(57)【要約】      （修正有）【課題】風力発電装置のカットアウトの発生頻度を低減できる風力発電装置用ブレードを提供する。【解決手段】ハブ４の周囲に配置された複数のブレード１は貫通孔３を有し、ブレードに重ねてカバー２を備え、カバーはロープ５で連結され、巻取り装置７を介してロープでブレードを長手方向にスライドし、貫通孔を覆ったり開いたりできるように取り付けている。ブレードの貫通孔を開閉することによりブレードの受ける風圧を調整できるので、カットアウトする風速の設定値を大きくすることが可能となり、風力発電装置のカットアウト頻度を低減することができる。【選択図】図５
0003231558.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハブの周囲に配置された複数のブレードに置いて、
前記ブレードは前記ハブの回転軸の直行方向に一個以上の貫通孔を有し、
前記ブレードの長手方向に重ねて１個のカバーを備え、
前記カバーは前記ブレードの長手方向にスライドして前記貫通孔を塞ぐように取り付けられた、
ことを特徴とする風力発電装置用ブレード。
【請求項２】
駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻取り装置を備え、
前記カバーの先端はロープの一端に接合され、
前記カバーの後端は前記ロープの他端に接合され、
前記巻取り装置は前記ロープの一端と他端の途中に設けられて前記ロープが二回以上巻回され、
前記巻取り装置の回転に応じて前記カバーは前記ブレードの長手方向にスライドする、
ことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用ブレード。
【請求項３】
前記貫通孔は前記ブレードの長手方向に複数個設けられ、
前記カバーは前記各貫通孔毎にそれぞれ設けられ、
前記各貫通孔は前記各カバーのスライドより全開、全閉できる位置に設けられた、
ことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用ブレード。
【請求項４】
駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻取り装置を備え、
前記ブレードに取り付けられた最先端のカバーの先端はロープの一端に接合され、
前記ロープの他端はハブ側に最も近い側のカバー後端に接合され、
前記巻取り装置は前記ロープの一端と他端の途中に設けられて前記ロープが二回以上巻回され、
最先端カバーの後端はそれよりハブ側に近い側のカバー先端とロープで接合され、
前記ハブに近い側のカバーの後端はそれよりハブ側に近い側のカバー先端とロープで接合され、
ブレード最先端のカバーとハブに最も近い側のカバーの間に配置されたカバーは同様に順次ロープで連結され、
前記巻取り装置の回転に応じて各カバーは前記ブレードの長手方向にスライどする、
ことを特徴とする請求項３に記載の風力発電装置用ブレード。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、風力発電装置用ブレードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、タワーと、ナセルと、ナセルに回転可能に支持されたハブと、ハブの周囲に配置されたブレードから成り、前記ブレードに生じたトルクで発電機を回転させて発電する。ブレードは、風速が速いほど大きな風圧を受け速く回転する。すなわち、風速が速いほど風力発電装置の発電出力を大きくできる。しかしながら、必要以上に風速が速いと、例えば台風など、ブレードが受ける風圧が過剰に大きくなり、ブレードなどが破損することがある。これを防ぐために、ブレードのピッチ角を風圧に応じて調整したり、複数枚のブレードを一箇所に重ね合わせて発電を停止したりする方法が提案されている。
風速が設定値よりも大きくなった場合に、ブレードなどの破損を防止するため発電を停止（カットアウト）するが、設定値以上の風速に対してブレードに加わるトルクを調整できれば、発電を停止する風速の設定値をより大きく設定することができ、カットアウト頻度を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４８７６５
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ハブの周囲に配置されたブレードが風を受けると、ブレードにはハブからの距離に比例してトルクが作用する。すなわち、ブレードの根本近傍に作用するトルクよりブレードの先端近傍に作用するトルクが大きくなる。これによりブレードには風の方向に撓みが生じる。また、風速が変化することによりブレードが受ける風圧が変化するため、ブレードには繰り返して強弱の撓みが生じてブレードが疲労破壊する可能性がある。
本考案は、上記に鑑みて成されたもので、カットアウトの発生頻度を低減できるとともに、ブレードの繰り返し撓みによる根元部分の疲労破損を抑制できる風力発電装置用ブレードを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案に係る風力発電装置用ブレードは前記課題を解決するために成されたもので、ハブの周囲に配置された複数のブレードに置いて、前記ブレードは前記ハブの回転軸の直行方向に一個以上の貫通孔を有し、前記ブレードの長手方向に重ねて１個のカバーを備え、前記カバーは前記ブレードの長手方向にスライドして前記貫通孔を塞ぐように取り付けられた、 ことを特徴とする。
【０００６】
これにより、ブレードが貫通孔を有することで、ブレードの風を受ける面積を低減できるので、ブレードに加わる風の力を小さくできる。このため、風力発電装置においては、ブレードの貫通孔の開口面積が大きくするにしたがって、カットアウトする風速の設定値を大きくすることが可能となる。
【０００７】
本考案に係る他の風力発電装置用ブレードは、駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻取り装置を備え、前記カバーの先端はロープの一端に接合され、前記カバーの後端は前記ロープの他端に接合され、前記巻取り装置は前記ロープの一端と他端の途中に設けられて前記ロープが二回以上巻回され、前記巻取り装置の回転に応じて前記カバーは前記ブレードの長手方向にスライドする、ことを特徴とする。
【０００８】
これにより、風力発電装置用ブレードは、巻き取り装置を駆動させることで、ハブに取付けられた複数のブレードのカバーの位置を同時に、容易に調整することができる。
【０００９】
本考案に係る他の風力発電装置用ブレードは、前記貫通孔は前記ブレードの長手方向に複数個設けられ、前記カバーは前記各貫通孔毎にそれぞれ設けられ、前記各貫通孔は前記各カバーのスライドより全開、全閉できる位置に設けられた、ことを特徴とする。
【００１０】
これにより、ブレードが貫通孔とこの貫通孔を開閉するカバーをすることで、風を受ける面積を調整できるので、効率の良い風力発電装置を得ることが可能となる。
【００１１】
本考案に係る他の風力発電装置用ブレードは、駆動装置によって前記回転軸を中心に回転する巻取り装置を備え、前記ブレードに取り付けられた最先端のカバーの先端はロープの一端に接合され、前記ロープの他端はハブ側に最も近い側のカバー後端に接合され、前記巻取り装置は前記ロープの一端と他端の途中に設けられて前記ロープが二回以上巻回され、先端カバーの後端はそれよりハブ側に近い側のカバー先端とロープで接合され、前記ハブに近い側のカバーの後端はそれよりハブ側に近い側のカバー先端とロープで接合され、ブレード最先端のカバーとハブに最も近い側のカバーの間に配置されたカバーは同様に順次ロープで連結され、前記巻取り装置の回転に応じて各カバーは前記ブレードの長手方向にスライドし、前記各貫通孔は前記貫通孔毎に設けられた前記各カバーのスライドより全開、全閉できる、ことを特徴とする。
【００１２】
これにより、風力発電装置用ブレードは、巻き取り装置を駆動させることで、ハブに取付けられた複数のブレードのカバーの位置を同時に、容易に調整することができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、風力発電装置のカットアウトの発生頻度を低減でき、ブレードの繰り返し撓みによる疲労破損も抑制できる風力発電装置用ブレードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る風力発電装置用ブレードおよびカバー部を拡大した正面図である。
【図２】本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレードおよびカバー部を拡大した正面図である。
【図３】本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレードおよびカバー部を拡大した正面図である。
【図４】本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレードおよびカバー部を拡大した正面図である。
【図５】本実施形態に係る風力発電装置用ブレード、カバー、ロープ、巻取り装置およびハブ部を拡大した正面図である。
【図６】本実施形態に係る巻取り装置へ1つのブレードからのロープを二回巻回した側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
次に、本考案を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に
説明する。ただし、以下に示す実施例は、本考案の技術的思想を具体化する  
ための液体収納容器の支持装置の一例を示すものであって、以下のものに特  
定するものではない。
【実施例】
【００１６】
以下、本考案を実施するための形態について図１、図５、図6を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る風力発電装置用ブレード、カバーおよびロープの取付け状態をを示す正面図である。１はブレードでハブの周囲に１２０度の間隔で３枚配置されている。
３はブレード１に設けられた貫通孔でハブ４の回転軸の直行方向に中心線を有している。２はブレードに重ねて取り付けられたカバーで、ブレード1の長さ方向にスライドしてブレードに設けられた貫通孔３を塞いだり、開いたりすることができる。５はカバー２をスライドするために設けられたロープ、６はロープ５を所定の位置に導くロープガイドである。
ロープ５の一端はカバー２の先端に接合され、他端はカバー２の後端に接合されている。ロープ５の一端と他端の途中に巻取り装置７が設けられている。ロープ5とカバー2は途中に巻取り装置７を介してループを構成している。巻取り装置７には図６に示すようにロープ５が二回以上巻回されており、巻取り装置７は右回転したり左回転したりできる。巻取り装置７の回転に応じてロープ５が巻き取られたり送り出され、ロープ5に取付けられたカバー２はブレード１の長手方向にスライドする。
【００１７】
例えば、図5において、巻取り装置7が左回転すると巻取り装置７に巻き取られる側のロープ5は左回転方向に巻き取られ、巻き出される側のロープ５は左回転方向に送り出される。したがって、ロープ5に取付けられたカバー2はブレード１の先端方向に移動し、貫通孔３を塞ぐので、ブレード１の全面積で風圧を受ける。
風速が強くなり、カバー２が貫通孔３を塞いだ位置にある状態から貫通孔３を開く場合、巻取り装置7は右回転し、左回転した場合と逆方向にロープ5は動く。すなわち、巻取り装置７が左回転したときに巻き出されたロープ５は巻取り装置７に巻き込まれる側のロープ５となり右回転方向に巻き取られる。また、巻き込まれたロープ５は巻取り装置７から巻き出される側のロープ５となり右回転方向に送り出される。したがって、カバー2はブレード１のハブ４の方向に移動し、貫通孔３を開く。
各ブレード1から巻取り装置７に巻き付けられる各ロープ５は、巻取り装置７の回転により各カバー２が同一方向にスライドするように巻方向を合わせている。
【００１８】
図６は巻取り装置７へ1つのブレードからのロープ５を巻取り装置７に二回巻回した例を示す。巻取り装置７にロープ５を二回以上巻回することで巻取り装置７の負荷は巻回数に比例して低減されるので、巻取り装置７の必要動力を低減できる。他のブレードからのロープも巻取り装置７へ同様に、同一方向に巻回されており、各ブレードの貫通孔の開閉は同時に同一開口度と成るように行われる。
巻取り装置７にはストッパー、ブレーキ（図示なし）を備えており、カバー2が所定の位置まで移動したときにその位置に留まらせるストッパーがあり、また、所定位置にあるときに巻取り装置７が回転してカバー２が移動するのを防ぐようブレーキを設けてある。
【００１９】
図２は本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレード１およびカバー２を拡大した正面図である。このブレード１はハブ４の回転軸の直行方向の中心線に対して、左右に夫々貫通孔３一個設けたブレード１である。
左右に貫通孔３を設けることにより、カバー２をスライドさせるロープ５がカバー２のほぼ中心線部に接合され、２つの貫通孔の間にロープ５を配置することができるので、貫通孔３が開いているときに貫通孔３を風邪が通過するのをロープ５が邪魔しない。
【００２０】
図３は本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレード１およびカバー２を拡大した正面図で、ブレード１の長さ方向に2個の貫通孔３ａ  ３ｂを設けている。カバー２は2つの貫通孔３ａ  ３ｂを1個で塞ぐことができる長さを有している。ハブ４に最も近い側の貫通孔３ａの下端とハブ４との寸法はカバー２の長さよりも大きく取り、カバー２がハブ４に最も近づいたときにカバー２が貫通孔３ａを塞がない寸法としている。
風速が強くなった時、カバー２は2つの貫通孔３ａ、３ｂを塞いだ状態から、風速により順次貫通孔３ｂを開き、更に風速が強くなった場合は貫通孔３ａを開くようにブレード１に沿って移動し、ブレード１に加わる風圧を調整できるので、カットアウト頻度を低減できる。
【００２１】
図４は本実施形態に係る他の風力発電装置用ブレード１およびカバー２を拡大した正面図である。貫通孔３ａ、３ｂを間隔を大きくし、カバー２ａ、２ｂを軽量化したい場合に適した構造である。
ブレード１先端側のカバー２ｂの先端はロープ５の一端に接合され、ロープ５の他端はハブ４に近い側のカバー２ａの後端に接合され、巻取り装置７はロープ５の一端と他端の途中に設けられてており、ロープ５を二回以上巻回されている。ブレード先端側のカバー２ｂの後端はハブ４に近い側のカバー２ａの先端とロープ８で接合され定されている。
カバー２ｂ、ロープ５、カバー２ａおよびロープ８は途中に巻取り装置７を介してループ状を成しており、巻取り装置７の回転に応じてロープ５が巻取りあるいは巻き出されるので、
連結された各カバー２ａ  ２ｂはブレード１の長手方向にスライドし、各貫通孔３ａ、３ｂは各貫通孔３ａ、３ｂ毎に設けられた各カバー２ａ  ２ｂのスライドより開、閉できる、
この構成では、カバー２ａ  ２ｂの長さをそれぞれ貫通孔３ａ  ３ｂよりの少し長い寸法にしているので、カバー全体の重量を軽減できる。
【符号の説明】
【００２２】
１  ブレード
２  カバー
２ａ  ハブに近い側のカバー  
２ｂ  ブレード先端側のカバー
３  貫通孔
３ａ  ハブに近い側の貫通孔  
３ｂ  ブレード先端側の貫通孔
４   ハブ 
５  ロープ
６  ロープガイド
７  巻取り装置
８  ロープ
【図１】
0003231558.tif 000003
【図２】
0003231558.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003231558.tif 000006
【図５】
0003231558.tif 000007
【図６】
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