JP2016070176A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
部位によらずナセルカバー接合部において雨水や粉塵の浸入を防ぎ、これを長期間維持可能である風力発電装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の風力発電装置は、上記課題を解決するために、ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハプに接続された主軸を介して接続される発電機と、該発電機を少なくとも収納し、前記主軸を介して前記ロータを軸支するナセルと、該ナセルを頂部に支持するタワーとを備え、前記ナセルは、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されている風力発電装置であって、複数枚の前記ナセルカバーの端部接合部に屈曲部を有し、隣接する前記ナセルカバーの端部接合部同士の屈曲部間で、外部と連通する外部連通部、前記ナセル内と連通する内部連通部、該内部連通部と前記外部連通部を連通する中間連通部が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は風力発電装置に係り、特に、ナセルが複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されているものに好適な風力発電装置に関するものである。

近年、風力発電装置は、再生可能エネルギーの柱として広く導入が進んでいる。風力発電装置は、ブレードを支持するハブの回転動力を発電機に伝達し、発電機ロータを回転させて発電運転を行なうものであり、ハブは発電機、増速機、制御装置及び電気設備などで構成され、ナセルの端部に取付けられている。

一方、風力発電装置の大出力化が近年進んでおり、風力発電装置を構成する機器が大型化している。これに伴いナセルも大型化しており、ナセルの外殻を形成するナセルカバーは、複数枚のパネルで構成されるようになっている。

このようなナセルカバーには、ナセル内部へ雨水や粉塵などが侵入することを防ぐ機能が求められると共に、ナセル内に収納される発電機、増速機等の機器のメンテナンスや搬入出を行なう際の分解のし易さも求められる。

従来の風力発電装置の複数枚のパネルで構成されるナセルカバーとして、特許文献１及び２に記載されたものがある。特許文献１には、複数枚で構成されたナセルカバー上面部(屋根部)の継ぎ目部（接合部）に、継ぎ目と略並行にシール材を設けた構造が開示されている。また，特許文献２には、複数枚で構成されたナセルカバー側面部の継ぎ目部分において、上側のナセルカバーが接合部を覆う構造が開示されている。

国際公開第２０１２/０６０３７０号 国際公開第２０１２/０７７６１８号

前述した特許文献１に記載されている構成では、ナセルカバーの接合部は風雨に直接さらされているため、接合部のシール材などが劣化しやすい可能性がある。そのため、長期間使用すると、外部から雨水や粉塵の侵入しにくさ(以下、水密性という)が損なわれる可能性がある。

また、特許文献２に記載されている構成では、接合に利用するボルトが風雨に直接さらされる位置に配置されているため、ボルトが腐食したり、ボルト穴を塞ぐシール材が劣化しやすい可能性がある。そのため、長期間使用すると水密性が損なわれる可能性がある。

なお、特許文献１及び２は、ナセルカバーの上面部及び側面部の構造に関するものであるが、下面部の水密性も重要な課題となる。そして、ナセルカバーの下面部は、ナセル内部の機器から潤滑油が漏洩した場合に、潤滑油をナセル外部へ漏洩させないことも重要な課題となる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、部位によらずナセルカバー接合部における雨水や粉塵の浸入を防ぎ、これを長期間維持可能である風力発電装置を提供することにある。

本発明の風力発電装置は、上記目的を達成するために、ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハプに接続された主軸を介して接続される発電機と、該発電機を少なくとも収納し、前記主軸を介して前記ロータを軸支するナセルと、該ナセルを頂部に支持するタワーとを備え、前記ナセルは、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されている風力発電装置であって、複数枚の前記ナセルカバーの端部接合部に屈曲部を有し、隣接する前記ナセルカバーの端部接合部同士の屈曲部間で、外部と連通する外部連通部、前記ナセル内と連通する内部連通部、該内部連通部と前記外部連通部を連通する中間連通部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明の風力発電装置は、上記目的を達成するために、ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハプに接続された主軸を介して接続される発電機と、該発電機を少なくとも収納し、前記主軸を介して前記ロータを軸支するナセルと、該ナセルを頂部に支持するタワーとを備え、前記ナセルは、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されている風力発電装置であって、前記ナセルは、その上面部、側面部及び下面部のそれぞれが複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されていると共に、前記ナセルの上面部、側面部及び下面部のそれぞれの複数枚の前記ナセルカバーの端部接合部に屈曲部を有し、かつ、前記ナセルの上面部、側面部及び下面部のそれぞれは、隣接する前記ナセルカバーの端部接合部同士の屈曲部間で、外部と連通する外部連通部、前記ナセル内と連通する内部連通部、該内部連通部と前記外部連通部を連通する中間連通部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、部位によらずナセルカバー接合部における雨水や粉塵の浸入を防ぎ、これを長期間維持可能である。

本発明の風力発電装置の実施例１を示す全体構成図である。 本発明の風力発電装置の実施例１におけるナセル内部の概略構造を示す図である。 本発明の風力発電装置の実施例１におけるナセルカバーの接続部を示す斜視図である。 本発明の風力発電装置の実施例１におけるナセルカバー接続部を示す図３の破線８１に沿った断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例１におけるナセルカバー接続部の詳細（図４の領域８３）を示す部分断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例１におけるナセルカバー接続部の詳細（図４の領域８３）を示し、外部連通部から雨滴が侵入した状態の断面図である。 図４の状態から一部の上面部ナセルカバーを取外した状態を示す図３の破線８１に沿った断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例２におけるナセルカバー接続部を示す図３の破線８２に沿った断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例２におけるナセルカバー接続部の詳細（図８の領域８５）を示す部分断面図である。 図８の状態から一部の上面部ナセルカバー及び一部の側面部ナセルカバーを取外した状態を示す図３の破線８２に沿った断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例３におけるナセルカバー接続部の詳細（図４の領域８４）を示す部分断面図である。 本発明の風力発電装置の実施例３におけるナセルカバー接続部の詳細（図４の領域８４）を示し、ナセル内部の機器から漏洩した潤滑油を貯留した状態の断面図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の風力発電装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

本発明の風力発電装置の実施例１を、図１乃至図６を用いて説明する。まず、風力発電装置の全体構成を図１に、発電機や増速機などが内包されるナセル内部の概略構造を図２にそれぞれ示す。

図１に示すように、風力発電装置１は、風を受けるブレード２と、ブレード２を支持するハブ３と、ハブ３を支持するナセル４と、ナセル４を支持するタワー５とから概略構成され、ハブ３とブレード２でロータを構成している。ここで、ブレード２は概略ブレード２の長手方向、ハブ３は概略水平方向、ナセル４は概略鉛直方向の回転自由度を有している。

図２に示すように、ナセル４の内部には、増速機１４と発電機１８などが内包されている。そして、ハブ３に接続されたハブ回転軸１１と増速機１４の増速機入力軸１３が継手１２を介して接続され、増速機１４の増速機出力軸１５と発電機１８の発電機入力軸１７が継手１６を介して接続されており、ハブ回転軸１１、増速機入力軸１３、増速機出力軸１５及び発電機入力軸１７で主軸を構成している。

このような構成において、ブレード２が風を受けるとハブ３が回転し、この回転力がハブ回転軸１１、継手１２、増速機入力軸１３、増速機１４、増速機出力軸１５、継手１６、発電機入力軸１７及び発電機１８のロータへと回転駆動力が伝わり、発電が行なわれる。

なお、強風時は、風向きに対する投影面積が小さくなるようにブレード２の向きを調整し、ブレード２やナセル４に内包される機器の動力伝達部や軸受部などの損傷を防いでいる。また、発電時は、風向きに応じてタワー５に対してナセル４を回転させて、ブレード２が効率的に風を受けられる向きへと調整している。

次に、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されるナセル４において、複数枚のナセルカバーが組み立てられた状態を図３に示す。

図３に示すように、ナセルカバーは、上面部ナセルカバー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ及び下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ等から成り、複数枚のパネルで分割可能に構成されている。そして、上面部ナセルカバー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、主軸の軸方向に連続的に配置され、かつ、側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、主軸の軸方向に連続的に配置された側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂとナセルカバー側面部４１ｃ、４１ｄが、ナセル４の上下方向に重ねて配置されている（側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの反対側には、特に図示しないが、側面部ナセルカバー４１e、４１f、４１g、４１hが同様に配置されている）。

また、ナセル４内部の機器のメンテナンスや搬入出の際は、後述するが、一部のナセルカバーを取り外して（図７及び図１０参照）、内部へアプローチできる構造となっている。

次に、本発明の実施例１の風力発電装置における図３に示した破線８１に沿った断面を図４に、図４に示す破線の円で囲んだ領域８３の拡大を図５に示す。

図４に示すように、上面部ナセルカバー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、概略矢印９１の方向（主軸の軸方向）へ複数に分割されている。そして、上面部ナセルカバー２１ａの端部は、隣接する上面部ナセルカバー２１ｂの端部の上側へ覆いかぶさり（上面部ナセルカバー２１ｂの端部が、隣接する上面部ナセルカバー２１ａの端部の下側に入り込んでいるともいえる）、上面部ナセルカバー２１ｂの他端の端部は、隣接する上面部ナセルカバー２１ｃの端部の上側へ覆いかぶさるようになっており、上面部ナセルカバー２１ｃの端部と上面部ナセルカバー２１ｄの端部の接合部も同様な構成となっている。

そして、図５に示すように、上面部ナセルカバー２１ｂと上面部ナセルカバー２１ｃの端部は、それぞれ屈曲部を有しており（他の上面部ナセルカバー同士の接合部も同様な構造）、これら屈曲部が組み合わさることにより、外部と連通する外部連通部２２、ナセル４内と連通する内部連通部２４及び内部連通部２４と外部連通部２２を連通する中間連通部２３が構成されている。

図５を用いて具体的に説明すると、複数枚の上面部ナセルカバー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの接合部は、隣接する上面部ナセルカバー２１ｂの端部２１ｂ１が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、隣接する上面部ナセルカバー２１ｃの端部２１ｃ１が、上面部ナセルカバー２１ｂのＬ字状の端部２１ｂ１と所定の間隙をもって平行に内側に屈曲して伸延し、この内側に屈曲して伸延した上面部ナセルカバー２１ｂ及び２１ｃの端部２１ｂ１と２１ｃ１の屈曲部間で外部と連通する外部連通部２２が形成されている。

また、上面部ナセルカバー２１ｃの端部２１ｃ１のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、上面部ナセルカバー２１ｂの端部２１ｂ１以外の部分（上面部ナセルカバー２１ｂの外表面）と平行になるように屈曲して伸延（符号２１ｃ２で示す部分）すると共に、この屈曲部２１ｃ２の伸延先端が上面部ナセルカバー２１ｂ及び２１ｃのＬ字状の端部２１ｂ１及び２１ｃ１と平行になるように外側に屈曲して伸延（符号２１ｃ３で示す部分）し、この外側に屈曲して伸延した部分２１ｃ３、上面部ナセルカバー２１ｂの端部（２１ｂ１）以外の部分と平行になるように屈曲して伸延した部分２１ｃ２、上面部ナセルカバー２１ｂ及びＬ字状に屈曲して伸延した一方の上面部ナセルカバーの端部２１ｂ１で囲まれた部分で内部連通部２４と外部連通部２２を連通する中間連通部２３が形成されている。

更に、外側に屈曲して伸延した上面部ナセルカバー２１ｃの部分（符号２１ｃ３で示す部分）の先端が上面部ナセルカバー２１ｂの端部以外の部分（符号２１ｂで示す部分）と平行になるように屈曲して伸延（符号２１ｃ４で示す部分）すると共に、この屈曲して伸延した部分（２１ｃ４）と上面部ナセルカバー２１ｂとの間でナセル４内と連通する内部連通部２４が形成され、この内部連通部２４には、シリコンやフッソ系樹脂からなるシール材２５が配置されている。

また、上面部ナセルカバー２１ｂの内部に固定されたナット２６とボルト２７を用いて、上面部ナセルカバー２１ｂと上面部ナセルカバー２１ｃは固定され、上面部ナセルカバー２１ｃは、タワー５に固定されたフレーム２８にボルト２９で固定されている。即ち、上面部ナセルカバー２１ｃは、タワー５に固定されたフレーム２８に固定されており、上面部ナセルカバー２１ｂと上面部ナセルカバー２１ｃは、上面部ナセルカバー２１ｂの内部に固定されているナット２６にボルト２７が挿入されることで締結されている。

なお、ナット２６は、上面部ナセルカバー２１ｂと上面部ナセルカバー２１ｃの上面が概略一致すると共に、シール材２５が適正に圧縮されるような厚さ（圧縮してもシール材２５が破損しない程度の厚み）となっている。

また、ボルト２６及びボルト２９が連通するナセルカバー２１ｃに設けられた穴３０a及び３０ｂは、それぞれ矢印９１の方向（主軸の軸方向）に長い長穴となっており、外部連通部２２における矢印９１の方向のクリアランスが調整可能となっている。

以上説明した本実施例の構成において、雨が降った場合、外部連通部２２から雨滴が浸入して、図６に示すように、外部連通部２２及び中間連通部２３に雨水が溜まるが、この部分が流路となって、図３に示す矢印９２の方向へ雨水は排出される。雨量が多い場合などには、外部連通部２２及び中間連通部２３に溜まった雨水の水位が内部連通部２４の高さに達する可能性があるが、シール材２５によってナセル４内部への雨水浸入を防ぐことができると共に、これを長期間維持することができる。

なお、シール材２５は基本的には風雨に曝されないため、劣化が進行しにくく、長期間水密性が維持されることを期待できる。また、ナセル４内部の機器メンテナンスや交換作業の際には、必要な枚数の上面部ナセルカバーを外せばよく、例えば、図４に示す発電機１８へアクセスする頻度が高い場合には、図７に示すように、発電機１８が設置されている箇所に近い上面部ナセルカバー２１ｂを最も先に外すことができるように、上面部ナセルカバーの端部の形状を決定すればよい。

また、図５に示すように、上面部ナセルカバー２１ｂと上面部ナセルカバー２１ｃとの固定に利用するナット２６は、上面部ナセルカバー２１ｂの内部に設けられており、ナセル４の外表面に出っ張りはないため、ナセル４周辺の空気の流れを乱すことはなく、流体力学的な性能を損ねることがない。これは、ナセル４の風下側にブレード２を有する所謂ダウンウィンド型風力発電装置において、特に有効である。

本発明の風力発電装置の実施例２について、図８乃至図１０を用いて説明する。

本発明の風力発電装置の実施例２として、図３の破線８２に沿った断面を図８に、図８に示す破線の円で囲んだ領域８５の拡大を図９に示す。

図８には、ナセル４の上面部ナセルカバー２１ｃと側面部ナセルカバー４１ｂ（４１ｆ）の接合部、側面部ナセルカバー４１ｂ（４１ｆ）とその下方に位置する側面部ナセルカバー４１ｄ（４１ｈ）及び側面部ナセルカバー４１ｄ（４１ｈ）と下面部ナセルカバー６１ｃの接合部をそれぞれ示すが、いずれの接合部も同一構成なので、本実施例では、図９に示す側面部ナセルカバー４１ｂとその下方に位置する側面部ナセルカバー４１ｄの接合部を代表して説明する。

図８に示すように、側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ（反対側の側面部ナセルカバー４１e、４１f、４１g、４１h）は、主軸の軸方向に連続的に配置された側面部ナセルカバー４１ａ、４１ｂ（反対側の側面部ナセルカバー４１e、４１f）
とナセルカバー側面部４１ｃ、４１ｄ（反対側の側面部ナセルカバー４１g、４１h）が、ナセル４の上下方向（矢印９３の方向）に重ねて配置され、側面部ナセルカバー４１ｂ、４１fの端部は、隣接する側面部ナセルカバー４１ｄ、４１hの端部の上下方向上側へ覆いかぶさる（側面部ナセルカバー４１ｄ、４１hの端部が、隣接する側面部ナセルカバー４１ｂ、４１fの端部の上下方向下側に入り込んでいるともいえる）ようになっている。

そして、図９に示すように、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄの端部は、それぞれ屈曲部を有しており、これら屈曲部が組み合わさることにより、外部と連通する外部連通部４２、ナセル４内と連通する内部連通部４４及び内部連通部４４と外部連通部４２を連通する中間連通部４３が構成されている。

図９を用いて具体的に説明すると、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄの接合部は、側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、隣接する側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１が、側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１のＬ字状部分と所定の間隙をもって平行に内側に屈曲して伸延し、この内側に屈曲して伸延した側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１と側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１の屈曲部間で外部連通部４２が形成されている。

また、側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１以外の部分と平行になるように上方に屈曲して伸延（符号４１ｂ２で示す部分）すると共に、この屈曲部４１ｂ２の伸延先端がＬ字状の屈曲部（４１ｂ１）と平行になるように更に屈曲して伸延（符号４１ｂ３で示す部分）し、かつ、側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、側面部ナセルカバー４１ｂのＬ字状の屈曲部（４１ｂ１）以外の部分と平行になるように上方に屈曲して伸延（符号４１ｄ２で示す部分）すると共に、この屈曲部（４１ｄ２）の伸延先端が、側面部ナセルカバー４１ｂのＬ字状の屈曲部（４１ｂ３）と平行になるように更に屈曲して伸延（符号４１ｄ３で示す部分）し、上方に屈曲して伸延する側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１と側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１の屈曲部（４１ｂ２、４１ｂ３、４１ｄ１及び４１ｄ２）間で中間連通部４３が形成されている。

更に、上方に屈曲して伸延する屈曲部（４１ｂ２、４１ｄ２）の伸延先端が、Ｌ字状の屈曲部（４１ｂ１、４１ｄ２）と平行になるように更に屈曲して伸延している側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１と側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１の屈曲部（４１ｂ３と４１ｄ３）間で内部連通部４４が形成され、この内部連通部４４と外部連通部４２のそれぞれには、シリコンやフッソ系樹脂からなるシール材４５、４６ａ、４６ｂが配置されている。

また、ボルト４７とナット４８を用いて、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄは固定されると共に、側面部ナセルカバー４１ｄは、タワー５に固定されたフレーム４９にボルト５０で固定されている。即ち、側面部ナセルカバー４１ｂの下方側端部４１ｂ１と側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１が、ボルト４７とナット４８で締結され、側面部ナセルカバー４１ｄの上方側端部４１ｄ１は、タワー５に固定されたフレーム４９にボルト５０で固定されている。

なお、ボルト４７及びボルト５０が連通するために、側面部ナセルカバー４１ｄに設けられた穴３１ａ、３１ｂは、それぞれ矢印８４の方向（主軸の軸方向と直交する方向）に長い長穴となっており、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄの端面をそろえるために調整可能となっている。

以上説明した本実施例の構成において、雨が降った場合、上から降り注ぐ雨滴、上面部ナセルカバー（例えば、２１ｃ）から排出された雨水、下方からの吹き上げによる雨滴などが、側面部ナセルカバー４１ｂ及び側面部ナセルカバー４１ｄに飛散するが、外部連通部４２に設けられたシール材４５により、ナセル４内部へ雨水が浸入することを防ぐことができると共に、これを長期間維持することができる。

なお、シール材４５は外部環境に曝させているため、経年劣化によりシール性が損なわれる可能性があり、この場合は、外部連通部４２から雨水が浸入する可能性があるが、雨水は鉛直方向に伸びた中間連通部４３に留まるため、内部連通部４４には達しない。仮に内部連通部４４付近まで雨水が達したとしても、内部連通部４４に設置されたシール材４６ａ、４６ｂによってナセル４内部へ雨水が浸入することを防ぐことができる。従って、シール材４５が破損した場合でも、本実施例の構造においては、ナセル４内部へ雨水が浸入することを防ぐことができる。

また、シール材４６ａ、４６ｂは基本的には風雨に曝されないため、劣化が進行しにくく、長期間水密性が維持されることを期待できる。また、ナセル４内部の機器メンテナンスや交換作業の際には、必要な部分の上面部ナセルカバーや側面部ナセルカバーを外せばよく、例えば、上面部ナセルカバー２１ｃを外した際に、側面部ナセルカバー４１ｂを優先的に外したい場合には、図１０に示すように、側面部ナセルカバー４１ｂを側面部ナセルカバー４１ｄよりも先に外すことができるように、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄの端部の重なりを決定すればよい。

また、図９に示すように、側面部ナセルカバー４１ｂと側面部ナセルカバー４１ｄとの固定に利用するボルト４７やナット４８は、側面部ナセルカバー４１ｂや側面部ナセルカバー４１ｄの内部に設けられており、ナセル４の外表面に出っ張りはないため、ナセル４周辺の空気の流れを乱すことはなく、流体力学的な性能を損ねることがない。これは、ナセル４の風下側にブレード２を有する所謂ダウンウィンド型風力発電装置において、特に有効である。

本発明の風力発電装置の実施例３について、図４、図１１及び図１２を用いて説明する。

本発明の風力発電装置の実施例３として、図３の破線８１に沿った断面を図４に、図４に示す破線の円で囲んだ領域８４の拡大を図１１及び図１２に示す。

図４及び図１１に示すように、下面部ナセルカバーは、複数枚の断面コ字状の下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄから成り、複数枚のパネルで分割可能に構成されている。そして、上面部ナセルカバー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、主軸の軸方向に連続的に配置され、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの両端部には、それぞれ屈曲部を有しており、これら屈曲部が組み合わさることにより、外部と連通する外部連通部６３ａ、６３ｂ、ナセル４内と連通する内部連通部６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ及び内部連通部６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄと外部連通部６３ａ、６３ｂを連通する中間連通部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄが構成されている。

図１１を用いて具体的に説明すると、ナセル４の下面部における複数枚の断面コ字状の下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの接合部は、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの両端部（図１１では、符号６１ａ２、６１ｂ１、６１ｂ２、６１ｃ１で示す部分）が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの端部のＬ字状屈曲部（図１１では、符号６１ａ２と６１ｂ１及び６１ｂ２と６１ｃ１で示す部分）に覆いかぶさるように凹状のナセルカバー接続部材６２ａ及び６２ｂが設置され、下面部ナセルカバーのＬ字状端部（図１１では、符号６１ａ２と６１ｂ１及び６１ｂ２と６１ｃ１で示す部分）間で外部連通部６３ａ及び６３ｂが形成されている。

また、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃのＬ字状端部（６１ａ２、６１ｂ１、６１ｂ２、６１ｃ１）と凹状のナセルカバー接続部材６２ａ、６２ｂの下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃのＬ字状端部（６１ａ２、６１ｂ１、６１ｂ２、６１ｃ１）と平行となる部分（図１１では、６２ａ２、６１ａ４、６２ｂ２、６２ｂ４で示す部分）との間で中間連通部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄが形成されている。

更に、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃのＬ字状端部（６１ａ２、６１ｂ１、６１ｂ２、６１ｃ１）以外の部分とナセルカバー接続部材６２ａ、６２ｂの凹状部先端から下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃのＬ字状端部（６１ａ２、６１ｂ１、６１ｂ２、６１ｃ１）以外の部分と平行となるように屈曲伸延している部分（図１１では、６２ａ１、６１ａ５、６２ｂ１、６２ｂ５で示す部分）との間で内部連通部６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄが形成されている。

また、外部連通部６３ａと中間連通部６４ａ及び６４ｂの間、外部連通部６３ｂと中間連通部６４ｃ及び６４ｄの間に、シリコンやフッソ系樹脂からなるシール材６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄが設けられている。即ち、下面部ナセルカバー６１ａのＬ字状端部６１ａ２の先端とナセルカバー接続部材６２ａ３の間にシール材６６ａが、下面部ナセルカバー６１ｂのＬ字状端部６１ｂ１の先端とナセルカバー接続部材６２ａ３の間にシール材６６ｂが、下面部ナセルカバー６１ｂのＬ字状端部６１ｂ２の先端とナセルカバー接続部材６２ｂ３の間にシール材６６ｃが、下面部ナセルカバー６１ｃのＬ字状端部６１ｃ１の先端とナセルカバー接続部材６２ｂ３の間にシール材６６ｄが、それぞれ配置されている。

また、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃの内部に固定されたナット６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄと、ボルト６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄを用いて、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃとナセルカバー接続部材６２ａ、６２ｂは固定され、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、タワー５に固定されたフレーム６９にボルト７１で固定されている。即ち、下面部ナセルカバー６１ａに固定されたナット６８ａに、ナセルカバー接続部材６２ａの屈曲部（６２ａ１）がボルト６７ａで、下面部ナセルカバー６１ｂに固定されたナット６８ｂに、ナセルカバー接続部材６２ａの屈曲部（６２ａ５）がボルト６７ｂで、下面部ナセルカバー６１ｂに固定されたナット６８ｃに、ナセルカバー接続部材６２ｂの屈曲部（６２ｂ１）がボルト６７ｃで、下面部ナセルカバー６１ｃに固定されたナット６８ｄに、ナセルカバー接続部材６２ｂの屈曲部（６２ｂ５）がボルト６７ｄでそれぞれ固定され、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、タワー５に固定されたフレーム６９にボルト７１で固定されているものである。ここで、ナット６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄは、シール材６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄが設置されるスペースが適切に得られるような厚さとなっている。

また、ボルト６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ及びボルト７１が連通するナセルカバー接続部材６２ａ、６２ｂの屈曲部（６２ａ１、６２ａ５、６２ｂ１、６２ｂ５）及びフレーム６９に設けられた穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ及び３３は、それぞれ矢印９１の方向（主軸の軸方向）に長い長穴となっており、外部連通部６３ａ、６３ｂ及び中間連通部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄにおける矢印９１の方向のクリアランスを調整可能となっている。

以上説明した本実施例の構成において、雨が降った場合、下方からの吹き上げによる雨滴などが、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃに飛散すると考えられるが、外部連通部６３ａ、６３ｂと中間連通部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄの間に設けられたシール材６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄにより、ナセル４の内部へ雨水が浸入することを防ぐことができると共に、これを長時間維持することができる。

また、シール材６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄは外部に曝させているため、経年劣化によりシール性が十分でなくなる可能性があるが、外部連通部６３ａ、６３ｂは、鉛直方向に十分な寸法を有しているため、吹き上げによる雨滴などが、ナセル４の内部には達しにくい構造となっている。また、ナセル４内部の機器メンテナンスや交換作業の際には、必要な部分の下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄのいずれかを外せばよい。

また、図１１に示すように、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃとナセルカバー接続部材６２ａ、６２ｂの固定に利用するナット６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄは、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃの内部に設けられており、ナセル４の外表面に出っ張りはないため、ナセル４周辺の空気の流れを乱すことはなく、流体力学的な性能を損ねることがない。れは、ナセル４の風下側にブレード２を有する所謂ダウンウィンド型風力発電装置において、特に有効である。

また、ナセル４内部の機器から潤滑油が漏洩した場合は、図１２に示すように、例えば、下面部ナセルカバー６１ｂで構成される上向きのコの字部分に潤滑油を貯留し、外部への漏洩を防ぐことができる。

なお、ナセル４内部の機器から全ての潤滑油が漏洩した場合でも、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄに潤滑油を貯留できるだけの深さを有することが望ましい。また、大量の潤滑油が漏洩した場合、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄに大きな荷重が作用するが、下面部ナセルカバー６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、フレーム６９によって支持されているため、破損することなく潤滑油貯留することができる。

このようにすることで、ナセル４内の機器から潤滑油が漏洩した場合に、潤滑油を内部に留まらせることができるため、ナセル４の内部機器の信頼性を向上させると共に、ナセル４の内部機器から潤滑油が漏洩した際に外部へ流出することを防ぐことができる効果が得られる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、さまざまな変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部について、構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…風力発電装置、２…ブレード、３…ハブ、４…ナセル、５…タワー、１１…ハブ回転軸、１２、１６…継手、１３…増速機入力軸、１４…増速機、１５…増速機出力軸、１７…発電機入力軸、１８…発電機、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ…上面部ナセルカバー、２２、４２、６３ａ、６３ｂ…外部連通部、２３、４３、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ…中間連通部、２４、４４、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ…内部連通部、２５、４５、４６ａ、４６ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ…シール材、２６、４８、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ、７０…ナット、２７、２９、４７、５０、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ、７１…ボルト、２８、４９、６９…フレーム、３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３３…穴、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈ…側面部ナセルカバー、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ…下面部ナセルカバー、６２ａ、６２ｂ…ナセルカバー接続部材。

Claims (15)

1. ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハプに接続された主軸を介して接続される発電機と、該発電機を少なくとも収納し、前記主軸を介して前記ロータを軸支するナセルと、該ナセルを頂部に支持するタワーとを備え、前記ナセルは、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されている風力発電装置であって、
   複数枚の前記ナセルカバーの端部接合部に屈曲部を有し、隣接する前記ナセルカバーの端部接合部同士の屈曲部間で、外部と連通する外部連通部、前記ナセル内と連通する内部連通部、該内部連通部と前記外部連通部を連通する中間連通部が形成されていることを特徴とする風力発電装置。
2. ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハプに接続された主軸を介して接続される発電機と、該発電機を少なくとも収納し、前記主軸を介して前記ロータを軸支するナセルと、該ナセルを頂部に支持するタワーとを備え、前記ナセルは、複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されている風力発電装置であって、
   前記ナセルは、その上面部、側面部及び下面部のそれぞれが複数枚のパネルで構成され、分割可能な構造となっているナセルカバーで外殻が形成されていると共に、前記ナセルの上面部、側面部及び下面部のそれぞれの複数枚の前記ナセルカバーの端部接合部に屈曲部を有し、かつ、前記ナセルの上面部、側面部及び下面部のそれぞれは、隣接する前記ナセルカバーの端部接合部同士の屈曲部間で、外部と連通する外部連通部、前記ナセル内と連通する内部連通部、該内部連通部と前記外部連通部を連通する中間連通部が形成されていることを特徴とする風力発電装置。
3. 請求項２に記載の風力発電装置において、
   前記ナセルの上面部及び下面部のそれぞれの複数枚の前記ナセルカバーは、前記主軸の軸方向に連続的に配置され、かつ、前記ナセルの側面部の複数枚の前記ナセルカバーは、前記主軸の軸方向に連続的に配置されたものが、前記ナセルの上下方向に配置されていることを特徴とする風力発電装置。
4. 請求項２又は３に記載の風力発電装置において、
   前記ナセルの上面部の複数枚の前記ナセルカバーの接合部は、隣接する一方の上面部ナセルカバーの端部が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、隣接する他方の上面部ナセルカバーの端部が、一方の前記上面部ナセルカバーのＬ字状と所定の間隙をもって平行に内側に屈曲して伸延し、この内側に屈曲して伸延した一方と他方の前記上面部ナセルカバー端部の屈曲部間で前記外部連通部が形成され、
   かつ、他方の前記上面部ナセルカバー端部のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、一方の前記上面部ナセルカバーの端部以外の部分と平行になるように屈曲して伸延すると共に、この屈曲部の伸延先端が一方及び他方の前記上面部ナセルカバーのＬ字状端部と平行になるように外側に屈曲して伸延し、この外側に屈曲して伸延した他方の前記上面部ナセルカバーと一方の前記上面部ナセルカバーの端部以外の部分と平行になるように屈曲して伸延した他方の前記上面部ナセルカバー及び一方の前記上面部ナセルカバーとＬ字状に屈曲して伸延した一方の前記上面部ナセルカバーの端部で囲まれた部分で前記中間連通部が形成され、
   かつ、外側に屈曲して伸延した他方の前記上面部ナセルカバーの先端が一方の前記上面部ナセルカバーの端部以外の部分と平行になるように屈曲して伸延すると共に、この屈曲して伸延した部分と一方の前記上面部ナセルカバーとの間で前記内部連通部が形成されていることを特徴とする風力発電装置。
5. 請求項４に記載の風力発電装置において、
   前記内部連通部に、シール材が配置されていることを特徴とする風力発電装置。
6. 請求項４又は５に記載の風力発電装置において、
   他方の前記上面部ナセルカバーは前記タワーに固定されたフレームに固定されており、一方の前記上面部ナセルカバーと他方の前記上面部ナセルカバーは、一方の前記上面部ナセルカバーの内部に固定されているナットにボルトが挿入されることで締結されていることを特徴とする風力発電装置。
7. 請求項６に記載の風力発電装置において、
   他方の前記上面部ナセルカバーの一部に、前記主軸の軸方向に長い長穴が形成され、該長穴に前記ボルトを連通して前記ナットに締結されていることを特徴とする風力発電装置。
8. 請求項２又は３に記載の風力発電装置において、
   前記ナセルの上面部の前記ナセルカバーと前記ナセルの一方の側面部の前記ナセルカバーの接合部、前記ナセルの一方の側面部の前記ナセルカバーと前記ナセルの他方の側面部の前記ナセルカバー及び前記ナセルの他方の側面部の前記ナセルカバーと前記ナセルの下面部の前記ナセルカバーの接合部は、隣接する前記上面部ナセルカバーの端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、隣接する一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び前記下面部ナセルカバーの端部が、前記上面部ナセルカバーの端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部のそれぞれのＬ字状部分と所定の間隙をもって平行に内側に屈曲して伸延し、この内側に屈曲して伸延した前記上面部ナセルカバーの端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部のそれぞれと一方の側面部ナセルカバーの上方側端部、他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び前記下面部ナセルカバーの端部の屈曲部間で前記外部連通部が形成され、
   かつ、前記上面部ナセルカバー端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、前記上面部ナセルカバー、一方の前記側面部ナセルカバー及び他方の前記側面部ナセルカバー端部のＬ字状に屈曲した以外の部分と平行になるように上方に屈曲して伸延すると共に、この上方に屈曲した屈曲部の伸延先端が前記Ｌ字状の屈曲部と平行になるように更に屈曲して伸延し、かつ、一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び前記下面部ナセルカバーの端部のＬ字状に屈曲して伸延した先端が、一方の前記側面部ナセルカバー、他方の前記側面部ナセルカバー及び前記下面部ナセルカバー端部のＬ字状に屈曲した以外の部分と平行になるように上方に屈曲して伸延すると共に、この上方に屈曲した屈曲部の伸延先端が前記Ｌ字状の屈曲部と平行になるように更に屈曲して伸延し、前記上方に屈曲して伸延する前記上面部ナセルカバーの端部と一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と前記下面部ナセルカバーの端部のそれぞれの屈曲部間で前記中間連通部が形成され、
   かつ、上方に屈曲して伸延する前記屈曲部の伸延先端が前記Ｌ字状の屈曲部と平行になるように更に屈曲して伸延している前記上面部ナセルカバーの端部と一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と前記下面部ナセルカバーの端部のそれぞれの屈曲部間で前記内部連通部が形成されていることを特徴とする風力発電装置。
9. 請求項８に記載の風力発電装置において、
   前記外部連通部及び内部連通部のそれぞれに、シール材が配置されていることを特徴とする風力発電装置。
10. 請求項８又は９に記載の風力発電装置において、
    前記内部連通部の前記上面部ナセルカバーの端部と一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部と前記下面部ナセルカバーの端部が、それぞれボルトとナットで締結され、一方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部、他方の前記側面部ナセルカバーの上方側端部及び前記下面部ナセルカバーは、前記タワーに固定されたフレームに固定されていることを特徴とする風力発電装置。
11. 請求項１０に記載の風力発電装置において、
    一方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部、他方の前記側面部ナセルカバーの下方側端部及び前記下面部ナセルカバーの一部に、前記主軸の軸方向と直交する水平方向に長い長穴が形成され、該長穴に前記ボルトを連通して前記ナットで締結されていることを特徴とする風力発電装置。
12. 請求項２又は３に記載の風力発電装置において、
    前記ナセルの下面部の複数枚の前記ナセルカバーの接合部は、下面部ナセルカバーの両端部が内側にＬ字状に屈曲して伸延すると共に、隣接する前記下面部ナセルカバーの端部のＬ字状屈曲部に覆いかぶさるように凹状のナセルカバー接続部材が設置され、隣接する前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部間で前記外部連通部が形成され、
    かつ、前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部と前記凹状のナセルカバー接続部材の前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部と平行となる部分との間で前記中間連通部が形成され、
    かつ、前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部以外の部分と前記ナセルカバー接続部材の凹状部先端から前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部以外の部分と平行となるように屈曲伸延している部分との間で前記内部連通部が形成されていることを特徴とする風力発電装置。
13. 請求項１２に記載の風力発電装置において、
    前記下面部ナセルカバーは、断面コ字状に形成されていることを特徴とする風力発電装置。
14. 請求項１２又は１３に記載の風力発電装置において、
    前記下面部ナセルカバーのＬ字状端部先端と前記ナセルカバー接続部材の間に、シール材が配置されていることを特徴とする風力発電装置。
15. 請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の風力発電装置において、
    前記下面部ナセルカバーは前記タワーに固定されたフレームに固定されており、前記ナセルカバー接続部材と前記ナセルカバー接続部材は、前記ナセルカバー接続部材の内部に固定されているナットにボルトが挿入されることで締結されていることを特徴とする風力発電装置。

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