JP2015505414A - 風力発電装置のコンポーネント及びそれらの部品を修理又は製造するための加熱装置又は方法、並びに風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】修理すべき又は製造すべきコンポーネントに対し、発生された熱のより良い伝達を同様に可能とする、改善された加熱装置を提供する。【解決手段】風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための加熱装置が提供される。該加熱装置は、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路（１２０）と、該少なくとも１つの周回通路（１２０）内に真空チューブ（１２１）とを備えたマット（１１０）を有する。前記少なくとも１つの周回通路（１２０）は、前記マット（１１０）を第１部分（１３０）と第２部分（１４０）とに分割する。前記第１部分（１３０）の領域には、加熱ユニット（１５０）が設けられている。前記第１部分（１３０）の領域における空気は、前記少なくとも１つの周回通路（１２０）内の前記真空チューブ（１２１）を通して吸引することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、風力発電装置（風力エネルギー設備）のコンポーネントの修理又は製造時に使用するための加熱装置、風力発電装置のコンポーネントを修理又は製造するための方法、並びに風力発電装置に関する。

例えばロータブレードのような最新の風力発電装置のコンポーネントは、今日では少なくとも部分的にガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＫ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）などから製造される。例えばロータブレードの製造時並びに修理時には、熱が必要であり、この熱は、加熱ユニットにより提供することができる。

記載なし

ところで加熱ユニットにより発生される熱は、できるだけ損失なく、風力発電装置の例えばロータブレードないし他のコンポーネントへ伝達されなくてはならない。

本発明の課題は、修理すべき又は製造すべきコンポーネントに対し、発生された熱のより良い伝達を同様に可能とする、改善された加熱装置を提供することである。

前記課題は、請求項１に記載の加熱装置、請求項１０に記載の方法、並びに請求項１２に記載の風力発電装置により解決される。

以下、発明を実施するための形態について説明する。

本発明により、風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための加熱装置が提供される。当該加熱装置は、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路（周回溝）と、該少なくとも１つの周回通路内に真空チューブとを備えたマット（例えば、シリコーン、ＰＵＲ（ポリウレタンリアクティブマット）又は他の可撓性材料から成る）を有する。少なくとも１つの周回通路は、マットを第１部分と第２部分とに分割する。加熱ユニットは、第１部分の領域に設けられている。第１部分の領域における空気は、少なくとも１つの周回通路内の真空チューブを通して吸引することができる。

本発明の一視点により、加熱装置は、第１部分の領域において少なくとも１つの第１温度センサを有する。更に加熱装置は、第１温度センサにより検知された温度に依存して加熱ユニットを制御するための制御ユニットを有する。

本発明の更なる一視点により、加熱装置は、第１部分の領域における空気を吸引するために、真空ポンプへチューブを接続するための真空接続部用の吸引接続管を有する。

本発明は（シリコーン）マットないしシリコーン層を備えた加熱装置を設けるという思想に関し、この際、シリコーン層には、加熱ユニットと、真空チューブを備えた少なくとも１つの通路（チャンネル Kanal）とが設けられている。真空チューブを通し、加熱装置の一部分を真空状態にすることができ、従ってこの部分は、修理すべきないし製造すべきコンポーネントに固定的に付着ないし固定されている。好ましくは、加熱装置は、真空接続管ないし吸引接続管を有し、該接続管に真空ポンプのチューブが接続可能である。該接続管は、真空チューブないし内方へ向かって開放した第１通路と接続されている。該通路ないし該少なくとも１つの通路は、第１部分を包囲している。この部分内に加熱ユニットが設けられている。任意的に少なくとも１つの温度センサを第１部分に設けることができる。真空ポンプの作動時には、第１部分の領域における空気が（加熱装置が構成部品上に配置される場合には）吸い出され、従って第１部分が構成部品に付着する。

任意的に制御ユニットを加熱装置に付設することができ、該制御ユニットは、真空ポンプも加熱ユニットも制御する。制御ユニットの制御は、例えば少なくとも１つの温度センサの出力信号に依存して行うことができる。真空チューブは、例えばスパイラルチューブ（Spiralschlauch）として構成することができる。

本発明の更なる展開形態は、下位請求項の対象である。

以下、本発明の利点及び実施例を、添付の図面に関連して詳細に説明する。

第１実施例による加熱装置の概略平面図を示す図である。 第１実施例による加熱装置のＡ-Ａ線に沿った横断面を示す図である。 第１実施例による加熱装置の下面部を示す図である。 第２実施例による風力発電装置の概略図を示す図である。 第３実施例による加熱装置の下面部の概略図を示す図である。 第３実施例による加熱装置の外面部の概略図を示す図である。 第３実施例による加熱装置の概略断面図を示す図である。 第４実施例による加熱装置の概略図を示す図である。 第５実施例による加熱装置の概略断面図を示す図である。

図１は、第１実施例による加熱装置の概略平面図を示している。第１実施例による加熱装置１００は、第１部分１３０を包囲する少なくとも１つの通路（周回通路）１２０を備えた、例えばシリコーンマットのマット１１０を有する。第１部分１３０の領域には、加熱ユニット１５０が設けられている。第２部分１４０は（枠形状で）通路１２０の外側に設けられている。通路１２０には、該通路１２０の開放端部へ向けられた複数の開口部を有する真空チューブが設けられている。更に加熱装置１００は、真空接続部ないし吸引接続管１９０を有し、該真空接続部ないし吸引接続管１９０は、チューブ２１０を介して真空ポンプ２００と接続することができる。オプションとして少なくとも１つの第１温度センサ１７０を第１部分１３０及び／又は第２部分１４０に設けることができる。この第１温度センサ１７０は、加熱ユニット１５０内の温度か、加熱ユニット１５０に接するところの温度か、又は加熱ユニット１５０の領域の温度を検知するために用いられる。外部の第２温度センサ１６０は、修理箇所の真上の温度か又は修理箇所の近傍の温度を検知するために、加熱ユニット１５０と、修理箇所又は処理すべき箇所との間に位置決めすることができる。更に加熱装置１００は、制御ユニット３００をもつことができ、該制御ユニット３００は、加熱ユニット１５０及び／又は真空ポンプ２００と接続されており、真空ポンプ２００の稼働及び／又は加熱ユニット１５０の稼働を制御することができる。

オプションとして（シリコーン）マット１１０は、第１部分１３０の領域において２つの開口部１８０を有し、該開口部１８０は、インフュージョン用樹脂のための接続部として用いることができる。特に風力発電装置のロータブレードの修理、又は例えば風力発電装置のナセルのような他の要素の修理においては、多くの場合、修理すべき箇所（ないし修理箇所）又は処理すべき箇所４００（図２）がインフュージョン法（Infusionsverfahren 例えばレジンインフュージョン成形法）により処理される必要があり、該インフュージョン法では、例えば樹脂が修理箇所へもたらされ、その後、硬化されなくてはならない。そのために樹脂は、開口部１８０を通して第１部分１３０のところへ導入される。

加熱装置１００は、修理すべきないし製造すべき要素（修理箇所４００）上に配置され、真空ポンプ２００が作動され、それにより第１部分１３０における（シリコーン）マット１１０と、修理すべき又は製造すべき要素との間の空気が吸引される。従って第１部分１３０の下側の領域において真空状態が形成される。このことは、それにより第１部分１３０の領域においてないし第１部分１３０の下側において気泡を回避することができるので、特に有利である。通路１２０内の真空チューブ１２１（図２）は、例えばスパイラルチューブ（Spiralschlauch）として形成することができ、従ってチューブの複数の開口部は、通路１２０の開放側面部と一致し、それにより第１部分１３０の領域にある空気を吸引することができる。

従って第１実施例によると、例えばシリコーンマットのマット１１０と、少なくとも１つの第１周回通路１２０と、少なくとも１つの加熱要素１５０（例えば電気的な加熱要素）とを備えた加熱装置が設けられる。周回通路１２０は（シリコーン）マット１１０を第１部分１３０と第２部分１４０とに分割（区画）する。少なくとも１つの周回通路１２０には、真空チューブ１２１が設けられており、該真空チューブ１２１は、真空ポンプ２００と接続可能である。少なくとも１つの周回通路１２０内の真空チューブ１２１を用い、第１部分１３０の領域における空気を吸引することができ、従って第１部分１３０の領域（シリコーンマット１１０と処理すべきコンポーネントとの間）において真空状態を得ることができる。

図２は、第１実施例による加熱装置のＡ-Ａ線に沿った横断面を示している。加熱装置は、例えばシリコーンマットのマット１１０と、該マット１１０を第１部分１３０（通路１２０により包囲されている領域）と第２部分１４０（通路１２０の外側の領域）とに分割（区画）する少なくとも１つの通路（周回通路）１２０とを有する。第１部分１３０の領域には、加熱ユニット１５０が設けられている。開放端部１２０ａを有する周回通路１２０には、真空チューブ１２１が設けられており、該真空チューブ１２１は、周回通路１２０の開放端部１２０ａに向かう開口部１２１ａを有する。更にオプションとして、第１温度センサ１７０が、加熱ユニット１５０内ないし加熱ユニット１５０に接するところに設けられており、また外部の第２温度センサ１６０が、修理箇所又は処理すべき箇所４００との間に設けられている。

図３は、第１実施例による加熱装置の（下面部の）平面図を示している。加熱装置は、マット１１０と、該マット１１０を第１部分１３０と第２部分１４０とに分割する少なくとも１つの周回通路１２０とを有する。周回通路１２０には、真空チューブ１２１が設けられており、該真空チューブ１２１は、例えばスパイラルチューブとして形成することができる。真空ポンプ２００（図１）が作動されると、第１部分１３０と、処理すべき構成部品（修理箇所又は処理すべき箇所４００）との間の空気が引き抜かれ、従って第１部分１３０の領域において真空状態を得ることができる。第１部分１３０の領域における真空状態により、マット１１０は、処理すべき構成部品に「付着（kleben）」（吸着ないし張り付き）可能である。真空ポンプ２００（図１）により、第１部分１３０の領域における空気が吸引される。

第１実施例による加熱装置が、風力発電装置のロータブレードの修理ないし整備のために使用される場合には、マット１１０を、例えば締付ベルトを介してロータブレードに固定することができる。引き続き、制御ユニット３００を介して制御することのできる真空ポンプ２００を用い、第１部分１３０の領域における空気が吸引され、従ってそこで真空状態が発生し、シリコーンマット１１０がロータブレードに付着（吸着）した状態となる。

本発明は、同様に更なる実施例により、例えば第１実施例に関して説明した加熱ユニットと、該加熱ユニットを制御するための制御ユニットとに関する。加熱ユニット１５０は、第１部分１３０において少なくとも１つの温度センサ１７０と、オプションとして、第１部分１３０の外側ないし第１部分１３０の外面部（即ち加熱ユニット１５０と修理箇所との間）に設けられた第２温度センサ１６０とを有する。この第２温度センサ１６０は、重複した（redundant）安全措置として用いることができる。加熱ユニット１５０は、更に制御ユニット３００を有しており、例えば風力発電装置のロータブレードの修理すべき箇所に基材（マトリックス）が置かれ、それに引き続き、該基材を硬化させるために加熱装置を用いて該基材が加熱される場合には、該制御ユニット３００は、少なくとも１つの第１温度センサ１７０及び／又は第２温度センサ１６０を用い、例えば風力発電装置のロータブレードの修理時の温度経過を監視する。この際、第２温度センサ１６０（加熱ユニット１５０と修理箇所との間）を用い、修理箇所内か又は修理箇所に接するところの基材ないしレシーバ（Hoerer）の実際の温度を検知することができる。このことは、発熱（Exothermie）の検知を可能とし、従って加熱ユニットを用いたエネルギー供給ないし熱供給を調節することができる。この際、所定の温度閾値を超過した場合には、加熱ユニット１５０の加熱出力が減少されるか、又は加熱ユニット１５０を例えば非作動とすることができる。

互いに依存しない２つの温度センサを設けたことにより、重複した温度監視が考慮されており、即ちそれらの温度センサのうちの１つが異常な値を測定すると、温度監視は、もう１つの温度センサの測定値を基礎にして行うことができる。従ってどの時点においても処理すべき箇所が超過温度（オーバーヒート）とならないことを保証することができる。従って更に、処理すべき構成部品又は加熱ユニットの損傷を回避することができる。また高すぎる反応温度による修理箇所の沸騰状態（ボイル）を回避することができる。

本発明の一視点により、好ましくは、少なくとも２つの互いに依存しないセンサ（温度センサ１６０、１７０）が設けられ、制御ユニット３００へ接続される。これらの両方の温度センサ１６０、１７０は、好ましくは、処理すべき箇所又は修理箇所の温度調節について異常のない経過を監視可能とするために、互いに依存しないセンサとして構成されている。制御ユニット３００は、第１温度センサ１７０と第２温度センサ１６０の出力信号を受信する。第１温度センサ１７０は、加熱要素１５０内か、加熱要素１５０に接するところか、又は加熱要素１５０の領域に設けられている。好ましくは、第１温度センサ１７０は、加熱ユニット１５０内か又は加熱ユニット１５０に接するところで中央に設けられている。従ってこの第１温度センサ１７０は、加熱プロセス時には、加熱ユニット１５０内か又は加熱ユニット１５０に接するところで直接的に発生する温度を監視する。

第２温度センサ１６０は、例えば、修理箇所（又は修理すべき箇所）４００と、加熱ユニット１５０との間に設けることができる。従ってこの第２温度センサ１６０は、外部の（温度）センサとして構成することができ、修理箇所ないし処理すべき箇所における（正確な）温度を検知するために用いられる。

制御ユニット３００は、時間温度推移を制御するために用いられる。オプションとして制御ユニット３００は、複数の時間系列（ないし時間制御システム）及び／又は温度系列（ないし温度制御システム）（Zeit- und/oder Temperaturfolgen）を有することができる。時間制御システム及び温度制御システムは、必要であるならば、互いに適合することができる。

本発明により、例えば、一要素の修理又は製造のために基材（マトリックス）を置いた後に、該基材を、加熱ユニット１５０を用いて４０℃の温度へ加熱することができる。この温度は、オプションとして例えば２時間又は３時間持続させることができる。この際、発熱検知を可能とするために、第１温度センサ１７０及び／又は第２温度センサ１６０の温度信号が監視される。例えば温度が４０℃を越える場合には、加熱ユニット１５０の加熱出力が減少され、ないし加熱ユニット１５０がスイッチオフされる。その後、加熱ユニット１５０は、第１温度センサ１７０及び／又は第２温度センサ１６０により測定された温度が所定の閾値を下回る場合に初めて再作動される。加熱ユニット１５０が数時間の間更に稼働されることにより、引き続き、基材を例えば８０℃へ加熱することができる。

安全措置として、第１温度センサ１７０又は第２温度センサ１６０が故障している場合には、オプションとして制御機能を非作動とすることができる。第２温度センサ１６０は、発熱を検知するために、予備の温度センサとして設けることができる。

制御ユニット３００は、修理箇所へ施された樹脂の硬化を制御するために、例えば２つの温度モードを有することができる。第１温度モードは、４０℃モードとし、第２温度モードは、８６℃モードとすることができる。しかし実際の度数は、その都度使用される樹脂に適合可能であることを指摘しておく。従って以下では、単に例として４０℃モードと８６℃モードについて説明する。つまり以下では、第１温度モード（４０℃モード）について説明され、それに続き、第２温度モード（８６℃モード）について説明される。

第１温度モードでは、樹脂混合物の反応（分子の結合）がゆっくりと進行する。交互に（即ち目標値の＋／−２℃で）加熱ユニット１５０をオンオフすることにより、温度が平均的にほぼ４０℃に保たれる。この第１温度モードは、反応温度をゆっくりと且つ管理して上昇させるために、反応の開始時に使用される。好ましくは、第１温度モードは、発熱検知を伴う。第２温度センサ１６０が、直接的に修理箇所ないし処理すべき箇所４００において温度を検知する。従って温度上昇を、持続的に又はインターバルをもって検知することができる。例えば天候に起因する温度変動を排除可能とするために、制御ユニット３００は、発熱検知を作動するために超過しなくてはならない所定の閾値温度を有する。この閾値が（例えば周囲温度が低すぎることにより）超過されない場合には、制御ユニット３００は、予めプログラミングされた通常の時間インターバルを制御し、その後に初めて第２温度モードへの切り替えを行う。

発熱検知がスタートされると、最大温度を保存することができる。幾つかの樹脂混合物においては、例えば、最大反応温度が既にほぼ４５分後には達成されることになり、この際、反応温度は、その後徐々に低下する。最大温度が１０分間で例えば少なくとも０.５℃低下するのであれば、制御ユニット３００は、発熱が終了したと認識する。その後、温度が例えば更に０.２℃下がるのであれば、制御ユニット３００は、第１温度モードから第２温度モードへ切り替える。本発明による発熱検知により、第１温度モードをかなり短縮することができる。

第２温度モード（例えば８６℃モード）では、樹脂混合物が完全に硬化される。交互に（即ち目標値の＋／−２℃で）加熱ユニット１５０をオンオフすることにより、温度が修理箇所又は処理すべき箇所４００においてほぼ８６℃に保たれる。

マット１１０は、例えば、シリコーンマット、ＰＵＲマット（ポリウレタンリアクティブマット）又は他の可撓性材料から成るマットとすることができる。

図４は、第２実施例による風力発電装置の概略図を示している。風力発電装置は、タワーと、ナセル２０と、ロータブレード３０とを有する。風力発電装置は、ナセル２０の領域における真空ポンプ２００と、少なくとも１つの空気チューブと、加熱マット用の電流供給装置とを有し、該空気チューブは、外部へ供給可能であり且つ上記の加熱マット用の空気チューブとして用いることができる。

ナセル２０の領域には、跳ね蓋（フラップ）を設けることができ、該跳ね蓋を介して少なくとも１つの空気チューブを通すことができる。更に風力発電装置は、第１実施例又は更なる実施例において説明された加熱ユニットを有する。更に風力発電装置は、上記の加熱ユニットを制御するため且つ真空ポンプを制御するための制御ユニットを有することができる。

図５は、第３実施例による加熱装置の下面部の概略図を示している。第３実施例による加熱装置は、第１実施例による加熱装置に基づくことができる。加熱装置１００は、電気的な加熱ユニット１５０を備えたマット１１０を有する。加熱ユニット１５０は、加熱導体１５１と給電線（フィード線）１５２とを有する。加熱ユニット１５０は、例えば放熱器（ヒーティングレジスタ Heizregister）として構成することができ、この際、加熱導体１５１は、マット１１０内か又はマット１１０に接するところで蛇行形状（メアンダ形状）に設けられている。加熱装置１００は、導線１７１を備えた温度センサ１７０を有することができる。温度センサ１７０は、加熱マット１１０の中央において縫合固定することができる。加熱導体１５１の隣接する蛇行導体の間の間隔は、例えば１５ｍｍとすることができる。給電線１５２は、加熱装置１００の１つの隅部に挿入して縫合固定することができ、接続部は、水密に（耐水性に）構成されている。マット１１０は、その周部において少なくとも部分的に加熱導体１５１のない部分１１１を有してもよいが、該部分１１１は、できるだけ小さく保たれているべきである。

図６は、第３実施例による加熱装置の外面部の概略図を示している。加熱装置１００は、加熱ユニット１５０を備えたマット１１０と、給電線１５２と、オプションとして枠部１１２と、少なくとも部分的に、例えばファスナ１１３や面ファスナ１１３やベルクロバンド（マジックテープ（登録商標））の形式の固定部と、オプションとしてマット１１０を取り扱うためのストラップ１１４と、オプションとして温度センサ１７０の位置をマークするためのマーキング１１５とを有する。ファスナ１１３又はベルクロバンド（面ファスナ）１１３を用い、加熱装置を隣接した加熱装置と結合させることができる。ゴム製の枠部１１２は、加熱装置が例えばロータブレードに取り付けられる場合に、使用される粘着テープのより良い付着のために用いられる。

図７は、第３実施例による加熱装置の概略断面図を示している。図７には、互いに結合された２つの加熱装置が示されている。両方の加熱装置は、ファスナ１１３を介して互いに結合されている。両方の加熱装置は、各々、加熱ワイヤ１５１と、加熱ワイヤ１５１が設けられていない領域１１１とを有し、従ってこの領域１１１は、クールゾーンないし加熱不能の部分とすることができる。

図８Ａ及び図８Ｂは、第４実施例による加熱装置の概略図を示している。加熱装置１００は、例えば放熱器（ヒーティングレジスタ Heizregister）の形式の加熱ユニット１５０を備えたマット１１０を有する。加熱ユニット１５０は、蛇行形状（メアンダ形状）に配設された加熱導体１５１を有する。加熱装置１００は、給電線（フィード線）１５２を有する。加熱導体１５１は、ワイヤ（ないしケーブル）と、該ワイヤを包囲する絶縁部と、例えば編組ワイヤ１５３の形式の金属シールド部とを有する。従って加熱導体１５１は、金属コアと、絶縁部と、外側を取り巻いて金属から成るシールド部とを有することができる。給電線１５２と加熱導体１５１との間には（コード化可能な）プラグ１５４を設けることができる。プラグ１５４は、例えば８ピンを有することができ、この際、第１ピンは、中性線と接続され、第２ピンは、相導体（Phase）と接続され、第３ピンと第４ピンは、各々、温度センサと接続され、第８ピンは、グラウンド（ＰＥ：保護接地）と接続されている。

第１実施例、第２実施例、又は第３実施例に基づくことのできる第４実施例によると、加熱導体１５１は、マット１１０の領域において該加熱導体１５１の全長にわたり、編組ワイヤの形式の金属シールド部を有する。両方の端部（入口部／出口部）は、好ましくは、グラウンドないし保護導体に接続することができる。

第４実施例によると、絶縁部が正常に設けられているか否かを検査するために、加熱導体ないし加熱ワイヤを監視することができる。保護導体に欠陥がある場合には、この欠陥が光学的に及び／又は音響的に出力可能である。稼働時に故障が起こった場合にも、この故障は、光学的に及び／又は音響的に出力可能である。加熱プロセスの開始前に故障がある場合には、加熱プロセスはスタートされない。

好ましくは、加熱装置と給電系統との間に分離変圧器（絶縁変圧器 Trenntransformator）を設けることができ、従って電気的な遮断部が設けられている。それにより利用者に危険が及ばないことを保証することができる。

分離変圧器は、加熱装置内ないし加熱装置に接するところ、ないし加熱装置用の制御装置内ないし加熱装置用の制御装置に接するところに設けることができるか、又は別個のユニットとして加熱装置と給電系統との間に設けることができる。

また本発明の一実施例により、加熱装置は、繊維織物から成るマットを有する。本発明による加熱装置は、加熱ワイヤを備えた加熱ユニットを有し、この際、加熱ワイヤは、例えばシリコーンから成る絶縁部と、例えば編組ワイヤの形式の金属シールド部とを有することができる。加熱ワイヤの金属シールド部の両方の端部は、保護導体と接続されており、従って故障電流は、保護導体を介して流出可能である。

本発明により、加熱装置の電気接続部は、水密に（耐水性に）構成されている。

図９は、第５実施例による加熱装置の概略断面図を示している。第５実施例による加熱装置は、これまでの実施例に基づくことができる。第５実施例による加熱装置１００は、加熱ユニット１５０ないし加熱ワイヤ１５１を備えた複数のマット１１０を有することができる。例えば２つの加熱マット１１０は、それらの端部において、各々（例えば面ファスナのための）ベルクロバンドストリップ１１３ａを有することができる。２つの加熱マット１１０を互いに結合させるために、これらの両方の加熱マット１１０は、相並んで配置され、（例えば面ファスナのための）ベルクロバンドストリップ１１３ｂが、隣接して配置されたベルクロバンドストリップ１１３ａへ付けられ、それにより両方の加熱マット１１０が互いに結合されている。この種の構成は、比較的クール部分が存在するという短所を有するかもしれないが、他方ではホットスポットの発生が回避され、即ち２つの加熱導体が重なり合って配置され、その箇所で温度が高くなりすぎるという領域の発生が回避される。

これまでの実施例の１つに基づくことができる本発明の更なる実施例によると、加熱マットは、認識のためにＲＦＩＤチップ（Radio Frequency Identification チップ）を有する。ＲＦＩＤチップ内に保存されている識別情報は、読取装置により読み出すことができ、データベース、例えばＳＡＰデータベースに保管することができる。従ってどこでいかに加熱装置が使用されたのかを追跡調査することができる。

２０ ナセル
３０ ロータブレード
１００ 加熱装置
１１０ マット
１１１ 加熱導体（加熱ワイヤ）のない部分
１１２ 枠部
１１３ ファスナないし面ファスナ
１１３ａ ベルクロバンドストリップ
１１３ｂ ベルクロバンドストリップ
１１４ ストラップ
１１５ マーキング
１２０ 通路（周回通路；チャンネル）
１２０ａ 開放端部
１２１ 真空チューブ
１２１ａ 開口部
１３０ 第１部分
１４０ 第２部分
１５０ 加熱ユニット
１５１ 加熱導体（加熱ワイヤ）
１５２ 給電線（フィード線）
１５３ 編組ワイヤ
１５４ プラグ
１６０ 第２温度センサ
１７０ 第１温度センサ
１７１ 導線
１８０ 開口部
１９０ 真空接続部（吸引接続管）
２００ 真空ポンプ
２１０ チューブ
３００ 制御ユニット
４００ 修理箇所（処理箇所）

DE 40 19 744 A1

前記課題は、請求項１に記載の加熱装置、請求項１０に記載の方法、並びに請求項１２に記載の風力発電装置により解決される。
即ち、本発明の第１の視点により、
風力発電装置のコンポーネントの修理又は製造時に使用するための加熱装置であって、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路と、該少なくとも１つの周回通路内に真空チューブとを備えたマットを有し、前記少なくとも１つの周回通路は、前記マットを第１部分と第２部分とに分割し、前記第１部分の領域において少なくとも１つの加熱ユニットを有し、前記第１部分の領域における空気が、前記真空チューブを通して吸引可能であることを特徴とする加熱装置が提供される。
更に、本発明の第２の視点により、風力発電装置のコンポーネントを修理又は製造するための方法であって、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路と、該少なくとも１つの周回通路内に真空チューブとを備えたマットを有する加熱装置を用い、前記少なくとも１つの周回通路は、前記マットを第１部分と第２部分とに分割し、前記加熱装置は、前記第１部分の領域において少なくとも１つの加熱ユニットを有し、そして、以下のステップ、即ち、前記第１部分の領域における空気を、前記真空チューブを通して吸引するステップ、及び、前記第１部分を加熱するステップを含むことを特徴とする方法が提供される。
更に、本発明の第３の視点により、風力発電装置であって、ナセルと、該ナセルの領域において少なくとも１つの真空ポンプと、該真空ポンプと端部が接続されている少なくとも１つの真空チューブとを有することを特徴とする風力発電装置が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための加熱装置であって、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路と、該少なくとも１つの周回通路内に真空チューブとを備えたマットを有し、前記少なくとも１つの周回通路は、前記マットを第１部分と第２部分とに分割し、前記第１部分の領域において少なくとも１つの加熱ユニットを有し、前記第１部分の領域における空気が、前記真空チューブを通して吸引可能であること。
（形態２）前記加熱装置において、更に前記第１部分の領域において少なくとも１つの第１温度センサを有し、該第１温度センサにより検知された温度に依存して前記加熱ユニットを制御するための制御ユニットを有することが好ましい。
（形態３）前記加熱装置において、更に前記少なくとも１つの加熱ユニットと修理箇所との間の領域において少なくとも１つの第２温度センサを有し、前記少なくとも１つの第１温度センサは、前記加熱ユニットにおいて実質的に中央に設けられており、前記制御ユニットは、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより検知された温度に依存して前記加熱ユニットを制御するように構成されていることが好ましい。
（形態４）前記加熱装置において、前記少なくとも１つの第１温度センサは、前記加熱ユニットにおいて実質的に中央に設けられていることが好ましい。
（形態５）前記加熱装置において、更に前記第１部分の領域における空気を吸引するために、真空ポンプのチューブを接続するための真空接続部用の吸引接続管を有することが好ましい。
（形態６）前記加熱装置において、前記制御ユニットは、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより検知された温度に依存して前記加熱ユニットの稼働を制御するように構成されており、前記制御ユニットは、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより測定された温度に基づき、コンポーネントの修理又は製造のために使用される基材の発熱検知を実行し、発熱が検知された場合には前記加熱ユニットの加熱出力を減少するように構成されており、前記制御ユニットは、前記発熱が弱まった場合には前記加熱ユニットの加熱出力を増加するように構成されていることが好ましい。
（形態７）前記加熱装置において、前記制御ユニットは、少なくとも１つの第１温度モード及び第２温度モードを有し、前記制御ユニットは、前記第１温度モードにおいて、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより検知された温度に依存して前記加熱ユニットの稼働を制御し、使用されている基材の発熱検知を行い、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより検知された温度の監視によりは発熱の弱まりを検知し、前記第１温度モードから前記第２温度モードへの切り替えを行うように構成されており、前記制御ユニットは、前記第２温度モードにおいて、前記加熱ユニットの加熱出力を増加させ、予め決められた時間インターバルの間維持するように構成されていることが好ましい。
（形態８）前記加熱装置において、更に前記加熱ユニットの領域において冷却ユニットを有し、前記制御ユニットは、前記冷却ユニットの稼働を制御し、前記第１温度センサ及び／又は前記第２温度センサにより検知された温度の上昇が速すぎる場合には、前記冷却ユニットを作動するように構成されていることが好ましい。
（形態９）風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための、特に形態１〜７のいずれか１つに記載の加熱装置であって、加熱ワイヤを備えた少なくとも１つの加熱ユニットと、給電線とを備えたマットを有し、前記加熱ワイヤは、金属シールド部を有し、該金属シールド部は、その両端部においてアースと接続可能であることが好ましい。
（形態１０）風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードを修理又は製造するための方法であって、一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路と、該少なくとも１つの周回通路内に真空チューブとを備えたマットを有する加熱装置を用い、前記少なくとも１つの周回通路は、前記マットを第１部分と第２部分とに分割し、前記加熱装置は、前記第１部分の領域において少なくとも１つの加熱ユニットを有し、そして、以下のステップ、即ち、前記第１部分の領域における空気を、前記真空チューブを通して吸引するステップ、及び、前記第１部分を加熱するステップを含むこと。
（形態１１）前記方法において、第１温度モード中には、前記加熱ユニット内か又は前記加熱ユニットに接するところ及び／又は前記加熱ユニットの間における第１温度と、修理すべき又は処理すべき箇所における第２温度を検知し、前記第１温度及び／又は前記第２温度に依存して前記加熱ユニットを制御し、前記第１温度及び／又は前記第２温度に依存し、使用されている基材の発熱を検知し、発熱が検知された場合には、前記加熱ユニットの加熱出力を減少及び／又はオフとし、発熱の弱まりが検知された場合には、前記加熱ユニットの加熱出力の増加及び／又はオンにより第２温度モードを作動させることが好ましい。
（形態１２）風力発電装置であって、ナセルと、該ナセルの領域において少なくとも１つの真空ポンプと、該真空ポンプと端部が接続されている少なくとも１つの真空チューブとを有すること。
（形態１３）前記風力発電装置において、前記ナセルは、前記真空チューブ用の少なくとも１つの跳ね蓋を有することが好ましい。
（形態１４）前記風力発電装置において、形態１〜９のいずれか１つに記載の加熱装置を制御するための制御ユニットを有することが好ましい。

本発明は、同様に更なる実施例により、例えば第１実施例に関して説明した加熱ユニットと、該加熱ユニットを制御するための制御ユニットとに関する。加熱ユニット１５０は、第１部分１３０において少なくとも１つの温度センサ１７０と、オプションとして、第１部分１３０の外側ないし第１部分１３０の外面部（即ち加熱ユニット１５０と修理箇所との間）に設けられた第２温度センサ１６０とを有する。この第２温度センサ１６０は、重複した（redundant）安全措置として用いることができる。加熱ユニット１５０は、更に制御ユニット３００を有しており、例えば風力発電装置のロータブレードの修理すべき箇所に基材（マトリックス）が置かれ、それに引き続き、該基材を硬化させるために加熱装置を用いて該基材が加熱される場合には、該制御ユニット３００は、少なくとも１つの第１温度センサ１７０及び／又は第２温度センサ１６０を用い、例えば風力発電装置のロータブレードの修理時の温度経過を監視する。この際、第２温度センサ１６０（加熱ユニット１５０と修理箇所との間）を用い、修理箇所内か又は修理箇所に接するところの基材の実際の温度を検知することができる。このことは、発熱（Exothermie）の検知を可能とし、従って加熱ユニットを用いたエネルギー供給ないし熱供給を調節することができる。この際、所定の温度閾値を超過した場合には、加熱ユニット１５０の加熱出力が減少されるか、又は加熱ユニット１５０を例えば非作動とすることができる。

Claims (14)

1. 風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための加熱装置であって、
   一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路（１２０）と、該少なくとも１つの周回通路（１２０）内に真空チューブ（１２１）とを備えたマット（１１０）を有し、
   前記少なくとも１つの周回通路（１２０）は、前記マット（１１０）を第１部分（１３０）と第２部分（１４０）とに分割し、
   前記第１部分（１３０）の領域において少なくとも１つの加熱ユニット（１５０）を有し、
   前記第１部分（１３０）の領域における空気が、前記真空チューブ（１２１）を通して吸引可能であること
   を特徴とする加熱装置。
2. 更に前記第１部分（１３０）の領域において少なくとも１つの第１温度センサ（１７０）を有し、該第１温度センサ（１７０）により検知された温度に依存して前記加熱ユニット（１５０）を制御するための制御ユニット（３００）を有すること
   を特徴とする、請求項１に記載の加熱装置。
3. 更に前記少なくとも１つの加熱ユニット（１５０）と修理箇所（４００）との間の領域において少なくとも１つの第２温度センサ（１６０）を有し、
   前記少なくとも１つの第１温度センサ（１７０）は、前記加熱ユニット（１５０）において実質的に中央に設けられており、
   前記制御ユニット（３００）は、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により検知された温度に依存して前記加熱ユニット（１５０）を制御するように構成されていること
   を特徴とする、請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記少なくとも１つの第１温度センサ（１７０）は、前記加熱ユニット（１５０）において実質的に中央に設けられていること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱装置。
5. 更に前記第１部分（１３０）の領域における空気を吸引するために、真空ポンプ（２００）のチューブ（２１０）を接続するための真空接続部用の吸引接続管（１９０）を有すること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の加熱装置。
6. 前記制御ユニット（３００）は、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により検知された温度に依存して前記加熱ユニット（１５０）の稼働を制御するように構成されており、
   前記制御ユニット（３００）は、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により測定された温度に基づき、コンポーネントの修理又は製造のために使用される基材の発熱検知を実行し、発熱が検知された場合には前記加熱ユニット（１５０）の加熱出力を減少するように構成されており、
   前記制御ユニット（３００）は、前記発熱が弱まった場合には前記加熱ユニット（１５０）の加熱出力を増加するように構成されていること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱装置。
7. 前記制御ユニット（３００）は、少なくとも１つの第１温度モード及び第２温度モードを有し、
   前記制御ユニット（３００）は、前記第１温度モードにおいて、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により検知された温度に依存して前記加熱ユニット（１５０）の稼働を制御し、使用されている基材の発熱検知を行い、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により検知された温度の監視によりは発熱の弱まりを検知し、前記第１温度モードから前記第２温度モードへの切り替えを行うように構成されており、
   前記制御ユニット（３００）は、前記第２温度モードにおいて、前記加熱ユニット（１５０）の加熱出力を増加させ、予め決められた時間インターバルの間維持するように構成されていること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱装置。
8. 更に前記加熱ユニット（１５０）の領域において冷却ユニットを有し、
   前記制御ユニット（３００）は、前記冷却ユニットの稼働を制御し、前記第１温度センサ（１７０）及び／又は前記第２温度センサ（１６０）により検知された温度の上昇が速すぎる場合には、前記冷却ユニットを作動するように構成されていること
   を特徴とする、請求項７に記載の加熱装置。
9. 風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードの修理又は製造時に使用するための、特に請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱装置であって、
   加熱ワイヤ（１５１）を備えた少なくとも１つの加熱ユニット（１５０）と、給電線（１５２）とを備えたマット（１１０）を有し、
   前記加熱ワイヤ（１５１）は、金属シールド部を有し、該金属シールド部は、その両端部においてアースと接続可能であること
   を特徴とする加熱装置。
10. 風力発電装置のコンポーネント、特に風力発電装置のロータブレードを修理又は製造するための方法であって、
    一側面に向かって開放した少なくとも１つの周回通路（１２０）と、該少なくとも１つの周回通路（１２０）内に真空チューブ（１２１）とを備えたマット（１１０）を有する加熱装置を用い、
    前記少なくとも１つの周回通路（１２０）は、前記マット（１１０）を第１部分（１３０）と第２部分（１４０）とに分割し、
    前記加熱装置は、前記第１部分（１３０）の領域において少なくとも１つの加熱ユニット（１５０）を有し、
    そして、以下のステップ、即ち、
    前記第１部分（１３０）の領域における空気を、前記真空チューブ（１２１）を通して吸引するステップ、及び、
    前記第１部分（１３０）を加熱するステップ
    を含むこと
    を特徴とする方法。
11. 第１温度モード中には、
    前記加熱ユニット（１５０）内か又は前記加熱ユニット（１５０）に接するところ及び／又は前記加熱ユニット（１５０）の間における第１温度と、修理すべき又は処理すべき箇所（４００）における第２温度を検知し、
    前記第１温度及び／又は前記第２温度に依存して前記加熱ユニット（１５０）を制御し、
    前記第１温度及び／又は前記第２温度に依存し、使用されている基材の発熱を検知し、
    発熱が検知された場合には、前記加熱ユニット（１５０）の加熱出力を減少及び／又はオフとし、
    発熱の弱まりが検知された場合には、前記加熱ユニット（１５０）の加熱出力の増加及び／又はオンにより第２温度モードを作動させること
    を特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 風力発電装置であって、
    ナセル（２０）と、該ナセル（２０）の領域において少なくとも１つの真空ポンプ（２００）と、該真空ポンプ（２００）と端部が接続されている少なくとも１つの真空チューブとを有すること
    を特徴とする風力発電装置。
13. 前記ナセル（２０）は、前記真空チューブ用の少なくとも１つの跳ね蓋を有すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の風力発電装置。
14. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の加熱装置を制御するための制御ユニットを有すること
    を特徴とする、請求項１１又は１２に記載の風力発電装置。

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