WO2011016317A1 - 風力発電機ブレード用発泡充填材、および、風力発電機ブレードの製造方法 - Google Patents

風力発電機ブレード用発泡充填材、および、風力発電機ブレードの製造方法 Download PDF

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WO2011016317A1
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power generator
foam
generator blade
blades
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由明 満岡
宇井 丈裕
桶結 卓司
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日東電工株式会社
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/18Filling preformed cavities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
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    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making

Definitions

  • the present invention relates to a foam filling material for a wind power generator blade, a foam filling material for a wind power generator blade including the same, a wind power generator blade using the same, a wind power generator including the same, and a method for manufacturing the wind power generator blade. .
  • a wind power generator usually includes a support and a blade (blade) that is rotatably supported by the support, and the blade rotates by receiving wind force and generates electric power based on the rotational force. .
  • the blades are required to have rigidity to withstand wind power, but the weight increases when the rigidity is increased. Then, vibration noise increases with increasing weight, and power generation efficiency decreases. Therefore, the blade is required to be lightweight while being highly rigid.
  • a wind turbine blade including a skin material made of carbon fiber reinforced plastic and a core material made of a low-density foam included in the skin material has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below) .)
  • An object of the present invention is to provide a wind power generator blade, a wind power generator, a wind power generator blade manufacturing method, and a foam filling for a wind power generator blade used in the wind power generator blade, which are lightweight and excellent in vibration damping properties while ensuring rigidity. It is to provide foam filling parts for materials and wind power generator blades.
  • the foam filling material for wind power generator blades of the present invention is formed in a predetermined shape so that the foam filling composition containing a polymer and a foaming agent can be disposed in the internal space of the wind power generator blade. It is characterized in that the internal space of the generator blade can be filled.
  • the foam filling material for wind power generator blades of the present invention is disposed in the internal space of the wind power generator blade and foamed, the internal space of the wind power generator blade is filled with a foam obtained by foaming. Therefore, it is possible to prevent a gap from being generated between the inner surface of the wind power generator blade and the outer surface of the foam. As a result, vibration can be effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade can be ensured.
  • the foam filling part for wind power generator blades of the present invention is attached to the above-mentioned foam filling material for wind power generator blades and the foam filling material for wind power generator blades, and can be attached to the internal space of the wind power generator blade. And an attachment member.
  • the foam filling material for wind power generator blades can be attached to the internal space of the wind power generator blade by the mounting member. Therefore, the foam filling material for wind power generator blades can be reliably positioned and arranged in the internal space of the wind power generator blade according to the size and shape of the wind power generator blade. As a result, vibration can be further effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade can be ensured.
  • the mounting member includes a support portion that supports the foam filling material for wind power generator blades.
  • the foam filler for wind power generator blades can be arranged at a more appropriate position in the internal space of the wind power generator blade.
  • the support portion supports the foam filling material for wind power generator blades so that the foaming direction of the foam filling material for wind power generator blades is regulated. It is preferable to do.
  • the foaming direction of the foam filling material for wind power generator blades is regulated by the support portion, the space that needs to be filled can be more reliably filled in the internal space of the wind power generator blade.
  • the support portion may be configured such that the foam filling material for the wind power generator blade is disposed between an inner surface of the wind power generator blade and the support portion. Further, it is preferable to support the foam filler for the wind power generator blade.
  • the foam filler for the wind power generator blade is disposed between the inner surface of the wind power generator blade and the support portion, the foam obtained by foaming is the inner surface of the wind power generator blade and the outer surface of the foam. In between, it is surely filled. Therefore, it is possible to reliably prevent a gap from being generated between the inner surface of the wind power generator blade and the outer surface of the foam.
  • the foam filling part for wind power generator blades of the present invention is covered with the above-mentioned foam filling material for wind power generator blades and the foam filling material for wind power generator blades, and reinforces the internal space of the wind power generator blade. Therefore, a reinforcing member is provided.
  • the wind power generator blade can be reinforced by the reinforcing member.
  • the rigidity of the wind power generator blade can be further increased by the reinforcing member, vibration can be effectively suppressed by the foam filler for the wind power generator blade.
  • the reinforcing member includes a plurality of partition walls for partitioning an internal space of the wind power generator blade into a plurality of spaces.
  • the reinforcing member includes a plurality of partition walls, the rigidity of the wind power generator blade can be increased while reducing the weight.
  • the wind power generator blade of the present invention is obtained by foaming a foam filling material for a wind power generator blade or a foam filling component for a wind power generator blade, which is disposed in the internal space of the wind power generator blade.
  • the interior space is filled with a foamed material.
  • the wind power generator of the present invention is characterized by including the wind power generator blade described above.
  • vibrations of the wind power generator blade can be effectively suppressed, and further, rigidity can be ensured, so that vibration noise is reduced and durability and power generation efficiency are reduced. Can be improved.
  • the method of manufacturing a wind power generator blade according to the present invention includes forming a foam filling composition containing a polymer and a foaming agent into a predetermined shape so that the foam filling composition can be disposed in the internal space of the wind power generator blade, Obtaining the foam filling material for wind power, placing the foam filling material for wind power generator blades in the internal space of the wind power generator blade, and foaming the foam filling material for wind power generator blades to produce the wind power It is characterized by comprising a step of filling the internal space of the generator blade.
  • the foam filling material for the wind power generator blade is disposed in the internal space of the wind power generator blade and foamed to fill the internal space. Therefore, it is possible to prevent a gap from being generated between the inner surface of the wind power generator blade and the outer surface of the foam. As a result, vibration can be effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade can be ensured.
  • the foam filling material for wind power generator blades According to the foam filling material for wind power generator blades, the foam filling material for wind power generator blades, the wind power generator blade, the wind power generator, and the method for manufacturing the wind power generator blade of the present invention, vibration is effectively suppressed. Furthermore, the rigidity of the wind power generator blade can be ensured.
  • FIG. 1 is a front view of an embodiment of a wind power generator according to the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 of an embodiment of the wind power generator blade (before foaming) of the present invention, and
  • FIG. 2B is foam filling for the wind power generator blade of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the wind power generator blade (after foaming) shown in FIG.
  • FIG. 4A shows a wind power generation in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the foaming direction of the foam filling material for wind power generator blades is regulated by the support portion) is adopted.
  • FIG. 4 (b) shows the main part of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling parts for wind power generator blades shown in Fig. 4 (a) are employed. It is a schematic sectional drawing.
  • FIG. 5A shows another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (the foam filling material for wind power generator blades is disposed between the inner surface of the wind power generator blade and the support portion.
  • Fig. 5 (b) is a cross-sectional view of a wind power generator blade (before foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in Fig. 5 (a) is adopted, and Fig. 5 (c).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 5B is adopted.
  • FIG. 6A shows a wind turbine in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the reinforcing member made of foam is covered with the foam filling material for wind power generator blades) is adopted.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for a wind power generator blade shown in FIG. 6A is employed. .
  • FIG. 6A shows a wind turbine in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the reinforcing member made of foam is covered with the foam filling material for wind power generator blades) is adopted.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam fill
  • FIG. 7 (a) employs another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (a form in which a reinforcing member made of a honeycomb structure is covered with a foam filling material for wind power generator blades).
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 7A is adopted. is there.
  • FIG. 8 (a) shows a wind power generation in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (a form in which the foam filling material for a wind power generator blade in a loop shape is held by an attachment member) is adopted.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the main part of the machine blade (before foaming), and FIG. 8B shows the main part of the wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. It is a schematic sectional drawing.
  • FIG. 9A shows another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (the foam filling material for a wind power generator blade having a loop shape is fixed to each other by engagement of cuts in the overlapping portion thereof.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of a main part of a wind power generator blade (before foaming) in which the configuration is adopted, and FIG. 9B is a wind power generator in which the foam filling part for the wind power generator blade shown in FIG.
  • FIG. 10A shows a wind power generator blade in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the foam filling material for wind power generator blades is fixed with an adhesive layer) is adopted.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 10A is adopted.
  • FIG. 1 is a front view of an embodiment of a wind power generator according to the present invention
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 of an embodiment of the wind power generator blade of the present invention (before foaming).
  • 2 (b) is a schematic plan view of a main part of one embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention
  • FIG. 3 is a view of the wind power generator blade (after foaming) shown in FIG. 2 (a).
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
  • a wind power generator 1 is provided with a support column 2 standing in a vertical direction, a rotating shaft 3 provided at an upper end portion of the supporting column 2, and connected to the rotating shaft 3 so as to be rotatable with respect to the support column 2.
  • Wind power generator blade 4 to be provided.
  • the wind power generator blade 4 is a plurality of blades extending radially with respect to the rotating shaft 3 and includes an outer plate 5 and a girder 6 as shown in FIG.
  • the outer plate 5 has a substantially bowl-shaped cross section and is formed of a half structure including a first outer plate 7 and a second outer plate 8. Further, after the girder 6 and the foam filling part 10 for wind power generator blades are installed, the outer plate 5 is bonded by bringing both ends of the first outer plate 7 and the second outer plate 8 into contact with each other. By doing so, it is formed as a hollow member in which a hollow space (closed cross section) is formed.
  • the outer plate 5 As a material for forming the outer plate 5, for example, carbon such as carbon fiber, synthetic resin such as FRP (fiber reinforced plastic), polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), polyester, epoxy, etc., for example, aluminum alloy, magnesium Examples thereof include metals such as alloys, titanium alloys, and iron-based steel plates, for example, wood such as balsa.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyester polyvinyl chloride
  • epoxy etc.
  • aluminum alloy aluminum alloy
  • magnesium aluminum alloy
  • metals such as alloys, titanium alloys, and iron-based steel plates, for example, wood such as balsa.
  • FRP is used.
  • the spar 6 is disposed in the hollow space of the outer plate 5, is connected to the inner surface of the first outer plate 7 and the inner surface of the second outer plate 8, and extends along the radial direction of the wind power generator blade 4. It is formed in a substantially flat plate shape. A plurality (two) of spar portions 6 are arranged at intervals in the rotational direction of the wind power generator blade 4, and each spar portion 6 is disposed over the radial direction of the wind power generator blade 4.
  • Examples of the material for forming the girder 6 include the same materials as those for forming the outer plate 5 described above.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is used to form a foam 9 (see FIG. 3) that fills the internal space of the wind power generator blade 4, and as shown in FIG. And a clip 12 as a mounting member attached to the wind power generator blade 4 and attached to the interior space of the wind power generator blade 4.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is formed, for example, in the form of a substantially rectangular sheet in plan view from a foam filling composition (described later) that foams by heating.
  • the clip 12 is not particularly limited, but is made of, for example, a hard resin and is molded by injection molding or the like.
  • Such a clip 12 engages the fixing flange 13 for fixing the foam filler 11 for wind power generator blades in the internal space of the wind power generator blade 4 and the foam filler 11 for wind power generator blades.
  • the stop part 14 is provided integrally.
  • the clip 12 is inserted into the wind power generator blade foam filler 11 so that the locking portion 14 is embedded in the peripheral edge portion of the wind power generator blade foam filler 11.
  • a foam filling part 10 is formed.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is fixed to the spar 6 by being inserted into the spar 6 so that the fixing hook 13 of the clip 12 penetrates the thickness direction of the spar 6.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades (including the foam filling material 11 for wind power generator blades) is fixed to the internal space of the wind power generator blade 4. Placed.
  • this wind power generator blade 4 (before foaming) is heated under appropriate conditions to foam, crosslink and cure the foam filling material 11 for wind power generator blades, thereby producing a foam. 9 is formed and the interior space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • the wind power generator blade 4 (after foaming) in which the internal space is filled with the foam 9 can be obtained.
  • a foam filling composition containing a polymer and a foaming agent is formed into a predetermined shape so as to be disposed in the internal space of the wind power generator blade, and the foam filler 11 for wind power generator blade is obtained.
  • the polymer is not particularly limited, and examples thereof include resins, rubbers, and thermoplastic elastomers.
  • the resin is not particularly limited.
  • ethylene / vinyl acetate copolymer EVA
  • EAA ethylene / ethyl acrylate copolymer
  • EBA ethylene / butyl acrylate copolymer
  • olefin resin for example, polyethylene
  • polypropylene polyester, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyamide, polyketone and the like.
  • an ethylene / vinyl acetate copolymer is used.
  • the expansion ratio can be increased.
  • the rubber is not particularly limited.
  • aromatic rubber such as styrene-butadiene rubber (SBR), for example, butadiene rubber (1,4-polybutadiene rubber) (BR), syndiotactic-1,2-polybutadiene.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • BR butadiene rubber (1,4-polybutadiene rubber)
  • Non-aromatic rubbers such as rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber, isoprene rubber, and natural rubber can be mentioned.
  • examples of rubber include ethylene / propylene / diene rubber (EPDM).
  • An aromatic rubber is preferable, and a styrene-butadiene rubber is more preferable.
  • thermoplastic elastomer is not particularly limited.
  • styrene thermoplastic elastomer, olefin thermoplastic elastomer, urethane thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, 1,2-polybutadiene heat examples thereof include a plastic elastomer and a vinyl chloride thermoplastic elastomer.
  • a styrenic thermoplastic elastomer is used.
  • examples of the styrenic thermoplastic elastomer include styrene / butadiene / styrene block copolymer (SBS), styrene / isoprene / styrene block copolymer, styrene / ethylene / butylene / styrene block copolymer, and the like.
  • SBS styrene / butadiene / styrene block copolymer
  • styrene / isoprene / styrene block copolymer styrene / ethylene / butylene / styrene block copolymer
  • These polymers can be used alone or in combination of two or more.
  • the foaming agent is not particularly limited, and examples thereof include inorganic foaming agents and organic foaming agents.
  • Examples of the inorganic foaming agent include ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, azides and the like.
  • organic foaming agents examples include N-nitroso compounds (N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine, N, N′-dimethyl-N, N′-dinitrosoterephthalamide, etc.), azo compounds (Eg, azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, barium azodicarboxylate, etc.), fluorinated alkanes (eg, trichloromonofluoromethane, dichloromonofluoromethane, etc.), sulfonyl hydrazine compounds (eg, p-toluene) Sulfonyl hydrazide, diphenylsulfone-3,3′-disulfonyl hydrazide, 4,4′-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), allyl bis (sulfonyl hydrazide), 2,4-toluene disulfonyl hydrazi
  • a heat-expandable compound for example, isobutane, pentane, etc.
  • a microcapsule for example, a microcapsule made of a thermoplastic resin such as vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylic acid ester, methacrylic acid ester.
  • heat-expandable fine particles thermally-expanded microballoons
  • thermally expandable fine particles include microspheres (trade name, manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.) as commercially available products.
  • foaming agents can be used alone or in combination of two or more.
  • foaming agents azo compounds and sulfonyl hydrazide compounds are preferable. If an azo compound or a sulfonyl hydrazide compound is used, since the foaming gas is nitrogen gas, the polymer has low permeability and high foaming can be realized.
  • the blending ratio of the foaming agent is, for example, 5 to 40 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, and for example with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition. It is 5 parts by weight or more, preferably 5 to 20 parts by weight, and more preferably 7 to 15 parts by weight.
  • the blending ratio of the foaming agent is 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition, an expansion ratio of 10 times or more can be easily achieved. Moreover, even if the blending ratio of the foaming agent exceeds the above range, the foaming ratio corresponding to the blending ratio cannot be obtained, which may cause cost demerits.
  • a foaming aid can be used in combination with the foaming agent if necessary.
  • foaming aids include amine compounds (excluding urea compounds), zinc compounds, urea compounds, benzoic acid compounds, higher fatty acids such as salicylic acid and stearic acid, or metal salts thereof (excluding zinc compounds). Etc.).
  • An amine compound is an organic compound having a primary amino group (—NH 2 ) or a secondary amino group (> NH).
  • —NH 2 a primary amino group
  • > NH a secondary amino group
  • 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) is blended as a blowing agent In order to lower its decomposition temperature, it is blended.
  • Examples of the organic compound having a primary amino group include dicyandiamides, and more specifically, dicyandiamide.
  • Examples of the organic compound having a secondary amino group include dicyclohexylamine salts.
  • Dicyclohexylamine salts are formed from, for example, dicyclohexylamine (base component) and an acid component.
  • the acid component include alcohols such as monohydric alcohols such as ethanol and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, such as hydrochloric acid, nitric acid, hydrobromic acid (HBr), hydroiodic acid (HI), and sulfuric acid.
  • Inorganic acids for example, organic acids such as acetic acid.
  • alcohol is used, more preferably polyhydric alcohol, and particularly preferably ethylene glycol.
  • dicyandiamide and dicyclohexylamine salts of ethylene glycol are preferable.
  • amine compound commercially available ones can be used.
  • Dicyanex 325 (Dicyandiamide, manufactured by Air Products & Chemicals Inc.) or Knockmaster EGS (80% ethylene glycol dicyclohexylamine salt and long chain alkyl) A mixture of 20% alcohol, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) is used.
  • amine compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing ratio of the amine compound is 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, for example, 200 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide). 180 parts by weight or less, more preferably 130 parts by weight or less.
  • the decomposition temperature of 4,4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) cannot be lowered, and a high expansion ratio may not be obtained.
  • the compounding ratio of the amine compound is more than 200 parts by weight, the compound is added more than necessary, and the decomposition temperature of 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) can be lowered below a predetermined temperature. Since this is not possible, there may be cost disadvantages.
  • Examples of zinc compounds include zinc oxide and fatty acid zinc.
  • zinc oxide is used from the viewpoint of low hygroscopicity.
  • fatty acid zinc is mentioned from a viewpoint of the foaming temperature mentioned later.
  • Fatty acid zinc is a salt of a fatty acid anion (RCOO ⁇ : R represents a long chain alkyl group or a long chain alkenyl group) and a zinc cation (Zn 2+ ).
  • the number of carbon atoms of the fatty acid anion is, for example, 12 to 18.
  • fatty acid anions include lauric acid (C 11 H 23 COOH), myristic acid (C 13 H 27 COOH), and stearic acid.
  • Saturated fatty acid anions such as (C 17 H 35 COOH), for example, unsaturated fatty acid anions such as oleic acid (C 17 H 33 COOH), and the like.
  • fatty acid zinc for example, zinc laurate (Zn (C 11 H 23 COO) 2 ) (total carbon number 24), zinc myristate (Zn (C 13 H 27 COO) 2 ) (total carbon 28), saturated fatty acid zinc formed from a saturated fatty acid anion and a zinc cation, such as zinc stearate (Zn (C 17 H 35 COO) 2 ) (total carbon number 36), such as zinc oleate (Zn ( And unsaturated fatty acid zinc formed from an unsaturated fatty acid anion and a zinc cation, such as C 17 H 33 COO) 2 ) (total carbon number 36).
  • saturated fatty acid zinc is mentioned.
  • the foam filling composition By blending such a zinc-based compound in the foam filling composition, it is possible to obtain excellent storage stability in the foam filling composition, and for example, when azodicarbonamide is blended as a foaming agent, The foaming temperature can be lowered.
  • the zinc-based compound is fatty acid zinc
  • the foam filling composition can be sufficiently foamed even at a relatively low temperature.
  • the compounding ratio of the zinc-based compound is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
  • foaming aids can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the foaming aid excluding the amine compound and zinc compound is appropriately selected depending on the purpose and use.
  • a crosslinking agent can also be mix
  • a crosslinking agent For example, sulfur (powder sulfur, insoluble sulfur), sulfur compounds, selenium, magnesium oxide, lead monoxide, organic peroxides (for example, dicumyl peroxide (DCP), 1,1-ditertiarybutylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiarybutylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertiarybutylperper Oxyhexyne, 1,3-bis (tertiarybutylperoxyisopropyl) benzene, tertiarybutylperoxyketone, tertiarybutylperoxybenzoate), polyamines, oximes (eg, p-quinonedioxime, p, p'-dibenzoylquinone dioxime, etc.), nitroso compounds (eg, p-din
  • crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the crosslinking agent is not particularly limited, but is, for example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.
  • the blending ratio of the crosslinking agent is less than this, there is little increase in viscosity due to crosslinking, and foam breakage may occur due to gas pressure during foaming.
  • the blending ratio of the crosslinking agent may bridge
  • a basic oxide can be blended in the foam filling composition, if necessary.
  • the basic oxide is not particularly limited as long as it can neutralize the acid generated by the decomposition of the foaming agent.
  • the basic oxide is not particularly limited as long as it can neutralize the acid generated by the decomposition of the foaming agent.
  • the foam filling composition contains a basic oxide
  • the foaming agent decomposes to produce an acid by heating during foaming, the acid can be neutralized with the basic oxide. Therefore, corrosion of the wind power generator blade 4 can be prevented.
  • the foaming agent is partially decomposed to produce an acid during the kneading and molding of the foam filling composition
  • the acid can be neutralized with a basic oxide. Therefore, even if an unnecessary part or defective product of the foam filling composition once molded is used again, the reduction in radical decomposition of the organic peroxide is small, and a sufficient foaming ratio can be obtained.
  • the blending ratio of the basic oxide is not particularly limited, but is, for example, 0.05 to 70 parts by weight, preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the foaming agent.
  • the blending ratio of the basic oxide to the foaming agent is less than this, the effect of neutralizing the acid generated by the decomposition of the foaming agent is small, and when the blending ratio of the basic oxide to the foaming agent is more than this, In some cases, the decomposition temperature of the foaming agent is excessively lowered, the timing of foaming and crosslinking is shifted, and the foaming ratio is lowered.
  • the foam filling composition can appropriately contain, for example, an epoxy resin, a filler, a crosslinking accelerator, a tackifier, a softening agent, a processing aid, and the like.
  • known additives such as a scorch inhibitor, a stabilizer, a plasticizer, an anti-aging agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a pigment, a colorant, an antifungal agent and a flame retardant can be appropriately contained.
  • the epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include aromatic epoxy resins, aliphatic / alicyclic epoxy resins, and nitrogen-containing ring epoxy resins.
  • the aromatic epoxy resin is an epoxy resin in which a benzene ring is included in a molecular chain as a structural unit, and is not particularly limited.
  • bisphenol A type epoxy resin dimer acid-modified bisphenol A type epoxy resin, bisphenol Bisphenol type epoxy resins such as F type epoxy resin and bisphenol S type epoxy resin, for example, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin, for example, naphthalene type epoxy resin, for example, biphenyl type epoxy resin Etc.
  • Examples of the aliphatic / alicyclic epoxy resin include hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, dicyclo type epoxy resin, alicyclic type epoxy resin, and the like.
  • nitrogen-containing ring epoxy resin examples include triglycidyl isocyanurate epoxy resin and hydantoin epoxy resin.
  • epoxy resins may be used alone or in combination.
  • the reinforcing property of the foam 9 can be improved by blending the epoxy resin.
  • aromatic epoxy resins and aliphatic / alicyclic epoxy resins are preferably used, and bisphenol type epoxy resins and alicyclic epoxy resins are more preferably used in consideration of reinforcement.
  • the epoxy equivalent of such an epoxy resin is, for example, 150 to 1000 g / eq.
  • a curing agent when an epoxy resin is blended, a curing agent can be blended.
  • Examples of the curing agent include amine compounds, acid anhydride compounds, amide compounds, hydrazide compounds, imidazole compounds, imidazoline compounds, and the like.
  • Other examples include phenolic compounds, urea compounds, polysulfide compounds, and the like.
  • amine compounds include ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, amine adducts thereof, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.
  • acid anhydride compounds examples include phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyl nadic acid anhydride, pyromellitic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, dichloromethane.
  • Succinic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, chlorendic acid anhydride, etc. are mentioned.
  • amide compounds include dicyandiamide and polyamide.
  • hydrazide compounds examples include dihydrazides such as adipic acid dihydrazide.
  • imidazole compounds include methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, ethylimidazole, isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, phenylimidazole, undecylimidazole, heptadecylimidazole, 2-phenyl-4. -Methylimidazole and the like.
  • imidazoline compounds include methyl imidazoline, 2-ethyl-4-methyl imidazoline, ethyl imidazoline, isopropyl imidazoline, 2,4-dimethyl imidazoline, phenyl imidazoline, undecyl imidazoline, heptadecyl imidazoline, 2-phenyl-4 -Methyl imidazoline and the like.
  • curing agents may be used alone or in combination. Of these curing agents, dicyandiamide is preferably used.
  • the blending ratio of the curing agent depends on the equivalent ratio of the curing agent and the epoxy resin, but for example, 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. More preferably, it is 1 to 15 parts by weight.
  • a curing accelerator can be used in combination with a curing agent as required.
  • the curing accelerator include imidazoles, ureas, tertiary amines, phosphorus compounds, quaternary ammonium salts, and organometallic salts. These may be used alone or in combination.
  • the blending ratio of the curing accelerator is, for example, 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.
  • the filler is not particularly limited.
  • fillers can be used alone or in combination of two or more.
  • the blending ratio of the filler is, for example, 20 to 200 parts by weight, preferably 40 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, and for example, 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition. It is ⁇ 90 parts by weight, preferably 15 to 45 parts by weight.
  • crosslinking agent accelerator examples include sulfides (for example, monothiurams such as tetramethylthiuram monosulfide, for example, disulfides such as tetramethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, di-2-benzothiazolyl disulfide, etc. Etc.), dithiocarbamic acids, thiazoles, guanidines, sulfenamides, thiurams, xanthogenic acids, aldehyde ammonias, aldehyde amines, thioureas and the like.
  • sulfides for example, monothiurams such as tetramethylthiuram monosulfide, for example, disulfides such as tetramethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, di-2-benzothiazolyl disulfide, etc. Etc.
  • cross-linking accelerators can be used alone or in combination of two or more.
  • crosslinking accelerators sulfides are preferable. Further, among the sulfides, if tetrabutyl thiuram disulfide is contained, the crosslinking rate can be optimized. Therefore, it is possible to prevent outgassing due to the crosslinking speed becoming too slow and increase of closed cells due to the crosslinking speed becoming too fast.
  • the blending ratio of the crosslinking accelerator is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, and with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition, for example, 0.5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight.
  • the tackifier is not particularly limited.
  • rosin resin terpene resin (eg, terpene-aromatic liquid resin), coumarone indene resin, petroleum resin (eg, C5 petroleum resin, C5 / C9 petroleum resin, etc.).
  • terpene resin eg, terpene-aromatic liquid resin
  • coumarone indene resin petroleum resin (eg, C5 petroleum resin, C5 / C9 petroleum resin, etc.).
  • tackifiers can be used alone or in combination of two or more.
  • a petroleum resin is preferable.
  • the blending ratio of the tackifier is, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, and with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition, for example, 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 6 parts by weight.
  • the softening agent is not particularly limited, and examples thereof include phthalic acid oil, paraffin oil, naphthenic oil, fatty acid oil, and phosphoric acid oil.
  • These softeners can be used alone or in combination of two or more.
  • phthalic acid oil and paraffin oil are preferable.
  • the blending ratio of the softening agent is, for example, 10 to 150 parts by weight, preferably 30 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, and with respect to 100 parts by weight of the foam filling composition, for example, 10 to 50 parts by weight, preferably 15 to 25 parts by weight.
  • processing aids include lubricants such as stearic acid and esters thereof.
  • processing aids can be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing ratio of the processing aid can be appropriately selected depending on the purpose and application.
  • the foam filling composition is prepared by blending the above-described components in the above-described blending ratio, and is not particularly limited.For example, under a temperature condition in which the foaming agent is less decomposed by a mixing roll, a pressure kneader, an extruder, etc. It can knead
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades can be obtained by forming the foam filling composition thus prepared into a predetermined shape so that it can be placed in the internal space of the wind power generator blade 4. With the foam filling material 11 for wind power generator blades, the internal space of the wind power generator blade 4 can be filled by foaming.
  • the method for forming the foam filling composition into a predetermined shape is not particularly limited.
  • the kneaded product is pelletized by a pelletizer, and the pellet is subjected to an injection molding machine or an extruder under a temperature condition in which the foaming agent is less decomposed. It can be molded into a predetermined shape by a molding machine or the like, or can be directly molded into a predetermined shape by calendar molding or press molding.
  • the shape of the foam filler 11 for wind power generator blades may be appropriately selected depending on the shape of the hollow space of the wind power generator blade 4 and the filling location. For example, if formed in a sheet shape, the foam filling for wind power generator blades is used. By continuously forming the material 11, it is possible to produce the material 11 efficiently and at a low cost.
  • the thickness of the foam filler 11 for wind power generator blades is appropriately adjusted depending on the hollow space of the wind power generator blade 4 and the shape of the filling portion, but is generally 0.5 to 10.0 mm, preferably 1.0 to 5.0 mm. If it is less than 0.5 mm, the hollow space of the wind power generator blade 4 may not be sufficiently filled. If it exceeds 10.0 mm, installation (insertion) is difficult when the hollow space of the wind power generator blade 4 is narrow. There is a case.
  • the obtained foam filling material 11 for the wind power generator blade is disposed in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the arrangement may be a known method.
  • the clip 12 is first attached to the foam filling material 11 for wind power generator blades to form the foam filling part 10 for wind power generator blades.
  • the clip 12 is attached to the internal space of the wind power generator blade 4 by being inserted through the spar 6 so as to penetrate the thickness direction of the spar 6.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is fixed and arranged in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is foamed to fill the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the wind power generator blade 4 (before foaming) in which the foam filling part 10 for wind power generator blades is disposed in the internal space is heated under appropriate conditions (for example, 120 to 220 ° C., preferably 140 to 180 ° C.), the foam 9 is formed by foaming, cross-linking and curing the foam filler 11 for wind power generator blades, and the internal space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • appropriate conditions for example, 120 to 220 ° C., preferably 140 to 180 ° C.
  • the wind power generator blade 4 (after foaming) in which the internal space is filled with the foam 9 can be obtained.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is disposed in the internal space of the wind power generator blade 4 and foamed to fill the internal space. Therefore, the foam filling material 11 for wind power generator blades is densely filled in the internal space of the wind power generator blade 4 without a gap between the inner surface of the wind power generator blade 4 and the outer surface of the foam 9. can do. As a result, vibration can be effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade 4 can be ensured.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades can be attached to the internal space of the wind power generator blade 4 by the clip 12. Therefore, the foam filling material 11 for wind power generator blades can be reliably positioned and arranged in the internal space of the wind power generator blade 4 according to the size and shape of the wind power generator blade 4. As a result, vibration can be further effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade 4 can be ensured.
  • this wind power generator blade 4 it is possible to prevent a gap from being formed between the inner surface of the wind power generator blade 4 and the outer surface of the foam 9, and to effectively suppress vibration. Furthermore, rigidity can be ensured.
  • vibration of the wind power generator blade 4 can be effectively suppressed, and further, rigidity can be ensured. Noise can be reduced, and durability and power generation efficiency can be improved.
  • FIG. 4A shows a wind power generation in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the foaming direction of the foam filling material for wind power generator blades is regulated by the support portion) is adopted.
  • FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the main part of the machine blade (before foaming), and FIG. 4B shows the main part of the wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. It is a schematic sectional drawing.
  • the wind power generator blade foam filling component 10 includes a holder member 15 as an attachment member and a wind power generator blade foam filling material 11. As shown in FIG.
  • the material forming the holder member 15 is not particularly limited as long as it supports the foam filler 11 for wind power generator blades and does not deform at the time of heating and foaming.
  • a hard resin such as nylon or polyester is used.
  • metals such as iron, stainless steel, and aluminum.
  • the holder member 15 is integrally provided with a support plate 16 as a support portion that supports the foam filler 11 for wind power generator blades, and a fixed flange portion 13.
  • the support plate 16 is formed in a flat plate shape, for example, and includes a dam wall 17 at a peripheral end portion on one surface thereof.
  • the dam wall 17 is formed by being refracted at a predetermined angle intersecting the direction in which the support plate 16 extends.
  • the fixed flange 13 extends along the direction substantially orthogonal to the direction in which the support plate 16 extends from the back surface of the support plate 16 (the other surface with respect to the one surface on which the foam filler 11 for wind power generator blades is disposed). As shown in FIG.
  • the holder member 15 when the holder member 15 is formed of the above-described resin, it can be obtained by integrally molding the support plate 16, the dam wall 17 and the fixed flange 13 by injection molding or the like.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is the same foam foam filler 11 for wind power generator blades as described above, and is formed in a sheet shape slightly smaller than the support plate 16, for example.
  • the support plate 16 is controlled so that the foaming direction of the foam filling material 11 for wind power generator blades is regulated (that is, the foam filling material 11 for wind power generator blades).
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is supported so that the foaming direction is in the direction in which filling in the internal space is required.
  • a method for supporting the foam filler 11 for wind power generator blades is not particularly limited. For example, a method of sticking the foam filler 11 for wind power generator blades to the one side surface of the support plate 16 or a support plate.
  • a locking piece (not shown) is formed on one surface of 16 so as to protrude, and the foaming filler 11 for wind power generator blades is locked to the locking piece.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is placed and fixed in the internal space of the wind power generator blade 4 by the fixing hook 13 in the same manner as described above, and then heated under appropriate conditions.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is foamed, cross-linked and cured to form the foam 9 and fill the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the wind power generator blade 4 (after foaming) in which only the internal space at one end in the rotational direction of the wind power generator blade 4 is filled with the foam 9 is obtained. Can do.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is supported by the support plate 16, the foam filling material 11 for wind power generator blades is arranged at a more appropriate position in the internal space of the wind power generator blade 4. be able to.
  • the foaming direction of the foaming filler 11 for wind power generator blades is regulated by the support plate 16, it is possible to more reliably fill the space that needs to be filled in the internal space of the wind power generator blade 4. it can.
  • FIG. 5A shows another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (the foam filling material for wind power generator blades is disposed between the inner surface of the wind power generator blade and the support portion.
  • Fig. 5 (b) is a cross-sectional view of a wind power generator blade (before foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in Fig. 5 (a) is adopted, and Fig. 5 (c).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 5B is adopted.
  • the wind power generator blade foam filling component 10 includes a holder member 18 as a mounting member and a wind power generator blade foam filler 11. As shown in FIG.
  • the material for forming the holder member 18 may be the same material as that for forming the holder member 15 described above.
  • This holder member 18 is integrally provided with a support plate 19 and a sandwiching piece 20 as a support portion for supporting the foam filling material 11 for wind power generator blades, and a fixing collar portion 13 (see FIG. 5B). Yes.
  • the support plate 19 has a slightly smaller similar shape to the cross-sectional shape of the internal space of the wind power generator blade 4 to be filled, and is formed in, for example, a substantially elliptical shape in plan view.
  • the sandwiching pieces 20 are provided as a pair on both sides in the thickness direction of the support plate 19 so that the foam filler 11 for wind power generator blades supported on the outer peripheral end surface of the support plate 19 can be sandwiched from both sides in the thickness direction.
  • a plurality of them are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the support plate 19.
  • the fixed flange 13 is formed so as to protrude from one surface of the support plate 19 along a direction substantially orthogonal to the direction in which the support plate 19 extends.
  • the holder member 18 when the holder member 18 is formed of the above-described resin, it can be obtained by integrally forming the support plate 19, the sandwiching piece 20, and the fixing flange 13 by injection molding or the like.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is the same foam foam filling material 11 for wind power generator blades as described above.
  • the outer peripheral end face 19 is formed to have substantially the same length as the circumferential direction.
  • Such a foam filler 11 for wind power generator blades is disposed along the outer peripheral end surface of the support plate 19 in the holder member 18 and is sandwiched (locked) by the sandwiching piece 20.
  • this foam filling part 10 for wind power generator blades is arranged and fixed in the internal space of the wind power generator blade 4 by the fixing hook 13 in the same manner as described above, as shown in FIG. 5 (b).
  • the support plate 19 is arranged substantially parallel to the spar 6 so that the support plate 19 and the sandwiching piece 20 are made of the foam filling material 11 for wind power generator blades.
  • the foaming filler 11 for wind power generator blades is supported so as to be disposed between the inner surface of the wind power generator blade 4 and the support plate 19 and the sandwiching piece 20.
  • this foam filling part 10 for wind power generator blades is heated under appropriate conditions as described above. Thereby, the foam filling material 11 for wind power generator blades is foamed, cross-linked and cured to form the foam 9 and fill the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the foam 9 causes the internal space of the wind power generator blade 4, more specifically, the inner surface of the wind power generator blade 4, and the support plate 19 of the holder member 18. And the wind power generator blade 4 (after foaming) filled between the sandwiching piece 20 can be obtained.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is disposed between the inner surface of the wind power generator blade 4 and the support portion, the foam 9 obtained by foaming becomes the inside of the wind power generator blade 4. Filling between the side surface and the outer surface of the foam 9 is ensured. Therefore, it is possible to reliably prevent a gap from being generated between the inner surface of the wind power generator blade 4 and the outer surface of the foam 9.
  • the wind power generator blade 4 can be reinforced in parallel with the girder 6.
  • FIG. 6A shows a wind turbine in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the reinforcing member made of foam is covered with the foam filling material for wind power generator blades) is adopted.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 6A is adopted. .
  • the wind power generator blade 4 does not include the beam portion 6, and its internal space is formed without being divided into a plurality of portions.
  • the foam filling part 10 for the wind power generator blade is covered with the foam filling material 11 for the wind power generator blade and the foam filling material 11 for the wind power generator blade.
  • a reinforcing foam 21 as a reinforcing member is provided to reinforce the space.
  • the material forming the reinforcing foam 21 is not particularly limited as long as it can support the wind power generator blade foam filler 11 and reinforce the wind power generator blade 4 at the time of heating and foaming, for example,
  • a highly rigid foam specifically, a polyurethane foam, an acrylic foam, a polystyrene foam, a polyimide foam, a vinyl chloride foam, a phenol foam, and the like can be given.
  • Such a reinforced foam 21 has, for example, a substantially similar cross-sectional shape that is smaller than the cross-section of the wind power generator blade 4 and a radial direction of the wind power generator blade 4 (the wind power generator blade 4 is a rotating shaft). 3 is formed in a shape having a radial length substantially the same as the length (refer to FIG. 1).
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is the same foam filler 11 for wind power generator blades as described above, and is formed into a sheet shape having a surface area substantially the same as the surface area of the reinforcing foam 21, for example. ing.
  • the surface of the reinforcing foam 21 is covered with the foam filling material 11 for wind power generator blades.
  • the coating method of the reinforcing foam 21 is not particularly limited, and for example, the foam filler 11 for wind power generator blades is attached to the surface of the reinforcing foam 21.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is arranged along the radial direction of the wind power generator blade 4 in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the wind power generator blade 4 is normally formed such that the central portion in the radial direction swells from both end portions thereof, and the foam filling part 10 for the wind power generator blade has a diameter of such a wind power generator blade 4. By being brought into contact with and fixed to both ends in the direction, they are arranged without being in contact with the inner surface of the central portion in the radial direction.
  • the wind power generator blade 4 (before foaming) is heated under appropriate conditions to foam, crosslink, and cure the foam filler 11 for the wind power generator blade, whereby the foam 9 And the interior space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • the wind power generator blade 4 can be reinforced by the reinforcing foam 21.
  • the rigidity of the wind power generator blade 4 can be further increased by the reinforcing foam 21, vibration can be effectively suppressed by the foam filler 11 for the wind power generator blade.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades covers the reinforcing foam 21, after foaming of the foam filler 11 for wind power generator blades, the inner surface of the wind power generator blade 4 and the reinforcing foam are expanded.
  • the outer surface of the body 21 is in close contact with the foam 9 of the foam filler 11 for wind power generator blades. Therefore, it is possible to further improve the reinforcing property and the vibration damping property.
  • FIG. 7 (a) employs another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (a form in which a reinforcing member made of a honeycomb structure is covered with a foam filling material for wind power generator blades).
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of a wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 7A is adopted. is there.
  • the wind power generator blade 4 is formed without the beam portion 6.
  • the foam filling part 10 for the wind power generator blade is covered with the foam filling material 11 for the wind power generator blade and the foam filling material 11 for the wind power generator blade.
  • a reinforcing structure 22 as a reinforcing member is provided to reinforce the space.
  • the material forming the reinforcing structure 22 is not particularly limited as long as it can support the wind power generator blade foam filler 11 and reinforce the wind power generator blade 4 at the time of heating and foaming, for example, The material similar to the material which forms the above-mentioned holder member 15 is mentioned.
  • Such a reinforcing structure 22 includes an outer wall 23 and a plurality of partition walls 24 for partitioning the internal space of the wind power generator blade 4 into a plurality of spaces.
  • the outer wall 23 forms an outer shape of the reinforcing structure 22 and is formed in a cylindrical shape surrounding the internal space (part) of the wind power generator blade 4.
  • the partition wall 24 is continuously formed from the inner surface of the outer wall 23 so as to partition the internal space of the wind power generator blade 4 surrounded by the reinforcing structure 22 into a plurality of cross-sectionally regular hexagonal spaces (divided chambers). ing.
  • the reinforcing structure 22 is formed as a hollow honeycomb structure in which a plurality of divided chambers are arranged in an inner side.
  • Such a reinforcing structure 22 is formed in a shape having a radial length substantially the same as the radial length of the wind power generator blade 4 in the same manner as the reinforcing foam 21 described above.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is the same foam foam filler 11 for wind power generator blades as described above.
  • the outer surface of the reinforcing structure 22 (the partition wall 24 in the outer wall 23 is formed). It is formed in a sheet shape having a surface area substantially the same as the surface area of the opposite side surface.
  • the outer surface of the reinforcing structure 22 is covered with the foam filling material 11 for wind power generator blades.
  • the method for covering the reinforcing structure 22 is not particularly limited, but, for example, the foam filler 11 for wind power generator blades is attached to the outer surface of the reinforcing structure 22 in the same manner as described above.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is disposed along the radial direction of the wind power generator blade 4 in the internal space of the wind power generator blade 4 in the same manner as described above.
  • the wind power generator blade 4 (before foaming) is heated under appropriate conditions to foam, crosslink, and cure the foam filler 11 for the wind power generator blade, whereby the foam 9 And the interior space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • the reinforcing structure 22 includes the plurality of partition walls 24, the wind power generator blade 4 can be lightened and the rigidity can be increased.
  • the dividing chamber formed inside the reinforcing structure 22 is a regular hexagonal cylindrical structure in cross section, but the structure of the dividing chamber is not particularly limited and is not illustrated.
  • Appropriate structures such as a cylindrical structure having a regular triangular shape in cross section and a cylindrical structure having a regular square shape in cross section can be employed.
  • the wind power generator blade foam filler 11 is disposed only on the outer surface of the reinforcing structure 22.
  • the wind power generator blade foam filler 11 is disposed in the whole or an arbitrary divided chamber.
  • the dividing chamber can be filled with the foam 9 by arranging and foaming.
  • FIG. 8 (a) shows a wind power generation in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades of the present invention (a form in which the foam filling material for a wind power generator blade in a loop shape is held by an attachment member) is adopted.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the main part of the machine blade (before foaming), and FIG. 8B shows the main part of the wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. It is a schematic sectional drawing.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades includes an insertion clip 25 as an attachment member and the foam filling material 11 for wind power generator blades.
  • the material for forming the insertion clip 25 is not particularly limited, and examples thereof include the same material as the material for forming the clip 12 described above.
  • Such an insertion clip 25 includes a fixing collar portion 13, an insertion portion 26 inserted into the wind power generator blade foam filler 11, and a locking protrusion 27 that locks the wind power generator blade foam filler 11. And integrated.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is the same foam foam filler 11 for wind power generator blades as described above. Both ends in the direction are formed in a loop shape (endless shape) overlapping in the thickness direction.
  • the insertion portion 26 of the insertion clip 25 is disposed in a portion where the foam filling material 11 for wind power generator blades overlaps in the thickness direction (hereinafter, referred to as a superposition portion). However, it penetrates through the thickness direction of the overlapped portion from the outside to the inside of the loop shape so that the locking projection 27 protrudes inside.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades is placed in the internal space of the wind power generator blade 4 by the fixed flange 13 as described above, and then heated under appropriate conditions. Thereby, the foam filling material 11 for wind power generator blades is foamed, cross-linked and cured to form the foam 9 and fill the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is inserted by an insertion clip 25 for attaching the foam filling material 11 for wind power generator blades to the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the loop shape can be maintained. Therefore, a member for holding the wind power generator blade foam filler 11 in a loop shape is not required, and the wind power generator blade foam filler 11 is stably looped without increasing the number of parts. Can be held.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is stably held in a loop shape, the internal space of the wind power generator blade 4 corresponding to the loop shape can be satisfactorily filled with the foam 9, whereby wind power generation The vibration of the machine blade 4 can be effectively suppressed, and further, rigidity can be ensured.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is formed in a loop shape of an arbitrary size and filled in accordance with the internal space of the wind power generator blade 4. Therefore, the trouble of forming the foam filler 11 for wind power generator blades according to the internal space of the wind power generator blade 4 can be omitted.
  • FIG. 9A shows another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (the foam filling material for a wind power generator blade having a loop shape is fixed to each other by engagement of cuts in the overlapping portion thereof.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of a main part of a wind power generator blade (before foaming) in which the configuration is adopted, and FIG. 9B is a wind power generator in which the foam filling part for the wind power generator blade shown in FIG. It is a principal part schematic sectional drawing of a braid
  • the foamed filler for wind power generator blades is inserted into the insertion portion 26 of the insertion clip 25 and locked to the locking projection 27 by inserting the overlapped portion of the foam filler 11 for wind power generator blades.
  • 11 is held in a loop shape, and fixedly disposed in the internal space of the wind power generator blade 4 by the fixing hook 13.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is formed in a loop shape without using the insertion clip 25. While being held, it can be fixedly arranged in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is formed in a belt-like sheet shape as described above.
  • the wind power generator blade foam filler 11 has a cut (not shown) that is cut halfway along the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) at the portion where the overlap portion is formed. Are formed so as to be cut from opposite sides in the width direction.
  • both longitudinal ends of the foam filling material 11 for wind power generator blades overlap each other at the intersecting positions (crossing portions).
  • crossing portions intersecting positions (crossing portions).
  • the foam filler 11 for the wind power generator blades is fixed to each other by the engagement of the cuts in the overlapped portion, and is thus held in a loop shape.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades formed in this way is pressed against the inner surface of the wind power generator blade 4 in the internal space of the wind power generator blade 4 by the elastic force of the foam filler 11 for wind power generator blade. To be fixed and arranged.
  • the wind power generator blade 4 (before foaming) is heated under appropriate conditions to foam, crosslink, and cure the foam filler 11 for the wind power generator blade, whereby the foam 9 And the interior space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is replaced with a foam filling material 11 for wind power generator blades 4 by a notch provided in the foam filling material 11 for wind power generator blades. Since it can hold
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades has a loop shape.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades has a predetermined shape corresponding to the internal space of the wind power generator blade 4. In addition to being formed by bending, it can be fixedly disposed on the inner surface of the wind power generator blade 4.
  • the foam filling material 11 for wind power generator blades is formed in a sheet shape, and the foam filling material 11 for wind power generator blades is provided in the middle in the thickness direction along the bent portion.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is formed in an arbitrary shape. .
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is fixedly arranged in the internal space of the wind power generator blade 4 corresponding to the shape, heated under appropriate conditions, and foamed filler 11 for wind power generator blades. Is foamed, crosslinked and cured to form a foam 9 and fill the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades can be formed into a predetermined shape corresponding to the internal space of the wind power generator blade 4 with a simple configuration and with high work efficiency.
  • the foam filler 11 for the generator blade can be disposed in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • FIG. 10A shows a wind power generator blade in which another embodiment of the foam filling part for wind power generator blades according to the present invention (a form in which the foam filling material for wind power generator blades is fixed with an adhesive layer) is adopted.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the wind power generator blade (after foaming) in which the foam filling part for wind power generator blade shown in FIG. 10A is adopted.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades includes an adhesive layer 28 as a mounting member and a foam filling material 11 for wind power generator blades.
  • adhesion layer 28 by rolling well-known adhesives, such as an acrylic adhesive and a rubber-type adhesive, into a sheet form by calendar molding, extrusion molding, press molding etc., for example. Can be formed.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades is the same foam foam filler 11 for wind power generator blades as described above, and is formed in a sheet shape having substantially the same shape as the adhesive layer 28 in plan view, for example.
  • the foam layer 10 for wind power generator blades is formed by laminating and laminating the adhesive layer 28 and the foam filler 11 for wind power generator blades.
  • the adhesive layer 28 and the wind power generator blade foam filler 11 are not particularly limited.
  • a kneaded material made of the foam filling composition is continuously extruded by an extruder to be used for a wind power generator blade.
  • the foam filler 11 is continuously formed, and the adhesive is continuously extruded by an extruder to continuously form the adhesive layer 28.
  • the foam filler 11 for wind power generator blades, the adhesive layer 28, And are continuously pressed by a calendar roll.
  • the foam filling part 10 for wind power generator blades obtained by this is cut
  • the adhesive layer 28 is provided on the inner side surface of the wind power generator blade 4 (first outer plate 7 and second outer plate 8). Is fixed to the internal space of the wind power generator blade 4 and disposed.
  • the wind power generator blade 4 (before foaming) is heated under appropriate conditions to foam, crosslink, and cure the foam filler 11 for the wind power generator blade, whereby the foam 9 And the interior space of the wind power generator blade 4 is filled.
  • foam filling part 10 for wind power generator blades can be formed into a simple and free shape, it can be satisfactorily fixed at an arbitrary location in the internal space of the wind power generator blade 4.
  • the internal space of the wind power generator blade 4 can be satisfactorily filled with the foam 9, and as a result, the vibration of the wind power generator blade 4 can be effectively reduced. In addition, rigidity can be ensured.
  • the adhesive layer 28 is attached to the surfaces of the first outer plate 7 and the second outer plate 8. Although not shown, for example, the adhesive layer 28 is attached to the surface of the beam 6 (both sides). It can also be attached to the surface.
  • the adhesive layer 28 is used as the mounting member.
  • the mounting member is not particularly limited, and is not illustrated.
  • the mounting member is fixed by suction or magnetic force using a suction cup or a magnet.
  • the attachment member can be made of a metal plate and attached to the inner surface of the wind power generator blade 4 by welding.
  • foam filling material 11 for wind power generator blades foam filling material 10 for wind power generator blades, wind power generator blade 4, wind power generator 1, and wind power generator blade 4
  • Vibration can be effectively suppressed, and further, the rigidity of the wind power generator blade 4 can be ensured.
  • the foam filling material for wind power generator blades of the present invention is as follows: It can be used in the field of wind power generators.

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Abstract

 風力発電機ブレード用発泡充填材は、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能である。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] 風力発電機ブレード用発泡充填材、および、風力発電機ブレードの製造方法
 本発明は、風力発電機ブレード用発泡充填材、それを備える風力発電機ブレード用発泡充填部品、それらを用いる風力発電機ブレード、それを備える風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法に関する。
 近年、地球温暖化対策に伴うCO低減の観点から、風力発電機が注目されている。風力発電機は、通常、支柱と、その支柱に回転自在に支持されるブレード(羽根)とを備えており、風力を受けてブレードが回転し、その回転力に基づいて電力を発生させている。
 風力発電機において、ブレードには、風力に耐える剛性が要求される一方で、剛性を高めようとすると重量が増加する。すると、重量増加に伴って振動騒音が増加したり、発電効率が低下する。そのため、ブレードには、高剛性でありながら、かつ、軽量であることが要求される。
 上記の観点より、例えば、炭素繊維強化プラスチックからなる表皮材と、その表皮材に内包される低密度発泡体からなるコア材とを備える風車翼が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
特開2006-274990号公報
 しかし、特許文献1に記載の風車翼において、表皮材の内面とコア材の外面との間に隙間を生じると、振動を効果的に抑制することができず、さらには、表皮材の剛性を確保できないという不具合がある。
 本発明の目的は、剛性を確保しつつ、軽量かつ制振性に優れる、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法、それらに用いられる風力発電機ブレード用発泡充填材および風力発電機ブレード用発泡充填部品を提供することにある。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材は、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能であることを特徴としている。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に配置して発泡すれば、風力発電機ブレードの内部空間が、発泡により得られる発泡体で充填される。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品は、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材と、風力発電機ブレード用発泡充填材に装着され、風力発電機ブレードの内部空間に取り付け可能な取付部材とを備えていることを特徴としている。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品によれば、取付部材によって、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に取り付けることができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に、風力発電機ブレードのサイズおよび形状に対応して、確実に位置決めして配置することができる。その結果、より一層、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記取付部材は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持する支持部を備えていることが好適である。
 風力発電機ブレード用発泡充填材を支持部により支持すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間において、より適切な位置で配置することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が規制されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することが好適である。
 支持部により、風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向を規制すれば、風力発電機ブレードの内部空間において、充填が必要とされる空間を、より確実に充填することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材が前記風力発電機ブレードの内側面と前記支持部との間に配置されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することが好適である。
 風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置されれば、発泡により得られる発泡体は、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に、確実に充填される。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを確実に防止することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品は、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材と、風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材とを備えていることを特徴としている。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品によれば、補強部材によって、風力発電機ブレードを補強することができる。その結果、補強部材により、風力発電機ブレードの剛性をより一層高めることができながら、風力発電機ブレード用発泡充填材により、振動を効果的に抑制することができる。
 また、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品では、前記補強部材は、前記風力発電機ブレードの内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁を備えていることが好適である。
 補強部材が複数の仕切壁を備えているので、風力発電機ブレードの軽量化を図りつつ、剛性を高めることができる。
 また、本発明の風力発電機ブレードは、上記した風力発電機ブレード用発泡充填材または風力発電機ブレード用発泡充填部品を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置して、それの発泡により得られる発泡体によって、内部空間が充填されていることを特徴としている。
 そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止して、振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
 また、本発明の風力発電機は、上記の風力発電機ブレードを備えることを特徴としている。
 このような風力発電機によれば、風力発電機ブレードの振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができるため、振動騒音を軽減するとともに、耐久性および発電効率の向上を図ることができる。
 また、本発明の風力発電機ブレードの製造方法は、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材を得る工程、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置する工程、および、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を発泡させて、前記風力発電機ブレードの内部空間を充填する工程を備えることを特徴としている。
 このような方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材を、風力発電機ブレードの内部空間に配置し、発泡させて、その内部空間を充填する。そのため、風力発電機ブレードの内側面と発泡体の外側面との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材、風力発電機ブレード用発泡充填部品、風力発電機ブレード、風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法によれば、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレードの剛性を確保することができる。
図1は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図である。 図2(a)は、本発明の風力発電機ブレード(発泡前)の一実施形態の、図1におけるA-A断面図、図2(b)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の一実施形態の要部概略平面図である。 図3は、図2(a)に示す風力発電機ブレード(発泡後)の、図1におけるA-A断面図である。 図4(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が支持部によって規制される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、 図4(b)は、図4(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。 図5(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置される形態)の概略平面図、図5(b)は、図5(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図5(c)は、図5(b)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。 図6(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(発泡体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、 図6(b)は、図6(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。 図7(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ハニカム構造体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図7(b)は、図7(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。 図8(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が取付部材により保持される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、図8(b)は、図8(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。 図9(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、図9(b)は、図9(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。 図10(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材が粘着層で固定される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図10(b)は、図10(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。
 図1は、本発明の風力発電機の一実施形態の正面図、図2(a)は、本発明の風力発電機ブレード(発泡前)の一実施形態の、図1におけるA-A断面図、図2(b)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の一実施形態の要部概略平面図、図3は、図2(a)に示す風力発電機ブレード(発泡後)の、図1におけるA-A断面図である。
 図1において、風力発電機1は、鉛直方向に立設される支柱2と、支柱2の上端部に設けられる回転軸3と、回転軸3に接続され、支柱2に対して回転自在に設けられる風力発電機ブレード4とを備えている。
 風力発電機ブレード4は、回転軸3に対して放射状に延びる複数の羽根であって、図2(a)に示すように、外板5と、桁部6とを備えている。
 外板5は、断面略雫状をなし、第1外板7および第2外板8を備える半割構造体から形成されている。また、外板5は、桁部6および風力発電機ブレード用発泡充填部品10が設置された後に、それら第1外板7および第2外板8の両端部を互いに対向当接させて、接合することによって、中空空間(閉断面)が形成される中空部材として形成されている。
 外板5を形成する材料としては、例えば、カーボンファイバーなどの炭素、例えば、FRP(繊維強化プラスチック)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエステル、エポキシなどの合成樹脂、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、鉄系鋼板などの金属、例えば、バルサなどの木材などが挙げられる。好ましくは、FRPが挙げられる。
 桁部6は、外板5の中空空間に配置され、第1外板7の内側面および第2外板8の内側面に連結されており、風力発電機ブレード4の径方向に沿って延びる略平板形状に形成されている。桁部6は、風力発電機ブレード4の回転方向において互いに間隔を隔てて複数(2枚)配置されており、各桁部6は、風力発電機ブレード4の径方向にわたって配置されている。
 桁部6を形成する材料として、上記した外板5を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
 風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する発泡体9(図3参照)を形成するために用いられ、図2(b)に示すように、風力発電機ブレード用発泡充填材11と、風力発電機ブレード用発泡充填材11に装着され、風力発電機ブレード4の内部空間に取り付け可能な取付部材としてのクリップ12とを備えている。
 風力発電機ブレード用発泡充填材11は、詳しくは後述するが、加熱により発泡する発泡充填組成物(後述)から、例えば、平面視略矩形のシート状に形成されている。
 クリップ12は、特に制限されないが、例えば、硬質樹脂からなり、射出成形などによって、成形されている。
 このようなクリップ12は、風力発電機ブレード用発泡充填材11を風力発電機ブレード4の内部空間に固定するための固定鉤部13と、風力発電機ブレード用発泡充填材11を係止する係止部14とを一体的に備えている。
 そして、係止部14が風力発電機ブレード用発泡充填材11の周端部に埋設されるように、クリップ12が風力発電機ブレード用発泡充填材11に挿入されることにより、風力発電機ブレード用発泡充填部品10が形成される。
 この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、そのクリップ12の固定鉤部13が桁部6の厚さ方向を貫通するように、桁部6に挿通されることによって、桁部6に固定される。
 これにより、図2(a)に示すように、風力発電機ブレード用発泡充填部品10(風力発電機ブレード用発泡充填材11を含む。)が、風力発電機ブレード4の内部空間に固定して、配置される。
 そして、詳しくは後述するが、この風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図3に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 以下において、この風力発電機ブレード4を製造するための、本発明の風力発電機ブレードの製造方法の一実施形態について、詳述する。
 この方法では、まず、ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を得る。
 ポリマーとしては、特に制限されないが、例えば、樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
 樹脂としては、特に制限されないが、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン・ブチルアクリレート共重合体(EBA)、オレフィン樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリエステル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリケトンなどが挙げられる。好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体が挙げられる。エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いることにより、発泡倍率を高くすることができる。
 ゴムとしては、特に制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)などの芳香族系ゴム、例えば、ブタジエンゴム(1,4-ポリブタジエンゴム)(BR)、シンジオタクチック-1,2-ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、天然ゴムなどの非芳香族系ゴムが挙げられる。また、ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)なども挙げられる。好ましくは、芳香族系ゴム、さらに好ましくは、スチレン・ブタジエンゴムが挙げられる。
 熱可塑性エラストマーとしては、特に制限されないが、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、1,2-ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。好ましくは、スチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。
 スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、より具体的には、例えば、スチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロックコポリマー、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロックコポリマーなどが挙げられる。
 これらポリマーは、単独使用または2種類以上併用することができる。
 発泡剤は、特に制限されないが、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。
 無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。
 また、有機系発泡剤としては、例えば、N-ニトロソ系化合物(N,N’-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N’-ジメチル-N,N’-ジニトロソテレフタルアミドなど)、アゾ系化合物(例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートなど)、フッ化アルカン(例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど)、スルホニルヒドラジン系化合物(例えば、p-トルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホニルヒドラジド、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)、2,4-トルエンジスルホニルヒドラジド、p,p-ビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)エーテル、ベンゼン-1,3-ジスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジドなど)、スルホニルセミカルバジド系化合物(例えば、p-トルイレンスルホニルセミカルバジド、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)など)、トリアゾール系化合物(例えば、5-モルホリル-1,2,3,4-チアトリアゾールなど)などが挙げられる。
 なお、発泡剤としては、加熱膨張性化合物(例えば、イソブタン、ペンタンなど)がマイクロカプセル(例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル)に封入された熱膨張性微粒子(熱膨張マイクロバルーン)なども挙げられる。そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、市販品として、マイクロスフェア(商品名、松本油脂社製)などが挙げられる。
 これら発泡剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 これら発泡剤のうち、好ましくは、アゾ系化合物やスルホニルヒドラジド系化合物が挙げられる。アゾ系化合物やスルホニルヒドラジド系化合物を用いれば、発泡ガスが窒素ガスであるため、ポリマーに対する透過性が低く、高発泡を実現することができる。
 また、発泡剤の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、5~40重量部、好ましくは、10~30重量部であり、また、発泡充填組成物100重量部に対して、例えば、5重量部以上、好ましくは、5~20重量部、さらに好ましくは、7~15重量部である。
 発泡剤の配合割合が発泡充填組成物100重量部に対して5重量部以上であると、発泡倍率10倍以上を容易に達成することができる。また、発泡剤の配合割合が上記範囲を超えても、配合割合に対応した発泡倍率が得られず、コストデメリットを生ずる場合がある。
 また、発泡剤とともに、必要により、発泡助剤を併用することができる。
 発泡助剤としては、例えば、アミン化合物(尿素系化合物を除く。)、亜鉛系化合物、尿素系化合物、安息香酸系化合物、サリチル酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸またはその金属塩(亜鉛系化合物を除く。)などが挙げられる。
 アミン化合物は、1級アミノ基(-NH)または2級アミノ基(>NH)を有する有機化合物であり、例えば、発泡剤として4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)が配合される場合において、その分解温度を低下させるために配合される。
 1級アミノ基を有する有機化合物としては、例えば、ジシアンジアミド類などが挙げられ、より具体的には、ジシアンジアミドが挙げられる。
 2級アミノ基を有する有機化合物としては、例えば、ジシクロヘキシルアミン塩類が挙げられる。
 ジシクロヘキシルアミン塩類は、例えば、ジシクロヘキシルアミン(塩基成分)と、酸成分とから形成される。酸成分としては、例えば、エタノールなどの1価アルコールや、エチレングリコールなどの多価アルコールなどのアルコール、例えば、塩酸、硝酸、臭化水素酸(HBr)、ヨウ化水素酸(HI)、硫酸などの無機酸、例えば、酢酸などの有機酸などが挙げられる。これら酸成分のうち、好ましくは、アルコールが挙げられ、さらに好ましくは、多価アルコール、とりわけ好ましくは、エチレングリコールが挙げられる。
 これらアミン化合物のうち、好ましくは、ジシアンジアミドや、エチレングリコールのジシクロヘキシルアミン塩が挙げられる。
 また、アミン化合物は、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、ジシアネックス325(ジシアンジアミド、Air Products&Chemicals. Inc社製)やノックマスターEGS(エチレングリコールのジシクロヘキシルアミン塩80%および長鎖アルキルアルコール20%の混合物、大内新興化学社製)などが用いられる。
 これらアミン化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 アミン化合物の配合割合は、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)100重量部に対して、5重量部以上、好ましくは、10重量部以上であり、例えば、200重量部以下、好ましくは、180重量部以下、さらに好ましくは、130重量部以下である。
 アミン化合物の配合割合が5重量部より少ない場合には、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)の分解温度を低下させることができず、高い発泡倍率を得ることができない場合がある。
 一方、アミン化合物の配合割合が200重量部より多い場合には、必要以上に配合することとなって、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)の分解温度を所定温度以下に低下させることができないため、コストデメリットを生ずる場合がある。
 亜鉛系化合物としては、例えば、酸化亜鉛、脂肪酸亜鉛などが挙げられる。好ましくは、吸湿性が少ない観点から、酸化亜鉛が挙げられる。また、好ましくは、後述する発泡温度の観点から、脂肪酸亜鉛が挙げられる。
 脂肪酸亜鉛は、脂肪酸アニオン(RCOO:Rは、長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を示す。)と亜鉛カチオン(Zn2+)との塩である。
 脂肪酸アニオンの炭素数は、例えば、12~18であり、このような脂肪酸アニオンとしては、具体的には、ラウリン酸(C1123COOH)、ミリスチン酸(C1327COOH)、ステアリン酸(C1735COOH)などの飽和脂肪酸のアニオン、例えば、オレイン酸(C1733COOH)などの不飽和脂肪酸のアニオンなどが挙げられる。
 具体的には、脂肪酸亜鉛としては、例えば、ラウリン酸亜鉛(Zn(C1123COO))(総炭素数24)、ミリスチン酸亜鉛(Zn(C1327COO))(総炭素数28)、ステアリン酸亜鉛(Zn(C1735COO))(総炭素数36)などの、飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される飽和脂肪酸亜鉛、例えば、オレイン酸亜鉛(Zn(C1733COO))(総炭素数36)などの、不飽和脂肪酸アニオンと亜鉛カチオンとから形成される不飽和脂肪酸亜鉛などが挙げられる。好ましくは、飽和脂肪酸亜鉛が挙げられる。
 このような亜鉛系化合物を、発泡充填組成物に配合することにより、発泡充填組成物における優れた貯蔵安定性を得ることができるとともに、例えば、発泡剤としてアゾジカルボンアミドが配合される場合において、その発泡温度を低下させることができる。とりわけ、亜鉛系化合物が、脂肪酸亜鉛である場合には、発泡充填組成物を比較的低温でも、十分に発泡させることができる。
 亜鉛系化合物の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、1~20重量部、好ましくは、2~10重量部である。
 これら発泡助剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 なお、アミン系化合物および亜鉛系化合物を除く発泡助剤の配合割合は、その目的および用途により、適宜選択される。
 また、発泡充填組成物には、必要により、架橋剤を配合することもできる。
 架橋剤としては、特に制限されないが、例えば、硫黄(粉末硫黄、不溶性硫黄)、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類(例えば、ジクミルパーオキサイド(DCP)、1,1-ジターシャリブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、1,3-ビス(ターシャリブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート)、ポリアミン類、オキシム類(例えば、p-キノンジオキシム、p,p’-ジベンゾイルキノンジオキシムなど)、ニトロソ化合物類(例えば、p-ジニトロソベンジンなど)、樹脂類(例えば、アルキルフェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド縮合物など)、アンモニウム塩類(例えば、安息香酸アンモニウムなど)などが挙げられる。好ましくは、DCPが挙げられる。
 これら架橋剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 架橋剤の配合割合は、特に限定されないが、例えば、ポリマー100重量部に対して、0.1~10重量部、好ましくは、1~7重量部である。架橋剤の配合割合がこれより少ないと、架橋による粘度上昇が少なく、発泡時のガス圧により破泡を生じる場合がある。また、架橋剤の配合割合がこれより多いと、過度に架橋して、ポリマーの皮膜が発泡時のガス圧を抑制し、高発泡倍率で発泡しにくくなる場合がある。
 また、発泡充填組成物には、必要により、塩基性酸化物を配合することもできる。
 塩基性酸化物は、発泡剤の分解により生成する酸を中和できる酸化物であれば、特に限定されないが、例えば、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化第一鉄(FeO)、酸化第二鉄(Fe)などが挙げられる。
 これら塩基性酸化物は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 発泡充填組成物が塩基性酸化物を含む場合には、発泡時の加熱により、発泡剤が分解して酸を生成しても、その酸を塩基性酸化物により中和することができる。そのため、風力発電機ブレード4の腐食を防止することができる。
 また、発泡充填組成物の混練成形時に、発泡剤が一部分解して酸を生成しても、その酸を塩基性酸化物により中和することができる。そのため、一旦成形した発泡充填組成物の不要部分や不良品を再度使用しても、有機過酸化物のラジカル分解の減少が少なく、十分な発泡倍率を得ることができる。
 塩基性酸化物の配合割合は、特に限定されないが、例えば、発泡剤100重量部に対して、0.05~70重量部、好ましくは、0.1~50重量部である。塩基性酸化物の発泡剤に対する配合割合がこれより少ないと、発泡剤の分解により生成する酸を中和する効果が少なく、また、塩基性酸化物の発泡剤に対する配合割合がこれより多いと、発泡剤の分解温度を過度に低下させてしまい、発泡および架橋のタイミングがずれ、却って発泡倍率が低下する場合がある。
 また、発泡充填組成物には、例えば、エポキシ樹脂、充填材、架橋促進剤、粘着付与剤、軟化剤、加工助剤などを適宜含有させることができ、さらには、例えば、揺変剤、顔料、スコーチ防止剤、安定剤、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、防カビ剤、難燃剤など、公知の添加剤を適宜含有させることができる。
 エポキシ樹脂としては、特に制限されないが、例えば、芳香族系エポキシ樹脂、脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂、含窒素環系エポキシ樹脂などが挙げられる。
 芳香族系エポキシ樹脂は、ベンゼン環が構成単位として分子鎖中に含まれているエポキシ樹脂であって、特に制限されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂などが挙げられる。
 脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂としては、例えば、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ジシクロ型エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂などが挙げられる。
 含窒素環系エポキシ樹脂としては、例えば、トリグリシジルイソシアヌレートエポキシ樹脂、ヒダントインエポキシ樹脂などが挙げられる。
 これらエポキシ樹脂は、単独で使用してもよく、あるいは、併用することもできる。
 エポキシ樹脂を配合することにより、発泡体9の補強性を向上することができる。
 これらエポキシ樹脂のなかでは、芳香族系エポキシ樹脂や脂肪族・脂環族系エポキシ樹脂が好ましく用いられ、補強性を考慮すると、ビスフェノール型エポキシ樹脂や脂環族系エポキシ樹脂がさらに好ましく用いられる。
 また、このようなエポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、150~1000g/eqである。
 また、エポキシ樹脂を配合する場合には、さらに、硬化剤を配合することもできる。
 硬化剤としては、例えば、アミン系化合物類、酸無水物系化合物類、アミド系化合物類、ヒドラジド系化合物類、イミダゾール系化合物類、イミダゾリン系化合物類などが挙げられる。また、その他に、フェノール系化合物類、ユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類などが挙げられる。
 アミン系化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
 酸無水物系化合物類としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
 アミド系化合物類としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
 ヒドラジド系化合物類としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどのジヒドラジドなどが挙げられる。
 イミダゾール系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾールなどが挙げられる。
 イミダゾリン系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾリン、2-エチル-4-メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、2,4-ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、2-フェニル-4-メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
 これら硬化剤は、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。これら硬化剤のうち、ジシアンジアミドが好ましく用いられる。
 また、硬化剤の配合割合は、硬化剤とエポキシ樹脂との当量比にもよるが、例えば、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.5~50重量部、好ましくは、1~40重量部、さらに好ましくは、1~15重量部である。
 また、硬化剤とともに、必要により、硬化促進剤を併用することができる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、尿素類、3級アミン類、リン化合物類、4級アンモニウム塩類、有機金属塩類などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは併用することもできる。硬化促進剤の配合割合は、例えば、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.1~20重量部、好ましくは、0.2~10重量部である。
 充填材としては、特に制限されないが、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ケイ酸およびその塩類、マイカ、クレー、タルク、雲母粉、ベントナイト、シリカ、ガラスビーズ、ガラスバルーン、シラスバルーン、アルミナ、アルミニウムシリケート、アルミニウム粉、カーボンブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。
 これら充填材は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 これら充填材のうち、好ましくは、炭酸カルシウムやカーボンブラックが挙げられる。
 充填材の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、20~200重量部、好ましくは、40~120重量部であり、また、発泡充填組成物100重量部に対して、例えば、10~90重量部、好ましくは、15~45重量部である。
 架橋剤促進剤としては、例えば、スルフィド類(例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのモノチウラム類、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィドなどのジスルフィド類など)、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などが挙げられる。
 これら架橋促進剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 架橋促進剤のうち、好ましくは、スルフィド類が挙げられる。また、スルフィド類のなかでも、テトラブチルチウラムジスルフィドを含有すれば、架橋速度を最適にすることができる。そのため、架橋速度が遅くなり過ぎることによるガス抜けや、架橋速度が速くなり過ぎることによる独立気泡の増加を、防止することができる。
 架橋促進剤の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、1~20重量部、好ましくは、2~15重量部であり、また、発泡充填組成物100重量部に対して、例えば、0.5~10重量部、好ましくは、1~5重量部である。
 粘着付与剤としては、特に制限されないが、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂(例えば、テルペン-芳香族系液状樹脂など)、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂(例えば、C5系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂など)などが挙げられる。
 これら粘着付与剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 これら粘着付与剤のうち、好ましくは、石油系樹脂が挙げられる。
 粘着付与剤の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、1~20重量部、好ましくは、2~15重量部であり、また、発泡充填組成物100重量部に対して、例えば、1~10重量部、好ましくは、2~6重量部である。
 軟化剤としては、特に制限されないが、例えば、フタル酸系オイル、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、脂肪酸系オイル、リン酸系オイルなどが挙げられる。
 これら軟化剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 これら軟化剤のうち、好ましくは、フタル酸系オイル、パラフィン系オイルが挙げられる。
 軟化剤の配合割合は、ポリマー100重量部に対して、例えば、10~150重量部、好ましくは、30~120重量部であり、また、発泡充填用組成物100重量部に対して、例えば、10~50重量部、好ましくは、15~25重量部である。
 加工助剤としては、例えば、ステアリン酸やそのエステル類などの滑剤などが挙げられる。
 これら加工助剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
 なお、加工助剤の配合割合は、その目的および用途により、適宜選択することができる。
 発泡充填組成物は、上記した各成分を、上記した配合割合において配合し、特に限定されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などによって、発泡剤の分解が少ない温度条件下で、混練して、混練物として調製することができる。
 そして、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、このように調製される発泡充填組成物を、風力発電機ブレード4の内部空間に配置できるように所定形状に形成することにより得ることができる。この風力発電機ブレード用発泡充填材11によって、発泡により風力発電機ブレード4の内部空間が充填可能とされている。
 発泡充填組成物を所定形状に形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、混練物を、ペレタイザーなどによってペレット化し、このペレットを発泡剤の分解が少ない温度条件下で、射出成形機または押出成形機などによって所定形状に成形するか、あるいは、カレンダー成形やプレス成形によって、直接、所定形状に成形することもできる。
 風力発電機ブレード用発泡充填材11の形状は、風力発電機ブレード4の中空空間の形状や充填箇所により適宜選択すればよいが、例えば、シート状に形成すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を連続形成によって、生産効率よく、低コストで生産することができる。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11の厚みは、風力発電機ブレード4の中空空間や充填箇所の形状により適宜調整されるが、一般的には、0.5~10.0mm、好ましくは、1.0~5.0mmに設定される。0.5mm未満では、風力発電機ブレード4の中空空間を十分に充填できない場合があり、10.0mmを超えると、風力発電機ブレード4の中空空間が狭い場合に、取付(挿入)が困難となる場合がある。
 そして、この風力発電機ブレード4の製造方法では、得られた風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に配置する。
 配置は、公知の方法でよく、例えば、まず、上記したように、風力発電機ブレード用発泡充填材11にクリップ12を装着して、風力発電機ブレード用発泡充填部品10を形成する。
 次いで、そのクリップ12を、図2(a)に示すように、桁部6の厚さ方向を貫通するように、桁部6に挿通することによって、風力発電機ブレード4の内部空間に取り付け、風力発電機ブレード用発泡充填部品10を、風力発電機ブレード4の内部空間に固定して、配置する。
 その後、この方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡させて、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 より具体的には、風力発電機ブレード用発泡充填部品10が内部空間に配置された風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱(例えば、120~220℃、好ましくは、140~180℃)して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図3に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 このような方法では、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に配置し、発泡させて、その内部空間を充填する。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内側面と発泡体9の外側面との間に隙間が生じることなく、風力発電機ブレード4の内部空間に密に充填することができる。その結果、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード4の剛性を確保することができる。
 また、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10によれば、クリップ12によって、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に取り付けることができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に、風力発電機ブレード4のサイズおよび形状に対応して、確実に位置決めして配置することができる。その結果、より一層、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード4の剛性を確保することができる。
 また、この風力発電機ブレード4によれば、風力発電機ブレード4の内側面と発泡体9の外側面との間に隙間が生じることを防止して、振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
 そして、このような風力発電機ブレード4を備える風力発電機1によれば、風力発電機ブレード4の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができるため、振動騒音を軽減するとともに、耐久性および発電効率の向上を図ることができる。
 図4(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が支持部によって規制される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、図4(b)は、図4(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。
 なお、上記した各部に対応する部材については、以下の各図において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
 図4(a)において、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、取付部材としてのホルダ部材15と、風力発電機ブレード用発泡充填材11とを備えている。
 ホルダ部材15を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持して、変形しないものであれば、特に制限されないが、例えば、ナイロン、ポリエステルなどの硬質樹脂、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属などが挙げられる。
 このホルダ部材15は、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持する支持部としての支持板16と、固定鉤部13とを一体的に備えている。
 支持板16は、例えば、平板形状に形成されるとともに、その一方側表面の周端部において、堰壁17を備えている。堰壁17は、支持板16が延びる方向と交差する所定角度で屈折されることにより、形成されている。
 固定鉤部13は、支持板16の裏面(風力発電機ブレード用発泡充填材11が配置される一方側表面に対する他方側表面)から、支持板16が延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように、突出形成されている。
 このようなホルダ部材15は、例えば、上記した樹脂から形成する場合には、射出成形などによって、支持板16、堰壁17および固定鉤部13を一体成形することによって、得ることができる。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、例えば、支持板16よりもやや小さなシート状に形成されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、支持板16は、風力発電機ブレード用発泡充填材11の発泡方向が規制されるように(すなわち、風力発電機ブレード用発泡充填材11の発泡方向が、内部空間における充填が必要とされる方向へ向かうように)、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持する。
 風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持する方法としては、特に制限されないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、支持板16の一方側表面に貼着する方法や、支持板16の一方側表面に係止片(図示せず)を突出形成し、その係止片に風力発電機ブレード用発泡充填材11を係止する方法などが挙げられる。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、上記と同様に、固定鉤部13により風力発電機ブレード4の内部空間に配置および固定された後、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11が発泡、架橋および硬化して、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、例えば、図4(b)に示すように、発泡体9によって風力発電機ブレード4の回転方向一端部の内部空間のみが充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を得ることができる。
 このように、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持板16により支持すれば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間において、より適切な位置で配置することができる。
 そして、支持板16により、風力発電機ブレード用発泡充填材11の発泡方向を規制すれば、風力発電機ブレード4の内部空間において、充填が必要とされる空間を、より確実に充填することができる。
 図5(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材が風力発電機ブレードの内側面と支持部との間に配置される形態)の概略平面図、図5(b)は、図5(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図5(c)は、図5(b)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。
 図5(a)において、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、取付部材としてのホルダ部材18と、風力発電機ブレード用発泡充填材11とを備えている。
 ホルダ部材18を形成する材料として、上記したホルダ部材15を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
 このホルダ部材18は、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持する支持部としての支持板19および挟持片20と、固定鉤部13(図5(b)参照)とを一体的に備えている。
 支持板19は、充填すべき風力発電機ブレード4の内部空間の断面形状に対して、やや小さな相似形状であって、例えば、平面視略楕円形状に形成されている。
 挟持片20は、支持板19の外周端面に支持される風力発電機ブレード用発泡充填材11を、その厚み方向両側から挟持可能とするように、支持板19の厚み方向両側において一対として設けられ、支持板19の周端部において、支持板19の周方向に沿って互いに所定間隔を隔てて複数配置されている。
 固定鉤部13は、図5(b)に示すように、支持板19の一方側表面から、支持板19が延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように、突出形成されている。
 このようなホルダ部材18は、例えば、上記した樹脂から形成する場合には、射出成形などによって、支持板19、挟持片20および固定鉤部13を一体成形することによって、得ることができる。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、図5(a)に示すように、例えば、細長いシート状をなし、支持板19の外周端面の周方向長さと、ほぼ同じ長さに形成されている。
 このような風力発電機ブレード用発泡充填材11は、ホルダ部材18において、支持板19の外周端面に沿って配置され、挟持片20に挟持(係止)されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、図5(b)に示すように、上記と同様にして、固定鉤部13により風力発電機ブレード4の内部空間に配置および固定される。
 これによって、風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、支持板19が桁部6と略平行に配置されることにより、支持板19および挟持片20は、風力発電機ブレード用発泡充填材11が風力発電機ブレード4の内側面と、支持板19および挟持片20との間に配置されるように、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持する。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、上記と同様に、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11が発泡、架橋および硬化して、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図5(c)に示すように、発泡体9によって、風力発電機ブレード4の内部空間、より具体的には、風力発電機ブレード4の内側面と、ホルダ部材18の支持板19および挟持片20との間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 このように、風力発電機ブレード用発泡充填材11が風力発電機ブレード4の内側面と支持部との間に配置されれば、発泡により得られる発泡体9は、風力発電機ブレード4の内側面と発泡体9の外側面との間に、確実に充填される。そのため、風力発電機ブレード4の内側面と発泡体9の外側面との間に隙間が生じることを確実に防止することができる。
 また、ホルダ部材18をこのように配置すれば、桁部6と平行して風力発電機ブレード4を補強することができる。
 図6(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(発泡体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図6(b)は、図6(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。
 図6(a)において、風力発電機ブレード4は桁部6を備えておらず、その内部空間が複数に分割されることなく形成されている。
 この風力発電機ブレード4において、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、風力発電機ブレード用発泡充填材11と、風力発電機ブレード用発泡充填材11により被覆され、風力発電機ブレード4の内部空間を補強するため補強部材としての補強発泡体21とを備えている。
 補強発泡体21を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持して、風力発電機ブレード4を補強できるものであれば、特に制限されないが、例えば、剛性の高い発泡体、具体的には、例えば、ポリウレタン発泡体、アクリル発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリイミド発泡体、塩化ビニル発泡体、フェノール発泡体などが挙げられる。
 このような補強発泡体21は、例えば、風力発電機ブレード4の断面よりも小さい略相似形状の断面略雫状を有するとともに、風力発電機ブレード4の径方向(風力発電機ブレード4が回転軸3を中心として円運動する場合における、その軌跡の円の径方向(図1参照)。以下同様。)長さと略同一の径方向長さを有する形状に、形成されている。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、例えば、補強発泡体21の表面積と略同一の表面積を有するシート状に形成されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、補強発泡体21の表面が、風力発電機ブレード用発泡充填材11で被覆される。
 補強発泡体21の被覆方法としては、特に制限されないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、補強発泡体21の表面に貼着する。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、風力発電機ブレード4の内部空間において、風力発電機ブレード4の径方向に沿って配置されている。
 なお、風力発電機ブレード4は、通常、径方向中央部がその両側端部から膨らむように形成されており、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、このような風力発電機ブレード4の径方向両端部に当接され、固定されることにより、その径方向中央部の内側面に接することなく、配置されている。
 そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図6(b)に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 この風力発電機ブレード用発泡充填部品10によれば、補強発泡体21によって、風力発電機ブレード4を補強することができる。その結果、補強発泡体21により、風力発電機ブレード4の剛性をより一層高めることができながら、風力発電機ブレード用発泡充填材11により、振動を効果的に抑制することができる。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11が補強発泡体21を被覆していることから、風力発電機ブレード用発泡充填材11の発泡後においては、風力発電機ブレード4の内側面と補強発泡体21の外側面とが風力発電機ブレード用発泡充填材11の発泡体9により密に密着される。そのため、補強性および制振性の向上をより一層図ることができる。
 図7(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ハニカム構造体からなる補強部材が風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図7(b)は、図7(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。
 図7(a)において、風力発電機ブレード4は、桁部6を備えることなく形成されている。
 この風力発電機ブレード4において、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、風力発電機ブレード用発泡充填材11と、風力発電機ブレード用発泡充填材11により被覆され、風力発電機ブレード4の内部空間を補強するため補強部材としての補強構造体22とを備えている。
 補強構造体22を形成する材料は、上記した加熱発泡時に、風力発電機ブレード用発泡充填材11を支持して、風力発電機ブレード4を補強できるものであれば、特に制限されないが、例えば、上記したホルダ部材15を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
 このような補強構造体22は、外壁23と、風力発電機ブレード4の内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁24とを備えている。
 外壁23は、補強構造体22の外形を形成するとともに、風力発電機ブレード4の内部空間(一部)を囲う筒状に形成されている。
 仕切壁24は、補強構造体22に囲われる風力発電機ブレード4の内部空間を、複数の断面視正六角形の空間(分割室)に仕切るように、外壁23の内側表面から連続して形成されている。
 これにより、補強構造体22は、その内側において複数の分割室が整列配置される、中空ハニカム構造体として、形成されている。
 このような補強構造体22は、上記した補強発泡体21と同様に、風力発電機ブレード4の径方向長さと略同一の径方向長さを有する形状に、形成されている。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、例えば、補強構造体22の外側面(外壁23における仕切壁24が形成される側の反対側表面)の表面積と略同一の表面積を有するシート状に形成されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、補強構造体22の外側面が、風力発電機ブレード用発泡充填材11で被覆される。
 補強構造体22の被覆方法としては、特に制限されないが、例えば、上記と同様に、風力発電機ブレード用発泡充填材11を補強構造体22の外側面に貼着する。
 また、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、上記と同様に、風力発電機ブレード4の内部空間において、風力発電機ブレード4の径方向に沿って配置されている。
 そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図7(b)に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 このような構造によれば、補強構造体22が複数の仕切壁24を備えているので、風力発電機ブレード4の軽量化を図りつつ、剛性を高めることができる。
 なお、上記した説明では、補強構造体22の内部に形成される分割室を断面視正六角形の筒状構造としたが、分割室の構造としては、特に限定されず、図示しないが、例えば、断面視正三角形の筒状構造、断面視正四角形の筒状構造など、適宜の構造を採用することができる。
 また、上記した説明では、補強構造体22の外側面のみに風力発電機ブレード用発泡充填材11を配置したが、例えば、全部あるいは任意の分割室内に、風力発電機ブレード用発泡充填材11を配置し、発泡させることにより、分割室内を発泡体9で充填することもできる。
 図8(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が取付部材により保持される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、図8(b)は、図8(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。
 図8(a)において、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、取付部材としての挿通クリップ25と、風力発電機ブレード用発泡充填材11とを備えている。
 挿通クリップ25を形成する材料は、特に制限されないが、例えば、上記したクリップ12を形成する材料と同様の材料が挙げられる。
 このような挿通クリップ25は、固定鉤部13と、風力発電機ブレード用発泡充填材11に挿通される挿通部26と、風力発電機ブレード用発泡充填材11を係止する係止突起部27とを一体的に備えている。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、例えば、帯状のシート状に形成されるとともに、湾曲されることにより、その長手方向両端部がその厚み方向に重なるループ形状(無端形状)に形成されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、風力発電機ブレード用発泡充填材11が厚み方向に重なって対向する部分(以下、重合部分と称する。)に、挿通クリップ25の挿通部26が、ループ形状の外側から内側に向かって、重合部分の厚さ方向を貫通して、その内側に係止突起部27が突出するように挿通される。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、上記と同様に、固定鉤部13により風力発電機ブレード4の内部空間に配置された後、適宜の条件下で加熱される。これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11が発泡、架橋および硬化して、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図8(b)に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、風力発電機ブレード用発泡充填材11を風力発電機ブレード4の内部空間に取り付けるための挿通クリップ25によって、風力発電機ブレード用発泡充填材11のループ形状を保持することができる。そのため、別途、風力発電機ブレード用発泡充填材11をループ形状に保持するための部材を不要として、部品点数を増加させることなく、風力発電機ブレード用発泡充填材11を安定してループ形状で保持することができる。
 風力発電機ブレード用発泡充填材11を安定してループ形状で保持すれば、そのループ形状に対応した風力発電機ブレード4の内部空間を、良好に発泡体9によって充填でき、これによって、風力発電機ブレード4の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
 換言すれば、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10では、風力発電機ブレード4の内部空間に応じて、風力発電機ブレード用発泡充填材11を任意の大きさのループ形状に形成して充填できるので、風力発電機ブレード用発泡充填材11を風力発電機ブレード4の内部空間に応じて形成する手間を省略することができる。
 図9(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(ループ形状の風力発電機ブレード用発泡充填材が、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の要部概略断面図、図9(b)は、図9(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の要部概略断面図である。
 上記した説明では、風力発電機ブレード用発泡充填材11の重合部分を、挿通クリップ25の挿通部26に挿通し、係止突起部27に係止させることにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11をループ形状に保持し、固定鉤部13によって風力発電機ブレード4の内部空間に固定配置したが、例えば、挿通クリップ25を用いることなく、風力発電機ブレード用発泡充填材11をループ形状に保持するとともに、風力発電機ブレード4の内部空間に固定配置することもできる。
 図9(a)において、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様に、帯状のシート状に形成されている。
 この風力発電機ブレード用発泡充填材11には、図示しないが、その重合部分を形成する部分において、幅方向(長手方向と直交する方向)に沿って途中まで切り込まれる切込み(図示せず)が、互いに幅方向反対側から切り込まれるようにして、それぞれ形成されている。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填材11を、上記と同様に湾曲させることにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11の長手方向両端部が、その交差位置で重なって重合部分(交差部分)が形成されるように、ループ形状(無端形状)に形成して、その重合部分に形成されている切り込みを、互いに嵌め合わせて係合させる。
 これにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、その重合部分の切り込みの係合により互いに固定されるので、ループ形状に保持される。
 このように形成される風力発電機ブレード用発泡充填材11は、風力発電機ブレード4の内部空間に、風力発電機ブレード用発泡充填材11の弾性力によって風力発電機ブレード4の内側面に圧接させることにより固定して、配置される。
 そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図9(b)に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 このような風力発電機ブレード用発泡充填材11では、風力発電機ブレード用発泡充填材11自体に設けられる切り込みによって、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間の大きさに対応するループ形状に保持することができるので、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に最適な大きさで、安定して配置することができる。そのため、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード用発泡充填材11のずれによりループ形状が崩れることもなく、最適な大きさで安定して発泡させることができるので、発泡体9によって、内部空間を確実かつ安定して、隙間なく充填することができる。
 また、このような方法によれば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、後述するように、貼付する必要もないため、風力発電機ブレード4の内側面に作業効率よく配置できる。
 なお、上記した説明では、風力発電機ブレード用発泡充填材11をループ形状としたが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に対応した所定形状に折り曲げて形成するとともに、風力発電機ブレード4の内側面に固定配置することもできる。
 そのような場合には、図示しないが、例えば、風力発電機ブレード用発泡充填材11をシート状に形成するとともに、その風力発電機ブレード用発泡充填材11に、折り曲げ部分に沿って厚み方向途中まで切り込まれる切り込み部および/または厚み方向を貫通する切断部を形成し、その切り込み部および/または切断部で屈折することにより、風力発電機ブレード用発泡充填材11を任意の形状に形成する。
 そして、その風力発電機ブレード用発泡充填材11を、その形状に対応した風力発電機ブレード4の内部空間に固定配置し、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 このような方法によれば、簡易な構成により、作業効率よく、風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に対応した所定形状に形成することができ、その風力発電機ブレード用発泡充填材11を、風力発電機ブレード4の内部空間に配置することができる。
 図10(a)は、本発明の風力発電機ブレード用発泡充填部品の他の実施形態(風力発電機ブレード用発泡充填材が粘着層で固定される形態)が採用される風力発電機ブレード(発泡前)の断面図、図10(b)は、図10(a)に示す風力発電機ブレード用発泡充填部品が採用される風力発電機ブレード(発泡後)の断面図である。
 図10(a)において、風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、取付部材としての粘着層28と、風力発電機ブレード用発泡充填材11とを備えている。
 粘着層28としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤などの公知の粘着剤を、例えば、カレンダー成形、押し出し成形、プレス成形などによって、シート状に圧延することにより、形成することができる。
 また、風力発電機ブレード用発泡充填材11は、上記と同様の風力発電機ブレード用発泡充填材11であって、例えば、粘着層28と平面視略同一形状のシート状に形成されている。
 そして、粘着層28と風力発電機ブレード用発泡充填材11とを貼り合わせて積層することにより、風力発電機ブレード用発泡充填部品10が形成される。
 粘着層28と風力発電機ブレード用発泡充填材11とを貼り合わせるには、特に制限されないが、例えば、発泡充填組成物からなる混練物を押出機により連続的に押し出して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を連続的に形成するとともに、粘着剤を押出機により連続的に押し出して、粘着層28を連続的に形成した後、これら風力発電機ブレード用発泡充填材11と粘着層28とを重ね合わせて、カレンダーロールにより連続的に圧着させる。なお、これによって得られた風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、適宜の長さに裁断される。
 そして、この風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、図10(a)に示すように、例えば、粘着層28が風力発電機ブレード4の内側面(第1外板7および第2外板8の表面)に貼着されることにより、風力発電機ブレード4の内部空間に固定して、配置される。
 そして、上記と同様に、この風力発電機ブレード4(発泡前)を、適宜の条件下で加熱して、風力発電機ブレード用発泡充填材11を発泡、架橋および硬化させることにより、発泡体9を形成し、風力発電機ブレード4の内部空間を充填する。
 これによって、図10(b)に示すように、発泡体9によって内部空間が充填されている風力発電機ブレード4(発泡後)を、得ることができる。
 このような風力発電機ブレード用発泡充填部品10は、簡易かつ自由な形状に成形することができるため、風力発電機ブレード4の内部空間における任意の箇所に、良好に固定することができる。
 そのため、このような風力発電機ブレード用発泡充填部品10によれば、風力発電機ブレード4の内部空間を良好に発泡体9で充填でき、その結果、風力発電機ブレード4の振動を効果的に抑制することができ、さらには、剛性を確保することができる。
 なお、上記した説明では、粘着層28を、第1外板7および第2外板8の表面に貼着させたが、図示しないが、例えば、粘着層28を、桁部6の表面(両側表面)に貼着させることもできる。
 また、上記した説明では、取付部材として粘着層28を用いたが、取付部材としては、特に限定されず、図示しないが、例えば、取付部材として吸盤または磁石などを用いて、吸着または磁力により固定することもできる。さらには、取付部材を金属板から構成して、溶接により風力発電機ブレード4の内側面に取り付けることもできる。
 そして、このような風力発電機ブレード用発泡充填材11、風力発電機ブレード用発泡充填部品10、風力発電機ブレード4、風力発電機1、および、風力発電機ブレード4の製造方法によれば、振動を効果的に抑制することができ、さらには、風力発電機ブレード4の剛性を確保することができる。
 なお、上記説明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記の特許請求の範囲に含まれるものである。
 本発明の風力発電機ブレード用発泡充填材、それを備える風力発電機ブレード用発泡充填部品、それらを用いる風力発電機ブレード、それを備える風力発電機、および、風力発電機ブレードの製造方法は、風力発電機の分野において利用できる。

Claims (10)

  1.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能であることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填材。
     
  2.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能である風力発電機ブレード用発泡充填材と、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材に装着され、風力発電機ブレードの内部空間に取り付け可能な取付部材と
    を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  3.  前記取付部材は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持する支持部を備えていることを特徴とする、請求項2に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  4.  前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材の発泡方向が規制されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することを特徴とする、請求項3に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  5.  前記支持部は、前記風力発電機ブレード用発泡充填材が前記風力発電機ブレードの内側面と前記支持部との間に配置されるように、前記風力発電機ブレード用発泡充填材を支持することを特徴とする、請求項3に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  6.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能である風力発電機ブレード用発泡充填材と、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材と
    を備えていることを特徴とする、風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  7.  前記補強部材は、前記風力発電機ブレードの内部空間を複数の空間に仕切るための、複数の仕切壁を備えていることを特徴とする、請求項6に記載の風力発電機ブレード用発泡充填部品。
     
  8.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能である風力発電機ブレード用発泡充填材、または、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材と、前記風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材とを備えている風力発電機ブレード用発泡充填部品を、
     前記風力発電機ブレードの内部空間に配置して、それの発泡により得られる発泡体によって、内部空間が充填されていることを特徴とする、風力発電機ブレード。
     
  9.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物が、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成されており、発泡により前記風力発電機ブレードの内部空間を充填可能である風力発電機ブレード用発泡充填材、または、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材と、前記風力発電機ブレード用発泡充填材により被覆され、前記風力発電機ブレードの内部空間を補強するため補強部材とを備えている風力発電機ブレード用発泡充填部品を、
     前記風力発電機ブレードの内部空間に配置して、それの発泡により得られる発泡体によって、内部空間が充填されている風力発電機ブレードを備えることを特徴とする、風力発電機。
     
  10.  ポリマーおよび発泡剤を含有する発泡充填組成物を、風力発電機ブレードの内部空間に配置できるように所定形状に形成して、風力発電機ブレード用発泡充填材を得る工程、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材を、前記風力発電機ブレードの内部空間に配置する工程、および、
     前記風力発電機ブレード用発泡充填材を発泡させて、前記風力発電機ブレードの内部空間を充填する工程
    を備えることを特徴とする、風力発電機ブレードの製造方法。
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