JP3971005B2 - 風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置に関し、特に、羽根車の羽根の先端部に実質的に航空障害灯を備えた風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化防止等の観点から、風力発電装置が注目されてきている。風力発電装置は、一般的に、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを備えている。このような風力発電装置では、風を受けて羽根車が回転することにより、発電機の駆動軸が回動され、発電機による発電が行われるようになっている。
【０００３】
従来の風力発電装置は、最大でも２５０ｋＷ程度の設備で、羽根の最大高さが６０ｍ以下の比較的小型のものが多かったが、最近になって、より大きな電力を得るために、例えば７５０ｋＷ程度の設備で、支柱部の高さが４０ｍで羽根車の直径が２５ｍというような、比較的大型の風力発電装置が開発されるようになってきた。このような大型の風力発電装置は、その高さ、特に羽根車の羽根の先端部の最高到達位置の高さが、６０ｍを越えることとなる。
【０００４】
ところで、航空法施行規則において、航空機の安全運航を確保するために、地上高６０ｍを越える建造物、例えば高層ビル、煙突、送電鉄塔等については、その存在を航空機に知らせるための航空障害灯を設置することが義務付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、従来の航空障害灯は基本的に通常のランプと同様に構成されるものであったため、これを羽根の先端部に設置することは困難であった。このため、従来の風力発電装置では、支柱部の上部に従来の航空障害灯を設ける方法や、当該風力発電装置に隣接して当該風力発電装置の支柱部とは別個に航空障害灯設置用の支柱部を立設し、この航空障害灯設置用の支柱部の上部に、航空障害灯を設ける方法が採用されている。
【０００６】
しかしながら、前者の方法では、羽根の直径は例えば５０ｍを越えるものがあり、実際には最高到達位置を通過する羽根の先端部と支柱部の上部の航空障害灯の高さが大きく異なるので、安全上かならずしも十分ではなかった。
【０００７】
また、後者の方法では、風力発電装置の支柱部とは別個に航空障害灯設置用の支柱部が必要になることからコストが高くなってしまう。また、風力発電装置の羽根車が、風の方向に応じて、支柱部に対して垂直軸回りに回動し得るようになっている場合には、前記航空障害灯設置用の支柱部は、風力発電装置の支柱部から羽根の長さより遠くまで離れて設置せざるを得ない。このため、航空障害灯が発光する位置（航空障害灯設置用の支柱部の上部付近）が、実際に航空障害灯が必要である風力発電装置の羽根の最高到達位置付近から水平方向にかなり離れてしまうことになり、安全上必ずしも十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、風力発電装置の羽根の先端部に航空障害灯と同等の発光部分を有する風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に設けられた散乱反射体と、前記各羽根の先端部の最高到達位置付近に向けて光ビームを照射する投光手段と、を備えたものである。なお、散乱反射体は、全ての羽根の先端部に設けておいてもよいし、一部の羽根の先端部に設けておいてもよい。
【００１０】
この第１の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近を通るときに、すなわち当該羽根の先端部が最高到達位置の直前から直後までの間、投光手段からの光が当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体に当たって、この散乱反射体が投光手段からの光を乱反射する。これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根が略垂直になってその先端部が最高到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、ランプからなる従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様による風力発電装置は、前記第１の態様による風力発電装置において、前記各羽根の先端部の最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に向けて光ビームをそれぞれ照射する第２及び第３の投光手段を備えたものである。
【００１２】
この第２の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近と、この最高到達位置に対して前後の第２及び第３の到達位置付近とを通るときに、前述と同様にして当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体が、対応する投光手段からの光を乱反射する。これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。このため、前記第２及び第３の到達位置を各羽根の先端部の水平方向の最も一方側の到達位置に近い到達位置及び最も他方側の到達位置に近い到達位置となるように設定しておけば、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさを把握することができ、好ましい。
【００１３】
本発明の第３の態様による風力発電装置は、前記第１又は第２の態様による風力発電装置において、前記各投光手段が地上付近に配置されたものである。
【００１４】
この第３の態様によれば、各投光手段が地上付近に配置されているので、当該投光手段に容易に人が接近することができる。このため、投光手段の光源ランプ等が故障した場合には、光源ランプ等の交換等を容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の第４の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第３のいずれかの態様による風力発電装置において、前記支持部が前記支柱部に対して垂直軸の周りに回転可能に支持され、前記各投光手段は、水平方向に関して前記支柱部に対して略々等角度間隔の方向のなす複数位置に、それぞれ配置された複数の投光器を含むものである。
【００１６】
この第４の態様によれば、羽根車が常に風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合に、この支持部が垂直軸周りのどのような回転位置にあっても、複数位置にそれぞれ配置された投光器からの光ビームが、風を受けて回転する羽根車の羽根の先端部の最高到達位置又は第２及び第３の到達位置に向けて照射される。これにより、羽根車が風上に向かうように支持部が垂直軸周りに回転する場合であっても、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近と、場合によっては第２及び第３の到達位置付近とを通るときに、当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体が、対応する投光器からの光を乱反射する。したがって、これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、羽根車が風を受けて風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、各羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１７】
本発明の第５の態様による風力発電装置は、前記第１又は第２の態様による風力発電装置において、前記各投光手段は、前記支持部に対して固定されて設置されたものである。
【００１８】
この第５の態様によれば、各投光手段が支持部に対して固定されて設置されているので、羽根車が常に風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、各投光手段は、常に羽根車に対して正対させることができる。したがって、各投光手段として用いる投光器の数を減らしつつ、羽根車が風を受けて風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、風向きに関係なく、各羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１９】
本発明の第６の態様による風力発電装置は、前記第５の態様による風力発電装置において、前記各投光手段は、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の一方の側に配置された投光器と、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の他方の側に配置された投光器とを含むものである。
【００２０】
この第６の態様によれば、各投光手段が羽根車に対する両側に配置された１対の投光器を有しているので、散乱反射体による散乱光の放射範囲を広げることができ、好ましい。もっとも、前記第５の態様では、各投射手段は羽根車に対する一方側に配置された投光器のみを有していてもよい。
【００２１】
本発明の第７の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第６のいずれかの態様による風力発電装置において、前記羽根車の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、先端部に前記散乱反射体が設けられた前記羽根の当該先端部が前記最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置並びに前記第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、当該到達位置に対応する投光手段が光ビームを発するように、前記各投光手段を駆動する駆動制御手段を備えたものである。
【００２２】
この第７の態様によれば、散乱反射体が設けられた羽根の先端部が各到達位置に位置しているときにのみ、当該到達位置に対応する投光手段が光ビームを発することになる。したがって、散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、投光手段からの光が照射されない位置を移動する際には、当該投光手段が発光しないので、不要な光ビームの照射が防止され、消費電力を低減することができる。
【００２３】
本発明の第８の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、入射端から入射された光を導いて出射端から出射させる光ファイバーであって、当該出射端が前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に位置するように、当該羽根に対して固定された光ファイバーと、前記光ファイバーの入射端に光を入射させる光入射手段であって、前記光ファイバーの入射端に入射される光を発する光源を有する光入射手段と、を備えたものである。
【００２４】
この第８の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に出射端が位置する光ファイバーの当該出射端から、当該光ファイバーの入射端に光入射手段により入射された光が出射されるので、外部から観察した場合、回転する羽根車の当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、ランプからなる従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、当該羽根の先端部が発光することになり、実質的に当該羽野の先端部に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００２５】
本発明の第９の態様による風力発電装置は、前記第８の態様による風力発電装置において、前記光源は、前記羽根車の回転軸上付近に位置するように、前記支持部に対して固定されて設置され、前記光ファイバーの入射端が前記光源に近接して配置されたものである。
【００２６】
この第９の態様によれば、光源が羽根車の回転軸上付近に位置するように支持部に対して固定されて設置され、羽根に対して固定された光ファイバーの入射端が前記光源に近接して配置されているので、羽根車が回転するときに当該光ファイバーも羽根と共に回転するが、当該光ファイバーの入射端は常に光源と近接することとなる。したがって、支持部に固定された光源、回転する羽根側に固定された光ファイバーに対して確実に光を伝達することができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様による風力発電装置は、前記第８の態様による風力発電装置において、前記光源は地上付近に配置され、前記光入射手段は、前記光源が発した光を前記光ファイバーの入射端に導く中継用光ファイバーを有するものである。
【００２８】
この第１０の態様によれば、地上付近に配置された光源から、中継用光ファイバーを介して、出射端が羽根の先端部に位置するように当該羽根に固定された光ファイバーに光が入射される。このように光源が地上付近に配置されているので、当該光源に容易に人が接近することができる。このため、ランプ等の光源が故障した場合には、光源の交換等を容易に行うことができる。
【００２９】
本発明の第１１の態様による風力発電装置は、前記第８乃至第１０のいずれかの態様による風力発電装置において、前記羽根車の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記光ファイバーが固定された前記羽根の先端部が最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、前記光源を点灯させるように、前記光源を駆動する駆動制御手段を備えたものである。
【００３０】
この第１１の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの光ファイバーが設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近を通るときにのみ、あるいは、前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近を通るときにのみ、当該羽根の先端部に位置する光ファイバーの出射端から光が出射されることとなる。したがって、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。また、当該羽根の先端部が第２及び第３の到達位置付近を通るときにも当該羽根の先端部に位置する光ファイバーの出射端から光が出射される場合には、羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。このため、前記第２及び第３の到達位置を各羽根の先端部の水平方向の最も一方側の到達位置に近い到達位置及び最も他方側の到達位置に近い到達位置となるように設定しておけば、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさを把握することができ、好ましい。なお、この第１１の態様によれば、前記光源は、常時点灯されているわけではなく、点滅されるので、消費電力が低減される。
【００３１】
本発明の第１２の態様による風力発電装置用航空障害灯装置は、風力発電装置の羽根車の羽根の先端部に設けられる風力発電装置用航空障害灯装置であって、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を蓄積する蓄電手段と、当該航空障害灯の姿勢を検出する姿勢検出手段と、発光器と、前記姿勢検出手段からの検出信号に基づいて、前記発光器を駆動制御する駆動制御手段と、を備え、前記姿勢検出手段、前記発光器及び前記駆動制御手段は、前記蓄電手段から給電されて作動するものである。
【００３２】
本発明の第１３の態様による風力発電装置用障害灯装置は、前記第１２の態様による風力発電装置用航空障害灯装置において、前記発光器が少なくとも１つの発光ダイオードからなるものである。
【００３３】
本発明の第１４の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に、前記第１２又は前記第１３の態様による風力発電装置用航空障害灯装置が設けられたものである。
【００３４】
本発明の第１５の態様による風力発電装置は、前記第１４の態様による風力発電装置において、前記風力発電装置用航空障害灯装置の前記駆動制御手段は、当該風力発電装置用航空障害灯装置が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、当該風力発電装置用航空障害灯装置の前記発光器を点灯させるように、当該発光器を駆動するものである。
【００３５】
前記第１２乃至第１５の態様によれば、風力発電装置用航空障害灯装置は、太陽電池及びこれにより発電された電力を蓄電した蓄電手段によって給電されて、発光器が駆動されるとともに、姿勢検出手段からの検出信号に基づいて、当該風力発電装置用航空障害灯装置が所定の姿勢になったとき、駆動制御手段が発光ダイオードを発光させる。これにより、例えば、回転する羽根が略垂直になって、その先端部が最高到達位置付近を通るときに、姿勢検出手段が検出信号を送出するように設定された場合、羽根の先端部が最高到達位置付近を通る際に、発光器が発光することになる。したがって、従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、各羽根の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００３６】
この場合、風力発電装置用航空障害灯装置は、外部からの給電が不要であることから、ユニットとして単体で構成される。したがって、ユニット化された航空障害灯装置を、風力発電装置の羽根の先端部に単に取り付けるだけで、特別な配線等を行うことなく、容易に羽根の先端部に航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００３７】
なお、前記第１３の態様のように発光器として発光ダイオードを用いれば、その消費電力はランプ等に比べて大幅に少ないので、容量の小さい太陽電池及び蓄電手段を用いても給電不能状態になるおそれがなくなり、一層好ましい。
【００３８】
本発明の第１６の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第１１並びに第１４及び第１５のいずれかの態様による風力発電装置において、前記支柱部の上部付近に配置されたランプによる航空障害灯を備えたものである。
【００３９】
この第１６の態様によれば、前記散乱体や前記光ファイバーや前記発光器による光度が必ずしも十分でない場合であっても、前記ランプによる航空障害灯により補完することができるので、好ましい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による風力発電装置及びこれに用いられる風力発電装置用航空障害灯装置について、図面を参照して説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による風力発電装置について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４２】
図１は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。図３は、図１に示す風力発電装置を示す概略平面図である。
【００４３】
本実施の形態による風力発電装置１０は、図１乃至図３に示すように、地上に立設された支柱部１１と、該支柱部１１の上部に配置された支持部１２と、支持部１２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車１３であって、同心状に複数の羽根１３ａを有し風を受けて回転する羽根車１３と、羽根車１３の中心部１３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根１３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体１４と、投光部１５と、を備えている。
【００４４】
前記支柱部１１は地面に対して固定されており、その高さＨ（図２参照）は例えば５０ｍに設定されている。
【００４５】
前記支持部１２は、風を受けたとき、羽根車１３が風上に向かうように、垂直軸の周りに回転するように構成されている。
【００４６】
本実施の形態では、前記羽根車１３は、プロペラ形に構成され、等角度間隔に配置された３枚の羽根１３ａを備えており、各羽根１３ａが風を受けた時、回転軸Ｏの周りに回転して、発電機の駆動軸を回転させる。これにより、発電機は、駆動軸が回転されて、発電を行うことになる。なお、各羽根１３ａの先端部の回転直径Ｄ（図２参照）は、例えば５０．５ｍに設定される。
【００４７】
前記散乱反射体１４は、図１に示すように、例えば各羽根１３ａの先端部の両面に取り付けられており、光が照射されたとき、この光を乱反射させるようになっている。本実施の形態では、全ての羽根１３ａの先端部に散乱反射体１４が設けられているが、本発明では、少なくとも１つの羽根１３ａの先端部に散乱反射体１４を設ければよい。
【００４８】
本実施の形態では、前記投光部１５は、９個の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３，１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３，１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３を備えていて、第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３は、羽根１３ａの最高到達位置付近（図２中の位置（厳密には位置範囲）Ａ）に対して光ビーム１００を照射し、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３及び第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３は、それぞれ羽根１４の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（図２中の位置（厳密には位置範囲）Ｂ，Ｃ）に向けて光を照射するようになっている。
【００４９】
なお、前記位置Ｂ，Ｃは、例えば地上からの高さが約６０ｍ程度の位置に配置されるようになっており、羽根１３ａの先端部の水平方向の最も一方側（図２中の最も左側）の到達位置に近い到達位置及び最も他方側（図２中の最も右側）の到達位置に近い到達位置となるように設定されている。このため、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさ及び形状を把握することができる。
【００５０】
そして、投光器１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１の組、投光器１５ａ−２，１５ｂ−２，１５ｃ−２の組、投光器１５ａ−３，１５ｂ−３，１５ｃ−３の組は、図３に示すように、水平な方向に関して支柱部１１に対して略々等角度間隔の複数箇所、図示の場合、３箇所にそれぞれ配置されている。本実施の形態では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３は地上付近に配置されており、その光源ランプの交換を容易に行うことができるようになっている。もっとも、本発明では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３は必ずしも地上付近に配置する必要はない。
【００５１】
さらに、前記投光部１５は、図１に示すように、電源１６から駆動制御回路１７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯され、実質的に平行光の光ビーム１００を照射するようになっている。
【００５２】
ここで、前記駆動制御回路１７は、羽根車１３の回転位置を検出する回転位置検出器１８からの検出信号に基づいて、各投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を点灯制御するようになっている。回転位置検出器１８は、各羽根１３ａの先端部が前述した位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するとき、それぞれ検出信号を出力するように、構成されている。
【００５３】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置１０によれば、風を受けて羽根車１３が回転することにより、羽根車１３の中心部１３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００５４】
また、羽根車１３の回転により、回転位置検出器１８は、各羽根１３ａの先端部が位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するときに、それぞれ対応する検出信号を出力する。そして、駆動制御回路１７は、これらの各検出信号にそれぞれ応答して、電源１６からの駆動電圧を第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３又は第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３に対して供給する。
【００５５】
このため、本実施の形態によれば、各投光器１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、各羽根１３ａの先端部が、それぞれ位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するときに、これらの位置Ａ，Ｂ，Ｃに対して光ビーム１００を照射する。これにより、各羽根１３ａの先端部に備えられた散乱反射体１４が、投光器１５ａ，１５ｂ，１５ｃからの光を乱反射させることになり、外部から観察したとき、各羽根１３ａの先端部が、位置Ａ，Ｂ，Ｃで点灯するように見えることになる。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、各羽根１３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根１３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体１４に対して、投光部１５から光を照射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、羽根車１３ａが風上に向けて対向するように、支持部１２が支柱部１１に対して垂直軸の周りに回動した場合であっても、水平方向に関して支柱部１１に対して略々等角度間隔の方向をなす３箇所にそれぞれ配置された前記３組の投光器を備えることにより、羽根車１３がいずれの方向に向いていても、各羽根１３ａの回転に伴って、位置Ａ，Ｂ，Ｃに対して光を照射することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、支柱部１１を中心とする水平方向に関して等角度間隔に配置された３組の投光器を備えているが、これに限定されず、必要に応じて、支柱部１１を中心とする水平方向に関して等角度間隔に配置された２組又は４組以上の投光器を備えるようにしてもよい。これにより、あらゆる方向からの視認性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、羽根１３ａの回転位置として位置Ａ，Ｂ，Ｃを検出して、それぞれ第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３、第３群の１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３により光を照射するようにしているが、これに限定されるものではなく、位置Ａのみを検出して、投光器１５ａにより光を照射することにより、羽根１３ａの先端部が位置Ａに位置するときのみ、散乱反射体１４により光を反射させるようにしてもよい。なお、この場合、投光器１５ｂ，１５ｃは省略される。
【００６０】
さらに、本実施の形態では、羽根１３ａが位置Ａに位置しているときのみ第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３を点灯させ、羽根１３ａが位置Ｂに位置しているときのみ第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３を点灯させ、羽根１３ａが位置Ｃに位置しているときのみ第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３を点灯させているので、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を常時点灯させる場合に比べて大幅に消費電力を低減することができる。もっとも、本発明では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を常時点灯させてもよい。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態による風力発電装置について、図４及び図５を参照して説明する。
【００６２】
図４は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図５は、図４に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【００６３】
本実施の形態による風力発電装置２０は、図４及び図５に示すように、地上に立設された支柱部２１と、該支柱部２１の上部に配置された支持部２２と、支持部２２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車２３であって、同心状に複数の羽根２３ａを有し風を受けて回転する羽根車２３と、羽根車２３の中心部２３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４と、投光器２５ａ，２５ｂと、を備えている。
【００６４】
前記支柱部２１、支持部２２、羽根車２３及び散乱反射体２４は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３及び散乱反射体１４とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂが支持部２２に対して固定して設置され、投光器２５ａは羽根車２３の回転軸Ｏの方向の一方の側（図４中の右側）に配置され、投光器２５ｂは前記回転軸Ｏの方向の他方の側（図４中の左側）に配置されている。具体的には、本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂは、羽根車２３の中空な中心部２３ｂに対して同心の固定軸として、支持部２２から前後に延びている支持部材２９の前端部及び後端部に、それぞれ取り付けられている。なお、羽根車２３の中心部２３ｂは、例えば図５に示すように、支持部材２９に対して軸受２３ｃを介して、回転可能に取り付けられる。これにより、各投光器２５ａ，２５ｂは、風を受けて支持部２２が垂直軸の周りに回転しても、常に羽根車２３に正対するようになっている。
【００６６】
また、各投光器２５ａ，２５ｂは、羽根２３ａの最高到達位置付近に対して光ビーム１００を照射するように構成されている。
【００６７】
さらに、各投光器２５ａ，２５ｂは、電源２６から駆動制御回路２７を介して駆動電圧が供給されることにより点灯され、実質的に平行光の光ビーム１００を照射するようになっている。
【００６８】
ここで、前記駆動制御回路２７は、羽根車２３の回転位置を検出する回転位置検出器２８からの検出信号に基づいて、各投光器２５ａ，２５ｂを点灯制御するようになっている。回転位置検出器２８は、各羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するとき、検出信号を出力するように、構成されている。
【００６９】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置２０においては、風を受けて羽根車２３が回転することにより、羽根車２３の中心部２３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００７０】
また、羽根車２３の回転により、回転位置検出器２８は、各羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路２７は、この検出信号に応答して、電源２６からの駆動電圧を各投光器２５ａ，２５ｂに対して供給する。
【００７１】
このため、本実施の形態によれば、各投光器２５ａ，２５ｂは、各羽根２３ａの先端部が、それぞれ最高到達位置付近に位置するときに、これらの最高到達位置付近に対して前後から光を照射する。これにより、各羽根２３ａの先端部の前後面にそれぞれ備えられた散乱反射体２４が、各投光器２５ａ，２５ｂからの光を乱反射させることになり、外部から観察したとき、各羽根２３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、各羽根２３ａの先端部に従来の大型の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４に対して、投光器２５ａ，２５ｂから光を照射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、各投光器２５ａ，２５ｂは、支持部２２と共に垂直軸の周りに回転することになる。したがって、羽根車２３が風上を向くように、支持部２２が垂直軸の周りに回転したとしても、各投光器２５ａ，２５ｂは、羽根車２３に常に正対しているので、各羽根２３ａの先端部の散乱反射体２４に対して確実に光を照射することができる。
【００７４】
さらに、本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂが羽根車２３に対する両側に配置されているので、散乱体１４による散乱光の放射範囲を広げることができる。もっとも、本発明では、投光器２５ａ，２５ｂのうちの一方を除去してもよい。また、本実施の形態では、羽根車２３に対する両側にそれぞれ１個ずつの投光器２５ａ，２５ｂが配置されているが、更に投光器を追加して、羽根車に対する各側に２個以上の投光器を配置してもよい。この場合、散乱体１４による散乱光の放射範囲を一層広げることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、投光器２５ａ，２５ｂを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器２８により羽根車２３の回転位置を検出して、この位置に対応して配置された投光器を発光させて、羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４から光を反射させるようにしてもよい。
【００７６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態による風力発電装置について、図６乃至図８を参照して説明する。
【００７７】
図６は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図７は、図６に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。図８は、図６に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。
【００７８】
本実施の形態による風力発電装置３０は、図６乃至図８に示すように、地上に立設された支柱部３１と、該支柱部３１の上部に配置された支持部３２と、支持部３２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車３３であって、同心状に複数の羽根３３ａを有し風を受けて回転する羽根車３３と、羽根車３３の中心部３３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根３３ａに対してそれぞれ固定された光ファイバー３４と、各光ファイバー３４の入射端に光を入射させる光入射部を構成する光源３５ａ、中継用光ファイバー３５ｂ及びレンズ等の集光器３５ｃと、を備えている。
【００７９】
前記支柱部３１、支持部３２、羽根車３３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００８０】
前記各光ファイバー３４は、各羽根３３ａに対してそれぞれ固定されて羽根３３ａと共に回転し、その入射端に入射された光を導いて出射端から出射させるものであり、図８に示すように、当該出射端が羽根３３ａの先端部に位置するように、各光ファイバー３４が羽根３３ａに対して固定されている。なお、本実施の形態では、全ての羽根３３ａに対してそれぞれ２本ずつ光ファイバー３４が設けられているが、本発明では、１つの羽根３３ａについて１本の光ファイバー３４を設けてもよいし、少なくとも１つの羽根３３ａに対して光ファイバー３４を設ければよい。
【００８１】
図７に示すように、光ファイバー３４の入射端と中継用光ファイバー３５ｂの一端とは、それらの端面が互いに回転軸Ｏの方向に対向するように、配置されている。すなわち、光ファイバー３４の入射端が、図７に示すように、羽根車３３の中空の中心部３３ｂが軸受３３ｃを介して取り付けられる中空固定軸３３ｄ内にて、中継用光ファイバー３４の一端に近接して対向している。なお、中空固定軸３３ｄは支持部３２に対して固定されている。
【００８２】
前記中継用光ファイバー３５ｂは、図６に示すように、支柱部３１を通って、地上付近まで延びており、その他端が、レンズ等の集光器３４ｃを介して、地上付近に配置されたランプ等の光源３５ａからの光を受けるように構成されている。
【００８３】
ここで、前記光源３５ａは、図６に示すように、電源３６から駆動制御回路３７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯されるようになっている。
【００８４】
そして、前記駆動制御回路３７は、羽根車３３の回転位置を検出する回転位置検出器３８からの検出信号に基づいて、光源３５ａを点灯制御するようになっている。
【００８５】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置３０によれば、風を受けて羽根車３３が回転することにより、羽根車３３の中心部３３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００８６】
また、羽根車３３の回転により、回転位置検出器３８は、各羽根３３ａの先端部が例えば最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路３７は、この検出信号に応答して、電源３６からの駆動電圧を光源３５ａに対して供給する。
【００８７】
このため、本実施の形態では、光源３５ａは、各羽根３３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに、集光器３５ｃを介して中継用光ファイバー３５ｂの他端に対して光を照射する。この光は、中継用光ファイバー３５ｂ内を導かれて中継用光ファイバー３５ｂの一端から光ファイバー３４の入射端に入射して、更に光ファイバー３４内を導かれて、各羽根３３ａの先端部に備えられた光ファイバー３４の出射端から放射されることになり、外部から観察したとき、各羽根３３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、図１乃至図３に示した第１の実施形態と同様に、各羽根３３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根３３ａの先端部において光ファイバー３４の出射端から光を放射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、光源３５ａは、地上付近に配置されているので、光源３５ａの故障等の際に、当該光源の交換等の作業を地上で行うことができるので、メンテナンスが容易になる。
【００９０】
さらに、本実施の形態では、光ファイバー３４が、各羽根３３ａに固定されているので、羽根車３３が風上を向くように、支持部３２が垂直軸の周りに回転したとしても、各羽根３３ａの先端部から確実に光を照射することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、羽根３３の先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、光源３５ａを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器３８により羽根車３３の回転位置を検出して、光源３５ａを発光させ、羽根３３ａの先端部で光ファイバー３４の出射端から光を照射させるようにしてもよい。
【００９２】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態による風力発電装置について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００９３】
図９は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図１０は、図９に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【００９４】
本実施の形態による風力発電装置４０は、図９及び図１０に示すように、地上に立設された支柱部４１と、該支柱部４１の上部に配置された支持部４２と、支持部４２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車４３であって、同心状に複数の羽根４３ａを有し風を受けて回転する羽根車４３と、羽根車４３の中心部４３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根４３ａに対してそれぞれ固定された光ファイバー４４と、各光ファイバー４４の入射端に光を入射させる光入射部を構成する光源４５と、を備えている。
【００９５】
前記支柱部４１、支持部４２、羽根車４３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３と同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００９６】
前記光ファイバー４４は、図６乃至図８に示した第３の実施の形態による風力発電装置３０における光ファイバー３４と同じ構成とされており、光ファイバー４４の入射端は、図１０に示すように、羽根車４３の中空の中心部４３ｂ内にて、回転軸Ｏの方向に向くように配置されている。
【００９７】
すなわち、各光ファイバー４４は第３の実施の形態における光ファイバー３４と同様に、各羽根４３ａに対してそれぞれ固定されて羽根４３ａと共に回転し、その入射端に入射された光を導いて出射端から出射されるものであり、当該出射端が羽根４３ａの先端部に位置するように、各光ファイバー４４が羽根４３ａに対して固定され、光ファイバー４４の入射端が、図１０に示すように、羽根車４３の中空の中心部４３ｂが軸受４３ｃを介して取り付けられる中空固定軸４３ｄ内にて、回転軸Ｏの方向に向いている。なお、中空固定軸４３ｄは支持部４２に対して固定されている。
【００９８】
これに対して、ランプ等の光源４５は、前記中空固定軸４３ｃ内にて回転軸Ｏ上に、光ファイバー４４の入射端に回転軸Ｏの方向に対向するように近接して配置されている。このため、本実施の形態では、前記第３の実施の形態において用いられていた中継用光ファイバー３５ｂは設けられていない。なお、光源４５は、中空固定軸４３ｄを介して、支持部４２に対して固定されている。
【００９９】
ここで、前記光源４５は、図９に示すように、電源４６から駆動制御回路４７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯されるようになっている。
【０１００】
そして、前記駆動制御回路４７は、羽根車４３の回転位置を検出する回転位置検出器４８からの検出信号に基づいて、光源４５を点灯制御するようになっている。
【０１０１】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置４０によれば、風を受けて羽根車４３が回転することにより、羽根車４３の中心部４３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【０１０２】
また、羽根車４３の回転により、回転位置検出器４８は、各羽根４３の先端部が例えば最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路４７は、この検出信号に応答して、電源４６からの駆動電圧を光源４５に対して供給する。
【０１０３】
このため、本実施の形態によれば、光源４５は、各羽根４３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに、光ファイバー４４の入射端に対して光を照射する。この光は、光ファイバー４４内を導かれて、各羽根４３ａの先端部に備えられた光ファイバー４４の出射端から放射されることになり、外部から観察したとき、各羽根４３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【０１０４】
このように、本実施の形態によれば、各羽根４３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根４３ａの先端部において光ファイバー４４の出射端から光を放射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態では、光源４５が光ファイバー４４の入射端に近接して配置されているので、中継用ファイバー４４が不要であることから、光伝送効率が高くなり、光源４５として小型のものを使用することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、羽根４３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、光源４５を発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器４８により羽根車４３の回転位置を検出して、光源４５を発光させ、羽根４３ａの先端部で光ファイバー４４出射端から光を照射させるようにしてもよい。
【０１０７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態による風力発電装置について、図１１乃至図１６を参照して説明する。
【０１０８】
図１１は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図１２は、図１１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。図１３は、図１１に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。図１４は、図１１に示す風力発電装置で使用される本発明の一実施の形態による航空障害灯装置を示す概略平面図である。図１５は、図１４に示す航空障害灯装置を示す概略断面図である。図１６は、図１４に示す航空障害灯装置の電気的構成を示すブロック図である。
【０１０９】
本実施の形態による風力発電装置５０は、図１１乃至図１６に示すように、地上に立設された支柱部５１と、該支柱部５１の上部に配置された支持部５２と、支持部５２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車５３であって、同心状に複数の羽根５３ａを有し風を受けて回転する羽根車５３と、羽根車５３の中心部５３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根５３ａの先端部に取り付けられた航空障害灯装置５４と、を備えている。
【０１１０】
前記支柱部５１、支持部５２及び羽根車５３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２及び羽根車１３とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【０１１１】
前記航空障害灯装置５４は、図１３に示すように、それぞれ各羽根５３ａの先端部にて前後両面（勿論、片面もしくは周面でもよい）に取り付けられている。本実施の形態では、全ての羽根５３ａの先端部に航空障害灯装置５４が設けられているが、本発明では、少なくとも１つの羽根５３ａの先端部に航空障害灯装置５４を設ければよい。
【０１１２】
そして、前記航空障害灯装置５４は、図１４及び図１５に示すように、太陽電池５４ａと、太陽電池５４ａで発電された電力を蓄積する蓄電部５４ｂと、発光器５４ｃと、当該航空障害灯装置５４の姿勢を検出する姿勢検出器５４ｄと、姿勢検出器５４ｄからの検出信号に基づいて、発光器５４ｃを駆動制御する駆動制御回路５４ｅと、を備えている。
【０１１３】
前記蓄電部５４ｂは、太陽電池５４ａからの電力を蓄積するものであり、例えば充電式電池やコンデンサが使用される。近年、薄型の大容量コンデンサが実用化されているので、これを蓄電部５４ｂとして用いることが好ましい。
【０１１４】
前記発光器５４ｃとしては、消費電力を低減させる上で、例えば、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるものを用いることが好ましい。なお、図示の例では、発光器５４ｃとして、複数の発光ダイオードを配列したものを用いている。
【０１１５】
前記姿勢検出器５４ｄは、航空障害灯装置５４の姿勢、すなわち羽根５３ａの回転に伴う航空障害灯装置５４の姿勢を検出して、例えば羽根５３ａが略直立して羽根５３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するとき、検出信号を出力するものであり、例えば微弱な地磁気で方位を測定する市販の磁気センサを使用することができる。
【０１１６】
前記発光器５４ｃ、姿勢検出器５４ｄ及び駆動制御回路５４ｅは、太陽電池５４ａ又は蓄電部５４ｂから給電されて作動する。
【０１１７】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置２０においては、風を受けて羽根車５３が回転することにより、羽根５３の回転軸５３ａに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【０１１８】
また、羽根車５３の回転により、航空障害灯装置５４の姿勢検出器５４ｄは、各羽根５３ａの先端部が例えば最高到達位置付近に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路５４ｅは、この検出信号に応答して、蓄電部５４ｂからの駆動電圧を発光器５４ｃに対して供給する。
【０１１９】
このため、本実施の形態によれば、航空障害灯装置５４の発光器５４ｃは、各羽根５３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに点灯することになり、外部から観察したとき、各羽根５３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【０１２０】
このように、本実施の形態によれば、各羽根５３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根５３ａの先端部で航空障害灯装置５４の発光器５４ｃが発光することによって、従来の航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【０１２１】
さらに、本実施の形態では、航空障害灯装置５４は、電源として太陽電池５４ａ及び蓄電部５４ｂを使用し、羽根５３ａの回転位置検出器として姿勢検出器５４ｄを使用することにより、単体のユニットとして構成されていることから、風力発電装置５０の各羽根５３ａの先端部に取り付けるだけで、容易に航空障害灯として使用することができる。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、羽根５３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、航空障害灯装置５４の発光器５４ｃを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、姿勢検出器５４ｄにより羽根車５３の回転位置を検出して、発光器５４ｃを発光させるようにしてもよい。
【０１２３】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態による風力発電装置について、図１７を参照して説明する。
【０１２４】
図１７は、本実施の形態による風力発電装置の要部を示す概略側面図である。図１７において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複した説明は省略する。
【０１２５】
本実施の形態による風力発電装置６０が前述した図１乃至図３に示す第１の実施の形態による風力発電装置１０と異なる所は、支柱部１１の上部付近に、従来形式のランプによる航空障害灯６１が配置されている点のみである。なお、本実施の形態では、航空障害灯６１は、支持部１２に対して固定されているが、適宜支柱部１１に対して固定するようにしてもよい。
【０１２６】
本実施の形態による風力発電装置６０によれば、前述した第１の実施の形態による風力発電装置１０と同様の利点が得られる他、支柱部１１の上部付近に前記ランプによる航空障害灯６１が配置されてこの航空障害灯６１が併用されているので、羽根１３ａの先端部の形状等によって散乱反射体１４の大きさを十分に確保することができずに散乱反射体１４の光度が必ずしも十分でない場合であっても、前記ランプによる航空障害灯６１により補完することができるので、好ましい。
【０１２７】
なお、前述した第２乃至第５の実施の形態においても、支柱部の上部付近にランプによる航空障害灯を配置してもよいことは、言うまでもない。この場合であっても、本実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１２８】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【０１２９】
例えば、本発明では、前述した各実施の形態においては、投光器や光源や発光器は、羽根の先端部が最高到達位置付近さらに好ましくは第２及び第３の到達位置付近に位置するとき、発光又は点灯するように点灯制御されているが、これに限定されるものではなく、常時発光又は常時点灯するようにしてもよい。この場合、回転位置検出器や姿勢検出器等が不要となり、また駆動制御回路も不要となり、簡単な構成により、コストをより一層低減することができる。
【０１３０】
また、前述した各実施の形態においては、羽根車の羽根の先端部の前後両面に、散乱反射体や光ファイバーの射出端や航空障害灯装置が備えられているが、これに限定されるものではなく、羽根の先端部の前面または後面のみに、散乱反射体や光ファィバーの一端や航空障害灯装置が備えられていてもよい。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による風力発電装置及び航空障害灯装置によれば、従来の大型の航空障害灯ではなく、航空障害灯と同等の発光部分を、羽根の先端部付近に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。
【図３】図１に示す風力発電装置を示す概略平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図５】図４の風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図７】図６に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図８】図６に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図１０】図９に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図１２】図１１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。
【図１３】図１１に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大正面図である。
【図１４】図１１に示す風力発電装置で使用される本発明の一実施の形態による航空障害灯装置を示す概略平面図である。
【図１５】図１４に示す航空障害灯装置を示す概略断面図である。
【図１６】図１４に示す航空障害灯装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態による風力発電装置の要部を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ 風力発電装置
１１，２１，３１，４１，５１ 支柱部
１２，２２，３２，４２，５２ 支持部
１３，２３，３３，４３，５３ 羽根車
１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ 羽根
１４，２４ 散乱反射体
１５ａ−１〜１５ｃ−３，２５ａ，２５ｂ 投光器
１６，２６，３６，４６ 電源
１７，２７，３７，４７ 駆動制御回路
１８，２８，３８，４８ 回転位置検出器
２９ 支持部材
３４，４４ 光ファイバー
３５ａ，４５ 光源
３５ｂ 中継用光ファイバー
５４ 航空障害灯装置
５４ａ 太陽電池
５４ｂ 蓄電部
５４ｃ 発光器
５４ｄ 姿勢検出器
５４ｅ 駆動制御回路
６１ ランプによる航空障害灯
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置に関し、特に、羽根車の羽根の先端部に実質的に航空障害灯を備えた風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化防止等の観点から、風力発電装置が注目されてきている。風力発電装置は、一般的に、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを備えている。このような風力発電装置では、風を受けて羽根車が回転することにより、発電機の駆動軸が回動され、発電機による発電が行われるようになっている。
【０００３】
従来の風力発電装置は、最大でも２５０ｋＷ程度の設備で、羽根の最大高さが６０ｍ以下の比較的小型のものが多かったが、最近になって、より大きな電力を得るために、例えば７５０ｋＷ程度の設備で、支柱部の高さが４０ｍで羽根車の直径が２５ｍというような、比較的大型の風力発電装置が開発されるようになってきた。このような大型の風力発電装置は、その高さ、特に羽根車の羽根の先端部の最高到達位置の高さが、６０ｍを越えることとなる。
【０００４】
ところで、航空法施行規則において、航空機の安全運航を確保するために、地上高６０ｍを越える建造物、例えば高層ビル、煙突、送電鉄塔等については、その存在を航空機に知らせるための航空障害灯を設置することが義務付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、従来の航空障害灯は基本的に通常のランプと同様に構成されるものであったため、これを羽根の先端部に設置することは困難であった。このため、従来の風力発電装置では、支柱部の上部に従来の航空障害灯を設ける方法や、当該風力発電装置に隣接して当該風力発電装置の支柱部とは別個に航空障害灯設置用の支柱部を立設し、この航空障害灯設置用の支柱部の上部に、航空障害灯を設ける方法が採用されている。
【０００６】
しかしながら、前者の方法では、羽根の直径は例えば５０ｍを越えるものがあり、実際には最高到達位置を通過する羽根の先端部と支柱部の上部の航空障害灯の高さが大きく異なるので、安全上かならずしも十分ではなかった。
【０００７】
また、後者の方法では、風力発電装置の支柱部とは別個に航空障害灯設置用の支柱部が必要になることからコストが高くなってしまう。また、風力発電装置の羽根車が、風の方向に応じて、支柱部に対して垂直軸回りに回動し得るようになっている場合には、前記航空障害灯設置用の支柱部は、風力発電装置の支柱部から羽根の長さより遠くまで離れて設置せざるを得ない。このため、航空障害灯が発光する位置（航空障害灯設置用の支柱部の上部付近）が、実際に航空障害灯が必要である風力発電装置の羽根の最高到達位置付近から水平方向にかなり離れてしまうことになり、安全上必ずしも十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、風力発電装置の羽根の先端部に航空障害灯と同等の発光部分を有する風力発電装置及びこれに用いられる航空障害灯装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に設けられた散乱反射体と、前記各羽根の先端部の最高到達位置付近に向けて光ビームを照射する投光手段と、を備えたものである。なお、散乱反射体は、全ての羽根の先端部に設けておいてもよいし、一部の羽根の先端部に設けておいてもよい。
【００１０】
この第１の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近を通るときに、すなわち当該羽根の先端部が最高到達位置の直前から直後までの間、投光手段からの光が当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体に当たって、この散乱反射体が投光手段からの光を乱反射する。これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根が略垂直になってその先端部が最高到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、ランプからなる従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様による風力発電装置は、前記第１の態様による風力発電装置において、前記各羽根の先端部の最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に向けて光ビームをそれぞれ照射する第２及び第３の投光手段を備えたものである。
【００１２】
この第２の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近と、この最高到達位置に対して前後の第２及び第３の到達位置付近とを通るときに、前述と同様にして当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体が、対応する投光手段からの光を乱反射する。これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。このため、前記第２及び第３の到達位置を各羽根の先端部の水平方向の最も一方側の到達位置に近い到達位置及び最も他方側の到達位置に近い到達位置となるように設定しておけば、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさを把握することができ、好ましい。
【００１３】
本発明の第３の態様による風力発電装置は、前記第１又は第２の態様による風力発電装置において、前記各投光手段が地上付近に配置されたものである。
【００１４】
この第３の態様によれば、各投光手段が地上付近に配置されているので、当該投光手段に容易に人が接近することができる。このため、投光手段の光源ランプ等が故障した場合には、光源ランプ等の交換等を容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の第４の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第３のいずれかの態様による風力発電装置において、前記支持部が前記支柱部に対して垂直軸の周りに回転可能に支持され、前記各投光手段は、水平方向に関して前記支柱部に対して略々等角度間隔の方向のなす複数位置に、それぞれ配置された複数の投光器を含むものである。
【００１６】
この第４の態様によれば、羽根車が常に風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合に、この支持部が垂直軸周りのどのような回転位置にあっても、複数位置にそれぞれ配置された投光器からの光ビームが、風を受けて回転する羽根車の羽根の先端部の最高到達位置又は第２及び第３の到達位置に向けて照射される。これにより、羽根車が風上に向かうように支持部が垂直軸周りに回転する場合であっても、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近と、場合によっては第２及び第３の到達位置付近とを通るときに、当該羽根の先端部に設けられた散乱反射体が、対応する投光器からの光を乱反射する。したがって、これにより、外部から観察した場合、回転する散乱反射体が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近を通る際に、当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、羽根車が風を受けて風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、各羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１７】
本発明の第５の態様による風力発電装置は、前記第１又は第２の態様による風力発電装置において、前記各投光手段は、前記支持部に対して固定されて設置されたものである。
【００１８】
この第５の態様によれば、各投光手段が支持部に対して固定されて設置されているので、羽根車が常に風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、各投光手段は、常に羽根車に対して正対させることができる。したがって、各投光手段として用いる投光器の数を減らしつつ、羽根車が風を受けて風上に向けて対向するように支持部が垂直軸の周りに回転する場合であっても、風向きに関係なく、各羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近及び場合によっては第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００１９】
本発明の第６の態様による風力発電装置は、前記第５の態様による風力発電装置において、前記各投光手段は、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の一方の側に配置された投光器と、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の他方の側に配置された投光器とを含むものである。
【００２０】
この第６の態様によれば、各投光手段が羽根車に対する両側に配置された１対の投光器を有しているので、散乱反射体による散乱光の放射範囲を広げることができ、好ましい。もっとも、前記第５の態様では、各投射手段は羽根車に対する一方側に配置された投光器のみを有していてもよい。
【００２１】
本発明の第７の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第６のいずれかの態様による風力発電装置において、前記羽根車の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、先端部に前記散乱反射体が設けられた前記羽根の当該先端部が前記最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置並びに前記第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、当該到達位置に対応する投光手段が光ビームを発するように、前記各投光手段を駆動する駆動制御手段を備えたものである。
【００２２】
この第７の態様によれば、散乱反射体が設けられた羽根の先端部が各到達位置に位置しているときにのみ、当該到達位置に対応する投光手段が光ビームを発することになる。したがって、散乱反射体が設けられた羽根の先端部が、投光手段からの光が照射されない位置を移動する際には、当該投光手段が発光しないので、不要な光ビームの照射が防止され、消費電力を低減することができる。
【００２３】
本発明の第８の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、入射端から入射された光を導いて出射端から出射させる光ファイバーであって、当該出射端が前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に位置するように、当該羽根に対して固定された光ファイバーと、前記光ファイバーの入射端に光を入射させる光入射手段であって、前記光ファイバーの入射端に入射される光を発する光源を有する光入射手段と、を備えたものである。
【００２４】
この第８の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に出射端が位置する光ファイバーの当該出射端から、当該光ファイバーの入射端に光入射手段により入射された光が出射されるので、外部から観察した場合、回転する羽根車の当該羽根の先端部が光るように見えることになる。したがって、ランプからなる従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、当該羽根の先端部が発光することになり、実質的に当該羽野の先端部に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００２５】
本発明の第９の態様による風力発電装置は、前記第８の態様による風力発電装置において、前記光源は、前記羽根車の回転軸上付近に位置するように、前記支持部に対して固定されて設置され、前記光ファイバーの入射端が前記光源に近接して配置されたものである。
【００２６】
この第９の態様によれば、光源が羽根車の回転軸上付近に位置するように支持部に対して固定されて設置され、羽根に対して固定された光ファイバーの入射端が前記光源に近接して配置されているので、羽根車が回転するときに当該光ファイバーも羽根と共に回転するが、当該光ファイバーの入射端は常に光源と近接することとなる。したがって、支持部に固定された光源、回転する羽根側に固定された光ファイバーに対して確実に光を伝達することができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様による風力発電装置は、前記第８の態様による風力発電装置において、前記光源は地上付近に配置され、前記光入射手段は、前記光源が発した光を前記光ファイバーの入射端に導く中継用光ファイバーを有するものである。
【００２８】
この第１０の態様によれば、地上付近に配置された光源から、中継用光ファイバーを介して、出射端が羽根の先端部に位置するように当該羽根に固定された光ファイバーに光が入射される。このように光源が地上付近に配置されているので、当該光源に容易に人が接近することができる。このため、ランプ等の光源が故障した場合には、光源の交換等を容易に行うことができる。
【００２９】
本発明の第１１の態様による風力発電装置は、前記第８乃至第１０のいずれかの態様による風力発電装置において、前記羽根車の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記光ファイバーが固定された前記羽根の先端部が最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、前記光源を点灯させるように、前記光源を駆動する駆動制御手段を備えたものである。
【００３０】
この第１１の態様によれば、風を受けて回転する羽根車の複数の羽根のうちの光ファイバーが設けられた羽根の先端部が、最高到達位置付近を通るときにのみ、あるいは、前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近を通るときにのみ、当該羽根の先端部に位置する光ファイバーの出射端から光が出射されることとなる。したがって、羽根車の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。また、当該羽根の先端部が第２及び第３の到達位置付近を通るときにも当該羽根の先端部に位置する光ファイバーの出射端から光が出射される場合には、羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近のみならず第２及び第３の到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。このため、前記第２及び第３の到達位置を各羽根の先端部の水平方向の最も一方側の到達位置に近い到達位置及び最も他方側の到達位置に近い到達位置となるように設定しておけば、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさを把握することができ、好ましい。なお、この第１１の態様によれば、前記光源は、常時点灯されているわけではなく、点滅されるので、消費電力が低減される。
【００３１】
本発明の第１２の態様による風力発電装置用航空障害灯装置は、風力発電装置の羽根車の羽根の先端部に設けられる風力発電装置用航空障害灯装置であって、太陽電池と、前記太陽電池で発電された電力を蓄積する蓄電手段と、当該航空障害灯の姿勢を検出する姿勢検出手段と、発光器と、前記姿勢検出手段からの検出信号に基づいて、前記発光器を駆動制御する駆動制御手段と、を備え、前記姿勢検出手段、前記発光器及び前記駆動制御手段は、前記蓄電手段から給電されて作動するものである。
【００３２】
本発明の第１３の態様による風力発電装置用障害灯装置は、前記第１２の態様による風力発電装置用航空障害灯装置において、前記発光器が少なくとも１つの発光ダイオードからなるものである。
【００３３】
本発明の第１４の態様による風力発電装置は、地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に、前記第１２又は前記第１３の態様による風力発電装置用航空障害灯装置が設けられたものである。
【００３４】
本発明の第１５の態様による風力発電装置は、前記第１４の態様による風力発電装置において、前記風力発電装置用航空障害灯装置の前記駆動制御手段は、当該風力発電装置用航空障害灯装置が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、当該風力発電装置用航空障害灯装置の前記発光器を点灯させるように、当該発光器を駆動するものである。
【００３５】
前記第１２乃至第１５の態様によれば、風力発電装置用航空障害灯装置は、太陽電池及びこれにより発電された電力を蓄電した蓄電手段によって給電されて、発光器が駆動されるとともに、姿勢検出手段からの検出信号に基づいて、当該風力発電装置用航空障害灯装置が所定の姿勢になったとき、駆動制御手段が発光ダイオードを発光させる。これにより、例えば、回転する羽根が略垂直になって、その先端部が最高到達位置付近を通るときに、姿勢検出手段が検出信号を送出するように設定された場合、羽根の先端部が最高到達位置付近を通る際に、発光器が発光することになる。したがって、従来の航空障害灯を羽根の先端部に取り付けることなく、各羽根の回転に伴って、羽根の最高到達位置付近が点滅発光することになり、実質的に羽根の最高到達位置付近に航空障害灯と同様の発光部分を備えることができる。
【００３６】
この場合、風力発電装置用航空障害灯装置は、外部からの給電が不要であることから、ユニットとして単体で構成される。したがって、ユニット化された航空障害灯装置を、風力発電装置の羽根の先端部に単に取り付けるだけで、特別な配線等を行うことなく、容易に羽根の先端部に航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００３７】
なお、前記第１３の態様のように発光器として発光ダイオードを用いれば、その消費電力はランプ等に比べて大幅に少ないので、容量の小さい太陽電池及び蓄電手段を用いても給電不能状態になるおそれがなくなり、一層好ましい。
【００３８】
本発明の第１６の態様による風力発電装置は、前記第１乃至第１１並びに第１４及び第１５のいずれかの態様による風力発電装置において、前記支柱部の上部付近に配置されたランプによる航空障害灯を備えたものである。
【００３９】
この第１６の態様によれば、前記散乱体や前記光ファイバーや前記発光器による光度が必ずしも十分でない場合であっても、前記ランプによる航空障害灯により補完することができるので、好ましい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による風力発電装置及びこれに用いられる風力発電装置用航空障害灯装置について、図面を参照して説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による風力発電装置について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４２】
図１は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図２は、図１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。図３は、図１に示す風力発電装置を示す概略平面図である。
【００４３】
本実施の形態による風力発電装置１０は、図１乃至図３に示すように、地上に立設された支柱部１１と、該支柱部１１の上部に配置された支持部１２と、支持部１２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車１３であって、同心状に複数の羽根１３ａを有し風を受けて回転する羽根車１３と、羽根車１３の中心部１３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根１３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体１４と、投光部１５と、を備えている。
【００４４】
前記支柱部１１は地面に対して固定されており、その高さＨ（図２参照）は例えば５０ｍに設定されている。
【００４５】
前記支持部１２は、風を受けたとき、羽根車１３が風上に向かうように、垂直軸の周りに回転するように構成されている。
【００４６】
本実施の形態では、前記羽根車１３は、プロペラ形に構成され、等角度間隔に配置された３枚の羽根１３ａを備えており、各羽根１３ａが風を受けた時、回転軸Ｏの周りに回転して、発電機の駆動軸を回転させる。これにより、発電機は、駆動軸が回転されて、発電を行うことになる。なお、各羽根１３ａの先端部の回転直径Ｄ（図２参照）は、例えば５０．５ｍに設定される。
【００４７】
前記散乱反射体１４は、図１に示すように、例えば各羽根１３ａの先端部の両面に取り付けられており、光が照射されたとき、この光を乱反射させるようになっている。本実施の形態では、全ての羽根１３ａの先端部に散乱反射体１４が設けられているが、本発明では、少なくとも１つの羽根１３ａの先端部に散乱反射体１４を設ければよい。
【００４８】
本実施の形態では、前記投光部１５は、９個の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３，１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３，１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３を備えていて、第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３は、羽根１３ａの最高到達位置付近（図２中の位置（厳密には位置範囲）Ａ）に対して光ビーム１００を照射し、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３及び第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３は、それぞれ羽根１４の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（図２中の位置（厳密には位置範囲）Ｂ，Ｃ）に向けて光を照射するようになっている。
【００４９】
なお、前記位置Ｂ，Ｃは、例えば地上からの高さが約６０ｍ程度の位置に配置されるようになっており、羽根１３ａの先端部の水平方向の最も一方側（図２中の最も左側）の到達位置に近い到達位置及び最も他方側（図２中の最も右側）の到達位置に近い到達位置となるように設定されている。このため、上空の航空機から見た場合、風力発電装置全体の概略の大きさ及び形状を把握することができる。
【００５０】
そして、投光器１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１の組、投光器１５ａ−２，１５ｂ−２，１５ｃ−２の組、投光器１５ａ−３，１５ｂ−３，１５ｃ−３の組は、図３に示すように、水平な方向に関して支柱部１１に対して略々等角度間隔の複数箇所、図示の場合、３箇所にそれぞれ配置されている。本実施の形態では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３は地上付近に配置されており、その光源ランプの交換を容易に行うことができるようになっている。もっとも、本発明では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３は必ずしも地上付近に配置する必要はない。
【００５１】
さらに、前記投光部１５は、図１に示すように、電源１６から駆動制御回路１７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯され、実質的に平行光の光ビーム１００を照射するようになっている。
【００５２】
ここで、前記駆動制御回路１７は、羽根車１３の回転位置を検出する回転位置検出器１８からの検出信号に基づいて、各投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を点灯制御するようになっている。回転位置検出器１８は、各羽根１３ａの先端部が前述した位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するとき、それぞれ検出信号を出力するように、構成されている。
【００５３】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置１０によれば、風を受けて羽根車１３が回転することにより、羽根車１３の中心部１３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００５４】
また、羽根車１３の回転により、回転位置検出器１８は、各羽根１３ａの先端部が位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するときに、それぞれ対応する検出信号を出力する。そして、駆動制御回路１７は、これらの各検出信号にそれぞれ応答して、電源１６からの駆動電圧を第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３又は第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３に対して供給する。
【００５５】
このため、本実施の形態によれば、各投光器１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、各羽根１３ａの先端部が、それぞれ位置Ａ，Ｂ，Ｃに位置するときに、これらの位置Ａ，Ｂ，Ｃに対して光ビーム１００を照射する。これにより、各羽根１３ａの先端部に備えられた散乱反射体１４が、投光器１５ａ，１５ｂ，１５ｃからの光を乱反射させることになり、外部から観察したとき、各羽根１３ａの先端部が、位置Ａ，Ｂ，Ｃで点灯するように見えることになる。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、各羽根１３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根１３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体１４に対して、投光部１５から光を照射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、羽根車１３ａが風上に向けて対向するように、支持部１２が支柱部１１に対して垂直軸の周りに回動した場合であっても、水平方向に関して支柱部１１に対して略々等角度間隔の方向をなす３箇所にそれぞれ配置された前記３組の投光器を備えることにより、羽根車１３がいずれの方向に向いていても、各羽根１３ａの回転に伴って、位置Ａ，Ｂ，Ｃに対して光を照射することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、支柱部１１を中心とする水平方向に関して等角度間隔に配置された３組の投光器を備えているが、これに限定されず、必要に応じて、支柱部１１を中心とする水平方向に関して等角度間隔に配置された２組又は４組以上の投光器を備えるようにしてもよい。これにより、あらゆる方向からの視認性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、羽根１３ａの回転位置として位置Ａ，Ｂ，Ｃを検出して、それぞれ第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３、第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３、第３群の１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３により光を照射するようにしているが、これに限定されるものではなく、位置Ａのみを検出して、投光器１５ａにより光を照射することにより、羽根１３ａの先端部が位置Ａに位置するときのみ、散乱反射体１４により光を反射させるようにしてもよい。なお、この場合、投光器１５ｂ，１５ｃは省略される。
【００６０】
さらに、本実施の形態では、羽根１３ａが位置Ａに位置しているときのみ第１群の投光器１５ａ−１，１５ａ−２，１５ａ−３を点灯させ、羽根１３ａが位置Ｂに位置しているときのみ第２群の投光器１５ｂ−１，１５ｂ−２，１５ｂ−３を点灯させ、羽根１３ａが位置Ｃに位置しているときのみ第３群の投光器１５ｃ−１，１５ｃ−２，１５ｃ−３を点灯させているので、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を常時点灯させる場合に比べて大幅に消費電力を低減することができる。もっとも、本発明では、投光器１５ａ−１〜１５ｃ−３を常時点灯させてもよい。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態による風力発電装置について、図４及び図５を参照して説明する。
【００６２】
図４は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図５は、図４に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【００６３】
本実施の形態による風力発電装置２０は、図４及び図５に示すように、地上に立設された支柱部２１と、該支柱部２１の上部に配置された支持部２２と、支持部２２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車２３であって、同心状に複数の羽根２３ａを有し風を受けて回転する羽根車２３と、羽根車２３の中心部２３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４と、投光器２５ａ，２５ｂと、を備えている。
【００６４】
前記支柱部２１、支持部２２、羽根車２３及び散乱反射体２４は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３及び散乱反射体１４とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂが支持部２２に対して固定して設置され、投光器２５ａは羽根車２３の回転軸Ｏの方向の一方の側（図４中の右側）に配置され、投光器２５ｂは前記回転軸Ｏの方向の他方の側（図４中の左側）に配置されている。具体的には、本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂは、羽根車２３の中空な中心部２３ｂに対して同心の固定軸として、支持部２２から前後に延びている支持部材２９の前端部及び後端部に、それぞれ取り付けられている。なお、羽根車２３の中心部２３ｂは、例えば図５に示すように、支持部材２９に対して軸受２３ｃを介して、回転可能に取り付けられる。これにより、各投光器２５ａ，２５ｂは、風を受けて支持部２２が垂直軸の周りに回転しても、常に羽根車２３に正対するようになっている。
【００６６】
また、各投光器２５ａ，２５ｂは、羽根２３ａの最高到達位置付近に対して光ビーム１００を照射するように構成されている。
【００６７】
さらに、各投光器２５ａ，２５ｂは、電源２６から駆動制御回路２７を介して駆動電圧が供給されることにより点灯され、実質的に平行光の光ビーム１００を照射するようになっている。
【００６８】
ここで、前記駆動制御回路２７は、羽根車２３の回転位置を検出する回転位置検出器２８からの検出信号に基づいて、各投光器２５ａ，２５ｂを点灯制御するようになっている。回転位置検出器２８は、各羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するとき、検出信号を出力するように、構成されている。
【００６９】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置２０においては、風を受けて羽根車２３が回転することにより、羽根車２３の中心部２３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００７０】
また、羽根車２３の回転により、回転位置検出器２８は、各羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路２７は、この検出信号に応答して、電源２６からの駆動電圧を各投光器２５ａ，２５ｂに対して供給する。
【００７１】
このため、本実施の形態によれば、各投光器２５ａ，２５ｂは、各羽根２３ａの先端部が、それぞれ最高到達位置付近に位置するときに、これらの最高到達位置付近に対して前後から光を照射する。これにより、各羽根２３ａの先端部の前後面にそれぞれ備えられた散乱反射体２４が、各投光器２５ａ，２５ｂからの光を乱反射させることになり、外部から観察したとき、各羽根２３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、各羽根２３ａの先端部に従来の大型の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４に対して、投光器２５ａ，２５ｂから光を照射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、各投光器２５ａ，２５ｂは、支持部２２と共に垂直軸の周りに回転することになる。したがって、羽根車２３が風上を向くように、支持部２２が垂直軸の周りに回転したとしても、各投光器２５ａ，２５ｂは、羽根車２３に常に正対しているので、各羽根２３ａの先端部の散乱反射体２４に対して確実に光を照射することができる。
【００７４】
さらに、本実施の形態では、投光器２５ａ，２５ｂが羽根車２３に対する両側に配置されているので、散乱体１４による散乱光の放射範囲を広げることができる。もっとも、本発明では、投光器２５ａ，２５ｂのうちの一方を除去してもよい。また、本実施の形態では、羽根車２３に対する両側にそれぞれ１個ずつの投光器２５ａ，２５ｂが配置されているが、更に投光器を追加して、羽根車に対する各側に２個以上の投光器を配置してもよい。この場合、散乱体１４による散乱光の放射範囲を一層広げることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、羽根２３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、投光器２５ａ，２５ｂを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器２８により羽根車２３の回転位置を検出して、この位置に対応して配置された投光器を発光させて、羽根２３ａの先端部に取り付けられた散乱反射体２４から光を反射させるようにしてもよい。
【００７６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態による風力発電装置について、図６乃至図８を参照して説明する。
【００７７】
図６は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図７は、図６に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。図８は、図６に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。
【００７８】
本実施の形態による風力発電装置３０は、図６乃至図８に示すように、地上に立設された支柱部３１と、該支柱部３１の上部に配置された支持部３２と、支持部３２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車３３であって、同心状に複数の羽根３３ａを有し風を受けて回転する羽根車３３と、羽根車３３の中心部３３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根３３ａに対してそれぞれ固定された光ファイバー３４と、各光ファイバー３４の入射端に光を入射させる光入射部を構成する光源３５ａ、中継用光ファイバー３５ｂ及びレンズ等の集光器３５ｃと、を備えている。
【００７９】
前記支柱部３１、支持部３２、羽根車３３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００８０】
前記各光ファイバー３４は、各羽根３３ａに対してそれぞれ固定されて羽根３３ａと共に回転し、その入射端に入射された光を導いて出射端から出射させるものであり、図８に示すように、当該出射端が羽根３３ａの先端部に位置するように、各光ファイバー３４が羽根３３ａに対して固定されている。なお、本実施の形態では、全ての羽根３３ａに対してそれぞれ２本ずつ光ファイバー３４が設けられているが、本発明では、１つの羽根３３ａについて１本の光ファイバー３４を設けてもよいし、少なくとも１つの羽根３３ａに対して光ファイバー３４を設ければよい。
【００８１】
図７に示すように、光ファイバー３４の入射端と中継用光ファイバー３５ｂの一端とは、それらの端面が互いに回転軸Ｏの方向に対向するように、配置されている。すなわち、光ファイバー３４の入射端が、図７に示すように、羽根車３３の中空の中心部３３ｂが軸受３３ｃを介して取り付けられる中空固定軸３３ｄ内にて、中継用光ファイバー３４の一端に近接して対向している。なお、中空固定軸３３ｄは支持部３２に対して固定されている。
【００８２】
前記中継用光ファイバー３５ｂは、図６に示すように、支柱部３１を通って、地上付近まで延びており、その他端が、レンズ等の集光器３４ｃを介して、地上付近に配置されたランプ等の光源３５ａからの光を受けるように構成されている。
【００８３】
ここで、前記光源３５ａは、図６に示すように、電源３６から駆動制御回路３７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯されるようになっている。
【００８４】
そして、前記駆動制御回路３７は、羽根車３３の回転位置を検出する回転位置検出器３８からの検出信号に基づいて、光源３５ａを点灯制御するようになっている。
【００８５】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置３０によれば、風を受けて羽根車３３が回転することにより、羽根車３３の中心部３３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【００８６】
また、羽根車３３の回転により、回転位置検出器３８は、各羽根３３ａの先端部が例えば最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路３７は、この検出信号に応答して、電源３６からの駆動電圧を光源３５ａに対して供給する。
【００８７】
このため、本実施の形態では、光源３５ａは、各羽根３３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに、集光器３５ｃを介して中継用光ファイバー３５ｂの他端に対して光を照射する。この光は、中継用光ファイバー３５ｂ内を導かれて中継用光ファイバー３５ｂの一端から光ファイバー３４の入射端に入射して、更に光ファイバー３４内を導かれて、各羽根３３ａの先端部に備えられた光ファイバー３４の出射端から放射されることになり、外部から観察したとき、各羽根３３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、図１乃至図３に示した第１の実施形態と同様に、各羽根３３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根３３ａの先端部において光ファイバー３４の出射端から光を放射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、光源３５ａは、地上付近に配置されているので、光源３５ａの故障等の際に、当該光源の交換等の作業を地上で行うことができるので、メンテナンスが容易になる。
【００９０】
さらに、本実施の形態では、光ファイバー３４が、各羽根３３ａに固定されているので、羽根車３３が風上を向くように、支持部３２が垂直軸の周りに回転したとしても、各羽根３３ａの先端部から確実に光を照射することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、羽根３３の先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、光源３５ａを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器３８により羽根車３３の回転位置を検出して、光源３５ａを発光させ、羽根３３ａの先端部で光ファイバー３４の出射端から光を照射させるようにしてもよい。
【００９２】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態による風力発電装置について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００９３】
図９は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図１０は、図９に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【００９４】
本実施の形態による風力発電装置４０は、図９及び図１０に示すように、地上に立設された支柱部４１と、該支柱部４１の上部に配置された支持部４２と、支持部４２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車４３であって、同心状に複数の羽根４３ａを有し風を受けて回転する羽根車４３と、羽根車４３の中心部４３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根４３ａに対してそれぞれ固定された光ファイバー４４と、各光ファイバー４４の入射端に光を入射させる光入射部を構成する光源４５と、を備えている。
【００９５】
前記支柱部４１、支持部４２、羽根車４３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２、羽根車１３と同じ構成であるので、その説明は省略する。
【００９６】
前記光ファイバー４４は、図６乃至図８に示した第３の実施の形態による風力発電装置３０における光ファイバー３４と同じ構成とされており、光ファイバー４４の入射端は、図１０に示すように、羽根車４３の中空の中心部４３ｂ内にて、回転軸Ｏの方向に向くように配置されている。
【００９７】
すなわち、各光ファイバー４４は第３の実施の形態における光ファイバー３４と同様に、各羽根４３ａに対してそれぞれ固定されて羽根４３ａと共に回転し、その入射端に入射された光を導いて出射端から出射されるものであり、当該出射端が羽根４３ａの先端部に位置するように、各光ファイバー４４が羽根４３ａに対して固定され、光ファイバー４４の入射端が、図１０に示すように、羽根車４３の中空の中心部４３ｂが軸受４３ｃを介して取り付けられる中空固定軸４３ｄ内にて、回転軸Ｏの方向に向いている。なお、中空固定軸４３ｄは支持部４２に対して固定されている。
【００９８】
これに対して、ランプ等の光源４５は、前記中空固定軸４３ｃ内にて回転軸Ｏ上に、光ファイバー４４の入射端に回転軸Ｏの方向に対向するように近接して配置されている。このため、本実施の形態では、前記第３の実施の形態において用いられていた中継用光ファイバー３５ｂは設けられていない。なお、光源４５は、中空固定軸４３ｄを介して、支持部４２に対して固定されている。
【００９９】
ここで、前記光源４５は、図９に示すように、電源４６から駆動制御回路４７を介して駆動電圧が供給されることにより、点灯されるようになっている。
【０１００】
そして、前記駆動制御回路４７は、羽根車４３の回転位置を検出する回転位置検出器４８からの検出信号に基づいて、光源４５を点灯制御するようになっている。
【０１０１】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置４０によれば、風を受けて羽根車４３が回転することにより、羽根車４３の中心部４３ｂに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【０１０２】
また、羽根車４３の回転により、回転位置検出器４８は、各羽根４３の先端部が例えば最高到達位置付近（図２中の位置Ａに相当）に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路４７は、この検出信号に応答して、電源４６からの駆動電圧を光源４５に対して供給する。
【０１０３】
このため、本実施の形態によれば、光源４５は、各羽根４３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに、光ファイバー４４の入射端に対して光を照射する。この光は、光ファイバー４４内を導かれて、各羽根４３ａの先端部に備えられた光ファイバー４４の出射端から放射されることになり、外部から観察したとき、各羽根４３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【０１０４】
このように、本実施の形態によれば、各羽根４３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根４３ａの先端部において光ファイバー４４の出射端から光を放射することによって、航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態では、光源４５が光ファイバー４４の入射端に近接して配置されているので、中継用ファイバー４４が不要であることから、光伝送効率が高くなり、光源４５として小型のものを使用することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、羽根４３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、光源４５を発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、回転位置検出器４８により羽根車４３の回転位置を検出して、光源４５を発光させ、羽根４３ａの先端部で光ファイバー４４出射端から光を照射させるようにしてもよい。
【０１０７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態による風力発電装置について、図１１乃至図１６を参照して説明する。
【０１０８】
図１１は、本実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。図１２は、図１１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。図１３は、図１１に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。図１４は、図１１に示す風力発電装置で使用される本発明の一実施の形態による航空障害灯装置を示す概略平面図である。図１５は、図１４に示す航空障害灯装置を示す概略断面図である。図１６は、図１４に示す航空障害灯装置の電気的構成を示すブロック図である。
【０１０９】
本実施の形態による風力発電装置５０は、図１１乃至図１６に示すように、地上に立設された支柱部５１と、該支柱部５１の上部に配置された支持部５２と、支持部５２に対して略水平な回転軸Ｏの周りに回転可能に支持された羽根車５３であって、同心状に複数の羽根５３ａを有し風を受けて回転する羽根車５３と、羽根車５３の中心部５３ｂに連動する駆動軸（図示せず）を有する発電機（図示せず）と、各羽根５３ａの先端部に取り付けられた航空障害灯装置５４と、を備えている。
【０１１０】
前記支柱部５１、支持部５２及び羽根車５３は、図１に示した風力発電装置１０における、支柱部１１、支持部１２及び羽根車１３とそれぞれ同じ構成であるので、その説明は省略する。
【０１１１】
前記航空障害灯装置５４は、図１３に示すように、それぞれ各羽根５３ａの先端部にて前後両面（勿論、片面もしくは周面でもよい）に取り付けられている。本実施の形態では、全ての羽根５３ａの先端部に航空障害灯装置５４が設けられているが、本発明では、少なくとも１つの羽根５３ａの先端部に航空障害灯装置５４を設ければよい。
【０１１２】
そして、前記航空障害灯装置５４は、図１４及び図１５に示すように、太陽電池５４ａと、太陽電池５４ａで発電された電力を蓄積する蓄電部５４ｂと、発光器５４ｃと、当該航空障害灯装置５４の姿勢を検出する姿勢検出器５４ｄと、姿勢検出器５４ｄからの検出信号に基づいて、発光器５４ｃを駆動制御する駆動制御回路５４ｅと、を備えている。
【０１１３】
前記蓄電部５４ｂは、太陽電池５４ａからの電力を蓄積するものであり、例えば充電式電池やコンデンサが使用される。近年、薄型の大容量コンデンサが実用化されているので、これを蓄電部５４ｂとして用いることが好ましい。
【０１１４】
前記発光器５４ｃとしては、消費電力を低減させる上で、例えば、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるものを用いることが好ましい。なお、図示の例では、発光器５４ｃとして、複数の発光ダイオードを配列したものを用いている。
【０１１５】
前記姿勢検出器５４ｄは、航空障害灯装置５４の姿勢、すなわち羽根５３ａの回転に伴う航空障害灯装置５４の姿勢を検出して、例えば羽根５３ａが略直立して羽根５３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するとき、検出信号を出力するものであり、例えば微弱な地磁気で方位を測定する市販の磁気センサを使用することができる。
【０１１６】
前記発光器５４ｃ、姿勢検出器５４ｄ及び駆動制御回路５４ｅは、太陽電池５４ａ又は蓄電部５４ｂから給電されて作動する。
【０１１７】
以上説明した本実施の形態による風力発電装置２０においては、風を受けて羽根車５３が回転することにより、羽根５３の回転軸５３ａに連動する発電機の駆動軸が回転されて、発電が行われる。
【０１１８】
また、羽根車５３の回転により、航空障害灯装置５４の姿勢検出器５４ｄは、各羽根５３ａの先端部が例えば最高到達位置付近に位置するときに、検出信号を出力する。そして、駆動制御回路５４ｅは、この検出信号に応答して、蓄電部５４ｂからの駆動電圧を発光器５４ｃに対して供給する。
【０１１９】
このため、本実施の形態によれば、航空障害灯装置５４の発光器５４ｃは、各羽根５３ａの先端部が、最高到達位置付近に位置するときに点灯することになり、外部から観察したとき、各羽根５３ａの先端部が、最高到達位置付近で点灯するように見えることになる。
【０１２０】
このように、本実施の形態によれば、各羽根５３ａの先端部に従来の航空障害灯を取り付けることなく、各羽根５３ａの先端部で航空障害灯装置５４の発光器５４ｃが発光することによって、従来の航空障害灯と同等の発光部分を備えることができる。
【０１２１】
さらに、本実施の形態では、航空障害灯装置５４は、電源として太陽電池５４ａ及び蓄電部５４ｂを使用し、羽根５３ａの回転位置検出器として姿勢検出器５４ｄを使用することにより、単体のユニットとして構成されていることから、風力発電装置５０の各羽根５３ａの先端部に取り付けるだけで、容易に航空障害灯として使用することができる。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、羽根５３ａの先端部が最高到達位置付近に位置するときのみ、航空障害灯装置５４の発光器５４ｃを発光させるようにしているが、これに限定されるものではなく、図１乃至図３に示した第１の実施の形態による風力発電装置１０の場合と同様に、羽根の最高到達位置に対して回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近（位置Ｂ及びＣ）でも、姿勢検出器５４ｄにより羽根車５３の回転位置を検出して、発光器５４ｃを発光させるようにしてもよい。
【０１２３】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態による風力発電装置について、図１７を参照して説明する。
【０１２４】
図１７は、本実施の形態による風力発電装置の要部を示す概略側面図である。図１７において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複した説明は省略する。
【０１２５】
本実施の形態による風力発電装置６０が前述した図１乃至図３に示す第１の実施の形態による風力発電装置１０と異なる所は、支柱部１１の上部付近に、従来形式のランプによる航空障害灯６１が配置されている点のみである。なお、本実施の形態では、航空障害灯６１は、支持部１２に対して固定されているが、適宜支柱部１１に対して固定するようにしてもよい。
【０１２６】
本実施の形態による風力発電装置６０によれば、前述した第１の実施の形態による風力発電装置１０と同様の利点が得られる他、支柱部１１の上部付近に前記ランプによる航空障害灯６１が配置されてこの航空障害灯６１が併用されているので、羽根１３ａの先端部の形状等によって散乱反射体１４の大きさを十分に確保することができずに散乱反射体１４の光度が必ずしも十分でない場合であっても、前記ランプによる航空障害灯６１により補完することができるので、好ましい。
【０１２７】
なお、前述した第２乃至第５の実施の形態においても、支柱部の上部付近にランプによる航空障害灯を配置してもよいことは、言うまでもない。この場合であっても、本実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１２８】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【０１２９】
例えば、本発明では、前述した各実施の形態においては、投光器や光源や発光器は、羽根の先端部が最高到達位置付近さらに好ましくは第２及び第３の到達位置付近に位置するとき、発光又は点灯するように点灯制御されているが、これに限定されるものではなく、常時発光又は常時点灯するようにしてもよい。この場合、回転位置検出器や姿勢検出器等が不要となり、また駆動制御回路も不要となり、簡単な構成により、コストをより一層低減することができる。
【０１３０】
また、前述した各実施の形態においては、羽根車の羽根の先端部の前後両面に、散乱反射体や光ファイバーの射出端や航空障害灯装置が備えられているが、これに限定されるものではなく、羽根の先端部の前面または後面のみに、散乱反射体や光ファィバーの一端や航空障害灯装置が備えられていてもよい。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による風力発電装置及び航空障害灯装置によれば、従来の大型の航空障害灯ではなく、航空障害灯と同等の発光部分を、羽根の先端部付近に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。
【図３】図１に示す風力発電装置を示す概略平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図５】図４の風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図７】図６に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図８】図６に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図１０】図９に示す風力発電装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態による風力発電装置を示す概略側面図である。
【図１２】図１１に示す風力発電装置を示す概略正面図である。
【図１３】図１１に示す風力発電装置の羽根の先端部付近を示す部分拡大正面図である。
【図１４】図１１に示す風力発電装置で使用される本発明の一実施の形態による航空障害灯装置を示す概略平面図である。
【図１５】図１４に示す航空障害灯装置を示す概略断面図である。
【図１６】図１４に示す航空障害灯装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態による風力発電装置の要部を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ 風力発電装置
１１，２１，３１，４１，５１ 支柱部
１２，２２，３２，４２，５２ 支持部
１３，２３，３３，４３，５３ 羽根車
１３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ 羽根
１４，２４ 散乱反射体
１５ａ−１〜１５ｃ−３，２５ａ，２５ｂ 投光器
１６，２６，３６，４６ 電源
１７，２７，３７，４７ 駆動制御回路
１８，２８，３８，４８ 回転位置検出器
２９ 支持部材
３４，４４ 光ファイバー
３５ａ，４５ 光源
３５ｂ 中継用光ファイバー
５４ 航空障害灯装置
５４ａ 太陽電池
５４ｂ 蓄電部
５４ｃ 発光器
５４ｄ 姿勢検出器
５４ｅ 駆動制御回路
６１ ランプによる航空障害灯
Claims (7)
- 地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、
前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に設けられた散乱反射体と、
前記各羽根の先端部の最高到達位置付近に向けて光ビームを照射する投光手段と、
前記各羽根の先端部の最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に向けて光ビームをそれぞれ照射する第２及び第３の投光手段と、
を備えたことを特徴とする風力発電装置。 - 地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、
前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に設けられた散乱反射体と、
前記各羽根の先端部の最高到達位置付近に向けて光ビームを照射する投光手段と、
を備え、
前記支持部が前記支柱部に対して垂直軸の周りに回転可能に支持され、
前記各投光手段は、水平方向に関して前記支柱部に対して略々等角度間隔の方向のなす複数位置に、それぞれ配置された複数の投光器を含むことを特徴とする風力発電装置。 - 地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、
前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に設けられた散乱反射体と、
前記各羽根の先端部の最高到達位置付近に向けて光ビームを照射する投光手段と、
を備え、
前記各投光手段は、前記支持部に対して固定されて設置され、
前記各投光手段は、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の一方の側に配置された投光器と、前記支持部に対して固定され前記羽根車に対する前記回転軸の方向の他方の側に配置された投光器とを含むことを特徴とする風力発電装置。 - 風力発電装置の羽根車の羽根の先端部に設けられる風力発電装置用航空障害灯装置であって、
太陽電池と、
前記太陽電池で発電された電力を蓄積する蓄電手段と、
当該航空障害灯の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
発光器と、
前記姿勢検出手段からの検出信号に基づいて、前記発光器を駆動制御する駆動制御手段と、
を備え、
前記姿勢検出手段、前記発光器及び前記駆動制御手段は、前記蓄電手段から給電されて作動することを特徴とする風力発電装置用航空障害灯装置。 - 前記発光器が少なくとも１つの発光ダイオードからなることを特徴とする請求項４記載の風力発電装置用航空障害灯装置。
- 地上に立設された支柱部と、該支柱部の上部に配置された支持部と、該支持部に対して略水平な回転軸の周りに回転可能に支持された羽根車であって、同心状に複数の羽根を有し風を受けて回転する羽根車と、該羽根車の中心部に連動する駆動軸を有する発電機とを有する風力発電装置において、
前記複数の羽根のうちの少なくとも１つの羽根の先端部に、請求項４又は５記載の風力発電装置用航空障害灯装置が設けられたことを特徴とする風力発電装置。 - 前記風力発電装置用航空障害灯装置の前記駆動制御手段は、当該風力発電装置用航空障害灯装置が設けられた羽根の先端部が最高到達位置付近に位置しているときにのみ、あるいは、当該羽根の先端部が前記最高到達位置付近及び前記最高到達位置に対して当該先端部の回転の前後に所定角度だけずれた第２及び第３の到達位置付近に位置しているときにのみ、当該風力発電装置用航空障害灯装置の前記発光器を点灯させるように、当該発光器を駆動することを特徴とする請求項６記載の風力発電装置。
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