JP2020520320A - 特には風力タービン用の半潜水形フロート - Google Patents

特には風力タービン用の半潜水形フロート Download PDF

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Abstract

本発明は、特に洋上風力タービン（１）用の、中央カラム（３）ならびに、中央カラムにポンツーンの形態のアーム（７）によって連結された３つの外側カラムを含む、少なくとも４つのカラムを含み、外側カラムおよびポンツーンアームはバラスト（１０）を含む、半潜水形フロート（２）であって、バラスト（１０）は重力によって充填され、そして圧縮空気を用いて空にされることを特徴とする、半潜水形フロート（２）に関する。【選択図】図４

Description

本発明は、特には洋上風力タービン用の、フロートに関する。
例えば、本発明は、鋼またはコンクリートから、または鋼およびコンクリートから、造られた、ハイブリッドフロートとも称される、半潜水型フロートに関することができる。
そのようなハイブリッドフロートは、従来技術において、例えば特許文献、国際公開第2014/031009号から既に知られている。
この文献には、中央カラム、およびポンツーンの形態のアームによって中央カラムと連結された３つの外側カラムを含む、少なくとも４つのカラムを含むそのようなフロートが記載されている。
この文献では、外側カラムは、中央カラムに、星型の配置に連結されている。
このフロートの外側カラムおよびポンツーンを形成するアームは、更にまたバラストを含み、このフロートの浮力の水準を調整することを可能にさせる。
このことは、この風力タービンを、電力生産用地に輸送および設置することを可能にさせる。
このいわゆるハイブリッドの性質のフロートは、例えばカラムについては鋼で作られた、そして例えばそれらの間の、ポンツーンを形成する支柱についてはコンクリートで作られた、混合した構造を用いる。
前述の従来技術の文献では、それらのバラストを、ポンプ操作によって空にする手段もまた提供されている。
それらのポンプを用いる手段は、実際に、その組立体の浮力を変化させるようにそれらのバラストの外に、水をポンプで送ることを可能にさせる。
従って、この従来技術の文献には、風力タービン用の半潜水型フロートの概念がおおまかに記載されている。
本発明は、この種類のフロートの概念規定を進歩させることを目的とする。
この目的のために、本発明は、特には洋上風力タービン用の、中央カラムおよび、中央カラムにポンツーンの形態のアームによって連結された３つの外側カラムを含む、少なくとも４つのカラムを含み、外側カラムおよびポンツーンアームはバラストを含む、半潜水型のフロートであって、そのバラストは、重力によって充填され、そして圧縮空気を用いて空にされることを特徴とする半潜水型のフロートに関する。
本発明によるフロートの他の特徴によれば、以下の事項が単独で、または組み合わせて考慮される。
− アームのバラストは、中央カラム中で延在する部分を含む。
− 空にするための圧縮空気は、支援艦船によって運ばれ、そしてバラストに連結するための連結手段への分岐手段に結合された、圧縮空気源によって供給される。
− 圧縮空気源は、空気圧縮機を形成する手段を含んでいる。
− 分岐手段は、中央カラム中に延在するパラストの部分と、この中央カラムの上部に提供される圧縮空気源に連結するための連結手段との間で、中央カラム中に延在する連結パイプを含んでいる。
− バラストは、外側カラム中に立ち上がる部分を含む。
− これらのカラムは円筒形の断面を有している。
− ポンツーンアームは、矩形の断面を有している。
− ポンツーンアームは、対応するバラスト部分中に区画の境界を確定する仕切り壁を含んでいる。
− これらのカラムは鋼で、そしてこれらのアームはコンクリートで作られ、そしてこれらのカラムは、ポンツーンアームのコンクリート中に埋め込まれたポストストレス部材で結合された固定用フランジによってアームに連結されている。
本発明は、例として単独で与えられる、そして添付の図面を参照してなされる、以下の説明を読むことによって、よりよく理解されるであろう。
図１は、本発明による洋上風力タービンの潜水形フロートの例示的な態様の透視図を示している。 図２は、そのようなフロートのバラストを示す概略の側面図を示している。 図３は、そのようなフロートの、およびそれらのバラストを示す部分的な破断図を示している。 図４は、そのようなバラストを空にするための手段を示す概略図を示している。 図５は、そのようなフロートの外側カラムおよびポンツーンアームの間の連結を示している。
図１は、実際に、特には洋上風力タービンのための、半潜水形フロートを示している。
この洋上風力タービンは、この図１で共通の参照番号１によって示されており、そしてそのフロートは、共通の参照番号２によって示されている。
本願において、ハイブリッドフロート、すなわち、その部品を造るのに２種の異なる材料を用いたフロート、が説明されている。
従って、そして前述した従来技術の文献に記載されているように、そのようなフロートは、例えば鋼またはコンクリートで造られた、共通の参照番号３によって示された中央カラムならびに共通の参照番頭４、５および６によって示された３つの外側カラムを含む、少なくとも４つのカラムを含んでいる。
それらの外側カラム４、５および６は、中心カラム３へと、鋼もしくはコンクリートから造られたポンツーンの形態のアーム（またはポンツーンアーム）によってに連結され、その内の２つ、例えば７および８が、この図１に示されている。
また先に示したように、中央および外側カラムは、鋼もしくはコンクリートカラムであることができ、そして円筒形の断面を有しており、一方で、ポンツーンアームは、鋼もしくはコンクリートで造られていることができ、そして矩形の断面を有している。
このフロートでは、外側カラムおよびポンツーンアームはバラストを含んでいる。
そのようなバラストが、例えば図２、３および４に示されている。
実際に、それらの図には、中央カラム３、外側カラム、例えば４、およびこの外側カラムを中央カラムへと連結するポンツーンアーム、例えばアーム７、が示されている。
示されているように、外側カラムおよびポンツーンアームは、バラスト、例えば、それらの図２〜４に共通の参照番号１０によって示されているバラスト、を含んでいる。
それらの末端の１つの近くで、それらのバラストはフロートの外側カラムで延在しており、そして例えば、図４により明確に示されているように、対応する外側カラム４中に立ち上がる部分、例えばこの図４に共通の参照番号１１によって示されたバラスト部分を、含んでいる。
それらの末端の他方で、それらのバラストは、例えば、中央カラム３中で延在する部分を含み、この部分は、それらの図の中で、バラスト１０について、共通の参照番号１２によって示されている。
また、これらの図において見られるように、これらのカラムは、円筒形の断面を有することができ、一方でポンツーンアームは、矩形の断面を有することができる。
より具体的には、そして特には図４に示されているように、フロートのこの中央カラム３はまた、バラストを、空にするための圧縮空気源へと連結するための連結手段を含んでいる。
従って、記載されたフロートにおいて、これらのバラストは重力によって充填され、そして圧縮空気によって空にされる。
それらの図には、そして特には図４には、中央カラム中に延在しているバラスト部分、例えば１２を、それらのバラストを空にするための圧縮空気源へと連結するための、この図で共通の参照番号１３によって示された、連結手段が示されている。
この圧縮された空気源は、この図４で共通の参照番号１４によって示されている。
実際に、この圧縮空気源は、例えば、この図４で共通の参照番号１５によって示された支援艦船などによって運ばれ、そして、この圧縮空気源を、バラストへと連結するための手段１３へ連結するための、共通の参照番号１６によって示された分岐手段で結合された、例えば空気圧縮機を形成する手段を含むことができる。
実際に、そのようなフロートにおいて、それらのバラストが、圧縮空気パイプまたは空にするための経路に連結されており、バラストへと、それらを空にすることを確実にするように圧縮機を連結することが可能であることを理解することができる。
慣用の種類のそのような迅速な連結手段が、それ故に、圧縮空気源のバラストへの連結を可能にするように、例えば中央カラムの上部に与えられている。
圧縮機が、さらにまた、例えば電力生産用地で、幾つかの風力タービンの間で共有されることができる。
支持艦船などは、さらにまた、それらの手段を、それらの設置および運転の費用を低減させるために、例えば、施設の、異なる風力タービンの間で移動するのに用いられることができる。
実際には、慣用の種類の迅速な連結手段が、その艦船によって運ばれた圧縮機を、バラストを空にするための圧縮空気経路へと連結するために用いられることができる。
それらのバラストは、さらにまた、重力によって充填され、そして前述のように、圧縮空気によって空にされる。
また、図４には、バラストが、例えばその中に、封止されていても、またはされていなくともよい、境界を確定する仕切り壁を含み、それらのバラストの分割区画を構成する、という事実が示されている。
例えば、図４で共通の参照番号１０によって示されたバラストは、３つの中間的仕切り壁、それぞれ２０、２１および２２を含んでおり、後者の中に異なる区画を画定することを可能にする。
図５には、ポンツーンアーム、例えば７、および外側カラム、例えば４、の間の連結手段の例が示されている。
この連結は、例えば、共通の参照番号２５によって示されたフランジによって造られていることができ、これに、鋼製のカラム４が、１つの方法または他の方法、例えば溶接もしくはネジ止めによって固定される。
このフランジは、その一部が、ポンツーンアーム、例えば７のコンクリート中に埋め込まれたポストストレス部材２７の通過のための、穴、例えば２６、を含んでいる。
このことが、さらにまた、鋼で造られたフランジを、ポンツーンアームへと固定すること、そしてカラムをこのアームへと、例えば溶接によって、固定すること、を確実にすることを可能にする。
勿論のこと、更に他の態様を考慮することができる。

Claims (10)

  1. 中央カラム（３）および、前記中央カラムにポンツーンの形態のアーム（７、８）によって連結された３つの外側カラム（４、５、６）を含む、少なくとも４つのカラムを含み、前記外側カラムおよびポンツーンの形態の前記アームは、バラスト（１０）を含む、特には洋上風力タービン（１）用の半潜水形フロート（２）であって、前記バラスト（１０）は、重力によって充填され、そして圧縮空気によって空にされるバラストであることを特徴とする、特には洋上風力タービン（１）用の半潜水形フロート（２）。
  2. 前記アームの前記バラスト（１０）が、前記中央カラム（３）中に延在する部分（１２）を含む、請求項１記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  3. 空にするための前記圧縮空気が、支持艦船（１５）によって運ばれ、そして前記バラストに連結するための連結手段（１３）へと分岐手段（１６）で結合された、圧縮空気源（１４）によって供給される、請求項１または２記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  4. 前記圧縮空気源が、空気圧縮機（１４）を形成する手段を含む、請求項３記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  5. 前記分岐手段（１３）が、前記中央カラム（３）中で、前記中央カラム中に延在する前記バラスト（１０）の前記上部（１２）と、前記圧縮空気源（１４）に連結するための連結手段との間に、延在し、この中央カラムの前記上部に与えられる、連結パイプを含む、請求項２〜４のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  6. 前記バラスト（１０）が、前記外側カラム（４、５、６）中で立ち上がる部分（１１）を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  7. 前記カラムが、円筒形の断面を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  8. ポンツーンの形態の前記アームが、矩形の断面を有する、請求項１〜７のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  9. ポンツーンの形態の前記アーム（７，８）が、対応するバラスト部分中に、区画の境界を画定する仕切り壁（２０、２１、２２）を含む、請求項１〜８のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
  10. 前記カラム（４）が鋼で、そして前記アームがコンクリート造られ、そして前記カラムが、前記アーム（７）に、ポンツーンの形態の前記アームの前記コンクリート中に埋め込まれたポストストレス部材（２７）で結合された固定用フランジ（２５）によって連結されている、請求項１〜９のいずれか１項記載の特には洋上風力タービン用の半潜水形フロート。
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