(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、発電機と、前記ロータから前記発電機へ回転エネルギーを伝達する油圧トランスミッションとを備える再生エネルギー型発電装置であって、
前記油圧トランスミッションは、
前記ロータによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記発電機に連結される可変容量型の油圧モータと、
前記油圧ポンプの吐出側と前記油圧モータの吸入側の間に配置される高圧オイルライン及び前記油圧ポンプの吸入側と前記油圧モータの吐出側の間に配置される低圧オイルラインを含むオイル回路と、を有し、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ、
シリンダ及び該シリンダ内に摺動自在に取り付けられたピストンによりそれぞれ形成される複数の作動室と、
前記ピストンに係合するカム面を有したカムに連結され、作動室容積のサイクルが回転に連動する回転シャフトと、
各作動室と、前記高圧オイルライン又は前記低圧オイルラインとの間における作動流体の総押しのけ容積を調節する複数のバルブとを有し、
少なくとも一つのバルブが、各作動室に関連した電子制御バルブであり、該電子制御バルブは、作動室容積の各サイクルで前記各作動室にて押しのけられる作動流体の容積を選択することで前記油圧ポンプ及び前記油圧モータのそれぞれの作動流体の総押しのけ容積を調節するためにコントローラにより操作可能であり、
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、ベアリングへオイルが導入されるように構成された降温オイル供給路を有し、
前記再生エネルギー型発電装置は、前記降温オイル供給路によって供給されるオイルが、前記オイル回路から前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータの各作動室へ供給されるオイルよりも冷却されるように、前記降温オイル供給路のオイルの温度を調節するための少なくとも一つの第１温度調節器を備えることを特徴とする再生エネルギー型発電装置。
【請求項２】
複数の前記降温オイル供給路は、前記オイル回路からオイルが導入され、該オイルが前記ベアリングへ導かれる前に前記導入されたオイルの温度を調節するために、前記オイル回路に流体的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項３】
前記降温オイル供給路が、前記低圧オイルラインに流体的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項４】
前記オイルのうち前記オイル回路内を循環する少なくとも所定比率のオイルをろ過するように配置された少なくとも一つの第１フィルタと、前記ベアリングに導かれる前のオイルをろ過するように前記降温オイル供給路に配置された少なくとも一つの第２フィルタとを備え、
前記少なくとも一つの第２フィルタは、前記少なくとも一つの第１フィルタよりも細かい目を有することを特徴とする請求項２に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項５】
前記オイル回路内のオイルの温度を調節するための少なくとも一つの第２温度調節器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項６】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、それぞれ、前記各回転シャフトの周囲に設けられるとともに、前記ベアリングを収納する空間を部分的に画定し且つ該空間内のオイルを保持するリストリクターを有し、
前記降温オイル供給路は、前記ベアリングを収納する空間に流体的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項７】
前記オイル回路からのオイル及び前記降温オイル供給路からのオイルは、前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータ内で混合されることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項８】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、前記カム及び前記ピストンを囲むクランクケースを有し、
前記オイル回路からの前記オイル及び前記降温オイル供給路からの前記オイルは、前記クランクケース内で混合されることを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項９】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータの前記ベアリングへ供給される前記オイル間の温度は、前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータのそれぞれの前記作動室に前記オイル回路から導入される前記オイルの温度より最大で４０℃低いことを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１０】
前記再生エネルギー型発電装置は、風力発電装置及び複数のブレードを含むロータであることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１１】
再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ及び／又は油圧モータへオイルを供給する方法であって、
前記再生エネルギー型発電装置は、ロータと、発電機と、前記ロータから前記発電機へ回転エネルギーを伝達する油圧トランスミッションとを備え、
前記油圧トランスミッションは、
前記ロータによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記発電機に連結される可変容量型の油圧モータと、
前記油圧ポンプの吐出側と前記油圧モータの吸入側の間に配置される高圧オイルライン及び前記油圧ポンプの吸入側と前記油圧モータの吐出側の間に配置される低圧オイルラインを含むオイル回路と、を有し、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ、
シリンダ及び該シリンダ内に摺動自在に取り付けられたピストンによりそれぞれ形成される複数の作動室と、
前記ピストンに係合するカム面を有したカムに連結され、作動室容積のサイクルが回転に連動する回転シャフトと、
各作動室と、前記高圧オイルライン又は前記低圧オイルラインとの間における作動流体の総押しのけ容積を調節する複数のバルブとを有し、
少なくとも一つのバルブが、各作動室に関連した電子制御バルブであり、該電子制御バルブは、作動室容積の各サイクルで前記各作動室にて押しのけられる作動流体の容積を選択することで前記油圧ポンプ及び前記油圧モータのそれぞれの作動流体の総押しのけ容積を調節するためにコントローラにより操作可能であり、
前記方法は、前記オイル回路から前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータのそれぞれの前記作動室へ供給されるオイルより低い温度で、前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータのベアリングへオイルを導入することを特徴とする再生エネルギー型発電装置のオイル供給方法。
【請求項１２】
前記ベアリングへ導入されるオイルは、前記オイル回路内のオイルより目の細かいフィルタでろ過されることを特徴とする請求項１１に記載の再生エネルギー型発電装置のオイル供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置（ＷＴＧｓ）や潮流発電装置等の再生エネルギー型発電装置の分野に関する。本発明は、タービンによって駆動される油圧ポンプと、発電機又は他の負荷を駆動する油圧モータとを含む油圧トランスミッションを用いる当該デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電装置の油圧ポンプ及び油圧モータに用いられるベアリング（通常、風力発電装置が有するギアボックスにも適用される）が知られている。このベアリングには、浄化され且つ比較的温度の低いオイルが供給される。オイル温度を比較的低い温度とすることは、ベアリングの長寿命化を目的としてオイルの粘度を維持するためにも重要である。オイルの浄化もまた、油圧ポンプ及び油圧モータの摩耗を最小限に抑える観点から重要である。
【０００３】
また一方、作動流体として用いられ、オイル流路を通って油圧ポンプの作動室へ導入されるオイルは、比較的低い粘度を有することが好ましい。これにより、油圧ポンプ及び油圧モータのエネルギー効率を向上できる。
【０００４】
そこで、ベアリング及び作動室へ各々異なるオイルを供給することが提案されている。しかしこれは、カムの各側にそれぞれ二つのシールが必要となる。すなわち、一つは、オイル漏れの排出を許容する空間に各オイルを保持するものであり、合計で４つのシールが必要とされる。優れた密閉性を有するシャフトシールを、長期にわたってその信頼性が確保されるように設計することは困難で、またポンプ内又はモータ内の奥深くにシールをそれぞれ保持することも困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、再生エネルギー型発電装置のポンプ及びモータのベアリングへ相対的に高粘度のオイルを供給するとともに、作動室へ相対的に低粘度のオイルを供給するための改良された配置を提供することを目的とする。また、本発明の実施形態では、ピストンローラのような部品の潤滑性を確保するために、油圧ポンプ及び／又はモータのクランクケースへ相対的に高粘度のオイルを供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、
ロータと、発電機と、前記ロータから前記発電機へ回転エネルギーを伝達する油圧トランスミッションとを備える再生エネルギー型発電装置であって、
前記油圧トランスミッションは、
前記ロータによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記発電機に連結される可変容量型の油圧モータと、
前記油圧ポンプの吐出側と前記油圧モータの吸入側の間に配置される高圧オイルライン及び前記油圧ポンプの吸入側と前記油圧モータの吐出側の間に配置される低圧オイルラインを含むオイル回路と、を有し、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ、
シリンダ及び該シリンダ内に摺動自在に取り付けられたピストンによりそれぞれ形成される複数の作動室と、
前記ピストンに係合するカム面を有したカムに連結され、作動室容積のサイクルが回転に連動する回転シャフトと、
各作動室と、前記高圧オイルライン又は前記低圧オイルラインとの間における作動流体の総押しのけ容積を調節する複数のバルブとを有し、
少なくとも一つのバルブが、各作動室に関連した電子制御バルブであり、該電子制御バルブは、作動室容積の各サイクルで前記各作動室にて押しのけられる作動流体の容積を選択することで前記油圧ポンプ及び前記油圧モータのそれぞれの作動流体の総押しのけ容積を調節するためにコントローラにより操作可能であり、
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、ベアリングへオイルが導入されるように構成された降温オイル供給路を有し、
前記再生エネルギー型発電装置は、前記降温オイル供給路によって供給されるオイルが、前記オイル回路から前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータの各作動室へ供給されるオイルよりも冷却されるように、前記降温オイル供給路のオイルの温度を調節するための少なくとも一つの第１温度調節器を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、降温オイル供給路を介して供給されるオイルは、ベアリングに潤滑性を持たせる直接的な役割を果たす。ベアリング（油圧ポンプ及び／又は油圧モータそれぞれの）は、好ましくは、降温オイル供給路から導入されたオイルに浸漬される。
【０００８】
油圧ポンプ及び油圧モータがそれぞれ降温オイル供給路を含む場合、一つの第１温度調節器が、油圧ポンプ及び油圧モータのそれぞれの降温オイル供給路を介して供給されるオイルの温度を調節してもよい。あるいは、油圧ポンプ及び油圧モータがそれぞれ独立した第１温度調節器を有していてもよい。通常、少なくとも一つの温度調節器はクーラーである。これらの降温オイル供給路のいずれか又は両方が、低圧オイルラインに流体的に接続されていてもよい。
【０００９】
複数の前記降温オイル供給路は、前記オイル回路からオイルが導入され、該オイルが前記ベアリングへ導かれる前に前記導入されたオイルの温度を調節するために、前記オイル回路に流体的に接続されていてもよい。
【００１０】
前記オイルのうち前記オイル回路内を循環する少なくとも所定比率のオイルをろ過するように配置された少なくとも一つの第１フィルタと、前記ベアリングに導かれる前のオイルをろ過するように前記降温オイル供給路に配置された少なくとも一つの第２フィルタとを備え、
前記少なくとも一つの第２フィルタは、前記少なくとも一つの第１フィルタよりも細かい目を有するようにしてもよい。
【００１１】
本実施形態では、油圧ポンプ又は油圧モータによって排出された後、少なくとも一つの第１フィルタを通過したオイルの一部又は全てをろ過するために、少なくとも一つの第２フィルタが少なくとも一つの第１フィルタの下流側に設けられていてもよい。
【００１２】
前記再生エネルギー型発電装置は、前記オイル回路内のオイルの温度を調節（通常は冷却）するための少なくとも一つの第２温度調節器をさらに備えていてもよい。
【００１３】
少なくとも一つの第２温度調節器は、オイル回路内のオイルに対して熱伝達可能に接続されてもよい。オイル回路は、一又は複数の分岐路（オイル回路からオイルが導入され、オイル回路へ再び戻す分岐路）を含んでいてもよく、少なくとも一つの第２温度調節器は、少なくとも一つの前記分岐路に熱伝達可能に接続されてもよい。前記降温オイル供給路は前記分岐路に流体的に接続されていてもよく、一つの第２温度調節器の少なくとも一部の下流に接続されることで、少なくとも一つの第２温度調節器によって少なくともある程度温度調節されたオイルが、少なくとも一つの第１温度調節器、次いでベアリングへ送られる。
【００１４】
少なくとも一つの第１温度調節器は、冷却器（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ）であってもよい。少なくとも一つの第１温度調節器は、温度自動調節器（ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃ）であってもよい。少なくとも一つの第１温度調節器は、オイル−水温度調節器であってもよいし、あるいはオイル−空気温度調節器であってもよい。
【００１５】
少なくとも一つの第２温度調節器は、冷却器であってもよい。少なくとも一つの第１温度調節器は、温度自動調節器であってもよい。少なくとも一つの第２温度調節器は、オイル−水温度調節器であってもよいし、あるいはオイル−空気温度調節器であってもよい。
【００１６】
第２オイル受入口は、第１フィルタ下流側の第１管路に流体的に接続されていてもよい。このようにして、第２フィルタによってろ過されるオイルは、第１フィルタによって既にろ過されていてもよい。
【００１７】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、それぞれ、前記各回転シャフトの周囲に設けられるとともに、前記ベアリングを収納する空間を部分的に画定し且つ該空間内のオイルを保持するリストリクター（例えば、リストリクターリング又は他の不完全なシール）を有し、
前記降温オイル供給路は、前記ベアリングを収納する空間に流体的に接続されていてもよい。
【００１８】
通常、リストリクターは、オイル流路を塞ぐというより制限するものである。この場合、リストリクターはオイル流路を塞がないので、オイルはリストリクターを通って又はリストリクターの周囲を徐々に流れて、やがてオイル回路からのオイルと混合される。このように、リストリクターは通常、降温オイル供給路からのオイルをオイル回路からのオイルと分離する。これは、ベアリング内にオイルを保持させる完全なシャフトシールを用いる場合より、技術的に容易で且つ効果的であり、さらにメンテナンス頻度を低下させることができる。リストリクターは、リストリクターリングの形態としてもよいし、プラスチック材料の形態としてもよく、通常は０．２５ｍｍ程度の軸向クリアランスを有する。リストリクターは、例えば一方向にのみ流れを許容する密閉可能なリストリクター等のように、密閉可能なリストリクターであってもよい。例えば、密閉可能なリストリクターは、通常密閉されているが、ベアリングを収納する空間に接続される側との高圧の圧力差によって、ベアリングを収納する空間からオイルが流れ出るように開放するフラップの構成を採用してもよい。このようにして、オイルは低温オイル流れから低圧オイルラインに向けて一方向にのみ流れる。また、リストリクターは、ベアリングへの切屑、破片及び汚濁物の侵入を抑制する。
【００１９】
前記降温オイル供給路は、前記ベアリングを通って、周期的に容積が変化する前記作動室の周囲のクランクケース内へオイルを送るように構成されてもよい。
【００２０】
前記オイル回路からのオイル及び前記降温オイル供給路からのオイルは、前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータ内で混合されてもよい。
【００２１】
通常、降温オイル供給路からのオイルは、ベアリングの潤滑に用いられた後、最終的にオイル回路から作動室に導入されたオイルと混合される。混合されたオイルは、通常、再利用するために低圧オイルラインに送られる。
【００２２】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、前記カム及び前記ピストンを囲むクランクケースを有し、
前記オイル回路からの前記オイル及び前記降温オイル供給路からの前記オイルは、前記クランクケース内で混合されてもよい。
【００２３】
通常、クランクケース内には、作動室から少なくともある程度のオイルが漏れ出す。一方、降温オイル供給路からのオイルは、ベアリングを通ってクランクケース内に流れ出る。よって、これらの２つのオイル源からのオイルはクランクケース内で混合される。通常、クランクケース内のオイルは、降温オイル供給路によってベアリングから導入されるオイル温度と、油圧ポンプ及び／又は油圧モータの作動室に導入されるオイル温度に対応した中間の温度となる。また通常、油圧ポンプ及び／又は油圧モータの作動室から導入されるオイルの５％に満たないオイルが、降温オイル供給路（通常、クランクケース内に流入した後の）からのオイルと混合される。
【００２４】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、前記クランクケースと流体的に接続されるドレンをさらに有し、オイル回路及び降温オイル供給路の両方からのオイルがこのドレンを通って排出されるようにしてもよい。
【００２５】
通常、降温オイル供給路を通って油圧ポンプ及び／又は油圧モータのベアリングへ供給されるオイルの流量は、オイル回路から油圧ポンプ又は油圧モータにそれぞれ導入されるオイルの最大流量に対して、１／１０未満、好ましくは１／２０未満、さらに好ましくは１／５０未満である。
【００２６】
油圧ポンプ及び／又は油圧モータの作動室がオイル回路から導入されるオイルの温度は、通常、５〜７０℃の範囲であり、標準的には３０〜６０℃の範囲である。降温オイル供給路を通ってベアリングへ供給されるオイルは、好ましくは２０〜４０℃の範囲であってもよい。
【００２７】
油圧ポンプは、ポンプとしてのみ動作可能であってもよい。また一方、油圧ポンプは、選択的な動作モードにおいて、ポンプとして又はモータとして動作するポンプ−モータであってもよい。同様に、油圧モータは、モータとしてのみ動作可能であってもよい。また一方、油圧モータは、選択的な動作モードにおいて、ポンプとして又はモータとして動作するポンプ−モータであってもよい。ポンプ又はモータのいずれとしても機能する機構は、例えば欧州特許第０４９４２３６号明細書に開示されている。
【００２８】
前記再生エネルギー型発電装置は、風力発電装置及び複数のブレードを含むロータであってもよい。
【００２９】
本発明に係る第２の態様では、
再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ及び／又は油圧モータへオイルを供給する方法であって、
前記再生エネルギー型発電装置は、ロータと、発電機と、前記ロータから前記発電機へ回転エネルギーを伝達する油圧トランスミッションとを備え、
前記油圧トランスミッションは、
前記ロータによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記発電機に連結される可変容量型の油圧モータと、
前記油圧ポンプの吐出側と前記油圧モータの吸入側の間に配置される高圧オイルライン及び前記油圧ポンプの吸入側と前記油圧モータの吐出側の間に配置される低圧オイルラインを含むオイル回路と、を有し、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ、
シリンダ及び該シリンダ内に摺動自在に取り付けられたピストンによりそれぞれ形成される複数の作動室と、
前記ピストンに係合するカム面を有したカムに連結され、作動室容積のサイクルが回転に連動する回転シャフトと、
各作動室と、前記高圧オイルライン又は前記低圧オイルラインとの間における作動流体の総押しのけ容積を調節する複数のバルブとを有し、
少なくとも一つのバルブが、各作動室に関連した電子制御バルブであり、該電子制御バルブは、作動室容積の各サイクルで前記各作動室にて押しのけられる作動流体の容積を選択することで前記油圧ポンプ及び前記油圧モータのそれぞれの作動流体の総押しのけ容積を調節するためにコントローラにより操作可能であり、
前記方法は、前記オイル回路から前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータのそれぞれの前記作動室へ供給されるオイルより低い温度で、前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータのベアリングへオイルを導入することを特徴とする。
【００３０】
前記方法では、前記ベアリングへ導入されるオイルは、前記オイル回路内のオイルより目の細かいフィルタでろ過されてもよい。
【００３１】
前記油圧ポンプ及び／又は前記油圧モータは、クランクケースを有しており、前記ベアリングへ導かれるオイルと前記オイル回路内のオイルとは前記クランクケース内で混合されてもよい。
【００３２】
また、第２の態様の方法における任意の特徴として、本発明に係る第１の態様に関連した上述の特徴と対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】オイルの供給路を含む風力発電装置を示す概略図である。
【図２】油圧ポンプの断面図である。
【図３】オイルを冷却及びろ過してベアリングへ供給する供給路を含む油圧モータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施形態の一例である再生エネルギー型発電装置としての風力発電装置（ＷＴＧ）１を示す図である。風力発電装置１は、配電網２に接続されている。風力発電装置１は、タワーに回転自在に取り付けられるとともに、３枚のブレード１０を支持するハブ８が取り付けられたナセル４を備えている。ハブ８で支持される３枚のブレード１０は、全体でロータ１２として知られている。ナセルの外部に取り付けられた風速計１４は、計測した風速信号１６をコントローラ１８へ送信する。
【００３５】
ハブは、駆動シャフト２２を介して、油圧ポンプ２０に直接接続されている。ポンプは、電子バルブの制御によって作動オイルの容積を選択可能な可変容量型のラジアルピストンポンプである。ここで、作動オイルの容積は、シリンダ容積の各サイクルの間に各シリンダごとに変化するものである。ポンプの吐出側は油圧モータ２４の吸入側に接続される。油圧モータは、電子バルブの制御によって作動オイルの容積を選択可能な可変容量型のラジアルピストンモータである。ここで、作動オイルの容積は、シリンダ容積の各サイクルの間に各シリンダごとに変化するものである。ポンプの吐出側と油圧モータの吸入側の間は高圧オイルライン２６で流体的に接続されており、モータの吐出側からポンプの吸入側へは低圧オイルライン２８が延在している。高圧オイルライン及び低圧オイルラインは、通常、図中の符号２９で示すオイル回路の各部を構成する。
【００３６】
チャージポンプ３０は、リザーバ３２から低圧オイルラインへ連続的に流体を供給し、低圧アキュムレータ３４に接続されている。圧力リリーフバルブ３６は、フィルタ３８を介して、低圧オイルラインからリザーバへ流体を戻す。平滑化アキュムレータ４２は、油圧ポンプと油圧モータの間の高圧オイルラインに接続されている。第１高圧アキュムレータ４６及び第２高圧アキュムレータ４８は、それぞれ、第１分離バルブ５０及び第２分離バルブ５２を介して高圧オイルラインに接続されている。
【００３７】
フィルタ１００及びクーラー９８は、油圧回路に直接取り付けられてもよいし（図１参照）、バイパス環路に取り付けられてもよい（不図示）。バイパス環路に組み込まれる場合には、チェックバルブ（例えば、０．５ｂａｒのリフト設定を有する）が、主回路のバイパス部位に設けられる。バイパス環路は、主回路のバイパス部位より小さい内径を有する。このように、フィルタ及びクーラーを通るオイルの総流量の相対比率と、主回路のバイパス部位を通る比率は制御される。
本実施形態において、全ての循環オイルは、閾値を超える流量である場合を除いて、オイルが回路のバイパス部位を通るときにフィルタ及びクーラーを通る。閾値は、例えば約５０００リットル／分程度の最大流量に近い値に設定してもよい。高圧オイルラインの温度は温度センサ５４で測定され、この温度は高圧オイルライン温度信号５６としてコントローに送信される。圧力センサ５８は高圧オイルラインの圧力を測定し、この圧力は高圧オイルライン信号６０としてコントローラに送信される。高圧リリーフバルブ６２は、高圧及び低圧オイルラインに接続されている。
【００３８】
油圧モータは、発電機シャフト６６を介して発電機６４に連結されている。発電機は接触器（コンタクタ）６８を介して配電網に接続され、接触器は接触器コントローラ７０の制御によって、選択的に発電網に発電機を接続したり、配電網から発電機を分離したりする。
【００３９】
図２を参照して、ポンプは、駆動シャフト２２と一体に構成されるか、あるいは駆動シャフト２２と動力伝達可能に接続されるポンプシャフト７２を有する。ポンプシャフトは、マルチローバルカム７６を支持するカムサポート７４に接続されている。ポンプは、軸方向に離間して配置された第１及び第２エンドプレート８０，８２を含む外側リング７８を有している。これらのエンドプレート８０，８２は、ベアリング８４を介してポンプシャフトに独立して取り付けられている。ポンプは、一般に、駆動シャフトを通って延びる軸に対して回転対称に構成され、取り外し可能なカバー８６を有している。取り外し可能なシリンダブロック８８は、ポンプ周囲の円周に沿って配置され、シリンダ９０を形成する。このシリンダ９０は、ピストンローラ９４を介してカムに動力伝達可能に係合するピストン９２を摺動自在に保持する。複数のシリンダ及びピストンで形成される空間は、それぞれ、容積が周期的に変化する作動室９５の役割を果たす。低圧ギャラリ９６は、カバーの下部で且つシリンダの周囲に延在する。稼働中における低圧ギャラリ内の作動オイルの圧力は、高圧オイルマニホルド内の圧力に比べて低い。しかし実際は、シリンダへ流入するオイル流れを促進するために、例えば約５ｂａｒのようにある程度加圧されている。
【００４０】
図１及び図２を参照して、低圧の作動オイルは、以下の流路によって作動室へ供給される。第２温度調節器として機能する主温度調節器９８は、通常運転時及び冷却時は、大抵は４０〜６０℃の温度で、低圧オイルラインから第１オイル受入口を介して作動オイルが導入される。この冷却温度においては、オイルの粘度はより低下し、ポンプの作動室における効果的な利用に適したものとなる。一実施形態では、主温度調節器はクーラーとしてのみ機能する。他の実施形態では、主温度調節器は、例えば冷却状態でのスタート時のように、状況によっては作動オイルを加熱してもよい。温度調節されたオイルは、第１フィルタとして機能する主フィルタ１００でろ過された後、電子制御バルブ１０２を介して作動室へオイルを供給する低圧ギャラリへ供給される。この入力は、油圧ポンプの吸入側として作用する。
【００４１】
作動室で押しのけられたオイルは、高圧オイルマニホルド１０４及び管路１０６を通って高圧オイルラインへ排出される。管路からの排出は、油圧ポンプの吐出側として作用する。
【００４２】
ポンプは、ベアリングへオイルを導く降温オイル供給路１０７をさらに有する。降温オイル供給路は、主フィルタの下流側でオイルを受け入れるオイル受入口１０８を含む。オイルの受け入れ量は、例えば、作動室に流入するオイルの最大流量の５％未満である。
受け入れたオイルは、補助温度調節器１１０（第１温度調節器として機能する）によって通常約２０〜４０℃程度までさらに冷却される。補助温度調節器は、通常、冷却器（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ）である。上記のさらに冷却されたオイルは、第２フィルタとして機能する補助フィルタ１１２を通過する。この第２フィルタは、第１フィルタより目が細かく、これにより一層純度が高くなるようにオイルをろ過できる。例えば、１０ミクロンのメッシュサイズを有する第１フィルタを用いる場合、３ミクロンのメッシュサイズを有する補助フィルタを用いる。補助フィルタを通過するオイルは、一組のベアリング及びシャフトシール１１８で形成される空間１１６内に、流入ライン１１４を通って供給される。このようにして、オイルは、作動室へ供給されるオイルより低温でベアリングに供給される。ベアリングに供給されたオイルは、これにより一層粘度が高くなり、ベアリングの性能及び寿命の両方にとって好適な粘度とすることができる。
【００４３】
ポンプは、リングカム１２２周囲の空間に充填されたオイルを含むクランクケース１２０を有する。第１実施形態では、低圧オイルラインからのオイルは、クランクシャフト供給管路１２４を通ってクランクケースへも供給される。このオイルは、ドレン１２６を通って低圧オイルラインへ排出される。リストリクターはオイルの緩慢な漏出を許容し、これにより、降温オイル供給路からのオイルと補助フィルタから直接供給されたオイルとがクランクケース内で混合される。
【００４４】
第２実施形態では、管路１２４を通ってクランクケースへ供給されるオイルは、降温オイル供給路からのオイルであり、このオイルは補助温度調節器で冷却されるとともに補助フィルタによってろ過されている。これは、クランクケース内のオイルが比較的高粘度を求められる場合において、好ましい実施形態である。
【００４５】
第３実施形態では、管路１２４を通ってクランクケースに供給されるオイルは、第３温度調節器によって温度調節される第３の温度とする。第３の温度は、例えば、低圧ギャラリへ供給されるオイルの温度と、ベアリングへ供給されるオイルの温度の中間の温度である。
【００４６】
図１を参照して、降温オイル供給路は、モータのベアリングへもオイルを供給する。他の温度調節器１３０（これも第１温度調節器として機能する）は、低圧オイルラインからオイルが導入され、このオイルを約２０〜４０℃に冷却する。油圧モータは圧力を低下させてオイル流れを加速するので、高圧オイルラインのオイルの温度は、通常、低圧オイルラインのオイルの温度より低い。加速されたオイル流れは摩擦を発生させ、そのため温度が上昇する。降温されたオイルは、他の補助フィルタ１３２を介してモータのベアリングに供給され、ポンプへ供給される降温されたオイルと同じ方法で作用する。他の実施形態では、第２温度調節器（通常、第２フィルタでろ過もされている）によって冷却されたオイルは、ポンプ及びモータの両方のベアリングへ供給される。
【００４７】
図３は、降温オイル供給路による油圧モータへの供給機構の具体的な図を示している。低圧ギャラリ１３６から導入されるオイルは、フィルタ１３２及びクーラー１３０を通って油圧接続部１３８へ供給される。このオイルは、半径方向ドリルウェイ１４０及び軸方向ドリルウェイ１４２を通り、さらに環状部１４４及び他の半径方向ドリルウェイ１４６を通って環状空間１４８へ供給される。シム１５０は、オイルが環状空間からベアリング８４へ徐々に流入する一又は複数の開口１５２を含み、降温されたオイルでベアリングが浸漬される。ベアリングを通過したオイルは、開口１５４を通ってクランクケース１５６へ流入する。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明に開示される範囲内で他の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１    風力発電装置
２    配電網
４    ナセル
６    タワー
８    ハブ
１０  ブレード
１２  ロータ
１４  風速計
１６  風速信号
１８  コントローラ
２０  油圧ポンプ
２２  駆動シャフト
２４  油圧モータ
２６  高圧オイルライン
２８  低圧オイルライン
２９  オイル回路
３０  チャージポンプ
３２  リザーバ
３４  低圧アキュムレータ
３６  圧力リリーフバルブ
３８  フィルタ
４２  アキュムレータ
４６  第１高圧アキュムレータ
４８  第２高圧アキュムレータ
５０  第１分離バルブ
５２  第２分離バルブ
５４  温度センサ
５６  温度信号
５８  圧力センサ
６０  圧力信号
６２  リリーフバルブ
６４  発電機
６６  発電機シャフト
６８  接触器
７０  接触器コントローラ
７２  ポンプシャフト
７４  カムサポート
７６  カム
７８  外側リング
８０  第１エンドプレート
８２  第２エンドプレート
８４  ベアリング
８６  カバー
８８  シリンダブロック
９０  シリンダ
９２  ピストン
９４  ピストンローラー
９５  作動室
９６  低圧ギャラリ
９８  主温度調節器
９９  第１オイル受入口
１００  主フィルタ
１０２  電子制御バルブ
１０４  高圧オイルマニホルド
１０６  管路
１０７  降温オイル供給路
１０８  オイル受入口
１１０  補助温度調節器
１１２  補助フィルタ
１１４  流入ライン
１１６  空間
１１８  シャフトシール
１２０  クランクケース
１２２  リングカム
１２４  クランクシャフト供給路
１２６  ドレン
１２８  他の降温オイル供給路
１３０  他の温度調節器
１３２  他の補助フィルタ
１３４  リストリクターリング
１３６  低圧ギャラリ
１３８  油圧接続部
１４０  半径方向ドリルウェイ
１４２  軸方向ドリルウェイ
１４４  環状部
１４６  他の半径方向ドリルウェイ
１４８  環状空間
１５０  シム
１５２  開口
１５４  開口
１５６  クランクケース
【図１】
0005642772.tif 000002
【図２】
0005642772.tif 000003
【図３】
0005642772.tif 000004