JP2016061226A - 風車用支柱及び風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天候の変化等による暴風の発生が見込まれる際に、簡単な操作で大きな風荷重を受けるのを防止することができるとともに、メンテナンス性を向上させることが可能な風車用支柱及び風力発電装置を提供する。
【解決手段】少なくとも、風力によって回転する風車２と、この風車２と回転軸２ａが接続され、風力による回転で発電を行う発電機とが上部に取り付けられる風車用支柱１０であり、設置箇所Ａに固定されるとともに鉛直方向で突出するように設置される基部支柱４と、基部支柱４の上端に接続されて延出するように設けられ、上部に風車２及び発電機が取り付けられる上部支柱５とを備え、さらに、基部支柱４と上部支柱５との接続部６の近傍に設けられ、上部支柱５を直立状態に保持するか、あるいは、上部支柱５を傾斜させることで倒立状態に保持するための可倒機構７が備えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、風車用支柱、及び、それが用いられてなる風力発電装置に関する。

近年、再生可能エネルギーとして、風力によって風車を回転させ、この回転力によって発電を行う風力発電が注目されるようになっており、その発電効率の向上等を実現するため、様々な技術が提案されている。また、風力を用いた風力発電装置としては、一般に、風力によって回転する風車と、この風車に接続されて回転することで発電を行う発電機が支柱の上部に取り付けられた構成のものが用いられている。

上述したような風力発電装置を用いて安定した発電を行うためには、安定して風力が得られる場所に風力発電装置を設置することが求められる。このため、風力発電装置は、海辺や高山の中腹等、安定して強い風力が得られる場所に設置されることが多いことから、その支柱には、強風によって倒壊や損傷が生じることが無い高い強度を有する材料、例えば、鋼管やコンクリート管等からなるものが用いられている。

また、風力発電装置に備えられる風車や発電機等の各構成部品は、その性能の維持や、安全性の確保等を目的として、定期的にメンテナンスを行う必要がある。しかしながら、風車や発電機は風車用支柱の上部に取り付けられるため、風力発電装置が大型化する程、風車等の位置が高くなり、クレーン等の重機が必要となる等、メンテナンス性が低下するという問題がある。

そこで、例えば、風車用支柱を移動支柱と固定支柱とから構成し、移動支柱が吊り部材によって上下にスライド移動可能に構成された風力発電装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の風力発電装置によれば、必要に応じて、風車等が取り付けられた移動支柱をスライド移動で降下させることができるため、地上レベルでの作業を行うことが可能になり、メンテナンス性が向上するという効果が得られる。

ここで、風力発電によって安定した発電を行うためには、風車による風力の回転力への変換を効率的に行うことが求められることから、従来は、風車を可能な限り大型化することで大きな回転力を得る方法が採用されている。しかしながら、風車を大型化した場合には、強風に曝される場所への設置により、常時、風力発電装置全体に大きな風荷重が付加されることから、上述した支柱の強度を向上させることに加え、風車本体を含めた風力発電装置全体の強度を向上させることが必要になる。

一方、風力発電装置に備えられる風車用支柱は、安定した風力を得ることを目的として、通常、高さ寸法を大きくとることで、可能な限り高い位置に風車が配置されるように構成されている。しかしながら、例えば、大型台風等の接近によって風力発電装置が暴風に曝された際には、風車や支柱等の構成部品が大型になるほど風荷重も大きくなるため、風車用支柱の強度を高めた場合であっても、倒壊や損傷が生じるおそれが高まるという問題がある。

このため、例えば、上述した特許文献１に記載の風力発電装置のように、大型台風等の接近等による暴風が予測される際に、風車や発電機を一時的に低い位置まで降下させることにより、風力発電装置の倒壊や損傷を回避することも考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、移動支柱をスライド移動でそのまま降下させる構成なので、特に、大型の風車を取り付けた装置の場合には、やはり、暴風によって大きな風荷重を受け、構成部品に損傷が生じる可能性がある。また、特許文献１においては、移動支柱をスライド移動で降下させた場合においても、作業者よりも風車等の構成部品の方が大きい等の理由により、メンテナンスを行う箇所によっては作業がしづらいものとなり、メンテナンス性を十分に向上させることが難しいという問題もあった。

特開昭６２−００３１７６号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、特に、天候の変化等による暴風の発生が見込まれる際に、簡単な操作で大きな風荷重を受けるのを防止することができるとともに、メンテナンス性を向上させることが可能な風車用支柱、及び、それが用いられてなる風力発電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の風車用支柱は、少なくとも、風力によって回転する風車と、該風車と回転軸が接続され、風力による回転で発電を行う発電機とが上部に取り付けられる風車用支柱であって、設置箇所に固定されるとともに、該設置箇所から鉛直方向で突出するように設けられる基部支柱と、前記基部支柱の上端に接続されて延出するように設けられ、上部に前記風車及び前記発電機が取り付けられる上部支柱と、を備え、さらに、前記基部支柱と前記上部支柱との接続部近傍に設けられ、前記上部支柱を直立状態に保持するか、あるいは、前記上部支柱を傾斜させることで倒立状態に保持する可倒機構が備えられることを特徴とする。

このような構成の風車用支柱によれば、設置箇所に固定される基部支柱と、基部支柱の上端に接続され、上部に風車及び発電機が取り付けられる上部支柱との接続部近傍に、上部支柱を直立状態に保持するか、あるいは、上部支柱を傾斜させることで倒立状態に保持する可倒機構が備えられることにより、例えば、大型台風等の接近によって、風車用支柱及びこれに取り付けられた風車や発電機に倒壊や損傷が乗じることが予測される場合に、簡単な操作で上部支柱を倒立状態とし、暴風によって受ける風荷重を最小限に抑制することができる。また、上部支柱に取り付けられた風車や発電機等の構成部品を地上レベルまで降下させることができるので、メンテナンスを行う際の作業性が顕著に向上する。さらに、暴風が収まった後や、メンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱を直立状態に戻すことができるので、操作性にも優れたものとなる。

また、本発明においては、上記構成とされた風車用支柱において、前記可倒機構が、一端側が前記基部支柱の側部に接続されるとともに、他端側が前記上部支柱の側部に接続される油圧シリンダーを備えてなり、該油圧シリンダーのピストン動作によって前記上部支柱が前記接続部近傍を支点として傾斜移動することにより、前記上部支柱が直立状態あるいは倒立状態で保持可能とされる構成とすることができる。

このような構成の風車用支柱によれば、可倒機構が油圧シリンダーを備え、上部支柱が、油圧シリンダーのピストン動作によって、接続部近傍を支点として傾斜移動することで、直立状態あるいは倒立状態とされる構成なので、例えば、暴風が発生する前後あるいはメンテナンス作業の前後における、倒立状態への動作や直立状態への復帰動作が確実且つ素早いものとなり、また、操作性も向上する。

また、本発明においては、上記構成とされた風車用支柱において、前記可倒機構が、一端側が前記基部支柱の内部に設けられた巻き取り部に接続されるとともに、他端側が前記上部支柱の下端近傍に接続されるワイヤロープ又は駆動チェーンを備え、前記巻き取り部によって前記ワイヤロープ又は駆動チェーンを巻き取るか、あるいは、巻き出すことで、前記上部支柱が前記接続部近傍を支点として傾斜移動することにより、前記上部支柱が直立状態あるいは倒立状態で保持可能とされる構成とすることができる。

このような構成の風車用支柱によれば、可倒機構がワイヤロープ又は駆動チェーンと、その巻き取り部を備えてなり、上部支柱が、巻き取り部によってワイヤロープ又は駆動チェーンを巻き取るか、あるいは、巻き出すことで、上部支柱が接続部近傍を支点として傾斜移動することで、直立状態あるいは倒立状態とされる構成なので、上記同様に、暴風が発生する前後あるいはメンテナンス作業の前後における、倒立状態への動作や直立状態への復帰動作が確実且つ素早いものとなり、また、操作性も向上する。

また、本発明の風力発電装置は、上述した何れかの風車用支柱に備えられる上部支柱の上端近傍に、風車及び発電機が取り付けられてなることを特徴とする。

このような構成の風力発電装置によれば、上記の風車用支柱が用いられてなる風力発電装置なので、大型台風等の接近が予測される場合や、風車や発電機等のメンテナンスを行う際には、簡単な操作で上部支柱を倒立状態とし、暴風が収まった後やメンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱を直立状態に戻すことができる。これにより、暴風等による倒壊や損傷が生じるのを防止することができるとともに、優れたメンテナンス性を備える風力発電装置が実現できる。

本発明の風車用支柱によれば、上述のように、設置箇所に固定される基部支柱と、基部支柱の上端に接続され、上端近傍に風車及び発電機が取り付けられる上部支柱との接続部近傍に、上部支柱を直立状態に保持するか、あるいは、上部支柱を傾斜させることで倒立状態に保持する可倒機構が備えられた構成を採用している。これにより、例えば、大型台風等の接近により、風車用支柱及びこれに取り付けられた風車や発電機に倒壊や損傷が乗じることが予測される場合に、簡単な操作で上部支柱を倒立状態とし、暴風によって受ける風荷重を最小限に抑制することができる。また、上部支柱に取り付けられた風車や発電機等の構成部品を地上レベルまで降下させることができるので、メンテナンスを行う際の作業性が顕著に向上する。さらに、暴風が収まった後や、メンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱を直立状態に戻すことができるので、操作性にも優れたものとなるという、従来に無い優れた効果が得られる。

また、本発明の風力発電装置によれば、上述した本発明の風車用支柱が用いられてなる風力発電装置なので、大型台風等の接近が予測される場合や、風車や発電機等のメンテナンスを行う際には、簡単な操作で上部支柱を倒立状態とし、暴風が収まった後やメンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱を直立状態に戻すことができる。これにより、暴風等による倒壊や損傷が生じるのを防止することができるとともに、優れたメンテナンス性を備える風力発電装置が実現できる。

本発明の一実施形態である風車用支柱及び風力発電装置を模式的に説明する図であり、風車用支柱に備えられる上部支柱の上端に風車及び発電機が取り付けられた状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態である風車用支柱及び風力発電装置を模式的に説明する図であり、図１に示す風車用支柱及び風力発電装置の側面図である。 本発明の一実施形態である風車用支柱及び風力発電装置を模式的に説明する図であり、図２の風車用支柱及び風力発電装置に関し、上部支柱を倒立状態とした状態で示す側面図である。 本発明の一実施形態である風車用支柱及び風力発電装置を模式的に説明する図であり、図２及び図３中に示した風車用支柱に備えられる可倒機構の部分拡大図である。 本発明の他の実施形態である風車用支柱及び風力発電装置を模式的に説明する図であり、風車用支柱に備えられる上部支柱の上端に風車及び発電機が取り付けられた状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態である風車用支柱及び風力発電装置の一例を挙げ、その構成について図１〜図５を参照しながら詳述する。なお、本発明は、この実施の形態により限定されるものではなく、また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一ものも含まれる。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態である風車用支柱１０及び風力発電装置１について、図１〜図４を参照しながら以下に説明する。本実施形態の風車用支柱１０は、図１等に示すように、風車２や発電機３等が取り付けられることで、風力発電装置１を構成する支柱である。

本実施形態の風車用支柱１０は、少なくとも、風力によって回転する風車２と、この風車２と回転軸２ａが接続され、風力による回転で発電を行う発電機３とが上部に取り付けられるものである。そして、風車用支柱１０は、設置箇所Ａに固定されるとともに、この設置箇所Ａから鉛直方向で突出するように設置される基部支柱４と、基部支柱４の上端４Ｂに接続されて延出するように設けられ、上部（上端４Ｂ）に風車２及び発電機３が取り付けられる上部支柱５とを備える。さらに、風車用支柱１０は、基部支柱４と上部支柱５との接続部６の近傍に設けられ、上部支柱５を直立状態に保持するか、あるいは、上部支柱５を傾斜させることで倒立状態（図３を参照）に保持するための可倒機構７が備えられ、概略構成されている。

基部支柱４は、上述したように、風車用支柱１０及び風力発電装置１を設置する地盤である、例えばコンクリート地盤からなる設置箇所Ａに、その基礎となる下端４Ａが埋め込まれて強固に固定され、設置箇所Ａから鉛直方向で突出するように設置される。

基部支柱４は、例えば、鋼管やコンクリート管等、従来からこの分野において用いられている材料を何ら制限無く用いることができ、図示例においては、鋼管からなる基部支柱４を示している。また、基部支柱４としては、この基部支柱４に強風が直接吹き付けることによる風荷重の他、上部支柱５及び風車２等に強風が吹き付けることで風車用支柱１０全体に荷重が付加された際に、倒壊や損傷を生じることなく大きな荷重に耐えられる材料を選定することが好ましい。

上部支柱５は、基部支柱４の上端４Ｂに下端５Ａ側が接続されて延出するように設けられ、その上部、図示例においては上端５Ｂの位置に、風車２を固定するための風車支持部材８が取り付けられており、この風車支持部材８に風車２が取り付けられている。なお、図２に示す例では、風車２の背面側に発電機３が備えられ、この発電機３に備えられる図示略の回転シャフトに風車２（プロペラ２１）の回転軸２ａが接続されている。

上部支柱５は、基部支柱４と同様、例えば、鋼管やコンクリート管等を用いることができ、図示例においては、鋼管からなる上部支柱５を示している。また、上部支柱５としては、基部支柱４の場合と同様、上部支柱５及び風車２や発電機３等に強風が吹き付けることで荷重が付加された際に、倒壊や損傷を生じることなく大きな荷重に耐えられる材料を選定することが好ましい。

可倒機構７は、基部支柱４と上部支柱５との接続部６の近傍に設けられ、図１及び図２に示すように、上部支柱５を直立状態に保持するか、あるいは、図３に示すように、上部支柱５を傾斜させることで倒立状態に保持するための機構である。

本実施形態の可倒機構７は、油圧シリンダー７１を備えた構成とされている。図４の部分拡大図に示すように、油圧シリンダー７１は、胴部７１Ａからシリンダー７１Ｂが突出するように構成されており、胴部７１Ａ側の一端７１ａ、及び、シリンダー７１Ｂ側の他端７１ｂが外部に接続されることで、駆動力を発生させる。

油圧シリンダー７１の一端７１ａ側には、接続部材７２がボルト７２ａによって回動可能なヒンジ状に取り付けられている。この接続部材７２は、環状部７２Ａから、孔部を有する板状のヒンジ部７２Ｂが突出するように形成されており、環状部７２Ａが、基部支柱４の下部における側面（側部）を取り巻くように接続されている。

また、油圧シリンダー７１の他端７１ｂ側には、連結金具７３がボルト７３ａによって回動可能なヒンジ状に取り付けられている。この連結金具７３は、３箇所の孔部が、平面視で略三角形状に配置されるように形成された板状部材からなり、略三角形状の頂点に位置する孔部に油圧シリンダー７１の他端７１ｂが取り付けられている。

また、連結金具７３には、接続部材７４がボルト７４ａによって回動可能なヒンジ状に取り付けられている。この接続部材７４は、環状部７４Ａから、孔部を有する板状のヒンジ部７４Ｂが突出するように形成されており、環状部７４Ａが、上部支柱５の下部における側面（側部）を取り巻くように接続されている。

さらに、連結金具７３には、２つの接続部材７５，７６が、ボルト７５ａによって共締めされるように、回動可能なヒンジ状に取り付けられている。接続部材７５，７６は、それぞれ、環状部７５Ａ，７６Ａから、孔部を有する板状のヒンジ部７５Ｂ，７６Ｂが突出するように形成されており、接続部材７５の環状部７５Ａが、上部支柱５の下部における側面（側部）を取り巻くように接続されているとともに、接続部材７６の環状部７６Ａが、基部支柱４の上部における側面（側部）を取り巻くように接続されている。

本実施形態の可倒機構７は、上記構成により、油圧シリンダー７１のピストン動作によって、上部支柱５が接続部６の近傍、具体的には、連結金具７３と接続部材７５，７６のヒンジ部７５Ｂ，７６Ｂとのヒンジ接続箇所を支点として傾斜移動することで、上部支柱５を、図１及び図２に示すような直立状態、あるいは、図３に示すような倒立状態とし、その状態で保持することが可能な構成とされている。このように、上部支柱５を、図３に示すような倒立状態に保持する場合には、図示を省略するが、例えば、設置箇所Ａに固定されたＬ字形の金具等からなるストッパーを用いて保持することができる。

本実施形態の可倒機構７を構成する 油圧シリンダー７１としては、特に限定されず、例えば、重機等において用いられるような油圧シリンダーを何ら制限無く用いることができる。
また、上述した各接続部材７２，７４，７５，７６や連結金具７３としても、鉄鋼材料等、所定の強度を有する金属材料を用いることができる。

本実施形態の風車用支柱１０は、上記構成の可倒機構７を備えることにより、上部支柱５が、接続部６の近傍を支点として傾斜移動することで直立状態あるいは倒立状態とされる構成なので、例えば、暴風が発生する前後あるいはメンテナンス作業の前後における、倒立状態への動作や直立状態への復帰動作が確実且つ素早いものとなり、また、作業者による操作性も向上するという効果が得られる。

なお、上述のように上部支柱５を倒立状態とすることが必要になるような暴風を伴う台風の発生や、メンテナンス等を行う頻度はそれほど高くはなく、可倒機構７の使用頻度は、風車用支柱１０及び風力発電装置１の１基あたりで、年に数回程度と考えられる。このため、本実施形態においては、油圧シリンダー７１のような高価な油圧機器を常設とするのではなく、例えば、１台の油圧シリンダー７１を複数の風車用支柱１０（風力発電装置１）で共有する形態とし、荒天が予測される時や、メンテナンスを行う際にのみ、当該風車用支柱１０（風力発電装置１）の設置場所に油圧シリンダー７１を運搬して使用する形態を採用することも可能である。

次に、本実施形態の風車用支柱１０に備えられる上部支柱５に、風車２及び発電機３が取り付けられてなる風力発電装置１について説明する。上述したように、本実施形態の風力発電装置１は、風車用支柱１０の上部支柱５の上端５Ｂに、管状とされた風車支持部材８の一端側の接続部８１が取り付けられ、他端側の取付部８２に風車２が取り付けられている。また、発電機３は、図２に示すように、風車２の背面側に取り付けられている。

本実施形態で用いられる風車２としては、特に限定されず、一般的なプロペラ風車の他、例えば、図１等に示す風車２のようなレンズ風車が挙げられる。このレンズ風車とは、図示例の風車２のように、プロペラ２１の外周側にフランジ状の風レンズ２２が取り付けられたものである。レンズ風車として構成される風車２は、風レンズ２２が備えられることで、風力を効率良く捕らえることができることから、回転力への変換効率も向上し、ひいては高い発電効率が実現できるものである。

発電機３は、風車２において風力から変換された回転力によって発電を行うものであり、図示例においては風車２の背面側に設けられている。発電機３は、図示略の回転シャフトに風車２の回転軸２ａ、即ち、プロペラ２１の回転軸２ａが接続され、風車２から回転力が伝達される。
本実施形態で用いる発電機３としても、特に限定されず、従来から風力発電用として用いられているものを何ら制限無く用いることができる。

風車支持部材８は、例えば、鉄鋼材料等の管状部材からなる。また、風車支持部材８は、例えば、その接続部８１が、上部支柱５の上端５Ｂに、上部支柱５及び風車支持部材８の長手方向中心軸を回転軸として回転自在に取り付けられた構成とすることができる。これにより、取付部８２に取り付けられた風車２及びこの風車２に取り付けられた発電機３は、風車支持部材８が回転自在であることに伴い、吹き付けられる風の方向に向かって風見鶏式に位置を合わせることが可能となる。

本実施形態の風力発電装置１によれば、上記の風車用支柱１０が用いられてなるものなので、大型台風等の接近が予測される場合や、風車２や発電機３等のメンテナンスを行う際には、簡単な操作で上部支柱５を倒立状態とし、暴風が収まった後やメンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱５を直立状態に戻すことができる。これにより、暴風等による倒壊や損傷が生じるのを防止することができるとともに、優れたメンテナンス性が得られる。

なお、本実施形態において、レンズ風車からなる風車２を採用した場合には、風力の回転力への変換効率を低下させることなくプロペラ２１を小型に設計することができることから、風車２、ひいては風力発電装置１を小型化することが可能となるとともに、プロペラ２１による騒音を低減することが可能になる。従って、風力発電装置１を、従来のような海辺や山岳地等ではなく、例えば、立地条件の制限が多い都市近郊等に設置することもできる。ここで、可倒式とされた風車用支柱１０を備える風力発電装置１を都市近郊に設置した場合には、例えば、暴風の発生が予測される場合に簡単な操作で即座に上部支柱５を倒立状態とすることができるので、市街地における風力発電装置の倒壊や損傷を防止することが可能になることから、安全上のメリットがさらに高められる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態である風車用支柱１０Ａ及び風力発電装置１Ａについて、図５を参照しながら以下に説明する。本実施形態の風車用支柱１０Ａは、第１実施形態における風車用支柱１０と同様、風車２や発電機３等が取り付けられることで、風力発電装置１Ａを構成する支柱である。

なお、本実施形態においては、図１〜図４に示す第１実施形態の風車用支柱１０及び風力発電装置１と共通する構成については、同じ符号を用いて説明することがあり、また、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の風車用支柱１０Ａは、図５に示すような可倒機構７０を備える。この可倒機構７０は、一端７７ａ側が基部支柱４０の内部に設けられた巻き取り部７８に接続されるとともに、他端７７ｂ側が上部支柱５０の下端５０Ａの近傍に接続されるワイヤロープ７７を備える。可倒機構７０は、巻き取り部７８によってワイヤロープ７７を巻き取るか、あるいは、巻き出すことで、上部支柱５０を、ヒンジ状の接続部６０を支点として傾斜方向で移動させる。これにより、上部支柱５０は、図５中に二点鎖線で示す直立状態、あるいは、実線で示す倒立状態とされ、この状態で保持可能な構成とされている。

より具体的には、可倒機構７０は、巻き取り部７８に備えられる図示略のモータを回転駆動し、図示略のプーリ等によってワイヤロープ７７を巻き取り、上部支柱５０の下端５０Ａを引張することによって、上部支柱５０を直立状態とする。この際、例えば、図示略のストッパー等により、上部支柱５０を直立状態で保持しても良い。

また、可倒機構７０は、図示略のモータを逆回転させ、巻き取り部７８によってワイヤロープ７７を巻き出すことで、上部支柱５０の下端５０Ａに付加された引張力を徐々に開放することにより、上部支柱５０を、ヒンジ状の接続部６０を支点として傾斜方向で移動させる。この際、上部支柱５０は自重によって徐々に傾斜してゆくが、この上部支柱５０が設置箇所Ａの地面と略平行になった時点で巻き取り部７８の動作を止め、上部支柱５０を倒立状態で保持する。あるいは、第１の実施形態でも説明したように、設置箇所Ａに固定された図示略のＬ字形の金具等からなるストッパーによって、上部支柱５０を倒立状態で保持しても良い。

本実施形態の風車用支柱１０Ａに用いられるワイヤロープ７７としては、特に限定されず、従来から重量物の懸吊等に用いられる高強度のワイヤロープを何ら制限無く用いることができる。また、本実施形態では、上記のワイヤロープ７７に代えて、図示略の駆動チェーンを採用してもよい。
また、巻き取り部７８としても、特に限定されず、従来から重量構造物の引き上げ等に用いられているような、モータや歯車機構等を備えた構成のものを何ら制限無く用いることができる。

本実施形態の風車用支柱１０Ａによれば、上記構成の可倒機構７０により、上部支柱５が接続部６０を支点として傾斜移動することで、直立状態あるいは倒立状態とされる構成を採用している。これにより、第１実施形態の場合と同様、暴風が発生する前後あるいはメンテナンス作業の前後における、倒立状態への動作や直立状態への復帰動作が確実且つ素早いものとなり、また、作業者による操作性も向上するという効果が得られる。

なお、本実施形態においては、上述のようなワイヤロープ７７と巻き取り部７８とからなる可倒機構７０について説明しているが、ワイヤロープ７７又は図示略の駆動チェーンに代えて、例えば、ばね部材を用いることで、このばね部材による引張力を用いて、上部支柱５０を直立状態あるいは倒立状態とする構成を採用しても良い。

また、本実施形態においても、第１実施形態での説明と同様、可倒機構７０を構成し、モータ等を備える巻き取り部７８を常設とはせず、複数の風車用支柱１０Ａ（風力発電装置１Ａ）で共有する形態を採用することが可能である。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態の風車用支柱１０（１０Ａ）によれば、上述のように、設置箇所に固定される基部支柱４（４０）と、基部支柱４（４０）の上端４Ｂ（４０Ｂ）に接続され、上部に風車２及び発電機３が取り付けられる上部支柱５（５０）との接続部６（６０）に、上部支柱５（５０）を直立状態に保持するか、あるいは、上部支柱を５傾斜させることで倒立状態に保持する可倒機構７（７０）が備えられた構成を採用している。これにより、例えば、大型台風等の接近により、風車用支柱１０（１０Ａ）及びこれに取り付けられた風車２や発電機３に倒壊や損傷が乗じることが予測される場合に、簡単な操作で上部支柱５（５０）を倒立状態とし、暴風によって受ける風荷重を最小限に抑制することができる。また、上部支柱５（５０）に取り付けられた風車２や発電機３等の構成部品を地上レベルまで降下させることができるので、メンテナンスを行う際の作業性が顕著に向上する。さらに、暴風が収まった後や、メンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱を直立状態に戻すことができるので、操作性にも優れたものとなるという、従来に無い優れた効果が得られる。

また、本発明の風力発電装置１（１Ａ）によれば、上述した本実施形態の風車用支柱１０（１０Ａ）が用いられてなる風力発電装置１（１Ａ）なので、大型台風等の接近が予測される場合や、風車２や発電機３等のメンテナンスを行う際には、簡単な操作で上部支柱５（５０）を倒立状態とし、暴風が収まった後やメンテナンスが終了した後も、簡単な操作で上部支柱５（５０）を直立状態に戻すことができる。これにより、暴風等による倒壊や損傷が生じるのを防止することができるとともに、優れたメンテナンス性を備える風力発電装置１（１Ａ）が実現できる。

なお、以上説明した実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は上記の実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の風車用支柱及び風力発電装置によれば、上記構成を採用することで、特に、天候の変化等による暴風の発生が見込まれる際に、簡単な操作で大きな風荷重を受けるのを防止することができるとともに、メンテナンス性を向上させることが可能となることから、再生可能エネルギーの活用の観点から寄与度が高いものである。

１，１Ａ…風力発電装置、
２…風車、
２ａ…回転軸、
２１…プロペラ、
２２…風レンズ、
３…発電機、
８…風車支持部材
８１…接続部、
８２…取付部、
１０，１０Ａ…風車用支柱、
４，４０…基部支柱、
４Ａ，４０Ａ…下端、
４Ｂ，４０Ｂ…上端、
５，５０…上部支柱、
５Ａ，５０Ａ…下端、
５Ｂ，５０Ｂ…上端、
６，６０…接続部、
７，７０…可倒機構、
７１…油圧シリンダー、
７１Ａ…胴部、
７１Ｂ…シリンダー、
７１ａ…一端、
７１ｂ…他端、
７２…接続部材
７２Ａ…環状部、
７２Ｂ…ヒンジ部、
７２ａ…ボルト、
７３…連結金具
７３ａ…ボルト、
７４…接続部材、
７４Ａ…環状部、
７４Ｂ…ヒンジ部、
７４ａ…ボルト、
７５…接続部材、
７５Ａ…環状部、
７５Ｂ…ヒンジ部、
７５ａ…ボルト、
７６…接続部材、
７６Ａ…環状部、
７６Ｂ…ヒンジ部、
７７…ワイヤロープ、
７７ａ…一端、
７７ｂ…他端、
７８…巻き取り部、
Ａ…設置箇所。

Claims (4)

1. 少なくとも、風力によって回転する風車と、該風車と回転軸が接続され、風力による回転で発電を行う発電機とが上部に取り付けられる風車用支柱であって、
   設置箇所に固定されるとともに、該設置箇所から鉛直方向で突出するように設けられる基部支柱と、
   前記基部支柱の上端に接続されて延出するように設けられ、上部に前記風車及び前記発電機が取り付けられる上部支柱と、を備え、
   さらに、前記基部支柱と前記上部支柱との接続部近傍に設けられ、前記上部支柱を直立状態に保持するか、あるいは、前記上部支柱を傾斜させることで倒立状態に保持する可倒機構が備えられることを特徴とする風車用支柱。
2. 前記可倒機構は、一端側が前記基部支柱の側部に接続されるとともに、他端側が前記上部支柱の側部に接続される油圧シリンダーを備えてなり、該油圧シリンダーのピストン動作によって前記上部支柱が前記接続部近傍を支点として傾斜移動することにより、前記上部支柱が直立状態あるいは倒立状態で保持可能とされることを特徴とする請求項１に記載の風車用支柱。
3. 前記可倒機構は、一端側が前記基部支柱の内部に設けられた巻き取り部に接続されるとともに、他端側が前記上部支柱の下端近傍に接続されるワイヤロープ又は駆動チェーンを備えてなり、前記巻き取り部によって前記ワイヤロープ又は駆動チェーンを巻き取るか、あるいは、巻き出すことで、前記上部支柱が前記接続部近傍を支点として傾斜移動することにより、前記上部支柱が直立状態あるいは倒立状態で保持可能とされることを特徴とする請求項１に記載の風車用支柱。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の風車用支柱に備えられる上部支柱の上端近傍に、風車及び発電機が取り付けられてなることを特徴とする風力発電装置。

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