JP4488745B2 - ウインドタービン - Google Patents
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Description
これらは、すなわち、
・円筒状、鋼製マスト/タワー、
・格子状鋼製マスト/タワー、
・プレハブ式コンクリート製マスト/タワー、
・現場充填式、大型コンクリート製タワー、である。
・特に海における、天候の影響に耐性が低い。
・ウインドタービンが重い場合は、円筒状の鋼製マストは、非常に厚い壁と大きな直径を必要とし、その結果として、かかるマストは、製造技術上の理由で、実際上ほとんど用いることができない。
・円筒状鋼製マストは、造船所で作られねばならないことが多い。
・大型鋼製マストの輸送は、部品が一体ものや2個構成から作られた場合には、その大きさのために、多くの問題を伴う。
・メンテナンス費用が高い。
・据付に多くの作業がかかる(非常に多数のボルトを用いる)。
・高価なクレーンが必要である。
・剛性が低下する。
・振動吸収装置が必要である。
・天候の影響に耐える塗装が必要である。
・格子状マストは、視覚的に魅力的ではないと考えられる欠点を持つ。
・通常の輸送には直径が大きい(または大きすぎる)。
・形状が複雑であり、したがって製造費用が高い。
・多量のケーブルが必要である(全長分、40本)。
・そのケーブルダクト40箇所に対して、多くの精度が要求される。
・組み立てには高価なクレーンが必要である。
・解体することが難しい(爆破か打撃破壊による)。
・コンクリートの質が低下し、したがって、強度が低下する。
・組み立ては、天候状態に依存する。
・大型で高価なクレーンや足場が必要である。
・非常に時間がかかる。
・解体は、打撃破壊か爆破によってなされねばならない。
タワーまたはマストが組み立てられる、セグメント(A)は、側面はすべて台形(B)を有しており、上部に向かって先細で、かつ、対称になっている。セグメントは、2つの側面から成り、傾斜側でともに連結されている。その断面が偶数角を有する正多角形である場合には、セグメントは、ジョイント部での弱い箇所を回避するために、下にある2つのセグメント間で、そのジョイント部の頂部上に角度を有して常に配置される(図1D参照)。この場合には、セグメント自体は、対称であることが好ましい。この実施形態は、タワー全体を、必要に応じて、異なるセッティングをした単一のモールドで作ることが可能であるという利点を有している。また、このようにして、モールドセグメントは、その他の実施形態で可能である場合より幅広く、作ることが可能である。
この実施形態で、断面が正多角形である場合には、そのタワーの側面(E)は、1つのリングのレベルでは、先細の対称台形をともに形成する2つのセグメントの非対称部から、常に成る。これらのセグメント自体は、非対称であり、好ましくは、短い側と長い側を有するものであることである。セグメントのリングにつき、その基本となる形が酷似している場合には、これらの実施形態においても、長いジョイント部は形成されない(図3F参照)。この形の利点は、短い側(G)は、一定の幅を持つ平行四辺形となり、これに対して、長い側は、先細の台形を形成してもよいことである。これが、モールドの形を決め、したがって、セグメントの製造をより簡単にする。セグメントの上部および下部側は、型枠の壁にもたれて配置されてもよいので、そうでない場合よりも、さらに精密な面が得られる。
このタワーまたはマストの側面は、交互に、長方形のおよび先細の対称台形から成る。そのセグメントはまた、先細の台形および長方形の面から成り、台形の傾斜側で、ともに連結される。長方形側は、好ましくは、交互に、セグメントの左および右側の部分であり、したがって、ここでもまた、長いジョイント部は防がれる。この実施形態では、そのタワーまたはマストの断面は、偶数の角を持つ不等辺多角形である。この実施形態は、一定の幅を保ついくつかの面が常にあるという利点を有している。その結果として、タワー全体を通して設けられるポストテンションケーブルを取り付けることが容易である。また、長方形の形は、製造するのが比較的容易である。
プレハブ式タワーに対して、円形の断面を用いる場合には、リング状で、中空の円筒体を共同して形成するセグメントが用いられる(図4および5参照)。あるリングの要求される強度および質量が、必要量を超えないことを確実にするために、1または複数のリングが、その下にあるリングより小さな壁厚および/または直径を有してもよい(4Hおよび5H参照)。これは、つまり、内側(図4)および/または外側(図5)で、1または複数のリングが千鳥配列されることになることを意味する。ポストテンションケーブルを用いる場合には、この段付形式のリングは、ポストテンションケーブル(図6)を全体の壁を通して、取り付けるのに充分な空間を持たせられるように相互に配置されなければならない。略円錐形に関しては、円筒形のものは、実現しやすく、したがって、製造費用が安くなる利点がある。また、ウインドタービンに用いる場合には、真の円錐形を避けることは、特定の高さにおける必要最大径が容易に達成される。
図面は、本発明の好ましい実施形態を図示しているにすぎず、限定のためではない典型的な実施形態のために与えられている。これら図面では、類似のまたは対応する部分は、同一の参照符で示されている。
Claims (20)
- 定置式の垂直マスト(10)を含み、その上にウインドタービンの可動部が配置され、該マスト(10)が少なくとも部分的にプレハブ式の壁部(11)から成り、該マスト(10)がプレハブ式の壁部(11)から成る環状のマスト部(12)を含み、並べて配置されたいくつかの隣接する壁部(11)を用いて前記マスト部(12)が形成されているウインドタービンであって、
前記壁部(11)は、その壁部(11)の幅方向の最大寸法の2倍以上の高さを有し、前記環状のマスト部(12)の各水平エッジを順に上に配置していき、該マスト(10)は、前記プレハブ式の壁部(11)から成る前記マスト部(12)のうち最上段のマスト部の上に鋼製リングをさらに含み、該鋼製リングには、最上段のマスト部の上部エッジに該鋼製リングを固定するための固定手段が設けられることを特徴とするウインドタービン。 - 前記マスト部(12)が、3つまたはそれ以上の壁部(11)から成ることを特徴とする請求項1記載のウインドタービン。
- 実質的に円筒状のマスト部(12)は、上方に向かって、円錐状に先細りになっていることを特徴とする請求項1または2記載のウインドタービン。
- 隣接する壁部(11)は、垂直な垂直エッジ(13)を通じて相互に接していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 円筒状のマスト部(12)の高さが、前記マスト部(12)の直径よりも、大きく、好ましくは約2倍大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 2つの円筒状のマスト部(12)が、相互に接しており、壁部(11)が相互に接している垂直エッジ(13)は、一方のマスト部(12)の垂直エッジ(13)に対して、他方のマスト部(12)の垂直エッジ(13)が千鳥配置になっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 2つの隣接した壁部(11)が相互に接している垂直エッジ(13)が、その下の壁部(11)のほぼ中央で前記壁部(11)と接触していることを特徴とする請求項6記載のウインドタービン。
- マスト(10)の断面が、円形であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- マスト(10)の断面が、正多角形または不等辺多角形であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 相互に接している垂直エッジ(13)で2つの隣接した壁部(11)が相互に一致している、すなわち、多角形の角で、相互に接してはいないことを特徴とする請求項9記載のウインドタービン。
- 壁部の2つの垂直エッジ(13)が、多角形の角から相互に異なる距離にあることを特徴とする請求項9または10記載のウインドタービン。
- 壁部(11)の垂直エッジ(13)が、前記壁部(11)の角線に平行に伸びていることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 壁部(11)が実質的にコンクリートから成ることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 壁部(11)の垂直エッジ(13)が段付きとなっていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- 壁部(11)がボルト連結具(21)を用いて垂直エッジ(13)で連結されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- マスト(10)は、マスト部(12)の上部エッジ(32)上に、テンションケーブル(22)が固定されるブリッジ部(34)を有し、前記テンションケーブル(22)が、ブリッジ部(34)を通じて支持されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載のウインドタービン。
- テンションケーブル(22)が、壁から間隔をあけて、マスト(10)の内部を通って上方に延びていることを特徴とする請求項16に記載のウインドタービン。
- 少なくともいくつかのテンションケーブル(22)が、全マスト部(12)の一部だけに沿って延びていることを特徴とする請求項16記載のウインドタービン。
- 請求項1〜18のいずれか1項に記載のウインドタービンのためのマスト(10)。
- 請求項1〜19のいずれか1項に定義されるように、マスト(10)が壁部(11)から構成されることを特徴とするウインドタービンの建設方法。
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