JPH04127869U - 風車翼 - Google Patents
風車翼Info
- Publication number
- JPH04127869U JPH04127869U JP1991034542U JP3454291U JPH04127869U JP H04127869 U JPH04127869 U JP H04127869U JP 1991034542 U JP1991034542 U JP 1991034542U JP 3454291 U JP3454291 U JP 3454291U JP H04127869 U JPH04127869 U JP H04127869U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind turbine
- reinforced plastic
- fiber reinforced
- turbine blade
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 claims abstract description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 15
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 abstract description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 abstract 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009787 hand lay-up Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02E10/722—
Abstract
(57)【要約】
【目的】 風車翼の軽量化と併せて耐久性の向上等が比
較的安価に行われることを目的とする。 【構成】 外皮が主桁により支えられて形成される風車
翼の主桁がガラス繊維強化プラスチックとカーボン繊維
強化プラスチックまたはアラミド繊維強化プラスチック
またはシリコンカーバイド繊維強化プラスチックの何れ
か１つ以上とを積層して形成された素材により造られて
構成される。
較的安価に行われることを目的とする。 【構成】 外皮が主桁により支えられて形成される風車
翼の主桁がガラス繊維強化プラスチックとカーボン繊維
強化プラスチックまたはアラミド繊維強化プラスチック
またはシリコンカーバイド繊維強化プラスチックの何れ
か１つ以上とを積層して形成された素材により造られて
構成される。
Description
【０００１】
本考案は、風力発電などに適用される風車における風車翼に関する。
【０００２】
図２は風力発電に使用されている風車における風車翼の構造説明図である。図
において、従来の風車における風車翼は要部がＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラス
チック）で作られており、０１ａは翼頂、０１ｂは翼根で、主桁０１、外皮０２
、接着層０３、ポリウレタンフォーム０４などで構成されている。これらの内、
主桁０１および外皮０２がＧＦＲＰ製で、ＧＦＲＰはガラスクロスとガラスマッ
トとが交互に積層された構造をしており、主にハンドレイアップ法で製造されて
いる。
【０００３】
上記のような従来の風車において、風車翼は風を受けて回転することにより繰
り返し曲げ荷重および遠心力による引張荷重を受ける。従って、風車翼を構成す
る素材の特性は風車翼の耐久性および軽量化に大きく影響する。特に、風車翼の
主要強度部材である主桁０１は翼中央部付近で最大応力が発生し、翼頂０１ａか
ら翼根０１ｂに近づくに従って厚くなり、大きさにもよるが翼根０１における最
大肉厚は約２００mm、重量は約1,０００Kgにも及ぶ。この主桁０１の重量は風車
翼全体の約７割強を占めるため、風車翼全体の軽量化を図るには主桁０１の重量
を軽減することが不可欠である。しかしながら、ＧＦＲＰを主桁０１の素材とし
て用いて耐久性を保ちながら軽量化を推進する場合には限界がある。
【０００４】
本考案に係る風車翼は上記課題の解決を目的にしており、外皮が主桁により支
えられて形成される風車翼において、上記主桁がガラス繊維強化プラスチックと
カーボン繊維強化プラスチックまたはアラミド繊維強化プラスチックまたはシリ
コンカーバイド繊維強化プラスチックの何れか１つ以上とを積層して形成された
素材により造られている構成を特徴とする。
【０００５】
即ち、本考案に係る風車翼においては、外皮が主桁により支えられて形成され
る風車翼の主桁がガラス繊維強化プラスチックとカーボン繊維強化プラスチック
またはアラミド繊維強化プラスチックまたはシリコンカーバイド繊維強化プラス
チックの何れか１つ以上とを積層して形成された素材により造られており、主桁
の素材を安価なガラス繊維強化プラスチックと高価ではあるが軽量で強度特性が
優れている他の繊維強化プラスチックとを積層するハイブリッド型とすることに
より、風車翼の主要部材である主桁の耐久性が向上するとともに軽量化される。
【０００６】
図１は本考案の一実施例に係る風車翼の構造説明図である。図において、本実
施例に係る風車翼は風力発電に使用される風車における風車翼で、図に示すよう
に主桁１、外皮、接着層、ポリウレタンフォームなどで構成されており、１ａは
主桁１の風車翼における翼頂側、１ｂは翼根側である。風車翼は風を受けて回転
することにより、繰り返し曲げ荷重および遠心力による引張荷重を受ける。従っ
て、風車翼を構成する素材の強度特性は、風車翼の耐久性および軽量化に大きく
影響する。特に、風車翼の主要強度部材である主桁１は風車翼の耐久性および軽
量化の点からその形状や構造などよりも素材としての強度、重量の特性が重要で
あると考えられる。このため、本風車翼では主桁１の素材として従来のＧＦＲＰ
（ガラス繊維強化プラスチック）単独の構造に代えてＧＦＲＰと、軽量で強度特
性が優れているＣＦＲＰ（カーボン繊維強化プラスチック）、ＡＦＲＰ（アラミ
ド繊維強化プラスチック）、ＳｉＣＦＲＰ（シリコンカーバイド繊維強化プラス
チック）などとを交互に積層するハイブリッド型としている。
【０００７】
表１にこれらＦＲＰ（繊維強化プラスチック）に使用されている強化繊維の名
称およびその特性を示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
一般に、ＦＲＰの強度特性は使用されている強化繊維の強度特性に直接関係す
るため、ＧＦＲＰと比較して密度が低いために軽量で弾性率が大きいカーボン繊
維、アラミド繊維、シリコンカーバイド繊維などが用いられているＦＲＰは、当
然のことながら強度特性が優れている。しかしながら、これら強化繊維の強度特
性は優れているが、ガラス繊維と比較すると価格が１０倍以上も高い。このため
、本風車翼は価格と強度特性の両面を考慮して主桁１の素材の構造を安価なＧＦ
ＲＰの層１ｃと高価ではあるが強度特性の優れている他のＦＲＰの層１ｄとが交
互に積層されているハイブリッド型としている。なお、外皮もこのようなＧＦＲ
Ｐと他のＦＲＰとの積層によるハイブリッド型としてもよく、風車翼全体として
さらに耐久性および軽量化を図ることができるが、他のＦＲＰはＧＦＲＰと比較
して価格がかなり高くなるので、必要とする強度と価格とのバランスを考慮して
決める必要がある。このように、主桁１ならびに外皮の素材を安価なＧＦＲＰと
高価ではあるが素材としての特性が優れているＣＦＲＰ、ＡＦＲＰ、ＳｉＣＦＲ
Ｐなどとを積層してハイブリッド化することにより、風車翼の軽量化と併せて耐
久性が向上するとともに、風車翼を比較的安価に製造することができる。
【００１０】
本考案に係る風車翼は前記のように構成されており、風車翼の主要部材である
主桁の耐久性が向上するとともに軽量化されるので、風車翼の軽量化と併せて耐
久性の向上等が比較的安価に行われる。
【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る風車翼の
主桁の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図
である。
主桁の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図
である。
【図２】図２（ａ）は従来の風車翼の斜視図、同図
（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
１ 主桁
１ｃ ＧＦＲＰの層
１ｄ 他のＦＲＰの層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)考案者 島田 保
長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式
会社長崎造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】 外皮が主桁により支えられて形成される
風車翼において、上記主桁がガラス繊維強化プラスチッ
クとカーボン繊維強化プラスチックまたはアラミド繊維
強化プラスチックまたはシリコンカーバイド繊維強化プ
ラスチックの何れか１つ以上とを積層して形成された素
材により造られていることを特徴とする風車翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991034542U JPH04127869U (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 風車翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991034542U JPH04127869U (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 風車翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127869U true JPH04127869U (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=31916920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991034542U Pending JPH04127869U (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 風車翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127869U (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006161669A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Toray Ind Inc | 翼部材 |
| JP2012511119A (ja) * | 2008-12-05 | 2012-05-17 | モジュラー ウィンド エナジー インコーポレイテッド | 効率が良い風力タービンブレード、風力タービンブレードの構造、ならびに、関連したシステム、および、製造、組み立て、および、使用の方法 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP1991034542U patent/JPH04127869U/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006161669A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Toray Ind Inc | 翼部材 |
| JP4561344B2 (ja) * | 2004-12-07 | 2010-10-13 | 東レ株式会社 | 翼部材 |
| JP2012511119A (ja) * | 2008-12-05 | 2012-05-17 | モジュラー ウィンド エナジー インコーポレイテッド | 効率が良い風力タービンブレード、風力タービンブレードの構造、ならびに、関連したシステム、および、製造、組み立て、および、使用の方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5308323B2 (ja) | 風車翼及びそれを用いた風力発電装置 | |
| EP2108083B1 (en) | Reinforced blade for wind turbine | |
| JP5484892B2 (ja) | 風車回転翼 | |
| EP2943336B1 (en) | Triaxial fiber-reinforced composite laminate | |
| EP0653984A4 (en) | SANDWICH STRUCTURE HAVING A FOAM CORE REINFORCED BY A MESH STRUCTURE. | |
| JP2011137386A5 (ja) | ||
| CN105508142B (zh) | 一种多梁结构大尺寸风电叶片及其的制作方法 | |
| US20110052408A1 (en) | Swept blades utilizing asymmetric double biased fabrics | |
| JP5457110B2 (ja) | 船舶用プロペラ | |
| CN203515969U (zh) | 基于网格桁条结构的复合材料风机叶片 | |
| JP5427597B2 (ja) | 風車回転翼 | |
| JP2011137388A5 (ja) | ||
| JPH04127869U (ja) | 風車翼 | |
| CN210622996U (zh) | 风力发电机组的叶片的主梁、叶片和风力发电机组 | |
| CN114286891A (zh) | 用于风机叶片的主梁及其制造方法 | |
| CN201891561U (zh) | 一种风力发电叶片 | |
| JP3337243B2 (ja) | 風車翼 | |
| Ashwill et al. | Concepts for adaptive wind turbine blades | |
| JP2007263098A (ja) | 風車翼 | |
| JPS5938895B2 (ja) | 板状複合体 | |
| WO2021223887A1 (en) | Wind turbine blade | |
| JP2016125441A (ja) | 風車翼 | |
| AU2010294625A1 (en) | Wind turbine blade and wind turbine generator using the same | |
| CN217738028U (zh) | 一种稳定性较高的玻纤碳纤弓片铺层结构 | |
| EP3782811B1 (en) | Sound waves absorbing laminate composite material structure |