TWI532914B - Wind power generation equipment - Google Patents

Description

風力發電設備

本發明係有關一種利用自然風進行內部機器之冷卻的風力發電設備。

一般而言，風力發電設備在構成上，其經由主軸將藉由葉片迴轉之轉子予以支持的機艙，係設置於塔架上部。此一機艙之內部大多備有藉由葉片之主軸的迴轉而被迫迴轉之發電機。為了獲得發電機之較佳迴轉數，有些情況是在轉子與發電機之間配置增速機，而增加發電機之迴轉數的構成。利用發電機所發電之電能，係經由電力變換器或變壓器而被變換成可供給至電力系統之電力。

發電機、增速機、電力變換器、變壓器等之機器係內藏於風力發電設備，機器之損失係以熱產生。因此，為了發散產生之熱，必須置有可將機器以適切之溫度運轉之冷卻系統。最終而言，為了將熱發散於風力發電設備外部之大氣或是水中，多是採用放熱器(散熱器)或使用風扇之系統。有關於此，作為可免除可動部之風扇之冷卻系統，例如有專利文獻1中所記載者。此一公報中記 載，為了將風力發電設備之熱朝向周邊空氣除去，係在機艙頂上配置冷卻裝置(散熱器)，而以自然風進行冷卻之構成。又，專利文獻2中記載的是一種針對機艙內配置之變壓器或發電機，使用藉由自然風導入機艙內之空氣予以冷卻之構成。專利文獻3中所示的例子是一種在機艙之上游側的壁面具有通風口部，在此一通風口部設置熱交換部之迎風型風車的例子。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-233481號公報

[專利文獻2]日本特開2012-072684號公報

[專利文獻3]日本特開2009-185641號公報

如上所述，專利文獻1及2所揭示的構成是利用自然風將風力發電設備內之熱發散至周邊空氣，不管是任一者，為了有效率的進行機器之冷卻，如何將多量的空氣引導至散熱器或作為冷卻對象之機器乃屬重要。又，風力發電設備中，為了提高信賴性及降低成本，風所造成的荷重之抑制以及機艙之小型輕量化也為人所期盼者。再者，為了進行有效率及安定之發電，機艙或散熱器等之配 置．構造也被要求能夠抑制加諸葉片的風之消耗及紊亂化。是以，本發明之目的係在提供一種風力發電設備，於其機艙部中，為了實現有效之冷卻，具有易於確保源自自然風之冷卻風量的流路構成。

為了解決上述課題，例如採用申請專利範圍中所記載之構成。

本發明包含複數個解決上述課題之手段，作為其可舉一例之風力發電設備，具有：受風而迴轉之葉片、藉由上述葉片之迴轉而被驅動發電之發電機、支持上述葉片之機艙、以及可迴轉地支持上述機艙之塔架，自上述機艙之設置有上述葉片側之相反側受風，其特徵在於：上述機艙之外部迎風側設置有將上述機艙內之熱經由冷媒予以放熱之散熱器，上述散熱器係設置成以吸入面朝向迎風方向，且上述散熱器之尾流形成有將通過上述散熱器之風予以引導之流路。

根據本發明，可提供為了在機艙部實現有效之冷卻，具有之流路構成可容易地確保源自自然風之冷卻風量的風力發電設備。

1‧‧‧葉片

2‧‧‧轉子

3‧‧‧主軸

4‧‧‧增速機

5‧‧‧發電機

6‧‧‧機艙

7‧‧‧塔架

8‧‧‧電力變換器

9‧‧‧變壓器

10‧‧‧基礎

12‧‧‧海面

13‧‧‧散熱器

13a‧‧‧散熱器(傾斜配置)

13b‧‧‧散熱器(傾斜配置)

14‧‧‧吸氣口

15a‧‧‧排氣口(機艙下面)

15b‧‧‧排氣口(機艙側面)

15c‧‧‧排氣口之R部

16‧‧‧散熱器支持構件

17‧‧‧負壓發生區域

18‧‧‧機艙換氣用之空氣取入口

19‧‧‧鹽害過濾器

20‧‧‧流路

21‧‧‧側面支持構件

A‧‧‧空氣之流體、風向

W‧‧‧冷卻水之流動方向

第1圖係與實施例1有關之海上設置的風力發電設備之概略圖。

第2圖係實施例1風力發電設備的機艙部分之概略側視圖。

第3圖係實施例2風力發電設備的機艙部分之概略側視圖。

第4圖係實施例3風力發電設備的機艙部分之概略水平面圖。

第5圖係實施例4風力發電設備的機艙部分之概略側視圖。

第6圖係實施例5風力發電設備的機艙部分之概略側視圖。

第7圖係實施例1風力發電設備的機艙部分之投影圖。

以下，茲利用圖面將本發明之實施例說明之。

[實施例1]

針對實施例1茲利用第1圖至第2圖說明之。

第1圖中所示的是本發明實施例1之海上設 置的風力發電設備之概略圖。該風力發電設備中，自水面下突出至海上而設置之塔架7的頂部配置有機艙6，該機艙6係以軸支持具有葉片1及輪轂(未圖示)之轉子2。轉子2係經由主軸3、進而經由增速機4連接於發電機5。發電機5係藉由電力纜線(未圖示)而與內藏於塔架7下部之電力變換器8、變壓器9等之電氣品相連。此外，該風力發電設備為了冷卻發電機5及增速機4而設有散熱器13，散熱器13係採用混合有防凍液之冷卻水作為冷卻媒體(冷媒)，並引導該冷卻水。散熱器13係以其排氣側壁面延伸，於機艙部之外側由支持構件支持，並以內包於散熱器支持構件之形態配置。在散熱器中流動之冷媒也可為油類等。

第2圖中所示的是本實施例1之風力發電設備的機艙6部分之概略側視圖。又，第2圖中只有散熱器13之周圍，為使其構成易於了解而以側斷面表示。風係由左側朝右側吹送，機艙6係自設有葉片1之側的相反側受風。亦即，本風力發電設備係葉片1位於塔架7之下游側的順風型。

此處為方便起見，將機艙6之設有葉片1之側稱為背風側，將機艙6之設有葉片1側之相反側稱為迎風側。又，相對機艙6設有葉片1之方向稱為機艙6之葉片方向，相對機艙6該機艙之受風方向稱為機艙6後方。另外，機艙6連接有塔架7之側稱為下，其相反側稱為上，上下以外之與風大致平行之面稱為側面。

機艙6之迎風側設有散熱器13，其吸入面係設置成朝向迎風方向。在構成上，散熱器13中係流入將發電機或增速機或機艙內蓄積的熱冷卻並因該處產生之熱而成為高溫之冷卻水，而予放熱至外部空氣。散熱器13之迎風側設有以直接接受自然風之方式開口之吸氣口14。散熱器13之背風側構成有將通過散熱器之空氣的流體A朝機艙6下方引導之流路20，機艙65之下方設有將該空氣流出至外部之流路20的出口，即排氣口15a。散熱器13係設置成與流入之風對向，通過散熱器13之散熱片間之風係被導至排氣口15a。本實施例中，作為流路20，係自散熱器13之吸入面入口之吸氣口14，經由由散熱器13之支持構件與機艙6之外壁面所形成之流路20而與排氣口15a形成相連之傾斜曲面。使用機艙之多量之高度距離，使其朝用以使自迎風側之吸氣口14流入之自然風緩和地往機艙下面流動之排氣口15a彎曲，可控制彎曲損失。傾斜曲面也可採用複數之平面之傾斜壁形成。流路20也可以包含機艙迎風側之機艙外壁的面構成。用以構成流路20之傾斜曲面也可包含機艙迎風側之機艙外壁，也可包含支持散熱器13之構件的面，也可只由機艙外壁之延長構件形成。由於風之流路係由散熱器13之散熱片或排氣口R部15c之形狀或機艙上部之形狀所形成的壓力分布所綜合決定，因此即使風吹到的傾斜曲面壁部分與風垂直，也可形成風之流路20。流路係指例如將流體產生指向性引導之作用的構成要件。本實施例中，藉由包含相 對通過散熱器13之空氣的行進方向傾斜之面的流路，流體係採與沿機艙側壁部之空氣的流體合流的方式，可損失較少地被引導。

藉由使吸入面迎風，可將散熱器13之吸氣側的壓力提高，但若無法在散熱器13之排氣側形成風的流動，則散熱器13背面之壓力不會下降，難以產生為使風流通入散熱器13之必要之表裏差壓。根據本實施例，可實現在葉片之迎風處設置散熱器之順風型風車中，能夠在抑制朝向葉片之風能降低下，即使不設置吸引風扇亦仍具有充分之冷卻性能的具備散熱器之風力發電裝置。

機艙6為自含鹽分之外部空氣隔離設於其內部之發電機等機器，較為人期望的藉由以其外壁覆蓋而形成與外部環境隔開的內部環境。再者，機艙為降低風荷重較符合期望的是小型，機艙之內部係形成機器不浪費空間般之塞緊之狀態。藉由將配管等佔體積之構成物，在機艙內部配置之必要性不高時不設置於機艙內，可實現更為小型之機艙。另外，機艙6位於葉片之迎風處時，機艙體積之增加會阻礙風的流動而有招致效率低落之虞，且其外觀若會招致風的流動損失之形狀的話也非期望。又，若外部空氣導入機艙內等之狹窄區域，且散熱器或冷卻之機器等會妨害其流動時，為了形成將其自狹窄區域排出之流動，如果不新設風扇等機器，也會有難以持續引導外部空氣之課題。

順風型風車中，為了將設於機艙迎風側外部 之散熱器13的吸入面朝向迎風方向，而利用自然風進行冷卻，若在機艙6之外側，特別是包含機艙外壁之面上形成散熱器13下游之流路20之情況下，可獲得改善上述課題之效果。

為防止異物侵入，或控制自然風之整流暨流入量，可在吸氣口14設置天窗。

在機艙6之下方設置主要之排氣口15a，較之在上面或側面設置之情況，可將對於機艙下游之葉片1上施加之風力的影響抑制成較小，而有可將安定之風的流動提供給葉片1之效果。機艙6下面原本因塔架7會妨害風的流動，故即使因較塔架更上游處之機艙6的凹凸形狀或來自機艙6之排氣所產生之亂流或損失追加發生，其影響亦可抑制得較小。

又，本實施例中，機艙6之側方亦設有由散熱器13之排氣側壁面與機艙6之接合部所形成的排氣口15b。藉此，可以有限的空間採取較大的排氣口之合計面積。

在機艙6上方不設排氣口，是因為考慮多是在機艙6上面設置風向風速計(未圖示)，為了不影響其計測精度所致，但藉由將流路形成為導至上方，與既存之發電設備相較可改善效率。

第7圖中，作為設置散熱器13之本實施例機艙6之具體形狀的例子，表示其投影圖。又，為使散熱器13之周邊構造明白表示，第7圖雖未圖示散熱器，但散 熱器13係設置於散熱器支持構件16之上。若散熱器16之上部與側部以分別與機艙上面壁與側面支持構件21接觸般之尺寸設置，則散熱器13之尺寸可取得較大，可使進入之風不逃竄地有效率地由散熱器16接受，或是，可將其變換成供通過散熱器16靜壓。若將散熱器16之上部設置於與構成流路20之傾斜面或機艙外壁對向接觸之位置，亦可同樣有效率地受風。

散熱器支持構件16其兩端係與側面支持構件21連接。在機艙側面側亦設有排氣口15b時，散熱器兩側之側面支持構件，在機艙後緣自散熱器上部構造朝向下部形成橋部。特別是在機艙6之下方排氣之排氣口15a的面積取得充分之情況下，側面之排氣口15b不一定必要。若無機艙側面之排氣口15b時，可使散熱器之側面支持構件21成為與機艙6之兩側側壁相連之形態，外觀上與機艙側壁無階差地相連。

散熱器支持構件16，於第2圖或第7圖中，係以由側面支持構件支持之橢圓柱狀構件表示，但因流路20之形狀而為了使散熱器13之吸氣口與排氣口15a更為明確地分離形成，在構成上亦可將散熱器支持構件16與側面支持構件21在散熱器下部於外觀上一體化。

其次，針對本風力發電設備之動作說明之。風力發電設備中，以轉子2之迴轉面朝向風向A之方式機艙6作迴轉(左右搖動控制)，利用風之能量，葉片1受力而使轉子2迴轉。轉子2之迴轉係經由增速機4而被提 高至發電機5適合之迴轉數，而被傳遞至發電機5。藉由發電機5迴轉而發電之電能，係由電力變換器8整流，再由變壓器9調整電壓，而被送至電力系統。此時，發電機5、電力變換器8、變壓器9等因電流流動時之損失而產生熱。又，增速機4也是，損失成為熱而產生。

本實施例之風力發電設備中，發電機5、增速機4之冷卻係採用應用本發明之水冷方式。亦即，利用泵在發電機5、增速機4與散熱器13之間令冷卻水循環，將在發電機5、增速機4奪取之熱由設於機艙6上游部之散熱器13放熱至外部空氣，藉此進行冷卻。惟本發明之適用範圍不限於水冷方式。例如，雖說是散熱器但其不限於水冷方式之物，亦可為將增速機之油直接以外部空氣冷卻之油冷器。

自然風吹起而風力發電設備發電時，自然風流入配置於機艙6之迎風側且朝迎風側正對之散熱器13。因散熱器13及其前後之壓力損失，通過散熱器13之空氣的流體A，係較自然風之速度為減速，但藉由配置於機艙6之最上游部，可活用自然風之動壓而有效地將散熱器13冷卻。此一動壓原本在順風型之風力發電設備中，也是機艙較葉片處於迎風側所損失之風能。根據本實施例之構成，可將此風能有效率地用於機艙內之熱的排放。

又，發電量大時，必然自然風亦強，因此若欲提高放熱性能時，可將通過散熱器13之風量增加。由於也無須風扇動力，因此也不會消耗無謂之能源。又，若 考慮本風力發電設備設置於海上，含多量鹽分、濕度高之機艙6外之環境中，倘若配置具有作動部之風扇(及風扇馬達)，會有因腐蝕而故障之危險性，因此無須風扇之本冷卻系統可對風力發電設備之信賴性提高有所貢獻。再者，為支持散熱器13，藉由以內包於自散熱器13延伸之支持構件，或是在機艙6之外部但自機艙6延伸之構件內之形態設置，因此加諸葉片1之風不會因位於上游之散熱器而被紊亂化。同時，散熱器13係成納於從與散熱器13之吸入面垂直的方向觀察之機艙的投影面，也就是機艙之受風面內的狀態，因此包含散熱器13之機艙6的對於風之投影面積受到抑制，而可謀求作用於風力發電設備之風所造成之荷重的減輕。

另外，本實施例之風力發電設備中，為了使自然風所造成之對於散熱器13的空氣流入更有效果的進行，乃實施以下所示之方案。

首先，在位於散熱器13下端之排氣口部分設置R部15c。換言之，其特徵為在與散熱器之上下端部的任一者同等之高度的排氣口部分設置R部。R部係設於自吸氣口14朝排氣口15a設置且形成流路20之機艙外壁傾斜面以及機艙下面之連接部。R部15c之迎風處之構造物係以包含散熱器支持構件16，且朝向R部之風的流動不受妨礙之方式設置。流過機艙6下面之空氣不會受散熱器13之壓力損失等之影響，因此流速較經排氣之空氣為高。此一流動因會在R部15c迂迴而進一步增速，因此局 部產生負壓區域17。R部因設於排氣口15a附近，故產生之負壓會降低排氣口15a附近之壓力，而自吸氣口14被取入，而具有使通過散熱器13之風量增加的作用。再者，R部17之位置與散熱器13下端係配置成接近，故可直接降低散熱器13背面之壓力，而期待通過散熱器13之風量的增加。另外，自排氣口15a排出之具有機艙下方之向量成分的空氣，在沿機艙下面之背風方向彎曲時，因該處具有R部，故因彎曲所造成之壓力損失也獲得抑制，因之可進一步期待風量增加的效果。R部之尺寸，例如可設為機艙高度之1/5~1/50。又，令人滿意的是設為例如機艙高度之1/10~1/30。R部不設為圓形仍然可獲得相同之效果。

設於機艙6下面及側面之排氣口15a、15b的面積之合計係較散熱器13之芯體面積為大。在散熱器13之前面設於迎風側之本構成中，有必要在散熱器13下游側使排氣流路20大幅彎曲，因此散熱器13之通過壓損以外之流路壓損，主要是在散熱器13之下游側產生。藉由使排氣口面積充分地大，至少較散熱器芯體面積為大，可避免下游側之增速，可抑制該處之流路壓損之上昇。又，散熱器13之芯體面積係指為進行熱交換而受風部分之面積。又，自排氣口15a流出之空氣的之流體A係較流過機艙6下面之空氣速度充分為低，在R部15c處以外部之流體成為支配性角色此點，如上所述在利用R部15c處所產生之負壓17之目的上亦有其重要性。

又，作為對於散熱器13內部之方案，包括將冷卻水之流動方向W設成上下方向。如上所述，本構成中，自迎風側一直向地進入散熱器13之流體，係在散熱器13之下游側形成朝下方(一部分側方)彎曲之流路構成。又，吸氣口14亦是成上下非對稱。因此，通過散熱器13之空氣的流速分布，相對橫向易於形成均一，而在上下方向因彎曲流路之影響易於形成流速分布。藉由在散熱器13之上下方向設置管內流路，使冷卻水在上下方向流動，各自之各管內流路(通路)，同樣受到就散熱器13上下方向的風速分布之影響，因此不會產生對於一部份通路風速顯著降低此一現象，可在散熱器13之全域有效率地進行熱交換。藉由流路引導流動之方向朝下方以外之構成，亦可獲得同樣之均一化效果。

[實施例2]

茲使用第3圖，就本發明之實施例2進行說明。又，就與實施例1重複之部分則省略其說明。第3圖係本實施例風力發電設備的機艙6部分之側斷面圖。又，於第3圖中，只有散熱器13a之周圍，為使其構成方便了解而以側斷面表示。散熱器13a係以其吸入側之面朝上方之形態經傾斜配置。

為了將自然風有效地取入至散熱器，雖期望係迎著風令散熱器正對，然另一方面，則以使搭載之散熱器增大尺寸，即使是一點點也好，才在確保冷卻性能方面 可稱恰當。本實施例之情況，由於主要排氣口15a設於機艙6下面，因此藉由以與散熱器13a之吸入面稍垂直之方向的迎風側自水平朝上方之形態傾斜配置散熱器13a，散熱器13a之散熱片也朝下方傾斜，使得散熱器13a之散熱片作為將流體朝向下方之引導板發揮作用，即可相應程度地使散熱器13a背後之空氣的流體之偏向緩和，可抑制壓力損失。當然，藉由在有限的流路內傾斜配置散熱器13a此舉，散熱器13a將會納於機艙6之投影面的範圍內，而有可將散熱器13a增大之效果。

[實施例3]

茲使用第4圖，就本發明之實施例3進行說明。又，就與上述實施例重複之部分則省略其說明。第4圖係本實施例風力發電設備的機艙6部分之概略水平面圖，圖中只有散熱器13a之周圍，為使其構成方便了解而以水平斷面表示，以自下方觀察之方式記述。

本實施例中，主要排氣口15b係配置於機艙6之兩側面。上述之實施例2中，散熱器13a之吸入面係採朝上方之形態傾斜配置，然本實施例中，兩個散熱器係並排於機艙側面方向而構成，且此兩個散熱器之接近部係以接近機艙葉片之設置方向，也就是接近下游側之方式傾斜。亦即，散熱器13b係以其分開之中央部分位於最下游，左右兩端成稍許上游側之方式傾斜配置。亦即，係以散熱器於迎風方向形成為凹狀之方式傾斜配置二個散熱 器。藉此，與實施例2相同，可以有限的流路配置大的散熱器13b，且可抑制散熱器13b之下游側的流路壓損。

散熱器13b也可為一個散熱器而於機艙迎風方向為凹狀。

[實施例4]

茲使用第5圖，就本發明之實施例4進行說明。又，就與上述實施例重複之部分則省略其說明。

第5圖係本實施例風力發電設備的機艙6部分之側斷面圖。又，於第5圖中，只有散熱器13之周圍，為使其構成方便了解而以側斷面表示。本實施例中，配置於機艙6之迎風側之散熱器13的上游側，設有用以將機艙6內予以換氣之空氣之換氣用取入口18。

機艙6內配置之發電機5或增速機4之冷卻係經由散熱器進行，但也有自發電機5、增速機6之表面的放熱，或是自軸承、其他電氣機器(控制盤等)的放熱，此為機艙6內氛圍溫度上昇之要因。為將機艙6內之溫度降低，將低溫之外部空氣導入機艙6內而促進換氣雖有效果，然因此會產生設置風扇之必要。惟，以專利文獻3般之方式將外部空氣導入機艙6內，也會有機器腐蝕或劣化之懸念等等的缺點。

基於此等事實，本實施例係根據以下之見解，採用與專利文獻3相比可產生高出甚多之效果的構成。亦即，通過散熱器13後之空氣溫度上昇，因此為了 將氛圍溫度降低，其作為導入機艙6內之空氣並不適合，且風速也會降低，難以達成效率良好之導入。相對於此，散熱器13上游側之空氣具有某種程度之風速(動壓)，且為溫度上昇前之低溫狀態，故而適於導入機艙6內。第5圖中，空氣取入口18係設於散熱器13正前之流路側面，此係為了活用散熱器13之阻力所造成之壓力上昇而使空氣流入機艙6內，作為與此不同之其他方式，也可在流路直接使空氣取入口18突出而活用自然風之動壓將空氣導入機艙6內。

又，機艙6導入後若空氣立即通過鹽害過濾器19，可保護機艙6內部之機器免受鹽害。因過濾器19之壓損而無法導入充分之空氣的情況下，雖有必要在過濾器19之下游側設置輔助風扇，然此時也是，風扇之驅動動力設成較小即可。

[實施例5]

茲使用第6圖，就本發明之實施例5進行說明。又，就與上述實施例重複之部分則省略其說明。

實施例1中，雖針對為了支持散熱器13而以自散熱器13延伸之支持構件內包其之構成，或是機艙外部之散熱器13由自機艙部延伸之構件內包之構成說明如上，然而即使散熱器13不是由散熱器13之側面支持構件21所覆蓋，若流路20是由包含機艙外壁之壁面所構成，亦可獲得同種之效果。包含上述之實施例，散熱器13之 設置環境，不管是在上游或下游之流路，都是鑑於周圍空氣之鹽分濃度或濕度，而設置於機艙迎風側之外部環境。亦即，機艙6a之殼體，係由：機艙上面、下面、兩側面、葉片之設置面、及機艙迎風方向之傾斜外壁所形成。流路也可只由傾斜外壁構成，也可由散熱器13之支持構件所形成。

本實施例之風力發電設備，具有：受風而迴轉之葉片、藉由上述葉片之迴轉而被驅動發電之發電機、支持上述葉片支機艙、及將上述機艙可迴轉地支持之塔架，自上述機艙之設有上述葉片之側的相反側受風，其特徵為：上述機艙之迎風方向具有上部較下部為突出之形狀，於上述突出之形狀部的下方備有將上述機艙內之熱經由冷媒予以放熱之散熱器，上述散熱器係設置成以其吸入面朝向上述機艙之迎風方向。

為了固定散熱器13，圖中未示的是，可將散熱器支持構件16設成框架狀而固定散熱器13，並將其固定於機艙上部突出部。突出部並未圖示，可相反地使下部較上部為突出，將流路構成為朝機艙上方導風。又，也可使機艙之單側側壁於迎風方向延伸般地突出，而形成將風導至側面方向之流路。

機艙迎風側之上部突出形狀，不管是突出部分由框架所保護之殼體，不管是其中通過機器或冷媒配管，不管是形成將外部空氣自突出部導入機艙內之路徑均可。再者，上部突出形狀部也可只為機艙上面壁延伸至後 部，而如屋簷般之突出物也可。

散熱器13若形成未由結構體等覆蓋之狀態而露出時，因其凹凸形狀以致阻力增大，故對機艙之風荷重增加，可能會使加諸下游葉片之風的流動紊亂。又，散熱器周邊若未由結構體等覆蓋，吹到散熱器13之風，會因散熱器吸入面附近之上昇壓力而不通過散熱器13並向橫向逃逸，以致有對於風量冷卻效率降低之可能性。為抑制此等現象，實施例1之機艙形狀般之第6圖中，可以未圖示之具有吸氣口與排氣口之罩體所覆蓋。或是，散熱器13可以其側面由第7圖之側面支持構件21所覆蓋。或是，散熱器13內包於將散熱器支持於機艙之構件也可。內包之狀態，係指例如散熱器之端部與在散熱器厚度方向具有散熱器以上之厚度的結構物接觸或是接近之狀態。

本實施例中亦然，也可採用實施例1~4所說明之各種構成。例如，可在突出之形狀部的下側之傾斜曲面與機艙下面之連接部設置R部15c。

以上，雖就本發明之實施例說明，然上述所示之實施例畢竟只是例子，其並未限定發明內容。例如，作為被冷卻對象，除發電機或增速機以外亦然，或是冷卻媒體為油類般之情況亦然，若將放熱之散熱器或流路構成採用相同者，仍可獲得所期望之效果，其等亦是在本發明意圖主張之範圍內。

根據本發明，在風力發電設備之機器冷卻中，在導入利用自然風之散熱器冷卻時，藉由在必要最小 限度之散熱器中有效率地取入空氣，能夠以可實現機艙小型化及良好冷卻之低成本，提供一種具有效率佳之冷卻系統的風力發電設備。在塔架外部不設置可動之風扇而以自然風冷卻之本系統，不僅無須風扇之消耗電力而提高省能源性，還可在風扇故障時仍能獲得必要之冷卻性能，可減輕風力發電設備之非預期性停止或輸出受限運轉之危險。

1‧‧‧葉片

2‧‧‧轉子

3‧‧‧主軸

4‧‧‧增速機

5‧‧‧發電機

6‧‧‧機艙

7‧‧‧塔架

8‧‧‧電力變換器

9‧‧‧變壓器

10‧‧‧基礎

12‧‧‧海面

13‧‧‧散熱器

A‧‧‧風向

Claims (14)

1. 一種風力發電設備，具有：受風而迴轉之葉片、藉由上述葉片之迴轉而被驅動發電之發電機、支持上述葉片之機艙、以及可迴轉地支持上述機艙之塔架，自上述機艙之設置有上述葉片側之相反側受風；其特徵在於：上述機艙之外部迎風側設置有將上述機艙內之熱經由冷媒予以放熱之散熱器，上述散熱器係設置成以其吸入面朝向迎風方向，上述散熱器之下風處形成有由上述散熱器之支持構件與上述機艙之外壁面所形成之流路，其將通過上述散熱器之風予以引導，且在上述流路出口設有R部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風力發電設備，其中上述流路係由包含上述機艙迎風側之機艙外壁的面所形成。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中上述散熱器係設置成內包於將上述散熱器支持於機艙之構件。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中自與上述散熱器之吸入面垂直之方向觀察，上述散熱器係設置成收納於上述機艙之投影面內。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設 備，其中上述流路出口之合計面積係較上述散熱器之芯體面積為大。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中係以形成上述流路之機艙外壁與機艙側面之連接部，與上述散熱器之端部成為同等之高度之方式設置上述散熱器。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中上述散熱器之內部的冷媒之流動方向為上下方向。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中係以與上述散熱器之吸入面垂直的方向，自水平朝上方傾斜之方式設置上述散熱器。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中於上述機艙之上面設置有將風予以計測之計測裝置。
10. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中上述機艙之側面側具有上述流路排氣口。
11. 如申請專利範圍第10項之風力發電設備，其中上述散熱器於迎風方向為凹形，或是上述散熱器以於迎風方向形成為凹形之方式傾斜配置有兩個散熱器。
12. 如申請專利範圍第1項或第2項之風力發電設備，其中在上述散熱器之上風處附近設有上述機艙之換氣用取入口。
13. 如申請專利範圍第12項之風力發電設備，其中與上述換氣用取入口相連之流路中設有鹽害過濾器。
14. 一種風力發電設備，具有：受風而迴轉之葉片、藉由上述葉片之迴轉而被驅動發電之發電機、支持上述葉片之機艙、以及可迴轉地支持上述機艙之塔架，自上述機艙之設置有上述葉片側之相反側受風；其特徵在於：上述機艙之迎風方向具有一側較另一側為突出之形狀，於上述突出之形狀部備有將上述機艙內之熱經由冷媒予以放熱之散熱器，上述散熱器係設置成以其吸入面朝向上述機艙之迎風方向，藉由包含上述突出部之設有上述散熱器之機艙外壁的壁面，形成將通過上述散熱器之風予以引導之流路，且在上述流路出口設有R部。