【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、風力発電装置におけるブレードの固縛方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】風力発電装置は、無限に存在する風力により発電する装置であり、無公害のため地球環境保護の見地から注目され、順次大型化が進められている。 かかる風力発電装置は、例えば、図４に示すように、高い塔１の上端に水平に旋回可能なナセル２が設けられ、このナセル内に発電機が載置され、横向き軸を中心に回転するブレード３により発電機が駆動され、電気を発電する。

【０００３】かかる風力発電装置は、風力のエネルギー密度が低いため装置は一般に大型にになり、例えば、図４に示した定格出力が３００ＫＷ（風速１３ｍ／ｓ）の風力発電装置では、ナセルの中心高さは３０ｍ、ブレードの直径も約３０ｍとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる風力発電装置は、１０〜１５ｍ／ｓの通常の風で定格出力の発電ができるようにようになっている。 しかし、実際の風は季節、及び時間により大きく変動し、ときには５０ｍ／ｓ
以上に達する場合がある。 このような強風時に、風力発電装置を使用すると、強風によりブレードが許容回転速度以上で回転し、遠心力によりブレードが破損するおそれがあるため、従来、通常の強風時には風力発電装置の使用を中止し、ブレードをブレーキ等で固定（ロック）
していた。

【０００５】更に、例えば台風の場合には風速は６０ｍ
／ｓ以上にもなり、特に、台風が頻繁に来る離島などでは、最大風速が８０ｍ／ｓ以上になる場合もある。 このような強風時には、ブレードをロックしても、強風によりブレードがフラッタリングを起こして激しく振動し、
ブレードが破損するおそれがある。 このため、従来台風が近ずく場合には、ブレードを装置から取り外し、風の弱い部分（例えば地表付近）に格納していた。 しかし、
かかるブレードの取付け、取外し作業は、特に大型の風力発電装置では、ブレード自体が大きく重いことから、
クレーン等の大型設備を必要とし、作業に時間がかかり、かつ高所作業が多く危険である問題点があった。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。 すなわち、本発明の目的は、風力発電装置のブレードの取付け、取外しを、大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業で行うことのできるブレードの固縛方法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、細長い塔の上端に設けられ、内部に発電機が載置され、かつ水平に旋回可能なナセルと、横向き軸を中心に回転し前記発電機を駆動するハブに着脱自在に固定された複数のブレードと、各々のブレードを前記塔に沿って固定するブレード固縛装置と、を備え、複数のブレードのそれぞれについて、ナセルを旋回させて該ブレードを塔に沿って停止させ、前記ブレード固縛装置により該ブレードを塔に固定し、次いで該ブレードをハブから分離する、ことを特徴とする風力発電装置におけるブレード固縛方法が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、固縛アームと支持アームからなるブレード固縛装置であって、固縛アームの一端が塔の上端付近に水平な第１のピンで枢着され、
固縛アームの他端が塔に沿った格納位置と塔から離れた固縛位置の間を揺動可能に設けられ、支持アームの一端が上端から間隔を隔てた位置の塔に水平な第２のピンで枢着され、支持アームの他端が塔に沿った格納位置と塔から離れた固縛位置の間を揺動可能に設けられ、更に、
前記固縛アームの他端には、水平な第３のピンが取り付けられ、該第３のピンは前記支持アームに設けられた細長い溝孔内を摺動可能に嵌合しており、更に、前記固縛アームは、塔に沿って停止したブレードの連結部と着脱自在な固縛板を有する、ことを特徴とする風力発電装置におけるブレード固縛装置が提供される。 更に、前記固縛アームを格納位置から固縛位置まで揺動させる揺動装置と、前記固縛位置における固縛アームの他端と支持アームの他端とを互いに固定するアーム固定装置と、を備える、ことが好ましい。

【０００９】更に、本発明によれば、２つの挟持アームからなるブレード固縛装置であって、挟持アームの一端が垂直な第４のピンで塔に枢着され、挟持アームの他端が塔に沿って停止したブレードを挟持し、かつ互いに第５のピンで連結されるように構成され、前記挟持アームは、塔の周方向に沿って位置する格納位置と、ブレードを挟持する挟持位置との間を前記第４のピンを中心に揺動可能である、ことを特徴とする風力発電装置におけるブレード固縛装置が提供される。 前記挟持アームの他端には、ブレードを囲んで固縛する固縛ベルトが直脱自在に取り付けられている、ことが好ましい。 また、前記挟持アームには、ブレードを挟持する他端に弾性部材が固定されている、ことが好ましい。

【００１０】

【作用】上記本発明の第１の発明によれば、複数のブレードのそれぞれについて、ナセルを旋回させて該ブレードを塔に沿って停止させ、ブレード固縛装置により該ブレードを塔に固定することにより、大型設備を用いることなく、短時間に、かつ高所作業をほとんど伴うことなく、ブレードを塔に固定することができる。 ナセルの旋回機構やブレードのインチング機構は、風力発電装置には元々設けられており、その操作により簡単にブレードを塔に沿って正確に停止させることができる。 従って、
ブレード固縛装置を備えてブレードを塔に固定することにより、台風等の強風に耐えるようにブレードを容易に固定することかできる。

【００１１】次いで該ブレードをハブから分離し、再びナセルを旋回させブレードのインチング機構により、別のブレードを塔に沿って停止させ、ブレード固縛装置により該ブレードを塔に固定する。 これを複数のブレードのそれぞれについて実施すれば、全てのブレードを台風等の強風に耐えるように塔に固定することかできる。 本発明の第２の発明によれば、ブレード固縛装置が固縛アームと支持アームからなり、固縛アームの一端が塔の上端付近に水平なピンで枢着され、固縛アームの他端に水平なピンが取り付けられ、このピンが支持アームに設けられた細長い溝孔に嵌合しており、かつ、固縛アームが、塔に沿って停止したブレードの連結部と着脱自在な固縛板を有する、ので、格納位置から固縛位置まで固縛アーム及び支持アームを揺動させ、固縛板にブレードの連結部を固定することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。

【００１２】また、本発明の第３の発明によれば、ブレード固縛装置が２つの挟持アームからなり、挟持アームの一端が垂直なピンで塔に枢着され、挟持アームの他端が塔に沿って停止したブレードを挟持し、かつ互いに第５のピンで連結されるように構成され、挟持アームは、
塔の周方向に沿って位置する格納位置と、ブレードを挟持する挟持位置との間を前記ピンを中心に揺動可能である、ので、格納位置から固縛位置まで挟持アームを水平に揺動させてブレードを挟持することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。 図１は、本発明によるブレードの固縛方法を実施する風力発電装置の全体側面図である。 この図において、風力発電装置は、細長い塔１の上端に設けられたナセル２と、発電機（図示せず）を駆動するハブ４
に着脱自在に固定された複数のブレード３と、各々のブレード３を塔１に沿って固定するブレード固縛装置１０
及び２０と、を備える。

【００１４】塔１の下端（図示せず）は地上に固定され、台風等の強風においても十分耐えるように支持されている。 ナセル２は、垂直な軸Ｖを中心に図示しない旋回装置により水平に旋回でき、内部には増速機、発電機、制御装置等が格納されている。 この旋回装置は、通常の発電時にはブレード３を風向きに合わせるために用いられる。 ハブ４は、横向き（実際には例えば水平に対して０〜１０°）の軸Ｈを中心に回転し、発電機を駆動するようになっている。 このハブ４のまわりには２〜３
枚、或いはそれ以上のブレード３が放射状に取り付けられている。 このハブ４は、メンテナンス等のためにインチング動作（寸動）ができる。 また、ブレード３は、その長さ方向軸線を中心に回転させることができ、風向きに対して適当な仰角をもたせることができる。 ブレード３に風が当たり、ブレード３に揚力が発生すると、この揚力によりハブ４が回転され、増速機を介して発電機が回転駆動され、電気を発電するようになっている。

【００１５】ブレード固縛装置は、ブレード３のハブ４
との連結部を固定する連結部固縛装置１０と、ブレード部分を挟持するブレード部固縛装置２０とからなる。

【００１６】図２は、連結部固縛装置１０の部分拡大図である。 この図において、ブレード固縛装置すなわち連結部固縛装置１０は、固縛アーム１２と支持アーム１４
からなり、固縛アーム１２の一端が塔の上端付近に水平な第１のピン１１で枢着され、固縛アーム１２の他端が塔１に沿った格納位置と塔１から離れた固縛位置の間を揺動可能に設けられている。 また、支持アーム１４の一端が上端から間隔を隔てた位置の塔１に水平な第２のピン１３で枢着され、支持アーム１４の他端が塔１に沿った格納位置と塔１から離れた固縛位置の間を揺動可能に設けられている。 更に、前記固縛アーム１２の他端には、水平な第３のピン１５が取り付けられ、この第３のピン１５は前記支持アーム１４に設けられた細長い溝孔１４ａ内を摺動可能に嵌合している。 更に、前記固縛アーム１２は、塔に沿って停止したブレード３の連結部３
ａ（すなわち図におけるフランジ）と着脱自在な固縛板１６を有している。 固縛板１６とフランジとの連結は、
例えばボルト・ナットにより行なわれる。

【００１７】更に、図２のブレード固縛装置は、固縛アーム１２を格納位置から固縛位置まで揺動させる揺動装置１７と、固縛位置における固縛アーム１２の他端と支持アーム１４の他端とを互いに固定するアーム固定装置１８と、を備える。 揺動装置１７は、例えば油圧シリンダであり、図示のようにシリンダ側が塔１に枢着され、
ロッド側が固縛アーム１２の一部に枢着されて、ロッドの伸縮により固縛アーム１２をその格納位置と固縛位置との間を揺動させることができる。 アーム固定装置１８
は、例えば支持アーム１４にボルト等で固定されるようになったストッパー板であり、固縛位置で第３のピン１
５が溝孔１４ａ内を摺動できないように支持アーム１４
に固定することにより、固縛位置における固縛アーム１
２の他端と支持アーム１４の他端とを互いに固定することができる。

【００１８】上述した構成により、格納位置から固縛位置まで固縛アーム１２及び支持アーム１４を揺動させ、
固縛板１６にブレードの連結部３ａを固定することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。

【００１９】図３は、図１のＡ−Ａ線におけるブレード部固縛装置２０の断面図であり、一方のブレード部固縛装置のみを示している。 この図において、ブレード固縛装置すなわちブレード部固縛装置２０は、２つの挟持アーム２２からなり、その挟持アーム２２の一端は垂直な第４のピン２１で塔１に枢着され、挟持アーム２２の他端は塔１に沿って停止したブレード３を挟持するように構成されている。 この２つの挟持アーム２２は、互いに第５のピン２３で連結することによりブレード３を挟持するようになっている。 またそれぞれの挟持アーム２２
は、塔１の周方向に沿って位置する格納位置と、ブレード３を挟持する挟持位置との間を第４のピン２１を中心に揺動することができ、格納位置に第５のピンにより固定することができる。

【００２０】かかる構成により、格納位置から固縛位置まで挟持アームを水平に揺動させてブレードを挟持することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、
短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。 更に、図３のブレード部固縛装置２０の挟持アーム２２の他端には、ブレード３を囲んで固縛する固縛ベルト２４が直脱自在に取り付けられている。 これにより、ブレード３を固縛ベルト２４により強固に塔１に固定することができる。 また、挟持アーム２２には、ブレード３を挟持する他端にゴム等の弾性部材２５
が固定されている。 これにより、ブレード３に傷等を付けることなく強固に塔１に固定することができる。

【００２１】上述した装置を用いたブレードの固縛方法を以下に説明する。 先ず、複数のブレード３のそれぞれについて、ナセル２を旋回させて該ブレード３を塔１に沿って停止させ、ブレード固縛装置１０及び２０により該ブレード３を塔１に固定する。 これにより、大型設備を用いることなく、短時間に、かつ高所作業をほとんど伴うことなく、ブレード３を塔１に固定することができる。

【００２２】次いで該ブレード３をハブ４から分離し、
再びナセル２を旋回させブレード３のインチング機構により、別のブレード３を塔１に沿って停止させ、ブレード固縛装置１０及び２０により該ブレード３を塔に固定する。 これを複数のブレード３のそれぞれについて実施すれば、全てのブレード３を台風等の強風に耐えるように塔に固定することかできる。

【００２３】

【発明の効果】上述したように、本発明の第１の発明によれば、大型設備を用いることなく、短時間に、かつ高所作業をほとんど伴うことなく、全てのブレードを塔に沿って固定することができ、台風等の強風に耐えるようにブレードを固定することかできる。 また、本発明の第２の発明によれば、格納位置から固縛位置まで固縛アーム及び支持アームを揺動させ、固縛板にブレードの連結部を固定することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。 更に、本発明の第３の発明によれば、格納位置から固縛位置まで挟持アームを水平に揺動させてブレードを挟持することにより、クレーン等の大型設備を用いることなく、短時間に、かつ少ない高所作業でブレードの固定を行うことができる。

【００２４】従って、本発明の風力発電装置におけるブレードの固縛方法及び装置により、風力発電装置のブレードの取付け、取外しを、大型設備を用いることなく、
短時間に、かつ少ない高所作業で行うことのできる、優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるブレードの固縛方法を実施する風力発電装置の全体側面図である。

【図２】図１における連結部固縛装置１０の部分拡大図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線におけるブレード部固縛装置２
０の断面図である。

【図４】大型風力発電装置の全体構成図である。

【符号の説明】

１ 塔 ２ ナセル ３ ブレード ３ａ ブレードの連結部 ４ ハブ １０ 連結部固縛装置 １１ 第１のピン １２ 固縛アーム １３ 第２のピン １４ 支持アーム １４ａ 細長い溝孔 １５ 第３のピン １６ 固縛板 １７ 揺動装置 １８ アーム固定装置 ２０ ブレード部固縛装置 ２１ 第４のピン ２２ 挟持アーム ２３ 第５のピン ２４ 固縛ベルト ２５ 弾性部材