(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、風力発電機に適する軽量のロータブレードを提供することを目的としている。【解決手段】嵩高布に弾性合成樹脂を含浸硬化させて多孔板６とし、この多孔板６の複数をもって、多孔性芯体９を形成し、これを芯材として、ブレードの形に形成し、表面に被覆層11を一体的に形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵩高布に弾性合成樹脂を含浸硬化させた多孔板の複数をもって多孔性芯体を形成し、これを芯材として、ブレードの形に形成し、かつその表面に被覆層を一体的に形成してなることを特徴とするロータブレード。  
【請求項２】
前記嵩高布は、２重織物、蜂巣織、輪奈織、２重膨れ織、２重編布から選択されることを特徴とする請求項１に記載のロータブレード。
【請求項３】
前記嵩高布は、短繊維糸で編織されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロータブレード。
【請求項４】
前記多孔性芯体は、多孔板を積層したものであることを特徴とする請求項１に記載のロータブレード。
【請求項５】
前記多孔性芯体は、多孔板と発泡合成樹脂材との接合体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロータブレード。
【請求項６】
前記多孔性芯体は、管状をなし、その管孔内に発泡合成樹脂材を充填してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロータブレード。   
【請求項７】
前記多孔性芯体は、ブレードの弦方向に多数配設されているリブとし、そのリブを含むブレードの全周面に板状の多孔性芯体を張着し、その全表面に被覆層を形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のロータブレード。
【請求項８】
前記多孔性芯体を、ロータブレードを弦方向に複数の縦割型に形成し、これを弦方向に並列して、ブレードの形状をなすように結合し、その表面に被覆層を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロータブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車のロータブレードに係り、特に揚力型ブレードを中空として軽量化したロータブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
縦軸風車の縦長のブレードは、一般的に硬質合成樹脂製で、芯体を発泡合成樹脂の成形体とし、その表面に、被覆層が形成されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０６８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているようなブレードは、例えば弦長が１ｍ以上で、高さが５ｍ以上という大型の場合には、発泡合成樹脂による成形が困難であり、また、通常はＦＲＰである表層の強度を高めようとすると、全体の質量が大となり回転効率が上がりにくい。
本発明は、発泡合成樹脂を使用しないで、全体の質量を軽量化するとともに、剛性に優れた軽量のロータブレード（以下単にブレードという）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】
本発明の具体的な内容は、次の通りである。
【０００６】
（１）  嵩高布に弾性合成樹脂を含浸硬化させた多孔板の複数をもって多孔性芯体を形成し、これを芯材として、ブレードの形に形成し、もってその表面に、被覆層を一体に形成してなるロータブレード。  
【０００７】
（２）  前記嵩高布は、２重織物、蜂巣織、輪奈織、膨れ織、２重編布から選択される前記（1）に記載のロータブレード。
【０００８】
（３）  前記嵩高布は、短繊維糸で編織されている前記（1）または（2）に記載のロータブレード。
【０００９】
（４）  前記多孔性芯体は、多孔板を積層したものである前記（1）〜（3）のいずれかに記載のロータブレード。
【００１０】
（５）  前記多孔性芯体は、多孔板と発泡合成樹脂材との接合体である前記（1）〜（4）のいずれかに記載のロータブレード。
【００１１】
（６）  前記多孔性芯体は、管状となして、その管孔内に発泡合成樹脂材を充填してなる前記（1）〜（5）のいずれかに記載のロータブレード。  
【００１２】
（７）  前記多孔性芯体を、ブレードの弦方向に多数配設するようにしたリブとし、そのリブを含むブレードの全周面に板状の多孔板を張着し、その全表面に被覆層を形成した前記（1）〜（6）のいずれかに記載のロータブレード。
【００１３】
（８）  前記多孔性芯体を、ロータブレードを弦方向に複数の縦割型に形成し、これを弦方向に並列して、ブレードの形状をなすように結合し、その表面に被覆層を形成した前記（1）〜（6）のいずれかに記載のロータブレード。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、次のような効果が奏せられる。           
【００１５】
前記（1）に記載された発明では、嵩高布は、厚さが大であるので、これに合成樹脂を含浸させて硬化させると、多孔性の樹脂板が出来る。これを多孔性芯体としてブレードの芯材として使用すると、軽量で剛性のあるブレードが得られる。
【００１６】
前記（2）に記載された発明では、嵩高布として、２重織物、蜂巣織、輪奈織、膨れ織、２重編布のいずれかから選択されるので、ブレードに合う嵩高布を選択し、ブレードに適した多孔性と強度のある多孔性板を得ることができる。
【００１７】
前記（3）に記載の発明においては、嵩高布は、短繊維糸で編織されているので、合成樹脂の含浸性がよく、強度や弾力性に優れた多孔板を得ることができる。  
【００１８】
前記（4）に記載の発明においては、多孔性芯体は、多孔板を積層したものであるので、軽量であり剛性に優れた多孔性芯体を得ることができる。
【００１９】
前記（5）に記載の発明において多孔性芯体は、多孔板と発泡合成樹脂材とを接合したものであるので、厚さの厚い多孔性芯体を得ることができ、ブレードの剛性を高めることができる。
【００２０】
前記（6）に記載の発明においては、多孔性芯体は、管状であり、その管孔内に発泡合成樹脂材を充填してあるので、剛性に優れた多孔性芯体を得ることができる。
【００２１】
前記（7）に記載された多孔性芯体を、ブレードの弦方向に多数配設されているリブとし、その複数のリブを含むブレードの全周面に板状の多孔板を張着し、その全表面に被覆層を形成してあるので、中空の軽量のブレードを形成することができる。  
【００２２】
前記（8）に記載の多孔性芯体を、ロータブレードを弦方向に複数の縦割型に形成し、これを弦方向に並列して、ブレードの形状をなすように結合し、その表面に被覆層を形成してあるので、回転時において、半径方向への屈曲が生じにくく、突風による屈折が生じる虞の小さいブレードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に使用する嵩高布の概念的側面図である。
【図２】図１における表組織の概念的平面図である。
【図３】本発明における多孔板の側面図である。
【図４】図３における表層の概念的平面図である。
【図５】本発明の一形態を示す多孔性芯体の側面図である。
【図６】本発明の一形態を示す多孔性芯体の平面図である。
【図７】本発明のロータブレードの正面図である。
【図８】図７におけるIIX-IIX線横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１において、嵩高布１は、表組織２と裏組織３とを、接結糸４をもって一体に組成した二重織物とされている。
【００２５】
表組織２は、経糸２Ａと緯糸２Ｂで地組織が形成され、裏組織３は、経糸３Ａと緯糸３Ｂとで地組織が形成され、表組織２と裏組織３に跨がって接結糸４が上下に交差して接合し、２重組織を形成している。
【００２６】
使用する糸は、合成樹脂を含浸させるために、可及的にステープルファイバ（短繊維糸）が好ましい。接結糸４は、表裏の組織２の糸よりも太いことが好ましく、面積に対するその密度は、可及的に大であることが好ましい。表組織２と裏組織３とも、平面的には平組織、もしくは綾組織とされる。
【００２７】
通気性の観点からは、織目を可及的に大きくすることが好ましい。
嵩高布１は、種々の２重組織の布から任意に選択され、又蜂巣織等からも、適宜選択される。輪奈織、表裏輪奈織、膨れ織、袋織り布なども嵩高布１に含まれる。また、嵩高に編んだ編物、不織布の凹凸加工布も嵩高布１に含まれる。
【００２８】
嵩高布１の幅は、編織機の幅により例えば１８インチ〜５４インチ等の広幅物も編織され、長さは経糸の整経単位により定まるので、ブレードの長さに合わせて裁断して使用される。
【００２９】
図３は、嵩高布１に弾性合成樹脂を含浸させた含浸樹脂層５を形成し、硬化させた多孔板６の側面図である。これは、例えば容器の中に嵩高布１を平らにして入れて、流動性の合成樹脂を容器に注入すると、合成樹脂は、繊維間に浸透し、毛細管現象で、裏組織３から表組織２の上面まで達して硬化し、多孔板６が形成される。この厚さは、使用する糸の太さにより、１〜３ｍｍである。編織目孔も使用する糸の太さと編織密度及び組織によって変化する。
【００３０】
この合成樹脂を硬化させると、図４に示すように接結糸４の周囲に硬化した合成樹脂は、柱状に表組織２と裏組織３を硬く結合させて、含浸樹脂層５となる。合成樹脂の量を多くすると、表組織２と裏組織３の織目を塞ぐことになる。
従って、強度を高めたい場合には、合成樹脂の量を多くして織目（編目）を塞ぐ。合成樹脂量が適量であれば、織目（編目）は目詰まりすることなく、多くの孔が形成される。
【００３１】
図５は、積層多孔板７の側面図である。これは、図３に示す多孔板６を２枚重ねに積層したもので、多孔性芯体９として使用される。積層枚数は何枚でもよく、縦横を交互にして接合させることにより剛性が高められる。      
【００３２】
図６は、発泡合成樹脂材８を、２枚の多孔板６、６で挾んで接合した多孔性芯体９の側面図である。厚さは１ｃｍ程度であり、これを数枚積層して接合すると、剛性の優れたブレードの芯材となる。
【００３３】
図７は、本発明のブレード10の正面図である。ブレード10の上下端部には、縦主軸13方向へ向かって傾斜する傾斜部10Ｃが形成されている。図８は、図７におけるVIII−VIII線横断平面図である。
【００３４】
弦方向に一定間隔置きに、多孔性芯体９がブレード10の形に合わせて多数並列されており、ブレード10の表面に、図３に示す多孔板６が張設されている。その表面に、被覆層11が形成されている。左右の多孔性芯体９、９の間は空間とすることもあるが、発泡合成樹脂材12を詰装すると剛性が高まる。
【００３５】
被覆層11は、一般的な布に合成樹脂を含浸させたFRPで、合成樹脂としては軽量かつ弾性に優れたものが好ましい。縦主軸13の取付支持腕14の先端部に固定させる取付材10Ｄの基端部は、ブレード10の内部に深く埋設されている。
【００３６】
なお、ロータブレード１０は、縦軸風車用の縦長ブレードを図示してあるが、横軸用のプロペラにも当然に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
多孔性芯体は、軽量でかつ剛性に優れているので、ブレードの芯体として使用することにより、軽量で、剛性が大であり強風にも屈折しにくい、軽量のロータブレードを得ることが出来、風力発電機のロータ用に効果的に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１．嵩高布
２．表組織
２Ａ．経糸
２Ｂ．緯糸
３．裏組織
３Ａ．経糸
３Ｂ．緯糸
４．接結糸
５．合成樹脂層
６．多孔板
７．積層多孔板
８．発泡合成樹脂材
９．多孔性芯体
10. ロータブレート
10Ａ．内側面
10Ｂ.外側面
10Ｃ.傾斜部
10Ｄ.取付材
11．被覆層
12．発泡合成樹脂材
13．主軸
14．取付支持腕
【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】
2018040297.tif 000007
【図６】
2018040297.tif 000008
【図７】
2018040297.tif 000009
【図８】
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