JP3242147U

JP3242147U - 洋上風力発電基礎用防氷装置及び洋上風力発電基礎

Info

Publication number: JP3242147U
Application number: JP2023001039U
Authority: JP
Inventors: 子良 ▲張▼
Original assignee: 中国長江三峡集団有限公司
Priority date: 2023-02-22
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2033-03-31
Also published as: CN219388071U

Abstract

【課題】洋上風力発電の技術分野における、洋上風力発電基礎用防氷装置及び洋上風力発電基礎を提供する。【解決手段】防氷装置は円錐体構造１及び円錐体構造に配置される砕氷構造を含み、砕氷構造は形状及び／又はサイズの異なる複数のストリップ状砕氷板２であって、円錐体構造の周方向に沿って円錐体構造の外周壁に間隔をあけて配置されるストリップ状砕氷板と、円錐体構造の外周壁の周りに固定され、複数のストリップ状砕氷板の間に接続され、外周面が、中央が外側へ凸となる円錐面構造として構成される環状砕氷板３と、を含む。海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を効果的に弱化し、同時に装置の異なる位置における海氷の破壊過程と破壊周期を変更させ、構造の強制振動を効果的に回避する。【選択図】図１

Description

本考案は洋上風力発電の技術分野に関し、具体的には洋上風力発電基礎用防氷装置及び洋上風力発電基礎に関する。

洋上風力エネルギーは広く分布されるクリーンエネルギーであって、洋上風力発電の発展はエネルギー構造のモデルチェンジを効果的に促進し、経済のクリーンかつ持続可能な発展を実現することができる。しかし、一部の海域において、冬の海水には異なる程度の氷結が出現し、海氷は風力発電基礎の前で押出、座屈、切断、湾曲等の破壊形式が発生し、それにより引き起こされる氷荷重は、風力タービン基礎と風力タービンに対する氷由来の振動の原因となり、風力タービン基礎の構造的性能と風力タービンの安全運転に悪影響を与えるため、洋上風力発電基礎に対して効果的な防氷装置をデザインする必要がある。

現在、洋上風力発電分野でよく用いられる防氷装置は、風力タービン基礎の潮差範囲内に円錐体構造を装着し、海氷と円錐体が相互作用する際に、海氷の破壊モードを押圧破壊から曲げ破壊のモードに変換し、海氷の曲げ強度がその圧縮強度より小さいため、円錐体構造は海氷が基礎構造に作用する負荷を低減することができる。しかし、モニタリングによると、海氷の曲げ破壊時にも氷由来の振動が発生し、円錐体構造に作用して風力発電基礎に悪影響を与えているが、その原因はおもに、海氷の曲げ破壊時に、それぞれの破壊過程が互いに似ているため、曲げ破壊モードにおける氷荷重の周期と風力タービン基礎の固有周期に接近し、それにより風力タービン基礎の強制振動を引き起こし、洋上風力発電基礎の防氷能力を低下させたためである。

そのため、本考案が解決しようとする技術的課題は、従来の技術における洋上風力発電基礎の防氷装置が海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を減少できなく、且つ曲げ破壊時のそれぞれの破壊過程が互いに似ているため、氷荷重の周期と風力タービン基礎の固有周期に接近し、風力タービン基礎の強制振動を引き起こしやすい欠点を補うことであり、さらに海氷の曲げ破壊が引き起こす荷重を効果的に低下させ、風力タービン基礎構造の強制振動を回避し、洋上風力発電基礎の防氷能力を向上できる防氷装置及び洋上風力発電基礎を提供する。

まず、本考案にて提供される洋上風力発電基礎用防氷装置は、円錐体構造と、前記円錐体構造に設けられる砕氷構造と、を含み、前記砕氷構造は、ストリップ状砕氷板と環状砕氷板と、を含み、前記ストリップ状砕氷板は、形状及び／又はサイズの異なる複数のストリップ状砕氷板を含み、複数の前記ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って前記円錐体構造の外周壁に間隔をあけて配置され、前記環状砕氷板は前記円錐体構造の外周壁を取り囲んで固定され、且つ複数の前記ストリップ状砕氷板の間に接続され、前記環状砕氷板の外周面は、中央が外側へ凸となる円錐面構造として構成される。

選択可能に、前記砕氷構造は、形状及び／又はサイズの異なる複数の第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板と、を含み、第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板はそれぞれ複数あり、複数の前記第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って前記円錐体構造の外周壁に千鳥状に配置され、前記環状砕氷板は複数の前記第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板との間に接続される。

選択可能に、複数の前記ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って均一に間隔をあけて配置される。

選択可能に、前記環状砕氷板の断面はＶ字状または三角形状を呈する。

選択可能に、前記円錐体構造は上部円錐体と下部円錐体と、を含み、前記上部円錐体と下部円錐体は、大口径端と小口径端をそれぞれ有し、前記上部円錐体と下部円錐体の大口径端は、突き合わせて係合し、前記上部円錐体と下部円錐体には、一つの前記環状砕氷板と複数の前記第１ストリップ状砕氷板及び第２ストリップ状砕氷板がそれぞれ設けられる。

選択可能に、前記上部円錐体の高さをＨ₁、下部円錐体の高さをＨ₂に設定し、前記上部円錐体に位置する第１ストリップ状砕氷板の高さをＨ₃、前記下部円錐体に位置する第１ストリップ状砕氷板の高さをＨ₄に設定し、ここで、Ｈ₃＝Ｈ₁、Ｈ₄＝Ｈ₂であり、前記上部円錐体に位置する第２ストリップ状砕氷板の高さをＨ₅、前記下部円錐体に位置する第２ストリップ状砕氷板の高さをＨ₆に設定し、ここで、Ｈ₅＜Ｈ₁、Ｈ₆＜Ｈ₂である。

選択可能に、前記第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板の両方は、いずれも上部円錐体又は下部円錐体の小口径端の縁位置から大口径端に近い方向に延在する。

選択可能に、前記上部円錐体と下部円錐体の大口径端が突合せ接続する位置が所在する面を基準面とすると、上部円錐体に位置する環状砕氷板と前記基準面との距離がｈ₁であって、ここで、ｈ₁＝２／３Ｈ₁であり、下部円錐体に位置する環状砕氷板と前記基準面との距離がｈ₂であって、ここで、ｈ₂＝２／３Ｈ₂である。

選択可能に、Ｈ₅＝０．８Ｈ₁、Ｈ₆＝０．８Ｈ₂である。

選択可能に、Ｈ₁＞Ｈ₂である。

選択可能に、前記上部円錐体の円錐角と下部円錐体の円錐角は同じであり、且つ前記上部円錐体の円錐角と下部円錐体の円錐角はαに設定し、前記第１ストリップ状砕氷板の傾斜角をβ₁に設定し、ここで、α＜β₁＜α＋５°であり、前記第２ストリップ状砕氷板の傾斜角をβ₂に設定し、ここで、β₂＜β₁、且つβ₁－β₂＜５°である。

次に、本考案は、更に風力タービン基礎と前記風力タービン基礎に固定して配置される前記防氷装置を含む洋上風力発電基礎を提供する。

選択可能に、前記風力タービン基礎は円筒状を呈し、防氷装置の円錐体構造は、前記風力タービン基礎に外装されて固定され、前記円錐体構造と風力タービン基礎との間にグラウトギャップがあらかじめ残され、前記グラウトギャップの上下両端が環状プレスプレートによってそれぞれ密閉される。

選択可能に、前記風力タービン基礎の直径をＤ、前記ストリップ状砕氷板の厚さをＷに設定し、ここで、Ｗ＞０．００１Ｄである。

本考案は、以下の利点を有する。
本考案が提供する防氷装置は、円錐体構造の外側に取る付けられる複数の形状及び／又はサイズの砕氷板を利用して、海氷と円錐体構造とが作用して曲げ破壊が発生する際に、砕氷板が海氷に受動的な作用力を印加して、海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を低減することができる。また、異なる形状及び／又はサイズの砕氷板は海氷の曲げ破壊時に不均一な力を発生させ、曲げ破壊時の海氷のそれぞれの破壊過程が異なり、砕氷装置の異なる位置における海氷の破壊過程と破壊周期を変更させて、風力タービン基礎構造の強制振動を効果的に回避し、洋上風力発電基礎の防氷能力を向上させる。故に、従来の技術における洋上風力発電基礎の防氷装置が海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を減少できなく、且つ曲げ破壊時のそれぞれの破壊過程が互いに似ているため、氷荷重の周期と風力タービン基礎の固有周期に接近し、風力タービン基礎の強制振動を引き起こしやすい欠点を効果的に補うことができる。

本考案の実施形態又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施するための形態又は従来技術を説明する際に参照に用いる図面を簡単に紹介し、明らかに、下記説明における添付図面は本考案の一部の実施形態であって、当業者にとっては、創造的労働を費やさずに、これらの図に基づいて他の図を得ることもできる。

実施形態における洋上風力発電基礎の正面図である。実施形態における洋上風力発電基礎の斜視図である。実施形態における洋上風力発電基礎の上面図である。

以下に図面を結合して本考案の技術的解決手段を明瞭、完全に記述し、明らかに、記述される実施形態は本考案の一部の実施形態であり、全ての実施形態ではない。本考案における実施形態に基づき、当業者が創造的な労力を行わずに得られた全ての他の実施形態は、いずれも本考案の保護範囲に属する。

本考案の記述において、説明すべきものとして、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」などが指示する方位又は、位置関係は図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、単に本考案を記述し且つ記述を簡略化するためのものであり、指す装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造及び操作しなければならないことを指示又は示唆するものではないため、本考案に対する制限として理解できない。また、用語「第１」、「第２」、「第３」は、目的を記述するためだけに用いられ、相対的な重要性を指示又は示唆するものとして理解できない。

本考案の記述において、説明すべきものとして、特に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「接続」、「連結」は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、着脱可能な接続であってもよく、又は一体的に接続されてもよく、機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよく、直接接続してもよく、中間媒体を介して間接的に接続してもよく、２つの素子内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況によって上記用語の本考案における具体的な意味を理解することができる。

また、以下に記述する本考案の異なる実施形態に係る技術的特徴は互いに矛盾しない限り、互いに結合することができる。

［実施例１］
図１から図３に示されるように、本実施例は洋上風力発電基礎用防氷装置を提供し、前記防氷装置は円錐体構造１及び前記円錐体構造１に配置される砕氷構造を含み、砕氷構造は前記円錐体構造１の外壁に配置され、洋上風力発電基礎を突き当たる海氷を破砕するために用いられる。

具体的には、前記砕氷構造はストリップ状砕氷板２と環状砕氷板３を含み、前記ストリップ状砕氷板２は形状及び／又はサイズの異なる複数のストリップ状砕氷板２を含み、複数の前記ストリップ状砕氷板２は、前記円錐体構造１の周方向に沿って前記円錐体構造１の外周壁に間隔をあけて配置される。指摘しておきたいのは、複数の前記ストリップ状砕氷板２には少なくとも二種の形状及び／又はサイズの異なる複数のストリップ状砕氷板２が含まれ、即ち、少なくとも２種の仕様を有するストリップ状砕氷板２が含まれる。前記環状砕氷板３は円錐体構造１の外周壁を取り囲んで固定され、且つ複数の前記ストリップ状砕氷板２の間に接続され、前記環状砕氷板３の外周面は、中央が外側へ凸となるＶ字状円錐面構造として構成される。

上記考案において、円錐体構造１の外側に取る付けられる複数の形状及び／又はサイズの砕氷板により、海氷は円錐体構造１と作用して曲げ破壊が発生する際に、砕氷板が海氷に受動的な作用力を印加し、海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を低減することができる。また、異なる形状及び／又はサイズの砕氷板により海氷は曲げ破壊時に不均一な力を受け、その結果、曲げ破壊時に海氷の各破壊過程が互いに異なるようになり、砕氷装置の異なる位置における海氷の破壊過程と破壊周期を変更させ、風力タービン基礎４構造の強制振動を効果的に回避し、洋上風力発電基礎の防氷能力を向上させる。故に、従来の技術における洋上風力発電基礎の防氷装置が海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を減少できず、且つ曲げ破壊時のそれぞれの破壊過程が互いに似ているため、氷荷重の周期が風力タービン基礎４の固有周期に接近し、風力タービン基礎４の強制振動を引き起こしやすい欠点を効果的に解決することができる。

上記実施例において、砕氷構造は複数の形状及び／又はサイズのストリップ状砕氷板２を採用するだけでなく、円錐体構造１の外周に環状砕氷板３をさらに配置し、環状砕氷板３を配置することで、前記ストリップ状砕氷板２を補強する役割を果たす一方、環状砕氷板３の外周面に中央が外側へ凸となる円錐面構造として構成されたデザインは海氷の曲げ破壊過程を変更させ、砕氷装置の砕氷能力を更に向上することができる。

いくつか実施形態において、前記環状砕氷板３の断面はＶ字状を呈しており、前記Ｖ字状の環状砕氷板３の両端は前記円錐体構造１に固定される。また、他のいくつか実施形態において、前記環状砕氷板３の断面は三角形状を呈しており、前記環状砕氷板３の内側面は前記円錐体構造１の外周壁に密着して固定される。

いくつか実施形態において、前記ストリップ状砕氷板２は形状及び／又はサイズの異なる複数の第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２を含み、本実施例における前記ストリップ状砕氷板２は２種の仕様の砕氷板が採用されると理解されてもよい。もちろん、別の代替実施形態では、前記ストリップ状砕氷板２は３種、４種、５種など複数の仕様の砕氷板を採用してもよく、本実施例において、これは限定されない。第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２はそれぞれ複数あり、複数の前記第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２は、前記円錐体構造１の周方向に沿って前記円錐体構造１の外周壁に千鳥状に配置される。前記環状砕氷板３は複数の前記第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２との間に接続される。

本実施例では、第２ストリップ状砕氷板２２の長さは第１ストリップ状砕氷板２１の長さより短い。好ましくは、前記第１ストリップ状砕氷板２１の高さは円錐体構造１の高さと同一に維持し、前記第２ストリップ状砕氷板２２の高さは円錐体構造１の高さより小さい。

一部の好ましい実施形態において、複数の前記ストリップ状砕氷板２は前記円錐体構造１の周方向に沿って均一に間隔をあけて配置される。第１ストリップ状砕氷板２１の数は第２ストリップ状砕氷板２２の数と同じであり、且つ前記円錐体構造１の外周に均一な間隔をあけて千鳥状に配置される。

いくつか実施形態において、第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２及び環状砕氷板３はそれぞれ溶接の方式で円錐体構造１に接続されてもよく、接続方式は簡単かつ便利で、固定効果は強固且つ安定的である。

本実施例では、ストリップ状砕氷板２と環状砕氷板３は構造が簡単で、加工しやすい。同時に、ストリップ状砕氷板２及び環状砕氷板３は溶接の方式で円錐体構造１に接続され、接続方式は簡単かつ便利で、環状砕氷板３が存在することでさらにストリップ状砕氷板２の構造強度を効果的に強化することができる。

いくつか実施形態において、前記円錐体構造１は上部円錐体１１と下部円錐体１２とを含み、前記上部円錐体１１と下部円錐体１２はそれぞれ大口径端と小口径端とを有する。前記上部円錐体１１は下部円錐体１２の大口径端に突き合わせて係合する。前記上部円錐体１１上に一つの前記環状砕氷板３と複数の前記第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２が配置され、前記下部円錐体１２には一つの前記環状砕氷板３と複数の前記第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２が配置される。もちろん、他の変形実施形態において、上部円錐体１１と下部円錐体１２うえにはそれぞれ二つ以上の環状砕氷板３が配置されてもよい。

指摘しておきたいのは、実際の応用において、実際状況に応じて第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２と環状砕氷板３の数を設定することができる。

本実施例では、洋上風力発電基礎の防氷円錐体構造１に２種類の形状のストリップ状砕氷板２と一種の環状砕氷板３を取る付けることで、海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を弱化し、同時に装置の異なる位置における海氷の破壊過程と破壊周期を変更させて、構造の強制振動を効果的に回避し、洋上風力発電基礎の防氷能力を向上させる。

選択可能に、前記上部円錐体１１の高さをＨ₁に設定し、下部円錐体１２の高さをＨ₂に設定する。本実施例では、上部円錐体１１の高さＨ₁と下部円錐体１２の高さＨ₂は、
Ｈ₁＝ＷＨＡＴ＋０．１Ｂ＋△Ｈ
Ｈ₂＝ＷＬＡＴ－０．９Ｂ－△Ｈ
により決定される。上記式において、ＷＨＡＴとＷＬＡＴはそれぞれ冬の天文潮位の最高潮位と最低潮位である。Ｂは氷の厚さである。△Ｈは施工及び測定誤差である。

いくつか実施形態において、Ｈ₁＞Ｈ₂である。即ち、上部円錐体１１の高さは下部円錐体１２の高さより大きい。

さらに、前記上部円錐体１１上の位置する第１ストリップ状砕氷板２１の高さをＨ₃に設定し、ここでＨ₃＝Ｈ₁であって、前記下部円錐体１２上に位置する第１ストリップ状砕氷板２１の高さをＨ₄に設定し、ここでＨ₄＝Ｈ₂である。前記上部円錐体１１上に位置する第２ストリップ状砕氷板２２の高さをＨ₅に設定し、ここでＨ₅＜Ｈ₁であって、前記下部円錐体１２上に位置する第２ストリップ状砕氷板２２の高さをＨ₆に設定し、ここでＨ₆＜Ｈ₂である。第２ストリップ状砕氷板２２の長さが第１ストリップ状砕氷板２１より短いことを理解されてもよい。好ましくは、Ｈ₅＝０．８Ｈ₁、Ｈ₆＝０．８Ｈ₂である。

選択可能に、前記第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２の両方は、いずれも上部円錐体１１又は下部円錐体１２の小口径端の縁位置から大口径端に近い方向に延在する。本実施例では、第１ストリップ状砕氷板２１は上部円錐体１１又は下部円錐体１２の小口径端の縁位置から大口径端に近い方向に延在して、第１ストリップ状砕氷板２１の高さが上部円錐体１１または下部円錐体１２の高さと同一である要求を満たせる。第２ストリップ状砕氷板２２は第１ストリップ状砕氷板２１より短く、第２ストリップ状砕氷板２２は上部円錐体１１又は下部円錐体１２の大口径端までに一定の間隔距離を予め保留している。

選択可能に、前記上部円錐体１１と下部円錐体１２の大口径端が突合せ接続する位置が所在する面を基準面１０とすると、上部円錐体１１に位置する環状砕氷板３と前記基準面１０との距離がｈ₁であって、ここで、ｈ₁＝２／３Ｈ₁であり、下部円錐体１２に位置する環状砕氷板３と前記基準面１０との距離がｈ₂であって、ここで、ｈ₂＝２／３Ｈ₂である。

選択可能に、前記上部円錐体１１の円錐角と下部円錐体１２の円錐角は同じであり、且つ前記上部円錐体１１の円錐角と下部円錐体１２の円錐角はαに設定する。上部円錐体１１と下部円錐体１２の円錐角αは５０°～６５°の範囲内にある。前記第１ストリップ状砕氷板２１の傾斜角をβ₁に設定し、ここで、α＜β₁＜α＋５°である。前記第２ストリップ状砕氷板２２の傾斜角をβ₂に設定し、ここで、β₂＜β₁であって、β₁－β₂＜５°であり、前記第２ストリップ状砕氷板２２の傾斜角は第１ストリップ状砕氷板２１の傾斜角より小さく、且つ両者の傾斜角の差分は５°以内にある。

本実施例では、前記上部円錐体１１と下部円錐体１２の小口径端の縁部葉円筒状の環状接合部１３が固定して設けられ、第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２はいずれも鈍角三角形状のストリップ状板の構造であり、ここで、第１ストリップ状砕氷板２１と第２ストリップ状砕氷板２２の二つの短辺はそれぞれ前記環状接合部１３と円錐体構造１の外壁に固定して接続され、第１ストリップ状砕氷板２１の最大辺２０と水平面との間の夾角を傾斜角β₁にし、第２ストリップ状砕氷板２２の最大辺２０と水平面との間の夾角を傾斜角β₂にする。

本実施例で提供される防氷装置は、洋上風力発電基礎の防氷円錐体構造１に２種類の仕様のストリップ状砕氷板２と１種の環状砕氷板３を取る付けることで、海氷が円錐体構造１と作用して曲げ破壊が発生する際に、砕氷板が海水に受動的作用力を印加し、海氷の曲げ破壊時に発生する氷荷重を弱化し、同時に異なる仕様の砕氷板の存在により、海氷は曲げ時に不均一な力を受け、、装置の異なる位置における海氷の破壊過程と破壊周期を変更させ、風力発電構造の強制振動を効果的に回避し、洋上風力発電基礎の防氷能力を向上させる。

［実施例２］
図１から図３に示されるように、本考案は更に洋上風力発電基礎を提供しており、風力タービン基礎４と前記風力タービン基礎４上に固定して配置される上記実施例１における防氷装置を含む。

選択可能に、前記風力タービン基礎４は円筒状であり、防氷装置の円錐体構造１は、前記風力タービン基礎４に外装されて固定され、前記円錐体構造１と風力タービン基礎４との間にグラウトギャップがあらかじめ残されておき、前記グラウトギャップの上下両端が環状プレスプレート５によってそれぞれ密閉される。グラウトギャップにグラウチングすることで円錐体構造１と風力タービン基礎４を接続し、グラウトギャップ上下両側は環状プレスプレート５によって密封され、内部グラウトに対する海水の侵食を低減する。

選択可能に、前記風力タービン基礎４の直径をＤに、前記ストリップ状砕氷板２の厚さをＷに設定し、ここで、Ｗ＞０．００１Ｄである。

以下、本出願の解決手段の記述においては、具体的な実施形態に即して説明する。

海氷の影響を受ける特定海域に対して、Ｈ₁＝ＷＨＡＴ＋０．１Ｂ＋△Ｈ、Ｈ₂＝ＷＬＡＴ－０．９Ｂ－△Ｈの二つの式に基づいて、上部円錐体１１と下部円錐体１２の高さＨ１及びＨ２を算出し、現地の海洋学的パラメータの調査により、ＷＨＡＴ＝３．４８ｍ、ＷＬＡＴ＝－２．８２ｍ、Ｂ＝０．３ｍが得られ、△Ｈ＝０．５ｍにし、Ｈ₁＝４ｍ、Ｈ₂＝－３．５ｍであることが分かる。上部円錐体１１と下部円錐体１２の円錐角αは６０°である。

風力タービン基礎４の直径は５．５ｍであり、円錐体構造１の内径を５．７ｍに設定し、円錐体構造１と風力タービン基礎４とを同軸に配置し、両者の間に幅が０．１ｍの環状グラウト空間を形成し、当該空間にグラウチング施工を行い、円錐体構造１と風力タービン基礎４、グラウトギャップの上下両側は環状プレスプレート５によって密閉される。上部円錐体１１と下部円錐体１２上にそれぞれ８つの第１ストリップ状砕氷板２１、８つの第２ストリップ状砕氷板２２及び１つの環状砕氷板３を取り付ける。８つの第１ストリップ状砕氷板２１、８つの第２ストリップ状砕氷板２２は円錐体構造１の外周壁上に千鳥状に配置され、砕氷板の幅はＷ＝１０ｃｍである。第１ストリップ状砕氷板２１の傾斜角β₁は６５°であって、高さは円錐体構造１の高さと同一である。第１ストリップ状砕氷板２２の傾斜角は６３°であって、高さは円錐体構造１の高さの０．８倍である。環状砕氷板３は円錐体の高さの２／３に位置する。

明らかに、上記実施例は単に明確に説明するための例示であり、実施形態を限定するものではない。当業者にとっては、上記説明に加えて他の異なる形態の変化又は変動を行うことができる。本明細書に全ての実施形態を網羅する必要がなくまたそれを行うことができない。それによって引き出された明らかな変化又は変動は依然として本考案の創造する保護範囲にある。

１円錐体構造
１１上部円錐体
１２下部円錐体
１３環状接合部
１０基準面
２ストリップ状砕氷板
２１第１ストリップ状砕氷板
２２第２ストリップ状砕氷板
２０最大辺
３環状砕氷板
４風力タービン基礎
５環状プレスプレート

Claims

洋上風力発電基礎用防氷装置であって、前記防氷装置は、円錐体構造と、前記円錐体構造に設けられた砕氷構造とを含み、前記砕氷構造は、
形状及び／又はサイズの異なる複数のストリップ状砕氷板を含むストリップ状砕氷板であって、複数の前記ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って前記円錐体構造の外周壁に間隔をあけて配置されるストリップ状砕氷板と、
前記円錐体構造の外周壁の周りに固定され、複数の前記ストリップ状砕氷板の間に接続され、外周面が、中央が外側へ凸となる円錐面構造として構成される環状砕氷板と、を含むことを特徴とする洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記ストリップ状砕氷板は、形状及び／又はサイズの異なる第１ストリップ状砕氷板及び第２ストリップ状砕氷板を含み、
第１ストリップ状砕氷板及び第２ストリップ状砕氷板は、それぞれ複数あり、複数の前記第１ストリップ状砕氷板及び第２ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って前記円錐体構造の外周壁に千鳥状に配置され、
前記環状砕氷板は、複数の前記第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板との間に接続されることを特徴とする請求項１に洋上風力発電基礎用防氷装置。
複数の前記ストリップ状砕氷板は、前記円錐体構造の周方向に沿って均一に間隔をあけて分布し、
及び／又は、前記環状砕氷板の断面は、Ｖ字型又は三角形を呈すことを特徴とする請求項１に記載の洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記円錐体構造は、上部円錐体と下部円錐体とを含み、前記上部円錐体と下部円錐体は、大口径端と小口径端をそれぞれ有し、前記上部円錐体と下部円錐体の大口径端は、突き合わせて係合し、
前記上部円錐体と下部円錐体には、１つの前記環状砕氷板と複数の前記第１ストリップ状砕氷板及び第２ストリップ状砕氷板がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項２に記載の洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記上部円錐体の高さをＨ１、下部円錐体の高さをＨ２に設定し、
前記上部円錐体に位置する第１ストリップ状砕氷板の高さをＨ３、前記下部円錐体に位置する第１ストリップ状砕氷板の高さをＨ４に設定し、Ｈ３＝Ｈ１、Ｈ４＝Ｈ２であり、
前記上部円錐体に位置する第２ストリップ状砕氷板の高さをＨ５、前記下部円錐体に位置する第２ストリップ砕氷板の高さをＨ６に設定し、Ｈ５＜Ｈ１、Ｈ６＜Ｈ２であることを特徴とする請求項４に記載の洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記第１ストリップ状砕氷板と第２ストリップ状砕氷板の両方は、上部円錐体又は下部円錐体の小口径端の縁位置から大口径端に近い方向に延在することを特徴とする請求項５に洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記上部円錐体と下部円錐体の大口径端が突合せ接続する位置が所在する面を基準面とすると、上部円錐体に位置する環状砕氷板と前記基準面との距離がｈ１であり、ｈ１＝２／３Ｈ１であり、下部円錐体に位置する環状砕氷板と前記基準面との距離がｈ２であり、ｈ２＝３Ｈ２であり、
及び／又は、Ｈ５＝０．８Ｈ１、Ｈ６＝０．８Ｈ２であり、
及び／又は、Ｈ１＞Ｈ２であることを特徴とする請求項５に洋上風力発電基礎用防氷装置。
前記上部円錐体の円錐角と下部円錐体の円錐角は同じであり、前記上部円錐体の円錐角と下部円錐体の円錐角はαに設定され、
前記第１ストリップ状砕氷板の傾斜角をβ１に設定し、α＜β１＜α＋５°であり、前記第２ストリップ状砕氷板の傾斜角をβ２に設定し、β２＜β１、β１－β２＜５°であることを特徴とする請求項４に洋上風力発電基礎用防氷装置。
洋上風力発電基礎であって、風力タービン基礎と、前記風力タービン基礎に固定設けられた上記請求項１～８のいずれか１項に記載の洋上風力発電基礎用防氷装置とを含むことを特徴とする洋上風力発電基礎。
前記風力タービン基礎は、円筒状であり、防氷装置の円錐体構造は、前記風力タービン基礎に外装されて固定され、前記円錐体構造と風力タービン基礎との間にグラウトギャップがあらかじめ残しておき、前記グラウトギャップの上下両端が環状プレスプレートによってそれぞれ密閉され、
及び／又は、前記風力タービン基礎の直径をＤ、前記ストリップ状砕氷板の厚さをＷに設定し、Ｗ＞０．００１Ｄであることを特徴とする請求項９に記載の洋上風力発電基礎。