JP2016003623A - 気流発生装置、および、風力発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】風車翼などの移動体などにおいてエロージョンが発生することを抑制可能な、気流発生装置等を提供する。【解決手段】実施形態の気流発生装置は、本体部と電圧印加部と保護部とを有する。本体部は、絶縁材料で形成された基体に第１電極と第２電極とが設けられており、移動体の表面に設置される。電圧印加部は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することによって気流を発生させる。保護部は、移動体の表面に設置されることによって移動体の表面を保護する。ここでは、保護部は、本体部に連結されている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、気流発生装置、および、風力発電システムに関する。

風力発電システムは、再生可能エネルギーである風力エネルギーを利用して発電を行う。風力発電システムにおいて、風速や風向きが急に変動したときには、風車翼の周りにおける速度三角形が定格点から大きくずれるため、剥離流れが広い範囲で発生する場合がある。風速や風向きが急に変動したときには、ヨー角やピッチ角の調整では十分に対応することが容易でない。その結果、風力発電システムにおいては、発電出力を安定に維持することが困難であって、効率を高めることが容易でない場合がある。この対策のため、気流発生装置を用いて風車翼の表面に気流を発生させることによって、剥離流れの発生を抑制することが提案されている。

気流発生装置は、絶縁材料（誘電体）で形成された基体に一対の電極が設けられた本体部を有し、その本体部が風車翼の表面に設置される。そして、気流発生装置は、その一対の電極の間に電圧を印加して気流を発生させる（たとえば、特許文献１参照）。気流発生装置を用いて気流を発生させることによって、小型風車と共に、中型風車（定格３０ｋＷ）および大型風車（定格１．７５ＭＷ）において、剥離流れの発生を抑制して、風車翼の揚力を増やすことができる。このため、発電の安定化と共に発電効率の向上等を実現することができる（たとえば、非特許文献１から３参照）。

上記の気流発生装置においては、本体部が風車翼の撓みによって破損することを防止等するために、柔軟な材料であって耐候性等に優れた材料を用いて本体部を形成することが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

この他に、気流発生装置においては、本体部を風車翼の翼スパン方向に複数設置し、風車翼の翼スパン方向において異なる周期で発生する剥離渦に同調させて気流を発生することが提案されている。これにより、特に、大型風車において、剥離流れの発生を効果的に抑制することができる（たとえば、非特許文献４）。

［Ａ］風力発電システムの構成
図１５は、関連技術に係る風力発電システムの全体構成を模式的に示す斜視図である。

風力発電システム１は、たとえば、アップウィンド形のプロペラ風車であって、図１５に示すように、タワー２、ナセル３、ロータ４、および、風向風速計測部５を備えている。

風力発電システム１のうち、タワー２は、垂直方向に沿って延在しており、地中に埋め込まれた基台（図示省略）に下端部が固定されている。

風力発電システム１のうち、ナセル３は、タワー２の上端部に設置されている。ナセル３は、ヨー角の調整のために、タワー２の上端部において垂直方向を軸にして回転可能に支持されている。図示を省略しているが、ナセル３の内部には、発電機（図示省略）が収容されている。

風力発電システム１のうち、ロータ４は、ナセル３の一方の側端部において、回転可能に支持されており、たとえば、水平方向を回転軸として回転方向Ｒに回転する。また、ロータ４は、ナセル３の内部に収容された発電機（図示省略）の回転軸に連結されている。ロータ４は、ハブ４１と複数の風車翼４２（ブレード）とを備えている。

ロータ４において、ハブ４１は、外形が半楕円体状の先端カバーを含み、風上から風下へ向かうに伴って外周面の外径が大きくように形成されている。ロータ４において、複数の風車翼４２のそれぞれは、ハブ４１を中心にして回転方向Ｒに間を隔てて設けられている。たとえば、３枚の風車翼４２が設けられており、それぞれは、ピッチ角の調整のために、一端がハブ４１に回転可能に支持されている。

図１６は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。図１６においては、風車翼４２の翼厚方向に沿った断面を示している。

図１６に示すように、風車翼４２においては、気流発生装置６の本体部６１が設置されている。また、図１５に示すように、複数の風車翼４２のそれぞれにおいては、気流発生装置６の本体部６１が、複数、ロータ４の径方向に沿った翼スパン方向に並ぶように設置されている。気流発生装置６の詳細については、後述する。

風力発電システム１のうち、風向風速計測部５は、図１５に示すように、風車翼４２の風下において、ナセル３の上面に取り付けられている。風向風速計測部５は、風速および風向きについて計測し、その計測データを制御部（図示省略）に出力する。そして、その計測データに応じて、制御部がヨー角やピッチ角の調整を行う。また、その計測データに応じて、制御部が気流発生装置６の動作を制御する。

［Ｂ］気流発生装置６の構成
図１７は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。図１７では、気流発生装置６の本体部６１が風車翼４２（図１６参照）に設置される前の状態を示しており、本体部６１については、斜視図で示している。

図１７に示すように、気流発生装置６は、本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３とを備えている。

［Ｂ−１］本体部６１
気流発生装置６において、本体部６１は、図１７に示すように、基体６１１、第１電極６２１、および、第２電極６２２を含み、基体６１１に第１電極６２１と第２電極６２２とが設けられている。本体部６１は、たとえば、プレス加工、押出成形加工などの種々の加工によって形成される。

本体部６１において、基体６１１は、絶縁材料（誘電体）で形成されている。たとえば、基体６１１は、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂（シリコンゴム）、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの樹脂を用いて形成されており、フレキシブルである。この他に、基体６１１については、たとえば、マイカ紙にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグシートを複数積層させて構成させたものであってもよい。

本体部６１において、第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれは、たとえば、金属材料などの導電材料で形成されている。

図１８は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部を示す図である。ここで、図１８（ａ）は、断面図であり、図１８（ｂ）は、上面図である。図１８（ａ）は、図１８（ｂ）においてＸ−Ｘ部分の断面に相当する。

本体部６１において、第１電極６２１は、図１８（ａ），図１８（ｂ）に示すように、板状体である。第１電極６２１は、図１８（ａ）に示すように、基体６１１の表面（上面）に設けられている。つまり、第１電極６２１は、表面電極であって、上面が露出しており、上面以外の面（下面，側面）が、基体６１１に接するように配置されている。また、図１８（ｂ）に示すように、第１電極６２１は、直線状に延在している。

本体部６１において、第２電極６２２は、図１８（ａ），図１８（ｂ）に示すように、第１電極６２１と同様に、板状体である。第２電極６２２は、図１８（ａ）に示すように、内部電極であって、第１電極６２１と異なり、基体６１１の内部に設けられている。つまり、第２電極６２２は、上面、下面，側面が基体６１１に接しており、第１電極６２１よりも深い位置に配置されている。また、図１８（ｂ）に示すように、第２電極６２２は、第１電極６２１が延在する延在方向（第１の方向，長手方向）と同じ方向（図１８（ｂ）では縦方向）に、直線状に延在している。ここでは、第２電極６２２は、第１電極６２１の延在方向（第１の方向）に直交する方向（第２方向）（図１８（ｂ）では横方向）において、第１電極６２１と並ぶように配置されている。

本体部６１は、図１８（ａ）に示すように、第１電極６２１および第２電極６２２の延在方向（第１の方向）に直交する方向（第２方向）において、中央に位置する中央部に、第１電極６２１と第２電極６２２との両者が設けられている。

また、本体部６１は、厚みが一定になるように形成されている。つまり、本体部６１は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）に沿った断面が、矩形形状になるように形成されている。

図１６に示したように、本体部６１は、風車翼４２の面に設けられている。本体部６１は、第１電極６２１が設けられた表面（上面）とは反対の面（下面）が（図１８（ａ）参照）、風車翼４２の翼背側の面に密着するように、風車翼４２に接着されている。

また、本体部６１は、図１６に示したように、風車翼４２の翼背側の面（上面）のうち、前縁ＬＥ側の部分において、第１電極６２１と第２電極６２２とが前縁ＬＥから後縁ＴＥに向かって順次並ぶように設置されている。具体的には、前縁ＬＥから、翼コード長Ｃに対して１０％以内になる範囲Ｈに第１電極６２１と第２電極６２２とが配置されるように、本体部６１が取り付けられている。このように本体部６１を取り付けることによって、剥離流れの発生を効果的に抑制できるため、好適である。

この他に、図１５に示したように、本体部６１は、複数の風車翼４２のそれぞれにおいて、複数が翼スパン（翼幅）方向に並ぶように設置されている。ここでは、複数の本体部６１のそれぞれは、互いが間を隔てて設置されており、第１電極６２１および第２電極６２２の延在方向（第１の方向）が、翼スパン（翼幅）方向に沿っている。

［Ｂ−２］電圧印加部６２
気流発生装置６において、電圧印加部６２は、図１７に示すように、接続部６３を介して、本体部６１に電気的に接続されており、第１電極６２１と第２電極６２２との間に電圧を印加する。

電圧印加部６２は、たとえば、風車翼４２の翼根部に設置された電源（図示省略）を含み、その電源（図示省略）を用いて、電圧の印加を行う。

電圧印加部６２は、制御部（図示省略）から出力される制御信号に応じて、第１電極６２１と第２電極６２２との間に電圧を印加することによって、本体部６１の表面（上面）に、バリア放電によってプラズマを発生させて、気流（プラズマ誘起流）を誘起する。たとえば、低周波のパルス変調波でパルス変調された高周波の電圧が、第１電極６２１と第２電極６２２との間に印加されて、気流が間歇的に発生する。気流は、第１電極６２１側から第２電極６２２側へ向かって流れるように誘起され、剥離流れの発生が抑制される。

ここでは、電圧印加部６２は、複数の本体部６１のそれぞれ（図１５参照）に対して独立に電圧を印加するように構成されている。たとえば、翼スパン（翼幅）方向において異なる周期で発生する剥離渦に同調させて、複数の本体部６１のそれぞれに独立に電圧を印加する。

［Ｂ−３］接続部６３
気流発生装置６において、接続部６３は、図１７に示すように、一対の接続配線６３１，６３２を含み、第１電極６２１および第２電極６２２のそれぞれと、電圧印加部６２との間を電気的に接続している。

具体的には、接続部６３のうち、一方の接続配線６３１は、一端が第１電極６２１に電気的に接続されており、他端が電圧印加部６２に電気的に接続されている。また、接続部６３のうち、他方の接続配線６３２は、一端が第２電極６２２に電気的に接続されており、他端が電圧印加部６２に電気的に接続されている。

図示を省略しているが、一対の接続配線６３１，６３２は、気流発生装置６を構成する複数の本体部６１（図１５参照）のそれぞれに対応して、複数組が設けられており、ロータ４のハブ４１の側から風車翼４２の先端側に延在するように配置されている。

特開２００８−２５４３４号公報 特開２０１３−６４３５２号公報

Asian Congress on Gas Turbine 2012, ACGT2012-1058 第３４回 風力エネルギー利用シンポジウム、PP.360-363 第３５回 風力エネルギー利用シンポジウム、PP.240-243 「日本機械学会論文集（B編），７４巻７４４号，（２００８−８），論文 NO.０８−７００６」

気流発生装置は、上述したように、風力発電システムの風車翼などの移動体において剥離流れが発生することを抑制するために使用される。しかし、気流発生装置の本体部が設置される移動体においては、風などの流体によって、エロージョン（浸食）が生ずる場合がある。特に、風車翼のうち、気流発生装置の本体部が設置される前縁部分においては、雨滴や砂塵などによってエロージョンが多く生ずる場合がある。この他に、気流発生装置の本体部において、エロージョンが発生する場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、風車翼などの移動体などにおいてエロージョンが発生することを抑制可能な、気流発生装置、及び、風力発電システムを提供することである。

実施形態の気流発生装置は、本体部と電圧印加部と保護部とを有する。本体部は、絶縁材料で形成された基体に第１電極と第２電極とが設けられており、移動体の表面に設置される。電圧印加部は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することによって気流を発生させる。保護部は、移動体の表面に設置されることによって移動体の表面を保護する。ここでは、保護部は、本体部に連結されている。

図１は、第１実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図３は、第１実施形態に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。 図４は、第２実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図５は、第２実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図６は、第２実施形態に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。 図７は、第３実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図８は、第４実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。 図９は、第４実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。 図１０は、第４実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を構成する本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの接続関係を示す図である。 図１１は、第５実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。 図１２は、第５実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。 図１３は、第５実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの様子を示す図である。 図１４は、第６実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの様子を示す図である。 図１５は、関連技術に係る風力発電システムの全体構成を模式的に示す斜視図である。 図１６は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。 図１７は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。 図１８は、関連技術に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部を示す図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［Ａ］構成等
図１，図２は、第１実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。

図１は、図１７と同様に、斜視図である。これに対して、図２は、図１８と同様に、気流発生装置の一部を示している。図２（ａ）は、図１８（ａ）と同様に、断面図であり、図２（ｂ）は、図１８（ｂ）と同様に、上面図である。図２（ａ）は、図２（ｂ）においてＸ−Ｘ部分の断面に相当する。

本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、図１，図２に示すように、気流発生装置６の構成の一部が、上述した関連技術の場合と異なる（図１７参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、上記の関連技術の場合と同様である。このため、本実施形態において関連技術の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図１，図２に示すように、本実施形態において、気流発生装置６は、上述した関連技術の場合（図１７参照）と同様に、本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３とを備えている。本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３とのそれぞれは、上述した関連技術の場合（図１７参照）と同様に構成されている。つまり、本体部６１は、基体６１１と第１電極６２１と第２電極６２２とを含み、樹脂などの絶縁材料で形成された基体６１１に第１電極６２１と第２電極６２２とが設けられている。また、電圧印加部６２は、第１電極６２１と第２電極６２２との間に電圧を印加することによって気流を発生させるように構成されている。さらに、接続部６３は、第１電極６２１および第２電極６２２のそれぞれと、電圧印加部６２との間を電気的に接続している。

しかし、上述した関連技術の場合（図１７参照）と異なり、本実施形態では、気流発生装置６は、図１，図２に示すように、保護部８１を有する。保護部８１は、風車翼４２（図１５参照）の表面に設置されることによって風車翼４２の表面を保護するように構成されている。

気流発生装置６において、保護部８１は、図１，図２に示すように、板状体であって、本体部６１に連結されている。

具体的には、保護部８１は、本体部６１において第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において両側部に位置する一対の側面（図２では右側面および左側面）のうち、第２電極６２２よりも第１電極６２１に近い側面（図２では左側面）に連結されている。

また、保護部８１は、風車翼４２よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されている。ここでは、耐エロージョン性試験によって風車翼４２の材料よりも耐エロージョン性が高いと判断される材料を用いて、保護部８１が形成されている。耐エロージョン性試験では、たとえば、回転する回転体に取り付けられたサンプルに、噴霧ノズルから水滴を噴霧する。そして、エロージョンの程度を試験後のサンプル間で比較することによって、耐エロージョン性が判断される。

たとえば、保護部８１は、耐エロージョン性を有するゴム材（水素付加アクリロニトリルブタジエンゴム（藤倉ゴム社製）を含んだ積層シート材で形成されている。また、保護部８１は、ポリエチレン（商品名：ウィンドテープ８６０８（３Ｍ社製）など）で形成されたシートであってもよい。この他に、保護部８１は、たとえば、耐エロージョン性を有するフッ素樹脂塗料（商品名：ボンフロンＧＴ（ＡＧＣコーテック社製）など）がシートの表面に塗装されていてもよい。

また、保護部８１は、第１電極６２１と第２電極６２２とが延在する方向（第１の方向）における幅が、本体部６１と同じである。また、保護部８１は、本体部６１と同様に、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）に沿った断面が矩形形状であって、厚みが一定である。保護部８１は、厚みが本体部６１と同じになるように形成されている。つまり、保護部８１は、本体部６１と一体構造を構成している。

本体部６１と保護部８１とを連結させた組合せ体９０は、たとえば、プレス加工、押出成形加工などの加工によって形成される。この他に、接着剤を用いて本体部６１と保護部８１との間を接着することによって、本体部６１と保護部８１との組合せ体９０を形成してもよい。

図３は、第１実施形態に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。図３では、図１６と同様に、風車翼４２の翼厚方向に沿った断面を示している。

図３に示すように、本実施形態では、気流発生装置６のうち、本体部６１と保護部８１とを連結させた組合せ体９０が、風車翼４２の面に設置される。

たとえば、気流発生装置６のうち本体部６１と保護部８１とのそれぞれは、風車翼４２の面において、前縁ＬＥ側の部分に設置される。ここでは、本体部６１は、風車翼４２の翼背面のうち、前縁ＬＥの側の部分において、第１電極６２１と第２電極６２２とが前縁ＬＥから後縁ＴＥに向かって順次並ぶように設置される。そして、保護部８１は、風車翼４２の面において前縁ＬＥを覆うように接着される。つまり、本体部６１と保護部８１とのそれぞれが前縁ＬＥから後縁ＴＥに向かって順次並ぶように設置される。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、気流発生装置６が保護部８１を有する。保護部８１は、本体部６１に連結されており、保護部８１が風車翼４２の表面に設置される。保護部８１は、風車翼４２よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されている。風車翼４２の表面のうち保護部８１が設置された部分は、保護部８１で保護されるので、風などの流体によって風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。特に、風車翼４２のうち前縁ＬＥ部分においてはエロージョンが多く生ずる場合があるが、前縁ＬＥを被覆するように保護部８１を設置することによって、エロージョンの発生を効果的に防止することができる。また、耐エロージョン性が高い材料で形成された保護部８１と気流発生装置６の本体部６１との両者を段差なく連結することで、プラズマ電極（第１電極６２１、第２電極６２２）周りの流れを、よりスムーズにすることが可能であるので、気流の剥離を効果的に抑制できる。

この他に、本実施形態では、耐エロージョン性をもった材料で電極部材そのものを構成することにより、気流発生装置６の本体部６１において第１電極６２１と第２電極６２２とについても、エロージョンの発生を効果的に抑制することができる。

このように、本実施形態においては、気流発生装置６を用いて風車翼４２の表面に気流を発生させて剥離流れの発生を抑制可能であると共に、風車翼４２においてエロージョンが発生することを抑制可能である。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

＜第２実施形態＞
［Ａ］構成等
図４，図５は、第２実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。

図４は、図１と同様に、斜視図である。これに対して、図５は、図２と同様に、気流発生装置の一部を示している。図５（ａ）は、図２（ａ）と同様に、断面図であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）と同様に、上面図である。図５（ａ）は、図５（ｂ）においてＸ−Ｘ部分の断面に相当する。

本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、図４，図５に示すように、気流発生装置６の構成の一部が、上述した第１実施形態の場合と異なる（図１，図２参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において第１実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図４，図５に示すように、本実施形態において、気流発生装置６は、上述した第１実施形態の場合（図１，図２参照）と同様に、本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３と保護部８１とを備えている。

しかし、本実施形態では、気流発生装置６は、図４，図５に示すように、本体部６１と保護部８１との形状が、上述した第１実施形態の場合（図１，図２参照）と異なっている。

気流発生装置６のうち、本体部６１は、図４，図５に示すように、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って、厚みが薄くなる部分を含むように形成されている。

具体的には、本体部６１は、中央部の厚みが一定であり、その中央部から両端部へ向かうに伴って厚みが薄くなっている。つまり、本体部６１は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）に沿った断面が、台形形状であって、中央部においては、上面が下面に沿っていると共に、両端部においては、上面が下面に対して傾斜している。

また、気流発生装置６のうち、保護部８１は、本体部６１に連結されている。ここでは、本体部６１と保護部８１とを連結した組合せ体９０が、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って、厚みが薄くなる部分を含むように、保護部８１が形成されている。

具体的には、保護部８１の下面は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、本体部６１の下面に沿っている。これに対して、保護部８１の上面は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、本体部６１および保護部８１の下面に対して傾斜している。本実施形態では、保護部８１の上面のうち、本体部６１から遠い部分は、本体部６１に近い部分よりも、本体部６１および保護部８１の下面に対して傾斜する角度が大きくなっている。

図６は、第２実施形態に係る風力発電システムにおいて、一の風車翼を示す図である。図６では、図３と同様に、風車翼４２の翼厚方向に沿った断面を示している。

図６に示すように、本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、気流発生装置６のうち本体部６１と保護部８１との両者が、風車翼４２の面に設置されている。

具体的には、気流発生装置６のうち本体部６１と保護部８１との両者は、第１実施形態の場合と同様に、風車翼４２の面において、前縁ＬＥ側の部分に設置されている。ここでは、本体部６１は、風車翼４２の面のうち翼背面に接着されている。そして、保護部８１は、風車翼４２の面において前縁ＬＥを覆うように接着されている。つまり、本体部６１と保護部８１とのそれぞれが前縁ＬＥから後縁ＴＥに向かって順次並ぶように設置されている。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなっている。このため、その組合せ体９０を風車翼４２の表面に設置したときに、風車翼４２の表面に大きな段差が形成されない。その結果、段差に起因して風車翼４２の周囲で流れが乱れることを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、気流発生装置６を用いて風車翼４２の表面に気流を発生させて剥離流れの発生を抑制可能である。これと共に、本実施形態では、気流発生装置６の保護部８１が風車翼４２の表面を保護し、風などの流体によって風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、本体部６１と保護部８１とを連結した組合せ体９０は、図４，図５に示す形状である場合について説明したが、これに限らない。組合せ体９０は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなるように、さまざまな形状を適用可能である。

たとえば、組合せ体９０は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向に沿った断面が、台形形状であってもよい。

また、組合せ体９０の断面が、中央部から前縁ＬＥ側の端部へ向かう方向と、中央部から後縁ＴＥ側の端部へ向かう方向とのいずれか一方で、厚みが薄くなるように構成されていてもよい。すなわち、組合せ体９０の断面は、中央部から前縁ＬＥ側の端部へ向かう方向と、中央部から後縁ＴＥ側の端部へ向かう方向との少なくとも一方で、厚みが薄くなるように形成されていればよい。

その他、組合せ体９０の断面は、台形形状の上底において両端にある２つの角の部分が、曲線状に形成されていてもよい。

＜第３実施形態＞
［Ａ］構成等
図７は、第３実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を模式的に示す図である。

図７は、図４と同様に、斜視図である。

本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、図７に示すように、気流発生装置６の構成の一部が、上述した第２実施形態の場合と異なる（図４参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第２実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において第２実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図７に示すように、本実施形態において、気流発生装置６は、上述した第２実施形態の場合（図４参照）と同様に、本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３と保護部８１とを備えている。

しかし、本実施形態では、気流発生装置６は、図７に示すように、本体部６１において、第１電極６２１と第２電極６２２との両者が、第２実施形態の場合（図４参照）と異なっている。また、保護部８１の形状が、第２実施形態の場合（図４参照）と異なっている。

具体的には、本体部６１において、第１電極６２１は、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂ（第１延在部）と接続部６２１Ｃ（第１接続部）とを含む。

第１電極６２１のうち、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂは、それぞれが直線状に延在しており、その延在方向（第１方向）に対して直交する方向（第２方向）において、間を隔てて並ぶように配置されている。接続部６２１Ｃは、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂの延在方向に対して直交する方向に延在している。接続部６２１Ｃは、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂのそれぞれの一端に連結しており、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂの間を電気的に接続している。

本体部６１において、第２電極６２２は、第１電極６２１と同様に、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂ（第２延在部）と接続部６２２Ｃ（第２接続部）とを含む。

第２電極６２２のうち、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂは、それぞれが直線状に延在しており、その延在方向（第１方向）に対して直交する方向（第２方向）において、間を隔てて並んでいる。ここでは、その複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂが、延在方向（第１方向）に対して直交する方向（第２方向）において、第１電極６２１の延在部６２１Ａ，６２１Ｂと同じピッチで並ぶように配置されている。接続部６２２Ｃは、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂの延在方向に対して直交する方向に延在している。接続部６２２Ｃは、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂのそれぞれの一端に連結しており、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂの間を電気的に接続している。

保護部８１は、第２実施形態の場合と同様に、本体部６１に連結されている。ここでは、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０が、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなる部分を含むように、保護部８１が形成されている。

具体的には、保護部８１の下面は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、本体部６１の下面に沿っている。これに対して、保護部８１の上面は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、本体部６１および保護部８１の下面に対して傾斜している。本実施形態では、第２実施形態の場合（図４参照）と異なり、保護部８１の上面全体が、本体部６１および保護部８１の下面に対して傾斜している。

図示を省略するが、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０は、第２実施形態の場合（図６参照）と同様に、風車翼４２の面に設置される。つまり、第１電極６２１を構成する複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂと、第２電極６２２を構成する複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂとのそれぞれが、風車翼４２において前縁ＬＥから後縁ＴＥに向かって交互に並ぶように、設置される。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、第１電極６２１は、複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂが間を隔てて並んでいる。そして、これと同様に、第２電極６２２は、複数の延在部６２２Ａ，６２２Ｂが、第１電極６２１を構成する複数の延在部６２１Ａ，６２１Ｂと同じピッチで間を隔てて並んでいる。このように、第１電極６２１を構成する延在部６２１Ａ，６２１Ｂと、第２電極６２２を構成する延在部６２２Ａ，６２２Ｂとの組が、複数組、設けられている。このため、その複数の組のそれぞれについて電圧の印加を行うことによって、誘電体バリア放電によるプラズマ気流がそれぞれ発生する。その結果、より効果的なプラズマ気流を発生することができるので、剥離流れの発生を、更に効果的に抑制することができる。

特に、ロータ径が８０ｍを超える大型風車の場合には、風車翼４２の翼コード長が２〜４ｍ以上になる場合があり、広い領域で流れが大きく乱れる場合がある。しかし、本実施形態のように構成することで、より強力なプラズマ気流を発生できるので、剥離流れの発生を効果的に抑制することができる。

この他に、本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、第２実施形態の場合と同様に、気流発生装置６の保護部８１が風車翼４２の表面を保護し、風などの流体によって風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

＜第４実施形態＞
［Ａ］構成等
図８，図９は、第４実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。

図８は、図１と同様に、斜視図である。これに対して、図９は、図２と同様に、気流発生装置の一部を示している。図９（ａ）は、図２（ａ）と同様に、断面図であり、図９（ｂ）は、図２（ｂ）と同様に、上面図である。図９（ａ）は、図９（ｂ）においてＸ−Ｘ部分の断面に相当する。

本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、図８，図９に示すように、気流発生装置６の構成の一部が、上述した第１実施形態の場合と異なる（図１，図２参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において第１実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図８，図９に示すように、本実施形態において、気流発生装置６は、上述した第１実施形態の場合（図１，図２参照）と同様に、本体部６１と電圧印加部６２と接続部６３と保護部８１とを備えている。

しかし、本実施形態では、気流発生装置６は、図８，図９に示すように、本体部６１の一部が、上述した第１実施形態の場合（図１，図２参照）と異なっている。

本実施形態において、本体部６１は、基体６１１と第１電極６２１と第２電極６２２とを含む他に、第１実施形態と異なり、直列に並べて配置される別の気流発生装置６の本体部６１へ電源を供給するための接続導線７１が設けられている。

接続導線７１は、たとえば、導体が被覆膜で覆われた被覆線であり、気流発生装置６の本体部６１において、基体６１１の内部に設けられている。接続導線７１は、たとえば、高圧用のケーブルであって、直径が３〜５ｍｍ程度である。

ここでは、接続導線７１として、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２との複数が設置されている。第１接続導線７１１と第２接続導線７１２との両者は、本体部６１の内部において、第１電極６２１および第２電極６２２のそれぞれの延在方向（第１方向）に沿って延在している。第１接続導線７１１と第２接続導線７１２と両者は、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、第１電極６２１及び第２電極６２２と異なる位置に設けられている。

第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２１，７２２に電気的に接続されている。また、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、他端（上端）が、他の本体部６１の第１電極６２１および第２電極６２２のそれぞれに接続されている接続配線６３１，６３２に電気的に接続されている。

図１０は、第４実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を構成する本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの接続関係を示す図である。

図１０では、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０を、風車翼４２（図１５参照）の翼スパン（翼幅）方向において複数配置し、その複数の本体部６１のそれぞれを並列に電圧印加部６２に電気的に接続する場合について示している。

図１０に示すように、複数の組合せ体９０のうち、第１の組合せ体９０Ａは、第１本体部６１Ａと第１保護部８１Ａとが連結されて構成されている。また、第２の組合せ体９０Ｂは、第２本体部６１Ｂと第２保護部８１Ｂとが連結されて構成されている。第１の組合せ体９０Ａと第２の組合せ体９０Ｂとのそれぞれは、風車翼４２（図１５参照）の翼スパン（翼幅）方向において、隣接して並ぶように配置される。

第１の組合せ体９０Ａにおいて、第１本体部６１Ａは、接続導線７１として、基体６１１の内部に第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とが設けられている。

第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２１，７２２を介して、電圧印加部６２に電気的に接続されている。第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、他端（上端）が、接続配線６３１，６３２を介して、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれに、電気的に接続されている。つまり、第１本体部６１Ａに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２は、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１および第２電極６２２と、電圧印加部６２との間を、電気的に接続している。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態において、気流発生装置６の本体部６１は、基体６１１の内部に接続導線７１が設けられている。このため、本実施形態では、風車翼４２の周囲において、接続導線７１による段差が少ない。その結果、接続導線７１に起因して風車翼４２の周囲で流れが乱れることを防止可能であるので、発電出力の安定化を実現することができる。

この他に、本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、第１実施形態の場合と同様に、気流発生装置６の保護部８１が風車翼４２の表面を保護し、風などの流体によって風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

特に、ロータ径が８０ｍを超える大型風車のときには、風車翼４２の翼スパン方向において異なる周期で剥離渦が発生する場合が多いため、本実施形態のように構成することが好ましい。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、接続導線７１が被覆線である場合について説明したが、これに限らない。接続導線７１としては、導体が被覆膜で覆われた被覆線以外に、被覆膜がなく導体が露出した裸線を用いてもよい。この場合には、被覆線を接続導線７１として用いて本体部６１を形成する場合よりも、本体部６１の厚みを薄くすることができる。

＜第５実施形態＞
［Ａ］構成等
図１１，図１２は、第５実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置を示す図である。

図１１は、図４と同様に、斜視図である。これに対して、図１２は、図５と同様に、気流発生装置の一部を示している。図１２（ａ）は、図５（ａ）と同様に、断面図であり、図１２（ｂ）は、図５（ｂ）と同様に、上面図である。図１２（ａ）は、図１２（ｂ）においてＸ−Ｘ部分の断面に相当する。

本実施形態では、図１１，図１２に示すように、気流発生装置６の一部が、上述した第２実施形態の場合と異なる（図４，図５参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第２実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において第２実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

本実施形態の気流発生装置６において、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０は、図１１，図１２に示すように、第２実施形態の場合と同様に、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなる部分を含む。

しかし、気流発生装置６は、第２実施形態と異なり、接続導線７１が更に設けられている。

接続導線７１は、たとえば、導体が被覆膜で覆われた被覆線であり、気流発生装置６の本体部６１と保護部８１とのそれぞれに設けられている。接続導線７１は、たとえば、高圧用のケーブルであって、直径が３〜５ｍｍ程度である。

ここでは、接続導線７１として、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２と第３接続導線７１３と第４接続導線７１４との複数が設置されている。

具体的には、複数の接続導線７１のうち、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２との両者は、保護部８１の内部に設けられている。そして、複数の接続導線７１のうち、第３接続導線７１３と第４接続導線７１４との両者は、本体部６１において基体６１１の内部に設けられている。

第１接続導線７１１と第２接続導線７１２と第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とのそれぞれは、第１電極６２１および第２電極６２２の延在方向（第１方向）に沿って延在している。また、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２との組と、第３接続導線７１３と第４接続導線７１４との組とが、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、第１電極６２１と第２電極６２２との両者を挟むように設けられている。

第１から第４の接続導線７１１〜７１４のそれぞれは、一端（下端）に接続配線７２１〜７２４が電気的に接続されている。また、第１から第４の接続導線７１１〜７１４のそれぞれは、他端（上端）に接続配線６３１，６３２，７２３，７２４のそれぞれが電気的に接続されている。

図１３は、第５実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの様子を示す図である。

図１３では、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０が、風車翼４２（図１５参照）の翼スパン（翼幅）方向において、複数配置され、その複数の組合せ体９０において本体部６１のそれぞれを並列に電圧印加部６２（図１１参照）に電気的に接続する場合について示している。

図１３に示すように、複数の組合せ体９０のうち、第１の組合せ体９０Ａは、第１本体部６１Ａと第１保護部８１Ａとが連結されて構成されている。また、第２の組合せ体９０Ｂは、第２本体部６１Ｂと第２保護部８１Ｂとが連結されて構成されている。同様に、第３の組合せ体９０Ｃは、第３本体部６１Ｃと第３保護部８１Ｃとが連結されて構成されている。第１の組合せ体９０Ａと第２の組合せ体９０Ｂと第３の組合せ体９０Ｃとのそれぞれは、風車翼４２（図１５参照）の翼スパン（翼幅）方向において、隣接して並ぶように配置される。

第１の組合せ体９０Ａにおいて、第１保護部８１Ａは、接続導線７１として、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とが設けられている。第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２１，７２２を介して、電圧印加部６２に電気的に接続されている。また、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、他端（上端）が、接続配線６３１，６３２を介して、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれに、電気的に接続されている。

第１の組合せ体９０Ａにおいて、第１本体部６１Ａは、接続導線７１として、第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とが設けられている。第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２３，７２４を介して、電圧印加部６２に電気的に接続されている。第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とのそれぞれは、他端（上端）が、接続配線７２３，７２４を介して、第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２のそれぞれに、電気的に接続されている。

第２の組合せ体９０Ｂにおいて、第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、第３本体部６１Ｃに設けられた第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれに、接続配線６３１，６３２を介して、電気的に接続されている。

つまり、第１保護部８１Ａに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２は、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１および第２電極６２２と、電圧印加部６２との間を、電気的に接続している。そして、第１本体部６１Ａに設けられた第３接続導線７１３および第４接続導線７１４と、第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２とは、第３本体部６１Ｃに設けられた第１電極６２１および第２電極６２２と、電圧印加部６２との間を電気的に接続している。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態の気流発生装置６は、本体部６１の内部および保護部８１の内部に接続導線７１が設けられている。このため、本実施形態では、風車翼４２の周囲においては、接続導線７１による段差が少なくなる。その結果、接続導線７１に起因して風車翼４２の周囲で流れが乱れることを防止可能であるので、発電出力の安定化を実現することができる。

また、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０は、第２実施形態の場合と同様に、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなっている。このため、組合せ体９０の段差に起因して風車翼４２の周囲で流れが乱れることを抑制できる。

さらに、本実施形態の風力発電システム１（図１５参照）では、気流発生装置６の保護部８１が風車翼４２の表面を保護し、風などの流体によって風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

＜第６実施形態＞
［Ａ］構成等
図１４は、第６実施形態に係る風力発電システムにおいて、気流発生装置の本体部および保護部を風車翼に複数設置するときの様子を示す図である。

図１４では、図１３の場合と同様に、本体部６１と保護部８１とが連結された組合せ体９０が、風車翼４２（図１５参照）の翼スパン（翼幅）方向において、複数配置され、その複数の組合せ体９０において本体部６１のそれぞれを並列に電圧印加部６２（図１１参照）に電気的に接続する場合について示している。

本実施形態では、図１４に示すように、気流発生装置６の構成の一部が、上述した第５実施形態の場合と異なる（図１３参照）。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第５実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において第５実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図１４に示すように、本実施形態の気流発生装置６は、第５実施形態の場合と同様に、本体部６１を複数有する。図示を省略しているが、複数の本体部６１は、風車翼４２の翼スパン方向に並ぶように設置される。ここでは、本体部６１として、たとえば、第１本体部６１Ａと第２本体部６１Ｂと第３本体部６１Ｃとが設置される。第１本体部６１Ａと第２本体部６１Ｂと第３本体部６１Ｃとのそれぞれは、風車翼４２の翼スパン方向において、翼根から先端に向かって順次設置される。

しかし、本実施形態では、その複数の本体部６１のうち、一部の本体部６１に保護部８１が連結され、他の本体部６１には保護部８１が連結されていない。

具体的には、複数の本体部６１のうち、第１本体部６１Ａは、保護部８１が連結されていない。複数の本体部６１のうち、第１本体部６１Ａよりも風車翼４２の先端側に配置する第２本体部６１Ｂおよび第３本体部６１Ｃには、保護部８１（８１Ｂ，８１Ｃ）が連結され、組合せ体９０（９０Ｂ，９０Ｃ）を構成している。

また、複数の本体部６１のうち、第１本体部６１Ａにおいては、接続導線７１として第１接続導線７１１と第２接続導線７１２と第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とが設けられている。そして、第２本体部６１Ｂにおいては、接続導線７１として、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とが設けられている。

第１本体部６１Ａにおいて、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２１，７２２を介して、電圧印加部６２に電気的に接続されている。また、第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、他端（上端）が、接続配線６３１，６３２を介して、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれに、電気的に接続されている。

第１本体部６１Ａにおいて、第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とのそれぞれは、一端（下端）が、接続配線７２３，７２４を介して、電圧印加部６２に電気的に接続されている。第３接続導線７１３と第４接続導線７１４とのそれぞれは、他端（上端）が、接続配線７２３，７２４を介して、第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２のそれぞれに、電気的に接続されている。

第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１と第２接続導線７１２とのそれぞれは、第３本体部６１Ｃに設けられた第１電極６２１と第２電極６２２とのそれぞれに、接続配線６３１，６３２を介して、電気的に接続されている。

つまり、第１本体部６１Ａに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２は、第２本体部６１Ｂに設けられた第１電極６２１および第２電極６２２と、電圧印加部６２との間を、電気的に接続している。そして、第１本体部６１Ａに設けられた第３接続導線７１３および第４接続導線７１４と、第２本体部６１Ｂに設けられた第１接続導線７１１および第２接続導線７１２とは、第３本体部６１Ｃに設けられた第１電極６２１および第２電極６２２と、電圧印加部６２との間を、電気的に接続している。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、風車翼４２において気流の速度が翼根側よりも高く、エロージョンが発生しやすい先端側に、保護部８１を設けている。このため、効果的にエロージョンの発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、気流発生装置６の本体部６１に接続導線７１が設けられている（図１４参照）。このため、本実施形態では、接続導線７１に起因して風車翼４２の周囲で流れが乱れることを防止可能であるので、発電出力の安定化を実現することができる。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

＜第７実施形態＞
［Ａ］構成等
第７実施形態では、気流発生装置６は、本体部６１を構成する基体６１１の材料が上述の関連技術の場合（図１７参照）と異なる。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、上記の関連技術の場合と同様である。このため、本実施形態において関連技術の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

本実施形態では、気流発生装置６の本体部６１は、図１７に示したように、基体６１１、第１電極６２１、および、第２電極６２２を含み、基体６１１に第１電極６２１と第２電極６２２とが設けられている。

本体部６１において、基体６１１は、絶縁材料（誘電体）で形成されている。本実施形態では、上記の関連技術の場合と異なり、基体６１１は、風車翼４２よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されている。たとえば、基体６１１は、補強材(シリカ、カーボンブラックなどの粉体）を含むゴム（スチレンブタジジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴムなど）で形成されている。

本実施形態において、本体部６１は、関連技術の場合と同様に（図１５，図１６参照）、風車翼４２に設置される。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態の気流発生装置６では、本体部６１は、基体６１１が風車翼４２よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されている。このため、本実施形態では、本体部６１が風車翼４２の表面を保護し、風車翼４２にエロージョンが生ずることを抑制することができる。この他に、本実施形態では、気流発生装置６の本体部６１自身について、エロージョンが発生することを効果的に抑制することができる。

つまり、本実施形態においては、気流発生装置６を用いて風車翼４２の表面に気流を発生させて剥離流れの発生を抑制可能であると共に、エロージョンの発生を抑制可能である。

したがって、本実施形態の風力発電システム１においては、長期間、発電の安定化を実現可能であると共に、高い発電効率を保持することができる。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、本体部６１は、関連技術の場合（図１７参照）と同様に、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）に沿った断面が矩形形状であるが、これに限らない。本体部６１は、第２実施形態の場合（図４参照）と同様に、台形形状等であってもよい。

また、本実施形態では、第１電極６２１と第２電極６２２とが並ぶ方向（第２方向）において、本体部６１の断面は、関連技術の場合（図１７参照）と同様に、第１電極６２１から一端までの距離と、第２電極６２２から他端までの距離とが同じであるが、これに限らない。第１電極６２１から一端までの距離と、第２電極６２２から他端までの距離とが、互いに異なっていてもよい。たとえば、第１実施形態の組合せ体９０の場合（図１等を参照）と同様に、第１電極６２１から一端までの距離が、第２電極６２２から他端までの距離よりも長くなるように、本体部６１が形成されていてもよい。

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

上記の各実施形態では、風車翼において剥離流れが発生することを抑制するために、気流発生装置を用いる場合について説明したが、これに限らない。風車翼以外に、車両などの移動体において剥離流れが発生することを抑制するために、気流発生装置を用いてもよい。つまり、物体において流体が流れる面のうち剥離流れが生じ得る部分に、気流発生装置の本体部等を設置してもよい。

１…風力発電システム、２…タワー、３…ナセル、４…ロータ、５…風向風速計測部、６…気流発生装置、４１…ハブ、４２…風車翼、６１…本体部、６２…電圧印加部、６３…接続部、７１…接続導線、８１…保護部、６１１…基体、６２１…第１電極、６２１Ａ，６２１Ｂ…延在部（第１延在部）、６２１Ｃ…接続部（第１接続部）、６２２…第２電極、６２２Ａ，６２２Ｂ…延在部（第２延在部）、６２２Ｃ…接続部（第２接続部）

Claims (19)

1. 絶縁材料で形成された基体に第１電極と第２電極とが設けられており、移動体の表面に設置される本体部と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することによって気流を発生させる電圧印加部と、
   前記移動体の表面に設置されることによって前記移動体の表面を保護する保護部と
   を有し、
   前記保護部は、前記本体部に連結されていることを特徴とする、
   気流発生装置。
2. 前記保護部は、前記移動体よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されている、
   請求項１に記載の気流発生装置。
3. 前記基体は、樹脂を用いて形成されていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の気流発生装置。
4. 前記第１電極は、
   前記本体部の表面において第１の方向に延在する第１延在部
   を有し、
   前記第２電極は、
   前記本体部の内部において前記第１の方向に延在する第２延在部
   を有し、
   前記第２延在部が、前記第１の方向に直交する第２方向において前記第１延在部と並ぶように配置されており、
   前記保護部は、前記本体部において前記第２方向に並ぶ側面のうち、前記第２電極よりも前記第１電極に近い側面に連結されている、
   請求項１から３のいずれかに記載の気流発生装置。
5. 前記本体部と前記保護部とが連結された組合せ体は、前記第２方向において中央部から端部へ向かうに伴って厚みが薄くなるように形成されていることを特徴とする、
   請求項４に記載の気流発生装置。
6. 前記本体部は、前記第２方向に沿った断面が、台形形状であることを特徴とする、
   請求項５に記載の気流発生装置。
7. 前記第１電極は、前記第１延在部が複数であって、当該複数の第１延在部が前記第２方向において間を隔てて並ぶように配置されており、
   前記第２電極は、前記第２延在部が複数であって、当該複数の第２延在部が前記第２方向において前記複数の第１延在部と同じピッチで並ぶように配置されている、
   請求項４から６のいずれかに記載の気流発生装置。
8. 前記第１電極は、
   前記複数の第１延在部のそれぞれを電気的に接続する第１接続部
   を含み、
   前記第２電極は、
   前記複数の第２延在部のそれぞれを電気的に接続する第２接続部
   を含む、
   請求項７に記載の気流発生装置。
9. 前記本体部は、前記基体の内部に接続導線が設けられている、
   請求項１から８のいずれかに記載の気流発生装置。
10. 前記本体部は、前記接続導線として裸線を内包させることで形成されていることを特徴とする、
    請求項９に記載の気流発生装置。
11. 前記保護部は、内部に接続導線が設けられている、
    請求項１から１０のいずれかに記載の気流発生装置。
12. 前記保護部は、前記接続導線として裸線を内包させることで形成されていることを特徴とする、
    請求項１１に記載の気流発生装置。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載の気流発生装置を有すると共に、前記移動体として風車翼を有し、
    前記風車翼は、前記気流発生装置のうち前記本体部と前記保護部とが設置されている、
    風力発電システム。
14. 前記気流発生装置は、前記本体部を複数含み、前記複数の本体部が、前記風車翼の翼スパン方向に並ぶように設置されていることを特徴とする、
    請求項１３に記載の風力発電システム。
15. 前記複数の本体部のうち一部の本体部に前記保護部が連結されている、
    請求項１４に記載の風力発電システム。
16. 前記気流発生装置は、前記本体部と前記保護部とのそれぞれが、前記風車翼の面において前縁側の部分に設置されていることを特徴とする、
    請求項１３から１５のいずれかに記載の風力発電システム。
17. タワーと、
    前記タワーの上端部に設置されているナセルと、
    前記ナセルの側端部に回転可能に支持されており、前記風車翼がハブに取り付けられているロータと、
    を備えることを特徴とする、
    請求項１３から１６のいずれかに記載の風力発電システム。
18. 絶縁材料で形成された基体に第１電極と第２電極とが設けられており、移動体の表面に設置される本体部と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することによって気流を発生させる電圧印加部と、
    を有し、
    前記本体部は、前記基体が前記移動体よりも耐エロージョン性が高い材料で形成されていることを特徴とする、
    気流発生装置。
19. 請求項１８に記載の気流発生装置を有すると共に、前記移動体として風車翼を有し、
    前記風車翼は、前記気流発生装置のうち前記本体部が設置されている、
    風力発電システム。

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