JPWO2014174654A1 - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
荷重変動を低減できる風力発電装置を提供することを目的とし、タワーと、該タワー上部に配置されると共に、該タワーに対して回転可能に支持されるナセルと、該ナセルに対して回転可能に支持されると共にハブハウジングを備えるロータハブと、風を受けて揚力を得るブレードと、前記ブレードを前記ロータハブに対して回転可能に支持する軸受を備え、前記軸受は、前記ロータハブの回転軸を中心とした円周上からは、傾いて配置されることを特徴とする。
Description
本発明は風力発電装置に関するものであり、特にハブとブレードの接続に関するものである。
本技術分野の従来技術として、例えば特許文献1および特許文献2に記載されたものがある。特許文献1には、ロータヘッド(ロータハブに相当)と翼とを回転可能な連結環を介して連結することによりロータヘッドの軸心風速に対応して翼の通過面積を変化可能として、風車の出力を疲労破壊の発生を回避し得る範囲で最大限に保持することを可能とする翼通過面積調整装置を備えた風車及びその運転方法について記載されている。また、特許文献2には、ブレードの先端側をロータの反回転方向へ傾けることによりブレードへの流入風速に対応してブレードの捩れが変化し、ブレードの揚力と推力が調整されることで荷重変動を抑制することを可能とする耐久性に優れた水平軸風車用ロータを備えた風車について記載されている。
水平軸風車においては、ロータの回転中にブレードとタワーが風の主流方向に重なる瞬間がある。いずれかのブレードとタワーが風の主流方向に重なる度に互いに空力干渉するため、風車全体では荷重変動が常に発生しており、疲労強度に大きく影響する。よって、ダメージが蓄積することになるので荷重変動を減らして信頼性を向上させることが望まれる。
ここで特許文献1では、ロータヘッドと翼は直接には接続されていない。即ち、軸心方向風速に対応して翼通過面積を変化可能とし、疲労破壊を抑制するために、風向き面内で回転可能な連結環を介して翼とロータヘッドが接続されているものである。ロータハブに相当するのは、前述の様にロータヘッドであり、翼をロータハブに対して回転可能に支持する軸受(符号5)を備えている。そして当該連結環のロータヘッド側を回転させることによってタワーと翼の間の距離を拡大し、荷重変動を軽減させている。しかしながら、連結環の回転により、翼の重心は風車の下流側へ移動し、ロータヘッド根元やタワーの曲げモーメントが増大することから風車全体の荷重が厳しくなる恐れがある。また、翼のピッチ回転に加えて連結環の回転も行わなければならず、損傷リスクが高まる恐れがある。こうした観点から信頼性向上には改善の余地がある。また、特許文献1ではそもそも軸心方向風速に対応して翼通過面積を変化可能とするべく、風向き面内で回転可能な連結環を設けているものであって、ブレードとタワー間などで空力干渉により圧力が上昇し荷重変動が比較的大きくなることについては一切考慮されているものでない。
特許文献2では、簡単な構造により、ブレードは材質的な撓みの性質に依存して流入風速に対応し捩じれ、荷重変動を軽減させている。しかしながら、ブレードの材質的な撓みのみでは、流入風速の変化に応じて荷重を制御することには限界がある。また、特許文献2ではそもそも流入風速に対応してブレードへの流入角度を変化可能とするべく、構造を簡素化しブレードの材質的な撓みのみで捩じれるものであって、ブレードとタワーとの間で発生する空力干渉により圧力が上昇し荷重変動が比較的大きくなることについては一切考慮されているものでない。
本発明では、荷重変動を低減できる風力発電装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明に係る風力発電装置は、タワーと、該タワー上部に配置されると共に、該タワーに対して回転可能に支持されるナセルと、該ナセルに対して回転可能に支持されると共にハブハウジングを備えるロータハブと、風を受けて揚力を得るブレードと、前記ブレードを前記ロータハブに対して回転可能に支持する軸受を備え、前記軸受は、前記ロータハブの回転軸を中心とした円周上からは、傾いて配置されることを特徴とする。
本発明によれば、荷重変動を低減できる風力発電装置を提供することが可能になる。
以下に本発明を実施する上で好適となる実施例について図面を参照して説明する。尚、下記はあくまでも実施例であり、本発明の実施態様を限定することを意図する趣旨ではない。本発明は下記実施例以外にも種々の変更等が可能である。
図1及び図2に示すように、本実施例に係るダウンウィンド型風車は、風車全体に発生する荷重を支えるタワー1と、タワー1上部に配置されると共に、タワー1の頭頂部にタワー1に対して回転可能に支持されるナセル2と、風から揚力を得るための複数のブレード5a、5b、5cと、各ブレード5a、5b、5cの揚力を回転運動エネルギーとするためにナセル2に対して回転可能に支持されるロータハブ3と、各ブレード5a、5b、5cとロータハブ3とを繋いでいる各軸受4a、4b、4cとを備え、発電運転時にはタワー1の風下側に各ブレード5a、5b、5cが位置する状態でロータハブ3が回転する。ブレード5a、5b、5cは軸受4a、4b、4cを介してロータハブ3に直接接続される。
図1は、本実施例に係るダウンウィンド型風車を風下側から見た概略構造を示しており、ロータ6の回転面11に対して直交する方向(ロータ回転軸8の軸方向)から見たものである。また図2は、側面からのダウンウィンド型風車の概略構造を示している。
風車は、ほぼ鉛直方向にタワー1が伸びている。タワー1の下方側の根元は、陸上であれば基礎に設置され、洋上であれば海底から設置されている基礎に接合、或いは海面付近に浮かんだ浮体基礎等に接合される。ナセル2の風下側には主軸を介してロータ6が繋がっている。ナセル2とロータ6は、タワー1のタワー中心軸7を軸として回転することでヨー角を調整している。ナセル2には、発電機、電力調整装置、動力伝達機構、冷却装置、風速や風向を測定するセンサの全部または一部が備えられる。
ロータ6は、主にロータハブ3と各ブレード5a、5b、5cで構成される。ロータハブ3は、ロータ回転軸8を中心に回転し、本実施例における風車では発電中、風下側から見て反時計回りに回転する。無論、風車の回転方向は反時計回りに限定されるものではない。
図2に示すように、本実施例に係るダウンウィンド型風車では、ティルト角αt分、ロータ回転軸8が水平面9に対して傾いているため、ロータ回転軸8を中心に回転するロータハブ3も水平面9に対して傾いた状態で設置される。ティルト角αtは、ロータ6の回転中にタワー1と各ブレード5a、5b、5cとが衝突しないように設定される。
ロータハブ3と各ブレード5a、5b、5cは、各軸受4a、4b、4cを介して接続されている。各軸受4a、4b、4cにより、各ブレード5a、5b、5cはロータ6の外周側でロータハブ3に対して回転可能に支持される。
図2には、ロータハブ3に対する各軸受4a、4b、4cの回転軸のうち特に軸受4bの回転軸である軸受回転軸10bを示している。ロータ回転面11と軸受回転軸10bとのなす角によってコーニング角αcが定められ、軸受回転軸10bはロータ回転面11からナセル2とは離れる方向に傾いている。各ブレード5a、5b、5cは、各軸受4a、4b、4cと繋がっているため、やはりロータ回転軸8の軸方向に傾いた構造となっている。コーニング角αcは、ロータ6が回転中に、タワー1と各ブレード5a、5b、5cとの衝突を避けることができるように設定される。
風車の運転状態に応じて、ピッチ角制御機構と組み合わされている各軸受4a、4b、4cにより、各ブレード5a、5b、5cは回転する。各ブレード5a、5b、5cが各軸受4a、4b、4cにより回転させられ、各ブレード5a、5b、5cへの風の流入角度が調整されることで、ロータ6の回転速度が制御される。尚、各軸受4a、4b、4cは、コーニング角αc ≠ 0°の場合、ロータ回転軸8の軸方向に傾いているため、図1の視点においても傾いた状態で表示されるはずであるが、図1では簡便に説明するためにコーニング角αcの傾きを省略している(簡易的にコーニング角αc = 0°で表示させている)。
図3および図4は、図1におけるロータハブ3付近の拡大図であり、ロータハブ3の内部の概略構造を示している。また、図9は、軸受4b周りの構造を示している。図9において、軸受回転面14bは、軸受4bが回転する平面であるとともに軸受4bの重心を含む平面である。軸受回転軸10bと軸受回転面14bが直交する点は、軸受回転面14bの回転中心点20bとして定義する。図3に示すように、ロータハブ3は主にハブハウジング15とスピナカバー16で構成され、ハブハウジング15の外側をスピナカバー16が覆っている。各軸受4a、4b、4cは、ロータハブ3のハブハウジング15に接続されている。軸受取付角度αbはロータハブ3のロータ回転軸8を中心とした円周13上に対する軸受回転面14bのへの接触角として表され、本実施例における各軸受4a、4b、4cは軸受取付角度αbにより、円周13上からはロータ6の回転と逆方向へ傾いた状態で設置されている。尚、円周13は回転中心点20bを含んでおり、ロータ回転軸8から回転中心点20aまでの距離(円周13の半径)はRbcで定義する。また、図3ではロータ6の回転の逆方向へ傾いているが、軸受取付角度αbでロータ6の回転方向へ傾いても良い。
ハブハウジング15は、ロータ回転軸8側から各ブレード5a、5b、5c側へそれぞれブレード支持部19a、19b、19cが伸びている。そして、ハブハウジング15の中心から各軸受4a、4b、4cと接続される部位までは、材料的に連続しており、一体構造となっている。各ブレード支持部19a、19b、19cは、ハブハウジング15のうちでどの部位よりも、ロータハブ3の回転中心に位置するロータ回転軸8から遠くまで延伸される。また、本実施例では、ロータハブ3のロータ回転軸8から各ブレード5a、5b、5cの先端に至るまでに設ける軸受は、各軸受4a、4b、4cの一つのみであり、各ブレード支持部19a、19b、19cにおいて当該軸受4a、4b、4cはロータハブ3のロータ回転軸8に最も近い位置に配置される軸受となる。
図4において、ハブハウジング15のブレード支持部19bにおける(外形)断面の重心点でロータ半径方向と直交している面を、ロータ半径方向の直交平面17として定めた場合、ハブハウジング15は、軸受4bに接続される側(またはブレード5b側)からロータ回転軸8側へ向けて、直交平面17におけるブレード支持部19bの(外形)断面積が拡大していく構造となっている。(ブレード支持部19a、19cも同様)
図5は、図1と同様に風下側でのロータ6の回転面11に対して直交する方向(ロータ回転軸8の軸方向)から見た本実施例におけるダウンウィンド型風車を示している。特に、図5の投影面上においてタワー中心軸7と軸受4aの軸受回転軸10aとがおよそ平行に並んだ状態を表している。
図5は、図1と同様に風下側でのロータ6の回転面11に対して直交する方向(ロータ回転軸8の軸方向)から見た本実施例におけるダウンウィンド型風車を示している。特に、図5の投影面上においてタワー中心軸7と軸受4aの軸受回転軸10aとがおよそ平行に並んだ状態を表している。
図5において、Rbaはロータ回転軸8から軸受回転軸10aまでの距離、Rbcはロータ回転軸8から回転中心点20aまでの距離を示しており、Rbsは式1で定義している。尚、補足として、コーニング角αc ≠ 0°の場合、各軸受回転軸10a、10b、10cはロータ回転軸8の軸方向へ傾いているため、Rbaを示す直線と、Rbcを示す直線は、構造的に交わることはない。
ロータ6が回転することでブレード5aがタワー1に重なる領域18でのタワー1の平均幅をDt、ブレード5aの翼弦方向の平均幅をLbとしたとき、図5に示す構造において、Rbaは(0.5Dt+0.5Lb)以上でありRbs以下となっている。即ち、式1の関係から必然的にRbsは(0.5Dt+0.5Lb)以上となる。
以上の構成による本実施例に係るダウンウィンド型風車の機能及び動作について、発電状態を想定して説明する。
ロータ6は、所定の風速以上で回転を開始し、風速の上昇に伴って回転数も上がっていく。また、ナセル2とロータ6は、タワー中心軸7を軸として、ナセル2に備わっている風向センサにより、風向の変化に合わせてヨー角を調整する。図示していないピッチ角制御機構と組み合わさった各軸受4a、4b、4cにより、各ブレード5a、5b、5cが各軸受回転軸10a、10b、10cの周りを回転し、各ブレード5a、5b、5cへの風の流入角度が調整され、ロータ6の回転数が上がることで発電量も増加する。ダウンウィンド型風車が定格出力および定格回転数に到達している場合、そこから風速が更に上昇すれば、定格出力および定格回転数を維持するべく、各ブレード5a、5b、5cへの風の流入角度が更に調整され、フェザリングに近い状態まで近付くこともある。暴風が吹き高風速となってきた際には、運転を停止するべく、各ブレード5a、5b、5cは完全にフェザリングの状態まで流入角度が調整される。
ロータ6が回転している際、タワー1と各ブレード5a、5b、5cは、ある程度周期的に風の主流方向に重なることになる。図6は、タワー1とブレード5aが風向に対して重なっている状態における水平面12(図2に示している)内の風速分布を示している。図6において、タワー1の上流側は流れを妨げるものがないため、風速分布がある程度整った状態で風が流れてくる。しかし、タワー1を通過して下流側に至ると、タワー1により流れが遮られ、低風速領域が発生することになる。そして、図6に示す状態においては、ブレード5aが当該低風速領域に入っている。
ブレード5aは、風による流体力から揚力を得て、回転運動エネルギーに変えているため、それに見合うだけの大きな荷重がブレード5aにはかかることになる。しかし、タワー1の下流側の低風速領域に入った瞬間に、低風速によりブレード5aは十分な揚力を得ることができず、荷重も急に小さくなる。そして、タワー1の下流側の低風速領域から脱け出る瞬間には、再び風速が回復するためブレード5aの揚力も回復し、今度は急に大きな荷重がかかることになる。
また、タワー1とブレード5aが風向に対して重なっている瞬間には、タワー1とブレード5aとの間の圧力が上昇する。この時、タワー1の下流側の壁面圧力も上昇するため、タワー1にかかっている荷重も少なからず変化することになる。即ち、タワー1と各ブレード5a、5b、5cによる空力干渉は、ダウンウィンド型風車において全体的に荷重変動を常に発生させており、疲労強度に大きな影響を与えている。
これに対し、本実施例では、各軸受4a、4b、4cは軸受取付角度αbで示されるように、ロータ回転軸8を中心とした円周13上から傾いた状態で設置されている。そのため、各軸受4a、4b、4cに繋がっている各ブレード5a、5b、5cも、(ロータ6の回転と逆方向へ)ロータ回転軸8を中心とした円周13上から傾いた状態となる。当該構成により、各ブレード5a、5b、5cがタワー1の下流側を横断する際、風の主流方向にタワー1と各ブレード5a、5b、5cの全長が同時には重ならない。各ブレード5a、5b、5cは、ロータ6の回転に合わせて一部のブレード領域ごとに徐々にタワー1と重なることで、タワー1との空力干渉を分散し、荷重変動最大値を緩和している。
図7には、ロータ回転位置に対してロータの任意の箇所における荷重の変化を概念的に表しており、風の主流方向にタワーとブレード全長が同時に重なる従来の一般的なダウンウィンド型風車と、本実施例に係るダウンウィンド型風車とを比較している。ロータのブレードが最高点に達した際のロータ回転位置を0°とすると、一般的なダウンウィンド型風車と本実施例に係るダウンウィンド型風車のいずれも、ロータ回転位置が180°付近でタワーの下流側をブレードが横断する。尚、該図においてロータ荷重「1」はロータの平均荷重としている。図7で示すように、ロータ回転軸8を中心とした円周13上から各軸受4a、4b、4cを傾いた構造とすることにより、タワー1の下流側を各ブレード5a、5b、5cが横断するときの荷重変動を、緩やかにすることができる。これにより荷重変動を風車全体として低減することができる。即ち、長期間風車を使用した場合における各ブレード5a、5b、5cやタワー1に加わる荷重変動を減らすことで信頼性を向上させることが可能になる。
また、各軸受4a、4b、4cを軸受取付角度αbにより傾いた状態で設置するためには、ハブハウジング15は比較的大きくなる。図示していないが、各軸受4a、4b、4cを軸受取付角度αbにより傾いた状態で設置することは、各軸受4a、4b、4cの位置まで、単純に円形のハブハウジングを拡大することによっても可能である。しかし、単純にハブハウジングを拡大した場合、ハブハウジングは必要以上に重量が増加し、コストが余分に増加することにも繋がる。よって、本実施例のように、各ブレード5a、5b、5cを支えるために必要な各ブレード支持部19a、19b、19cを形成し、ハブハウジング15のうちでどの部位よりも、各ブレード支持部19a、19b、19cをロータハブ3のロータ回転軸8から遠くまで延伸されるようにすることで、ハブハウジング15の余分な重量増加を抑えることができ、コスト増加も抑えることができる。
また、一般的に風車のロータの回転中心側へ近づくことに伴って荷重が大きくなることは避けることができない。そのため、ロータ6のロータ回転軸8付近のロータハブ3には、大きな荷重がかかる。加えて、ロータハブ3のハブハウジング15は、ロータ6の回転運動エネルギーをロータ回転軸8にある主軸へ伝えるための主要部品であるため、ロータハブ3のうちでも、特に大きな荷重が集中する部品である。そこで、本実施例に示す構造では、ハブハウジング15に対して、あくまでも直接に各ブレード5a、5b、5cを回転可能に支持する各軸受4a、4b、4cを設けており、更なる軸受など余分な部材を介さずに信頼性を向上している。つまり、各ブレード5a、5b、5cとロータハブ3の回転中心の間に配置される軸受は一つのみとすることで、軸受を複数配置する構造よりも大幅に故障リスクを低減できる。
また、ハブハウジング15は比較的大きな部品であるため、各ブレード支持部19a、19b、19cなどは分割し組立てにおいてフランジなどでボルト締結することも考えられるが、材料的に分割されてボルトのみで大きな荷重を支えるだけでは締結部に故障が発生する可能性もある。ロータハブ3を中心から各軸受4a、4b、4cと接続される部位まで材料的に連続する一体構造とすることで、故障を抑制および回避することができる。即ち、信頼性を更に向上できるようになる。
一方、大幅な重量増加とコスト増加を抑えるためには、各ブレード支持部19a、19b、19cの構造を簡素にすることが考えられるが、不用意に構造を縮小させては局所的に荷重が集中し故障(破損)してしまう危険がある。これに対し、本実施例におけるハブハウジング15は、各軸受4a、4b、4cに接続される側からロータ回転軸8側へ向かって、各ブレード支持部19a、19b、19cの外形が広がるようにしているので、局所的な荷重の集中を避け、故障(破損)を抑制および回避することができる。
各軸受4a、4b、4cを軸受取付角度αbにより傾けたことによる荷重変動の低減効果は、傾きの状態が重要な要素となる。一般的に、ダウンウィンド型風車で風の主流方向にタワーとブレード全長が同時に重なってしまうと、大きな荷重変動が発生してしまう。故に、タワー1のタワー中心軸7と、ブレード5a(または5b、または5c)の全長方向に伸びている軸受4a(または4b、または4c)の軸受回転軸10a(または10b、または10c)とがおよそ平行に並んだ状態において、タワー1とブレード5a(または5b、または5c)が一度に大きな領域で重ならず、分散されることが重要となる。
よって、タワー1の平均幅Dtの1/2の距離とブレード5a(または5b、または5c)の翼弦方向の平均幅Lbの1/2の距離との合計距離に対して、ロータ回転軸8から軸受回転軸10aまでの距離Rbaを同等またはそれ以上とすることで、タワー1とブレード5a(または5b、または5c)の重なりを避けることができ、軸受4a(または4b、または4c)を傾けることによる荷重変動の低減効果を、更に引き出すことができる。
ロータ回転軸8から軸受回転軸10aまでの距離Rbaを設けることによる更なる効果としては、各ブレード5a、5b、5cを別物に変更することなく、ロータ6の直径を拡大し発電量を増加することが可能となる点である。但し、距離RbaとRbsの関係によっては、ロータ6の直径の拡大による発電量増加の効果が得にくい場合もある。ここで、距離Rbaより、距離Rbsの方が小さくなっているダウンウィンド型風車を、図8に示す。ここでは、実線で距離Rbaより距離Rbsを小さくした場合を示している。本図に示すように、距離Rbaより距離Rbsを小さくしても、ロータ6の直径は拡大される。しかしながら、軸受4bの位置までのロータハブ3にするのであれば、図8において破線で表しているように、軸受回転軸10bと軸受回転面14bを反転させた方が、ロータ6の直径をより拡大し発電量をより増加させることが可能になる。よって、距離Rbaを距離Rbsに対して同等以下にすることで、ロータハブ3の構造を活かしてロータ6の直径拡大による発電量増加の効果を引き出すことができる。尚、任意の距離Rbsに対し、距離Rbaを距離Rbsと等しくすることで、ロータ6の直径拡大は最大となり発電量増加の効果も最大となる。但し、図8に示す構造も信頼性向上の効果は得られるため、本発明の範囲から除外されるものでないことは言うまでもない。
風向に対してタワーの下流側にブレードが設置されているダウンウィンド型風車では、タワー下流側に発生する後流をブレードが横断するため、タワーの上流側にブレードが設置されているアップウィンド型風車と比べて、荷重変動は比較的大きくなる。よって、本発明を適用する上ではより好適なものとなる。但し、本発明の適用範囲はダウンウィンド型風車に限られるものではなく、発電運転時に風上に位置した状態でブレードが回転するアップウィンド型風車に適用した場合であっても一定の効果が期待できる。即ち、アップウィンド型風車でも空力干渉によりブレードとタワーとの間で圧力が上昇することで荷重変動は発生しており、アップウィンド型風車に本発明を実施しても良い。。
1 タワー
2 ナセル
3 ロータハブ
4a、4b、4c 軸受
5a、5b、5c ブレード
6 ロータ
7 タワー中心軸
8 ロータ回転軸
9、12 水平面
10a、10b、10c 軸受回転軸
11 ロータ回転面
13 ロータ回転軸を中心とした円周
14a、14b 軸受回転面
15 ハブハウジング
16 スピナカバー
17 ロータ半径方向の直交平面
18 ブレードが重なるタワー領域
19a、19b、19c ブレード支持部
20a、20b 回転中心点
2 ナセル
3 ロータハブ
4a、4b、4c 軸受
5a、5b、5c ブレード
6 ロータ
7 タワー中心軸
8 ロータ回転軸
9、12 水平面
10a、10b、10c 軸受回転軸
11 ロータ回転面
13 ロータ回転軸を中心とした円周
14a、14b 軸受回転面
15 ハブハウジング
16 スピナカバー
17 ロータ半径方向の直交平面
18 ブレードが重なるタワー領域
19a、19b、19c ブレード支持部
20a、20b 回転中心点
上記の課題を解決するために本発明に係る風力発電装置は、タワーと、該タワー上部に配置されると共に、該タワーに対して回転可能に支持されるナセルと、該ナセルに対して回転可能に支持されると共にハブハウジングを備えるロータハブと、風を受けて揚力を得るブレードと、前記ブレードを前記ロータハブに対して回転可能に支持する軸受を備え、前記軸受は、前記ロータハブの回転軸を中心とした円周上からは、傾いて配置され、前記ロータハブの回転中心に最も近い位置に配置される軸受であり、前記タワーのうちで前記ブレードの先端が到達可能な位置から前記タワー頭頂部までにおける前記タワーの中心軸に略垂直な方向の平均幅をD t とし、前記ブレードの翼弦方向の平均幅をL b とし、前記ロータハブの回転軸から前記軸受の回転軸までの距離をR ba とすると、R ba ≧0.5D t +0.5L b の関係を満たすことを特徴とする。
Claims (11)
- タワーと、
該タワー上部に配置されると共に、該タワーに対して回転可能に支持されるナセルと、 該ナセルに対して回転可能に支持されると共にハブハウジングを備えるロータハブと、 風を受けて揚力を得るブレードと、
前記ブレードを前記ロータハブに対して回転可能に支持する軸受を備え、
前記軸受は、前記ロータハブの回転軸を中心とした円周上からは、傾いて配置されることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1に記載の風力発電装置であって、
前記軸受は前記ロータハブの回転中心に最も近い位置に配置される軸受であることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1または2に記載の風力発電装置であって、
一枚の前記ブレードと前記ロータハブの回転中心の間に配置される軸受は、前記軸受のみであり、かつ1つであることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1ないし3のいずれか一つに記載の風力発電装置であって、
前記ブレードは前記軸受を介して前記ロータハブに直接接続されることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1ないし4のいずれか一つに記載の風力発電装置であって、
前記ハブハウジングは前記ブレードに接続されるブレード支持部を備えており、
該ブレード支持部は、前記ハブハウジングのうちでいずれの部位よりも、前記ロータハブの回転中心から遠くまで延伸されることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項5に記載の風力発電装置であって、
前記ブレード支持部は、前記軸受に接続される側から前記ロータハブの回転軸側へ向かって広がって形成されることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項6に記載の風力発電装置であって、
前記ハブハウジングは前記ロータハブの中心から前記軸受と接続される部位まで一体構造であることを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1ないし7のいずれか一つに記載の風力発電装置であって、
前記タワーのうちで前記ブレードの先端が到達可能な位置から前記タワー頭頂部までにおける前記タワーの中心軸に略垂直な方向の平均幅をDtとし、
前記ブレードの翼弦方向の平均幅をLbとし、
前記ロータハブの回転軸から前記軸受の回転軸までの距離をRbaとすると、
Rba≧0.5Dt+0.5Lbの関係を満たすことを特徴とする風力発電装置。 - 請求項8に記載の風力発電装置であって、
更に前記軸受の回転中心点から前記ロータハブの回転軸までの距離をRbcとすると、
Rbs=√(Rbc 2−Rba 2)としたとき、
Rba≦Rbsの関係を満たすことを特徴とする風力発電装置。 - 請求項9に記載の風力発電装置であって、
更にRbaとRbsは略等しいことを特徴とする風力発電装置。 - 請求項1ないし10のいずれか一つに記載の風力発電装置であって、
前記ブレードは発電運転時に前記タワーの風下側に位置した状態で回転することを特徴とするダウンウィンド型風力発電装置。
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Publication number | Publication date |
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TWI527962B (zh) | 2016-04-01 |
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