(57)【要約】  エネルギー蓄積組立体は、実装面に取り付けられる。エネルギー蓄積組立体は、エネルギー蓄積装置及びエネルギー蓄積装置と実装面との間に位置する、弾性的に圧縮可能な材料を有する。弾性的に圧縮可能な材料は、実装面の移動により引き起こされる、エネルギー蓄積への損傷を防止するのに役立つ。【選択図】図１及び図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー蓄積組立体であって、前記エネルギー蓄積組立体が、第１の層を備え、前記第１の層が、
実装面上に位置されたエネルギー蓄積装置と、
前記エネルギー蓄積装置及び前記実装面との間に位置された弾性的に圧縮可能な材料を備える、エネルギー蓄積組立体。
【請求項２】
前記第１の層がプリント回路基板を更に備え、前記エネルギー蓄積装置が前記プリント回路基板上に実装され、かつ前記プリント回路基板が前記弾性的に圧縮可能な材料に接触している、請求項１に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項３】
前記プリント回路基板が、単独の圧縮力、機械的固定、又は化学接着剤のうち１つにより、前記弾性的に圧縮可能な材料に接触している、請求項１〜２のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項４】
前記エネルギー蓄積装置が、前記第１及び第２の弾性的に圧縮可能な材料との間に介在するように、前記第１の層が、第２の弾性的に圧縮可能な材料を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項５】
前記エネルギー蓄積装置がコンデンサである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項６】
前記コンデンサがコンデンサのバンクである、請求項５に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項７】
前記コンデンサバンクのコンデンサが直列に接続されている、請求項６に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項８】
前記弾性的に圧縮可能な材料が、発泡ゴム及びシリコーンのシートのうち１つである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項９】
前記弾性的に圧縮可能な材料が、１つ以上の機械的ばねである、請求項１〜７に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１０】
第２の層を更に備え、前記第２の層が、前記第１の層の上部に積み重ねられ、これにより、前記第２の層の前記弾力的に圧縮可能な材料が、前記第２の層の前記エネルギー蓄積装置と前記第１の層の前記エネルギー蓄積装置との間に位置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１１】
第２の層を更に備え、前記第２の層が、前記第１の層の上部に積み重ねられており、かつ前記第２の層が、前記第１の層に対して反転している、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１２】
前記層が、スペーサ層により分離されている、請求項１０又は１１のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１３】
前記第２の層が、別様で前記第１の層と同一である、請求項１０又は１１に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１４】
前記エネルギー蓄積組立体が、３つの層を備える、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１５】
前記エネルギー蓄積組立体がハウジング内に配置され、それにより、前記ハウジングが前記実装面に取り付けられる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１６】
前記ハウジングが、前記弾力的に圧縮可能な材料を予備圧縮するよう作用し、前記ハウジング内で定位置にて、前記エネルギー蓄積組立体を固定する、請求項１５に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１７】
前記ハウジング及び前記エネルギー蓄積組立体の前記寸法が、前記エネルギー蓄積組立体の周囲で前記ハウジングを組み立てて、前記予備圧縮を発生させるように選択される、請求項１６に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項１８】
前記予備圧縮が、前記エネルギー蓄積組立体上に作用する重力の２倍以上で前記エネルギー蓄積組立体上に及ぼされる力を単独でもたらす、請求項１６及び１７に記載の風力タービンハブ。
【請求項１９】
前記ハウジングが、前記エネルギー蓄積組立体を通って延在し、前記エネルギー蓄積組立体の層に対して垂直な、１つ以上のロッドを更に備える、請求項１５〜１８に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２０】
前記１つ以上のロッドの前記対向する端部が、前記ハウジングの対向する側面に接続している、請求項１９に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２１】
前記１つ以上のロッドが、前記１つ以上のロッドの端部と前記対応する穴との間に適合する弾性的に圧縮可能な材料を伴って、前記エネルギー蓄積組立体の各層の前記プリント回路基板の対応する穴を貫通する、請求項１９及び２０に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２２】
前記弾性的に圧縮可能な材料が、発泡ゴム及びシリコーンのうち１つである、請求項２１に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２３】
前記弾性的に圧縮可能な材料が、１つ以上の機械的ばねである、請求項２１に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２４】
前記ハウジングが、前記エネルギー蓄積組立体の各層の前記プリント回路基板から突出する１つ以上のロッドの前記一部の周囲で、スリーブを更に備える、請求項１５〜２３に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２５】
前記実装面が、回転体の前記内側表面である、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２６】
前記回転体の前記回転軸の周囲で、放射状に配置される、１つ以上の追加のエネルギー蓄積組立体を更に備える、請求項２５に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２７】
前記回転体が、風力タービンの前記ハブである、請求項２５及び２６に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２８】
前記エネルギー蓄積組立体が、風力タービンのピッチ制御機構のための非常用電源として作用する、請求項２７に記載のエネルギー蓄積組立体。
【請求項２９】
添付の関連図面に関して、実質的に本明細書に記載された、エネルギー蓄積組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低応力での電気部品実装における改良に関する。特に、排他的ではないが、これは、風力タービンの回転ハブにおけるコンデンサの実装に関するものであり、当該コンデンサは、タービン回転翼のピッチ制御機構のための非常用電源として機能する。
【背景技術】
【０００２】
回転子上に取り付けられた回転翼を有する風力タービンは、強風発生時の構造的損傷を防止するため、又は回転を完全に停止させるために、タービンの回転速度を制限するための枢動可能な回転翼を使用する場合がある。回転翼を風に向かわせる、又は風からそれるように角度を付けることによって、回転翼が受ける回転トルクが制御され、風力タービンの回転速度及び発電電力を動作限界内に調整及び維持することができる。
【０００３】
風力タービンが過負荷又は構造上の安全閾値に近づいている場合のように、回転子を停止させる、又は停止させない場合に速度制限をすることが重要である状況においては、少なくとも、回転翼が回転子を停止させる位置である所謂フェザリング位置へと全ての回転翼を回転させる必要がある期間中、ピッチ制御機構が機能することが重要である。従って、ピッチ制御機構に非常用バックアップ電源を備えることが標準的慣例となっており、風力タービンは、電力損失やその他の故障時でも回転子速度を低減することができる。
【０００４】
非常用電源は、多くの場合、各回転翼の基部に配置されたピッチ制御モータに近接する風力タービンの回転ハブ内に設置される、１つ以上のエネルギー蓄積装置の形態で提供される。
【０００５】
現在の実装の大半は、は、エネルギー蓄積装置としてコンデンサを利用する。これらは、曲げによって生じる衝撃、振動、重力を受けるプリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装される。コンデンサは薄いシェル型シリンダであり、元来、機械的に頑丈ではない。なお、特定のコンデンサモジュールは通常、多数のコンデンサで直列に構成されており、単一のコンデンサの故障により、モジュールが使い物にならなくなる。モジュールは、風力タービンの安全システムにおける主要なエネルギー供給源であり、これらの故障は、損傷及び命に関わるようなタービンの倒壊を含む、深刻な影響を及ぼす。
【０００６】
本問題に対する現在のアプローチは、風力タービンのハブの内側へと強固に取り付けることにより、ＰＣＢを支持し、かつ時々コンデンサ自体を支持することである。
【０００７】
現在の設計の機械的支持体は、低応力様式ではコンデンサを完全に支持しない。ハブ内には、構成部品を堅く固定したこと、又は組立体の回転のどちらかにより発生した応力集中が存在する。１つの可能性のある解決法は、完全なリダンダンシーを提供することであるが、これにより他の問題が２つ発生する。第１は、総合的なピッチシステムの信頼性が低下する、ということであり、タービンが電力を発生させることができない時間が増大することを意味する。第２は、コストである。コンデンサ技術は、ピッチシステム内の最も高価な組立体のうちの１つである。従って、本発明の解決法により、ピッチシステム内のコストを減少させることが可能である。
【０００８】
本発明の目的は、前述の従来技術の欠陥の一部を軽減することである。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の態様に従い、第１の層を備えるエネルギー蓄積組立体が提供され、第１の層は、実装面上に位置させたエネルギー蓄積装置、及びエネルギー蓄積装置と実装面との間に位置させた弾性的に圧縮可能な材料を備える。
【００１０】
エネルギー蓄積装置と実装面との間に弾性的に圧縮可能な材料を設けることにより、エネルギー蓄積組立体に加わるあらゆる力が組立体全体に対して均一に配分され、それらの原因が何であれ（重力、回転、衝撃、振動、及び熱膨張）、あらゆる局所性の機械的力又は応力により、エネルギー蓄積装置を含む内部の構成部品に対して損傷を引き起こすことを防止する。更に、材料の圧縮性により、収容される層の構成部品の機械的高さを変化することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、第１の層はプリント回路基板を更に備え、エネルギー蓄積装置はプリント回路基板上に実装され、またプリント回路基板は弾性的に圧縮可能な材料へと取り付けられている。プリント回路基板の使用は、エネルギー蓄積組立体内で、エネルギー蓄積装置の簡略化された設置を可能にする。これは更に、実装面に実装されることにより、エネルギー蓄積装置を弾性的に圧縮可能な材料へ取り付けるための基体として作用する。
【００１２】
好ましくは、プリント回路基板は、単独の圧縮力、機械的固定、又は化学接着剤のうち１つにより、弾性的に圧縮可能な材料に接触している。圧縮力単独（重力、遠心力又はエネルギー蓄積組立体周囲のハウジングにより与えられる力を含む）でプリント回路基板を固定して、エネルギー蓄積組立体内の構成部品の総数を減少させ、軽量化及び低コスト化、並びにメンテナンスの簡略化を可能にする。
【００１３】
好ましくは、第１の層は、エネルギー蓄積装置が、第１及び第２の弾性的に圧縮可能な材料との間に介在するように、第２の弾性的に圧縮可能な材料を更に備える。この第２の層は、エネルギー蓄積装置がより大きい力を吸収することを可能にし、更に、より繊細な構成部品を緩衝し、かつ損傷を防止することを可能にする。
【００１４】
好ましくは、エネルギー蓄積装置はコンデンサである。あるいは当業者は、エネルギー蓄積装置が長期のエネルギー蓄積用のバッテリ又はその他の好適な形態であってよいことを、認識するであろう。
【００１５】
好ましくは、コンデンサは、コンデンサバンクである。更なるコンデンサを提供することにより、エネルギー蓄積能力及び構成部品のリダンダンシーを増大させることができ、またハブ内の空間利用を増大させることができる。
【００１６】
好ましくは、コンデンサバンクのコンデンサは、直列に接続される。これにより、エネルギー蓄積組立体が大きい動作電圧を有することを可能にする。
【００１７】
好ましくは、弾性的に圧縮可能な材料は、発泡ゴム又はシリコーンである。発泡ゴム及びシリコーンは両方とも頑丈であり、熱的に及び電気的に絶縁し、かつ低コストである。
【００１８】
あるいは、弾力的に圧縮可能な材料は、１つ以上の機械的ばねである。この機械的ばねは、ばねと、実装面及びプリント回路基板の、一方又は両方との間に配置された、１つ以上の強固な取付プレートと共に使用してよい。ばねは低コスト、軽量であり、かつエネルギー蓄積組立体により受ける力のバランスを、容易に調節することが可能である。
【００１９】
好ましくは、エネルギー蓄積組立体は第２の層を更に備え、第２の層は、第１の層の上部に積み重ねられ、これにより、第２の層の弾力的に圧縮可能な材料が、第２の層のプリント回路基板と第１の層のエネルギー蓄積装置との間に位置される。
【００２０】
積み重ねられた層を伴うエネルギー蓄積組立体を提供することにより、実装面上で組立体の実装面積を拡大させないようにしつつ、追加の構成部品を追加することができる。これにより、より効率的な空間利用が可能となる。なお、弾性的に圧縮可能な材料の追加の層を提供することにより、組立体により吸収され得る力の量が増大する。
【００２１】
好ましくは、第２の層は、第１の層と同一である。これにより、設置を容易にすることができ、加えてエネルギー蓄積組立体内の重量配分が均等となり、バランスを取ることが可能となる。
【００２２】
好ましくは、エネルギー蓄積組立体は、３つの層を備える。利用可能な空間及び実装面の強度以外に、エネルギー蓄積組立体内に含まれ得る層の数に対する厳密な制限は存在しない。
【００２３】
好ましくは、エネルギー蓄積組立体はハウジング内に配置され、それにより、ハウジングが実装面に取り付けられる。ハウジングは、物理的保護をエネルギー蓄積組立体へと更に提供し、かつ全ての側面にて組立体を取り囲んでよく、又は実装面と接触しない組立体の１つ以上の側面を覆ってよい。ハウジングは、一体型であってよく、又は複数の構成部品から形成されてよい。加えて、ハウジングは、熱的及び電気的絶縁体の両方として作用し得て、エネルギー蓄積組立体上のあらゆる有害な外部条件に対して、シールドとして作用し得る。更に、ハウジングは、弾性的に圧縮可能な材料がプレストレスを受けるように、エネルギー蓄積組立体の寸法を制約するように作用してよい。プレストレスを受けた弾性的に圧縮可能な材料は、従って、エネルギー蓄積組立体の残りの構成部品に力を及ぼす。この力により、エネルギー蓄積組立体がハウジングの内側で支えられ、あらゆるその他の外部力又は内部力による損傷から独立して保護されることを可能にする。
【００２４】
好ましくは、ハウジングは、弾性的に圧縮可能な材料を予め圧縮するように作用する。これは、一般に、Ｘ、Ｙ及びＺで表記される３つの回転軸全てにおいて機械的剛性を提供するように機能して、ハウジング内で、固定された位置にてエネルギー蓄積組立体を保持する。ハウジング内でのエネルギー蓄積組立体の移動に、別様で起因し得る損傷からの保護を、増大させる。
【００２５】
好ましくは、予備圧縮は、エネルギー蓄積組立体上に作用する重力の２倍以上の力にて、エネルギー蓄積組立体上に及ぼす力を単独でもたらす。実装面が軸の周りを回転して、向心力がエネルギー蓄積組立体上に作用する場合、組立体は、別様となる場合に、正と負の加速（ｇ’ｓ）との間の振動の代わりに正の加速（ｇ’ｓ）のみを受ける。ハウジング又は実装面が任意の移動中に、組立体から受ける主要な力が、ハウジング及び弾性的に撓む材料により及ぼされる予備圧縮となるように、ハウジングをエネルギー蓄積組立体に合わせることにより、組立体は、ハウジング及び実装面の両方から効果的に連結解除され、また従って、機械的応力又は損傷を組立体に別様でもたらし得る外部力又は加速から保護される。
【００２６】
好ましくは、ハウジングは、エネルギー蓄積組立体を通って延在し、エネルギー蓄積組立体の層に対して垂直な、１つ以上のロッドを更に備える。本ロッドは、構造的支持に作用し、かつエネルギー蓄積組立体内の層の位置合わせを手助けし、設置誤りの可能性を減少させ、実装面に対して層が所望の面にあることを確実にし、弾性的に圧縮可能な材料を最大限利用可能とする。
【００２７】
好ましくは、１つ以上のロッドの対向する端部は、ハウジングの両側に接続している。これは、ロッドがハウジングを強化し、同様に考慮されかつ所望のあらゆる圧縮力を、ハウジングからエネルギー蓄積組立体へと移動させることを可能にする。
【００２８】
好ましくは、１つ以上のロッドは、１つ以上のロッドの端部と対応する穴との間に適合する、弾性的に圧縮可能な材料を伴って、エネルギー蓄積組立体の各層のプリント回路基板の対応する穴を貫通する。これは、エネルギー蓄積組立体の層とハウジングとの間や、層それ自体の間で、若干の相対的な水平方向の運動を許容し、これにより、組立体は完全に剛性ではなく、従って脆性である。組立体の層の間に弾性的に圧縮可能な材料を提供することにより、過剰な水平方向の運動が制動され、エネルギー蓄積組立体に対する損傷を防止する。
【００２９】
好ましくは、ハウジングは、エネルギー蓄積組立体の各層のプリント回路基板から突出する１つ以上のロッドの一部の周囲で、スリーブを更に備える。これらのスリーブは、エネルギー蓄積組立体の層との間で強固な支持体として作用し、積み重ね層の相対的な空隙部におけるあらゆる変化やエネルギー蓄積組立体により受ける圧縮力に付随する不均衡を防止する。
【００３０】
特にエネルギー蓄積組立体の任意の形態の回転運動中に、プリント回路基板の移動を制限する摩擦及び予備圧縮力を保証するために、ハウジングを取り囲むことは重要な役割を担う。ハウジングは、エネルギー蓄積組立体をあらゆる実装位置から独立させる。即ち、組立体のあらゆる運動（制動運動でさえ）が、ハウジング内に集中する。従って、組立体は、実装面上又は組立体付近の任意のその他の構成部品に力を及ぼさない。
【００３１】
好ましくは、実装面は、回転体の内側表面である。実装面が回転軸周囲で回転する際、効果的に作用して、回転軸に対して縦方向（実装面内へ）にて、エネルギー蓄積組立体を圧縮する遠心力が発生する。エネルギー蓄積組立体は、弾性的に圧縮可能な材料がこの圧縮力を吸収することができるように配置され、エネルギー蓄積組立体のその他の構成部品の圧潰を防止する。従って、それ自体又はその他の構成部品が損傷を受ける危険を有することなく、エネルギー蓄積組立体を回転体の内部に配置させることができる。加えて、弾性的に圧縮可能な材料は、回転中に構成部品が定位置で保持され、エネルギー蓄積組立体自体の移動又は内部の構成部品が相対的に移動することでもたらされ得る損傷を防止するように、十分な力を伝達しつつ、エネルギー蓄積装置の損傷を防止するのに十分な力を吸収するように、選択されることが可能である。
【００３２】
好ましくは、１つ以上の追加のエネルギー蓄積組立体が、回転体の回転軸の周囲で放射状に配置される。更なるエネルギー蓄積組立体を提供することにより、エネルギー蓄積の総量が増大する。なお、エネルギー蓄積組立体をハブの回転軸の周囲で放射状に分布させることにより、各組立体が同一の遠心力を受けることを可能にしつつ、ハブを平衡させることが可能である。
【００３３】
好ましくは、回転体は、風力タービンのハブであり、また実装面は、ハブシェルの内側表面である。これにより、エネルギー蓄積組立体を、ハブの上部構造の内側に直接取り付けることが可能となる。ハブ内部の空間使用を最大化して、別様で風力タービンに重量又は複雑性を加え得るような、追加の実装面の必要性を防ぐ。
【００３４】
好ましくは、エネルギー蓄積組立体は、風力タービン回転翼のピッチ制御機構のための非常用電源として作用する。回転翼ピッチモータの極めて近傍に電源を提供することにより、過剰なケーブル設置に付随する電気損失を最小化する。
【００３５】
本発明のその他の態様が、添付の請求項規定から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
以降、本発明の各実施形態を、実施例のみの目的で、以下の添付図面を参照して説明する。
【図１】本発明の実施形態による、単一層エネルギー蓄積組立体の概略図である。
【図２】本発明の実施形態による、単一層エネルギー蓄積組立体の概略図である。
【図３】本発明の実施形態による、多層エネルギー蓄積組立体の概略図である。
【図４】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図５】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図６】本発明の実施形態による、風力タービンハブの概略図である。
【図７】本発明の実施形態による、ハウジングの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の断面図である。
【図９】本発明の実施形態による、ハウジングの一部の斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態による、ハウジングの一部の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態による、部分的に組み立てられた、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１２】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１３】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１４】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１５】本発明の実施形態による、ハウジングの斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の断面図である。
【図１７】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１８】本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体の簡略化した概略図である。
【図１９】本発明の実施形態による、スペーサ層の簡略化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
エネルギー蓄積装置のための安全で依然として低応力の実装を、実装面に提供するために、本発明の実施形態による、エネルギー蓄積組立体が提供される。
【００３８】
図１は、実装面２に取り付けられたエネルギー蓄積組立体１０の概略図を示す。エネルギー蓄積組立体１０は、少なくともエネルギー蓄積装置２０、及び弾性的に圧縮可能な材料４０を備え、弾性的に圧縮可能な材料４０は、エネルギー蓄積装置２０と実装面２との間に位置する。
【００３９】
エネルギー蓄積組立体１０は、組立体１０の層が実装面２に対して接線方向となるように、取り付けられている。
【００４０】
一実施形態では、エネルギー蓄積装置２０は、従来のコンデンサであり、かつ既知の様式にて作動する。エネルギー蓄積装置２０はまた、バッテリ又はその他の好適なエネルギー蓄積装置であってよい。
【００４１】
好ましい実施形態では、エネルギー蓄積装置２０は、電気的に接続されたコンデンサのバンクである。更なる実施形態では、エネルギー蓄積装置２０は、１つ以上の風力タービン回転翼のピッチ制御機構のための、非常用電源の一部である。
【００４２】
弾性的に圧縮可能な材料４０は、エネルギー蓄積装置２０と実装面２との間に位置される。一実施形態では、弾性的に圧縮可能な材料４０は、発泡ゴムシート又はシリコーンのシートである。代替的実施形態では、弾力的に圧縮可能な材料４０は、１つ以上の機械的ばねである。そのようなものであるから、既知の好適な弾性的に圧縮可能な材料を用いることができる。用語「弾性的に圧縮可能な」が、いずれかの圧縮力が除去された場合に、その元の形態へと戻り得る変形可能な材料に関するものであることが、本発明の文脈の範囲内で、当業者には明らかであろう。
【００４３】
所望により、エネルギー蓄積組立体１０はプリント回路基板（ＰＣＢ）３０を備え、エネルギー蓄積装置２０がその上に直接実装され、ＰＣＢ３０は、エネルギー蓄積装置２０と弾力的に圧縮可能な材料４０との間に位置され、かつ実装面２に対して接線方向の平面を占有する。
【００４４】
所望により、エネルギー蓄積組立体１０は、追加の弾性的に圧縮可能な材料４０を備え、これにより、エネルギー蓄積装置２０が２つの弾性的に圧縮可能な材料４０との間に位置され、図２にて示すように、エネルギー蓄積組立体１０の外側のほとんどの構成部品を形成する。
【００４５】
所望により、エネルギー蓄積組立体１０は、図３により示されるように、エネルギー蓄積装置２０の追加の交互平行層、ＰＣＢ３０及び弾性的に圧縮可能な材料４０を備え、互いに平行で実装面に対して接している。
【００４６】
一実施形態では、図１５〜１９にて示すように、エネルギー蓄積装置２０の交互層、及びＰＣＢ３０は、互いに効果的に面している２つの最接近した層を伴い、互いに対向（又は背中合わせ）して配向されている。所望により、これらの対向する層は、スペーサ層１１１により分離されている。一実施形態では、本スペーサ層１１１は、弾性的に圧縮可能な材料４０で作製されている。これにより、２つのＰＣＢとの間の電気的接続を非常に短くすることが可能であり、かつ２つのＰＣＢを接続するより長いケーブルからの損失を防ぐことが可能となる。コンデンサの２つの層のみが使用される実施形態では、本構成はまた、ハウジング５０の上部を介してコンデンサの最上層から、ハウジング５０の底部を介してコンデンサの底層から、熱の消散を可能にする。
【００４７】
所望により、エネルギー蓄積組立体１０は、ハウジング５０を備える。一実施形態では、ハウジング５０は、エネルギー蓄積装置２０、ＰＣＢ３０、及び弾性的に圧縮可能な材料４０の全体を取り囲む。一実施形態では、ハウジング５０は熱的に絶縁されている。更なる一実施形態では、ハウジング５０は電気的に絶縁されている。本発明との文脈の範囲内で、ハウジング５０が、「囲い」、「ケース」、「ケーシング」、又は「キャビネット」と呼ばれることもあることが、当業者には明らかであろう。
【００４８】
一実施形態では、ハウジング５０はケーブル出口９９を有し、エネルギー蓄積組立体１０と電気的接続を設けることを可能にする。図１３及び１４にて示すように、各ＰＣＢは、一連の電気コネクタ１００を有し、これにより、積み重ね層が、１つの層から別の層（図示せず）へと、ケーブルを介して互いに電気的に接続され、かつ、最終的にハウジング５０の外側に位置するその他の電子装置へと、ケーブル出口９９を介して接続されることを可能にする。コネクタ１０１のうち１つはケーブル出口９９用の穴に対応し、これにより、一度ハウジングが組み立てられると、プラグは、外部から直接ＰＣＢ上のコネクタ１０１へとプラグ差し込みすることができる。代替的実施形態では、図１５にて示すように、ハウジング５０は、２つの出口、ヒューズホルダ１２０、及び接続ソケット１２１を有する。
【００４９】
所望により、ハウジング５０は、エネルギー蓄積装置２０、ＰＣＢ３０、及び弾性的に圧縮可能な材料４０を取り囲むように共に接続される、第１部品５１、第２部品５２により形成される。ハウジング５０は、エネルギー蓄積装置２０、ＰＣＢ３０、及び弾性的に圧縮可能な材料４０を、部分的に、又は完全に取り囲むように、任意の数の構成部品から構成されていることは、当業者は理解するであろう。図１０に示す実施形態では、多数のスタッドボルト５５が、ハウジング５０の第１部品５１の本体に圧入されている。これらのスタッドボルトは、ハウジング５０の第２部品５２を係合するために使用される。
【００５０】
所望により、ハウジング５０は、図４及び５にて示すように、エネルギー蓄積組立体１０を通って延在し、エネルギー蓄積組立体１０の層に対して垂直な、第１ロッド６０を備える。一実施形態では、本第１ロッド６０の対向する端部は、ハウジング５０上の対点に取り付けられている。
【００５１】
所望により、第１ロッド６０は、穴の端と第１ロッド６０との間に位置された弾性的に圧縮可能な材料７０により、エネルギー蓄積組立体１０のＰＣＢ３０の層にある、予め穴開けされた穴を通過する。
【００５２】
所望により、ハウジング５０は、エネルギー蓄積組立体１０を通って延在し、エネルギー蓄積組立体１０の層に対して垂直な、第２ロッド８０を備える。一実施形態では、本第１ロッド６０の対向する端部は、ハウジング５０上の対点に取り付けられている。更なる実施形態では、第２ロッド８０は、エネルギー蓄積組立体１０のＰＣＢ３０の層中の、予め穴開けされた穴を通過する。
【００５３】
一実施形態では、第１ロッド６０及び第２ロッド８０のうち少なくとも１つは、ハウジング５０の第１部品５１に取り付けられており、またもう一方の端は、ハウジング５０の第２部品５２に取り付けられている。この目的のために、一実施形態では、追加のスタッドボルト５６は、ハウジング５０の第１部品５１の本体に圧入されて、第１ロッド６０及び第２ロッド８０を適合させる。第１ロッド６０及び第２ロッド８０は、本目的のために、第１ロッド６０及び第２ロッド８０の片端に雌ねじが設けられ、これにより、第１ロッド６０及び第２ロッド８０は、第１ロッド６０及び第２ロッド８０をハウジング５０の第１部品５１に、固定する追加のスタッドボルト５６上で、ねじで締められ得る。
【００５４】
一実施形態では、ロッド６０はハウジング５０から分離され、ハウジング５０における非接触穴を貫通して、固定器具により固定される。ハウジングがその内部でエネルギー蓄積組立体へと適用する予備圧縮力を変化させるように、これらの固定器具を調節することができる。一実施形態では、ロッド端部は、ハウジング５０の部品に一緒に力を及ぼすように、螺合されたボルトの移動を可能にする、雌ねじを有する。代替的実施形態では、ロッド端部は、従来のナットの使用を可能にする雄ねじを有する。
【００５５】
所望により、ハウジング５０は、エネルギー蓄積組立体１０のＰＣＢ３０の層から突出する第２ロッド８０の一部の周囲で、スリーブ９０を更に備える。一実施形態では、スリーブは硬質材料から形成される。代替的実施形態では、スリーブは弾性的に圧縮可能な材料から形成される。スリーブ９０又は弾性的に圧縮可能な材料７０の任意の組み合わせを伴う、任意の数のロッド６０、８０を提供することができると、当業者は認識するであろう。
【００５６】
一実施形態では、ハウジング５０は、図１６にて示すように、抵抗器１２５もまた収容する。抵抗器１２５は、ハウジング内のその他の構成部品を加熱するために使用され、また、発電機又はモータを備えるシステム内でエネルギー蓄積組立体１０が使用される場合、抵抗器１２５は制動抵抗器として作用する。
【００５７】
一実施形態では、実装面２は回転体１の内側表面であり、回転軸４及び放射軸３を有する。別の実施形態では、実装面２は、回転体の回転軸に対し、接線方向に存在する回転体内部の任意の内側表面である。特定の実施形態では、内側表面は湾曲していてもよく、その場合には、組立体１０の層が、本内側表面上の１点に接するように、エネルギー蓄積組立体１０が取り付けられる。更なる実施形態では、この点は、エネルギー蓄積組立体１０の実装面積の中心である。
【００５８】
好適な実施形態では、実装面２は、風力タービンのハブの内側表面であり、ハブ１は、放射軸３及び回転軸４を有し、これにより、エネルギー蓄積組立体１０の層は、ハブの放射軸３に対して垂直である。
【００５９】
あるいは、エネルギー蓄積組立体１０の層は、放射軸３に対して平行に配置される。
【００６０】
所望により、図６にて示すように、追加のエネルギー蓄積組立体１０は、ハブの回転軸３の周囲で放射状に配置される。
【００６１】
風力タービンの通常運転中、ハブ１は回転翼と共に回転する。従って、エネルギー蓄積組立体１０上に作用する重力の方向は、地球に対するハブ１の回転に伴って変化する。
【００６２】
ハブ１と共に回転する際に、エネルギー蓄積組立体１０により受ける遠心力は、弾性的に圧縮可能な材料４０を圧縮するように作用する。従って、エネルギー蓄積組立体１０のより繊細な構成部品（即ち、エネルギー蓄積装置２０及びＰＣＢ３０）が定位置にて保持され、ハブ１のいずれかの組立体１０自体にも損傷をもたらし得る、ハブ１に対する運動をエネルギー蓄積組立体１０が受けることを防止する。同時に、エネルギー蓄積組立体１０内の弾性的に圧縮可能な材料４０は、エネルギー蓄積装置２０及びＰＣＢ３０を、ハブ１の内側表面２へ別様で圧縮する遠心力の大半部分を、吸収する。
【００６３】
図４の実施形態では、第１ロッド６０は、エネルギー蓄積組立体１０の層間の、あらゆる相対的な水平方向のせん断運動を減衰させる。第２ロッド８０及びスリーブ９０は、更に構造支持体として作用する。
【００６４】
更なる実施形態では、エネルギー蓄積組立体１０を少なくとも部分的に取り囲むハウジング５０の内部寸法は、ハウジング５０がエネルギー蓄積組立体１０の周囲で封止される場合に、エネルギー蓄積組立体１０の弾性的に撓む材料４０が、予め規定された程度に圧縮されて、これにより、エネルギー蓄積組立体１０のその他の構成部品（即ちエネルギー蓄積装置２０）に予め規定された力が及ぼされるような寸法である。
【００６５】
好ましい実施形態では、応力が重力の２倍に設定され、かつエネルギー蓄積組立体１０を、ハブ１の内側表面２の方向に圧縮するべく作用するよう、弾性的に圧縮可能な材料４０に応力がかかる。従って、ハブが静止している（即ち、遠心力の影響を受けることがない）場合、エネルギー蓄積組立体１０の構成部品上の力は、１ｇ（エネルギー蓄積組立体１０が地球に対して逆さまである場合）〜３ｇ（反対の場合）の間である。従って、ハブ１が回転して遠心力が有効となる場合、エネルギー蓄積組立体１０のエネルギー蓄積装置２０は、重力に依存しない規模の力（即ち、常に１ｇよりも大きい）を受け、予備圧縮がされない場合には、−１ｇ〜＋１ｇの間で変動しない。
【００６６】
従って、第１の層を備えるエネルギー蓄積組立体１０が提供され、第１の層は、実装面２上に位置させたエネルギー蓄積装置２０、及びエネルギー蓄積装置２０と実装面２との間に位置させた弾性的に圧縮可能な材料４０を備える。
【００６７】
図７〜１４は、組立体の種々の段階における、エネルギー蓄積組立体１０の第１の実施形態を示す。
【００６８】
図１５〜１９は、組立体の種々の段階における、エネルギー蓄積組立体１０の代替的実施形態を示す。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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