JP7233115B2 - 風力タービンを組み立てる方法および風力タービンシステム - Google Patents
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Description
これらの問題の一部に対処するため、エレベーターシステムを使ってタワーの基部から頂部までローター‐ナセルアセンブリを上昇させ、定位置へと前記ローター‐ナセルアセンブリを回転させることが提案されてきている(例えばUS6888264およびUS2012/0328442を参照)。これらの構成は地上の風力タービン用に意図されているが、送達車からタワー頂部までの一体型の移し替えシステムでは、満足のいく問題解決が得られていない。これらの例において、エレベーターの往復台はタワーの基部でレールに取り付けられる。ナセルがエレベーターの往復台に取り付けられ、ローターが前記ナセルの頂部に取り付けられて、ローター‐ナセルアセンブリが完成する。ローターハブは略上向きになる。これにより、前記ナセルは略垂直配向になる。前記ローターは略水平配向になる。次いで前記エレベーターが前記タワー頂部までローター‐ナセルアセンブリを上昇させ、約90度回転させる。前記タービンは前記タワー頂部の定位置に固定される。この方法は陸上タワーの文脈で提案されたもので、これは大型トラックで構成要素部品を送達し、クレーンを提供して現場での組み立て工程を行いローター‐ナセルアセンブリを構築することが可能なためであるが、この方法は、現場での組み立て工程がはるかに難しい洋上タワーの文脈での使用には比較的適していない。また、風と波、そして劣悪な気象条件の影響により、通常、風力タービンを組み立てる時間は非常に限られるため、エレベーター構想は、アプローチ全体を洋上の文脈に適合させるよう再検討する必要がある。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある(国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む)。
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1) 米国特許第6,888,264号明細書
(特許文献2) 米国特許出願公開第2012/328442号明細書
(特許文献3) 国際公開第2010/048560号
(特許文献4) 国際公開第2011/141748号
(特許文献5) 国際公開第2012/002809号
(特許文献6) 国際公開第2012/175091号
前記タワーは、少なくとも1つの支持構造を含むことができる。前記往復台‐ナセルアセンブリ、または往復台‐ローター‐ナセルアセンブリは、少なくとも1つの支持構造を含み、当該支持構造は、前記往復台‐ナセルアセンブリ、または往復台‐ローター‐ナセルアセンブリの重量を前記タワーの第1の側部で支持するために、前記タワー支持構造に係合するよう構成される。好適な実施形態において、前記タワーは複数の支持構造を含み、前記往復台‐ナセルアセンブリ、または往復台‐ローター‐ナセルアセンブリは、複数の支持構造を含む。前記支持構造は、前記タワーの下端の方に位置することが好ましい。前記支持構造は、前記タワーの第1の側部上に位置することが好ましい。前記支持構造は、多数の形状および構成、例えばラグ(lugs)、位置決めピン、フック、オスおよびメス(例えば凹部)、嵌合部材を有してよいことが理解されるであろう。前記支持構造の目的は、前記往復台‐ナセルアセンブリ、または往復台‐ローター‐ナセルアセンブリと、前記タワーとの初期係合を提供すること、ならびに前記エレベーター往復台が、前記タワーに形成されたレールと係合するまで、前記往復台‐ナセルアセンブリ、または往復台‐ローター‐ナセルアセンブリの重量を支持するすることである。
Claims (25)
- 風力タービンタワー(3)の頂部に取り付けるように構成された風力タービンナセル(9)であって、
前記風力タービンナセル(9)は、ナセルエレベーターシステム(7)の往復台(27)とリリース可能な枢動接続を形成するように構成された受容構造(65)を備え、これにより前記風力タービンナセル(9)が前記往復台(27)によって支持され、前記受容構造において枢軸を中心に前記往復台に対して枢動可能になるものであり、
前記風力タービンナセル(9)は、ローター軸の周りを回転するためのローターを受け入れるように構成され、ヨー軸受(87)に接続するか、またはそれを含むように構成され、前記枢軸に垂直なヨー軸を中心に前記ローター軸の回転を可能にするものである、風力タービンナセル。 - 請求項1記載の風力タービンナセル(9)において、
さらにナセルケーシングを有し、このナセルケーシングは、前記受容構造(65)を備えるものである、風力タービンナセル。 - 請求項1記載の風力タービンナセル(9)において、
さらにアダプタプレートを有し、前記アダプタプレートは、前記受容構造(65)を備えるものである、風力タービンナセル。 - 請求項3記載の風力タービンナセル(9)において、
前記ナセル(9)は、ヨー軸受(87)を含み、前記アダプタプレートが前記ヨー軸受(87)と、タワー頂部フランジとの間を固定するように構成されているものである、風力タービンナセル。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の風力タービンナセル(9)において、前記風力タービンナセル(9)は前記ヨー軸受(87)を有するものである、風力タービンナセル。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の風力タービンナセル(9)において、
前記受容構造(65)は、前記風力タービンナセル(9)と前記往復台(27)の間の前記リリース可能な枢動接続に接続及び分離するための枢動ピン(63)をリリース可能に受容するように構成されているものである、風力タービンナセル。 - 請求項6記載の風力タービンナセル(9)において、
前記受容構造(65)が、前記風力タービンナセル(9)と前記往復台(27)の間の前記リリース可能な枢動接続に接続及び分離するための前記枢動ピン(63)をリリース可能に受容する、少なくとも1つのナセルフランジを有するものである、風力タービンナセル。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の風力タービンナセル(9)において、
前記受容構造(65)は、前記風力タービンナセル(9)の重心に若しくは重心に隣接して位置するか、または、
前記風力タービンナセルは前記ローターが設けられており、前記受容構造(65)は前記ローター‐ナセルアセンブリ(11、9)の重心に若しくは重心に隣接して配置されるものである、
風力タービンナセル。 - ナセル往復台システムであって、
請求項1~8のいずれか一項に記載の前記風力タービンナセル(9)と、
前記風力タービンタワー(3)の側部に取り付けるため、且つ前記風力タービンナセル(9)の前記受容構造(65)との前記リリース可能な枢動接続を形成して、前記風力タービンナセル(9)を支持するためのエレベーター往復台(27)を含む、ナセルエレベーターシステム(7)と、
を有するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項9記載のナセル往復台システムにおいて、
前記風力タービンナセル(9)の受容構造(65)と前記エレベーター往復台(27)との間の前記リリース可能な枢動接続を枢動可能に接続および分離するための枢動ピン(63)を有するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項10記載のナセル往復台システムは、
前記枢動ピン(63)を取り外すための枢動ピンアクチュエータを有し、これにより、前記風力タービンナセル(9)と前記エレベーター往復台(27)を分離するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項9~11のいずれか一項に記載のナセル往復台システムにおいて、
前記エレベーター往復台(27)は、シャーシ(29)とドライバ(37)とを有し、前記ドライバーは、前記風力タービンナセル(9)を前記シャーシ(9)に対して枢動させるものである、ナセル往復台システム。 - 請求項12記載のナセル往復台システムにおいて、
前記ドライバ(37)は、前記風力タービンナセル(9)を前記ロータ軸の実質的に垂直配向から前記ロータ軸の実質的に水平配向に枢動させるように構成されるものである、ナセル往復台システム。 - 請求項9~13のいずれか一項に記載のナセル往復台システムにおいて、
前記エレベーター往復台(27)は、
このエレベーター往復台(27)を前記風力タービンタワー(3)まで延びるレール(21a、21b)に取り付けるためのレール取り付けシステム(31)と、
前記エレベーター往復台(27)を前記レール(21a、21b)に沿って移動させるための駆動システム(33)と、
を有するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項14記載のナセル往復台システムにおいて、
前記レール取り付けシステム(31)は、前記風力タービンタワー(3)の前記レール(21a、21b)とリリース可能に係合するためのギア(57、59)を有するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項9~15のいずれか一項に記載のナセル往復台システムにおいて、
前記エレベーター往復台(27)は、このエレベーター往復台(27)を前記風力タービンナセル(9)の受容構造(65)にリリース可能に枢着するためのコネクタアーム(58)を有するものである、ナセル往復台システム。 - 請求項16記載のナセル往復台システムにおいて、
前記エレベーター往復台(27)は、シャーシ(29)を有し、シャーシ(29)は、前記往復台(27)を前記風力タービンタワー(3)のレール(21a、21b)に取り付けるためのレール取り付けシステム(31)を備えた第1の側部と、反対側の第2の側部とを有し、前記コネクタアーム(58)は、前記シャーシの第2の側部から突出しているものである、ナセル往復台システム。 - 風力タービンシステムであって、
請求項9~17のいずれか一項に記載のナセル往復台システムと、
前記ナセルエレベーターシステム(7)の前記エレベーター往復台(27)を前記風力タービンタワー(3)の側部に取り付けるように構成された風力タービンタワー(3)と、
を有する、風力タービンシステム。 - 風力タービンを組み立てる方法であって、
ナセルエレベーターシステム(7)の往復台(27)上で、請求項1~8のいずれか一項に記載の風力タービンナセル(9)を支持する工程であって、前記ナセルエレベーターシステム(7)は、前記往復台(27)と前記風力タービンナセル(9)の前記受容構造(65)の間の前記リリース可能な枢動接続によって前記風力タービンタワー(3)の側部に取り付けられる、支持する工程と、
前記風力タービンナセル(9)を前記風力タービンタワー(3)の頂部に接続する工程であって、前記受容構造において枢軸を中心に前記風力タービンナセル(9)を前記往復台(27)に対して枢動させる工程を含む、接続する工程と、
を有する、方法。 - 請求項19記載の方法において、
前記風力タービンタワー(3)の頂部で前記風力タービンナセル(9)から前記往復台(27)をリリースする工程と、
前記往復台(27)を前記風力タービンタワー(3)の頂部から下降させる工程と、
を有する、方法。 - 風力タービンを分解する方法であって、
請求項1~8のいずれか1項に記載の風力タービンナセル(9)をナセルエレベーターシステム(7)の往復台(27)上で支持する工程であって、このナセルエレベーターシステム(7)は、前記往復台(27)と前記風力タービンナセル(9)の前記受容構造(65)の間の前記リリース可能な枢動接続によって前記風力タービンタワー(3)の側部に取り付けられる、支持する工程と、
前記風力タービンナセル(9)を前記風力タービンタワー(3)の頂部から分離する工程であって、前記受容構造において前記枢軸を中心に前記風力タービンナセル(9)を前記往復台(27)に対して枢動させる工程を含む、分離する工程と、
を有する、方法。 - 風力タービンを組み立てる方法であって、
ナセルエレベーター往復台を有するナセルエレベーターシステムを提供する工程と、
ローター軸の周りを回転するためのローターを受け入れるように構成され、ヨー軸受に接続するか、またはそれを有するように構成され、ヨー軸を中心に前記ローター軸の回転を可能にする風力タービンナセル(9)を提供する工程と、
前記ナセルエレベーター往復台(27)を前記風力タービンナセル(9)に枢動可能及びリリース可能に取り付けて、前記風力タービンナセル(9)が受容構造において枢軸を中心に前記ナセルエレベーターシステム(27)に対して枢動可能なように、往復台‐ナセルアセンブリ(27,9)を形成する工程であって、前記枢軸は前記ヨー軸に垂直である、形成する工程と、
第1の位置において、前記往復台‐ナセルアセンブリ(27,9)をユニットとして風力タービンタワーの側部に取り付ける工程と、
を有する、方法。 - 請求項22記載の方法において、この方法は、
アクチュエータ手段(37)、例えば油圧ラムまたはリニア駆動装置を提供する工程と、
前記アクチュエータ手段(37)を使って、前記ナセルエレベーター往復台(27)に対して前記風力タービンナセル(9)、またはナセル‐ローター(9,11)を枢動させる工程と
を含むものである方法。 - 請求項1~23のいずれか一項に記載の方法において、この方法は、
前記タワーの前記頂部に、ヨー軸受(87)により、前記風力タービンナセル(9)を固定する工程を含むものである方法。 - 請求項1~24のいずれか一項に記載の方法において、前記ナセルエレベーター往復台(27)を前記風力タービンナセル(9)から係合解除する工程
を含むものである方法。
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