JP2003129935A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】風力をより効率よく電力に変換すること。 【解決手段】風力を第１回転運動に変換する第１風車
と、風力を第２回転運動に変換する第２風車と、第１回
転運動と第２回転運動とを電力に変換する発電機とを具
備している。第１風車の半径は、第２風車の半径より小
さく、第１回転運動の角速度の絶対値は、第２回転運動
の角速度の絶対値より大きい。このような風力発電機
は、風との相対速度のバラツキを小さくして、高効率に
発電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電装置に関
し、特に、風力をより効率よく電力に変換する風力発電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】風車は、自然エネルギーから回転動力を
生成するために古くから利用され、近年、風力を電力に
変換する風力発電装置が広く利用されている。その風力
発電装置は、風力を回転に変換する風車と、回転を電力
に変換する発電機とを備えている。その風力発電装置の
発電機には、一般的に誘導発電機が適用されている。誘
導発電機が適用されている風力発電装置は、風車の回転
数が一定であり、要求される交流電力の周波数に適合し
た回転運動に変換して発電機に伝達するギアを備えてい
る。

【０００３】誘導発電機は、同期発電機と比較して、構
造が簡単であり、コストが安い。しかし、そのギアは、
騒音を発生してうるさい。誘導発電機は、励磁用の電力
を取得するため送電系統と繋いで用いる必要があり、単
独では運転できない。さらに、誘導発電機は、風速の変
動によりトルクが変動して出力が変動する。誘導発電機
は、送電系統に電力を投入する時に突入電流やそれに伴
う電圧降下などの外乱を与えるので系統側からみて適当
な電源とはいえない。風速の変動に追随することができ
る同期発電機が適用される風力発電装置が望まれてい
る。

【０００４】図１１は、公知の同期発電機が適用された
風力発電装置を示している。その風力発電装置１０１
は、風車１０２、発電機１０３、タワー１０４およびナ
セル１０５を備えている。風車１０２は、翼１０６と風
車ロータ１０７とを備えている。タワー１０４は、地表
に建造されている。ナセル１０５は、鉛直方向を回転軸
に回転可能にタワー１０４に支持されている。風車ロー
タ１０７は、軸受け１０８を介して回転軸１０９を中心
にして回転可能にナセル１０５に支持されている。ナセ
ル１０５は、回転軸１０５が風向と平行になるようにタ
ワー１０７に対して回転する。

【０００５】発電機１０３は、ナセル１０５の内部に配
置されている。発電機１０３は、回転子１１０、固定子
１１１および発電機ロータ１１２を備えている。発電機
ロータ１１２は、風車１０２の風車ロータ１０７と一体
であり、回転子１１０と同体に結合されている。固定子
１１１は、永久磁石から形成されている。固定子１１１
は、ナセル１０５に対して固定され回転子１１０が回転
する外側に配置されている。

【０００６】この風力発電装置１０１が風を受けると、
風車１０２はその風力に応じた回転数で回転し、同期発
電機１０２は、任意の周波数の交流電力を生成する。そ
の交流電力は、一旦直流にされてからインバータを用い
て要求される周波数・電圧の交流電力に変換され、系統
に送電される。このような風力発電装置１０１は、突風
が吹いたときに、回転数が増加することにより風力を受
け流すことができ、強度が大きい。このような風力発電
装置１０１は、さらに低風のときの性能が良い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、風力
をより効率よく電力に変換する風力発電装置を提供する
ことにある。本発明の他の課題は、発電機を小型化する
風力発電装置を提供することにある。本発明のさらに他
の課題は、風力をより効率よく回転運動に変換する風力
発電装置を提供することにある。本発明のさらに他の課
題は、製造コストが低減する風力発電装置を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の課題は、騒音を低減する
風力発電装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決す
るための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特
許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載と
の対応関係を明らかにするために付加されたものであ
り、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的
範囲の解釈に用いてはならない。

【０００９】本発明による風力発電装置（１、２１、４
１、７１、１０１、１３１、１５１、１７１、２０１、
２３１）は、風力を第１回転運動に変換する第１風車
（２、２２、４２、７２、１０２、１３２、１５２、１
７２、２０２、２３２）と、風力を第２回転運動に変換
する第２風車（３、２３、４３、７３、１０３、１３
３、１５３、１７３、２０３、２３３）と、第１回転運
動と第２回転運動とを電力に変換する発電機（１６、３
６、６１、８６、１１６、１１９、１４６、１６６、１
８６、２１６、２４７）とを具備している。第１風車
（２、２２、４２、７２、１０２、１３２、１５２、１
７２、２０２、２３２）は、第１翼（１１、３１、５
４、７６、１０６、１３６、１６１、１８１、２０６、
２３６）を備えている。第２風車（３、２３、４３、７
３、１０３、１３３、１５３、１７３、２０３、２３
３）は、第２翼（７、２７、５１、８２、１１２、１４
２、１５６、１７６、２１２、２４１）を備えている。
第１翼（１１、３１、５４、７６、１０６、１３６、１
６１、１８１、２０６、２３６）と第２翼（７、２７、
５１、８２、１１２、１４２、１５６、１７６、２１
２、２４１）とは、互いに風下にならないように配置さ
れていることが好ましい。第１回転運動と第２回転運動
の回転軸が一致している場合、第１回転運動の速度は、
第２回転運動の速度と異なる。第１回転運動の回転軸
（２４０）と第２回転運動の回転軸（２４５）が異なる
場合は、両者の速度は同じでもよい。

【００１０】第１風車（２、２２、４２、７２、１０
２、１３２、１５２、１７２、２０２）と第２風車
（３、２３、４３、７３、１０３、１３３、１５３、１
７３、２０３）は、同一の風向の風力により回転する。
第１回転運動は、第２回転運動と角速度の絶対値が異な
り、または、回転方向が異なる。複数の風車の各々の回
転速度を変化させることにより、第１風車（２、２２、
４２、７２、１０２、１３２、１５２、１７２、２０
２）と第２風車（３、２３、４３、７３、１０３、１３
３、１５３、１７３、２０３）との相対速度を変化さ
せ、または、単位面積当たりの風力をトルクに変換する
効率を変化させる。

【００１１】第１風車（２、２２、４２、７２、１０
２、１３２、１５２、１７２、２０２）の回転軸から第
１翼（１１、３１、５４、７６、１０６、１３６、１６
１、１８１、２０６）の翼端までの距離は、第２風車
（３、２３、４３、７３、１０３、１３３、１５３、１
７３、２０３）の回転軸から第２翼（７、２７、５１、
８２、１１２、１４２、１５６、１７６、２１２）の翼
端までの距離より短く、第１回転運動の角速度の絶対値
は、第２回転運動の角速度の絶対値より大きい。

【００１２】第１翼（１１、３１、５４、７６、１０
６、１３６、１６１、１８１、２０６）または第２翼
（７、２７、５１、８２、１１２、１４２、１５６、１
７６、２１２）に作用する揚力は、風との相対速度の２
乗に比例する。このような回転は、長径の第２風車
（３、２３、４３、７３、１０３、１３３、１５３、１
７３、２０３）の翼端の速度と短径の第１風車（２、２
２、４２、７２、１０２、１３２、１５２、１７２、２
０２）の翼端の速度との差を小さくし、第１翼（１１、
３１、５４、７６、１０６、１３６、１６１、１８１、
２０６）と第２翼（７、２７、５１、８２、１１２、１
４２、１５６、１７６、２１２）との風の相対速度のバ
ラツキが小さく、単位面積当たりの風力をトルクに変換
する効率が大きい。

【００１３】第１風車（２、２２、４２、７２、１０
２、１３２、１５２、１７２、２０２）の回転軸は、第
２風車（３、２３、４３、７３、１０３、１３３、１５
３、１７３、２０３）の回転軸に一致していることが好
ましい。

【００１４】第２風車（３、４３、７３、１０３、１３
３、１５３、２０３）は、第２翼（７、５１、８２、１
１２、１４２、１５６、２１２）を固定する円柱状の接
続管（１５、５８、５９、８５、１１５、１４５、１６
５、２１５）を更に備えている。接続管（１５、５８、
５９、８５、１１５、１４５、１６５、２１５）は、第
１翼（１１、５４、７６、１０６、１３６、１６１、２
０６）の風下に配置されることが好ましい。

【００１５】第２風車（２３、１７３）は、第２翼（２
７、１７６）を固定する円柱状の接続管（３５、１８
５）を更に備えている。接続管（３５、１８５）は、第
１翼（３１、１８１）の風上に配置されることが好まし
い。

【００１６】第２回転運動による発電機の回転方向は、
第１回転運動の回転方向の反対方向であり、発電機（１
６６、１８６、２１６、２４７）は、第２回転運動と第
１回転運動との相対速度により発電する。発電機（１６
６、１８６、２１６、２４７）は、電機子と回転界磁と
の相対運動を電力に変換する。発電機（１６６、１８
６、２１６、２４７）は、半径を大きくすることによ
り、電機子と回転界磁との相対速度を上昇させる。一般
的に固定される電機子と回転界磁とが互いに反対方向に
回転することにより、発電機（１６６、１８６、２１
６、２４７）の半径を大きくすることなく、電機子と回
転界磁との相対速度を上昇させることができ、発電機
（１６６、１８６、２１６、２４７）の小型化を図るこ
とができる。

【００１７】発電機（１６６、１８６、２１６、２４
７）は、同期発電機であることが好ましい。その同期発
電機は、インバータを備えていることが好ましい。

【００１８】発電機（１６、３６、６１、８６、１１
６、１１９）は、第１回転運動を用いて発電する第１発
電機（１６−１、３６−１、６１−１、８６−１、１１
６）と、第２回転運動を用いて発電する第２発電機（１
６−２、３６−２、６１−２、８６−２、１１９）とを
含んでいる。第１風車（２、２２、４２、７２、１０
２、１３２）と第２風車（３、２３、４３、７３、１０
３、１３３）は、互いに異なる発電機に接続され、独立
に発電することができる。

【００１９】本発明による風力発電装置（４１）は、風
力を第３回転運動に変換する第３風車（４４）を更に具
備している。発電機（６１）は、第３回転運動を用いて
発電する第３発電機（６１−３）を含んでいる。風車の
個数は、２つに限定されないで、３個でもよく、２以上
の自然数個とすることができる。

【００２０】第２回転運動の回転方向は、第１回転運動
の回転方向と同一方向であり、第１回転運動と第２回転
運動とを１つの回転運動に変換するギア（１４７、１４
８）を更に具備している。発電機（１４６）は、１つの
回転運動を用いて発電することが好ましい。

【００２１】第１風車（２、２２、４２、７２、１０
２、１３２、１５２、１７２、２０２）の第１回転軸か
ら第１翼（１１、３１、５４、７６、１０６、１３６、
１６１、１８１、２０６）の翼端までの距離は、第２風
車（３、２３、４３、７３、１０３、１３３、１５３、
１７３、２０３）の第２回転軸から第２翼（７、２７、
５１、８２、１１２、１４２、１５６、１７６、２１
２）の翼端までの距離より短く、第２回転運動の回転方
向は、第１回転運動の回転方向の反対方向であり、発電
機（１６、３６、６１、８６、１１６、１１９、１４
６、１６６、１８６、２１６）は、第２回転運動と第１
回転運動との相対速度により発電する。

【００２２】発電機（１６６、１８６、２１６、２４
７）は、固定子と回転子との相対運動を電力に変換す
る。発電機（１６６、１８６、２１６、２４７）は、半
径を大きくすることにより、電機子と回転界磁との相対
速度を上昇させる。一般的に固定される電機子と回転界
磁とが互いに反対方向に回転することにより、発電機
（１６６、１８６、２１６、２４７）の半径を大きくす
ることなく、電機子と回転界磁との相対速度を上昇させ
ることができ、発電機（１６６、１８６、２１６、２４
７）の小型化を図ることができる。さらに第１風車
（２、２２、４２、７２、１０２、１３２、１５２、１
７２、２０２）と第２風車（３、２３、４３、７３、１
０３、１３３、１５３、１７３、２０３）とは、半径が
異なり、それぞれが風力を受ける領域を確保している。

【００２３】このとき、発電機（１６６、１８６、２１
６、２４７）は、同期発電機であることが好ましい。

【００２４】本発明による風力発電装置（１、４１、１
５１）は、第１風車（２、４２、１５２）と第２風車
（３、４３、１５３）との両方を回転可能に支持するタ
ワー（６、４６、１５５）を更に具備している。両方の
風車は、タワー（６、４６、１５５）より風上に配置さ
れる。このような風力発電装置（１、４１、１５１）
は、タワー（６、４６、１５５）の風下に発生する風の
乱れであるタワーウェイクの影響を受けない点で好まし
い。

【００２５】本発明による風力発電装置（２１、１７
１）は、第１風車（２２、１７２）と第２風車（２３、
１７３）との両方を回転可能に支持するタワー（２６、
１７５）を更に具備している。両方の風車は、タワー
（２６、１７５）より風下に配置される。このような風
力発電装置（２１、１７１）は、風車の回転軸が風向に
自動的に追従し、風車の回転軸を変更するヨー駆動装置
が不要である。

【００２６】本発明による風力発電装置（７１、１０
１、１３１、２０１）は、第１風車（７２、１０２、１
３２、２０２）と第２風車（７３、１０３、１３３、２
０３）との両方を回転可能に支持するタワー（７５、１
０５、１３５、２０５）を更に具備している。第１風車
（７２、１０２、１３２、２０２）は、タワー（７５、
１０５、１３５、２０５）より風上に配置され、第２風
車（７３、１０３、１３３、２０３）は、タワー（７
５、１０５、１３５、２０５）より風下に配置される。
このような風力発電装置（７１、１０１、１３１、２０
１）は、タワー（７５、１０５、１３５、２０５）上の
重量バランスがよい点で好ましい。

【００２７】第１風車（２３２）の回転軸は、第２風車
（２３３）の回転軸と一致しないで平行であり、本発明
による風力発電装置（２３１）は、第１回転運動と第２
回転運動とを発電機（２４７）のロータ（２５０、２５
１）の回転運動に変換する傘歯車（２４８、２４９）を
更に具備している。発電機（２４７）は、そのロータ
（２５０、２５１）の回転運動を用いて発電する。その
傘歯車（２４８、２４９）は、回転軸を変更するだけで
なく、回転速度を変更することもできる。

【００２８】発電機（２４７）は、同期発電機であるこ
とが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明による風
力発電装置の実施の形態を説明する。その風力発電装置
１は、図１に示されているように、複数の風車２、３が
設けられている。風力発電装置１は、さらにナセル５と
タワー６とを備えている。タワー６は、地表に建造され
ている。ナセル５は、鉛直方向を回転軸に回転可能にタ
ワー６に支持されている。

【００３０】風車２は、翼７と風車ロータ８とを備えて
いる。風車ロータ８は、軸受け９を介して回転軸１０を
中心にして回転可能にナセル５に支持されている。風車
ロータ８は、円筒形を形成している。風車３は、ナセル
５と風車２との間に配置され、翼１１と風車ロータ１２
とを備えている。風車ロータ１２は、軸受け１３を介し
て回転軸１０を中心にして回転可能に風車ロータ８の内
部に支持されている。ナセル５は、回転軸１０を風向１
４と平行になり、風車２、３がタワー６の風上に配置さ
れるように制御している。

【００３１】風車３は、さらに、風車ロータ１３と翼７
とを同体に結合する接続管１５を備えている。接続管１
５は、円柱を形成し、回転軸１０が風向１４に平行であ
るとき、翼１１の風下に配置される。すなわち、翼１１
は、翼７の風下にならないように配置されている。さら
に、翼７のピッチ角と翼１１のピッチ角とは、風車２の
回転速度が風車３の回転速度より速くなるように設定さ
れている。

【００３２】ナセル５の内部には、同期発電機１６−
１、１６−２が設けられている。同期発電機１６−１
は、同期発電機ロータ１７−１、回転子１８−１および
固定子１９−１を備えている。同期発電機ロータ１７−
１は、風車ロータ８に同体に結合されている。回転子１
８−１は、同期発電機ロータ１７−１に同体に結合され
ている。固定子１９−１は、ナセル５に対して固定され
回転子１８−１が回転する外側に配置されている。

【００３３】同期発電機１６−２は、同期発電機ロータ
１７−２、回転子１８−２および固定子１９−２を備え
ている。同期発電機ロータ１７−２は、風車ロータ１２
に同体に結合されている。回転子１８−２は、同期発電
機ロータ１７−２に同体に結合されている。固定子１９
−２は、ナセル５に対して固定され回転子１８−２が回
転する外側に配置されている。同期発電機１６−１は、
風車３の回転により発電し、同期発電機１６−２は、風
車２の回転により発電する。なお、同期発電機１６−
１、２は、誘導発電機と置換することもできる。

【００３４】風力発電装置１が風を受けると、風車３は
回転し、風車２は風車３の角速度より大きい角速度で回
転する。回転する翼と風との相対速度は、一般に、翼の
周速に対して単純に増加するため、回転軸からその翼ま
での距離に対して単純に増加し、または、角速度に対し
て単純に増加する関数により表現される。風が翼に作用
する揚力は、一般に風との相対速度の２乗に比例してい
る。すなわち、風車が１つであるときに、その回転軸の
近傍の翼に作用する揚力は、その外側の翼に作用する揚
力より小さい。

【００３５】風車２が風車３の角速度より大きい角速度
で回転することにより、回転軸１０の近傍に吹く風から
得る揚力を増加させることができる。このような風力発
電装置によれば、翼端の速度が制限されているときに、
単位面積当たりの風力をトルクに変換する効率は、風車
が１つのときより大きい。さらに、風車２の回転方向が
風車３の回転方向と異なっているとき、風車２または風
車３にかかる揚力に対してタワー６にかかる反作用を緩
和する効果を奏する。

【００３６】風力発電装置１は、風車２、３がタワー６
の風上に配置されるアップウインド型である。このアッ
プウインド型は、タワー６の風下に発生する風の乱れで
あるタワーウェイクの影響を翼が受けない点で好まし
い。

【００３７】図２は、本発明による風力発電装置の実施
の他の形態を示している。その風力発電装置２１は、複
数の風車２２、２３が設けられている。風力発電装置２
１は、さらにナセル２５とタワー２６とを備えている。
タワー２６は、地表に建造されている。ナセル２５は、
鉛直方向を回転軸に回転可能にタワー２６に支持されて
いる。

【００３８】風車２２は、翼２７と風車ロータ２８とを
備えている。風車ロータ２８は、軸受け２９を介して回
転軸３０を中心にして回転可能にナセル２５に支持され
ている。風車ロータ２８は、円筒形を形成している。風
車２３は、風車２２とナセル２５との間に配置され、翼
３１と風車ロータ３２とを備えている。風車ロータ３２
は、軸受け３３を介して回転軸３０を中心にして回転可
能に風車ロータ２８の内部に支持されている。ナセル２
５は、回転軸３０を風向３４と平行になり、風車２２、
２３がタワー２６の風下に配置されるように制御してい
る。

【００３９】風車２３は、さらに、風車ロータ３３と翼
２７とを同体に結合する接続管３５を備えている。接続
管３５は、円柱を形成し、回転軸３０が風向３４に平行
であるとき、翼３１の風上に配置される。さらに、翼２
７のピッチ角と翼３１のピッチ角とは、風車２２の回転
速度が風車２３の回転速度より速くなるように設定され
ている。

【００４０】ナセル２５の内部には、同期発電機３６−
１、３６−２が設けられている。同期発電機３６−１
は、同期発電機ロータ３７−１、回転子３８−１および
固定子３９−１を備えている。同期発電機ロータ３７−
１は、風車ロータ２８に同体に結合されている。回転子
３８−１は、同期発電機ロータ３７−１に同体に結合さ
れている。固定子３９−１は、ナセル２５に対して固定
され回転子３８−１が回転する外側に配置されている。

【００４１】同期発電機３６−２は、同期発電機ロータ
３７−２、回転子３８−２および固定子３９−２を備え
ている。同期発電機ロータ３７−２は、風車ロータ３２
に同体に結合されている。回転子３８−２は、同期発電
機ロータ３７−２に同体に結合されている。固定子３９
−２は、ナセル２５に対して固定され回転子３８−２が
回転する外側に配置されている。同期発電機３６−１
は、風車２３の回転により発電し、同期発電機３６−２
は、風車２２の回転により発電する。なお、同期発電機
３６−１、２は、誘導発電機と置換することもできる。

【００４２】風力発電装置２１が風を受けると、風車２
３は回転し、風車２２は風車２３の角速度より大きい角
速度で回転する。風車２２が風車２３の角速度より大き
い角速度で回転することにより、回転軸３２の近傍に吹
く風から得る揚力を増加させることができる。このよう
な風力発電装置によれば、翼端の速度が制限されている
ときに、単位面積当たりの風力をトルクに変換する効率
は、風車が１つのときより大きい。

【００４３】風力発電装置２１は、風車２２、２３がタ
ワー２６の風下に配置されるダウンウインド型である。
このダウンウインド型では、風車２２、２３が風に自動
的に追従してタワー２６の風下に配置され、回転軸３２
が風向３４と平行になる。このため、ダウンウインド型
は、風車の方向を変更するヨー駆動装置が不要である。

【００４４】図３は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置４１
は、複数の風車４２、４３、４４が設けられている。風
力発電装置４１は、さらにナセル４５とタワー４６とを
備えている。タワー４６は、地表に建造されている。ナ
セル４５は、鉛直方向を回転軸に回転可能にタワー４６
に支持されている。

【００４５】風車４４は、翼４７と風車ロータ４８とを
備えている。風車ロータ４８は、軸受け４９を介して回
転軸５０を中心にして回転可能にナセル４５に支持され
ている。風車ロータ４８は、円筒形を形成している。風
車４３は、風車４４のナセル４５と反対側に配置され、
翼５１と風車ロータ５２とを備えている。風車ロータ５
２は、軸受け５３を介して回転軸５０を中心にして回転
可能に風車ロータ４８の内部に支持されている。風車ロ
ータ５２は、円筒形を形成している。風車４２は、風車
４３のナセル４５と反対側に配置され、翼５４と風車ロ
ータ５５とを備えている。風車ロータ５５は、軸受け５
６を介して回転軸５０を中心にして回転可能に風車ロー
タ５２の内部に支持されている。さらに、翼４７のピッ
チ角、翼５１のピッチ角と翼５４のピッチ角とは、風車
４２の回転速度が風車４３の回転速度より速くなり、か
つ、風車４３の回転速度が風車４４の回転速度より速く
なるように設定されている。

【００４６】ナセル４５は、回転軸５０を風向５４と平
行になり、風車４２、４３、４４がタワー４６の風上に
配置されるように制御している。風車４３は、さらに、
翼５１と風車ロータ５２とを同体に結合する接続管５８
を備えている。接続管５８は、円柱を形成し、回転軸５
０が風向５７に平行であるとき、翼５４の風下に配置さ
れる。風車４４は、さらに、翼４７と風車ロータ４８と
を同体に結合する接続管５９を備えている。接続管５９
は、円柱を形成し、回転軸５０が風向５７に平行である
とき、翼５４と翼５１との風下に配置される。

【００４７】ナセル４５の内部には、同期発電機６１−
１、６１−２、６１−３が設けられている。同期発電機
６１−１は、同期発電機ロータ６２−１、回転子６３−
１および固定子６４−１を備えている。同期発電機ロー
タ６２−１は、風車ロータ４８に同体に結合されてい
る。回転子６３−１は、同期発電機ロータ６２−１に同
体に結合されている。固定子６４−１は、ナセル４５に
対して固定され回転子６３−１が回転する外側に配置さ
れている。

【００４８】同期発電機６１−２は、同期発電機ロータ
６２−２、回転子６３−２および固定子６４−２を備え
ている。同期発電機ロータ６２−２は、風車ロータ４８
に同体に結合されている。回転子６３−２は、同期発電
機ロータ６２−２に同体に結合されている。固定子６４
−２は、ナセル４５に対して固定され回転子６３−２が
回転する外側に配置されている。

【００４９】同期発電機６１−３は、同期発電機ロータ
６２−３、回転子６３−３および固定子６４−３を備え
ている。同期発電機ロータ６２−３は、風車ロータ４８
に同体に結合されている。回転子６３−３は、同期発電
機ロータ６２−３に同体に結合されている。固定子６４
−３は、ナセル４５に対して固定され回転子６３−３が
回転する外側に配置されている。

【００５０】同期発電機６１−１は、風車４４の回転に
より発電し、同期発電機６１−２は、風車４３の回転に
より発電し、同期発電機６１−３は、風車４２の回転に
より発電する。なお、同期発電機６１−１、２、３は、
誘導発電機と置換することもできる。

【００５１】風力発電装置４１が風を受けると、風車４
４は回転し、風車４３は風車４４の角速度より大きい角
速度で回転し、風車４２は風車４３の角速度より大きい
角速度で回転する。このように回転することにより、回
転軸５０の近傍に吹く風から得る揚力を増加させること
ができる。このような風力発電装置によれば、翼端の速
度が制限されているときに、単位面積当たりの風力をト
ルクに変換する効率は、風車が１つのときより大きい。

【００５２】風力発電装置４１は、風車４２、４３、４
４がタワー４６の風上に配置されるアップウインド型で
ある。このアップウインド型は、タワー４６の風下に発
生する風の乱れであるタワーウェイクの影響を翼が受け
ない点で好ましい。

【００５３】図４は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置７１
は、複数の風車７２、７３が設けられている。風力発電
装置７１は、さらにナセル７４とタワー７５とを備えて
いる。タワー７５は、地表に建造されている。ナセル７
４は、鉛直方向を回転軸に回転可能にタワー７５に支持
されている。

【００５４】風車７２は、翼７６と風車ロータ７７とを
備えている。風車ロータ７７は、軸受け７８を介して回
転軸８０を中心にして回転可能にナセル７４に支持され
ている。ナセル７４は、回転軸８０を風向８１と平行に
なり、風車７２がタワー７５の風上になるように制御し
ている。風車７３は、ナセル７４の風車７２と反対側に
配置され、翼８２と風車ロータ８３とを備えている。風
車ロータ８３は、軸受け８４を介して回転軸８０を中心
にして回転可能にナセル７４に支持されている。風車７
３は、さらに、風車ロータ８３と翼８２とを同体に結合
する接続管８５を備えている。接続管８５は、円柱を形
成し、回転軸８０が風向８１に平行であるとき、翼７６
の風下に配置される。さらに、翼７６のピッチ角と翼８
２のピッチ角とは、風車７２の回転速度が風車７３の回
転速度より速くなるように設定されている。

【００５５】ナセル７４の内部には、同期発電機８６−
１、８６−２が設けられている。同期発電機８６−１
は、同期発電機ロータ８７−１、回転子８８−１および
固定子８９−１を備えている。同期発電機ロータ８７−
１は、風車ロータ７７に同体に結合されている。回転子
８８−１は、同期発電機ロータ８７−１に同体に結合さ
れている。固定子８９−１は、ナセル７４に対して固定
され回転子８８−１が回転する外側に配置されている。

【００５６】同期発電機８６−２は、同期発電機ロータ
８７−２、回転子８８−２および固定子８９−２を備え
ている。同期発電機ロータ８７−２は、風車ロータ８３
に同体に結合されている。回転子８８−２は、同期発電
機ロータ８７−２に同体に結合されている。固定子８９
−２は、ナセル７４に対して固定され回転子８８−２が
回転する外側に配置されている。

【００５７】風力発電装置７１が風を受けると、風車７
３は回転し、風車７２は風車７３の角速度より大きい角
速度で回転する。このように回転することにより、回転
軸８０の近傍に吹く風から得る揚力を増加させることが
できる。このような風力発電装置によれば、翼端の速度
が制限されているときに、単位面積当たりの風力をトル
クに変換する効率は、風車が１つのときより大きい。

【００５８】風力発電装置７１は、風車７２、７３がタ
ワー７５の風上と風下とにそれぞれ配置される両振り型
である。この両振り型は、タワー７５の上に配置される
機器の重量のバランスがよい点で好ましい。

【００５９】図５は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置１０
１は、複数の風車１０２、１０３が設けられている。風
力発電装置１０１は、さらにナセル１０４とタワー１０
５とを備えている。タワー１０５は、地表に建造されて
いる。ナセル１０４は、鉛直方向を回転軸に回転可能に
タワー１０５に支持されている。

【００６０】風車１０２は、翼１０６と風車ロータ１０
７とを備えている。風車ロータ１０７は、軸受け１０８
を介して回転軸１１０を中心にして回転可能にナセル１
０４に支持されている。ナセル１０４は、回転軸１１０
を風向１１１と平行になり、風車１０２がタワー１０５
の風上に配置されるように制御している。風車１０３
は、ナセル１０４の風車１０２と反対側に配置され、翼
１１２と風車ロータ１１３とを備えている。風車ロータ
１１３は、軸受け１１４を介して回転軸１１０を中心に
して回転可能にナセル１０４に支持されている。

【００６１】風車１０３は、さらに、風車ロータ８３と
翼８２とを同体に結合する接続管１１５を備えている。
接続管１１５は、円柱を形成し、回転軸１１０が風向１
１１に平行であるとき、翼１０６の風下に配置される。
さらに、翼１０６のピッチ角と翼１１２のピッチ角と
は、風車１０２の回転速度が風車１０３の回転速度より
速くなるように設定されている。

【００６２】ナセル１０４の内部には、発電機１１６と
増速機１１７とが設けられている。発電機１１６は、発
電機ロータ１１８を備えている。増速機１１７は、風車
ロータ１０７の回転運動を増速して発電機ロータ１１８
に伝達する。発電機１１６は、発電機ロータ１１８の回
転を用いて発電する。ナセル１０４の内部には、さら
に、発電機１１９と増速機１２０とが設けられている。
発電機１１９は、発電機ロータ１２１を備えている。増
速機１２０は、風車ロータ１１３の回転運動を増速して
発電機ロータ１２１に伝達する。発電機１１９は、発電
機ロータ１２１の回転を用いて発電する。

【００６３】風力発電装置１０１が風を受けると、風車
１０３は回転し、風車１０２は風車１０３の角速度より
大きい角速度で回転する。このように回転することによ
り、回転軸１１０の近傍に吹く風から得る揚力を増加さ
せることができる。このような風力発電装置によれば、
翼端の速度が制限されているときに、単位面積当たりの
風力をトルクに変換する効率は、風車が１つのときより
大きい。

【００６４】風力発電装置１０１は、風車１０２、１０
３がタワー１０５の風上と風下とにそれぞれ配置される
両振り型である。この両振り型は、タワー１０５の上に
配置される機器の重量のバランスがよい点で好ましい。

【００６５】図６は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置１３
１は、複数の風車１３２、１３３が設けられている。風
力発電装置１３１は、さらにナセル１３４とタワー１３
５とを備えている。タワー１３５は、地表に建造されて
いる。ナセル１３４は、鉛直方向を回転軸に回転可能に
タワー１３５に支持されている。

【００６６】風車１３２は、翼１３６と風車ロータ１３
７とを備えている。風車ロータ１３７は、軸受け１３８
を介して回転軸１４０を中心にして回転可能にナセル１
３４に支持されている。ナセル１３４は、回転軸１４０
を風向１４１と平行になり、風車１３２がタワー１３５
の風上に配置されるように制御している。風車１３３
は、ナセル１３４の風車１３２と反対側に配置され、翼
１４２と風車ロータ１４３とを備えている。風車ロータ
１４３は、軸受け１４４を介して回転軸１４０を中心に
して回転可能にナセル１３４に支持されている。

【００６７】風車１３３は、さらに、風車ロータ１４３
と翼１４２とを同体に結合する接続管１４５を備えてい
る。接続管１４５は、円柱を形成し、回転軸１４０が風
向１４１に平行であるとき、翼１３６の風下に配置され
る。さらに、翼１３６のピッチ角と翼１４２のピッチ角
とは、風車１３２の回転速度が風車１３３の回転速度よ
り速くなるように設定されている。

【００６８】ナセル１３４の内部には、発電機１４６、
増速機１４７および増速機１４８が設けられている。発
電機１１６は、発電機ロータ１４９を備えている。増速
機１４７は、風車ロータ１３７の回転運動を増速して発
電機ロータ１４９に伝達する。増速機１４８は、風車ロ
ータ１４３の回転運動を増速して発電機ロータ１４９に
伝達する。このとき、増速機１４７から伝達される発電
機ロータ１４３の回転数は、増速機１４８から伝達され
る発電機ロータ１４３の回転数に等しい。発電機１４６
は、発電機ロータ１４９の回転を用いて発電する。

【００６９】風力発電装置１３１が風を受けると、風車
１３３は回転し、風車１３２は風車１３３の角速度より
大きい角速度で回転する。このように回転することによ
り、回転軸１４０の近傍に吹く風から得る揚力を増加さ
せることができる。このような風力発電装置によれば、
翼端の速度が制限されているときに、単位面積当たりの
風力をトルクに変換する効率は、風車が１つのときより
大きい。

【００７０】風力発電装置１３１は、風車１３２、１３
３がタワー１３５の風上と風下とにそれぞれ配置される
両振り型である。この両振り型は、タワー１３５の上に
配置される機器の重量のバランスがよい点で好ましい。

【００７１】風力発電装置１３１は、風車１３２、１３
３による回転力を１個の発電機１４６で発電する。この
発電機統合型は、発電機の個数を減らせるので、構造の
簡素化と重量低減を図ることができる点で好ましい。

【００７２】図７は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置１５
１は、複数の風車１５２、１５３が設けられている。風
力発電装置１５１は、さらにナセル１５４とタワー１５
５とを備えている。タワー１５５は、地表に建造されて
いる。ナセル１５４は、鉛直方向を回転軸に回転可能に
タワー１５５に支持されている。

【００７３】風車１５３は、翼１５６と風車ロータ１５
７とを備えている。風車ロータ１５７は、軸受け１５８
を介して回転軸１６０を中心にして回転可能にナセル１
５４に支持されている。風車ロータ１５７は、円筒形を
形成している。風車１５２は、風車１５３のナセル１５
４と反対側に配置され、翼１６１と風車ロータ１６２と
を備えている。風車ロータ１６２は、軸受け１６３を介
して回転軸１６０を中心にして回転可能に風車ロータ１
５７の内部に支持されている。ナセル１５４は、回転軸
１６０を風向１６４と平行になり、風車１５２、１５３
がタワー１５５の風上に配置されるように制御してい
る。

【００７４】風車１５３は、さらに、風車ロータ１５７
と翼１５３とを同体に結合する接続管１６５を備えてい
る。接続管１６５は、円柱を形成し、回転軸１６０が風
向１６４に平行であるとき、翼１５２の風下に配置され
る。さらに、翼１５６のピッチ角と翼１６１のピッチ角
とは、風車１５２の回転速度が風車１５３の回転速度よ
り速くなるように設定されている。

【００７５】ナセル５の内部には、発電機１６６が設け
られている。発電機１６６は、外側発電機ロータ１６
７、内側発電機ロータ１６８、電機子１６９および回転
界磁１７０を備えている。外側発電機ロータ１６７は、
風車ロータ１５７に同体に結合されている。内側発電機
ロータ１６８は、風車ロータ１６２に同体に結合されて
いる。電機子１６９は、外側発電機ロータ１６７に同体
に結合されている。回転界磁１７０は、内側発電機ロー
タ１６８に同体に結合されている。すなわち、電機子１
６９は、回転界磁１７０が回転する外側に配置され、回
転界磁１７０と反対方向に回転する。

【００７６】風力発電装置１５１が風を受けると、風車
１５３は回転し、風車１５２は風車１５３の角速度より
大きい角速度で回転する。このように回転することによ
り、回転軸１６０の近傍に吹く風から得る揚力を増加さ
せることができる。このような風力発電装置によれば、
翼端の速度が制限されているときに、単位面積当たりの
風力をトルクに変換する効率は、風車が１つのときより
大きい。

【００７７】風力発電装置１５１は、電機子１６９と回
転界磁１７０とが互いに反対方向に回転している。この
ため、発電機１６６は、直径を大きくすることなく、電
機子１６９と回転界磁１７０との相対速度を上昇させる
ことができる。これは発電機の重量を低減できる点で好
ましい。

【００７８】風力発電装置１５１は、風車１５２、１５
３がタワー１５５の風上に配置されるアップウインド型
である。このアップウインド型は、タワー１５５の風下
に発生する風の乱れであるタワーウェイクの影響を翼が
受けない点で好ましい。

【００７９】図８は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置１７
１は、複数の風車１７２、１７３が設けられている。風
力発電装置１７１は、さらにナセル１７４とタワー１７
５とを備えている。タワー１７５は、地表に建造されて
いる。ナセル１７４は、鉛直方向を回転軸に回転可能に
タワー１７５に支持されている。

【００８０】風車１７３は、翼１７６と風車ロータ１７
７とを備えている。風車ロータ１７７は、軸受け１７８
を介して回転軸１８０を中心にして回転可能にナセル１
７４に支持されている。風車ロータ１７７は、円筒形を
形成している。風車１７２は、風車１７３のナセル１７
４と反対側に配置され、翼１８１と風車ロータ１８２と
を備えている。風車ロータ１８２は、軸受け１８３を介
して回転軸１８０を中心にして回転可能に風車ロータ１
７７の内部に支持されている。ナセル１７４は、回転軸
１８０を風向１８４と平行になり、風車１７２、１７３
がタワー１７５の風下に配置されるように制御してい
る。

【００８１】風車１７３は、さらに、風車ロータ１７７
と翼１７３とを同体に結合する接続管１８５を備えてい
る。接続管１８５は、円柱を形成し、回転軸１８０が風
向１８４に平行であるとき、翼１７２の風上に配置され
る。さらに、翼１７６のピッチ角と翼１８１のピッチ角
とは、風車１７２の回転速度が風車１７３の回転速度よ
り速くなるように設定されている。

【００８２】ナセル５の内部には、発電機１８６が設け
られている。発電機１８６は、外側発電機ロータ１８
７、内側発電機ロータ１８８、電機子１８９および回転
界磁１９０を備えている。外側発電機ロータ１８７は、
風車ロータ１７７に同体に結合されている。内側発電機
ロータ１８８は、風車ロータ１８２に同体に結合されて
いる。電機子１８９は、外側発電機ロータ１８７に同体
に結合されている。回転界磁１９０は、内側発電機ロー
タ１８８に同体に結合されている。すなわち、電機子１
８９は、回転界磁１９０が回転する外側に配置され、回
転界磁１９０と反対方向に回転する。

【００８３】風力発電装置１７１が風を受けると、風車
１７３は回転し、風車１７２は風車１７３の角速度より
大きい角速度で回転する。このように回転することによ
り、回転軸１８０の近傍に吹く風から得る揚力を増加さ
せることができる。このような風力発電装置によれば、
翼端の速度が制限されているときに、単位面積当たりの
風力をトルクに変換する効率は、風車が１つのときより
大きい。

【００８４】風力発電装置１７１は、電機子１７９と回
転界磁１８０とが互いに反対方向に回転している。この
ため、発電機１８６は、直径を大きくすることなく、電
機子１７９と回転界磁１８０との相対速度を上昇させる
ことができる。これは発電機の重量を低減できる点で好
ましい。

【００８５】風力発電装置１７１は、風車１７２、１７
３がタワー１７５の風下に配置されるダウンウインド型
である。このダウンウインド型では、風車１７２、１７
３が風に自動的に追従してタワー１７５の風下に配置さ
れ、回転軸１８０が風向１８４と平行になる。このた
め、ダウンウインド型は、風車の方向を変更するヨー駆
動装置が不要である。

【００８６】図９は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示している。その風力発電装置２０
１は、複数の風車２０２、２０３が設けられている。風
力発電装置２０１は、さらにナセル２０４とタワー２０
５とを備えている。タワー２０５は、地表に建造されて
いる。ナセル２０４は、鉛直方向を回転軸に回転可能に
タワー２０５に支持されている。

【００８７】風車２０２は、翼２０６と風車ロータ２０
７とを備えている。風車ロータ２０７は、軸受け２０８
を介して回転軸２１０を中心にして回転可能にナセル２
０４に支持されている。ナセル２０４は、回転軸２１０
を風向２１１と平行になり、風車２０２がタワー２０５
の風上に配置されるように制御している。風車２０３
は、翼２１２と風車ロータ２１３とを備えている。風車
ロータ２１３は、軸受け２１４を介して回転軸２１０を
中心にして回転可能にナセル２０４に支持されている。

【００８８】風車２０３は、さらに、風車ロータ２１３
と翼２１２とを同体に結合する接続管２１５を備えてい
る。接続管２１５は、円柱を形成し、回転軸２１０が風
向２１１に平行であるとき、翼２０６の風下に配置され
る。さらに、翼２０６のピッチ角と翼２１２のピッチ角
とは、風車２０２の回転速度が風車２０３の回転速度よ
り速くなるように設定されている。

【００８９】ナセル２０４の内部には、発電機２１６が
設けられている。発電機２１６は、内側発電機ロータ２
１７、外側発電機ロータ２１８、電機子２１９および回
転界磁２２０を備えている。内側発電機ロータ２１７
は、風車ロータ２０７に同体に結合されている。外側発
電機ロータ２１８は、風車ロータ２１３に同体に結合さ
れている。電機子２１９は、内側発電機ロータ２１７に
同体に結合されている。回転界磁２２０は、外側発電機
ロータ２１８に同体に結合されている。すなわち、電機
子２１９は、回転界磁２２０が回転する内側に配置さ
れ、回転界磁２２０と反対方向に回転する。

【００９０】風力発電装置２０１が風を受けると、風車
２０３は回転し、風車２０２は風車２０３の角速度より
大きい角速度で回転する。このように回転することによ
り、回転軸２１０の近傍に吹く風から得る揚力を増加さ
せることができる。このような風力発電装置によれば、
翼端の速度が制限されているときに、単位面積当たりの
風力をトルクに変換する効率は、風車が１つのときより
大きい。

【００９１】風力発電装置２０１は、電機子２１９と回
転界磁２２０とが互いに反対方向に回転している。この
ため、発電機２１６は、直径を大きくすることなく、電
機子２１９と回転界磁２２０との相対速度を上昇させる
ことができる。これは発電機の重量を低減できる点で好
ましい。

【００９２】風力発電装置２０１は、風車２０２、２０
３がタワー２０５の風上と風下とにそれぞれ配置される
両振り型である。この両振り型は、タワー２０５の上に
配置される機器の重量のバランスがよい点で好ましい。

【００９３】図１０は、本発明による風力発電装置の実
施のさらに他の形態を示している。その風力発電装置２
３１は、複数の風車２３２、２３３が設けられている。
風力発電装置２３１は、さらにナセル２３４とタワー２
３５とを備えている。タワー２３５は、地表に建造され
ている。ナセル２３４は、鉛直方向を回転軸に回転可能
にタワー２３５に支持されている。

【００９４】風車２３２は、翼２３６と風車ロータ２３
７とを備えている。風車ロータ２３７は、軸受け２３８
を介して回転軸２４０を中心にして回転可能にナセル２
３４に支持されている。風車２３３は、翼２４１と風車
ロータ２４２とを備えている。風車ロータ２４２は、軸
受け２４３を介して回転軸２４０に平行である回転軸２
４５を中心にして回転可能にナセル２３４に支持されて
いる。

【００９５】ナセル２３４の内部には、発電機２４７、
傘歯車２４８、傘歯車２４９が設けられている。発電機
２４７は、外側発電機ロータ２５０、内側発電機ロータ
２５１、電機子２５２および回転界磁２５３を備えてい
る。外側発電機ロータ２５０は、傘歯車２４８を介して
風車ロータ２７３から回転運動が伝達される。内側発電
機ロータ２５１は、傘歯車２４９を介して風車ロータ２
４２から回転運動が伝達される。電機子２５２は、外側
発電機ロータ２５０に同体に結合されている。回転界磁
２５３は、内側発電機ロータ２５１に同体に結合されて
いる。すなわち、電機子２５２は、回転界磁２５３が回
転する位置の外側に配置され、回転界磁２５３と反対方
向に回転する。

【００９６】風力発電装置２３１が風を受けると、風車
２３２は回転し、風車２３３は回転する。このような風
力発電装置によれば、翼端の速度が制限されているとき
に、単位面積当たりの風力をトルクに変換する効率は、
風車が１つのときより大きい。風力発電装置２３１は、
電機子２５２と回転界磁２５３とが互いに反対方向に回
転している。このため、発電機２４７は、直径を大きく
することなく、電機子２５２と回転界磁２５３との相対
速度を上昇させることができる。これは発電機の重量を
低減できる点で好ましい。

【００９７】

【発明の効果】本発明による風力発電装置は、風力をよ
り効率よく電力に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による風力発電装置の実施の形
態を示す断面図である。

【図２】図２は、本発明による風力発電装置の実施の他
の形態を示す断面図である。

【図３】図３は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図５】図５は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図６】図６は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図７】図７は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図８】図８は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図９】図９は、本発明による風力発電装置の実施のさ
らに他の形態を示す断面図である。

【図１０】図１０は、本発明による風力発電装置の実施
のさらに他の形態を示す断面図である。

【図１１】図１１は、公知の風力発電装置の実施の形態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１：風力発電装置 ２、３：風車 ５：ナセル ６：タワー ７、８：翼 ８、１２：風車ロータ ９、１３、：軸受け １０：回転軸 １４：風向 １５：接続管 １６−１、２：発電機 １７−１、２：発電機ロータ １８−１、２：回転子 １９−１、２：固定子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 AA31 BB11 CC01 CC13 CC22 5H590 AA02 AA03 CA14 CC01 CC08 CC18 CD03 CE01 FA01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風力を第１回転運動に変換する第１風車
   と、 前記風力を第２回転運動に変換する第２風車と、 前記第１回転運動と前記第２回転運動とを電力に変換す
   る発電機とを具備し、 前記第１風車は、第１翼を備え、 前記第２風車は、第２翼を備え、 前記第１翼と前記第２翼とのうちの一方は、前記第１翼
   と前記第２翼とのうちの他方の風下にならないように配
   置され、 前記第１回転運動の速度は、前記第２回転運動の速度と
   異なる風力発電装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１風車の回転軸から前記第１翼の翼端までの距離
   は、前記第２風車の回転軸から前記第２翼の翼端までの
   距離より短く、 前記第１回転運動の角速度の絶対値は、前記第２回転運
   動の角速度の絶対値より大きい風力発電装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記第１風車の回転軸は、前記第２風車の回転軸に一致
   する風力発電装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記第２風車は、前記
   第２翼を固定する円柱状の接続管を更に備え、 前記接続管は、前記第１翼の風下に配置される風力発電
   装置。
5. 【請求項５】請求項３において、 前記第２風車は、前記第２翼を固定する円柱状の接続管
   を更に備え、 前記接続管は、前記第１翼の風上に配置される風力発電
   装置。
6. 【請求項６】請求項３において、 前記第２回転運動の回転方向は、前記第１回転運動の回
   転方向の反対方向であり、 前記発電機は、前記第２回転運動と第１回転運動との相
   対速度により発電する風力発電装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記発電機は、同期発電機である風力発電装置。
8. 【請求項８】請求項７において、 前記同期発電機は、インバータを備える風力発電装置。
9. 【請求項９】請求項３において、 前記発電機は、 前記第１回転運動を用いて発電する第１発電機と、 前記第２回転運動を用いて発電する第２発電機とを含む
   風力発電装置。
10. 【請求項１０】請求項９において、 前記風力を第３回転運動に変換する第３風車を更に具備
    し、 前記発電機は、前記第３回転運動を用いて発電する第３
    発電機を含む風力発電装置。
11. 【請求項１１】請求項３において、 前記第２回転運動の回転方向は、前記第１回転運動の回
    転方向と同一方向であり、 前記第１回転運動と前記第２回転運動とを１つの回転運
    動に変換するギアを更に具備し、 前記発電機は、前記１つの回転運動を用いて発電する風
    力発電装置。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 前記発電機は、誘導発電機である風力発電装置。
13. 【請求項１３】請求項１において、 前記第１風車の第１回転軸から前記第１翼の翼端までの
    距離は、前記第２風車の第２回転軸から前記第２翼の翼
    端までの距離より短く、 前記第２回転運動の回転方向は、前記第１回転運動の回
    転方向の反対方向であり、 前記発電機は、前記第２回転運動と第１回転運動との相
    対速度により発電する風力発電装置。
14. 【請求項１４】請求項１３において、 前記発電機は、同期発電機である風力発電装置。
15. 【請求項１５】請求項２〜請求項１４のいずれかにおい
    て、 前記第１風車と前記第２風車との両方を回転可能に支持
    するタワーを更に具備し、 前記両方は、前記タワーより風上に配置される風力発電
    装置。
16. 【請求項１６】請求項２〜請求項１４のいずれかにおい
    て、 前記第１風車と前記第２風車との両方を回転可能に支持
    するタワーを更に具備し、 前記両方は、前記タワーより風下に配置される風力発電
    装置。
17. 【請求項１７】請求項２〜請求項１４のいずれかにおい
    て、 前記第１風車と前記第２風車との両方を回転可能に支持
    するタワーを更に具備し、 前記第１風車は、前記タワーより風上に配置され、 前記第２風車は、前記タワーより風下に配置される風力
    発電装置。
18. 【請求項１８】請求項１において、 前記第１風車の回転軸は、前記第２風車の回転軸と一致
    しないで平行であり、 前記第１回転運動と前記第２回転運動とを前記発電機の
    ロータの回転運動に変換する傘歯車を更に具備し、 前記発電機は、前記ロータの回転運動を用いて発電する
    風力発電装置。
19. 【請求項１９】請求項１８において、 前記発電機は、同期発電機である風力発電装置。