JP2003021046A

JP2003021046A - 風力発電装置

Info

Publication number: JP2003021046A
Application number: JP2001207919A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 晃司佐藤; Masahisa Otake; 雅久大竹
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】工場や一般家屋の敷地などに設置した場合で
も危険性が少なく人や動物に安全な風力発電装置を提供
する。【解決手段】風力発電装置１は風力により回転可能な
風車５と、この風車５の回転により発電を行う発電機３
とを備える。風車の近傍にセンサ７を設ける。センサは
風車の所定範囲内へ物体が侵入した場合にその物体を感
知する。センサの出力に基づいて風車の回転を制御する
制御装置を設ける。センサが風車の所定範囲内へ物体が
侵入したことを感知した場合、制御装置は風車を停止さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風力により回転可
能な回転体と、この回転体の回転により発電を行う発電
機とを備えた風力発電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、原子力エネルギーを利用して発電
（電気エネルギーの生産）を行なうことは危険性が大き
なことから世界的に敬遠されつつある。また、原子力ほ
ど危険性が少ないと考えられる火力発電による電気エネ
ルギーの生産は、酸性雨や二酸化炭素による温暖化現象
などの環境破壊から地球を守るという気運の高まりもあ
るため、これもまた敬遠されてきている。そこで、環境
破壊から少しでも地球を守るためのクリーンな電気エネ
ルギーの生産方法として酸性雨や二酸化炭素を排出しな
い水力発電もあるが、水力発電はダムによる生態系の環
境破壊もあり、やはり敬遠されがちであった。

【０００３】そこで、係る酸性雨や二酸化炭素の増加に
よる温暖化現象などの環境破壊、或いは、ダムによる生
態系の環境破壊を伴わないクリ−ンなエネルギーとし
て、太陽光発電装置や風力発電装置が注目視されてきて
いる。しかし、現在では太陽光発電装置の生産コストは
依然高く、また、風力発電は発電装置が大き過ぎて一般
への普及は未だ遅れているのが現状である。

【０００４】ここで、このような従来の風力発電装置１
００を図１８に示す。図１８に示した風力発電装置１０
０は、土台に頑丈に設置された柱１０１の上部に水平に
円筒形の発電機１０２を設けると共に、この発電機１０
２に設けられた回転軸１０３に、長尺板状のプロペラ羽
根１０５を複数枚（この場合３枚）備えた風車（回転
体）１０４を取り付けて構成されている。そして、自然
の風がプロペラ羽根１０５に当たることによりその風力
で風車１０４が回転し、当該風車１０４の回転力で発電
機１０２の回転軸１０３を回転させて発電を行い、電気
エネルギーの生産を行うものである。

【０００５】尚、１０７はベアリング、１０６は方向翼
で、方向翼１０６が風を受けるとベアリング１０７が回
転して風車１０４は風が吹いてくる方向に向くよう構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな風車１０４のプロペラ羽根１０５に人や動物が触れ
ると損傷を受ける危険性がある。そのため、このような
風力発電装置１００はどうしても人や動物が容易に接近
できないような僻地や高所に設置される場合が多い。そ
こで、工場や一般家屋の敷地などに設置でき、然も、人
や動物が接近しても危険性が少なく安全な風力発電装置
の開発が望まれていた。

【０００７】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、工場や一般家屋の敷地など
に設置した場合でも危険性が少なく人や動物に安全な風
力発電装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の風力発電
装置は、風力により回転可能な回転体と、該回転体の回
転により発電を行う発電機とを備えたものであって、前
記回転体の近傍における所定範囲内への物体の侵入を感
知可能なセンサと、該センサの出力に基づいて前記回転
体の回転を制御する制御装置を備え、前記センサが物体
の侵入を感知した場合、前記制御装置は前記回転体を停
止させるものである。

【０００９】また、請求項２の発明の風力発電装置は、
上記において、前記制御装置は、前記センサが物体の侵
入を感知した場合、前記発電機の出力を短絡させて前記
回転体を停止させるものである。

【００１０】また、請求項３の発明の風力発電装置は、
上記各発明において、前記制御装置は、前記センサが物
体を感知しなくなった場合に、前記回転体の停止制御を
解除するものである。

【００１１】また、請求項４の発明の風力発電装置は、
上記各発明において、前記センサは複数設けられている
ものである。

【００１２】本発明によれば、風力発電装置の回転体の
近傍における所定範囲内への物体の侵入を感知可能なセ
ンサと、このセンサの出力に基づいて回転体の回転を制
御する制御装置を備え、センサが物体の侵入を感知した
場合、制御装置は回転体を停止させるようにしたので、
例えば人や動物などが接近できるような場所に風力発電
装置を設置した場合にも、それらが回転体に接近したと
きには、回転体の回転を停止させて人などが回転体によ
って怪我を負う不都合を未然に回避することができるよ
うになる。これにより、例えば工場或いは一般家屋の敷
地内に風力発電機を設置することができるようになり、
クリ−ンな風力エネルギーを用いた発電システムの普及
に貢献することができるようになるものである。

【００１３】請求項２の発明によれば、上記に加えて制
御装置は、センサが物体の侵入を感知した場合、発電機
の出力を短絡させて回転体を停止させるので、格別な機
械的摩擦によって停止させる停止装置を用いること無く
回転体を停止させることができるようになる。これによ
り、そのような停止装置の摩耗に対するメンテナンスも
不要となり、風力発電装置の保守管理作業を著しく簡素
化することができるようになるものである。

【００１４】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて制御装置は、センサが物体を感知しなくなった場合
に、回転体の停止制御を解除するようにしたので、回転
体から物体が離れ、充分安全が確保されてから回転体を
回転させることが可能となる。これにより、人などに危
害が及ぶ危険性をより確実に回避できるようになると共
に、自動的に回転体の停止は解除されるので、操作性も
向上し、停止により発電能力自体に及ぶ悪影響も最小限
とすることができるようになるものである。

【００１５】請求項４の発明によれば、上記各発明に加
えてセンサを複数設けているので、例えば、回転体の周
囲に向けてセンサを設置すれば、回転体の全周どの方向
から接近した物体でも感知することができるようにな
る。これにより、風力発電装置の安全性を更に向上させ
ることができるようになるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用した一実施例の風
力発電装置１の斜視図、図２は本発明の風力発電装置１
の電気回路のブロック図をそれぞれ示している。実施例
の風力発電装置１は、従来同様土台に頑丈に設置され、
金属、或いは、コンクリートで構成された柱２と、この
柱２の上部に設けられた回動自在のベアリング２Ａと、
このベアリング２Ａ上に水平に設けられた円筒形の発電
機３と、この発電機３に取り付けられた回転体としての
風車５などから構成されている。

【００１７】上記発電機３には回転軸４が設けられてお
り、この回転軸４に風力によって回転する上記風車５が
取り付けられる。この風車５には長尺板状のプロペラ羽
根６・・・（この場合３枚）が放射方向に設けられてお
り、このプロペラ羽根６・・・が風力を受けて風車５は
回転する。そして、この風車５の回転によって発電機３
の回転軸４を回転させ、電気エネルギーを生産するよう
構成されている。

【００１８】発電機３の後部（風車５の反対側）には連
続して所定距離延在する支持部材８が設けられており、
この支持部材８の後端に方向翼９が立設されている。そ
して、方向翼９が風を受けると柱２に設けられたベアリ
ング２Ａが回転し、これによって、風車５は常時風が吹
いてくる方向に向くように構成されている。これによっ
て、プロペラ羽根６全体に最も効率よく風力を受けるこ
とができるように構成されている。

【００１９】また、本発明では風力発電装置１の柱２
に、人や動物などの物体を感知するためのセンサ７が設
けられている。このセンサ７は、例えば柱２の周囲に向
けて復数（本実施例では３個）設けられており、このセ
ンサ７によって風力発電装置１の周囲全体どの方向から
でも人や動物等が接近したことを感知できるように構成
されている。尚、センサ７は風車５の回転によって誤動
作しないものが用いられ、或いは、風車５の回転によっ
て誤動作しない場所に取り付けるものとする。

【００２０】このセンサ７は、風力発電装置１の周囲全
体の所定距離以内（例えば、風車５の直径の２倍乃至３
倍の距離の範囲内）に人や動物などが侵入した場合、当
該人や動物の存在を感知する。この場合、センサ７は温
度を感知して人や動物などを感知できる例えば赤外線セ
ンサなどにて構成されており、予め設定された風力発電
装置１からの所定距離以内に人や動物などが侵入し、そ
れらが存在する場合、その人や動物などの温度を感知し
て、風力発電装置１の所定範囲内に人や動物などが侵入
したことを感知するように構成されている。

【００２１】次に、図２において、発電機３には停止装
置１０が設けられており、停止装置１０は制御装置１４
に接続され、制御装置１４には商用交流電源１２、バッ
テリー１５、及び、負荷（電気的な負荷。この場合、看
板、表札、門灯、或いは、蛍光灯、冷蔵庫、エアコン、
テレビなど）１３が接続される。また、制御装置１４
は、センサ７の出力に基づいて停止装置１０を制御す
る。

【００２２】この場合制御装置１４には図示しない整流
回路が設けられており、発電機３で発電された電力は整
流されてバッテリー１５に充電されるように構成されて
いる。また、図示しないが制御装置１４にはインバータ
が設けられており、このインバータは、バッテリー１５
の出力を一般家庭で使用できる交流電力に変換して負荷
１３に供給するように構成されている。

【００２３】また、発電機３は回転して例えば三相交流
電力を生成するもので、図３に示す如くＵ相、Ｖ相、Ｗ
相の三相巻線を有している。停止装置１０はこの発電機
３の出力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を短絡して発電機３に大
きな負荷を与え、発電機３の回転を停止させることによ
って回転する風車５を停止させる。これによって、風が
吹いていても風車５が回転しないように構成されてい
る。

【００２４】この停止装置１０はリレースイッチにて構
成されており、発電機３のＷ相は停止装置１０の可動切
片１０Ａに接続され、Ｕ相は停止装置１０の端子１０Ｂ
に接続され、Ｖ相は停止装置１０の端子１０Ｃに接続さ
れている。そして、制御装置１４の制御によってバッテ
リー１５から停止装置１０に電力が供給されると、端子
１０Ｂ、１０Ｃから可動切片１０Ａが離れ、バッテリー
１５からの電力が遮断されると可動切片１０Ａが接点１
０Ｂ、１０Ｃに閉じ、それによって発電機３のＷ相とＵ
相、Ｖ相が短絡されるように構成されている。即ち、停
止装置１０はバッテリー１５から電力が供給されない状
態では発電機３の出力を短絡し、バッテリー１５から電
力が供給されている場合には発電機３の出力の短絡を解
除するように構成されている（図４）。

【００２５】これによって、バッテリー１５の劣化、或
いは、停止装置１０への配線不良などの場合でも停止装
置１０は発電機３の出力を短絡できるので、風車５の回
転を停止して、風車５の回転による危険性を防止できる
ようになる。尚、１６は停止装置１０と連動して動作す
る遮断スイッチで、停止装置１０が発電機３の出力を短
絡した場合、発電機３から制御装置１４への電力供給を
遮断すると共に、停止装置１０が発電機３の出力の短絡
を解除した場合、発電機３で発電した電力を制御装置１
４に供給できるように構成されている。

【００２６】制御装置１４は、センサ７が風車５に人や
動物などが接近したことを感知すると、その信号に基づ
いて停止装置１０を制御し、上述の如く発電機３の出力
を短絡する。また、制御装置１４は、センサ７が人や動
物などを感知しなくなった場合、所定時間経過後（この
場合、約２０秒）に発電機３の出力の短絡を解除し、風
車５の停止制御を解除するように構成されている。ま
た、制御装置１４は、風力が弱く発電機３で発電した電
力が一定の許容値に満たない場合などに、バッテリー１
５の充電電力が一定のレベル以下に低下している場合に
は商用交流電源１２を整流してバッテリー１５に供給す
る制御を実行するフェイルセーフ機能を有しているもの
とする。

【００２７】以上の構成で次に本発明の風力発電装置１
の動作を説明する。尚、実施例の場合、風力発電装置１
は工場、或いは、一般家屋の敷地内に設置されているも
のとする。また、停止装置１０はバッテリー１５の出力
によって図４の如く可動切片１０Ａが端子１０Ｂ、１０
Ｃから離れており、遮断スイッチ１６は接点を閉じてい
るものとする。そして、風力によって風車５が回転し、
発電機３で電気エネルギーが生産されている風力発電装
置１の何れかの方向から人や動物などが風力発電装置１
に接近し、予め設定された範囲内に侵入すると、センサ
７がそれを感知する。

【００２８】制御装置１４は、センサ７が風力発電装置
１周囲の予め設定された範囲内に人や動物などが侵入し
たことを感知すると、バッテリー１５から停止装置１０
への電力供給を停止する。これによって、停止装置１０
の可動切片１０Ａは端子１０Ｂ、１０Ｃに閉じ、前述の
如く発電機３の出力を短絡させて風車５を停止させる。
このとき、制御装置１４は同時に遮断スイッチ１６を動
作させ、発電機３と制御装置１４との回路を遮断する。
尚、負荷１３には継続してバッテリー１５の電力がイン
バータで変換されて供給する。

【００２９】制御装置１４は、センサ７が風力発電装置
１の所定範囲内に人や動物などが存在していることを感
知し続けている場合、発電機３の出力を短絡したまま風
車５の回転禁止を継続する。そして、人や動物が風力発
電装置１から充分離れ、センサ７が風力発電装置１の所
定範囲内に人や動物などを感知しなくなった時点から所
定時間（この場合約２０秒）経過後、制御装置１４は停
止装置１０への電力供給を再開する。これによって、停
止装置１０の可動切片１０Ａは端子１０Ｂ、１０Ｃから
離間し、発電機３の出力の短絡を解除して風車５の回転
を許容する。

【００３０】このように制御装置１４は、センサ７が人
や動物などを感知しなくなってから所定時間経過後に風
車５の停止制御を解除するので、風車５から離れた人や
動物などが直ぐに風力発電装置１の所定範囲内に戻って
きた場合などにも、風車５を停止したままとし、風車５
の回転による事故の発生を未然に回避する。

【００３１】このように、風車５近傍の所定範囲内へ人
や動物などが侵入したことを感知可能なセンサ７を設
け、このセンサ７の出力に基づいて風車５の回転を停止
させる制御装置１４を設けており、制御装置１４は、セ
ンサ７が風力発電装置１周囲の所定範囲内に人や動物な
どが侵入したことを感知した場合、風車５の回転を停止
するように構成しているので、回転している風車５に人
や動物などが衝突して怪我をしてしまうなどの事故を未
然に防止することができるようになる。これにより、風
力発電装置１を工場或いは一般家屋の敷地内にも安全に
設置することができるようになる。

【００３２】また、制御装置１４は、センサ７が人や動
物の侵入を感知した場合、発電機３の出力を短絡させて
風車５を停止させるので、格別な機械的摩擦によって停
止させる停止装置を用いること無く回転体４を停止させ
ることができるようになる。これにより、そのような停
止装置を用いた場合の如く、摩耗に対するメンテナンス
も不要となり、風力発電装置１の保守管理作業性が著し
く向上する。

【００３３】更に、制御装置１４は、センサ７が人や動
物を感知しなくなった場合に、風車５の停止制御を解除
するので、風車５から人や動物が離れ、充分安全が確保
されてから風車５を回転させることが可能となる。これ
により、人などに危害が及ぶ危険性をより確実に回避で
きるようになると共に、自動的に風車５の停止は解除さ
れるので、別途手動による解除操作を行う必要も無くな
り、操作性が向上すると共に、停止による風力発電装置
１の発電能力の低下も最小限とすることができるように
なる。

【００３４】更にまた、センサ７は複数設けられている
ので、実施例のように風車５の周囲に向けてセンサ７を
設置すれば、人などが風車５の全周どの方向から接近し
た場合にも感知することができるようになる。これによ
り、風力発電装置１の風車５が周囲のどちらの方向から
吹いてくる風の方向に向いた場合でも、風力発電装置１
に接近した人などを感知して風車５を停止させることが
可能となり、風力発電装置１の安全性を更に向上させる
ことができるようになる。

【００３５】次に、風力発電装置１の電気回路のもう一
つの実施例を図５、図６に示している。この場合、発電
機３の出力には整流回路Ｄが設けられており、この場合
の停止装置２０は、この整流回路Ｄと制御装置１４の間
に接続されている。他の構造は前述と同様である。そし
て、発電機３で発電された電力は整流回路Ｄで整流され
た後、２本の出力ラインにより停止装置２０及び遮断ス
イッチ１６（図５、図６では図示せず）を介して制御装
置１４に入力される。

【００３６】前記整流回路Ｄは、相互に直列に接続され
た整流ダイオードＤ１及びＤ２と、この直列回路に並列
に接続された整流ダイオードＤ３及びＤ４の直列回路か
ら成るダイオードブリッジと、このダイオードブリッジ
に並列接続されたもう一つの整流ダイオードＤ５及びＤ
６とから構成されている。この場合、整流ダイオードＤ
１の順方向側に整流ダイオードＤ２は接続され、整流ダ
イオードＤ３の順方向側に整流ダイオードＤ４が接続さ
れ、整流ダイオードＤ５の順方向側に整流ダイオードＤ
６が接続されている。そして、整流ダイオードＤ２とＤ
４及びＤ６の順方向側が出力ラインの一方に接続され、
整流ダイオードＤ１とＤ３及びＤ５の逆方向側が出力ラ
インの他方に接続されている。

【００３７】そして、発電機３のＶ相は整流ダイオード
Ｄ１とＤ２の接続点に接続されると共に、Ｗ相は整流ダ
イオードＤ３とＤ４の接続点に接続され、Ｕ相は整流ダ
イオードＤ５とＤ６の接続点に接続されている。

【００３８】一方、停止装置２０はバッテリー１５から
供給される電力によって動作するリレースイッチにて構
成されており、停止装置２０の可動切片２０Ａと接点２
０Ｂが一方の出力ラインに介設され、接点２０Ｃが他方
の出力ラインに接続されている。そして、発電中は停止
装置２０の可動切片２０Ａが接点２０Ｂに閉じ、制御装
置１４に直流に整流された電力を供給する。そして、前
述の如くセンサ７が人や動物を感知した場合、制御装置
１４は停止装置２０の可動切片２０Ａを接点２０Ｃに閉
じ、出力ラインを短絡させて発電機３を停止させるもの
である。この場合にも、別途摩擦による機械的な停止装
置を設けること無く、風車５を停止させることが可能と
なる。

【００３９】次に、図７乃至図１７に本発明の風力発電
装置１で使用する風車５の他の実施例を示している。図
７乃至図１１は横軸型の風車５を示しており、図７には
回転軸４と、この回転軸４に略等間隔で放射状に４個設
けられた帆柱２５と、この帆柱２５に傾斜して設けら
れ、風力を受けるための布、板或いは金属板などの帆２
５Ａを備えた所謂オランダ型の風車５を示している。こ
のオランダ型の風車５は各帆２５Ａに風力を受けて回転
する。次に、図８には回転軸４に略等間隔で放射状に複
数傾斜して設けられた羽根２６・・・を備える所謂多翼
型の風車５を示しており、この多翼型の風車５は各羽根
２６・・・に風力を受けて回転する。そして、これらの
オランダ型風車、或いは、多翼型風車が前述同様に発電
機３の回転軸に取り付けられる。

【００４０】また、図９には回転軸４と、この回転軸４
に設けられた前述同様のプロペラ羽根６と、このプロペ
ラ羽根６の反対側の回転軸４に設けられたバランサ２７
とを備えた所謂１枚ブレードの風車５を示しており、こ
の１枚ブレードの風車５はこのプロペラ羽根６に風力を
受けて回転する。尚、バランサ２７は、１枚のプロペラ
羽根６では回転時にバランスが崩れて偏芯回転し、振動
してしまうことを防ぐために設けられるものであり、プ
ロペラ羽根６とバランスをとって風車５を振動せずに滑
らかに回転させる作用を奏する。また、図１０には回転
軸４とこの回転軸４に相互に反対方向に突出して設けら
れた前述同様の２個のプロペラ羽根６が設けられた所謂
２枚ブレードの風車５を示しており、この２枚ブレード
の風車５は両プロペラ羽根６、６に風力を受けて回転す
る。そして、これらの１枚ブレードの風車５、或いは、
２枚ブレードの風車５が前述同様に発電機３の回転軸に
取り付けられる。

【００４１】また、図１１には回転軸４に放射状に設け
られた６本の支持辺２８・・・間に所定の大きさの布、
或いは、金属板などの帆２８Ａ（図中点線部分）を設け
た所謂セイルウイング型の風車５を示しており、このセ
イルウイング型の風車５は各帆２８Ａに風力を受けて回
転する。そして、このセイルウイング型の風車５も前述
同様の発電機３の回転軸に取り付けられる。

【００４２】次に、図１２乃至図１７は縦軸型の風車５
を示している。この場合、柱２には回転軸を垂直上向き
として発電機３が取り付けられる。そして、図１２には
この発電機３の回転軸に垂直方向に向けて取り付けられ
た回転軸４と、この回転軸４の上端部に設けられ、略水
平に放射状に取り付けられた４本のアーム２９と、この
アーム２９の端部に設けられた椀状の風受椀３０とを備
える所謂パドル型の風車５を示しており、このパドル型
の風車５は各風受椀３０に風力を受けて水平面上で回転
し、発電機３を回転させるものである。また、図１３に
は同様の回転軸４に対向して２枚設けられ、回転軸４か
ら離間する方向にＳ型に湾曲した風受板３１を備えた所
謂Ｓ形ロード型の風車５を示しており、このＳ形ロード
型の風車５は、両風受板３１に風力を受けて回転するも
のである。

【００４３】また、図１４には同様の回転軸４の上端に
所謂クロスフローファン同様の羽根を縦方向に同軸的に
取り付けたクロスフロー型の風車５を示している。この
クロスフロー型の風車５は、周囲に凸円弧状に複数取り
付けられた羽根に風力を受けて回転するものである。ま
た、図１５には回転軸４の上端に、相互に対向して離間
する方向に湾曲した風受板３２が設けられた所謂サボニ
ウス型の風車５を示しており、このサボニウス型の風車
５は、両湾曲した風受板３２に風力を受けて回転する。
そして、これらのクロスフロー型の風車５、サボニウス
型の風車５も発電機３を回転させるものである。

【００４４】また、図１６には同様の回転軸４の対向す
る位置に取り付けられ、円弧状に湾曲する２個の湾曲ブ
レード３３を備える一方向に回転可能な所謂ダリウス型
の風車５を示している。このダリウス型の風車５も両湾
曲ブレード３３に風力を受けて回転する。また、図１７
には回転軸４上下に突出して取り付けられた３対の支持
辺３４と、これら上下の支持辺３４、３４の先端間に設
けられた風受ブレード３５とを備えた所謂直線翼ダリウ
ス型の風車５を示しており、この直線翼ダリウス型の風
車５も各風受ブレード３５に風力を受けて回転する。そ
して、これらのダリウス型の風車５や直線翼ダリウス型
の風車５も発電機３を回転させるものである。ここで、
風力発電装置１の風車５として上述の如く様々な風車５
を挙げたが、風車５としてはこれらに限らず、風力を受
けて回転する他の如何なる形状の風車も採用可能であ
る。

【００４５】このように、様々に構成された風車５にお
いても風力で回転すると、その回転力は強力で風車５に
触れると極めて危険であるが、これらの風車５に前述同
様の停止装置１０、２０を設け、センサ７にて人や動物
を感知して停止させることにより、前述同様安全性の高
い風力発電装置１を提供することが可能となるものであ
る。

【００４６】尚、実施例では風力発電装置１の予め設定
された所定範囲内に人や動物等が侵入したことを感知す
るセンサ７を設け、センサ７が感知した信号によって制
御装置１４が風車５を停止させるようにしたが、これに
限らず、制御装置１４にブザーなどの警報装置を接続
し、風力発電装置１に人や動物等が接近してセンサ７が
それを感知したら、警報装置を動作させると同時に風車
５を停止させるようにしてもよい。

【００４７】また、実施例では柱２に人や動物等が接近
したことを感知するセンサ７を３ヶ所設けたが、センサ
７の数はこれに限らず、柱２周囲に人や動物等が接近し
たことを感知できれば、センサ７の数は１個や２個でも
よく、或いは、４個以上設けても差し支えない。

【００４８】また、センサ７を風力発電装置１の発電機
３を支える柱２に設けたがこれに限らず、柱２周囲に所
定距離離間してセンサ（この場合、例えば、風力発電装
置１の周囲に赤外線の網を張り巡らせる赤外線センサ
等）を設け、センサが人や動物等を感知すると制御装置
１４は停止装置１０、２０を制御し、風車５の回転を停
止させるようにしても差し支えない。その場合には、複
数のセンサの出力を解析して制御装置１４にて人などの
所定範囲内への出入りを判別できるので、動体のみを感
知するセンサも使用可能である。

【００４９】また、発電機３は三相交流電力を発電する
発電機で説明したが、発電機３はこれに限らず、二相交
流電力を発電する発電機であっても差し支えない。

【００５０】また、センサ７が人や動物等を感知しなく
なった場合に、制御装置１４は所定時間経過後に風車５
の停止制御を解除するようにしたが、これに限らず、ス
イッチが押されてから所定時間経過後（この場合も約２
０秒）に風車５の停止制御を解除するようなリセットス
イッチを設け、解除方式を手動式としてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、風力
発電装置の回転体の近傍における所定範囲内への物体の
侵入を感知可能なセンサと、このセンサの出力に基づい
て回転体の回転を制御する制御装置を備え、センサが物
体の侵入を感知した場合、制御装置は回転体を停止させ
るようにしたので、例えば人や動物などが接近できるよ
うな場所に風力発電装置を設置した場合にも、それらが
回転体に接近したときには、回転体の回転を停止させて
人などが回転体によって怪我を負う不都合を未然に回避
することができるようになる。これにより、例えば工場
或いは一般家屋の敷地内に風力発電機を設置することが
できるようになり、クリ−ンな風力エネルギーを用いた
発電システムの普及に貢献することができるようになる
ものである。

【００５２】請求項２の発明によれば、上記に加えて制
御装置は、センサが物体の侵入を感知した場合、発電機
の出力を短絡させて回転体を停止させるので、格別な機
械的摩擦によって停止させる停止装置を用いること無く
回転体を停止させることができるようになる。これによ
り、そのような停止装置の摩耗に対するメンテナンスも
不要となり、風力発電装置の保守管理作業を著しく簡素
化することができるようになるものである。

【００５３】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて制御装置は、センサが物体を感知しなくなった場合
に、回転体の停止制御を解除するようにしたので、回転
体から物体が離れ、充分安全が確保されてから回転体を
回転させることが可能となる。これにより、人などに危
害が及ぶ危険性をより確実に回避できるようになると共
に、自動的に回転体の停止は解除されるので、操作性も
向上し、停止により発電能力自体に及ぶ悪影響も最小限
とすることができるようになるものである。

【００５４】請求項４の発明によれば、上記各発明に加
えてセンサを複数設けているので、例えば、回転体の周
囲に向けてセンサを設置すれば、回転体の全周どの方向
から接近した物体でも感知することができるようにな
る。これにより、風力発電装置の安全性を更に向上させ
ることができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の風力発電装置の斜視図である。

【図２】本発明の風力発電装置の電気回路のブロック図
である。

【図３】図２における発電機の出力を短絡した状態の当
該発電機及び停止装置の電気回路図である。

【図４】同じく図２における発電機の出力の短絡を解除
した状態の当該発電機及び停止装置の電気回路図であ
る。

【図５】もう一つの実施例の風力発電装置の停止装置と
発電機において当該発電機の出力を短絡した状態の電気
回路図である。

【図６】図５の発電機の出力の短絡を解除した状態の電
気回路図である。

【図７】本発明の風力発電装置に使用可能な他の実施例
の風車の正面図である。

【図８】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の実
施例の風車の正面図である。

【図９】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の実
施例の風車の正面図である。

【図１０】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の正面図である。

【図１１】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の正面図である。

【図１２】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１３】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１４】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１５】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１６】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１７】本発明の風力発電装置に使用可能な更に他の
実施例の風車の斜視図である。

【図１８】従来の風力発電装置の斜視図である。

【符号の説明】

１風力発電装置３発電機４回転軸５風車７センサ１０、２０停止装置１３負荷１４制御装置１５バッテリー

フロントページの続きＦターム(参考） 3H078 AA02 AA03 AA06 AA07 AA08 AA09 AA26 BB03 BB16 BB17 CC01 CC22 CC32 CC47 CC73 5H590 AA30 AB20 CA14 CC01 CD01 CE01 CE02 EA05 EA08 FA05 FA08 FB01 FC26 HA11 KK04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】風力により回転可能な回転体と、該回転
体の回転により発電を行う発電機とを備えた風力発電装
置において、前記回転体の近傍における所定範囲内への物体の侵入を
感知可能なセンサと、該センサの出力に基づいて前記回
転体の回転を制御する制御装置を備え、前記センサが物体の侵入を感知した場合、前記制御装置
は前記回転体を停止させることを特徴とする風力発電装
置。
【請求項２】前記制御装置は、前記センサが物体の侵
入を感知した場合、前記発電機の出力を短絡させて前記
回転体を停止させることを特徴とする請求項１の風力発
電装置。
【請求項３】前記制御装置は、前記センサが物体を感
知しなくなった場合に、前記回転体の停止制御を解除す
ることを特徴とする請求項１又は請求項２の風力発電装
置。
【請求項４】前記センサは複数設けられていることを
特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の風力発電
装置。