JP2009019551A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 防錆などのメンテナンスを必要とせず、かつ効果的な補強を施した風力発電装置を提供することである。
【解決手段】 風力発電装置１は、基礎板６に立設された鋼製の支柱２の頂部に風力発電機７が設置され、前記支柱２には外周を覆うように補強用のプレキャストコンクリートブロック３が嵌め込まれ、該プレキャストコンクリートブロック３は少なくとも半割のコンクリートユニット８が合わさって構成されている。
【選択図】図１

Description

本願発明は風力発電装置に関するものである。

近年、環境保護の面からクリーンなエネルギーとして風を利用した風力発電装置が多く設置されている。この風力発電装置は風力を回転に変換するブレード（回転翼）と、このブレードの回転を電力に変換する発電機とを備え、大型なほど発電効率が優れているといわれている。そのため最近は直径が１００ｍを超えるブレードを備えた風力発電装置が各地に設置されている。このような大型の風力発電装置２４は、図８に示すように、鋼管の支柱２５の頂部にナセル２６が設置され、このナセル２６にローターヘッド２７が回転自在に設置され、このローターヘッド２７に直径１００ｍものブレード２８が取り付けられている。この風力発電装置２４は大型であるため、台風などの強風を受けて倒壊・転倒しないように土台や支柱を堅牢化する必要があった。またその他の風力発電装置として、例えば、特開２００７−８５２７１号公報の発明が開示されている。
特開２００７−８５２７１号公報

しかし、上記の風力発電装置は支柱が鋼製であるため防錆処置を施す他、建設してから所定の時間経過した後に何らかの補強をする必要があった。

本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、防錆などのメンテナンスを必要とせず、かつ効果的な補強を施した風力発電装置を提供することである。

以上の課題を解決するための風力発電装置は、基礎板に立設された鋼製の支柱の頂部に風力発電機が設置され、前記支柱には外周を覆うように補強用のプレキャストコンクリートブロックが嵌め込まれ、該プレキャストコンクリートブロックは少なくとも半割のコンクリートユニットが合わさって構成されたことを特徴とする。またコンクリートブロックは上下に複数積み重ねて構成されたことを含む。また半割のコンクリートユニットの両側には接合用鍔片が一体形成されたことを含むものである。

支柱をプレキャストコンクリートブロックで補強したことにより、防錆などのメンテナンスを必要とせずに耐久年数を大幅に伸ばすことができる。また台風などの強風時において変形を小さくすることができるので、ブレードの防振効果を上げることができる。また半割のコンクリートユニットを合わせることによって支柱を覆うようにして補強することができる。半割のコンクリートユニットを簡単に運搬できるので、遠隔地や山間部に立設された支柱であっても簡単に補強することができる。

以下、本願発明の風力発電装置の実施の形態について説明する。この風力発電装置１は、鋼製の支柱２が円筒形のプレキャストコンクリートブロック（以下ＰＣブロックという）３で覆われて構成されている。この支柱２は既存の風力発電装置のものであり、グラウンドアンカー４で地盤５に固定された基礎板６に立設され、その頂部には風力発電機７が設置されている。すなわち本願発明の風力発煙装置１は、既存の風力発煙装置の支柱２をＰＣブロック３で覆ったものである。

一方、この支柱２の外周を覆ったＰＣブロック３は半割のコンクリートユニット８が合体されて構成されたものであり、２本のＰＣブロック３が上下に接合されて支柱２全長を覆っている。これらのＰＣブロック３の長さ方向にはＰＣ鋼より線やＰＣ鋼棒などの緊張材９が配線され、この緊張材９が所定の力で緊張されることにより、２本のＰＣブロックがあたかも１本のように接合されている。また緊張材９の下端部が基礎板６に設置されることによりＰＣブロック３がプレストレスを付与されて立設されている。また上記の緊張材９による緊張はプレテンションまたはポストテンションであっても良い。なお、このＰＣブロック３は円筒形に限らず、平面角形の筒体であってもよい。

またコンクリートユニット８は、両側端に接合用鍔片１０が形成された平面半円形のものであり、このコンクリートユニット８を合体させて接合用鍔片１０をボルト１１で接着すると円筒形のＰＣブロックになる。またＰＣブロック３の上端部の係合突起１２が、上側のＰＣブロック３の係合凹部１３に嵌合され、下端部の係合凹部１３に下側のＰＣブロック３の係合突起１２が嵌合されて上下に接合されている。

また緊張材であるＰＣ鋼より線１４は、図６に示すように、合成樹脂被覆層１５で被覆された芯線１６の周囲に、合成樹脂被覆層１５で被覆された側線１７が複数より合わされたものであり、これらの芯線１６と側線１７とが合成樹脂外筒層１８で被覆されている。

このように半割のコンクリートユニット８を合体させたＰＣブロック３で支柱２の外周を覆うことができるので、支柱２の補強が簡単にできる。そのため立地条件に恵まれない箇所にもコンクリートユニット８を簡単に搬入することができるので、支柱の補強が簡単にできる。なお、このコンクリートユニット８は半割に限定されず、三分割、四分割またはそれ以上であってもよい。

また支柱２の頂部に設置された風力発電機７はナセル１９と、該ナセル１９に設置されたローターヘッド２０と、このロータヘッド２０に設置されたブレード２１とから構成されて、風向きを捉える方向に回転できるようになっている。

また、図７に示すように、支柱２を覆ったＰＣブロック３にソーラーパネル２２を設置して風力発電と太陽光発電とを合体することもできる。このソーラーパネル２２は、どの位置からでも太陽光を集めることができるようにＰＣブロック３の外周面に設置されている。このような風力発電と太陽光発電との合体によって効率的な発電ができるので風力発電装置の一基当たりのコストを低減することができる。

風力発電装置の正面図である。 支柱に半割のコンクリートユニットを取り付ける正面図である。 風力発電装置の断面図である。 支柱の外周に取り付けたＰＣブロックの断面図である。 （１）は図４のＡ−Ａ線断面図、（２）は支柱からコンクリートユニットを取り外した断面図である。 ＰＣ鋼撚り線の断面図である。 ソーラーパネルを設置したＰＣブロックの断面図である。 従来の風力発電装置の断面図である。

符号の説明

１、２４ 風力発電装置
２、２５ 支柱
３ ＰＣブロック
４ グラウンドアンカー
５ 地盤
６ 基礎板
７ 風力発電機
８ コンクリートユニット
９ 緊張材
１０ 接合用鍔片
１１ ボルト
１２ 接合突起
１３ 接合凹部
１４ ＰＣ鋼撚り線
１５ 合成樹脂被覆層
１６ 芯線
１７ 側線
１８ 合成樹脂外筒層
１９、２６ ナセル
２０、２７ ローターヘッド
２１、２６ ブレード
２２ ソーラーパネル

Claims (3)

1. 基礎板に立設された鋼製の支柱の頂部に風力発電機が設置され、前記支柱には外周を覆うように補強用のプレキャストコンクリートブロックが嵌め込まれ、該プレキャストコンクリートブロックは少なくとも半割のコンクリートユニットが合わさって構成されたことを特徴とする風力発電装置。
2. コンクリートブロックは上下に複数積み重ねて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
3. 半割のコンクリートユニットの両側端には接合用鍔片が一体形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の風力発電装置。

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