JP2013181437A - Wind mill rotary blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風力発電用風車、特に、洋上に設置される風力発電用風車を構成する風車回転翼に関するものである。 The present invention relates to a wind turbine for wind power generation, and more particularly to a wind turbine rotor blade constituting a wind turbine for wind power generation installed on the ocean.
風力発電用風車を構成する風車回転翼としては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。 As a wind turbine rotor blade constituting the wind turbine for wind power generation, for example, the one disclosed in Patent Document 1 is known.
さて、近年の風力発電用風車の大型化に伴い、風力発電用風車を構成する風車回転翼の翼長さも長くなり、風車回転翼の翼先端部における周速度も大きくなりつつある。そのため、風車回転翼の翼先端部に雨滴による液滴エロ−ジョン(液滴が衝突して発生するエロージョン:液滴の衝突により衝突された物体が物理的に削られる現象)が発生するおそれがある。 Now, with the recent increase in the size of wind turbines for wind power generation, the blade lengths of the wind turbine rotor blades constituting the wind turbine for wind power generation have become longer, and the peripheral speed at the blade tip portion of the wind turbine rotor blades is also increasing. Therefore, there is a possibility that droplet erosion due to raindrops (erosion generated by collision of droplets: a phenomenon in which an object collided by droplet collisions is physically scraped) occurs at the tip of the wind turbine rotor blade. is there.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and protects the base material at the blade tip of the wind turbine rotor blade from droplet erosion caused by raindrops, improves the durability of the wind turbine rotor blade, An object of the present invention is to provide a wind turbine rotor blade capable of extending the maintenance period.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る風車回転翼は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、前記母材の表面全体に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、前記保護塗料の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A windmill rotor blade according to the present invention includes a base material provided with a skin material formed of fiber-reinforced plastic, a protective paint having wear resistance applied to the entire surface of the base material, and a blade tip of the protective paint. And a protective tape having wear resistance attached to the front edge of the portion.
本発明に係る風車回転翼によれば、母材の表面全体が保護塗料により保護され、保護塗料の翼先端部における前縁部が保護テープにより保護されることになる。
これにより、仮に保護テープが雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料で母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープは容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
According to the wind turbine rotor blade according to the present invention, the entire surface of the base material is protected by the protective paint, and the front edge portion at the blade tip portion of the protective paint is protected by the protective tape.
As a result, even if the protective tape is damaged by droplet erosion caused by raindrops, the protective coating placed inside protects the base material from droplet erosion caused by raindrops and improves the durability of the wind turbine rotor blade. The maintenance period of the wind turbine rotor blade can be extended.
Moreover, since the protective tape damaged by the droplet erosion caused by raindrops can be easily replaced, the maintainability can be improved.
本発明に係る風車回転翼は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、前記母材の翼先端部における前縁部に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、前記保護塗料の表面全体に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えている。 A windmill rotor blade according to the present invention includes a base material provided with an outer skin material formed of fiber-reinforced plastic, a protective paint having wear resistance applied to a front edge portion of a blade tip portion of the base material, and And a protective tape having abrasion resistance attached to the entire surface of the protective coating.
本発明に係る風車回転翼によれば、母材の翼先端部における前縁部が保護塗料により保護され、保護塗料の表面全体が保護テープにより保護されることになる。
これにより、仮に保護テープが雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料で母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープは容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
さらに、保護塗料が翼先端部における前縁部のみに塗布されることになるので、風車回転翼の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
According to the wind turbine rotor blade according to the present invention, the front edge portion at the blade tip portion of the base material is protected by the protective paint, and the entire surface of the protective paint is protected by the protective tape.
As a result, even if the protective tape is damaged by droplet erosion caused by raindrops, the protective coating placed inside protects the base material from droplet erosion caused by raindrops and improves the durability of the wind turbine rotor blade. The maintenance period of the wind turbine rotor blade can be extended.
Moreover, since the protective tape damaged by the droplet erosion caused by raindrops can be easily replaced, the maintainability can be improved.
Furthermore, since the protective coating is applied only to the leading edge portion at the blade tip, the weight and cost of the wind turbine rotor can be reduced.
上記風車回転翼において、前記翼先端部における前縁部は、雨滴による液滴エロ−ジョンの発生するおそれがある領域であるとさらに好適である。 In the wind turbine rotor blade, it is more preferable that the leading edge portion at the blade tip portion is a region where droplet erosion due to raindrops may occur.
このような風車回転翼によれば、母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから確実に守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。 According to such a windmill rotor blade, the base material can be reliably protected from droplet erosion caused by raindrops, the durability of the windmill rotor blade can be improved, and the maintenance period of the windmill rotor blade can be extended.
上記風車回転翼において、前記翼先端部は、翼根を0%、翼先端を100%とした場合、80%〜100%の領域、あるいは当該風車回転翼が定格回転数で回転しているときに、周速度が100m/sec〜80m/sec領域であり、前記前縁部は、前縁を0%、後縁を100%とした場合、背面の0%〜10%の領域、および背面の0%〜10%の領域であるとさらに好適である。 In the wind turbine rotor, the tip of the blade is 80% to 100% when the blade root is 0% and the blade tip is 100%, or when the wind turbine rotor is rotating at the rated speed. Further, the peripheral speed is in a range of 100 m / sec to 80 m / sec, and when the front edge is 0% in the front edge and 100% in the rear edge, A range of 0% to 10% is more preferable.
このような風車回転翼によれば、母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから確実に守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。 According to such a windmill rotor blade, the base material can be reliably protected from droplet erosion caused by raindrops, the durability of the windmill rotor blade can be improved, and the maintenance period of the windmill rotor blade can be extended.
本発明に係る風力発電用風車は、上記いずれかの風車回転翼を具備している。 A wind turbine for wind power generation according to the present invention includes any one of the wind turbine rotor blades described above.
本発明に係る風力発電用風車によれば、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼を具備しているので、風力発電用風車のメンテナンス期間の長期化を図ることができる。
ここで、メンテナンス期間の長期化が図れることは、特に、頻繁にメンテナンスを行うことのできない洋上風車(洋上に設置される風力発電用風車)にとって有利なメリットになる。
According to the wind turbine for wind power generation according to the present invention, the base material at the blade tip of the wind turbine rotor blade is protected from droplet erosion caused by raindrops, the durability of the wind turbine rotor blade is improved, and the maintenance period of the wind turbine rotor blade is increased. Since the wind turbine rotor blade can be extended, the maintenance period of the wind turbine for wind power generation can be extended.
Here, the prolongation of the maintenance period is an advantageous advantage particularly for an offshore wind turbine (wind turbine for wind power generation installed on the ocean) that cannot be frequently maintained.
本発明に係る風車回転翼によれば、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができるという効果を奏する。 According to the wind turbine rotor according to the present invention, the base material at the tip of the wind turbine rotor is protected from droplet erosion caused by raindrops, the durability of the wind turbine rotor is improved, and the maintenance period of the wind turbine rotor is extended. There is an effect that can be made.
以下、本発明の一実施形態に係る風車回転翼について、図1から図3を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係る風車回転翼を具備した風力発電用風車の概略を示す側面図、図2は図1に示す風車回転翼を上方から見た図、図3は図2のA−A矢視断面図である。
Hereinafter, a wind turbine rotor blade according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a side view showing an outline of a wind turbine for wind power generation provided with a wind turbine rotor blade according to the present embodiment, FIG. 2 is a view of the wind turbine rotor blade shown in FIG. 1 as viewed from above, and FIG. It is A arrow sectional drawing.
図1に示すように、風力発電用風車1は、基礎2上に立設される支柱(タワー)3と、支柱3の上端に設置されるナセル4と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル4に設けられるローターヘッド5と、ローターヘッド5の回転軸線周りに放射状に取り付けられた複数枚、例えば、3枚の風車回転翼6と、を備えている。そして、ローターヘッド5の回転軸線方向から風車回転翼6にあたった風の力が、ローターヘッド5を回転軸線周りに回転させる動力に変換されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the wind turbine 1 for wind power generation is configured to be rotatable around a substantially horizontal axis line with a column (tower) 3 standing on a
また、ナセル4の上部には、周辺の風速値を測定する風速計7と、風向を測定する風向計8と、避雷針(図示せず)と、が備えられている。
ナセル4の内部には、いずれも図示を省略しているが、ローターヘッド5と同軸の増速機を介して連結された発電機が設置されている。すなわち、ローターヘッド5の回転を増速機で増速して発電機を駆動することにより、発電機より発電機出力が得られるようになっている。
In addition, an
Inside the
図2または図3に示すように、本実施形態に係る風車回転翼6は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材(図示せず)を備えた母材11と、母材11の表面全体に塗布された耐摩耗性(耐腐食性)を有する保護塗料(第1の保護材)12と、塗料12の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性(耐腐食性)を有する保護テープ(第2の保護材)13と、を備えている。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the wind
耐摩耗性を有する保護塗料12の具体例としては、例えば、フッ素樹脂塗料(例えば、日本特殊塗料株式会社の「スカイハロートップコートFLV2」や「スカイハロートップコート#400」)、ポリウレタン塗料(例えば、PPG Aerospace社の「Desothane HS Polyurethane Topcoats/CA 8000 Series」)、エポキシ塗料(例えば、PPG Aerospace社の「Koropon HS Epoxy Topcoats CA 3000 Series」)を挙げることができる。
Specific examples of the
また、耐摩耗性を有する保護テープ13の具体例としては、例えば、ポリウレタンテープ(例えば、3M(商標登録)社の「3M Wind Blade Protection Tape W8607,W8607R」)、その表面全体にポリウレタン塗料(例えば、3M(商標登録)社の「3M Wind Blade Protection Coating W4600や、BASF社のポリウレタン塗料)を塗布したテープを挙げることができる。
Specific examples of the abrasion-resistant
ここで、保護テープ13が貼付される翼先端部とは、図2に符号21で示す翼根を0%、符号22で示す翼先端を100%とした場合、80%〜100%の領域(範囲)、あるいは風車回転翼6が定格回転数で回転しているときに、周速度が100m/sec〜80m/secとなる領域(範囲)、もしくは雨滴による液滴エロ−ジョンが発生するおそれのある領域(範囲)のことである。
また、保護テープ13が貼付される前縁部とは、図2および図3に符号31で示す前縁を0%、符号32で示す後縁を100%とした場合、背面の0%〜10%の領域(範囲)、および背面の0%〜10%の領域(範囲)、あるいは雨滴による液滴エロ−ジョンが発生するおそれのある領域(範囲)のことである。
Here, the blade tip portion to which the
Moreover, the front edge part to which the
本実施形態に係る風車回転翼6によれば、母材11の表面全体が保護塗料12により保護され、保護塗料12の翼先端部における前縁部が保護テープ13により保護されることになる。
これにより、仮に保護テープ13が雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料12で母材11を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼6の耐久性を向上させ、風車回転翼6のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープ13は容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
According to the wind
As a result, even if the
Moreover, since the
本実施形態に係る風力発電用風車1は、風車回転翼6の翼先端部における母材12を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼6の耐久性を向上させ、風車回転翼6のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼6を具備しているので、風力発電用風車1のメンテナンス期間の長期化を図ることができる。
The wind turbine 1 for wind power generation according to the present embodiment protects the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、母材11の表面全体に保護塗料12を塗布するようにしたものを一具体例として挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、母材11の翼先端部における前縁部のみに保護塗料12を塗布し、保護塗料12の表面全体に保護テープ13を貼付するようにしてもよい。
これにより、風車回転翼6の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the embodiment described above, the
Thereby, the weight reduction and cost reduction of the
1 風力発電用風車
11 母材
12 保護塗料
13 保護テープ
21 翼根
22 翼先端
31 前縁
32 後縁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記母材の表面全体に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、
前記保護塗料の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えていることを特徴とする風車回転翼。 A base material with an outer skin formed of fiber reinforced plastic;
A protective paint having wear resistance applied to the entire surface of the base material;
A windmill rotor blade comprising: a protective tape having wear resistance attached to a front edge portion of a tip portion of the blade of the protective paint.
前記母材の翼先端部における前縁部に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、
前記保護塗料の表面全体に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えていることを特徴とする風車回転翼。 A base material with an outer skin formed of fiber reinforced plastic;
A protective paint having wear resistance applied to the leading edge of the wing tip of the base material;
A wind turbine rotor blade comprising: a protective tape having abrasion resistance attached to the entire surface of the protective coating.
前記前縁部は、前縁を0%、後縁を100%とした場合、背面の0%〜10%の領域、および背面の0%〜10%の領域であることを特徴とする請求項1または2に記載の風車回転翼。 The blade tip has a peripheral speed of 100 m when the blade root is 0% and the blade tip is 100%, or when the wind turbine rotor blade is rotating at the rated rotational speed. / Sec ~ 80m / sec area,
The front edge portion is a region of 0% to 10% on the back surface and a region of 0% to 10% on the back surface when the front edge is 0% and the rear edge is 100%. The windmill rotor blade according to 1 or 2.
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