JP2022535468A - 棒状体、梁及びその製造方法、ブレード並び風力発電ユニット - Google Patents

Abstract

本願は棒状体、梁及びその製造方法、ブレードと風力発電ユニットを開示する。本願の実施例に係る梁は、横方向に配置された複数の棒状体群を含み、各棒状体群は、縦方向に積層されて配置された複数の棒状体を有し、棒状体は、自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含み、棒状体群における各棒状体の第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、棒状体群における各棒状体の第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群の隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間は、互いに嵌合又は当接される。本願の梁によれば、棒状体同士がコンパクトに配置され、樹脂の流れがよりスムーズになる。【選択図】図３

Description

[関連出願の相互引用]
本願は２０１９年１１月２２日に提出した「棒状体、梁及びその製造方法、ブレード並び風力発電ユニット」という名称の中国専利出願２０１９１１１５９０３９．７の優先権を主張する。当該出願の全ての内容は、引用により本明細書に組み込まれる。
本願は、風力発電分野に関し、具体的には、棒状体、梁及びその製造方法、ブレード並び風力発電ユニットに関する。

風力発電技術の絶えずの発展に伴い、運行の安定したより大きな電力を提供する風力発電ユニットが業界の発展傾向になっているが、高出力の風力発電ユニットは一方ではブレードをますます長くさせる。ブレードの長さの増加により、ブレードの構造設計に対し新たな要求が高まっている。

風力発電ブレードは、通常、上下２つのハウジングで外部輪郭を構成し、内部は梁－ウェブ構造を用いて耐荷され、梁は主な耐荷部品である。ブレードの長さが増加するにつれて、梁にかかる負荷も増加し、梁の耐荷能力に対する要求もますます高くなっている。板材は梁構造として力学性能に優れ、加工方法が簡単である利点を有し、板材を棒状体として使用すること及び補強構造部材を積層形成することは風力発電分野のブレード設計の重要な技術構想である。

しかしながら、従来の棒状体が積層されて形成された梁部材では、棒状体同士の配置が不適正であったり、棒状体の表面形状が不適正である問題があり、棒状体同士の配置がコンパクトにならず、樹脂が特定の位置で過度に集中され、梁の構造強度に影響を与え、又、棒状体の表面形状は、樹脂を充填する際に樹脂の流れに影響を与える。

本願は、梁の棒状体間の配列がコンパクトであり、かつ樹脂の流れをよりスムーズにさせる棒状体、梁及びその製造方法、ブレード並び風力発電ユニットを提供する。

第１の様態によると、本願の実施例は、ブレードに用いられる梁であって、横方向に配置された複数の棒状体群を含み、各棒状体群は、縦方向に積層されて配置された複数の棒状体を有し、棒状体は、自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含み、棒状体群における各棒状体の第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、棒状体群における各棒状体の第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群の隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間は、互いに嵌合又は当接される梁を提供する。

本願の実施例の一つの様態によると、隣接する棒状体群のうち、横方向に隣接する棒状体間に略砂時計状隙間が形成されている。

本願の実施例の一つの様態によると、隣接する棒状体群のうち、横方向に隣接する棒状体同士が対応して配置されている。

本願の実施例の一つの様態によると、第１の側面及び第２の側面と第１の曲面及び第２の曲面とが共に棒状体の断面を画定し、第１の曲面及び第２の曲面に対応する横断面の輪郭線は、それぞれ連続曲線である。

本願の実施例の一つの様態によると、棒状体の断面は、中心対称図形又は鏡像対称図形である。

本願の実施例の一つの様態によると、第１の側面及び第２の側面は、第１の曲面及び第２の曲面と鈍角で交差する。

本願の実施例の一つの様態によると、第１の曲面は、幅方向に突出端を有し、突出端は、厚さ方向において第１の側面に隣接し、第２の曲面は、幅方向において突出端を有し、突出端は、厚さ方向において第２の側面に隣接する。

本願の実施例の一つの様態によると、第１の側面及び第２の曲面は、それぞれ、棒状体の軸方向に延びる第１の凹溝及び第１の側溝を有し、第１の凹溝と第１の側溝は連通されている。

本願の実施例の一つの様態によると、第２の側面及び第１の曲面は、それぞれ、棒状体の軸方向に延びる第２の凹溝及び第２の側溝を有し、第２の凹溝と第２の側溝は連通されている。

本願の実施例の一つの様態によると、第１の側溝及び第２の側溝の厚さ方向の寸法は、いずれも棒状体の厚さの半分よりも大きい。

本願の実施例の一つの様態によると、棒状体の間に、繊維布であるガイド中間層が配置されている。

第２の様態によると、本願の実施例は、自身の軸方向に延在する棒状体であって、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含み、複数の棒状体の第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、複数の棒状体の第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成する棒状体を提供する。

第３の様態によると、本願の実施例は、梁の製造方法であって、自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含む複数の棒状体を提供するステップと、複数の棒状体が縦方向に沿って積層されて棒状体群で配置されると共に、複数の棒状体群が横方向に沿って配置されるように、棒状体を金型上に積層することで、棒状体群における各棒状体の第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、棒状体群における各棒状体の第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群の隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間を互いに嵌合又は当接させるステップと、棒状体群間の間隙及び棒状体群の縦方向に隣接する棒状体間に樹脂を供給するステップと、樹脂を硬化させて、棒状体を結合するステップと、を含む梁の製造方法を提供する。

第４の様態によると、本願の実施例は、上記のいずれかの実施形態の梁を含むブレードを提供する。

第５の様態によると、本願の実施例は、上記のいずれかの実施形態のブレードを備える風力発電ユニットを提供する。

本願の実施例の梁によれば、棒状体群における各棒状体の第1曲面が並列して第1曲面歯状構造を形成し、棒状体群における各棒状体の第２曲面が並列して第２曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群の隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間が互いに嵌合又は当接されることにより、棒状体間の配列をコンパクトにすることができ、樹脂が棒状体間に均一に分布し、過度に集中することがなく、梁の構造強度がより強く、かつ歯状構造が曲面であることにより樹脂充填時に樹脂の流通がよりスムーズになり、注入効率と注入品質を向上させ、棒状体間に空洞、気泡などの欠陥が発生することが回避される。

以下、添付図面を参照しながら、本願の実施例の特徴、利点及び技術的効果について説明する。図面では、実際の縮尺で描かれていない。
本願の実施例に係る梁の概略斜視構成図である。 本願の第１の実施例に係る梁の断面構造を示す模式図である。 本願の第１の実施例に係る梁の一部の断面構造を示す模式図である。 本願の第１の実施例に係る梁における棒状体の断面構造を示す模式図である。 本願の第２の実施例に係る梁における棒状体の断面構造を示す模式図である。 本願の第２の実施例に係る梁の部分断面構造を示す模式図である。 本発明の実施例に係る棒状体の概略斜視構成図である。 本願の第３の実施例に係る棒状体の断面構造を示す模式図である。 本発明の実施例に係る梁の製造方法を示すフローチャートである。 本願の実施例に係るブレードの概略斜視構成図である。 本願の実施例に係るブレードにおける領域Ａの概略斜視構成図である。 本願の実施例に係る風力発電ユニットの概略斜視構成図である。

以下、添付図面及び実施例を参照して、本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明及び添付図面は、本願の原理を例示的に説明するために使用されるものであり、本願の範囲を限定するものではない。即ち、本願は、記載された実施例に限定されるものではない。

以下、本願の各態様の特徴及び実施例を詳細に説明するが、本願の目的、技術的手段及び利点をより明確にするために、添付図面及び具体的な実施例を参照して、本願についてさらに詳細な説明を行う。なお、本明細書に記載された具体的な実施例は、単に本願を説明するように構成されており、本願を限定するように構成されていない。当業者にとって、本願は、これらの特定の詳細のいくつかを必要とせずに実施することができる。以下の実施例の説明は、単に本願の例を示すことによって本願に対するより良い理解を提供するためのものである。

以下の説明に現れる方位用語は、いずれも図に示される方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。なお、本明細書において、「装着」、「接続」とは、特に明示的に規定、限定されない限り、広義に解釈されるべきものであり、例えば、固定式であってもよいし、着脱式であってもよいし、一体的に連結されていてもよい。また、直接連結されていてもよいし、間接連結されていてもよい。本願における上記用語の具体的な意味は、当業者には、特定の状況に従って理解することができる。

本願をより良く理解するために、本願の実施例に係る棒状体、梁及びその製造方法、ブレード並び力発電ユニットについて、図１～図１２を参照して以下のように詳細に説明する。

図１、図２、図３を参照すると、図１は、本願の実施例に係る梁の概略斜視構成図であり、図２は、本願の第１の実施例に係る梁の概略断面構成図である。図３は、本願の第１の実施例に係る梁の部分断面構造を示す模式図である。

本願の実施例は、ブレードに用いられる梁、特に風力発電ユニットのブレードに用いられる梁を提供する。図１に示されるように、本願の実施例は、横方向Ｘ、縦方向Ｙ、及び長手方向Ｌを有するような概略的に長尺状の梁を提供する。図２及び図３に示すように、本願の実施例は、横方向Ｘに沿って配置された複数の棒状体群１０ａを含む。隣接する棒状体群１０ａの間には、微小間隙を有してもよいし、隣接する棒状体群１０ａの間に密に配置されていてもよい。各棒状体群１０ａは、縦方向Ｙに積層配置された複数の棒状体１００を有する。具体的には、複数の棒状体１００の軸線同士は、実質的に平行である。棒状体１００が積層されて配置される間に、操作誤差に起因して位置のわずかなずれが生じることで、棒状体１００の軸線が一定の許容誤差の範囲内で実質的に平行になることは理解されべきである。

ここで、棒状体１００は、例えば、引き抜き、注入、予備硬化などの技術によって形成された予備成形物であってもよい。棒状体１００は、好ましくは、引き抜き部材であってもよい。棒状体１００は、自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向配置された第１の側面１１０及び第２の側面１２０と、幅方向において対向配置された第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０とを有する。具体的には、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０の表面曲線は、放物線、対数曲線、正弦曲線、指数曲線、余弦曲線、又はこれらの曲線を組み合わせた曲線の一部であってもよい。棒状体群１０ａでは、隣接する棒状体１００の間で、隣接する第１の側面１１０及び第２の側面１２０が対応して配置され、選可能な実施例では、隣接する第１の側面１１０及び第２の側面１２０が当接される。

棒状体群１０ａ内の各棒状体１００の第１の曲面１３０が並列して第１の曲面歯状構造を形成する。第１の曲面歯状構造は、各歯形が縦方向Ｙに並列して配列され、かつ横方向Ｘに沿って湾曲して起伏して配置される。棒状体群１０ａ内の各棒状体１００の第２の曲面１４０が並列して第２の曲面歯状構造を形成する。第２の曲面歯状構造は、各歯形が縦方向Ｙに並列して配列され、かつ横方向Ｘに沿って湾曲して起伏して配置される。隣接する棒状体群１０ａの隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間は互いに嵌合している。即ち、第１の曲面歯状構造の突出位置が、第２の曲面歯状構造の凹部位置に対応して隙間を空けて嵌合され、これに対し、第２の曲面歯状構造の突出位置が、第１の曲面歯状構造の凹部位置に対応して隙間を空けて嵌合される。他の選択可能な実施例では、隣接する棒状体群１０ａの隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間が互いに当接される。具体的には、隣接する棒状体１０ａの第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造とは、例えば接触点を形成する特定の位置で互いに当接することができる。プロセス要件又はプロセス誤差に応じて、接触点の一部にわずかな隙間が形成されてもよいことは理解されるべきである。

本願の実施例に係る梁によれば、棒状体群１０ａにおける各棒状体１００の第１の曲面１３０が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、棒状体群１０ａにおける各棒状体１００の第２の曲面１４０が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群１０ａの隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間が互いに嵌合され又は当接されることにより、棒状体１００間の配列をコンパクトにすることができ、樹脂が棒状体１００間に均一に分布し、過度に集中することがなく、梁の構造安定性及び強度を強化し、梁の荷重を受ける能力を向上させ、さらに歯状構造が曲面であることにより、樹脂充填時に樹脂の流通がよりスムーズになり、注入効率と注入品質を向上させ、棒状体間に空洞、気泡などの欠陥が発生することが回避される。

いくつかの実施例において、隣接する棒状体群１０ａにおいて、横方向Ｘに隣接する棒状体１００の間に略砂時計型間隙が形成される。特に、図２及び図３を引き続き参照すると、略砂時計型間隙は、広い間隙位置から狭い間隙位置へと徐に移行し、当該狭い間隙位置からさらに別の広い間隙位置へと徐に移行する。略砂時計型間隙は、縦方向Ｙに対して傾斜していてもよい。さらに、このような略砂時計型間隙のうち、横方向Ｘにおける最も広い間隙位置は、縦方向Ｙに隣接する棒状体１００の間に位置することができる。第１の曲面歯状構造と隣接する第２の曲面歯状構造との間に形成された複数の砂時計型隙間は、順次接続されている。略砂時計型隙間はさらに樹脂の流通をよりスムーズにし、注入効率と注入品質を向上させ、棒状体の間に空洞、気泡などの欠陥が発生することが回避される。

いくつかの実施例において、図２及び図３を引き続き参照すると、隣接する棒状体群１０ａにおける横方向Ｘに隣接する棒状体１００同士は対応して配置されている。好ましい実施例では、隣接する棒状体群１０ａの間の棒状体１００は、縦方向Ｙにおいてそろっている。このように、複数の棒状体１００を梁状に配列する際に、棒状体１００の縦方向Ｙの位置を調整するための突起又はスペーサを別途に設けることなく、棒状体１００を平坦な表面上に配置することができる。さらに、棒状体群１０ａ内の棒状体１００は、横方向Ｘに整列して配置されている。このように複数の棒状体１００を梁状に配列する際に、棒状体１００を縦方向Ｙに簡単に積層することができ、生産効率を向上させることができる。当然のことながら、棒状体１００は、積層して配置する際に、操作誤差のために位置のわずかなずれが生じてしまい、棒状体１００は、一定の許容誤差の範囲内で実質的にはそろっている。

いくつかの実施例では、棒状体群１０ａにおける棒状体１００の表面の少なくとも一部は粗面であることが好ましく、具体的には、離型布、繊維布等の追加層を用いることにより、あるいは、ラッピング、切削、エッチング等の通常のプロセスを用いて粗面を形成することができる。

図４を併せて参照すると、本願の第１の実施例による梁における棒状体の断面構造の概略図が示されている。

いくつかの実施例において、図４を引き続き参照すると、棒状体１００の第１の側面１１０及び第２の側面１２０は、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０と共に棒状体１００の断面を画定し、第１の曲面１３０と第２の曲面１４０の対応横断面の輪郭線は、それぞれ連続曲線となっている。第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０は、幅方向及び厚み方向に湾曲した曲面である。樹脂を充填する際には、連続曲線により樹脂の流れがさらにスムーズになり、樹脂充填効率を向上させ、樹脂と棒状体１００との間に良好な接合が形成される。また、曲面は、例えばブレードの外皮形状により適合させ、外皮との間の隙間をより小さくし、外皮との間の樹脂使用量を低減することができる。

いくつかの実施例において、図４を引き続き参照すると、棒状体１００の断面は、中心対称図形である。このような棒状体１００は、梁に積層される際に、縦方向Ｙに沿って棒状体１００を順方向及び逆方向の何れかでも配置し、他の棒状体１００との相互係合に影響を与えることなく、棒状体１００を積層する工程の効率を向上させ、時間と人件費を削減することができる。他の選択可能な実施例において、棒状体１００の断面は、鏡像対称パターンであってもよく、曲面を設けることができ、かつ隣接する棒状体１００の曲面が嵌合又は当接することができればよい。

具体的には、棒状体１００の第１の曲面１３０は、幅方向に突出端を有し、突出端は、厚さ方向において第１の側面１１０に隣接している。さらに、棒状体１００の第２の曲面１４０は、幅方向に突出端を有し、突出端は、厚さ方向において第２の側面１２０に隣接している。棒状体１００の横断面は、略平行四辺形状である。このように横方向Ｘに隣接する棒状体１００間の隙間の延在方向が横方向Ｘに対して傾斜していることにより、樹脂と棒状体１００との接着面積を増加させ、接着強度を増加させて、梁の強度を増加させることができる。

いくつかの実施例において、図４を引き続き参照すると、棒状体１００の第１の側面１１０及び第２の側面１２０は、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０の両方と鈍角で交差する。鋭角構造に起因する応力集中や鋭角構造が荷重を受けた際に発生しやすいクラックを回避して、棒状体１００及び梁の強度を向上させることができる。また、第１の側面１１０及び第２の曲面１４０、又は第２の側面１２０及び第１の曲面１３０上に、離型布又は、棒状体１００の表面を粗面化する他の剥離層を配置することがより容易であり、離型布や他の剥離層の除去が困難になることを回避することができる。

図５及び図６を参照すると、図５は、本願の第２の実施例に係る梁における棒状体の断面構造を示模式図であり、図６は、本願の第２の実施例に係る梁の一部の断面構造を示す模式図である。

いくつかの実施例において、第１の側面１１０及び第２の曲面１４０は、それぞれ、棒状体１００の軸方向に延びる第１の凹溝１１１及び第１の側溝１４１を有する。第１の凹溝１１１は、第１の側面１１０から棒状体１００内に向かって凹設され、その深さは略均一である。第１の凹溝１１１及び第１の側溝１４１の深さは、５０μｍ～５００μｍとすることができる。第１の側溝１４１は、第２の曲面１４０から棒状体１００内に向かって凹設されており、その深さは略均一である。第１の凹溝１１１と第１の側溝１４１とは連通されている。第１の凹溝１１１の溝底面と第１の側溝１４１の溝底面とは鈍角で交差しており、第１の凹溝１１１の溝底面は第１の側面１１０と略平行に設けられている。第１の凹溝１１１の溝底面及び第１の側溝１４１の溝底面は粗面であってもよい。

いくつかの実施例において、図５及び図６を引き続き参照すると、第２の側面１２０及び第１の曲面１３０は、それぞれ、棒状体１００の軸方向に延在する第２の凹溝１２１及び第２の側溝１３１を有する。第２の凹溝１２１は、第２の側面１２０から棒状体１００内に向かって凹設され、その深さは略均一である。第２の凹溝１２１及び第２の側溝１３１の深さは、５０μｍ～５００μｍとすることができる。第２の側溝１３１は、第１の曲面１３０から棒状体１００内に向かって凹設されており、その深さは略均一である。第２の凹溝１２１と第２の側溝１３１とは連通されている。第２の凹溝１２１の溝底面と第２の側溝１３１の溝底面とは鈍角で交差しており、第２の凹溝１２１の溝底面は第２の側面１２０と略平行に設けられている。第２の凹溝１２１の溝底面及び第２の側溝１３１の溝底面は粗面であってもよい。粗面は、当接された粗面の間における樹脂のより良好な流動及び充填を可能にする。

いくつかの実施例において、図５及び図６を引き続き参照すると、第１の側溝１４１及び第２の側溝１３１の厚さ方向の寸法は、いずれも、棒状体１００の厚さの半分よりも大きい。即ち、第１の側溝１４１における第１の凹溝１１１から離れた溝壁は、第１の側面１１０よりも第２の側面１２０に近い位置にある。これに対応して、第２の側溝１３１における第２の凹溝１２１から離れた溝壁は第２の側面１２０よりも第１の側面１１０に近い位置にある。このように、横方向Ｘに隣接する棒状体１００の間で隣接する第１の側溝１４１と第２の側溝１３１とが縦方向Ｙに重なっていることにより、隣接する棒状体１００は、樹脂を充填するのに十分な隙間を残して、さらに近づくことができ、さらに、棒状体１００をより密接に設置することができ、梁の強度を増すことができる。

いくつかの実施例において、第１の側面１１０及び第２の側面１２０は、実質的に平面である。他の実施例において、第１の側面１１０及び第２の側面１２０は曲面であり、ブレードの曲面輪郭によりよく適合することができる。

いくつかの実施例において、棒状体１００の間には、２次元織物繊維布のような繊維布であるガイド中間層が配置されている。いくつかの選択可能な実施例において、ガイド中間層は、棒状体群１０ａの間に配置されている。これに対応して、棒状体群１０ａ内の隣接する棒状体１００同士は、互いに当接される。他の選択可能な実施例において、ガイド中間層は、棒状体１００の第１の側面１１０、第２の曲面１４０、第２の側面１２０、及び第１の曲面１３０を取り囲んでいる。これに対応して、棒状体群１０ａ内の隣接する棒状体１００の間にもガイド中間層が存在する。ガイド中間層は、樹脂が棒状体１００の間で均一かつ良好に浸潤するのを促進し、棒状体１００の間に樹脂が浸透しないリスクを低減することができる。ガイド中間層は、織物シート状部材であってもよい。具体的には、ガイド中間層は２次元織物繊維布であり、ガイド中間層の坪量は１００～１２００ｋｇ／ｍ^２であり、ガイド中間層の織り方は０°／９０°織り又は±４５°織りとすることができる。

いくつかの実施例において、棒状体１００は、横方向Ｘに沿って平面的又は曲面的に配列される。棒状体１００は、ブレードの輪郭に沿って横方向において配列される。棒状体１００が曲面状に配列されている実施例では、隙間の両側の面が曲面となっているため、隣接する棒状体群１０ａにおける隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間が互いに嵌合して略砂時計型隙間を形成し、略砂時計型隙間は、最も幅の狭い箇所を自己調節することにより適応することができることにより、隙間に閉空間が形成されず、隙間内での樹脂の流動に影響を与えることもなく、樹脂の注入不良を回避することができる。

図７を併せて参照すると、本願の実施例に係る棒状体の概略的な斜視構造図が示されている。

本願の実施例は、棒状体１００を提供しており、当該棒状体１００は、自身の軸方向に延在し、厚さ方向に対向して配置された第１の側面１１０及び第２の側面１２０と、幅方向に対向して配置された第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０とを有し、複数の棒状体１００の第１の曲面１３０が並列して第１の曲面歯状構造を形成することができ、複数の棒状体１００の第２の曲面１４０が並列して第２の曲面歯状構造を形成することができる。具体的には、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０により、縦方向Ｙに積層されて配置された複数の棒状体１００が両側に曲面状の歯状構造を形成し、又、横方向Ｘに隣接する棒状体１００同士を嵌め合わせて略砂時計型隙間を形成する。棒状体１００は、高強度繊維構造体であってもよい。棒状体１００は、長尺状の板材であってもよく、図７には、棒状体１００の長手方向の一部のみが模式的に示されている。棒状体１００の幅は５０ｍｍ～２５０ｍｍであってもよく、厚さは２ｍｍ～１５ｍｍであってもよい。

具体的には、棒状体１００の第１の側面１１０及び第２の側面１２０と、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０とは、共に棒状体１００の断面を画定し、第１の曲面１３０と第２の曲面１４０の対応横断面の輪郭線は、それぞれ連続曲線となっている。棒状体１００の断面は、中心対称図形である。棒状体１００の第１の曲面１３０は、幅方向に突出端を有し、突出端は、第１の側面１１０に厚さ方向に隣接している。棒状体１００の第２の曲面１４０は、幅方向に突出端を有し、突出端は、厚さ方向において第２の側面１２０に隣接している。棒状体１００の横断面は、略平行四辺形状である。棒状体１００の第１の側面１１０及び第２の側面１２０は、第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０と鈍角で交差する。

また、第１の側面１１０及び第２の曲面１４０には、棒状体１００の軸方向に延びる第１の凹溝１１１及び第１の側溝１４１がそれぞれ形成されている。いくつかの実施例において、第２の側面１２０及び第１の曲面１３０には、棒状体１００の軸方向に延びる第２の凹溝１２１及び第２の側溝１３１がそれぞれ形成されている。

図８を参照すると、本願の第３の実施例に係る棒状体の断面構造の概略図が示されている。

いくつかの実施例において、第１の凹溝１１１及び第１の側溝１４１の溝底面は、少なくとも、一部が第１の剥離層２１０を覆う。第１の剥離層２１０は、長尺状であり、一方の面が第１の凹溝１１１の溝底面及び第１の側溝１４１の溝底面に貼り付けられている。第１の剥離層２１０は、離型布であってもよく、即ち、棒状体１００の引き抜き成形時に棒状体１００の第１の側面１１０の一部及び第２の曲面１４０の一部に剥離可能に形成され、第１の剥離層２１０を剥離すると、第１の凹溝１１１及び第１の側溝１４１が露出される。

いくつかの実施例において、第２の凹溝１２１及び第２の側溝１３１の溝底面は、少なくとも、一部が第２の剥離層２２０を覆う。第２の剥離層２２０は、長尺状であり、一方の面が第２の凹溝１２１の溝底面及び第２の側溝１３１の溝底面に貼り付けられている。第２の剥離層２２０は、離型布であってもよく、棒状体１００の引き抜き成形時に棒状体１００の第２の側面１２０の一部及び第１の曲面１３０の一部に剥離可能に形成され、第２の剥離層２２０を剥離すると、第２の凹溝１２１及び第２の側溝１３１が露出される。

図９を参照すると、本願の実施例に係る梁の製造方法のフローチャートが示されている。

本願の実施例は、以下のステップを含む梁の製造方法を提供する。

Ｓ１１０において、長手方向Ｌに延在し、縦方向Ｙにおいて対向して配置された第１の側面１１０及び第２の側面１２０と、横方向Ｘにおいて対向して配置された第１の曲面１３０及び第２の曲面１４０とを含む棒状体１００を提供する。

いくつかの実施例において、棒状体１００の断面は、中心対称図形である。

Ｓ１２０において、複数の棒状体１００が縦方向Ｙに沿って積層されて棒状体群１０ａで配置されると共に、複数の棒状体群１０ａが横方向Ｘに沿って配置されるように、棒状体１００を金型上に積層することで、棒状体群１０ａにおける各棒状体１００の第１の曲面１３０が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、棒状体群１０ａにおける各棒状体１００の第２の曲面１４０が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する棒状体群１０ａの隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間を、互いに嵌合又は当接させる。

Ｓ１３０において、棒状体群１０ａ間の隙間、及び棒状体群１０ａの縦方向Ｙに隣接する棒状体１００間に樹脂を供給する。

Ｓ１４０において、樹脂を硬化させて棒状体１００を結合させる。

具体的には、棒状体１００を気密性被覆体と金型との間に積層して、棒状体１００を囲む注入空間を形成し、気密性被覆体に１つ以上の注入口及び真空吸引口を配置し、真空吸引用のポンプは、真空吸引口を介して注入空間を真空化する。樹脂は注入口を通って真空状態の注入空間に入り、その間にポンプを継続して作動させ、樹脂を棒状体群１０ａ間の隙間及び棒状体群１０ａ内の棒状体１００間の接合面に充填する。その後、樹脂は、金型を加熱することによって硬化されて、棒状体１００を結合させることができる。

本願の実施例の梁の製造方法によれば、棒状体１００が第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造とを有するように配列され、隣接する棒状体群１０ａの隣接する第１の曲面歯状構造と第２の曲面歯状構造との間が互いに嵌合することにより、形成される梁構造の強度がより強く、かつ歯状構造が曲面であり、樹脂を充填する際に、樹脂は迅速かつスムーズに流動することができ、間隙内に均一に分布し、過度に集中されない。

図１０及び図１１を参照すると、図１０には、本願の実施例に係るブレードの概略斜視構成図が示されており、図１１には、本願の実施例に係るブレードにおける領域Ａの概略斜視構成図が示されている。

本願の実施例は、ハウジング１１及びウェブ１２を含むブレード１０を提供する。ウェブ１２は、ハウジング１１内に配置され、ハウジング１１に接続される。ブレード１０はさらに、上述の実施例のいずれかに係る梁１３を含む。梁１３は、ハウジング１１に接続されたウェブ１２の両端に位置し、ブレード１０の長さ方向に延びている。本願の実施例によって提供されるブレード１０は、上述の実施例のいずれかに係る梁１３を含むことで、ブレード１０の構造安定性が高く、かつ強度が高く、荷重に耐える能力がより強い。

図１２を参照すると、図１２には、本願の実施例に係る風力発電ユニットの概略斜視構成図が示されている。

本願の実施例は風力発電ユニットを提供し、本願の実施例が提供する風力発電ユニットは、主に、タワー４、発電機室３、発電機２及びブレードホイール１を含み、発電機室３はタワー４の先端に設置され、発電機２は、発電機室３に設けられる。もちろん、発電機２は、発電機室３の内部に設けられていてもよいし、発電機室３の外部に設けられていてもよい。ブレードホイール１はハブ２０を含み、発電機２はハブ２０に接続され、発電機室３のベースに固定される。本願の実施例によって提供される風力発電ユニットは、上記の実施例のいずれかによるブレード１０を含む。２つ以上のブレード１０は、それぞれハブ２０に接続されており、ブレード１０は風荷重によってハブ２０を回転させ、発電機２の発電を実現する。本願の実施例が提供する風力発電ユニットは上述のいずれかの実施例に係るブレード１０を含み、ブレード１０の構造安定性が高く、かつ強度が高く、これにより風力発電ユニットがより安定して確実に連続運転することができる。

本願の上述の実施例によれば、これらの実施例は、すべての詳細を詳述するものではなく、本発明が単に記載された特定の実施例に限定されるものでもない。以上の説明から明らかなように、多くの修正及び変更が可能である。本明細書は、本願の原理及び実際の適用をより良く説明するために、これらの実施例を選択して具体的に説明する。したがって、当業者は、本願及びそれに基づく修正の使用を十分に利用することができる。本願は、特許請求の範囲及びそのすべての範囲及び均等物のみによって限定される。

以上、好適な実施例を挙げて本願を説明したが、本願は上記実施例に限定されるものではなく、本願の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能であり、その中の構成要素を均等のものに置き換えることができる。特に、各実施例に記載された技術的特徴は、構造上の矛盾がない限り、任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる全ての技術案を含む。

１ブレードホイール、２発電機、３発電機室、４タワー、
１０ブレード、１１ハウジング、１２ウェブ、１３梁、２０ハブ、
１００棒状体、１００a棒状体群
１１０第１の側面、１１１第１の凹溝、
１２０第２の側面、１２１第２の凹溝、
１３０第１の曲面、１３１第２の側溝、
１４０第２の曲面、１４１第１の側溝、
２１０第１の剥離層、２２０第２の剥離層、
Ｘ－横方向、Ｙ－縦方向、Ｌ－長手方向。

Claims (15)

1. ブレードに用いられる梁であって、
   横方向に配置された複数の棒状体群を含み、
   各棒状体群は、縦方向に積層されて配置された複数の棒状体を有し、
   前記棒状体は、自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含み、
   前記棒状体群における各前記棒状体の前記第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、前記棒状体群における各前記棒状体の前記第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する前記棒状体群の隣接する前記第１の曲面歯状構造と前記第２の曲面歯状構造との間は、互いに嵌合又は当接される梁。
2. 隣接する前記棒状体群のうち、前記横方向に隣接する前記棒状体間に略砂時計状隙間が形成されている請求項１に記載の梁。
3. 隣接する前記棒状体群のうち、前記横方向に隣接する前記棒状体同士が対応して配置されている請求項１に記載の梁。
4. 前記第１の側面及び前記第２の側面と前記第１の曲面及び前記第２の曲面とが共に前記棒状体の断面を画定し、前記第１の曲面及び前記第２の曲面に対応する前記横断面の輪郭線は、それぞれ連続曲線である請求項１に記載の梁。
5. 前記棒状体の前記断面は、中心対称図形又は鏡像対称図形である請求項４に記載の梁。
6. 前記第１の側面及び前記第２の側面は、前記第１の曲面及び前記第２の曲面と鈍角で交差する請求項１に記載の梁。
7. 前記第１の曲面は、幅方向に突出端を有し、前記突出端は、厚さ方向において前記第１の側面に隣接し、前記第２の曲面は、幅方向において突出端を有し、前記突出端は、厚さ方向において前記第２の側面に隣接する請求項１に記載の梁。
8. 前記第１の側面及び前記第２の曲面は、それぞれ、前記棒状体の軸方向に延びる第１の凹溝及び第１の側溝を有し、前記第１の凹溝と前記第１の側溝は連通されている請求項７に記載の梁。
9. 前記第２の側面及び前記第１の曲面は、それぞれ、前記棒状体の軸方向に延びる第２の凹溝及び第２の側溝を有し、前記第２の凹溝と前記第２の側溝は連通されている請求項８に記載の梁。
10. 前記第１の側溝及び前記第２の側溝の厚さ方向の寸法は、いずれも前記棒状体の厚さの半分よりも大きい請求項９に記載の梁。
11. 前記棒状体の間に、繊維布であるガイド中間層が配置されている請求項１に記載の梁。
12. 自身の軸方向に延在する棒状体であって、
    厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含み、
    複数の前記棒状体の前記第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、複数の前記棒状体の前記第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成する棒状体。
13. 自身の軸方向に延在し、厚さ方向において対向して配置された第１の側面及び第２の側面と、幅方向において対向して配置された第１の曲面及び第２の曲面とを含む複数の棒状体を提供するステップと、
    複数の前記棒状体が縦方向に沿って積層されて前記棒状体群で配置されると共に、複数の前記棒状体群が横方向に沿って配置されるように、前記棒状体を金型上に積層することで、前記棒状体群における各前記棒状体の前記第１の曲面が並列して第１の曲面歯状構造を形成し、前記棒状体群における各前記棒状体の前記第２の曲面が並列して第２の曲面歯状構造を形成し、隣接する前記棒状体群の隣接する前記第１の曲面歯状構造と前記第２の曲面歯状構造との間を互いに嵌合又は当接させるステップと、
    前記棒状体群間の間隙及び前記棒状体群の前記縦方向に隣接する前記棒状体間に樹脂を供給するステップと、
    前記樹脂を硬化させて、前記棒状体を結合するステップと、
    を含む梁の製造方法。
14. 請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の梁を含むブレード。
15. 請求項１４に記載のブレードを備える風力発電ユニット。
    
    
    

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