JP2015521710A - 制振構造を有する浮動式沖合風力タービン - Google Patents

Abstract

沖合風力タービンを支持するための浮力を提供することを目的とした浮力構造を備える沖合風力タービンであって、前記浮力構造は、 少なくとも１つのフロータタンク、ならびにヒーブ、ピッチまたはロールに起因した力を減衰するために、前記フロータタンクから外に向かって放射方向に延びる制振構造を備える。【選択図】 図９

Description

本発明は、浮動式沖合風力タービンに関する。

固定された底部支持構造に載置する代わりに、浮動式支持構造を有する沖合風力タービンが開発されている。

浮動式構造または浮力構造に関するいくつかの構成が提案されている：これらの構成の多くは、使用の際に実質的に平均海水面より下に配置され、風力タービンを支持するために浮力を提供する、中が空洞のフロータタンクの形態のフロータ要素を用いる。海底に固定されるバラスト（ｂａｌｌａｓｔ）および／または係船索は、安定性を実現するために提供される。

これらの浮動式風力タービンの一部では、浮力構造は、過剰な浮力を提供するように設計され、過剰な浮力により張力がかけられたぴんと張った係船索によって平均海水面下を浮動しながら維持される。

例えば、海底に対して傾斜し、かつ重力アンカーおよびブイに結合された細長い円筒ブイおよび張力がかけられた少なくとも２つの係船索を有する、「トートレグブイ（ｔａｕｇｈｔ Ｌｅｇ Ｂｕｏｙ：ＴＬＢ）」浮動式風力タービン、もしくは張力がかけられた係船索が、海底の重力アンカーと風力タービンの縦軸に対して外に向かって放射方向に延びるアームまたはブレースとの間で実質的に垂直でありかつ結合されている、「テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）」浮動式風力タービンなどの構想が展開されている。ＴＬＰアームは、例えば、中が空洞の中心ハブから外に向かって放射方向に延びる、中が空洞のスポークの形態の浮力構造の一部とすることができ、または海水面より上に配置することができ、その場合、ブイはＴＬＢ構想と同じように細長い円筒タンクとすることができる。

浮動式沖合風力タービン（ＦＯＷＴ）の浮力構造は、例えば、風力タービン自体の重量、衝撃、波、海流および潮によって及ぼされる力、ならびに風力タービンの構成次第では、風、ロータ回転と関連する空気力など、いくつかの負荷にさらされる。このような負荷が存在する中で、浮動式風力タービンは、安定性を損なう傾向にある。

さらに、浮動式沖合風力タービンは、固定された基礎構造の風力タービン、即ち、モノパイル式、ジャケット式、三脚式、または重力式の風力タービンと比較すると、完全に異なる動的応答を有することができる。沖合風力タービンは、水（海または湖）の底で固定されるケーブルによって確立される境界条件に大きく依存している。一方、これらの種類の浮力構造は、上昇した加速度によるナセルロータアセンブリの動的応答に影響を与える可能性がある、タワー底部にある大きな変位（波打ち（ｓｕｒｇｅ）、横揺れ（ｓｗａｙ）、上下揺れ（ｈｅａｖｅ））にさらされる。他方で、これらの浮力構造は、最終的な崩壊の危険性を含む、浮力構造およびタワー両方の構造的整合性を備えることができる、タワー底部で大きな回転（（横揺れ（ロール）、縦揺れ（ピッチ）、船首揺れ（ヨー））にさらされる。

前述の負荷は、ＦＯＷＴを振動させることがある。ＦＯＷＴをそのような浮力構造で安定させるために、いくつかの解決策が考えられる。１つの例示的解決策は、フロータタンクの底にバラストを追加することによって、浮力構造を補強することである。別の例は、過剰な浮力をフロータタンクに提供することによって、張力下に置かれる追加の係船索を提供することである。両解決策の組み合わせもまた、可能である。

しかしながら、これらの解決策は、材料を著しく増加させる。浮力構造の重量が増加するにつれ、製造および設置のコストもまた増加する。

上記の欠点が少なくとも部分的に解決される沖合風力タービンを提供することが望ましいだろう。

本発明は、沖合風力タービンを支持するための浮力を提供することを目的とした浮力構造を備え、前記浮力構造が少なくともフロータタンクを備える、沖合風力タービンに関する。

本発明の第１の態様によれば、制振構造は、前記フロータタンクから外に向かって放射方向に延び、前記制振構造の少なくとも近位側は、前記フロータタンクにヒンジで連結される。前記制振構造は、ヒーブ、ピッチまたはロールに起因する任意の力に対抗するために適合される。そのような力がＦＯＷＴに加えられるときにはいつでも、制振構造の少なくとも一部分は、加えられた力に対抗するような方法で前記フロータタンクの方に折り畳まれる。前記制振構造は、任意の方向から同時に組み合わされた力に対抗するために、多くの別個のまたは相互結合された部分を備えることができる。

１つの態様では、前記制振構造は、各々が前記フロータタンクにヒンジで連結されている複数の制振ブレース、および複数の制振シートを備える。前記制振シートは、変形可能な材料から作ることができ、第１および第２の隣接する制振ブレースに装着された第１および第２の側面を有している。前記制振シートは、前記フロータタンクおよび前記２つの隣接するブレースにより画定される環状領域を実質的に覆う。いくつかの実施形態では、制振シートは、ゴムから作ることができる。前記ＦＯＷＴは、力が加えられると、動くおよび／または振動する可能性がある。前記制振シートは、フラップ（ｆｌａｐ）として前記フロータタンクに対して上下に移動し、必要な制振効果を前記ＦＯＷＴに提供する。前記制振ブレースは、前記制振シートの移動、即ち、各制振シートの移動の上下限を制御することができる。

別の態様では、前記制振構造は、前記フロータタンク周囲の円環構成に配置される少なくとも１つの環状区画を備える制振プレート構造を備え、各環状区画の近位側は、前記フロータタンクの外面にヒンジで連結される。前記制振プレートは、比較的薄型の剛構造である。結果的には、浮力構造全体の質量にわずかな質量が加えられるだけである。それゆえ、ごくわずかな流体力学的な力が、この追加された構造のために誘導されるだけである。前記制振構造は、輸送中には垂直に置かれ、設置中には引き下げることができる。前記ＦＯＷＴに力が加えられると、前記制振プレートは、前記フロータタンクの方に折り畳まれ、振動力に対抗するために必要な制振力が提供される。

いくつかの実施形態では、前記制振プレート構造は、少なくとも３つの環状区画を備える。３つの環状区画の場合、各環状区画は、１２０度までの幅がある。環状区画の数は、ＦＯＷＴ毎に予想される力方向に基づき選択される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの環状区画は、前記環状区画の移動を、前記フロータタンクの水平接線と一致する軸の周囲だけで可能にする１または複数のヒンジで前記フロータタンクに連結される。

他の実施形態では、少なくとも１つの環状区画は、ボールソケット型ヒンジで前記フロータタンクに連結される。

いくつかの実施形態では、各ヒンジは、前記制振効果をより上手く制御するための制振装置を備えることができる。

別の態様では、前記制振構造は、各々の一端が前記制振構造の遠位部分にヒンジで連結され、もう一端が前記フロータタンクに装着される、複数の係留要素をさらに備える。前記係留要素は、前記制振構造の前記移動を制御するために使用することができる。

いくつかの実施形態では、前記制振構造は、前記フロータタンクの底部にあってもよい。

いくつかの実施形態では、各係留要素は、少なくとも制振装置を備える。前記制振装置は、前記フロータタンクの内側または外側にあるとすることができる。内側制振装置は、風および水から保護されるので有益である。外側制振装置は、設置および点検がしやすい。各ＦＯＷＴ計画の特徴に基づき、選択が行われる。

前記制振装置は、前記フロータタンクの内側に装着され、前記制振構造は、Ｊ型のチューブなどの防水性案内要素を介してケーブルで前記浮力構造に係留される。

制振装置が受動的である実施形態もあり、能動的または準能動的である実施形態もある。

いくつかの実施形態では、前記係留要素は、単にチェーンを備え、前記制振装置は、前記制振構造の角移動を制御するためのチェーンロックシステムとすることができる。他の実施形態では、制振装置は、油圧ダンパーから作ることができる。

能動的または準能動的制振装置を用いる実施形態では、沖合風力タービンは、１または複数のセンサーをさらに備え、前記センサーにより収集されたデータは、前記能動的または準能動的制振装置の制御の際に使用される。準能動的制振装置は、磁性流体ダンパーまたは電気粘性流体ダンパーとすることができる。

当業者は、任意の種類の制振装置（例えば、油圧ダンパー、空気圧ダンパー、固体摩擦ダンパー、回転慣性粘性ダンパー、回転摩擦ダンパーなど）が本発明の範囲内で使用できることを理解するだろう。

受動的ダンパーシステムは、概して、非可変（一定の）制振係数を有する。準能動的ダンパーシステムにおいて、制振係数は、制御システムで変えることができる。能動的ダンパーシステムにおいて、制振装置は、例えば、流体チャンバ内の圧力を増加または減少させることにより、能動的に操作される。準能動的ダンパーシステムは、例えば、可変開口粘性ダンパー、可変剛性ダンパー、可変摩擦ダンパーまたは制御可能な流体ダンパーによって、形成することができる。好まれる制御可能な流体ダンパーは、磁性流体ダンパーである。磁性流体ダンパーにおいて、ダンパー流体は、金属粒子を含有する。前記ダンパーの制振係数は、電磁石によって非常に迅速に制御することができる。制御システムは、したがって、前記制振係数を増加または減少させることができる電磁石に制御信号を送信することができる。準能動的および能動的ダンパーの態様は、それらのダンパーが瞬間的な負荷条件に適合するように制御できることである。例えば、高い空力負荷または突然の空力負荷の下で、前記ダンパーの制振係数を適切に適合することができる。

有利に使用することができる別の制御可能な流体ダンパーは、例えば、電気粘性流体ダンパーである。電気粘性流体は、電気絶縁流体中の微粒子の懸濁液である。これらの流体の粘度は、電場に応じて可逆的にかつ非常に迅速に変えることができる。したがって、そのようなダンパーにおいて、摩擦係数は、電場を印加することにより変えることができる。

すべての実施形態において、前記制振構造と前記フロータタンクとの間の前記角度は、ヒーブ力、ピッチ力またはロール力のために必要とされる制振量に応じて調節可能である。

いくつかの実施形態では、動作中、前記制振構造と前記フロータタンクとの間の前記角度は、好ましくは６０度から９０度の間である。

本発明の実施形態のさらなる目的、利点および特徴は、説明を検討すれば当業者には明らかになるであろうし、または本発明の実施によって知ることができる。

本発明の特定の実施形態は、添付の図面を参照しながら、非限定的な例として以下で説明される。

本発明の実施形態を適用することができる沖合風力タービンの側面図を概略的に示す。 実施形態による、均等な傾斜を有する制振ブレースおよび制振シートを備える制振構造が適用されている沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。 実施形態による、不均等な傾斜を有する制振ブレースおよび制振シートを備える制振構造が適用されている沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。 実施形態による、開位置にある３つの制振プレートが適用されている沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。 実施形態による、３つの制振プレートが適用されており、そのうちの１つが傾斜位置にある沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。 実施形態による、３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。 実施形態による、６つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。 実施形態による、１つのバレルヒンジでフロータタンクに連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。 実施形態による、１つのボールソケット型ヒンジでフロータタンクに連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。 実施形態による、２つのバレルヒンジでフロータタンクに連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。 開位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。 傾斜位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。 閉位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。 開位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。 傾斜位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。 閉位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。

図１は、沖合風力タービンを示し、より具体的には、ＴＬＰ（テンションレグプラットフォーム）型の浮動式風力タービンを示す。

沖合風力タービン１００は、風力タワー、および少なくとも１つのフロータタンク１３０を有する浮力構造１１０を備える。浮力構造１１０は、風力タービンの重量および他の負荷を支持するための上向きの推力を提供するために、海底ＳＢ上かつ平均海水面ＭＳＬ下の位置に沈めたままにするように設計することができる。

フロータタンク１３０は、図１に示すような略円筒形状を有することができ、その長さよりも小さな直径を有することができる。例えば、フロータタンク１３０は、長さが約２０メートルであり、６メートルから１２メートルの間の直径を有することができる。この種の浮力構造は、「円柱ブイ」と呼ばれることもある。

フロータタンク１３０は、幾何学的中心軸（ここでは、円筒の縦軸）を有することができ、フロータタンクは、この軸が風力タービンタワーの軸と実質的にまたは概して位置合わせされるように配置することができ、即ち円筒フロータタンク１３０は、図示されたように、実質的に風力タービン下に配置することができる。

風力タービンには、平均海水面より上の高さで、風力タービン支持構造１１７から外に向かって放射方向に延びる３つのブレース１１５を設けることができ、係船索１２０は、各々の一端をブレース１１５、もう一端を海底に装着することができる。支持構造１１７は、浮力構造と風力タービンのタワーとの間に配置され、いくつかの構成において、そのような支持構造は、「トランジションピース」として知られている。

さらなる係船索（図示せず）が、フロータタンクの下端と海底との間に配置されてもよく、および／または係船索１２０は、垂直ではなく傾斜するような位置で海底に装着されてもよい。

図２は、実施形態による、均等な傾斜を有する制振ブレースおよび制振シートを有する制振構造を備える、実施形態による、沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。浮力構造２１０は、フロータタンク２３０および制振構造２４０を備える。制振構造２４０は、制振ブレース２５０および制振シート２５５を備える。制振ブレース２５０は、フロータタンクから外に向かって放射方向に延びる鋼製ブレースとすることができ、それらの近位端は、ヒンジでフロータタンク２３０に連結されている。それらの遠位端は、ケーブルなどの係留要素でフロータタンクによって吊るすことができる。制振シート２５５は、隣接する２つの制振ブレース間にそれぞれ配置され、フロータタンクおよび隣接する２つの制振ブレースにより画定される環状領域の上を実質的に延びるように、隣接するブレースに装着される。制振シートは、ゴムなどの変形可能な材料から作ることができる。制振シートは、任意の適する手段によって制振ブレースに装着することができる。１つの例では、他の機械的な接合手段が予想されるが、ねじまたは接着剤が用いられてもよい。別の例では、制振シートの変形可能な材料は、制振ブレースと鋼製プレートとの間に挟みこまれた状態で配置することができる。ＦＯＷＴに力が加えられると、制振シートは、フラップとして上下に移動し、ＦＯＷＴに必要な制振効果を提供する。制振ブレースは、制振シートの移動、即ち、各制振シートの移動の上下限を制御する。図２Ａは、例示的制振位置における制振ブレースおよび制振シートを示し、各制振ブレース、ひいては各制振シートは、フロータタンクに対して異なる傾斜を有する。

制振ブレースおよびシートを有する制振構造の実施は、多くの利点を提供する。１つの利点は、広域を覆うことができることである。それゆえ、負荷を減衰するために、比較的小さな角移動が必要とされる。別の利点は、各ヒンジを別個に制御できることである。第３の利点は、制振構造が力の変化に対してより敏感に反応することである。このことは、急速な制振反応を必要とする急速な力の変化がより高速に扱われることを意味する。最後に、別の利点は、制振反応がより連続的であり、その結果、制振構造に不連続が存在しないので、制振がより滑らかなことである。

図３および図３Ａは、実施形態による、開位置にある３つの制振プレートが適用されている沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。浮力構造３１０は、フロータタンク３３０および制振構造３４０を含む。制振構造３４０は、制振プレート３５０を含む。図３および図３Ａの例示的実施形態において、３つの制振プレート３５０が示される。３つの制振プレートがこれらの具体的な実施形態で示されるが、これは、全方向の制振に対する最小数のプレートである。当業者は、本発明に従って、任意の数の制振プレートが使用できることを理解することができるだろう。しかしながら、ＦＯＷＴが３つの支持ブレースを含む場合に、各制振プレートは、支持ブレースのうちの２つの間に位置付けられると、別個に制御することができる。したがって、各制振プレートを各支持ブレースに割り当てることができるので、３の倍数がより制御しやすい。制振プレートの全体数は、ＦＯＷＴの場所で予想される力に関する各ＦＯＷＴの特徴に基づき選択される。しかしながら、使用される制振プレートが多ければ多いほど、ますます制振構造の反応の精度がよくなる可能性があると理解されるべきである。

開位置での制振プレート３５０が、図３に示される。制振プレート３５０の１つの側面（近位側）が、ヒンジ（図示せず）でフロータタンク３３０の底に連結される。各制振プレートには、少なくとも１つのヒンジが使用される。すべて同一の回転面にある限り、制振プレート毎により多くのヒンジを提供することができる。制振プレート３５０の対向する側面（遠位側）は、ケーブル（図示せず）によりフロータタンクに係留することができる。ＦＯＷＴに力が加えられると、制振プレートは、フロータタンクの方に折り畳まれ、振動力に対抗するために必要な制振力が提供される。図３Ａは、実施形態による、３つの制振プレートが適用されており、そのうちの１つが傾斜位置にある沖合風力タービンの詳細を斜視図で概略的に示す。折り畳まれた制振プレートの方向に、力が加えられた。制振プレートが折りたたまれると、その方向に加えられた力に起因した振動を減衰することができる。

制振プレートを有するこの制振構造の実施の態様は、それがとりわけ単純であり、その剛性の性質のために制御および実施がしやすいということである。

図４は、実施形態による、３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。浮力構造３１０は、フロータタンク３３０、支持ブレース３１５および制振プレート３５０を備える。図４の実施形態では、３つの制振プレートが開位置に示される。各制振プレートは、１２０度までの幅としてもよい。しかしながら、当業者は、制振プレートの実際の形状が各具体的な沖合風力タービンの要件に応じて異なりうることを理解するだろう。例えば、各制振プレートの遠位側は、プレートを衝突せずに閉位置で折り畳めるように、図４で示されたものよりも短くすることができる。別の例では、プレートは図４に示されるようなものとすることができるが、それらが閉じられるときには、連続的に閉じられ、その結果、閉位置において衝突する可能性のあるプレート部分が重畳される。

図５は、実施形態による、６つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。制振構造３４０は、６つの制振プレート３５０を備える。図５の例示的実施形態では、６つの制振プレート３５０が開位置に示される。各制振プレートは、６０度までの幅がある。６つの制振プレートは、より多方向から力が予想されるときには、より有利である。制振プレートが多くなれば、より有効な制振効果を提供できる。

図６は、実施形態による、バレルヒンジのような、１つのヒンジ３６０でフロータタンクに各々が連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。浮力構造３１０は、タンカー３３０および制振プレート３５０を備える。各制振プレート３５０は、バレルヒンジ３６０でフロータタンク３３０に連結される。バレルヒンジは、１つの自由度を有しているだけなので、より制御しやすいという利点を有する。さらにまた、バレルヒンジは、製造しやすく安価である。図６の例示的実施形態では、制振プレート３５０は、閉位置に到達すると、その外側部分が衝突しないように、間隔を介している。

図７は、実施形態による、１つのボールソケット型ヒンジ３６５で各々がフロータタンクに連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。ボールソケット型ヒンジは、制振プレートに少なくとも２つの自由度を提供することができる。浮力構造３１０は、タンカー３３０および制振プレート３５０を備える。各制振プレート３５０は、ボールソケット型ヒンジ３６５でフロータタンク３３０に連結される。

図８は、実施形態による、一対のバレルヒンジ３７０でフロータタンクに連結された、間隔を介した３つの制振プレートを有する沖合風力タービンの断面を上面図で概略的に示す。浮力構造３１０は、タンカー３３０および制振プレート３５０を備える。各制振プレート３５０は、一対のバレルヒンジ３７０でフロータタンク３３０に連結される。各対のヒンジは、対に属している各ヒンジの回転面が同一であるように配置される。２つのバレルヒンジは、バレルヒンジを１つだけ有するものに比べ、制振構造をＦＯＷＴにしっかりと固定することができる。それらは、したがって、より大きな力によって引き起こされるより大きな負荷にとりわけ適している可能性がある。さらに、２つのバレルヒンジは、大きな制振プレートが使用されるとき、またはより多くの海流が予想されるときに好まれる。

図９は、開位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。浮力構造３１０は、フロータタンク３３０および制振構造３４０を含む。制振構造３４０は、制振プレート３５０および係留要素３８０を含む。各係留要素は、ケーブル３８６と結合された制振装置３８２を含む。図９の実施形態では、一対の制振プレート３５０だけが示される。当業者は、この具体的な実施形態には２つの制振プレートが示されているが、本発明に従って、任意の数の制振プレートが使用できることを理解することができるだろう。開位置での制振プレート３５０が、図９に示される。

制振プレート３５０の１つの側面、即ち近位側が、ヒンジ（図示せず）でフロータタンク３３０の底に連結される。各制振プレートには、少なくとも１つのヒンジが使用される。すべて同一の回転面にある限り、制振プレート毎により多くのヒンジを提供することができる。制振プレート３５０の遠位側は、ケーブル３８６によって係留される。ケーブル３８６は、一端が制振プレート３５０の遠位側に結合され、もう一端が制振装置３８２に結合されている。制振装置３８２は、固定位置でフロータタンク３３０の内側に置かれる。ガイド（ｇｕｉｄｅ）３８４は、フロータタンク３３０内の入口地点でケーブル３８６を方向転換させるために設けられる。ガイド３８４は、確実にフロータタンクが水密状態を維持するためのＪ型のチューブを備えることができる。さらに、万が一内部で水漏れが起こったら、フロータタンクの全体的な整合性に影響を与えることなく箱またはケース内に水漏れをとどめるために、制振装置３８２は、箱またはケースに入れることができる。ＦＯＷＴに力が加えられると、制振プレートは、フロータタンクの方に折り畳まれ、振動力に対抗するために必要な制振力が提供される。制振装置は、加えられた力に対する制振プレートの反応を制御する。力状態を測定し制振装置の特徴を制御するために、多くのセンサー（図示せず）を用いることができる。これにより、制振構造のより優れた反応が実現される。内側制振装置は、風および水から保護されるので有益である。

図９Ａは、傾斜位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。動作中、制振プレートとフロータタンクとの間の角度は、任意の値をとるように設計することができる。しかしながら、動作範囲は、９０度から６０度の間の値であると予想される。この制限は、制振構造をフロータタンクに結合するヒンジにより、ケーブルにより、またはその両方により設けることができる。図９Ａの例示的実施形態では、制振構造は、６０度の動作点で示される。

図９Ｂは、閉位置にある内部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。この位置は、動作位置を意味するものではない。この位置は、制振構造の部品への安全なアクセスを促進するので、輸送および整備中に認識される。

図１０は、開位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。浮力構造３１０は、フロータタンク３３０および制振構造３４０を含む。制振構造３４０は、制振プレート３５０および係留要素３８０を含む。各係留要素は、制振装置３９０を含む。図１０の例示的実施形態では、一対の制振プレート３５０だけが示される。当業者は、この具体的な実施形態には２つの制振プレートが示されているが、本発明に従って、任意の数の制振プレートが使用できることを理解することができるだろう。開位置での制振プレート３５０が、図１０に示される。

制振プレート３５０の１つの側面（近位側）が、ヒンジ（図示せず）でフロータタンク３３０の底に連結される。各制振プレートには、少なくとも１つのヒンジが使用される。ヒンジがすべて同一の回転面にある限り、制振プレート毎により多くのヒンジを提供することができる。制振プレート３５０の対向（遠位）側は、係留要素３８０によって係留される。係留要素３８０は、制振装置３９０を備える。制振装置３９０は、フロータタンク３３０の外側に置かれる。外側制振プレートは、設置しやすく、点検及び整備のためにアクセスしやすい。

図１０Ａは、傾斜位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。動作中、制振プレートとフロータタンクとの間の角度は、任意の値をとるように設計することができる。しかしながら、動作範囲は、９０度から６０度の間の値であると予想される。ＦＯＷＴに力が加えられると、制振プレートは、フロータタンクの方に折り畳まれ、振動力に対抗するために必要な制振力が提供される。

図１０Ｂは、閉位置にある外部型制振構造を有する沖合風力タービンの拡大された詳細を側面図で概略的に示す。制振装置が外部にあるので、図９から図９Ｂを参照して説明された内部型の実施形態のように、制振プレートを輸送及び整備のために完全な閉位置に置くことが不可能であることに留意されたい。制振プレートを完全に閉じるための可能な解決策は、制振装置を輸送後に設置し、それらを整備中は取り外すことである。

本発明の特定の実施形態及び実施例の一部のみが本明細書に開示されているが、他の代替的な実施形態ならびに／もしくは本発明およびその明らかな変形および同等の物の使用が可能であることが当業者によって理解されるだろう。さらに、本発明は、記載される特定の実施形態のすべての可能な組み合わせの範囲に及ぶ。したがって、本発明の範囲は、特定の実施形態によって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲の正しい解釈によってのみ決定されるべきである。

Claims (27)

1. 沖合風力タービンを支持するための浮力を提供することを目的とした浮力構造を備える沖合風力タービンであって、前記浮力構造は、
   フロータタンク、および
   前記フロータタンクから外に向かって放射方向に延びる制振構造であって、前記制振構造の少なくとも近位側は、前記フロータタンクにヒンジで連結される、制振構造
   を備える、沖合風力タービン。
2. 前記制振構造は、
   複数の制振ブレースであって、各々が前記フロータタンクにヒンジで連結される制振ブレース、ならびに
   変形可能な材料から作られた複数の制振シートであって、前記制振シートの各々が、第１および第２の隣接する制振ブレースに装着された第１および第２の側面を有し、かつ前記フロータタンクおよび前記２つの隣接するブレースにより画定される環状領域を実質的に覆う、制振シート
   を備える、請求項１に記載の沖合風力タービン。
3. 各制振シートは、ゴムから作られる、請求項２に記載の沖合風力タービン。
4. 前記制振構造は、前記フロータタンク周囲の円環構成に配置される少なくとも１つの環状区画を備える制振プレート構造を備え、各環状区画の近位側は、前記フロータタンクの外面にヒンジで連結される、請求項１に記載の沖合風力タービン。
5. 前記制振プレート構造は、少なくとも３つの環状区画を備え、各環状区画は最大１２０度の幅がある、請求項４に記載の沖合風力タービン。
6. 少なくとも１つの環状区画は、前記環状区画の移動を、前記フロータタンクの水平接線と一致する軸の周囲だけで可能にする少なくとも１つのヒンジで前記フロータタンクに連結される、請求項５に記載の沖合風力タービン。
7. 少なくとも１つの環状区画は、ボールソケット型ヒンジで前記フロータタンクに連結される、請求項５に記載の沖合風力タービン。
8. 各ヒンジは、制振装置を含む、請求項６または７に記載の沖合風力タービン。
9. 前記制振構造は、前記フロータタンクの底または底付近に置かれる、請求項１から８のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
10. 前記制振構造は、各々の一端が前記制振構造の遠位部分にヒンジで連結され、もう一端が前記フロータタンクに装着される、複数の係留要素をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
11. 前記制振構造の前記近位側は、第１の断面で前記フロータタンクにヒンジで連結され、各係留要素は、第２の断面で前記フロータタンクに装着され、前記第２の断面は、前記第１の断面と異なる、請求項１０に記載の沖合風力タービン。
12. 前記第２の断面は、前記第１の断面よりも高い、請求項１１に記載の沖合風力タービン。
13. 各係留要素は、少なくとも制振装置を備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
14. 前記制振装置は、前記フロータタンクの内側に装着され、前記制振構造は、防水性案内要素を介してケーブルで前記浮力構造に係留される、請求項１３に記載の沖合風力タービン。
15. 前記防水性案内要素は、Ｊ型のチューブである、請求項１４に記載の沖合風力タービン。
16. 前記制振装置は、ヒンジで前記フロータタンクの外面に装着される、請求項１３に記載の沖合風力タービン。
17. 前記制振装置は、受動的である、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
18. 前記係留要素は、チェーンをさらに備え、前記制振装置は、前記制振構造の角移動を制御するためのチェーンロックシステムである、請求項１７に記載の沖合風力タービン。
19. 前記制振装置は、油圧ダンパーである、請求項１７に記載の沖合風力タービン。
20. 前記制振装置は、準能動的である、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
21. １または複数のセンサーをさらに備え、前記センサーにより収集されるデータは、前記準能動的制振装置の制御の際に使用される、請求項２０に記載の沖合風力タービン。
22. 前記制振装置は、磁性流体ダンパーである、請求項２０または２１に記載の沖合風力タービン。
23. 前記制振装置は、電気粘性流体ダンパーである、請求項２０または２１に記載の沖合風力タービン。
24. 前記制振構造と前記フロータタンクとの間の角度は、ヒーブ力、ピッチ力またはロール力のために必要とされる制振量に応じて調節可能である、請求項１から２３のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
25. 動作中、前記制振構造と前記フロータタンクとの間の前記角度は、好ましくは６０度から９０度の間である、請求項１から２４のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
26. 非動作中、前記制振構造と前記フロータタンクとの間の前記角度は、０度から６０度未満である、請求項１から２５のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。
27. 前記フロータタンクは、実質的に円筒形である、請求項１から２６のいずれか一項に記載の沖合風力タービン。

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