JP2011032988A - 風力発電機ブレード用発泡充填材、風力発電機ブレード用発泡充填部品、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を確保しつつ、軽量かつ制振性に優れる、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法、それらに用いられる風力発電機ブレード用発泡充填材および風力発電機ブレード用発泡充填部品を提供すること。
【解決手段】ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を得た後、その風力発電機ブレード用発泡充填材１１にクリップ１２を装着して風力発電機ブレード用発泡充填部品１０を得て、その風力発電機ブレード用発泡充填部品１０を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置し、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡させて、風力発電機ブレード４の内部空間を充填することにより、風力発電機ブレード４を得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、風力発電機ブレード用発泡充填材、それを備える風力発電機ブレード用発泡充填部品、それらを用いる風力発電機ブレード、それを備える風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法に関する。

近年、地球温暖化対策に伴うＣＯ_２低減の観点から、風力発電機が注目されている。風力発電機は、通常、支柱と、その支柱に回転自在に支持されるブレード（羽根）とを備えており、風力を受けてブレードが回転し、その回転力に基づいて電力を発生させている。
風力発電機において、ブレードには、風力に耐える剛性が要求される一方で、剛性を高めようとすると重量が増加する。すると、重量増加に伴って振動騒音が増加したり、発電効率が低下する。そのため、ブレードには、高剛性でありながら、かつ、軽量であることが要求される。

上記の観点より、例えば、炭素繊維強化プラスチックからなる表皮材と、その表皮材に内包される低密度発泡体からなるコア材とを備える風車翼が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２７４９９０号公報

しかし、特許文献１に記載の風車翼において、表皮材の内面とコア材の外面との間に隙間を生じると、振動を効果的に抑制することができず、さらには、表皮材の剛性を確保できないという不具合がある。
本発明の目的は、剛性を確保しつつ、軽量かつ制振性に優れる、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法、それらに用いられる風力発電機ブレード用発泡充填材および風力発電機ブレード用発泡充填部品を提供することにある。

上記目的を解決するために、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材は、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能であることを特徴としている。
本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に配置して発泡すれば、風力発電機ブレードの内部空間が、発泡により得られる発泡体で充填される。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品は、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材と、風力発電機ブレード用発泡充填材に装着され、風力発電機ブレードの内部空間に取り付け可能な取付部材とを備えていることを特徴としている。
本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品によれば、取付部材によって、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に取り付けることができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に、風力発電機ブレードのサイズおよび形状に対応して、確実に位置決めして配置することができる。その結果、より一層、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記取付部材は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持する支持部を備えていることが好適である。
風力発電機ブレード用発泡充填材を支持部により支持すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間において、より適切な位置で配置することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が規制されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することが好適である。
支持部により、風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向を規制すれば、風力発電機ブレードの内部空間において、充填が必要とされる空間を、より確実に充填することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材が前記風力発電機ブレードの内側面と前記支持部との間に配置されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することが好適である。
風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置されれば、発泡により得られる発泡体は、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に、確実に充填される。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを確実に防止することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品は、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材と、風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材とを備えていることを特徴としている。
本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品によれば、補強部材によって、風力発電機ブレードを補強することができる。その結果、補強部材により、風力発電機ブレードの剛性をより一層高めることができながら、風力発電機ブレード用発泡充填材により、振動を効果的に抑制することができる。

また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記補強部材は、前記風力発電機ブレードの内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁を備えていることが好適である。
補強部材が複数の仕切壁を備えているので、風力発電機ブレードの軽量化を図りつつ、剛性を高めることができる。

また、本発明の風力発電機ブレードは、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材または風力発電機ブレード用発泡充填部品を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置して、それの発泡により得られる発泡体によって、内部空間が充填されていることを特徴としている。
そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止して、振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。

また、本発明の風力発電機は、上記の風力発電機ブレードを備えることを特徴としている。
このような風力発電機によれば、風力発電機ブレードの振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができるため、振動騒音を軽減するとともに、耐久性および発電効率の向上を図ることができる。

また、本発明の風力発電機ブレードの製造方法は、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材を得る工程、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置する工程、および、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を発泡させて、前記風力発電機ブレードの内部空間を充填する工程を備えることを特徴としている。

このような方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に配置し、発泡させて、その内部空間を充填する。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。

本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材、風力発電機ブレード用発泡充填部品、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法によれば、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。

図１は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図である。 図２（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード（発泡前）の一実施形態の、図１におけるＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の一実施形態の要部概略平面図である。 図３は、図２（ａ）に示す風力発電機ブレード（発泡後）の、図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図４（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が支持部によって規制される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。 図５（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置される形態）の概略平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。 図６（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（発泡体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。 図７（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ハニカム構造体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。 図８（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が取付部材により保持される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。 図９（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。 図１０（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材が粘着層で固定される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。

図１は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図、図２（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード（発泡前）の一実施形態の、図１におけるＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の一実施形態の要部概略平面図、図３は、図２（ａ）に示す風力発電機ブレード（発泡後）の、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
図１において、風力発電機１は、鉛直方向に立設される支柱２と、支柱２の上端部に設けられる回転軸３と、回転軸３に接続され、支柱２に対して回転自在に設けられる風力発電機ブレード４とを備えている。

風力発電機ブレード４は、回転軸３に対して放射状に延びる複数の羽根であって、図２（ａ）に示すように、外板５と、桁部６とを備えている。
外板５は、断面略雫状をなし、第１外板７および第２外板８を備える半割構造体から形成されている。また、外板５は、桁部６および風力発電機ブレード用発泡充填部品１０が設置された後に、それら第１外板７および第２外板８の両端部を互いに対向当接させて、接合することによって、中空空間（閉断面）が形成される中空部材として形成されている。

外板５を形成する材料としては、例えば、カーボンファイバーなどの炭素、例えば、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、エポキシなどの合成樹脂、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、鉄系鋼板などの金属、例えば、バルサなどの木材などが挙げられる。好ましくは、ＦＲＰが挙げられる。

桁部６は、外板５の中空空間に配置され、第１外板７の内側面および第２外板８の内側面に連結されており、風力発電機ブレード４の径方向に沿って延びる略平板形状に形成されている。桁部６は、風力発電機ブレード４の回転方向において互いに間隔を隔てて複数（２枚）配置されており、各桁部６は、風力発電機ブレード４の径方向にわたって配置されている。

桁部６を形成する材料として、上記した外板５を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する発泡体９（図３参照）を形成するために用いられ、図２（ｂ）に示すように、風力発電機ブレード用発泡充填材１１と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１に装着され、風力発電機ブレード４の内部空間に取り付け可能な取付部材としてのクリップ１２とを備えている。

風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、詳しくは後述するが、加熱により発泡する発泡充填組成物（後述）から、例えば、平面視略矩形のシート状に形成されている。
クリップ１２は、特に制限されないが、例えば、硬質樹脂からなり、射出成形などによって、成形されている。
このようなクリップ１２は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を風力発電機ブレード４の内部空間に固定するための固定鉤部１３と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を係止する係止部１４とを一体的に備えている。

そして、係止部１４が風力発電機ブレード用発泡充填材１１の周端部に埋設されるように、クリップ１２が風力発電機ブレード用発泡充填材１１に挿入されることにより、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０が形成される。
この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、そのクリップ１２の固定鉤部１３が桁部６の厚さ方向を貫通するように、桁部６に挿通されることによって、桁部６に固定される。

これにより、図２（ａ）に示すように、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０（風力発電機ブレード用発泡充填材１１を含む。）が、風力発電機ブレード４の内部空間に固定して、配置される。
そして、詳しくは後述するが、この風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、図３に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。
以下において、この風力発電機ブレード４を製造するための、本発明の風力発電機ブレードの製造方法の一実施形態について、詳述する。
この方法では、まず、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を得る。

ポリマーとしては、特に制限されないが、例えば、樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
樹脂としては、特に制限されないが、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・ブチルアクリレート共重合体（ＥＢＡ）、オレフィン樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリエステル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリケトンなどが挙げられる。好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体が挙げられる。エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いることにより、発泡倍率を高くすることができる。

ゴムとしては、特に制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの芳香族系ゴム、例えば、ブタジエンゴム（１，４−ポリブタジエンゴム）（ＢＲ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、天然ゴムなどの非芳香族系ゴムが挙げられる。また、ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）なども挙げられる。好ましくは、芳香族系ゴム、さらに好ましくは、スチレン・ブタジエンゴムが挙げられる。

熱可塑性エラストマーとしては、特に制限されないが、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、１，２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。好ましくは、スチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。

スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、より具体的には、例えば、スチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン・イソプレン・スチレンブロックコポリマー、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロックコポリマーなどが挙げられる。
これらポリマーは、単独使用または２種類以上併用することができる。

発泡剤は、特に制限されないが、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。
無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。
また、有機系発泡剤としては、例えば、Ｎ−ニトロソ系化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなど）、アゾ系化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートなど）、フッ化アルカン（例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど）、スルホニルヒドラジン系化合物（例えば、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）、２，４−トルエンジスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）エーテル、ベンゼン−１，３−ジスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジドなど）、スルホニルセミカルバジド系化合物（例えば、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）など）、トリアゾール系化合物（例えば、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなど）などが挙げられる。

なお、発泡剤としては、加熱膨張性化合物（例えば、イソブタン、ペンタンなど）がマイクロカプセル（例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル）に封入された熱膨張性微粒子（熱膨張マイクロバルーン）なども挙げられる。そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、市販品として、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などが挙げられる。

これら発泡剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
これら発泡剤のうち、好ましくは、アゾ系化合物やスルホニルヒドラジド系化合物が挙げられる。アゾ系化合物やスルホニルヒドラジド系化合物を用いれば、発泡ガスが窒素ガスであるため、ポリマーに対する透過性が低く、高発泡を実現することができる。
また、発泡剤の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、５〜４０重量部、好ましくは、１０〜３０重量部であり、また、発泡充填組成物１００重量部に対して、例えば、５重量部以上、好ましくは、５〜２０重量部、さらに好ましくは、７〜１５重量部である。

発泡剤の配合割合が発泡充填組成物１００重量部に対して５重量部以上であると、発泡倍率１０倍以上を容易に達成することができる。また、発泡剤の配合割合が上記範囲を超えても、配合割合に対応した発泡倍率が得られず、コストデメリットを生ずる場合がある。
また、発泡剤とともに、必要により、発泡助剤を併用することができる。

発泡助剤としては、例えば、アミン化合物（尿素系化合物を除く。）、亜鉛系化合物、尿素系化合物、安息香酸系化合物、サリチル酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸またはその金属塩（亜鉛系化合物を除く。）などが挙げられる。
アミン化合物は、１級アミノ基（−ＮＨ_２）または２級アミノ基（＞ＮＨ）を有する有機化合物であり、例えば、発泡剤として４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）が配合される場合において、その分解温度を低下させるために配合される。

１級アミノ基を有する有機化合物としては、例えば、ジシアンジアミド類などが挙げられ、より具体的には、ジシアンジアミドが挙げられる。
２級アミノ基を有する有機化合物としては、例えば、ジシクロヘキシルアミン塩類が挙げられる。
ジシクロヘキシルアミン塩類は、例えば、ジシクロヘキシルアミン（塩基成分）と、酸成分とから形成される。酸成分としては、例えば、エタノールなどの１価アルコールや、エチレングリコールなどの多価アルコールなどのアルコール、例えば、塩酸、硝酸、臭化水素酸（ＨＢｒ）、ヨウ化水素酸（ＨＩ）、硫酸などの無機酸、例えば、酢酸などの有機酸などが挙げられる。これら酸成分のうち、好ましくは、アルコールが挙げられ、さらに好ましくは、多価アルコール、とりわけ好ましくは、エチレングリコールが挙げられる。

これらアミン化合物のうち、好ましくは、ジシアンジアミドや、エチレングリコールのジシクロヘキシルアミン塩が挙げられる。
また、アミン化合物は、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、ジシアネックス３２５（ジシアンジアミド、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ． Ｉｎｃ社製）やノックマスターＥＧＳ（エチレングリコールのジシクロヘキシルアミン塩８０％および長鎖アルキルアルコール２０％の混合物、大内新興化学社製）などが用いられる。

これらアミン化合物は、単独使用または２種類以上併用することができる。
アミン化合物の配合割合は、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）１００重量部に対して、５重量部以上、好ましくは、１０重量部以上であり、例えば、２００重量部以下、好ましくは、１８０重量部以下、さらに好ましくは、１３０重量部以下である。

アミン化合物の配合割合が５重量部より少ない場合には、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の分解温度を低下させることができず、高い発泡倍率を得ることができない場合がある。
一方、アミン化合物の配合割合が２００重量部より多い場合には、必要以上に配合することとなって、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の分解温度を所定温度以下に低下させることができないため、コストデメリットを生ずる場合がある。

亜鉛系化合物としては、例えば、酸化亜鉛、脂肪酸亜鉛などが挙げられる。好ましくは、吸湿性が少ない観点から、酸化亜鉛が挙げられる。また、好ましくは、後述する発泡温度の観点から、脂肪酸亜鉛が挙げられる。
脂肪酸亜鉛は、脂肪酸アニオン（ＲＣＯＯ⁻：Ｒは、長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を示す。）と亜鉛カチオン（Ｚｎ^２＋）との塩である。

脂肪酸アニオンの炭素数は、例えば、１２〜１８であり、このような脂肪酸アニオンとしては、具体的には、ラウリン酸（Ｃ_１１Ｈ_２３ＣＯＯＨ）、ミリスチン酸（Ｃ_１３Ｈ_２７ＣＯＯＨ）、ステアリン酸（Ｃ_１７Ｈ_３５ＣＯＯＨ）などの飽和脂肪酸のアニオン、例えば、オレイン酸（Ｃ_１７Ｈ_３３ＣＯＯＨ）などの不飽和脂肪酸のアニオンなどが挙げられる。

具体的には、脂肪酸亜鉛としては、例えば、ラウリン酸亜鉛（Ｚｎ(Ｃ_１１Ｈ_２３ＣＯＯ）_２）（総炭素数２４）、ミリスチン酸亜鉛（Ｚｎ(Ｃ_１３Ｈ_２７ＣＯＯ）_２）（総炭素数２８）、ステアリン酸亜鉛（Ｚｎ(Ｃ_１７Ｈ_３５ＣＯＯ）_２）（総炭素数３６）などの、飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される飽和脂肪酸亜鉛、例えば、オレイン酸亜鉛（Ｚｎ(Ｃ_１７Ｈ_３３ＣＯＯ）_２）（総炭素数３６）などの、不飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される不飽和脂肪酸亜鉛などが挙げられる。好ましくは、飽和脂肪酸亜鉛が挙げられる。

このような亜鉛系化合物を、発泡充填組成物に配合することにより、発泡充填組成物における優れた貯蔵安定性を得ることができるとともに、例えば、発泡剤としてアゾジカルボンアミドが配合される場合において、その発泡温度を低下させることができる。とりわけ、亜鉛系化合物が、脂肪酸亜鉛である場合には、発泡充填組成物を比較的低温でも、十分に発泡させることができる。

亜鉛系化合物の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１０重量部である。
これら発泡助剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
なお、アミン系化合物および亜鉛系化合物を除く発泡助剤の配合割合は、その目的および用途により、適宜選択される。

また、発泡充填組成物には、必要により、架橋剤を配合することもできる。
架橋剤としては、特に制限されないが、例えば、硫黄（粉末硫黄、不溶性硫黄）、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類（例えば、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、１，１−ジターシャリブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、１，３−ビス（ターシャリブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート）、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシムなど）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ−ジニトロソベンジンなど）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物など）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウムなど）などが挙げられる。好ましくは、ＤＣＰが挙げられる。

これら架橋剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
架橋剤の配合割合は、特に限定されないが、例えば、ポリマー１００重量部に対して、０．１〜１０重量部、好ましくは、１〜７重量部である。架橋剤の配合割合がこれより少ないと、架橋による粘度上昇が少なく、発泡時のガス圧により破泡を生じる場合がある。また、架橋剤の配合割合がこれより多いと、過度に架橋して、ポリマーの皮膜が発泡時のガス圧を抑制し、高発泡倍率で発泡しにくくなる場合がある。

また、発泡充填組成物には、必要により、塩基性酸化物を配合することもできる。
塩基性酸化物は、発泡剤の分解により生成する酸を中和できる酸化物であれば、特に限定されないが、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化第一鉄（ＦｅＯ）、酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）などが挙げられる。
これら塩基性酸化物は、単独使用または２種類以上併用することができる。

発泡充填組成物が塩基性酸化物を含む場合には、発泡時の加熱により、発泡剤が分解して酸を生成しても、その酸を塩基性酸化物により中和することができる。そのため、風力発電機ブレード４の腐食を防止することができる。
また、発泡充填組成物の混練成形時に、発泡剤が一部分解して酸を生成しても、その酸を塩基性酸化物により中和することができる。そのため、一旦成形した発泡充填組成物の不要部分や不良品を再度使用しても、有機過酸化物のラジカル分解の減少が少なく、十分な発泡倍率を得ることができる。

塩基性酸化物の配合割合は、特に限定されないが、例えば、発泡剤１００重量部に対して、０．０５〜７０重量部、好ましくは、０．１〜５０重量部である。塩基性酸化物の発泡剤に対する配合割合がこれより少ないと、発泡剤の分解により生成する酸を中和する効果が少なく、また、塩基性酸化物の発泡剤に対する配合割合がこれより多いと、発泡剤の分解温度を過度に低下させてしまい、発泡および架橋のタイミングがずれ、却って発泡倍率が低下する場合がある。

また、発泡充填組成物には、例えば、エポキシ樹脂、充填材、架橋促進剤、粘着付与剤、軟化剤、加工助剤などを適宜含有させることができ、さらには、例えば、揺変剤、顔料、スコーチ防止剤、安定剤、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、防カビ剤、難燃剤など、公知の添加剤を適宜含有させることができる。
エポキシ樹脂としては、特に制限されないが、例えば、芳香族系エポキシ樹脂、脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂、含窒素環系エポキシ樹脂などが挙げられる。

芳香族系エポキシ樹脂は、ベンゼン環が構成単位として分子鎖中に含まれているエポキシ樹脂であって、特に制限されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂などが挙げられる。

脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂としては、例えば、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ジシクロ型エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂などが挙げられる。
含窒素環系エポキシ樹脂としては、例えば、トリグリシジルイソシアヌレートエポキシ樹脂、ヒダントインエポキシ樹脂などが挙げられる。
これらエポキシ樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。

エポキシ樹脂を配合することにより、発泡体９の補強性を向上することができる。
これらエポキシ樹脂のなかでは、芳香族系エポキシ樹脂や脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂が好ましく用いられ、補強性を考慮すると、ビスフェノール型エポキシ樹脂や脂環族系エポキシ樹脂がさらに好ましく用いられる。
また、このようなエポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、１５０〜１０００ｇ／ｅｑである。

また、エポキシ樹脂を配合する場合には、さらに、硬化剤を配合することもできる。
硬化剤としては、例えば、アミン系化合物類、酸無水物系化合物類、アミド系化合物類、ヒドラジド系化合物類、イミダゾール系化合物類、イミダゾリン系化合物類などが挙げられる。また、その他に、フェノール系化合物類、ユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類などが挙げられる。

アミン系化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
酸無水物系化合物類としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。

アミド系化合物類としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
ヒドラジド系化合物類としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどのジヒドラジドなどが挙げられる。
イミダゾール系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。

イミダゾリン系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
これら硬化剤は、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。これら硬化剤のうち、ジシアンジアミドが好ましく用いられる。

また、硬化剤の配合割合は、硬化剤とエポキシ樹脂との当量比にもよるが、例えば、エポキシ樹脂１００重量部に対して、０．５〜５０重量部、好ましくは、１〜４０重量部、さらに好ましくは、１〜１５重量部である。
また、硬化剤とともに、必要により、硬化促進剤を併用することができる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、尿素類、３級アミン類、リン化合物類、４級アンモニウム塩類、有機金属塩類などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。硬化促進剤の配合割合は、例えば、エポキシ樹脂１００重量部に対して、０．１〜２０重量部、好ましくは、０．２〜１０重量部である。

充填材としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ケイ酸およびその塩類、マイカ、クレー、タルク、雲母粉、ベントナイト、シリカ、ガラスビーズ、ガラスバルーン、シラスバルーン、アルミナ、アルミニウムシリケート、アルミニウム粉、カーボンブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。

これら充填材は、単独使用または２種類以上併用することができる。
これら充填材のうち、好ましくは、炭酸カルシウムやカーボンブラックが挙げられる。
充填材の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、２０〜２００重量部、好ましくは、４０〜１２０重量部であり、また、発泡充填組成物１００重量部に対して、例えば、１０〜９０重量部、好ましくは、１５〜４５重量部である。

架橋剤促進剤としては、例えば、スルフィド類（例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのモノチウラム類、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドなどのジスルフィド類など）、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などが挙げられる。

これら架橋促進剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
架橋促進剤のうち、好ましくは、スルフィド類が挙げられる。また、スルフィド類のなかでも、テトラブチルチウラムジスルフィドを含有すれば、架橋速度を最適にすることができる。そのため、架橋速度が遅くなり過ぎることによるガス抜けや、架橋速度が速くなり過ぎることによる独立気泡の増加を、防止することができる。

架橋促進剤の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１５重量部であり、また、発泡充填組成物１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。
粘着付与剤としては、特に制限されないが、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂（例えば、テルペン−芳香族系液状樹脂など）、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂（例えば、Ｃ５系石油樹脂、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂など）などが挙げられる。

これら粘着付与剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
これら粘着付与剤のうち、好ましくは、石油系樹脂が挙げられる。
粘着付与剤の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１５重量部であり、また、発泡充填組成物１００重量部に対して、例えば、１〜１０重量部、好ましくは、２〜６重量部である。

軟化剤としては、特に制限されないが、例えば、フタル酸系オイル、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、脂肪酸系オイル、リン酸系オイルなどが挙げられる。
これら軟化剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
これら軟化剤のうち、好ましくは、フタル酸系オイル、パラフィン系オイルが挙げられる。

軟化剤の配合割合は、ポリマー１００重量部に対して、例えば、１０〜１５０重量部、好ましくは、３０〜１２０重量部であり、また、発泡充填用組成物１００重量部に対して、例えば、１０〜５０重量部、好ましくは、１５〜２５重量部である。
加工助剤としては、例えば、ステアリン酸やそのエステル類などの滑剤などが挙げられる。

これら加工助剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
なお、加工助剤の配合割合は、その目的および用途により、適宜選択することができる。
発泡充填組成物は、上記した各成分を、上記した配合割合において配合し、特に限定されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などによって、発泡剤の分解が少ない温度条件下で、混練して、混練物として調製することができる。

そして、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、このように調製される発泡充填組成物を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置できるように所定形状に形成することにより得ることができる。この風力発電機ブレード用発泡充填材１１によって、発泡により風力発電機ブレード４の内部空間が充填可能とされている。
発泡充填組成物を所定形状に形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、混練物を、ペレタイザーなどによってペレット化し、このペレットを発泡剤の分解が少ない温度条件下で、射出成形機または押出成形機などによって所定形状に成形するか、あるいは、カレンダー成形やプレス成形によって、直接、所定形状に成形することもできる。

風力発電機ブレード用発泡充填材１１の形状は、風力発電機ブレード４の中空空間の形状や充填箇所により適宜選択すればよいが、例えば、シート状に形成すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を連続形成によって、生産効率よく、低コストで生産することができる。
また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の厚みは、風力発電機ブレード４の中空空間や充填箇所の形状により適宜調整されるが、一般的には、０．５〜１０．０ｍｍ、好ましくは、１．０〜５．０ｍｍに設定される。０．５ｍｍ未満では、風力発電機ブレード４の中空空間を十分に充填できない場合があり、１０．０ｍｍを超えると、風力発電機ブレード４の中空空間が狭い場合に、取付（挿入）が困難となる場合がある。

そして、この風力発電機ブレード４の製造方法では、得られた風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置する。
配置は、公知の方法でよく、例えば、まず、上記したように、風力発電機ブレード用発泡充填材１１にクリップ１２を装着して、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０を形成する。

次いで、そのクリップ１２を、図２（ａ）に示すように、桁部６の厚さ方向を貫通するように、桁部６に挿通することによって、風力発電機ブレード４の内部空間に取り付け、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０を、風力発電機ブレード４の内部空間に固定して、配置する。
その後、この方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡させて、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

より具体的には、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０が内部空間に配置された風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱（例えば、１２０〜２２０℃、好ましくは、１４０〜１８０℃）して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、図３に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。
このような方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置し、発泡させて、その内部空間を充填する。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内側面と発泡体９の外側面との間に隙間が生じることなく、風力発電機ブレード４の内部空間に密に充填することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード４の剛性を確保することができる。

また、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０によれば、クリップ１２によって、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に取り付けることができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に、風力発電機ブレード４のサイズおよび形状に対応して、確実に位置決めして配置することができる。その結果、より一層、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード４の剛性を確保することができる。

また、この風力発電機ブレード４によれば、風力発電機ブレードの内側面と発泡体９の外側面との間に隙間が生じることを防止して、振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
そして、このような風力発電機ブレード４を備える風力発電機１によれば、風力発電機ブレード４の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができるため、振動騒音を軽減するとともに、耐久性および発電効率の向上を図ることができる。

図４（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が支持部によって規制される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。

なお、上記した各部に対応する部材については、以下の各図において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図４（ａ）において、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、取付部材としてのホルダ部材１５と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを備えている。
ホルダ部材１５を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持して、変形しないものであれば、特に制限されないが、例えば、ナイロン、ポリエステルなどの硬質樹脂、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属などが挙げられる。

このホルダ部材１５は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持する支持部としての支持板１６と、固定鉤部１３とを一体的に備えている。
支持板１６は、例えば、平板形状に形成されるとともに、その一方側表面の周端部において、堰壁１７を備えている。堰壁１７は、支持板１６が延びる方向と交差する所定角度で屈折されることにより、形成されている。

固定鉤部１３は、支持板１６の裏面（風力発電機ブレード用発泡充填材１１が配置される一方側表面に対する他方側表面）から、支持板１６が延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように、突出形成されている。
このようなホルダ部材１５は、例えば、上記した樹脂から形成する場合には、射出成形などによって、支持板１６、堰壁１７および固定鉤部１３を一体成形することによって、得ることができる。

また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、例えば、支持板１６よりもやや小さなシート状に形成されている。
そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、支持板１６は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の発泡方向が規制されるように（すなわち、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の発泡方向が、内部空間における充填が必要とされる方向へ向かうように）、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持する。

風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持する方法としては、特に制限されないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、支持板１６の一方側表面に貼着する方法や、支持板１６の一方側表面に係止片（図示せず）を突出形成し、その係止片に風力発電機ブレード用発泡充填材１１を係止する方法などが挙げられる。
そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、上記と同様に、固定鉤部１３により風力発電機ブレード４の内部空間に配置および固定された後、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が発泡、架橋および硬化して、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、例えば、図４（ｂ）に示すように、発泡体９によって風力発電機ブレード４の回転方向一端部の内部空間のみが充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を得ることができる。
このように、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持板１６により支持すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間において、より適切な位置で配置することができる。

そして、支持板１６により、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の発泡方向を規制すれば、風力発電機ブレード４の内部空間において、充填が必要とされる空間を、より確実に充填することができる。
図５（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置される形態）の概略平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。

図５（ａ）において、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、取付部材としてのホルダ部材１８と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを備えている。
ホルダ部材１８を形成する材料として、上記したホルダ部材１５を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
このホルダ部材１８は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持する支持部としての支持板１９および挟持片２０と、固定鉤部１３（図５（ｂ）参照）とを一体的に備えている。

支持板１９は、充填すべき風力発電機ブレード４の内部空間の断面形状に対して、やや小さな相似形状であって、例えば、平面視略楕円形状に形成されている。
挟持片２０は、支持板１９の外周端面に支持される風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、その厚み方向両側から挟持可能とするように、支持板１９の厚み方向両側において一対として設けられ、支持板１９の周端部において、支持板１９の周方向に沿って互いに所定間隔を隔てて複数配置されている。

固定鉤部１３は、図５（ｂ）に示すように、支持板１９の一方側表面から、支持板１９が延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように、突出形成されている。
このようなホルダ部材１８は、例えば、上記した樹脂から形成する場合には、射出成形などによって、支持板１９、挟持片２０および固定鉤部１３を一体成形することによって、得ることができる。

また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、図５（ａ）に示すように、例えば、細長いシート状をなし、支持板１９の外周端面の周方向長さと、ほぼ同じ長さに形成されている。
このような風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、ホルダ部材１８において、支持板１９の外周端面に沿って配置され、挟持片２０に挟持（係止）されている。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、図５（ｂ）に示すように、上記と同様にして、固定鉤部１３により風力発電機ブレード４の内部空間に配置および固定される。
これによって、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、支持板１９が桁部６と略平行に配置されることにより、支持板１９および挟持片２０は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が風力発電機ブレード４の内側面と、支持板１９および挟持片２０との間に配置されるように、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持する。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、上記と同様に、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が発泡、架橋および硬化して、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。
これによって、図５（ｃ）に示すように、発泡体９によって、風力発電機ブレード４の内部空間、より具体的には、風力発電機ブレード４の内側面と、ホルダ部材１８の支持板１９および挟持片２０との間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。

このように、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が風力発電機ブレード４の内側面と支持部との間に配置されれば、発泡により得られる発泡体９は、風力発電機ブレード４の内側面と発泡体９の外側面との間に、確実に充填される。そのため、風力発電機ブレード４の内側面と発泡体９の外側面との間に隙間が生じることを確実に防止することができる。

また、ホルダ部材１８をこのように配置すれば、桁部６と平行して風力発電機ブレード４を補強することができる。
図６（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（発泡体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。

図６（ａ）において、風力発電機ブレード４は桁部６を備えておらず、その内部空間が複数に分割されることなく形成されている。
この風力発電機ブレード４において、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１により被覆され、風力発電機ブレード４の内部空間を補強するため補強部材としての補強発泡体２１とを備えている。

補強発泡体２１を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持して、風力発電機ブレード４を補強できるものであれば、特に制限されないが、例えば、剛性の高い発泡体、具体的には、例えば、ポリウレタン発泡体、アクリル発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリイミド発泡体、塩化ビニル発泡体、フェノール発泡体などが挙げられる。

このような補強発泡体２１は、例えば、風力発電機ブレード４の断面よりも小さい略相似形状の断面略雫状を有するとともに、風力発電機ブレード４の径方向（風力発電機ブレード４が回転軸３を中心として円運動する場合における、その軌跡の円の径方向（図１参照）。以下同様。）長さと略同一の径方向長さを有する形状に、形成されている。
また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、例えば、補強発泡体２１の表面積と略同一の表面積を有するシート状に形成されている。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、補強発泡体２１の表面が、風力発電機ブレード用発泡充填材１１で被覆される。
補強発泡体２１の被覆方法としては、特に制限されないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、補強発泡体２１の表面に貼着する。
そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、風力発電機ブレード４の内部空間において、風力発電機ブレード４の径方向に沿って配置されている。

なお、風力発電機ブレード４は、通常、径方向中央部がその両側端部から膨らむように形成されており、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、このような風力発電機ブレード４の径方向両端部に当接され、固定されることにより、その径方向中央部の内側面に接することなく、配置されている。
そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、図６（ｂ）に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。
この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０によれば、補強発泡体２１によって、風力発電機ブレード４を補強することができる。その結果、補強発泡体２１により、風力発電機ブレード４の剛性をより一層高めることができながら、風力発電機ブレード用発泡充填材１１により、振動を効果的に抑制することができる。

また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が補強発泡体２１を被覆していることから、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の発泡後においては、風力発電機ブレード４の内側面と補強発泡体２１の外側面とが風力発電機ブレード用発泡充填材１１の発泡体９により密に密着される。そのため、補強性および制振性の向上をより一層図ることができる。
図７（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ハニカム構造体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。

図７（ａ）において、風力発電機ブレード４は、桁部６を備えることなく形成されている。
この風力発電機ブレード４において、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、風力発電機ブレード用発泡充填材１１と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１により被覆され、風力発電機ブレード４の内部空間を補強するため補強部材としての補強構造体２２とを備えている。

補強構造体２２を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を支持して、風力発電機ブレード４を補強できるものであれば、特に制限されないが、例えば、上記したホルダ部材１５を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
このような補強構造体２２は、外壁２３と、風力発電機ブレード４の内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁２４とを備えている。

外壁２３は、補強構造体２２の外形を形成するとともに、風力発電機ブレード４の内部空間（一部）を囲う筒状に形成されている。
仕切壁２４は、補強構造体２２に囲われる風力発電機ブレード４の内部空間を、複数の断面視正六角形の空間（分割室）に仕切るように、外壁２３の内側表面から連続して形成されている。

これにより、補強構造体２２は、その内側において複数の分割室が整列配置される、中空ハニカム構造体として、形成されている。
このような補強構造体２２は、上記した補強発泡体２１と同様に、風力発電機ブレード４の径方向長さと略同一の径方向長さを有する形状に、形成されている。
また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、例えば、補強構造体２２の外側面（外壁２３における仕切壁２４が形成される側の反対側表面）の表面積と略同一の表面積を有するシート状に形成されている。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、補強構造体２２の外側面が、風力発電機ブレード用発泡充填材１１で被覆される。
補強構造体２２の被覆方法としては、特に制限されないが、例えば、上記と同様に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を補強構造体２２の外側面に貼着する。
また、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、上記と同様に、風力発電機ブレード４の内部空間において、風力発電機ブレード４の径方向に沿って配置されている。

そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。
これによって、図７（ｂ）に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。

このような構造によれば、補強構造体２２が複数の仕切壁２４を備えているので、風力発電機ブレード４の軽量化を図りつつ、剛性を高めることができる。
なお、上記した説明では、補強構造体２２の内部に形成される分割室を断面視正六角形の筒状構造としたが、分割室の構造としては、特に限定されず、図示しないが、例えば、断面視正三角形の筒状構造、断面視正四角形の筒状構造など、適宜の構造を採用することができる。

また、上記した説明では、補強構造体２２の外側面のみに風力発電機ブレード用発泡充填材１１を配置したが、例えば、全部あるいは任意の分割室内に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を配置し、発泡させることにより、分割室内を発泡体９で充填することもできる。
図８（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が取付部材により保持される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。

図８（ａ）において、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、取付部材としての挿通クリップ２５と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを備えている。
挿通クリップ２５を形成する材料は、特に制限されないが、例えば、上記したクリップ１２を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
このような挿通クリップ２５は、固定鉤部１３と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１に挿通される挿通部２６と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を係止する係止突起部２７とを一体的に備えている。

また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、例えば、帯状のシート状に形成されるとともに、湾曲されることにより、その長手方向両端部がその厚み方向に重なるループ形状（無端形状）に形成されている。
そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が厚み方向に重なって対向する部分（以下、重合部分と称する。）に、挿通クリップ２５の挿通部２６が、ループ形状の外側から内側に向かって、重合部分の厚さ方向を貫通して、その内側に係止突起部２７が突出するように挿通される。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、上記と同様に、固定鉤部１３により風力発電機ブレード４の内部空間に配置された後、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１が発泡、架橋および硬化して、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。
これによって、図８（ｂ）に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を風力発電機ブレード４の内部空間に取り付けるための挿通クリップ２５によって、風力発電機ブレード用発泡充填材１１のループ形状を保持することができる。そのため、別途、風力発電機ブレード用発泡充填材１１をループ形状に保持するための部材を不要として、部品点数を増加させることなく、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を安定してループ形状で保持することができる。

風力発電機ブレード用発泡充填材１１を安定してループ形状で保持すれば、そのループ形状に対応した風力発電機ブレード４の内部空間を、良好に発泡体９によって充填でき、これによって、風力発電機ブレード４の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
換言すれば、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０では、風力発電機ブレード４の内部空間に応じて、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を任意の大きさのループ形状に形成して充填できるので、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を風力発電機ブレード４の内部空間に応じて形成する手間を省略することができる。

図９（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の要部概略断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の要部概略断面図である。

上記した説明では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の重合部分を、挿通クリップ２５の挿通部２６に挿通し、係止突起部２７に係止させることにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１をループ形状に保持し、固定鉤部１３によって風力発電機ブレード４の内部空間に固定配置したが、例えば、挿通クリップ２５を用いることなく、風力発電機ブレード用発泡充填材１１をループ形状に保持するとともに、風力発電機ブレード４の内部空間に固定配置することもできる。

図９（ａ）において、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様に、帯状のシート状に形成されている。
この風力発電機ブレード用発泡充填材１１には、図示しないが、その重合部分を形成する部分において、幅方向（長手方向と直交する方向）に沿って途中まで切り込まれる切込み（図示せず）が、互いに幅方向反対側から切り込まれるようにして、それぞれ形成されている。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、上記と同様に湾曲させることにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の長手方向両端部が、その交差位置で重なって重合部分（交差部分）が形成されるように、ループ形状（無端形状）に形成して、その重合部分に形成されている切り込みを、互いに嵌め合わせて係合させる。
これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定されるので、ループ形状に保持される。

このように形成される風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、風力発電機ブレード４の内部空間に、風力発電機ブレード用発泡充填材１１の弾性力によって風力発電機ブレード４の内側面に圧接させることにより固定して、配置される。
そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、図９（ｂ）に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。
このような風力発電機ブレード用発泡充填材１１では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１自体に設けられる切り込みによって、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間の大きさに対応するループ形状に保持することができるので、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に最適な大きさで、安定して配置することができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード用発泡充填材１１のずれによりループ形状が崩れることもなく、最適な大きさで安定して発泡させることができるので、発泡体９によって、内部空間を確実かつ安定して、隙間なく充填することができる。

また、このような方法によれば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、後述するように、貼付する必要もないため、風力発電機ブレード４の内側面に作業効率よく配置できる。
なお、上記した説明では、風力発電機ブレード用発泡充填材１１をループ形状としたが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に対応した所定形状に折り曲げて形成するとともに、風力発電機ブレード４の内側面に固定配置することもできる。

そのような場合には、図示しないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材１１をシート状に形成するとともに、その風力発電機ブレード用発泡充填材１１に、折り曲げ部分に沿って厚み方向途中まで切り込まれる切り込み部および／または厚み方向を貫通する切断部を形成し、その切り込み部および／または切断部で屈折することにより、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を任意の形状に形成する。

そして、その風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、その形状に対応した風力発電機ブレード４の内部空間に固定配置し、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。
このような方法によれば、簡易な構成により、作業効率よく、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に対応した所定形状に形成することができ、その風力発電機ブレード用発泡充填材１１を、風力発電機ブレード４の内部空間に配置することができる。

図１０（ａ）は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態（風力発電機ブレード用発泡充填材が粘着層で固定される形態）が採用される風力発電機ブレード（発泡前）の断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード（発泡後）の断面図である。
図１０（ａ）において、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、取付部材としての粘着層２８と、風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを備えている。

粘着層２８としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤などの公知の粘着剤を、例えば、カレンダー成形、押し出し成形、プレス成形などによって、シート状に圧延することにより、形成することができる。
また、風力発電機ブレード用発泡充填材１１は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材１１であって、例えば、粘着層２８と平面視略同一形状のシート状に形成されている。

そして、粘着層２８と風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを貼り合わせて積層することにより、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０が形成される。
粘着層２８と風力発電機ブレード用発泡充填材１１とを貼り合わせるには、特に制限されないが、例えば、発泡充填組成物からなる混練物を押出機により連続的に押し出して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を連続的に形成するとともに、粘着剤を押出機により連続的に押し出して、粘着層２８を連続的に形成した後、これら風力発電機ブレード用発泡充填材１１と粘着層２８とを重ね合わせて、カレンダーロールにより連続的に圧着させる。なお、これによって得られた風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、適宜の長さに裁断される。

そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、図１０（ａ）に示すように、例えば、粘着層２８が風力発電機ブレード４の内側面（第１外板７および第２外板８の表面）に貼着されることにより、風力発電機ブレード４の内部空間に固定して、配置される。
そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード４（発泡前）を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材１１を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体９を形成し、風力発電機ブレード４の内部空間を充填する。

これによって、図１０（ｂ）に示すように、発泡体９によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード４（発泡後）を、得ることができる。
このような風力発電機ブレード用発泡充填部品１０は、簡易かつ自由な形状に成形することができるため、風力発電機ブレード４の内部空間における任意の箇所に、良好に固定することができる。

そのため、このような風力発電機ブレード用発泡充填部品１０によれば、風力発電機ブレード４の内部空間を良好に発泡体９で充填でき、その結果、風力発電機ブレード４の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
なお、上記した説明では、粘着層２８を、第１外板７および第２外板８の表面に貼着させたが、図示しないが、例えば、粘着層２８を、桁部６の表面（両側表面）に貼着させることもできる。

また、上記した説明では、取付部材として粘着層２８を用いたが、取付部材としては、特に限定されず、図示しないが、例えば、取付部材として吸盤または磁石などを用いて、吸着または磁力により固定することもできる。さらには、取付部材を金属板から構成して、溶接により風力発電機ブレード４の内側面に取り付けることもできる。
そして、このような風力発電機ブレード用発泡充填材１１、風力発電機ブレード用発泡充填部品１０、風力発電機ブレード４、風力発電機１、および、風力発電機ブレード４の製造方法によれば、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード４の剛性を確保することができる。

１ 風力発電機
４ 風力発電機ブレード
９ 発泡体
１０ 風力発電機ブレード用発泡充填部品
１１ 風力発電機ブレード用発泡充填材
１２ クリップ
１５ ホルダ部材
１６ 支持板
１８ ホルダ部材
１９ 支持板
２０ 挟持片
２１ 補強発泡体
２２ 補強構造体
２４ 仕切壁

Claims (10)

1. ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能であることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填材。
2. 請求項１に記載の風力発電機ブレード用発泡充填材と、
   請求項１に記載の風力発電機ブレード用発泡充填材に装着され、風力発電機ブレードの内部空間に取り付け可能な取付部材と
   を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填部品。
3. 前記取付部材は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持する支持部を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
4. 前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が規制されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することを特徴とする、請求項３に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
5. 前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材が前記風力発電機ブレードの内側面と前記支持部との間に配置されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することを特徴とする、請求項３に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
6. 請求項１に記載の風力発電機ブレード用発泡充填材と、
   請求項１に記載の風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材と
   を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填部品。
7. 前記補強部材は、前記風力発電機ブレードの内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
8. 請求項１に記載の風力発電機ブレード用発泡充填材または請求項２〜７のいずれかに記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置して、それの発泡により得られる発泡体によって、内部空間が充填されていることを特徴とする、風力発電機ブレード。
9. 請求項８に記載の風力発電機ブレードを備えることを特徴とする、風力発電機。
10. ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材を得る工程、
    前記風力発電機ブレード用発泡充填材を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置する工程、および、
    前記風力発電機ブレード用発泡充填材を発泡させて、前記風力発電機ブレードの内部空間を充填する工程
    を備えることを特徴とする、風力発電機ブレードの製造方法。

Images