(57)【要約】【課題】  周囲に大きな作業スペースを確保することなく、ブレードの取り付け及び取り外しを行う。【解決手段】  ブレード１５を取り付ける場合は、ハブ１６へのブレード１５の取付部からワイヤー３３を吊り下げ、ワイヤー３３にブレード１５の基端部を係止させ、ワイヤー３３を引き上げることによりブレード１５を吊り上げ、ブレード１５の基端部をハブ１６の取付部へ固定する。ブレード１５を取り外す場合は、ハブ１６に固定されたブレード１５の基端部にワイヤー３３の端部を係止させた状態にてハブ１６へのブレード１５の固定を解除し、ワイヤー３３を引き下げ、ブレード１５を降ろす。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワーの上端に支持されたナセルに設けられたハブに複数のブレードが固定された風力発電装置における前記ハブへの前記ブレードの取り付け方法であって、
前記ブレードが取り付けられる前記ハブの取付部からワイヤーを吊り下げ、該ワイヤーに前記ブレードの基端部を係止させ、前記ワイヤーを引き上げることにより前記ブレードを吊り上げ、前記ブレードの基端部を前記ハブの前記取付部へ固定することを特徴とする風力発電装置におけるブレードの取り付け方法。
【請求項２】
前記ワイヤーをウインチによって巻き取ることにより、前記ワイヤーを引き上げることを特徴とする請求項１に記載のブレードの取り付け方法。
【請求項３】
前記ウインチを前記ハブ内に設置することを特徴とする請求項２に記載のブレードの取り付け方法。
【請求項４】
前記ウインチを前記ハブの上部に設置し、前記ワイヤーを前記ハブ内に通して吊り下げることを特徴とする請求項２に記載のブレードの取り付け方法。
【請求項５】
前記ウインチを前記ナセルに設置し、前記ワイヤーを案内滑車によって前記ハブ内へ導いて吊り下げることを特徴とする請求項２に記載のブレードの取り付け方法。
【請求項６】
タワーの上端に支持されたナセルに設けられたハブに複数のブレードが固定された風力発電装置における前記ハブからの前記ブレードの取り外し方法であって、
前記ハブに固定された前記ブレードの基端部にワイヤーの端部を係止させた状態にて前記ハブへの前記ブレードの固定を解除し、前記ワイヤーを引き下げ、前記ブレードを降ろすことを特徴とするブレードの取り外し方法。
【請求項７】
前記ワイヤーをウインチから送り出すことにより、前記ワイヤーを引き下げることを特徴とする請求項６に記載のブレードの取り外し方法。
【請求項８】
前記ウインチを前記ハブ内に設置することを特徴とする請求項７に記載のブレードの取り外し方法。
【請求項９】
前記ウインチを前記ハブの上部に設置し、前記ワイヤーを前記ハブ内に通して吊り下げることを特徴とする請求項７に記載のブレードの取り外し方法。
【請求項１０】
前記ウインチを前記ナセルに設置し、前記ワイヤーを案内滑車によって前記ハブ内へ導いて吊り下げることを特徴とする請求項７に記載のブレードの取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力によって発電機を回転させて発電する風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電機が接続されたメインシャフトの端部に設けられたハブにブレードを設け、風力を当該ブレードに受けることにより、メインシャフトを回転させて発電する風力発電装置が開発されている。この種の風力発電装置では、図８及び図９に示すように、例えば、２００ｔｏｎ以上の複数の大型クレーン１によってタワー２の上端に設置された発電機本体３のハブ４の高さまでブレード５を水平に吊り上げ、その後、このブレード５をハブ４に固定していた。なお、ブレードのハブへの取付けではないが、下記の公知文献には風力発電装置におけるタワーの建設に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２０５４２６号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、風力発電装置のブレード５をハブ４に取り付ける際には、複数の大型クレーン１を用いるため、据え付けコストが嵩むだけでなく、図１０に示すように、風力発電装置の設置場所の前方側に、大型クレーン１を設置する大きな作業スペース（風力発電装置の機種にもよるが、例えば１００ｍ２）を確保しなければならなかった。
また、破損、損傷したブレード５を交換する場合にも、複数の大型クレーン１を用いるため、大型クレーン１の作業スペースを常時確保しておかなければならなかった。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、周囲に大きな作業スペースを確保することなく、ブレードの取り付け及び取り外しを行うことが可能な風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のブレードの取り付け方法は、タワーの上端に支持されたナセルに設けられたハブに複数のブレードが固定された風力発電装置における前記ハブへの前記ブレードの取り付け方法であって、前記ブレードが取り付けられる前記ハブの取付部からワイヤーを吊り下げ、該ワイヤーに前記ブレードの基端部を係止させ、前記ワイヤーを引き上げることにより前記ブレードを吊り上げ、前記ブレードの基端部を前記ハブの前記取付部へ固定することを特徴とする。
【０００６】
このように、ブレードが取り付けられるハブの取付部から吊り下げたワイヤーにブレードの基端部を係止させた状態にてワイヤーを引き上げ、ブレードを吊り上げるので、ブレードを鉛直方向へ配置させた状態にて吊り上げることができ、ブレードを水平に吊り上げるための複数の大型クレーンを不要とすることができる。
これにより、風力発電装置の設置個所の周囲における大きな作業スペースの確保を不要とすることができ、土地の有効利用が可能となる。
【０００７】
また、前記ワイヤーをウインチによって巻き取ることにより、前記ワイヤーを引き上げることが好ましい。
これにより、ウインチによってワイヤーを巻き取ることにより、極めて容易にワイヤーを引き上げてブレードを吊り上げることができる。
【０００８】
さらに、前記ウインチを前記ハブ内に設置しても良く、あるいは、前記ウインチを前記ハブの上部に設置し、前記ワイヤーを前記ハブ内に通して吊り下げても良く、さらには、前記ウインチを前記ナセルに設置し、前記ワイヤーを案内滑車によって前記ハブ内へ導いて吊り下げても良い。
つまり、上記のように設置したウインチによってワイヤーを極めて容易に引き上げてブレードを吊り上げることができる。
【０００９】
本発明のブレードの取り外し方法は、タワーの上端に支持されたナセルに設けられたハブに複数のブレードが固定された風力発電装置における前記ハブからの前記ブレードの取り外し方法であって、前記ハブに固定された前記ブレードの基端部にワイヤーの端部を係止させた状態にて前記ハブへの前記ブレードの固定を解除し、前記ワイヤーを引き下げ、前記ブレードを降ろすことを特徴とする。
【００１０】
このように、ハブに固定されたブレードの基端部にワイヤーを係止させてハブへのブレードの固定を解除してワイヤーを引き下げ、ブレードを吊り下げるので、鉛直方向へ配置させた状態にてブレードを降ろすことができ、ブレードを水平に支持して吊り降ろすための複数の大型クレーンを不要とすることができる。
これにより、風力発電装置の設置個所の周囲における大きな作業スペースの確保を不要とすることができ、土地の有効利用が可能となる。
【００１１】
また、前記ワイヤーをウインチから送り出すことにより、前記ワイヤーを引き下げることが好ましい。
これにより、ウインチからワイヤーを送り出すことにより、極めて容易にワイヤーを引き下げてブレードを降ろすことができる。
【００１２】
さらに、前記ウインチを前記ハブ内に設置しても良く、あるいは、前記ウインチを前記ハブの上部に設置し、前記ワイヤーを前記ハブ内に通して吊り下げても良く、さらには、前記ウインチを前記ナセルに設置し、前記ワイヤーを案内滑車によって前記ハブ内へ導いて吊り下げても良い。
つまり、上記のように設置したウインチによってワイヤーを極めて容易に送り出してブレードを降ろすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法によれば、ブレードの基端部にワイヤーを係止した状態にて、ワイヤーの引き上げあるいは引き下げを行うので、ブレードを鉛直方向へ配置させた状態にて吊り上げあるいは吊り下げを行うことができる。したがって、ブレードを水平に吊り上げたりあるいは吊り降ろすための複数の大型クレーンを不要とすることができ、風力発電装置の設置個所の周囲における大きな作業スペースの確保を不要とし、土地の有効利用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係わる風力発電装置の全体構造を示す正面図、図２は本風力発電装置における発電機本体の概略構成を示す断面図、図３はハブとブレードとの取り付け構造の概要を示す断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、風力発電装置１１は、地上に立設されたタワー１２の上端部に設けられた発電機本体１３を有しており、この発電機本体１３が、タワー１２に対して水平面内にて回動可能に支持されている。発電機本体１３は、ナセル１４の先端部に、複数のブレード１５を有するハブ１６を有している。
【００１６】
複数のブレード１５を有するハブ１６は、ナセル１４に回転可能に支持されたメインシャフト１８の先端部に固定されている。メインシャフト１８は、増速機１９を介して発電機２０と連結されており、メインシャフト１８が回転されることにより、その回転が増速機１９によって増速されて発電機２０に伝達され、この発電機２０にて発電される。
【００１７】
図３に示すように、ハブ１６には、複数の取付部２１が周方向へ等間隔に設けられており、これら取付部２１に、それぞれブレード１５の基端部が固定されている。ブレード１５は、その端面に複数のスタッドボルト２２を備えており、これらスタッドボルト２２は、ハブ１６の取付部２１に形成された図示しないボルト挿通孔へ挿通されている。このボルト挿通孔へ挿通されたスタッドボルト２２には、それぞれナット２３が締結され、その締結力によりブレード１５がハブ１６に固定されている。
【００１８】
次に、上記構造の風力発電装置１１において、ハブ１６へブレード１５を取り付ける場合について説明する。
図４は、ハブへのブレードの取り付け方法を説明するハブの概略断面図、図５は、ハブへのブレードの取り付け手順を説明する説明図である。この図４に示すように、まず、ハブ１６の空間部１６ａ内に、ウインチ３１を設置する。このウインチ３１は、巻き取り部３２と、この巻き取り部３２に巻回されたワイヤー３３とを有しており、ワイヤー３３の先端にフック３４を備えている。
【００１９】
上記のようにハブ１６にウインチ３１を設置したら、図５（ａ）に示すように巻き取り部３２を回動させてワイヤー３３を繰り出す。次いで、図５（ｂ）に示すように、このワイヤー３３のフック３４にブレード１５の基端部を係止させる。また、ブレード１５の先端部に小型クレーン３５の案内ロープ３６の先端を係止させて支持する。
【００２０】
次に、図５（ｃ）に示すように、ウインチ３１の巻き取り部３２を逆転させ、ワイヤー３３を巻き取り部３２に巻き取る。この結果、ブレード１５の基端部が引き上げられ、ブレード１５が垂直に配置される。
このとき、ブレード１５の先端部は、小型クレーン３５によって吊り上げられた状態とされているので、地面に接触して損傷することはない。
【００２１】
さらに、図５（ｄ）に示すように、ウインチ３１の巻き取り部３２にワイヤー３３を巻き取り、垂直に配置したブレード１５を吊り上げる。そして、ブレード１５の基端部のスタッドボルト２２を、ハブ１６の取付部２１に形成されたボルト挿通孔へ挿通させ、それぞれのスタッドボルト２２にナット２３を締結させ、ブレード１５をハブ１６の取付部２１に固定する。その後、ブレード１５の先端部から小型クレーン３５の案内ロープ３６を取り外す。
そして、全てのブレード１５について、上記の手順によってハブ１６に固定する。
【００２２】
次に、ブレード１５をハブ１６から取り外す場合について説明する。
ブレード１５をハブ１６から取り外す場合は、まず、取り外すブレード１５を下方にて垂直に配置させる。次いで、ハブ１６の空間部１６ａ内に、ウインチ３１を設置し、ワイヤー３３の先端のフック３４を取り外すブレード１５の基端部に係止させる。
【００２３】
また、小型クレーン３５の案内ロープ３６をブレード１５の先端部に係止させる。なお、案内ロープ３６をブレード１５の先端部に係止させる際には、例えば、作業者を乗せた昇降ゴンドラを上昇させて係止作業を行わせる。その後、ブレード１５の基端部のスタッドボルト２２からナット２３を取り外し、ハブ１６へのブレード１５の固定を解除する。
【００２４】
この状態において、ウインチ３１の巻き取り部３２を回動させてワイヤー３３を繰り出す。この結果、ワイヤー３３のフック３４に係止されたブレード１５が下降される。
また、このとき、ブレード１５の先端部が地面に接触しないように、小型クレーン３５によってブレード１５の先端部を次第に側方へ引っ張る。そして、上記のようにして、ブレード１５の基端部を降ろしたら、フック３４をブレード１５から外す。
【００２５】
このように、上記実施形態に係る風力発電装置におけるブレードの取り付け方法及び取り外し方法によれば、ブレード１５の基端部にワイヤー３３を係止した状態にて、ワイヤー３３の引き上げ及び引き下げを行うので、ブレード１５を鉛直方向へ配置させた状態にて吊り上げ吊り下げを行うことができる。
これにより、ブレード１５を水平に吊り上げたり吊り降ろすための複数の大型クレーンを不要とすることができ、風力発電装置１１の設置個所の周囲における大きな作業スペースの確保を不要とし、土地の有効利用が可能となる。
また、ハブ１６内に設置したウインチ３１によってワイヤー３２の巻き取り及び送り出しを行うことにより、極めて容易にブレード１５の吊り上げ及び吊り下げを行うことができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
上記実施形態では、ウインチ３１をハブ１６の内部に設置したが、ウインチ３１の設置場所は、ハブ１６の内部に限定されない。図６に示すものは、ハブ１６の上部にウインチ３１を取り付け、ハブ１６に形成した挿通孔４１へワイヤー３３を通して下方へ吊り下げたものである。また、図７に示すものは、ウインチ３１を、ナセル１４の上部に設置するとともに、ハブ１６に複数の案内滑車４２を取り付け、これら案内滑車４２によってワイヤー３３をハブ１６内へ導いて吊り下げたものである。
このようなウインチ３１の設置方法によっても、巻き取り部３２によってワイヤー３３の巻き取りあるいは送り出しを行うことにより、ブレード１５の吊り上げあるいは吊り降ろしを円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態における風力発電装置の全体構造を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態における発電機本体の概要構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるハブとブレードとの取り付け構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるハブへのブレードの取り付け方法を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係わるハブへのブレードの取り付け手順を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態においてウインチの設置構造の他の例を示す断面図及び側面図である。
【図７】本発明の一実施形態においてウインチの設置構造の他の例を示す側面図である。
【図８】ブレードの取り付け方法の従来例を説明する概略斜視図である。
【図９】ブレードの取り付け方法の従来例を説明する概略斜視図である。
【図１０】ブレードの取り付け方法の従来例を説明する概略平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  風力発電装置
１２  タワー
１４  ナセル
１５  ブレード
１６  ハブ
２１  取付部
３１  ウインチ
３３  ワイヤー
４２  案内滑車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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