JP2018525563A

JP2018525563A - 風力タービン、風力タービンを立てる方法及び風力タービン用基礎

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Publication number: JP2018525563A
Application number: JP2018507703A
Authority: JP
Inventors: トーマスコーデス; フランクポルマン
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: BR112018003584A2; CN107923137A; EP3341528A1; US10358787B2; EP3341528B1; BR112018003584B1; CA2995146A1; DE102015216444A1; DK3341528T3; US20180258604A1; CA2995146C; JP6621526B2; WO2017032904A1

Abstract

基礎（１００）を有する風力タービンが提供される。基礎（１００）は、上面（３１１）を有する第１の基礎部分（３１０）と、上面（３３１）を有するコンクリート基礎脚部（３３０）とを有する。コンクリート基礎脚部（３３０）の上面（３３１）は環状で、第１の基礎部分（３１０）の上面（３１１）の上方に突出する。風力タービンはまた、複数のタワー・セグメント（２０１〜２０６）を有する鋼製のタワー（２００）を有し、下部タワー・セグメント（２０１）は、複数の貫通穴（２００ｂ）を有するフランジ（２００ａ）を有する。フランジ（２００ａ）は、コンクリート基礎（３３０）の上面（３３１）に配置される。風力タービンは、複数の締め付け要素（２２０、２２０ａ）をさらに有する。締め付け要素（３２０、３０２）の下端（３２０ａ、３０２ａ）は、第１の基礎部分（３１０）の中または下で固定ユニット（３２５、３２５ａ）によって固定される。締め付け要素（３２０ｂ、３０２ｂ）の上端（３２０ｂ、３０２ｂ）は、コンクリート基礎脚部（３３０）の上端（３３１）の上方に突出し、貫通穴（２００ｂ）を通って延在する。締め付け要素（３２０ｂ、３０２ｂ）の上端（３２０ｂ、３０２ｂ）は、固定ユニット（３２１、３２１ａ、３２２）によって締められる。コンクリート基礎脚部（３３０）の外側を向く面（３３２）は円錐形状である。【選択図】図２

Description

本発明は風力タービンに関する。

風力タービンのタワーを立てる前に、地面に適切なコンクリート基礎を設ける必要がある。基礎は典型的には、現場でコンクリートを打設する（現場打ちコンクリート）。コンクリートを設置した後、風力タービンのタワーの第１のセグメントを基礎の上に配置することができる。

特許文献１は、風力タービンおよび風力タービンの基礎を示す。

優先権を主張する独国特許出願では、独国特許商標庁は次の文書を検索した。特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献１、特許文献７。

国際公開第２０１２／０３５２０６号独国特許第１０２００７０６０３７９号明細書独国特許出願公開第１０２０１３２１１７５０号独国実用新案第２０２００９０１３８４４号欧州特許出願公開第２３７５０５７号明細書欧州特許出願公開第２８２１５６５号明細書中国実用新案出願第２０３９２４１０４号明細書

本発明の目的は、風力タービン、および改良された基礎を有する風力タービンのタワーを提供することである。

この目的は請求項１に記載の風力タービンによって達成される。

したがって、基礎を有する風力タービンが提供される。基礎は、上面を有する第１の基礎部分と、上面を有するコンクリート基礎脚部とを有する。コンクリート基礎脚部の上面は環状で、第１の基礎部分の上面の上方に突出する。風力タービンはまた、複数のタワー・セグメントを有する鋼製のタワーを有し、下部タワー・セグメントは、複数の貫通穴を有するフランジを有する。フランジは、コンクリート基礎の上面に配置される。風力タービンは、複数の締め付け要素をさらに有する。締め付け要素の下端は、第１の基礎部分の中または下で固定ユニットによって固定される。締め付け要素の上端は、コンクリート基礎脚部の上端の上方に突出し、貫通穴を通って延在する。締め付け要素の上端は、固定ユニットによって締められる。コンクリート基礎脚部の外側を向く面は円錐形状である。コンクリート脚部の中、および基礎部分の中には、締め付け要素を受け入れるための複数の穴が設けられる。コンクリート脚部の領域の穴は貫通穴で、コンクリート脚部の全高を貫通する。

本発明の態様によれば、締め付け要素は、ねじ付き棒または圧力付加撚線の形態である。

本発明のさらなる態様によれば、コンクリート基礎脚部の高さは２ｍより高い。

本発明のさらなる構成は、添付の特許請求の範囲の主題である。

本発明の例として利点および実施形態を、図面を参照して以下により詳細に説明する。

本発明に係る風力タービンの概略図である。第１の実施形態に係る風力タービンの基礎の概略断面図である。第２の実施形態に係る風力タービンの基礎の概略断面図である。

図１は、本発明に係る風力タービンの概略図である。風力タービン１００は、タワー２００およびポッド１０４を有する。

タワー２００は、複数のタワー・セグメント２０１〜２０６を備える。タワー・セグメント２０１〜２０６は、具体的には、鋼から製造される。ポッド１０４には、（３つの）ロータ・ブレード１０８およびスピナ１１０を有するロータ１０６が設けられる。風力タービンの作動時、風によってロータ１０６は回転され、したがって、ロータ１０６はまた、ポッド１０４内の発電機のロータまたはロータ部材を回転する。ロータ・ブレード１０８のピッチ角は、各ロータ・ブレード１０８のロータ・ブレード翼根部にあるピッチ・モータによって変えることができる。

図２は、第１の実施形態に係る風力タービンの基礎の概略断面図である。鋼製の下部タワー・セグメント２０１は基礎３００の上に配置される。下部タワー・セグメント２０１は、複数の貫通穴２００ｂを有するフランジ２００ａを有する。

基礎３００は、例えば、現場打ちコンクリート製の基礎を表すことができる。その代替として、プレハブ・コンクリート基礎を使用することもまた可能である。基礎３００は、基礎部分３１０およびコンクリート基礎脚部３３０を有する。基礎部分３１０は、上縁または上端３１１を有する。コンクリート基礎脚部３３０は、上縁３１１の上方に突出する。下部タワー・セグメント２０１のフランジ２００ａは、コンクリート基礎脚部３３０の上面３３１に配置される。コンクリート基礎脚部３３０は環状とすることができる。コンクリート基礎脚部３３０は、基礎部分３１０の上縁３１１の上にコンクリートで作ることができる。コンクリート基礎脚部３３０はまた、下部タワー部分の代わりをすることもできる。

コンクリート脚部３１０は、外側を向く面３３２が円錐形状で、上縁３１１の上方に高さ３３３を有する。コンクリート脚部３３０の内側を向く面３３４は直立とすることができる。コンクリート基礎脚部３００は、締め付け要素３２０を受け入れるための複数の貫通穴３３５を有する。脚部３３０は、基礎の領域で（すなわち、基礎の周りで）地盤１１の地表面１０の上方に突出する。

貫通穴３３５は、コンクリート基礎脚部３３０の全高に沿って延在する。

複数のねじ付き棒３２０をコンクリート基礎３００の中に設けることができ、ねじ付き棒３２０の下端３２０ａは、板３２３、座金３３４、および（六角）ナット３２５によって固定される。ねじ付き棒３２０の他端または上端３２０ｂは、コンクリート脚部３３０の上端３３１の上方に突出する。フランジ２００ａは、複数の貫通穴２００ｂを有する。貫通穴２００ｂは、ねじ付き棒３２０の上端３２０ｂを通り越して配置され、フランジ２００ａは、例えば、複数の座金３２１およびナット３２２によって固定することができる。

コンクリート脚部３３０およびフランジ２００ａは、環状の形状とすることができる。

図３は、第２の実施形態に係る風力タービンの基礎の断面図である。コンクリート基礎３００は、上端３１１を有する第１のコンクリート基礎部分３１０を有する。基礎３００は、上端３１１の上方に延在して上端３３１を有するコンクリート脚部３３０をさらに有する。脚部３３０の上端３３１は、具体的には、円形または環状の形状とすることができる。板３２３または輪３２３は、第１の基礎部分３１０の下に設けることができる。基礎には、下端３０２ａが固定アンカ３２５ａによって保持される、圧力付加撚線３０２などの複数の締め付けユニットが設けられる。張力付加アンカ３２２ａは、圧力付加撚線３０２の上端３０２ｂに設けることができる。下部タワー・セグメント２０１の下部フランジ２００ａは、圧力付加撚線３２０ａ、固定アンカ３２５ａ、および張力付加アンカ３２２ａによって基礎に固定することができる。

コンクリート脚部３１０は、外側を向く面３３２が円錐形状であり、上縁３１１の上方に高さ３３３を有する。コンクリート脚部３３０の内側を向く面３３４は直立とすることができる。コンクリート基礎脚部３００は、締め付け要素３２０を受け入れるための複数の貫通穴３３５を有する。貫通穴３３５は、コンクリート基礎脚部３３０の全高に沿って延在する。脚部３３０は、基礎の領域で（すなわち、基礎の周りで）地盤１１の地表面１０の上方に突出する。

コンクリート基礎部分３１０は、現場打ちコンクリートの形態、またはプレキャスト（コンクリート）基礎の形態とすることができる。コンクリート基礎脚部３１０は円錐形状であり、すなわち、下端３３４の外径が上端３３１の外径より大きい。下端で外径が大きくなっているので、タワー２００の荷重を基礎３００に、より良くまたは最適に伝達することができ、一方、下部タワー部分の外径を小さくすることができ、このことは、輸送に関して有利になる。

基礎脚部３１０を高くして、少なくとも部分的に下部タワー・セグメント２０１の代わりをすることができるように、基礎脚部３１０の高さ３３３を、下部タワー・セグメントの高さ（すなわち、例えば、＞３ｍ）に一致させることができる。

コンクリート基礎脚部３３０の形状が円錐状であることは、直径を大きくすることができることを意味し、これは、脚部と基礎部分との間を構造的および／または静的に移行させることに関して必要となる。それにもかかわらず、脚部の上端の直径（したがって、下部タワー・セグメントの直径）を小さくすることができ、より詳細には、陸上輸送作業のための最大幅より狭い程度まで小さくすることができる。

本発明の態様によれば、下部タワー・セグメントのフランジ２００ａの下側は、コンクリート基礎脚部３３０の上面３３１に直に配置され、コンクリート基礎脚部３３０は、第１の基礎部分３１０の上面の上方に突出する。

本発明によれば、下部タワー・セグメント２０１のための１列のねじ止め手段または圧力付加手段が提供される。本発明によれば、ねじ止め手段または圧力付加手段が下部タワー・セグメントの壁の内に設けられ、したがって、圧力付加手段が天候の影響から守られるように、フランジ２００ａの貫通穴２００ｂは下部タワー・セグメントの壁の内に設けられる。この代替としては、２列のねじ止め手段もまた可能である。その場合、下部フランジはＴ字形フランジの形態とすることができる。

任意選択的に、基礎部分の上面３１１は、脚部３３０が地表面の上方に突出するように地表面に一致させることができる。

１０地表面
１１地盤
１００風力タービン
１０４ポッド
１０６ロータ
１０８ロータ・ブレード
１１０スピナ
２００タワー
２００ａフランジ
２００ｂ貫通穴
２０１、２０１、２０３、２０４、２０５、２０６タワー・セグメント
３００基礎
３０２圧力付加撚線
３０２ａ下端
３０２ｂ上端
３１０基礎部分
３１１上縁（上面、上端）
３２０締め付け要素（ねじ付き棒）
３２０ａ下端
３２０ｂ上端
３２１座金
３２２ナット
３２２ａ張力付加アンカ
３２３板（輪）
３３４座金
３２５ナット
３２５ａ固定アンカ
３３０基礎脚部（コンクリート脚部）
３３１上面（上端）
３３２外側を向く面
３３３高さ
３３４内側を向く面
３３５貫通穴

本発明は風力タービンに関する。

したがって、基礎を有する風力タービンが提供される。基礎は、上面を有する第１の基礎部分と、上面を有するコンクリート基礎脚部とを有する。コンクリート基礎脚部の上面は環状で、第１の基礎部分の上面の上方に突出する。風力タービンはまた、複数のタワー・セグメントを有する鋼製のタワーを有し、下部タワー・セグメントは、複数の貫通穴を有するフランジを有する。フランジは、コンクリート基礎脚部の上面に配置される。風力タービンは、複数の締め付け要素をさらに有する。締め付け要素の下端は、第１の基礎部分の中または下で固定ユニットによって固定される。締め付け要素の上端は、コンクリート基礎脚部の上端の上方に突出し、貫通穴を通って延在する。締め付け要素の上端は、固定ユニットによって締められる。コンクリート基礎脚部の外側を向く面は円錐形状である。コンクリート脚部の中、および基礎部分の中には、締め付け要素を受け入れるための複数の穴が設けられる。コンクリート脚部の領域の穴は貫通穴で、コンクリート脚部の全高を貫通する。

コンクリート脚部３３０は、外側を向く面３３２が円錐形状で、上縁３１１の上方に高さ３３３を有する。コンクリート脚部３３０の内側を向く面３３４は直立とすることができる。コンクリート基礎脚部３００は、締め付け要素３２０を受け入れるための複数の貫通穴３３５を有する。脚部３３０は、基礎の領域で（すなわち、基礎の周りで）地盤１１の地表面１０の上方に突出する。

複数のねじ付き棒３２０をコンクリート基礎３００の中に設けることができ、ねじ付き棒３２０の下端３２０ａは、板３２３、座金３２４、および（六角）ナット３２５によって固定される。ねじ付き棒３２０の他端または上端３２０ｂは、コンクリート脚部３３０の上端３３１の上方に突出する。フランジ２００ａは、複数の貫通穴２００ｂを有する。貫通穴２００ｂは、ねじ付き棒３２０の上端３２０ｂを通り越して配置され、フランジ２００ａは、例えば、複数の座金３２１およびナット３２２によって固定することができる。

図３は、第２の実施形態に係る風力タービンの基礎の断面図である。コンクリート基礎３００は、上端３１１を有する第１のコンクリート基礎部分３１０を有する。基礎３００は、上端３１１の上方に延在して上端３３１を有するコンクリート脚部３３０をさらに有する。脚部３３０の上端３３１は、具体的には、円形または環状の形状とすることができる。板３２３または輪３２３は、第１の基礎部分３１０の下に設けることができる。基礎には、下端３０２ａが固定アンカ３２５ａによって保持される、圧力付加撚線３０２などの複数の締め付けユニットが設けられる。張力付加アンカ３２２ａは、圧力付加撚線３０２の上端３０２ｂに設けることができる。下部タワー・セグメント２０１の下部フランジ２００ａは、圧力付加撚線３０２、固定アンカ３２５ａ、および張力付加アンカ３２２ａによって基礎に固定することができる。

コンクリート脚部３３０は、外側を向く面３３２が円錐形状であり、上縁３１１の上方に高さ３３３を有する。コンクリート脚部３３０の内側を向く面３３４は直立とすることができる。コンクリート基礎脚部３００は、締め付け要素３０２を受け入れるための複数の貫通穴３３５を有する。貫通穴３３５は、コンクリート基礎脚部３３０の全高に沿って延在する。脚部３３０は、基礎の領域で（すなわち、基礎の周りで）地盤１１の地表面１０の上方に突出する。

コンクリート基礎部分３１０は、現場打ちコンクリートの形態、またはプレキャスト（コンクリート）基礎の形態とすることができる。コンクリート基礎脚部３３０は円錐形状であり、すなわち、下端の外径が上端３３１の外径より大きい。下端で外径が大きくなっているので、タワー２００の荷重を基礎３００に、より良くまたは最適に伝達することができ、一方、下部タワー部分の外径を小さくすることができ、このことは、輸送に関して有利になる。

基礎脚部３３０を高くして、少なくとも部分的に下部タワー・セグメント２０１の代わりをすることができるように、基礎脚部３３０の高さ３３３を、下部タワー・セグメントの高さ（すなわち、例えば、＞３ｍ）に一致させることができる。

Claims

上面（３１１）を有する第１の基礎部分（３１０）と、上面（３３１）を有するコンクリート基礎脚部（３３０）とを有する基礎（３００）であって、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の前記上面（３３１）が環状で、前記第１の基礎部分（３１０）の前記上面（３１１）の上方に突出する、基礎（３００）と、
複数のタワー・セグメント（２０１〜２０６）を有する鋼製のタワー（２００）であって、下部タワー・セグメント（２０１）が、複数の貫通穴（２００ｂ）を有するフランジ（２００ａ）を有し、
前記フランジ（２００ａ）が、前記コンクリート基礎脚部（３３０）の上面（３３１）に配置された、鋼製のタワー（２００）と、
複数の締め付け要素（２２０、２２０ａ）とを備え、
前記締め付け要素（３２０、３０２）の下端（３２０ａ、３０２ａ）が、前記第１の基礎部分（３１０）の中または下で第１の固定ユニット（３２５、３２５ａ）によって固定され、
前記締め付け要素（３２０、３０２）の上端（３２０ｂ、３０２ｂ）が、前記コンクリート基礎脚部の前記上端（３３１）の上方に突出し、前記貫通穴（２００ｂ）を通って延在し、
前記締め付け要素（３２０ｂ、３０２ｂ）の前記上端（３２０ｂ、３０２ｂ）が、第２の固定ユニット（３２１、３２１ａ、３２２）によって締められ、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の少なくとも外側を向く面（３３２）が円錐状であり、
前記締め付け要素（２２０、２２０ａ）を受け入れるための複数の穴（３３５）が、前記コンクリート基礎脚部（３３０）の中、および前記基礎部分（３１０）の中に設けられ、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の領域の前記穴（３３５）が貫通穴（３３５）である、風力タービン（１００）。
前記締め付け要素（３２０、３２０ａ）が、ねじ付き棒（３２０）または圧力付加撚線（３２０ａ）の形態である、請求項１に記載の風力タービン。
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の高さ（３３３）が２ｍより高い、請求項１または２に記載の風力タービン。
上面（３１１）を有する基礎部分（３１０）と、上面（３１１）を有するコンクリート基礎脚部（３３０）とを有する基礎（３００）を提供するステップであって、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の前記上面（３１１）が環状で、前記第１の基礎部分（３１０）の前記上面（３１１）の上方に突出する、基礎（３００）を提供するステップと、
前記基礎の上に複数のタワー・セグメント（２１１〜２０６）を有する鋼製のタワー（２００）を配置するステップであって、
下部タワー・セグメント（２０１）が、複数の貫通穴（２００ｂ）を有するフランジ（２００ａ）を有する、鋼製のタワー（２００）を配置するステップと、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の前記上面（３３１）に前記フランジ（２００ａ）を配置するステップと、
前記基礎部分（３１０）の中または下で第１の固定ユニット（３２５、３２５ａ）によって複数の締め付け要素（２２０、２２０ａ）の下端（３２０ａ、３０２ａ）を固定するステップであって、
前記複数の締め付け要素（３２０、３０２）の前記上端（３２０ｂ、３０２ｂ）が、前記コンクリート基礎脚部（３３０）の前記上端（３３１）の上方に突出し、前記フランジ（２００ａ）の前記貫通穴（２００ｂ）を通って延在する、複数の締め付け要素（２２０、２２０ａ）の下端（３２０ａ、３０２ａ）を固定するステップと、
第２の固定ユニット（３２１、３２１ａ、３２２）によって前記複数の締め付け要素（３２０ｂ、３０２ｂ）の前記上端（３２０ｂ、３０２ｂ）を締めるステップと
を含み、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の少なくとも外側を向く面（３３２）が円錐状であり、
前記締め付け要素（２２０、２２０ａ）を受け入れるための複数の穴（３３５）が、前記コンクリート基礎脚部の中、および前記基礎部分（３１０）の中に設けられ、
前記コンクリート基礎脚部（３３０）の領域の前記穴（３３５）が貫通穴（３３５）である、風力タービンを立てる方法。