺旋状をなすように固着されている（図５参照）。
【００２２】
図３に示すように、発電機構部３の内部には、長手方向が水平方向を向く本実施例における水平回転軸としてのアウターシャフト１０が配置されており、アウターシャフト１０は発電機構部３内部に配置されたベアリング１１を介して垂直方向に回動自在に支持されている。このアウターシャフト１０の軸内は貫通されており、アウターシャフト１０の軸内には、インナーシャフト１２が挿設されている。
【００２３】
図３に示すインナーシャフト１２はアウターシャフト１０内部に配置されたベアリング１３を介して垂直方向に回動自在に軸支されている。アウターシャフト１０及びインナーシャフト１２は互いに独立して回動することができる。
【００２４】
図３に示すように、アウターシャフト１０の後端には、ギア１４が固着されており、このギア１４は、発電機構部３内の発電機１５に接続されているギア１６と係合されている。アウターシャフト１０の前端には、発電機構部３の外方に突出されており、このアウターシャフト１０の前端に回転体５が固着されている。
【００２５】
図３に示すように、インナーシャフト１２の後端は、アウターシャフト１０から突出されたギア１７が固着されており、このギア１７は、発電機構部３内の駆動モータ１８と連動されているギア１９と係合される。また、インナーシャフト１２の前端は、アウターシャフト１０から突出されており、このインナーシャフト１２の前端には、大径のベベルギア２０が固着されている。
【００２６】
図３に示す駆動モータ１８とギア１９との間には、駆動モータ１８の回転力を一方向に伝達するワンウェークラッチ２２が配置されており、ギア１９の回転によって駆動モータ１８に逆方向の回転力が加わっても、ワンウェークラッチ２２によって駆動モータ１８の逆回転を防止できるようになっている。更に、発電機構部３内部には、駆動モータ１８の起動用の電力を蓄えるバッテリー２３が配置されている。
【００２７】
マグナス型風力発電装置１の近傍には、周囲環境の風向や風速を観測する風向風速計２９が設置されている。この風向風速計２９は、観測（計測）した風向や風速などの各種気象データを外部アンテナ３０から電波によって送信するようになっている。また、マグナス型風力発電装置１の主制御回路２４には、風向風速計２９から送信された各種気象データを含む電波を受信できる主アンテナ２７が設けられており、風向風速計２９と主制御回路２４とは、無線通信を介して接続されている。
【００２８】
図９に示すように、主制御回路２４には、バッテリー２３と、発電機１５と、鉛直モータ４と、駆動モータ１８と、主アンテナ２７と、が接続されている。風向風速計２９から受信した各種気象データに基づいて、鉛直モータ４や駆動モータ１８は、マグナス型風力発電装置１の主制御回路２４によって制御されるようになっている。
【００２９】
図２に示すように、インナーシャフト１２に固着された大径のベベルギア２０は、アウターシャフト１０に固着された正面側の回転体５内部の中心に配置されるとともに、このベベルギア２０は前方側に向かって窄まるように配置されている。更に、この大径のベベルギア２０には、５つの小径のベベルギア２１が係合されており、５つの小径のベベルギア２１は、回転体５の外周に配置された６本の回転円柱７の基部に連結されている。
【００３０】
図３に示す発電機構部３内部の駆動モータ１８を駆動させるとインナーシャフト１２を介して駆動モータ１８の動力が大径のベベルギア２０に伝達され、このベベルギア２０に係合される５つの小径のベベルギア２１が回転され、各々のベベルギア２１に連結された５本の回転円柱７が、該回転円柱７の軸回りに回転されるようになっている。
【００３１】
マグナス型風力発電装置１を用いて発電する際には、先ず風向風速計２９によって風向きを検出し、検出した風向きのデータに基づいて主制御回路２４が鉛直モータ４を駆動させて、回転体５の正面側から風が当たるように、風向きに合わせて発電機構部３を旋回させる。すると図３に示すように、マグナス型風力発電装置１の正面側から自然風Ｎが当たるようになる。
【００３２】
そして、発電機構部３内部のバッテリー２３に蓄えられている起動用の電力を駆動モータ１８に供給し、駆動モータ１８を駆動させる。インナーシャフト１２及びベベルギア２０、２１を介して駆動モータ１８の動力が伝達され、各々の回転円柱７が回転しはじめる。各々の回転円柱７の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力Ｙによって、回転円柱７及び回転体５は、アウターシャフト１０を軸心として回転されるようになる。
【００３３】
図５を参照して回転円柱７の回転方向とスパイラル条８の巻き方について詳述すると、回転円柱７の先端側から見たときに、回転円柱７のスパイラル条８の巻き方が右ネジ状の右螺旋状をなす場合、回転円柱７の回転方向は左回りとなっている。スパイラル条８の巻き方向が回転円柱７の回転方向に対して逆向きとなっているため、図２及び図４に示すように、回転円柱７の外周表面７’を流れる空気を回転体５に近づく方向に向けて流すことができる。
【００３４】
図４に示すように、スパイラル条８が回転円柱７に施されることにより、回転円柱７の回転時に、スパイラル条８によって、空気の流れＦが発生する。この際、回転円柱７の外周表面７’に、自然風Ｎや回転円柱７と伴に回転する回転円柱７の表層の空気の動きとは別に、回転円柱７の軸と平行な空気の流れ成分Ｖ（ベクトル成分Ｖ）を発生させることができる。図２に示すように、この空気の流れ成分Ｖは、回転円柱７の先端側から回転体５（回転円柱７の基端側）に向けて流れるようになっている。
【００３５】
図４及び図５に示すように、回転円柱７の外周の空気流、すなわち回転円柱７の外周表面７’に空気流動Ｆを発生させることで、自然風Ｎと、回転円柱７と伴に回転する回転円柱７の表層の空気の動きとで形成される三次元的な空気流が形成される。
【００３６】
そして図５に示すように、各々の回転円柱７の回転と風力との相互作用で生じるマグナス揚力Ｙが増大される。ここで言うスパイラル条８で与えられる空気の流れＦは、全てが回転円柱７の軸と平行な方向を向いている必要はなく、少なくとも回転円柱７の軸と平行なベクトル成分Ｖがあれば充分効果がある。発明者の１つの考察であるが、マグナス揚力Ｙが高まる理由として、回転円柱７に加わる負圧と正圧との差圧が高まる現象や、揚力発生面が拡大する現象等が発生していると考えられる。
【００３７】
また、エンドキャップ９を利用すると、マグナス効果が向上するようになっている。すなわちエンドキャップ９が回転円柱７の先端面に設けられることによって、このエンドキャップ９が空気流Ｆに好影響を与え、マグナス揚力Ｙの向上が見られる。
【００３８】
図３に示すように、回転体５が回転すると、アウターシャフト１０の後端に連結された発電機１５が駆動されて発電が行われる。更に、この回転円柱７の回転に基づいて、スパイラル条８による回転円柱７の軸方向への空気の流れが増大するので、回転円柱７のマグナス揚力Ｙが増大され、発電機１５を駆動するアウターシャフト１０の回転トルクが増大されるようになる。従って、マグナス型風力発電装置１の発電効率を上げることができるようになっている。
【００３９】
尚、発電機１５によって発電が開始されると、この発電された電力の一部を、回転円柱７を回転させるための駆動モータ１８に供給させて補助電力として利用でき、かつ次回の起動用の電力としてバッテリー２３に蓄えることもできる。
【００４０】
次に、本実施例のマグナス型風力発電装置１に用いられている凸状スパイラル条８について詳述する。先ず図５、図６、図７に示すように、スパイラル条８の形状は、断面視で略凸形状を成しており、このスパイラル条８の断面形状は、各々のスパイラル条８の長手方向全体に渡って同一になるように形成されている。また、図４に示すように、回転円柱７には、基端部側の領域Ｄ１と先端部側の領域Ｄ２の２つの領域Ｄ１，Ｄ２が設けられている。
【００４１】
この２つの領域のうち、回転円柱７の基端部側の領域Ｄ１のスパイラル条８は、その内部にポリカーボネート等の合成樹脂の材質で形成された骨部材（図示略）が設けられている。また、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２のスパイラル条８には、その内部に本実施例における形状変更手段としての複数の変形装置３１が等間隔に設けられている。これら変形装置３１や骨部材（図示略）の外方からシリコンやエラストマ等の断熱性を有するシート体３２が被覆され、回転円柱７の基端部から先端部にかけて一体的に繋がったスパイラル条８が形成されている。尚、シート体３２よって領域Ｄ１と領域Ｄ２の境界部分が滑らかになっている。
【００４２】
図６に示すように、変形装置３１は、板状の可塑性を持つエラストマ等の材質により構成された板体３３を有し、この板体３３は、その両面から本実施例の変形部としての第１及び第２変形ブラケット３４，３５で挟み込まれている。第１及び第２変形ブラケット３４，３５は、チタン・ニッケル合金や、鉄・マンガン・珪素合金等から形成されている。
【００４３】
また、板体３３の基部には、後述するように第１及び第２変形ブラケット３４，３５を変形させることで生じる板体３３の傾きを検出する角度センサ３６（凸状部の状態検出手段）が設けられている。この角度センサ３６が検出する板体３３の傾きに基づいて、後述するように、副制御回路３９は、スパイラル条８が傾斜状態なのか起立状態なのかを把握することができる。尚、板体３３と第１及び第２変形ブラケット３４，３５とは、互いの当接面同士が接着されている必要はなく、互いに摺接可能に当接し合っていればよい。
【００４４】
第１及び第２変形ブラケット３４，３５は、長片３４ａ，３４ｂと短片３４ｂ，３５ｂからなる断面視で略Ｌ字形状に形成されており、短片３４ｂ，３５ｂが外周表面７’に螺着されることで、第１及び第２変形ブラケット３４，３５が回転円柱７に固定されている。
【００４５】
また、第１及び第２変形ブラケット３４，３５は、所定の温度（変態点）以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った形状記憶合金で形成されている。尚、形状記憶合金には、チタンやニッケルの合金や、鉄−マンガン−ケイ素合金などの様々な材質で構成できる。
【００４６】
第１変形ブラケット３４の長片３４ａには、通電させることで熱が発生する本実施例における加熱部としての第１ヒータ３７が設けられている。この第１ヒータ３７は、第１変形ブラケット３４の幅と同じ幅になっている。第２変形ブラケット３５の長片３５ａにも、第１ヒータ３７と同一構成の本実施例における加熱部としての第２ヒータ３８が設けられている。第１及び第２ヒータ３７，３８は、通電されることによって発熱するようになっており、その発熱温度は、少なくとも第１及び第２変形ブラケット３４，３５が元の形状に回復するために必要な温度以上となっている。
【００４７】
第１変形ブラケット３４には、図８に示すように、スパイラル条８の傾斜状態、すなわち回転円柱７の回転方向と逆の方向に長片３４ａが傾斜されるように形状が記憶されている。また、第２変形ブラケット３５には、図７に示すように、スパイラル条８の起立状態、すなわち回転円柱７の外周表面７’から半径方向に突出するように長片３５ａが起立されるように形状が記憶されている。
【００４８】
そのため第１ブラケット３４が第１ヒータ３７によって加熱されると、スパイラル条８は傾斜状態となり、第２変形ブラケット３５が第２ヒータ３８によって加熱されるとスパイラル条８は起立状態となる。このように第１及び第２変形ブラケット３４，３５の変形力を利用して、スパイラル条８の断面形状を変更することができる。
【００４９】
尚、本実施例では、回転円柱７において形状変更可能なスパイラル条８の範囲は、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２となっており、回転円柱７の基端部側の領域Ｄ１の範囲では、スパイラル条８の形状は変更できないようになっている。このように形状変更可能なスパイラル条８の範囲を限定することで、スパイラル条８の内部に配置される変形装置３１の配設数を少なくすることができ、風力発電装置１の製造コストを低減できる。
【００５０】
第１及び第２ヒータ３７，３８から延設される配線や、角度センサ３６から延設される配線は、回転円柱７の外周表面７’に形成された貫通孔（図示略）を介して回転円柱７の内部に導入されて副制御回路３９に接続される。
【００５１】
図９に示すように、副制御回路３９には、変形装置３１を構成する第１及び第２ヒータ３７，３８や角度センサ３６の他に、主制御回路２４に接続された主アンテナ２７から送信される風速データを含んだ電波を受信する副アンテナ２８が設けられている。また、副制御回路３９には、小型発電機２５や小型バッテリー２６が接続されて電力が供給されるようになっており、回転円柱７の外部からの電力供給がなくても、副制御回路３９及び変形装置３１が作動するようになっている。尚、本実施例では、５本の回転円柱７のそれぞれに同一構成の副制御回路３９や変形装置３１が配置されている。
【００５２】
本実施例のマグナス型風力発電装置１では、自然風Ｎの風速が１４ｍ／ｓ未満の平穏風の場合には、図７に示すように、回転円柱７の領域Ｄ２のスパイラル条８は起立状態となり、スパイラル条８の実質的な高さＬ（突出長）は高くなる。また、自然風Ｎの風速が１４ｍ／ｓ以上の強風の場合には、図８に示すように、回転円柱７の領域Ｄ２のスパイラル条８は傾斜状態となり、スパイラル条８の実質的な高さＬ（突出長）は低くなる。このスパイラル条８の起立状態及び傾斜状態の切り替えは、前述した変形装置３１によって行われるようになっている。
【００５３】
次に、本実施例における変形装置３１を用いて回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２のスパイラル条８の突出長、すなわち回転円柱７の外周表面７’からスパイラル条８の先端部までの実質的な高さＬを調整する制御処理について説明する。
【００５４】
図９に示すように、風向風速計２９では、所定時間毎に自然風Ｎの風速を計測しており、この計測した風速データを無線通信にて主制御回路２４に送っている。風速データを受信した主制御回路２４は、各々の回転円柱７に設けられた副制御回路３９に向かって風速データを同時に送信する。
【００５５】
図１０に示すように、副制御回路３９では、Ｓａ０１のステップにおいて、主制御回路２４から送信された風速データを受信する。そして、Ｓａ０２のステップにおいて、副制御回路３９は、受信した風速データに基づいて自然風Ｎの風速が所定の風速以上か否かを判定する。尚、本実施例において、Ｓａ０２のステップにて判定される所定の風速の設定値は、約１４ｍ／ｓとなっている。自然風Ｎの風速が所定の風速以上であれば、Ｓａ０３のステップに進み、自然風Ｎの風速が所定の風速未満であれば、Ｓａ０５のステップに進む。
【００５６】
Ｓａ０３のステップにおいて、副制御回路３９は、変形装置３１の板体３３基端部に設けられた角度センサ３６からの信号に基づいて、スパイラル条８が傾斜状態か否かを判定する。スパイラル条８が傾斜状態であれば処理を終了し、スパイラル条８が傾斜状態で無ければＳａ０４のステップに進む。
【００５７】
Ｓａ０４のステップにおいて、副制御回路３９は、第１ヒータ３７に所定時間通電を行う。第１ヒータ３７の発熱に伴って第１変形ブラケット３４が加熱され、図８に示すように、スパイラル条８が傾斜状態となってスパイラル条８の実質的な高さＬが低くなる。尚、第１ヒータ３７に対する通電時間は、第１変形ブラケット３４が元の形状に回復して、スパイラル条８が傾斜状態となるために充分な時間となっている。そして、所定時間経過後に第１ヒータ３７に対する通電が終了する。
【００５８】
このようにスパイラル条８の高さＬを低くすることで、例えば、スパイラル条８に対して追い風となる回転円柱７の揚力発生側（図５の上方側）のスパイラル条８に、強風（自然風Ｎ）が当たることで回転円柱７が過度に回転する虞がなくなる。また、例えば、スパイラル条８に対して向い風となる回転円柱７の非揚力発生側（図５の下方側）のスパイラル条８に、強風（自然風Ｎ）が当たることで回転円柱７の回転に抵抗が加わり、回転円柱７の回転が妨げられる虞もなくなる。
【００５９】
Ｓａ０５のステップにおいて、副制御回路３９は、変形装置３１の板体３３基端部に設けられた角度センサ３６からの信号に基づいて、スパイラル条８が起立状態か否かを判定する。スパイラル条８が起立状態であれば処理を終了し、スパイラル条８が起立状態で無ければＳａ０６のステップに進む。
【００６０】
Ｓａ０６のステップにおいて、副制御回路３９は、第２ヒータ３８に所定時間通電を行う。第２ヒータ３８の発熱に伴って第２変形ブラケット３５が加熱され、図７に示すように、スパイラル条８が起立状態となってスパイラル条８の実質的な高さＬが高くなる。尚、第２ヒータ３８に対する通電時間は、第２変形ブラケット３５が元の形状に回復して、スパイラル条８が起立状態となるために充分な時間となっている。そして、所定時間経過後に第２ヒータ３８に対する通電が終了する。
【００６１】
以上、本実施例におけるマグナス型風力発電装置１では、スパイラル条８の断面形状を変更できる形状変更手段としての変形装置３１を有していることで、マグナス型風力発電装置１の設置された場所における自然風Ｎの風速が、時間帯や季節等によって変化しても、スパイラル条８の断面形状を変形装置３１によって変更させて、自然風Ｎの風速に応じて適したスパイラル条８の形状とすることができ、マグナス型風力発電装置１による効率的な発電を行うことができる。更に、マグナス型風力発電装置１が稼働中であっても、スパイラル条８の形状を変更できるため、自然風Ｎの風速が変化し易い地域などでも、風速に応じて即座にスパイラル条８の形状を変更できる。
【００６２】
また、回転円柱７には、回転円柱の基端部側の領域Ｄ１と、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２との少なくとも２つの領域Ｄ１，Ｄ２が設けられ、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２では、変形装置３１によってスパイラル条８の形状を変更できる。回転円柱７が回転体５中心として回転されると、回転円柱７の先端部側の周速度は、基端部側の周速度よりも速くなっており、その状態の回転円柱７の先端部の領域Ｄ２には、その基端部の領域Ｄ１よりも多くの空気流が当たるようになっている。そのためスパイラル条８の形状を回転円柱７の基端部側よりも先端部側の方を変更することで、回転円柱７の先端部側の空気流を形状が変更されたスパイラル条８によって、効率よく回転円柱７の軸と平行な空気の流れ成分Ｖを含んだ空気流Ｆとすることができる。
【００６３】
尚、本実施例における周速度とは、回転円柱７が回転体５を中心として回転した際に、回転円柱７の回転数と、回転の中心である回転体５からの距離に比例する速度であり、回転円柱７の基端部よりも先端部の方が、その周速度が速くなっている。
【００６４】
尚、本実施例では、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ２の範囲内のスパイラル条８がその形状を変更するようになっているが、スパイラル条８が２つの領域Ｄ１，Ｄ２の全てに渡ってその形状を変更できるようにしてもよい。更に、回転円柱７の領域を３つや４つ或いはそれ以上の領域に区分けして、各々の領域のスパイラル条８の形状をそれぞれ変更できるように制御してもよい。回転円柱７のそれぞれの領域で、各領域のスパイラル条８の形状を個別に変更でき、回転円柱７におけるスパイラル条８の形状の変更のヴァリエーションを広げることができる。
【００６５】
また、変形装置３１は、少なくとも加熱されることで形状が変形する変形部としての第１及び第２変形ブラケット３４，３５と、第１及び第２変形ブラケット３４，３５を加熱する加熱部としての第１及び第２ヒータ３７，３８と、で構成され、第１及び第２変形ブラケット３４，３５の変形力をアクチュエータ力として用いることで、スパイラル条８の形状が変更されるため、簡素な構成でスパイラル条８の形状を変更できる変形装置３１（形状変更手段）を製作することができる。
【００６６】
また、自然風Ｎの風速を計測し、計測された風速が所定以上の風速であることを条件として、回転円柱７の外周表面７’からスパイラル条８の先端部までのスパイラル条８の実質的な高さＬを低くするように制御することで、マグナス型風力発電装置１の設置された場所における自然風Ｎの風速が、時間帯や季節等によって変化しても、マグナス型風力発電装置１による効率的な発電を行うことができる。
【００６７】
尚、本実施例では、自然風Ｎが所定の風速である風速１４ｍ／ｓの強風になった際に、スパイラル条８の形状を傾斜状態に変更するようにしているが、所定の風速は風速１４ｍ／ｓに限らず、例えば、所定の風速が３０ｍ／ｓの暴風になった際に、スパイラル条８の形状を傾斜状態に変更するようにしてもよく、このようにすれば、マグナス型風力発電装置１の設置された場所における自然風Ｎの風速が、過度に速くなる台風などの暴風の際に、スパイラル条８の実質的な高さＬを制御して、スパイラル条８に暴風が当たって回転円柱７が過度に回転してしまうなど、暴風による悪影響を減少させることができ、マグナス風力発電装置１が暴風により破壊されることも防止できる。更に尚、風速１４ｍ／ｓを１次設定風速とし、風速３０ｍ／ｓを２次設定風速して、この２つの設定風速に基づいてスパイラル条８の形状を適宜変更するようにしてもよい。
【００６８】
尚、本実施例では、各回転円柱７内に小型発電機２５と小型バッテリー２６が配置され、この小型発電機２５と小型バッテリー２６から副制御回路３９に電力が供給されるとともに、発電機構部３内に配置される主制御回路２４と各回転円柱内に配置される副制御回路３９とが無線通信を介して接続されている。このようにすることで、回転円柱７など電気的に配線を行うことが困難な部位にも、変形装置３１等の制御部品を設けることができる。更に尚、このように無線を用いて風力発電装置の各部位を制御する方法は、マグナス型風力発電装置１に限らず、プロペラ型風力発電装置など回転機構の多い機械類に適用することができる。
【実施例２】
【００６９】
次に、実施例２に係るマグナス型風力発電装置１につき、図１１から図１４を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。図１１は、実施例２におけるスパイラル条４０，４０’が設けられた回転円柱７を示す一部破断正面図であり、図１２は、回転円柱７の先端部側におけるスパイラル条４０の構成を示す斜視図であり、図１３は、スパイラル条４０の高さＬを高くした状態を示す拡大断面図であり、図１４は、スパイラル条４０の高さＬを低くした状態を示す拡大断面図である。
【００７０】
図１１に示すように、実施例２における回転円柱７は、回転円柱７の基端部側の領域Ｄ３と、回転円柱７の先端部側の領域Ｄ４とに区分されている。回転円柱７の先端部側の領域Ｄ４におけるスパイラル条４０は、複数の本実施例における凸状部としての突出板４１が連設されることにより構成されている。また、回転円柱７の基端部側の領域Ｄ３におけるスパイラル条４０’は、各々のスパイラル条４０’が合成樹脂等の材質で一体的に形成されている。
【００７１】
図１２に示すように、スパイラル条４０を構成する突出板４１は、その端部が隣り合う突出板４１の端部に当接された状態で連設されている。そのため突出板４１同士の間に隙間が生じず、効率よく空気の流れ成分Ｖを含んだ空気の流れＦを発生させることができる（図１１参照）。
【００７２】
回転円柱７の外周表面７’には、突出板４１が配置される位置に、回転円柱７の内部に向かって貫通されたスリット４３が形成されている。突出板４１は回転円柱７の内部からスリット４３を挿通して外方に突出されている。尚、スリット４３には、端縁に沿ってパッキン５０が設けられており、回転円柱７内部に雨水等が浸入しないようになっている。また、回転円柱７の内部には、本実施例における形状変更手段としての突出装置４４が設けられている。
【００７３】
図１２及び図１３に示すように、突出装置４４は、取付金具４９によって回転円柱７に螺着されており、この取付金具４９には、側面視で略コ字形状のフレーム４５が螺着されている。フレーム４５は、取付金具４９に固定される長片４５ａと、長片４５ａの上下端部から延びる短片４５ｂ，４５ｂからなり、短片４５ｂ，４５ｂには、貫通孔４５ｃが形成されている。
【００７４】
フレーム４５の貫通孔４５ｃには、突出板４１に固着されたシャフト４６が挿通されており、このシャフト４６の中央部には、貫通孔４５ｃの直径よりも大きな直径を有する円盤部４６ａが設けられている。このシャフト４６の円盤部４６ａを挟んで、本実施例における変形部及び加熱部としての第１及び第２コイル４７，４８が配置されている。
【００７５】
この第１及び第２コイル４７，４８は、形状記憶合金で形成されるとともに、第１及び第２コイル４７，４８は、副制御回路３９に接続されており、第１及び第２コイル４７，４８は、通電されることで自ら発熱するようになっている。
【００７６】
図１４に示すように、第１コイル４７には、上下方向に伸長された形状が記憶されている。第１コイル４７に通電して発熱させると、第１コイル４７の変形力によってシャフト４６の円盤部４６ａが押圧され、突出板４１が回転円柱７の内方に収納される方向に移動する。
【００７７】
図１３に示すように、第２コイル４８には、上下方向に伸長された形状が記憶されている。第２コイル４８に通電して発熱させると、第２コイル４８の変形力によってシャフト４６の円盤部４６ａが押圧され、突出板４１が回転円柱７の外方に突出される方向に移動する。
【００７８】
尚、第１及び第２コイル４７，４８は弾性を有しており、例えば、一方のコイル４７が加熱により伸長した際に、その伸長に応じて他方のコイル４８は、速やかに収縮されるようになっている。このように突出装置４４は、第１及び第２コイル４７，４８が通電されることに応じて、突出板４１の実質的な高さＬ（突出長）、すなわちスパイラル条４０の高さＬ（突出長）を適宜変更できるようになっている。
【００７９】
本実施例におけるスパイラル条４０の高さＬの調整方法を詳述すると、自然風Ｎの風速が所定風速未満のときには、図１３に示すように、第１コイル４７は収縮された状態となっているとともに、第２コイルは伸長された状態となっている。このときスパイラル条４０の高さＬは高い状態となっている。
【００８０】
自然風Ｎの風速が所定風速以上となると、図１４に示すように、副制御回路３９が第１コイル４７に電力を供給して第１コイル４７を伸長させる。第１コイル４７が伸長されることによって、第１コイル４７は、シャフト４６の円盤部４６ａを回転円柱７の内方側に押し込み、第２コイル４８は円盤部４６ａに押し込まれることによってその長さが収縮され、突出板４１の高さＬが低くなる。
【００８１】
また、自然風Ｎの風速が所定風速未満に戻ると、副制御回路３９が第２コイル４８に電力を供給して第２コイル４８を伸長させる。第２コイル４８が伸長されることによって、第２コイル４８は、シャフト４６の円盤部４６ａを回転円柱７の外方側に押し出し、第１コイル４７は円盤部４６ａに押し込まれることによってその長さが収縮され、突出板４１の高さＬが元の高さまで高くなる。
【００８２】
尚、突出板４１の高さＬが変更される際に、突出板４１は、その端部同士が互いに擦り合さるように移動され、そのため突出板４１同士の間に隙間が生じないようになっている。
【００８３】
尚、突出装置４４の長片４５ａの長さを長く形成するとともに、第１コイル４７及び第２コイル４８の長さを長く形成して、突出板４１を完全に回転円柱７内部に収納するようにしてもよい。
【実施例３】
【００８４】
次に、実施例３に係るマグナス型風力発電装置１につき、図１５及び図１６を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。図１５は、実施例３におけるスパイラル条５１の高さＬを高くした状態を示す拡大断面図であり、図１６は、スパイラル条５１の高さＬを低くした状態を示す一部拡大断面図である。
【００８５】
図１５に示すように、実施例３における回転円柱７には、その外周表面７’に立設片５４，５４が形成されており、この立設片５４，５４間でスパイラル溝５３が形成されている。スパイラル溝５３内には、ゴム等の弾性材質で形成されて内部に空洞Ｈを有して管体状をなす本実施例における凸状部及び形状記憶手段としてのチューブ５２が配置されている。このチューブ５２の外面とスパイラル溝５３の内面とは接着剤等で接着されている。尚、本実施例における凸状部としてのスパイラル条５１は、立設片５４とチューブ５２により構成されている。
【００８６】
チューブ５２内の空洞Ｈには、本実施例における流体としても空気が充填されている。また、チューブ５２は回転円柱７の内部に設けられた本実施例における形状変更手段としてのエアコンプレッサ（図示略）に接続されており、このエアコンプレッサを副制御回路３９が制御することにより、チューブ５２内の空気圧を適宜変化させることができる。
【００８７】
副制御回路３９は、自然風Ｎの風速が所定風速以上である場合に、図１６に示すように、チューブ５２内の空気圧を低下させることで、チューブ５２を収縮させてスパイラル条５１の実質的な高さＬ（突出長）を低くするようになっている。また、副制御回路３９は、自然風Ｎの風速が所定風速未満である場合に、図１５に示すように、チューブ５２内の空気圧を上昇させることで、チューブ５２を膨張させてスパイラル条５１の高さＬ（突出長）を高くするようになっている。尚、チューブ５２が立設片５４，５４同士の間に配置されているため、チューブ５２が膨張する際に、チューブ５２が回転円柱７の外方に向かって膨張するようになっている。
【００８８】
本実施例では、形状変更手段が流体（空気）の圧力によってスパイラル条５１の形状が変更できるチューブ５２によって構成され、流体（空気）の圧力をアクチュエータ力として用いることで、簡素な構成でスパイラル条５１の形状を変更できる形状変更手段を製作することができる。
【００８９】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、前記実施例１では、変形装置３１に加熱部としての第１及び第２ヒータ３７，３８、変形部として形状記憶合金により形成された第１及び第２ブラケット３４，３５を用いたが、第１及び第２ブラケット３４，３５を形成する材質は形状記憶合金に限ることなく、変形部を２種類の熱膨張率の違う金属板を張り合わせたバイメタルを用いて形成し、このバイメタルを第１及び第２ヒータ３７，３８で加熱することで熱膨張率を利用してスパイラル条８の起立状態と傾斜状態を制御してもよい。
【００９１】
また、前記実施例１では、自然風Ｎの所定風速を基準としてスパイラル条８の起立状態と傾斜状態を切り換えるように制御していたが、例えば、自然風Ｎの風力階級に応じてスパイラル条８の傾斜状態を段階的に変更してもよいし、回転円柱７に複数の領域を設け、風力階級に応じて、スパイラル条８が傾斜状態となる回転円柱７の領域を変更してもよい。
【００９２】
また、前記実施例１では、回転円柱７内部に小型発電機２５，小型バッテリー２６を設けて副制御回路３９を作動させているが、発電機構部３内のバッテリー２３から各回転円柱７に配線を行って、主制御回路２４から直接的に副制御回路３９に電力を供給するようにしてもよく、更に、配線によって主制御回路２４から直接的に副制御回路３９に制御信号等を送ってもよい。
【００９３】
また、前記実施例１では、風速データが風向風速計２９から主制御回路２４を中継して副制御回路３９に送信されているが、主制御回路２４を中継せずに、風速データを風向風速計２９から直接的に副制御回路３９送信するようにしてもよい。
【００９４】
また、前記実施例２では、形状記憶合金で形成されたコイル４７，４８を用いた突出装置４４によって、スパイラル条４０を構成する突出板４１の高さＬを変更していたが、コイル４７，４８の代わりに油圧アクチュエータや電磁アクチュエータなどを用いて突出板４１の高さＬを変更してもよい。
【００９５】
また、前記実施例３では、立設片５４，５４間に形成されるスパイラル溝５３にチューブ５２を収納しているが、その他にも、立設片５４，５４の回転円柱７の半径方向の端面に伸縮性を有するゴム材等を接着させて、エアコンプレッサによってスパイラル溝５３内の空洞Ｈ内の空気圧を制御することで、スパイラル条５１の形状を変更するようにしてもよい。
【００９６】
また、前記実施例３では、チューブ５２内に気体である空気を充填して、エアコンプレッサによってチューブ５２内の空気圧を変化させていたが、水やオイルなどの液体をチューブ５２内に充填して、この液体の圧力を変化させることで、チューブ５２を膨張若しくは収縮させてスパイラル条５１の形状を変更するようにしてもよい。
【００９７】
また、前記実施例では、自然風Ｎの風速が所定風速よりも速い場合にスパイラル条８，４０，５１の形状を変更してスパイラル条８，４０，５１に当たる自然風Ｎの影響を少なくしているが、自然風Ｎの風速が所定風速よりも遅い場合に、スパイラル条８，４０，５１の形状を変更して、より多くのマグナス揚力Ｙが発生するようにしてもよい。
【００９８】
また、前記実施例では、回転円柱７の直径が変更されずに、スパイラル条８，４０，５１の高さＬ（突出長）が変更されることで、スパイラル条８，４０，５１の形状を変更しているが、例えば、スパイラル条８，４０，５１の突出長を一定とし、回転円柱７の直径が縮径することで、相対的にスパイラル条８，４０，５１の高さＬ（突出長）が変更されるようにしてもよい。
【００９９】
また、前記実施例では、形状変更手段によってスパイラル条８，４０，５１の高さＬが変更されるようになっているが、形状変更手段によってスパイラル条８，４０，５１の断面形状や、スパイラル条８，４０，５１の向きや、スパイラル条８，４０，５１の条数や、スパイラル条８，４０，５１の傾き角度（リード角）や、スパイラル条８，４０，５１の硬さなどの性質が変更されるようにしてもよい。
【０１００】
尚、回転円柱７に複数条（実施例１では６条）設けられた全てのスパイラル条８の形状を形状変更手段によって変更させなくてもよく、そのうちの少なくとも１条のスパイラル条８の形状が形状変更手段によって変更されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明のマグナス型風力発電装置によれば、大型風力発電から家庭用の小型風力発電に及んで活用できるようになり、風力発電業界に多大に貢献するようになる。更に、本発明のマグナス型の揚力発生メカニズムを、ロータ船、ロータビークル等に利用すれば、乗物における運動効率も向上すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】マグナス揚力の説明図である。
【図２】実施例１におけるマグナス型風力発電装置を示す正面図である。
【図３】マグナス型風力発電装置を示す側面図である。
【図４】スパイラル条が設けられた回転円柱を示す一部破断正面図である。
【図５】図４における回転円柱を示すＡ−Ａ断面図である。
【図６】回転円柱の先端部側におけるスパイラル条の構成を示す斜視図である。
【図７】スパイラル条の起立状態を示す拡大断面図である。
【図８】スパイラル条の傾斜状態を示す拡大断面図である。
【図９】発電機構部及び回転円柱を示すブロック図である。
【図１０】副制御回路で行われるスパイラル条の高さ調整制御処理のフローチャートである。
【図１１】実施例２におけるスパイラル条が設けられた回転円柱を示す一部破断正面図である。
【図１２】回転円柱の先端部側におけるスパイラル条の構成を示す斜視図である。
【図１３】スパイラル条の高さを高くした状態を示す拡大断面図である。
【図１４】スパイラル条の高さを低くした状態を示す拡大断面図である。
【図１５】実施例３におけるスパイラル条の高さを高くした状態を示す拡大断面図である。
【図１６】スパイラル条の高さを低くした状態を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１                マグナス型風力発電装置
３                発電機構部
５                回転体（水平回転軸）
７                回転円柱
７’              外周表面
８                スパイラル条（凸状部）
１０              アウターシャフト（水平回転軸）
１５              発電機
２４              主制御回路
２９              風向風速計
３１              変形装置（形状変更手段）
３４              第１変形ブラケット（変形部）
３５              第２変形ブラケット（変形部）
３６              角度センサ
３７              第１ヒータ（加熱部）
３８              第２ヒータ（加熱部）
４０，４０’      スパイラル条
４１              突出板（凸状部）
４４              突出装置（形状変更手段）
４７              第１コイル（変形部，加熱部）
４８              第２コイル（変形部，加熱部）
５１              スパイラル条（凸状部）
５２              チューブ（凸状部，形状変更手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009002263.tif 000013
【図１２】
2009002263.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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