JP2014181709A - 負荷補償装置の取付構成 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷補償装置のための取付構成を提供すること。
【解決手段】取付構成は、複数の突起部を介して筺体に連結されたカバーシートを含む。カバーシートは、翼形ロータ羽根１０の表面の一部を形成してもよい。筺体は、筺体から外向きに延在すると共に翼形ロータ羽根の内側面に接触するように構成された複数のクランプを備えてもよい。クランプを内部面に留め付けることによって、装置は羽根に取り付けられ、カバーシートは、翼形ロータ羽根の翼形形状に対応するように変形することができる。取付構成は、筺体が翼形ロータ羽根に形成された開口部内で浮遊させることができるように構成された取付板と、遠心力を翼形ロータ羽根の表面に分散するために取付板の一端部に配置されたタブとをさらに備えてもよい。
【選択図】図２

Description

[0001]風力タービンは、その羽根の受風面積に比例する電力を作り出す。その直径など、風力タービン用のロータ特性の選択は、弱い風でより多くのエネルギーを得るためのより長い羽根と、強い風における負荷制限のためのより短い羽根との間での、設計上の二律背反である。したがって、より長い羽根を有する風力タービンは、受風面積を増大させ、さらには、より大きな電力を生成することになる。しかしながら、大きな風速では、より長い羽根を有する風力タービンは、構成部品により多くの要求事項を求めることになり、構成部品の損傷を回避するために、タービンを停止しなければならない状況をより作り出す。平均的な風速が損傷を引き起こすだけの大きさではない状況であっても、風の速さおよび方向の両方を変化させる断続的な突風は、機器を損傷させるだけの強さがある可能性のある力を加える。

[0002]一部の風力タービンの構成では、風力タービンの負荷を最適化するために、偏向器が用いられる。これらの偏向器を取り付けることは、様々な構成部品への応力量のため、難しい可能性がある。さらに、装置の従来の取付けは、取付位置における翼形の形状に対応するために、それぞれの特定の使用に対して部品を機械加工することを必要とすることがある。それぞれの部品に対して特定の設計を必要とすることは、高コストで時間がかかり非効率的となり得る。

米国特許第６，９０２，３７０号 米国特許第８，２６７，６５４号

[0003]以下の記載は、本発明の一部の態様の基本的な理解を得るために、本発明の簡略化された概要を提供する。この概要は、本発明の広範な概説ではない。本発明の重要または重大な要素を特定すること、または、本発明の範囲を正確に説明することは、意図されていない。以下の概要は、後に提供されるより詳細な説明のための前置きとして、本発明の一部の概念を簡略化された形態で提供するだけである。

[0004]本明細書に記載される構成の態様は、空気偏向器の風力タービン羽根への一つまたは複数の取付構成を含む。一部の構成では、空気偏向器は、筺体と、風力タービン羽根の表面の一部を形成すると共に筺体に連結されるカバーシートとを備えてもよい。筺体は、筺体を風力タービン羽根に連結するように構成された複数のクランプを備えてもよい。一部の構成では、空気偏向器装置は、風力タービンの運転中に、負荷を風力タービン羽根の表面へと分散するように構成されたタブを備える取付板を備えてもよい。

[0005]本発明のより完全な理解、および、本発明の利点は、添付の図面を考慮して以下の記載を参照することによって得られる。図面では、同様の参照符号は同じ特徴を指し示している。

[0006]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による風力タービンの斜視図である。 [0007]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、延在位置にある空気偏向器を備えた第１の負荷補償装置を示すロータ羽根を通る断面図である。 [0008]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、延在位置にある空気偏向器を備えた第２の負荷補償装置を示すロータ羽根を通る断面図である。 [0009]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、格納位置にある空気偏向器を備えた図２の負荷補償装置を示すロータ羽根を通る等角断面図である。 本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、延在位置にある空気偏向器を備えた図２の負荷補償装置を示すロータ羽根を通る等角断面図である。 [0010]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による一例の負荷補償装置の図である。 [0011]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による図６の負荷補償装置の分解図である。 [0012]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、翼形ロータ羽根に取り付けられた負荷補償装置の断面図である。 [0013]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、羽根の内部に取り付けられた負荷補償装置を示す翼形ロータ羽根の断面図である。 [0014]図１０Ａは、負荷補償装置と使用できるカバーシートの図である。図１０Ｂは、カバーシートから延在する突起部の拡大図である。 [0015]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、カバーシートが取り外された負荷補償装置の図である。 [0016]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による、翼形ロータ羽根に取り付けられた負荷補償装置の断面図である。 [0017]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による負荷補償装置の別の分解図である。 [0018]本明細書に記載される１つまたは複数の態様による負荷補償装置の一端部の近接図である。

[0019]様々な実施形態の以下の説明において、その実施形態の一部を形成する添付の図面が参照され、それら図面では、本発明が実施され得る様々な実施形態が、図を用いて示されている。他の実施形態が利用され得ること、ならびに、構造的変更および機能的変更が、本発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることは、理解されるものであろう。

[0020]本明細書に記載される構成の態様は、翼形ロータ羽根に取り付けられる負荷補償装置を備えてもよい。ある構成では、負荷補償装置は、空気偏向器などの展開可能な装置を備えてもよく、また、風力タービン羽根に取り付けられてもよい。本明細書に記載される構成の記載を簡略化するために、様々な態様は、風力タービン羽根または翼形ロータ羽根に取り付けられる負荷補償装置との関連で説明されることになる。しかしながら、本明細書に記載される特徴は、様々な装置および用途で使用することができ、明細書または図において、本発明を、風力タービン羽根に取り付けられる空気偏向器に限定するとして考えられるべきものはない。

[0021]風力タービンの運転中、空気偏向器は、負荷を管理するために、および／または、風力タービンの運転を最適化するために、展開されてもよい。空気偏向器は、突風補償装置の一部であってもよく、翼形ロータ羽根の内部面に取り付けられてもよい。負荷補償装置は、翼形ロータ羽根の表面の一部を形成するカバーシートを備えてもよい。カバーシートは、カバーシートの底面から下方へと延在する１つまたは複数の突起部を介して、負荷補償装置の筺体に連結されてもよい。筺体は、後でより十分に詳述されるように、筺体に配置されると共に筺体を翼形ロータ羽根に連結するように構成された複数のクランプを備えてもよい。

[0022]図１は基礎４の上にある風力タービン２を示しており、風力タービン２はナセル８を支持する塔６を備えている。１つまたは複数の羽根１０が、ボルトフランジ１４を介してハブ１２に取り付けられている。図の実施形態では、風力タービンは３つの羽根１０を備えている。ハブ１２は、変速装置、発電機、および、ナセル８内の他の構成部品に接続されている。羽根１０は、固定された長さを有してもよいし、または、可変長式、すなわち、図１に示すような伸縮式のものであってもよい。図１に示すように、各可変長羽根１０は、根元部または基部１６と先端部１８とを備えている。先端部１８は、根元部１６に対して移動可能であり、そのため、ロータ羽根１０の長さを制御可能に増大および縮小し、それによって、ロータ羽根１０の受風面積をそれぞれ増大および縮小させる。スクリュー駆動、ピストン／シリンダ、または、滑車／巻上機など、任意所望の駆動システムが、先端部１８を根元部１６に対して移動させるために使用することができる。このような駆動システムは、米国特許第６，９０２，３７０号に記載されており、この特許は本明細書において参照により援用されている。風力タービン２は、図示していないが、ヨー駆動部およびヨーモータをさらに備えている。

[0023]図２〜図５は、空気偏向器を備え得る少なくとも１つの負荷補償装置３０を含む風力タービン羽根１０の断面を示している。羽根１０は、前縁２０、後縁２２、高圧側２４、および低圧側２６を有する。翼弦線ｃは、羽根１０の前縁２０と後縁２２との間の線として定義できる。ロータ羽根１０の前側はロータ羽根１０の前半分に相当し、ロータ羽根１０の後側はロータ羽根１０の後半分に相当すると理解される。

[0024]図に示されている羽根１０は、単に、１つの例示的な断面設計または翼形形状であり、無数の断面の変形が本発明の一部として使用可能であると理解される。翼形ロータ羽根は、繊維ガラスおよび／または炭素繊維といった、任意適切な構造および材料から作ることができる。

[0025]図２および図３の断面からわかるように、ロータ羽根１０は少なくとも１つの負荷補償装置をさらに備えており、その負荷補償装置は、概して参照符号３０として参照されるが、ロータ羽根１０の具体的な側に関連して、具体的には参照符号３０ａおよび３０ｂとして参照される。図２は、ロータ羽根１０の低圧側２６において空気流に影響を与える第１の風負荷補償装置３０ａの配置を示している。図３は、ロータ羽根１０の高圧側２４において空気流に影響を与える第２の風負荷補償装置３０ｂの配置を示している。使用の際、より湾曲された表面２６ａと、対向するより湾曲の少ない表面２４ａとが、公知の空気力学の原理のため、低圧側２６および高圧側２４の動力学を生み出すことは理解される。これは、ロータ羽根１０の上の空気流と相まって、ロータの回転における支援となる「揚力」として知られる効果を生み出す。

[0026]一実施形態では、各ロータ羽根１０は、低圧側２６において空気流に影響を与える少なくとも１つの第１の風負荷補償装置３０ａと、高圧側２４において空気流に影響を与える少なくとも１つの第２の風負荷補償装置３０ｂとを備えている。すなわち、風負荷補償装置３０ａおよび３０ｂを備えており、これらの装置３０ａ、３０ｂは、ロータ羽根１０に沿って長手方向で離間されてもよい。任意所望の数のこれらの装置３０ａ、３０ｂが使用できる。別の実施形態では、各ロータ羽根１０は、低圧側２６において空気流に影響を与える少なくとも１つの風負荷補償装置３０ａを備えるが、高圧側２４には風負荷補償装置を備えていない。任意所望の数の装置３０ａが低圧側２６に使用できる。さらに別の実施形態では、各ロータ羽根１０は、高圧側２４に少なくとも１つの風負荷補償装置３０ｂを備えるが、低圧側２６には風負荷補償装置を備えていない。任意所望の数の装置３０ｂが高圧側２４に使用できる。

[0027]各風負荷補償装置３０ａ、３０ｂは、空気偏向器３２を備えている。空気偏向器３２は、空気偏向器３２が翼形ロータ羽根１０の外部面から延在する延在位置と、空気偏向器３２が翼形ロータ羽根１０の外部面と実質的に同一平面で、格納された、または、その外部面から実質的に延在しない格納位置との間で、移動可能である。図２および図３は共に、空気偏向器３２がロータ羽根１０の外部面から延在する延在位置にある空気偏向器３２を示している。図４は、その格納位置にある風負荷補償装置３０ａを示すロータ羽根１０を通る等角断面図である。

[0028]第１の構成では、翼形ロータ羽根１０の前縁２０および後縁２２に対する空気偏向器３２の位置は、前半分、すなわち、翼形ロータ羽根１０に対して直角に前縁２０から後縁２２へと測定したとき翼弦ｃの長さの０％〜５０％の間にある。別の構成では、翼形ロータ羽根１０の前縁２０および後縁２２に対する空気偏向器３２の位置は、翼形ロータ羽根１０に対して直角に前縁２０から後縁２２へと測定したとき翼弦ｃの長さの５％〜４５％の間にある。別の構成では、翼形ロータ羽根１０の前縁２０および後縁２２に対する空気偏向器３２の位置は、翼形ロータ羽根１０に対して直角に前縁２０から後縁２２へと測定したとき翼弦ｃの長さの５％〜４５％の間にある。さらに別の構成では、翼形ロータ羽根１０の前縁２０および後縁２２に対する空気偏向器３２の位置は、翼形ロータ羽根１０に対して直角に前縁２０から後縁２２へと測定したとき翼弦ｃの長さの１５％〜３５％の間にある。ある例では、負荷補償装置３０が取り付けられる翼形ロータ羽根の表面の厚さは、変化してもよい。

[0029]空気偏向器３２は、所望の風力タービン条件パラメータに基づいて、さらには、使用される負荷補償装置の数を考慮して、大きさが決められてもよい。空気偏向器は、繊維ガラス、炭素繊維、ステンレス鋼、プラスチック（ポリカーボネートなど）、および／またはアルミニウムなど、任意適切な材料から作ることができる。空気偏向器３２は、例えば数センチメートル（数インチ）から３０．４８センチメートル（１フィート）を超えるまでの任意所望の幅のものであってもよい。また、空気偏向器３２は、例えば翼弦ｃ（図３）の１パーセント未満から数パーセントまで、翼形表面から任意適切な高さまで延在することができ、また、典型的には２．５４センチメートル（１インチ）未満で、選択された材料に基づいた任意適切な厚さを有することができる。

[0030]図４および図５は、空気偏向器３２が格納位置（図４）および延在位置（図５）にある低圧側の風負荷補償装置３０を示すロータ羽根１０を通る等角断面図である。風負荷補償装置３０は、ロータ羽根１０の表面外形を実質的に維持するために、接合部によって適切に取り付けられている。様々な取付構成および接合部構成が、後でより十分に詳述される。

[0031]図６は、本明細書に記載される様々な態様による一例の負荷補償装置１３０の図である。負荷補償装置１３０の１つまたは複数の特徴と共にその運転は、前述の負荷補償装置３０と実質的に同様であってもよい。さらに、負荷補償装置１３０は、前述のように、翼形ロータ羽根に沿ういずれの場所に取り付けられてもよい。負荷制御装置の様々な特徴、および、１つまたは複数の制御装置の運転は、米国特許第８，２６７，６５４号に記載されており、この特許は本明細書において参照により援用されている。

[0032]負荷補償装置１３０は、翼形ロータ羽根１３２に取り付けられて示されている。翼形ロータ羽根は、様々な翼形断面形状のうちの１つであってもよい。負荷補償装置１３０は、大まかには、翼形ロータ羽根１３２の内部に取り付けられている。すなわち、負荷補償装置１３０は、実質的に翼形ロータ羽根１３２内に含まれるように、翼形ロータ羽根１３２の表面に取り付けられている。負荷補償装置１３０は開口部１３４を備えており、その開口部１３４を通じて空気偏向器は展開できる。前述のように、空気偏向器は風力タービンの運転を最適化する上での助けとなり得る。

[0033]負荷補償装置１３０は、さらに、カバーシート１３６を備えている。ある構成では、カバーシート１３６は、翼形ロータ羽根１３２の外部面の一部を形成してもよい。したがって、翼形ロータ羽根１３２の表面上の流動性を維持するために、カバーシート１３６には、あったとしても僅かの障害物しかない、連続する表面を備えさせることは有利である。図６に示すように、カバーシート１３６は、障害物がない表面、および／または、実質的に滑らかである表面を、大部分に備えている。例えば、一部の従来の構成にあるような、カバーシート１３６を通って延在する連結具、接続金具などがない。

[0034]カバーシート１３６は、繊維ガラス、炭素繊維、様々な他の複合材料、アルミニウム、ステンレス鋼、様々なプラスチックなど、任意適切な材料から作ることができる。カバーシート１３６は、ある例では、負荷補償装置の位置において、翼形ロータ羽根１３２の翼形形状に一致するように変形可能であってもよい。これらの構成は、後でより十分に詳述される。

[0035]カバーシート１３６は、後でより十分に詳述されるように、負荷補償装置１３０の筺体１３８に連結されてもよい。筺体１３８は、空気偏向器、空気偏向器展開機構、および様々な他の構成部品を実質的に備えてもよい。ある例では、筺体１３８は、ねじ、ボルトなどの公知の連結方法を用いて一体に結合され得る２つの部分１３８ａ、１３８ｂから形成されてもよい。筺体１３８は、２つ以上の部分で提供されてもよい。例えば、筺体１３８は、２つの部分で提供されてもよい。他の例では、筺体１３８は、図７に示すように、３つの部分で提供されてもよい。筺体１３８は、２つの側部１３８ａ、１３８ｂと、上部１３８ｃとを備えてもよく、上部１３８ｃは、ある例では、空気偏向器が通り抜けて摺動するスロットを備えてもよい。筺体を複数の部分で形成することは、空気偏向器、空気偏向器展開機構、または、筺体１３８に収容される様々な他の構成部品に必要または要望され得るあらゆる保守を、容易にさせることができる。筺体１３８は、繊維ガラス、炭素繊維、他の複合材料、アルミニウム（例えば、鋳造アルミニウム）、ステンレス鋼、様々なプラスチックなど、任意適切な材料から作ることができる。

[0036]負荷補償装置１３０を翼形ロータ羽根１３２に取り付けるために、複数のクランプ１４２および締結具１４０が用いられてもよい。ある例では、締結具１４０はクランプ１４２を通って延在してもよく、締結具１４０およびクランプ１４２は共に、締結具１４０の長さに沿ったクランプ１４２の移動を可能にするために、ねじ付きとされてもよい。クランプ１４２は、後でより十分に詳述されるように、翼形ロータ羽根１３２の内部面と接触し、それによって負荷補償装置１３０を翼形ロータ羽根１３２に連結するために、締結具１４０の長さに沿って上方へと延在してもよい。クランプ１４２および締結具１４０は、複合材料、アルミニウム、ステンレス鋼など、任意適切な材料から作ることができる。ある例では、ナイロンまたは他のねじ固定材料が、クランプのねじに付けられてもよい。

[0037]図７は、負荷補償装置１３０を分解図で示している。図７に示すように、負荷補償装置１３０は、翼形ロータ羽根１３２に形成された開口部１６０に受け入れられてもよい。ある構成では、翼形ロータ羽根１３２は、外部面に形成されると共に開口部１６０を包囲する凹部１５２を備えてもよい。凹部１５２は、後でより十分に詳述されるように、取付板１５０を受け入れるように構成されてもよい。

[0038]前述のように、負荷補償装置１３０は、筺体１３８に連結されたカバーシート１３６を備えてもよい。ある例では、カバーシート１３６は、カバーシート１３６の底面から下方へと延在すると共に翼形ロータ羽根１３２の開口部１６０を通って延在する複数の突起部１４４を介して、筺体１３８に連結されてもよい。ある構成では、突起部１４４は、後でより十分に詳述されるように、筺体に形成された複数の開口部に受け入れられてもよい。

[0039]カバーシート１３６は、翼形ロータ羽根１３２の上面に接触してもよく、また、ある構成では、翼形ロータ羽根１３２の上面の一部を形成してもよい。したがって、カバーシート１３６は、負荷補償装置１３０が配置される位置において、翼形ロータ羽根の形状に、一致すべきであるか、または、実質的に一致すべきである。

[0040]図７は、複数の締結具１４０およびクランプ１４２をさらに示している。ある構成では、締結具は、ねじやねじ付き棒材などのねじ付きの締結具であってもよい。締結具１４０は、筺体１３８と、凹部１４３に位置づけられた各クランプ１４２に形成された開口部とを通って、下方へと延在してもよい。ある例では、クランプ１４２は水平部１４２ａを備える実質的にＬ字形であってもよく、その水平部１４２ａは、凹部１４３に受け入れられ、締結具１４０が通る開口部を備える。クランプ１４２は、水平部１４２ａから外向きに突出する実質的に鉛直な部分１４２ｂをさらに備えてもよい。鉛直部１４２ｂは、負荷補償装置１３０を翼形ロータ羽根１３２に連結するために、翼形ロータ羽根１３２に（例えば、内部面において）接触し得る端部を備えてもよい。

[0041]ある例では、クランプ１４２は、回転する締結具１４０によって、翼形ロータ羽根１３２の外側面に向かって押し進められてもよい。すなわち、回転する締結具１４０は、クランプ１４２を締結具１４０の長さに沿って移動させることになる。したがって、クランプ１４２が翼形ロータ羽根１３２の内部面に接触し、締結具１４０がさらに回転されるため、クランプ１４２は翼形ロータ羽根１３２の表面内に引き込まれることになり、翼形ロータ羽根１３２の反対側の外側面と接触している取付板１５０によって反対に作用される連結力を発生させる。ある例では、この連結力は、カバーシート１３６（突起部１４４によって筺体１３８に連結されている）を、翼形ロータ羽根１３２の翼形形状に実質的に一致するように変形させることになる。したがって、カバーシート１３６は、負荷補償装置１３０が取り付けられる位置において、特定の形状に変形することができるため、カバーシート１３６と、クランプ１４２、締結具１４０などを含む関連する取付構成とは、任意の翼形形状と共に、形状に拘わらず翼形に沿った任意の位置で用いることができる。

[0042]図８は、翼形ロータ羽根１３２に取り付けられた負荷補償装置１３０の断面図である。前述のように、カバーシート１３６は、後でより十分に詳述されるように、翼形ロータ羽根１３２の外側面１３２ｂと接触し、複数の突起部によって筺体１３８に連結される。クランプ１４２は、示したように、翼形ロータ羽根１３２の内部面１３２ａに引き込まれる。ある構成では、クランプ１４２は、翼形ロータ羽根の表面にしっかりと留め付けられるにつれて、カバーシート１３６を翼形ロータ羽根１３２の外側面１３２ｂへと下に引き込むことになり、その位置において、翼形の形状に合うように、または、実質的に一致するように、カバーシート１３６を変形させることになる。ある例では、カバーシート１３６は、設置されていない構成における第１の曲率半径と、設置された構成における第２の曲率半径とを有してもよく、第２の曲率半径は第１の曲率半径より大きくなっている（例えば、カバーシート１３６は設置されているときに平坦になる）。例えば、ある構成では、カバーシートは、設置されていない構成で０．５から１．５メートルの間の曲率半径を有することになる。設置されたとき、カバーシートは「平坦」になってもよく、曲率半径は３メートルから４．５メートルの間であってもよい。

[0043]ある例では、各クランプ１４２は、他のクランプ１４２から独立して作動されてもよい。したがって、負荷補償装置１３０は、様々な厚さの翼形ロータ羽根に取り付けることができる。例えば、図９は、翼形ロータ羽根２３２の断面図である。負荷補償装置２３０が、翼形ロータ羽根２３２の内部に取り付けられている。前述の構成と同様に、負荷補償装置２３０は、筺体２３８の少なくとも一方の側に配置された複数のクランプ２４２を備えている。図９に示すように、クランプ２４２は、筺体２３８の２つの相対する側に配置されている。クランプ２４２は、翼形ロータ羽根表面と係合されて示されており、負荷補償装置２３０を翼形ロータ羽根２３２に取り付けている。

[0044]図９の構成では、負荷補償装置２３０は翼形ロータ羽根２３２の上側面２７０に取り付けられている。上側面２７０は、断面に沿って厚さが変化している。例えば、部位２７０ａは部位２７０ｂよりも厚くなっている。したがって、クランプ２４２ａは、クランプ２４２ｂとは異なる対応する締結具（図示せず）に沿う位置に、配置されることになり、クランプ２４２ｂは、上側面２７０のより薄い部位２７０ｂにおいて、筺体２３８を翼形ロータ羽根２３２に取り付けることになる。各クランプ２４２が互いに独立して作動できるため、クランプは、必要に応じて、翼形形状に応じて位置決めまたは配置されてもよく、また、あらゆる翼形形状と広く一般的に用いることができる。ある例では、クランプは、５ｍｍから４０ｍｍの間の羽根の厚さに適合するように調整可能であってもよい。

[0045]図１０Ａおよび図１０Ｂは、カバーシート１３６およびカバーシートの突起部１４４をさらに示している。図１０Ａは、カバーシート１３６の底の図である。カバーシート１３６の底側または内側（例えば、カバーシートが接続される翼形ロータ羽根の内部に向かう側）は、カバーシートを筺体に接続するための複数の突起部１４４を備えている（図１０Ａおよび図１０Ｂには示していない）。突起部１４４は、カバーシート１３６と一体に形成されてもよい。例えば、カバーシート１３６の製作中、突起部１４４は、カバーシート１３６から延在する突起部１４４を備えた一体なカバーシート１３６を提供するために、カバーシート１３６の残余部と一体に形成されてもよい。ある例では、カバーシート１３６および突起部１４４は、モールド作業を用いて形成されてもよい。底側から延在する突起部１４４を用いてカバーシート１３６を筺体１３８に連結することは、カバーシート１３６の外部面に露出される頭部を有する締結具を用いることなく、カバーシート１３６の筺体１３８への連結を容易にさせることができる。露出される締結具の頭部を排除することは、羽根の表面上の空気流の障害を低減または排除する上での助けとなり得る。さらに、羽根の表面に露出される頭部を有する締結具は、羽根における様々な力のため、せん断を受けることになる可能性がある。したがって、露出された締結具の頭部がまったくないカバーシートの取り付けは、この問題および関連する修復を低減または排除する。

[0046]図１０Ｂの突起部１４４の拡大図に示すように、突起部１４４は、突起部１４４の周囲に延在する複数のねじ山または突刺１４６を有し、それによって「クリスマスツリー」形状を形成する「クリスマスツリー」型の締結具であってもよい。突起部１４４は、本発明から逸脱することなく、多種多様な他の形、配置、構成などを有してもよい。突起部１４４は、筺体１３８の上面に形成された複数のねじ付き開口部（図１１における符号１５２）に受け入れられてもよい。図１１は、上面１５４に配置された複数の開口部１５２を有する一例の筺体１３８を示している。開口部１５２は、カバーシート１３６から下方へと延在する突起部１４４を受け入れるように構成されている。ある構成では、突起部１４４は、開口部１５２にスナップ嵌めしてもよい。例えば、ねじ山または突刺１４６は、カバーシート１３６を筺体１３８にしっかりと固定するために、開口部１５２の内部の対応するねじ山にパチンと嵌まってもよい。ある例では、突起部１４４は、取付板１５０に形成された開口部を通って開口部１５２内へと延在してもよい。

[0047]前述のように、カバーシート１３６を筺体１３８に連結する突起部１４４は、負荷補償装置１３０を翼形ロータ羽根１３２にしっかりと固定する上での助けとなる。また、前述のように、カバーシート１３６は、カバーシート１３６の位置において翼形の形状と実質的に一致するように変形できる。すなわち、クランプ１４２の翼形ロータ羽根１３２への連結は、カバーシート１３６を平坦にさせて、翼形形状と合うか、または、翼形形状に実質的に対応させることになる。したがって、負荷補償装置の構成は、形状に合うように製作されたカバーシートを必要とすることなく、事実上あらゆる翼形形状に用いることができる。代わりに、所望の形状に一致することになる一般的なカバーシートが用いられてもよい。

[0048]図１２は、筺体１３８に連結されたカバーシート１３６を図示する断面図である。突起部１４４は、筺体１３８内に延在するのが見て取れる。取付板（後で詳述される）は、カバーシート１３６と筺体１３８との間に位置決めされてもよい。ある例では、封止剤が、カバーシートの縁を翼形ロータ羽根の外部面に接着させるために用いられてもよい。図に示すように、カバーシート１３６は、翼形ロータ羽根に形成された開口部を横切って延在し、翼形ロータ羽根の外部面の一部を形成している。筺体１３８は、カバーシート１３６から下方へと延在し、突起部１４４を介してカバーシート１３６に連結されている。クランプは、筺体から外向きに延在して、翼形ロータ羽根の内部面と接触する。

[0049]図１３は、負荷補償装置１３０の別の分解図である。図７の分解図と同様に、負荷補償装置１３０は、カバーシート１３６と、筺体１３８（装置を取り付けるためのクランプなどを含めて示されている）と、翼形ロータ羽根１３２とを備えている。翼形ロータ羽根１３２は、凹部１５２によって包囲された開口部１６０を備えている。凹部１５２は、取付板１５０を受け入れるように構成されてもよい。取付板１５０は、後でより十分に詳述されるように、ある構成では、負荷を分散するように構成されたタブ１５６を備えてもよい。

[0050]ある例では、取付板１５０は、負荷補償装置１３０（および、具体的には、筺体１３８）を、翼形ロータ羽根１３２の開口部１６０内で「浮遊」させることができるように構成されてもよい。例えば、取付板１５０は凹部１５２にあってもよい（ある例では、ガスケット１７０、粘着剤が裏に付けられたガスケット、または、封止剤が、取付板１５０と凹部１５２との間に配置されてもよい）。追加または代替で、取付板１５０は、糊または他の接着剤などによって凹部に連結されてもよい。取付板１５０は、カバーシート１３６と筺体１３８との間に配置されてもよい。ロータ羽根が運転中のとき、筺体１３８（および概して負荷補償装置）は、取付板に形成された開口部内で（延いては開口部１６０および羽根１３２内で）移動し、熱膨張／熱収縮に伴う応力または歪みを低減できる。

[0051]図１４に示すように、ある例では、取付板１５０は、取付板１５０の先端部に配置されたタブ１５６を備えてもよい。運転の間、遠心力が、浮遊している筺体１３８を、羽根の先端部、延いてはタブ１５６に向かって押すことになる。タブ１５６は、羽根１３２の表面への負荷または力を分散する上での助けとなる。この構成は、浮遊している筺体１３８の構成と共に、熱膨張／熱収縮による応力および／または歪み、ならびに／あるいは、羽根軸線方向の歪み、または、曲げ歪みを低減する上での助けとなる。ある例では、カバーシート１３６は、筺体１３８と一緒に浮遊してもよい。

[0052]主題は、構造的な特徴および／または方法的行為に特有の言語で記載したが、添付の特許請求の範囲で定義された主題は、前述の具体的な特徴または行為に必ずしも限定されないことは理解されるだろう。むしろ、前述の具体的な特徴および行為は、特許請求の範囲を実施する例の態様として開示されている。

２ 風力タービン
１０ ロータ羽根
１０ 風力タービン羽根
２０ 前縁
２２ 後縁
２４ 高圧側
２４ａ 表面
２６ 低圧側
２６ａ 表面
３０ 負荷補償装置
３０ａ 第１の風負荷補償装置
３０ｂ 第２の風負荷補償装置
３２ 空気偏向器
１３０ 負荷補償装置
１３２ 翼形ロータ羽根
１３２ａ 内部面
１３２ｂ 外側面
１３４ 開口部
１３６ カバーシート
１３８ 筺体
１３８ａ 側部
１３８ｂ 側部
１３８ｃ 上部
１４０ 締結具
１４２ クランプ
１４２ａ 水平部
１４２ｂ 鉛直部
１４３ 凹部
１４４ 突起部
１４６ ねじ山
１４６ 突刺
１５０ 取付板
１５２ 凹部
１５２ 開口部
１５４ 上面
１５６ タブ
１７０ ガスケット
１６０ 開口部
２３０ 負荷補償装置
２３２ 翼形ロータ羽根
２３８ 筺体
２４２ クランプ
２４２ａ クランプ
２４２ｂ クランプ
２７０ 上側面
２７０ａ 部位
２７０ｂ 部位

Claims (20)

1. 負荷補償装置であって、
   負荷補償装置の空気偏向器を展開および格納するように構成された展開装置を備える筺体と、
   前記筺体の少なくとも一方の側の長さに沿って配置された複数のクランプ、および、
   前記複数のクランプを通って延在し、鉛直方向へのそれ自体の長さに沿った前記クランプの移動を可能にする複数の締結具
   を備えた取付構成部と、
   前記筺体の上部を覆って延在し、負荷補償装置が取り付けられる翼形ロータ羽根の表面の一部を形成し、前記筺体内に下方へと延在する複数の連結具を備えるカバーシートと
   を備え、
   前記複数のクランプは、前記翼形ロータ羽根の内側面に接触して前記筺体を前記翼形ロータ羽根にしっかりと固定し、前記カバーシートは、前記筺体が前記翼形ロータ羽根にしっかりと固定されたとき、負荷補償装置の位置において前記翼形ロータ羽根の翼形形状に対応するように変形する負荷補償装置。
2. 前記カバーシートは、前記筺体を前記翼形ロータ羽根にしっかりと固定する前に第１の曲率半径を有し、前記筺体が前記翼形ロータ羽根にしっかりと固定された後、より大きな第２の曲率半径を有する、請求項１に記載の負荷補償装置。
3. 前記複数の連結具は、前記カバーシートを前記筺体に連結するように構成されたスナップ嵌めを含む、請求項１に記載の負荷補償装置。
4. 前記複数の連結具は前記カバーシートと一体に形成される、請求項１に記載の負荷補償装置。
5. 前記複数の連結具は、前記カバーシートの製作中に、前記カバーシートにモールドされる、請求項４に記載の負荷補償装置。
6. 前記複数のクランプは互いに独立して作動する、請求項１に記載の負荷補償装置。
7. 前記複数のクランプは、前記空気偏向器筺体の第１の側と前記空気偏向器筺体の第２の側とに沿って配置され、ねじ付きとされる、請求項１に記載の負荷補償装置。
8. 格納位置において空気偏向器を収容するように構成された筺体と、
   上面および対向する底面を有し、前記上面が翼形ロータ羽根の外側面の一部を形成し、前記底面から延在する複数の連結具によって前記筺体に連結されるカバーシートと、
   複数のねじ付きクランプを通って延在する複数の締結具を備え、前記ねじ付きクランプは、前記締結具の第１の端部から前記締結具の第２の端部へと延在して、前記空気偏向器装置を前記翼形ロータ羽根にしっかりと固定するように構成される取付装置と
   を備える負荷補償装置。
9. 前記カバーシートは、前記カバーシートが前記翼形ロータ羽根に取り付けられる位置において、前記翼形ロータ羽根の翼形形状に実質的に一致するように変形可能である、請求項８に記載の負荷補償装置。
10. 前記カバーシートの変形は、前記翼形形状に実質的に一致するように、前記カバーシートを平らにすることを含む、請求項９に記載の負荷補償装置。
11. 前記カバーシートの前記上面の大部分が滑らかであり障害物がない、請求項８に記載の負荷補償装置。
12. 前記複数の連結具は前記カバーシートと一体に形成される、請求項８に記載の負荷補償装置。
13. 前記複数の連結具は、前記筺体とスナップ嵌めを形成するように構成される、請求項１２に記載の負荷補償装置。
14. 前記複数の連結具は前記筺体の上面にスナップ嵌めする、請求項１３に記載の負荷補償装置。
15. 負荷補償装置であって、
    格納位置において空気偏向器を収容するように構成され、翼形ロータ羽根の内部に配置された筺体と、
    前記翼形ロータ羽根の表面に形成された包囲する凹部を備える開口部であって、前記空気偏向器は展開位置において開口部を通って延在し、前記筺体は開口部に取り付けられる、開口部と、
    前記開口部を包囲する前記凹部に受け入れられた取付板であって、前記取付板の第１の端部から下方へと延在するタブを備え、前記タブは、力を負荷補償装置から前記翼形ロータ羽根の表面へと分散するように構成される、取付板と
    を備える負荷補償装置。
16. 前記筺体は、前記取付板内および前記開口部内で浮遊するように構成される、請求項１５に記載の負荷補償装置。
17. 前記筺体に連結されると共に前記筺体と一緒に浮遊するように構成されたカバーシートをさらに備える、請求項１６に記載の負荷補償装置。
18. 前記カバーシートは前記翼形ロータ羽根の前記表面の一部を形成する、請求項１７に記載の負荷補償装置。
19. 前記カバーシートは、前記負荷補償装置の位置において、前記翼形ロータ羽根の翼形形状に実質的に一致するように変形可能である、請求項１７に記載の負荷補償装置。
20. 前記取付板は前記カバーシートと前記筺体との間に配置される、請求項１５に記載の負荷補償装置。