(57)【要約】【課題】改良された風力エネルギーシステムを提供する。【解決手段】本開示は、風力エネルギーシステムで使用するように構成された取り外し可能なエレベータキャビンであって、風力エネルギーシステムのエレベータシステムの設置システムと相互作用するように構成され、かつ風力エネルギーシステムのタワー内で引き上げられるようになっており、設置システムが、風力エネルギーシステムに永久的に設置される取り外し可能なエレベータキャビンに関する。また、エレベータシステムの設置部分を含み、設置部分が、風力エネルギーシステムの所に永久的に設置され、取り外し可能なエレベータキャビンと一時的に相互作用して取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるように構成される風力エネルギーシステムが提供される。また、風力エネルギーシステムの取り外し可能な部分および設置部分のシステムならびにメンテナンス時にナセルに到達する方法が提供される。【選択図】図５
2011231763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力エネルギーシステム（１００）で使用するように構成された取り外し可能なエレベータキャビン（１０）であって、
風力エネルギーシステムのエレベータシステムの設置部分と相互作用するように構成され、かつ前記風力エネルギーシステムのタワー（１０１）に沿って引き上げられるようになっており、前記設置部分が、前記風力エネルギーシステムに永久的に設置される、取り外し可能なエレベータキャビン（１０）。
【請求項２】
前記風力エネルギーシステムのガイド（６６）と相互作用する誘導アダプタ（８０）を備える、請求項１記載の取り外し可能なエレベータキャビン。
【請求項３】
前記取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるのに使用できるエネルギーを蓄積する蓄積装置（７０）を備える、請求項１または２記載の取り外し可能なエレベータキャビン。
【請求項４】
前記取り外し可能なエレベータキャビンが少なくとも１つの駆動装置（３５）を備える、請求項１乃至３のいずれか一項記載の取り外し可能なエレベータキャビン。
【請求項５】
エレベータシステムの設置部分を備える風力エネルギーシステム（１００）であって、前記設置部分が、前記風力エネルギーシステムに永久的に設置され、かつ取り外し可能なエレベータキャビン（１０）と相互作用して前記取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるようになっている風力エネルギーシステム（１００）。
【請求項６】
引き上げ時に前記取り外し可能なエレベータキャビン（１０）を誘導するガイド（６６）をさらに備える、請求項５記載の風力エネルギーシステム。
【請求項７】
前記ガイドが、前記タワー内に設置された梯子システム（６５）の一部である、請求項６記載の風力エネルギーシステム。
【請求項８】
前記タワーが開放構造格子を備える、請求項５乃至７のいずれか一項記載の風力エネルギーシステム。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の前記取り外し可能なエレベータキャビンを備える取り外し可能な部分と、請求項５乃至８のいずれか一項記載の前記風力エネルギーシステムを含む設置部分とを備えるエレベータシステム。
【請求項１０】
風力エネルギーシステムのナセルに到達する方法であって、前記風力エネルギーシステムが、タワーを有し、取り外し可能なエレベータキャビンと相互作用するようになっている方法において、
ａ．取り外し可能なエレベータキャビンを前記タワー内または前記タワーの所に配置するステップと、
ｂ．前記取り外し可能なエレベータキャビンを前記風力エネルギーシステムに連結するステップと、
ｃ．前記取り外し可能なエレベータキャビンを前記ナセルまで引き上げるステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力エネルギーシステム用のエレベータ、エレベータと協働するように構成された風力エネルギーシステム、少なくとも２つの風力エネルギーシステムを含むウインドパーク、風力エネルギーシステムのナセルに到達する方法、および風力エネルギーシステムを維持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力エネルギーシステムは、発電における地域の経済目標および環境目標において重要な要素になりつつある。風力エネルギーシステムは、ロータ、動力伝達部品を含むナセル、タワーなどから構成される。現在、当技術分野では、出力が１メガワットを超える風力エネルギーシステムが公知であり、多くの場所に設置されている。通常、高出力のシステムは、最大１００メートル以上のロータ直径を有する。風力エネルギーシステムのタワーも多くの場合、高さが１００メートルを超える。
【０００３】
風力エネルギーシステムのタワーは通常、互いに積み重ねたいくつかの管からなる。保全技術者などの人がナセルまで登ることができるように、積み重ねられた管内に梯子が取り付けられる。ナセルに到達するためのエレベータを備える風力エネルギーシステムもある。風力エネルギーシステムに永久的なエレベータを設置すると、かなりコストがかかり、エレベータ自体にメンテナンスが必要であるため、風力エネルギーシステムのメンテナンス労力が増大する。
【０００４】
公知の風力エネルギーシステムでは、タワーが、積み重ねられた管ではなく開放構造を有する場合がある。このような風力エネルギーシステムでは、エレベータを設けない場合、ナセルまで登る人は天候、特に降雨、日光、風、および温度から保護されない。このことは、開放タワー構造を使用するうえで重大な問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、改良された風力エネルギーシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記に照らして、一態様によれば、風力エネルギーシステムで使用するように構成された取り外し可能なエレベータキャビンは、風力エネルギーシステムのエレベータシステムの設置部分と相互作用するように構成され、かつ風力エネルギーシステムのタワーに沿って引き上げられるようになっている。設置部分は、風力エネルギーシステムに永久的に設置される。
【０００７】
他の態様によれば、風力エネルギーシステムは、エレベータシステムの設置部分を備え、この設置部分は、該風力エネルギーシステムに永久的に設置され、かつ取り外し可能なエレベータキャビンと一時的に相互作用して取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるようになっている。
【０００８】
他の態様によれば、本明細書で説明するような取り外し可能なエレベータキャビンを含む取り外し可能な部分と、本明細書で説明するような風力エネルギーシステムを含む設置部分とを含むエレベータシステムが設けられる。
【０００９】
他の態様によれば、エレベータシステムの設置部分を備える少なくとも２つの風力エネルギーシステムを有するウインドパークが設けられる。設置部分は、風力エネルギーシステムに永久的に設置され、取り外し可能なエレベータキャビンと一時的に相互作用して取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるようになっている。また、ウインドパークは、風力エネルギーシステムのエレベータシステムの設置システムと一時的に相互作用することによってウインドパークの風力エネルギーシステムで使用されるようになっている取り外し可能なエレベータキャビンを備える。取り外し可能なエレベータキャビンは、風力エネルギーシステムのタワー内で引き上げられるようになっている。
【００１０】
他の態様によれば、風力エネルギーシステムの所望のレベルに到達する方法が提供される。風力エネルギーシステムは、タワーを有し、取り外し可能なエレベータキャビンと相互作用するようになっている。この方法は、取り外し可能なエレベータキャビンをタワー上またはタワーの所に配置するステップと、取り外し可能なエレベータキャビンを風力エネルギーシステムに連結するステップと、取り外し可能なエレベータキャビンを該レベルまで引き上げるステップとを含む。
【００１１】
他の態様によれば、本明細書で説明するように風力エネルギーシステムの所望のレベルに到達する方法を含む、風力エネルギーシステムにメンテナンス作業を施す方法が提供される。
【００１２】
本明細書で説明する実施形態と組み合わせることのできる他の利点、特徴、態様、および詳細は、従属クレーム、説明、および図面から明らかになろう。
【００１３】
最良の形態を含む、当業者への完全で有効な開示が、以下の添付の図面の参照を含む本明細書の残りの部分により詳しく記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本明細書で説明する各実施形態による、トラックで搬送される取り外し可能なエレベータキャビンの概略断面図である。
【図２】本明細書で説明する実施形態によるエレベータシステムの設置部分の各部材の概略断面図である。
【図３】本明細書で説明する実施形態によるエレベータシステムの設置部分の各部材の概略断面図である。
【図４】本明細書で説明する実施形態によるエレベータシステムの設置部分の各部材の概略断面図である。
【図５】本明細書で説明する各実施形態によるエレベータシステムの概略断面図である。
【図６】本明細書で説明する各実施形態による取り外し可能なエレベータキャビン上の１組のプーリの概略的断面図である。
【図７】本明細書で説明する各実施形態によるエレベータキャビン上に位置するドラムの概略断面図である。
【図８】本明細書で説明する各実施形態による取り外し可能な誘導式エレベータキャビンの概略断面図である。
【図９】本明細書で説明する各実施形態による誘導アダプタの概略断面図である。
【図１０】取り外し可能なエレベータキャビンのそれぞれの異なる位置および形状を示す、本明細書で説明する各実施形態による風力エネルギーシステムのタワーの概略断面図である。
【図１１】取り外し可能なエレベータキャビンのそれぞれの異なる位置および形状を示す、本明細書で説明する各実施形態による風力エネルギーシステムのタワーの概略断面図である。
【図１２】取り外し可能なエレベータキャビンのそれぞれの異なる位置および形状を示す、本明細書で説明する各実施形態による風力エネルギーシステムのタワーの概略断面図である。
【図１３】取り外し可能なエレベータキャビンのそれぞれの異なる位置および形状を示す、本明細書で説明する各実施形態による風力エネルギーシステムのタワーの概略断面図である。
【図１４】本明細書で説明するような各実施形態を概略的に示す図である。
【図１５】本明細書で説明するような各実施形態を概略的に示す図である。
【図１６】本明細書で説明する各実施形態による風力エネルギーシステムの概略断面図である。
【図１７】３つの風力エネルギーシステムを有するウインドパークの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、１つまたは複数の例が各図に示されている様々な例示的な実施形態を詳しく参照する。各例は、説明のために与えられており、制限のためのものではない。たとえば、一実施形態の一部として図示し説明する特徴を他の実施形態に対して使用するかあるいは他の実施形態と一緒に使用してさらに別の実施形態を形成することができる。本開示は、そのような修正形態および変形形態を含む。
【００１６】
図面についての以下の説明内で、同じ参照符号は同じ構成部材を指す。一般に、個々の実施形態に関する違いのみについて説明する。図示の構造は、縮尺どおりに図示されているわけではなく、むしろ各実施形態をよりよく理解させるためのみの働きをする。
【００１７】
本発明の一実施形態は、多数の風力エネルギーシステムと一緒に使用することのできる取り外し可能なエレベータキャビンを使用可能にする。取り外し可能なエレベータキャビンは、少なくとも１人の人を収容して垂直方向に移送するように適合することができる。様々な実施形態において、キャビンは、上記のことの代わりにあるいは上記のことに加えて、物品を搬送するのに使用される。取り外し可能なエレベータキャビンは、エレベータシステムの設置部分に取り外し可能に連結できるように適合することができる。設置部分は、風力エネルギーシステムに永久的に配置することができる。エレベータシステムの取り外し可能な部分は、風力エネルギーシステムのメンテナンスを実施する期間中またはナセルへの移送が必要な他のときにエレベータシステムの設置部分と相互作用することができる。語「取り外し可能に」または「取り外し可能な」は、風力エネルギーシステムに永久的に設置されるエレベータキャビンとの違いを特定的に強調するものである。以下に詳しく説明するように、好都合なことに、本明細書で説明するようなエレベータシステムの取り外し可能なキャビン部分を設置部分から取り外して他の風力エネルギーシステムに移送することができる。
【００１８】
設置部分は、風力エネルギーシステム内でエレベータキャビンを引き上げるように適合することができる。他の実施形態によれば、設置部分は、風力エネルギーシステムの外側で取り外し可能なエレベータキャビンを引き上げるようになっている。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本開示は、開放構造風力エネルギーシステムに関する。いくつかの風力タービンタワーを形成するのに使用される閉じた管とは異なり、開放構造風力タービンは、格子からなるタワー構造を有する。通常、格子構造は、タワーに所望の安定性を付与するように連結された多数の棒で形成される。いくつかの実施形態では、格子は鋼で形成される。閉じた管構造と比べて、開放構造を有するタワーでは、全体的なコストを顕著に削減することができる。
【００２０】
開放構造タワーでエレベータを使用することには多数の利点がある。特に、ナセルが５０ｍを超える高さに位置する高風力エネルギーシステムでは、梯子を登るかあるいは駆動式バスケットを使用することによってナセルに向かって進む人が、雨、嵐、雪、紫外線などの天候条件にさらされる。
【００２１】
一形態によれば、後述のようなエレベータシステムは、設置部分と取り外し可能なキャビン部分とを含む。取り外し可能な部分は、一実施形態では、少なくとも１つのエレベータキャビンを含む。エレベータシステムの他の部材は、本開示によって明らかになるような取り外し可能な部分の一部であってよい。取り外し可能なエレベータキャビンは、多数の風力エネルギーシステム用のエレベータとして使用することができる。
【００２２】
たとえばメンテナンスを必要とする風力エネルギーシステムまでキャビンを移送する場合、キャビンをトラックまたはトレーラで移送することができる。各実施形態によれば、取り外し可能なエレベータキャビンは、１人の人が、タービンの近くのような平坦な地面上でキャビンを操作するのを可能にする１組のプーリ、ローラなどを有する。図１は、トラック上に配置され、１つの風力エネルギーシステムから別の風力エネルギーシステムまで移送される取り外し可能なエレベータキャビンを例示的に示している。図１では、取り外し可能なエレベータキャビン１０はトラック１５上に位置している。本明細書で説明する各実施形態によれば、保全技術者は、メンテナンスを施すべき風力エネルギーシステムに向かう際、通常、取り外し可能なエレベータキャビンを利用する。
【００２３】
また、取り外し可能なエレベータキャビンおよび風力タービンのシステムは、風力エネルギーシステム内または風力エネルギーシステムの所に配置される設置部分を含む。言い換えれば、一形態によれば、風力タービンは、取り外し可能な部分と相互作用する設置部分を含む。たとえば、設置部分は、エレベータキャビンを引き上げるための１つまたは複数のレールあるいは１本または複数のケーブルを含んでよい。通常、設置部分は、通常ナセル内またはタワーの上部に位置する少なくとも１つのプーリを含む。
【００２４】
風力エネルギーシステム、またはより正確には風力エネルギーシステムにおけるエレベータシステムの設置部分は、エレベータキャビンを引き上げるように構成された駆動装置を含んでよい。プーリを駆動装置に連結することができる。他の実施形態では、駆動装置が、取り外し可能なエレベータキャビン上または取り外し可能なエレベータキャビン内に位置し、したがって、設置部分は駆動装置を備えていない。駆動装置は、キャビンを、内部に立つ１人の人と一緒に引き上げるように適合させる必要がある。一般に、釣り合いおもりを設けて駆動装置のサイズを小さくすると有用である場合がある。
【００２５】
設置部分の例示的な実施形態を図２に示す。本明細書では、エレベータキャビンを引き上げるケーブルを受けるようになされたプーリ２０が示されている。プーリは、取り付け装置２８によってナセル２５上に取り付けることができる。
【００２６】
図３は、設置部分が、風力エネルギーシステムの頂部に位置する第１のプーリ２０と、風力エネルギーシステムの底部に位置する第２のプーリ２１とを含む実施形態を示している。この実施形態は、エレベータキャビンをよりうまく誘導するのを可能にする。破線は、図面が一定の縮尺で描かれているわけではなく、かつケーブルがずっと長いことを示すものである。典型的な実施形態では、エレベータシステムは、取り外し可能なエレベータキャビンを少なくとも６０メートル、より典型的には少なくとも８０メートル引き上げるようになっている。ケーブルは、図３の実施形態では参照符号２２として示されている。風力タービンの底部の近くに位置するプーリは、張力ピークを相殺するためにばねなどを備えることのできる弾性装置によって風力エネルギーシステムに直接的または間接的に固定される。弾性装置は、図３の実施形態ではばねとして例示的に示され、参照符号２３として示されている。
【００２７】
通常、取り外し可能なエレベータキャビンは、少なくとも１本のケーブルを含むケーブルシステムによって引き上げられる。ケーブルシステムは、取り外し可能な部分の一部である部材と、エレベータシステムの設置部分の一部である部材とを有してよい。ケーブルシステムの各実施形態によれば、設置部分および／または取り外し可能な部分は、１つまたは複数のプーリを実現するように１組のプーリを含んでもよい。これによって、ケーブル内の力を弱めることができ、かつ／あるいは複数のケーブルを落下防止装置として働かせるのが可能になる。通常、少なくとも１つのプーリは、エレベータキャビンがエレベータの誤動作のために衝突するのを防止する落下防止機能を有する。一般に、プーリは一方向落下防止装置または二方向落下防止装置を有してよい。二方向落下防止装置はプーリの両側に位置し、それによって、エレベータキャビンは、ケーブルの破損がプーリのどちらの側で生じるかにかかわらず衝突から防止される。
【００２８】
各実施形態によれば、風力タービンタワーからエレベータキャビンまでケーブルを連結することによって電源を配置することができる。したがって、風力エネルギーシステムは一般に、エレベータキャビンに電気エネルギーを接続するようになっている電気出力を有してよい。また、エネルギーを伝達するワイヤを設けてもよい。多くの実施形態によれば、ケーブルは、タワーのほぼ中央であるタワー上の位置でタワーから出る。これによって、エレベータキャビンを駆動中ずっとケーブルを介してタワーに連結したままにしておくことができ、一方、ケーブルの必要な長さが必要なだけ短くなる。エレベータがタワーの高さ全体にわたって人を引き上げるようになっていない実施形態では、タワーの、エレベータ全引き上げ長（エレベータが到達することのできる最高位置とエレベータが到達することのできる最低位置との間の距離として定義される）の中央に相当するタワーの位置にケーブル出口を設けることができる。
【００２９】
語「タワーのほぼ中央」は通常、タワーの算術的な中央±１５ｍを指す。相対偏差に関しては、この語は通常、タワー全高に対する最大偏差２０％を指す。タワーは、上にナセルが位置する長い構成部分であると理解されたい。
【００３０】
図４は、ケーブルを介して連結された第１のプーリ２０および第２のプーリ２１を含むエレベータシステムを例示的に示している。タワーの壁は、参照符号３０として概略的に示されている。ワイヤ３１は、タワーから出ており、タワー高の概ね２分の１の長さを有する。図４の参照符号３２は、取り外し可能なエレベータキャビン上に配置されたソケットに挿入されるようになっている電線のプラグを示す。
【００３１】
キャビンをタワーに連結して引き上げ用のエネルギーを供給する代わりに、エレベータキャビン内またはエレベータキャビン上に蓄積装置を配置することが可能である。蓄積装置は、電気エネルギー、化学エネルギー（ガソリン、ディーゼルなど）、または場合によっては機械エネルギーを蓄積するように適合することができる。このような蓄積装置は、電池、アキュムレータ、ガス圧の蓄圧器、燃料電池などからなる群のうちの１つまたは複数であってよい。
【００３２】
エレベータキャビン内またはエレベータキャビン上に配置することのできる少なくとも１つの燃焼機関を用いて引き上げ力を供給することも可能である。このような実施形態では、エレベータは、燃料電池、ガソリン、ディーゼルなどの燃料を蓄積する手段を備えてよい。
【００３３】
図５は、エレベータキャビンがケーブルによって引き上げられるようになされた他の実施形態を示している。
【００３４】
各実施形態によれば、風力エネルギーシステムの底部に立った状態で上部プーリ２０の溝にワイヤを通すのは不可能であるため、ケーブルは設置部分の一部になっている。ケーブルは、１つまたは複数の位置でエレベータキャビンに連結することができる。通常、図５の実施形態に限らず、駆動装置３５が、図５に示されているようにキャビン内またはキャビン上に位置する。取り外し可能なエレベータキャビンを風力タービンまで運び、正しく配置し、エレベータシステムの設置部分に連結した場合、ケーブルはキャビンの駆動システムに固定され、したがって、設置部分と取り外し可能な部分との間に取り外し可能な連結部を形成する。このことは、図５の駆動装置３５に示された２つのプーリおよびプーリの旋回方向を示す矢印によって例示的に示されている。
【００３５】
典型的な実施形態によれば、通常は取り外し可能な連結部である、ケーブルとキャビンとの間の第２の連結部が設けられる。取り外し可能なケーブル連結部が図５に例示的に示され、参照符号３４によって示されている。図５の実施形態はさらに、タワーに電気的に接続されるソケット３３を例示的に示している。各実施形態によれば、本開示による取り外し可能なエレベータキャビンは、引き上げ時にタワーとの連続的な電気的接続部を確立するソケットを有してよい。
【００３６】
また、図５のキャビンは、キャビン内に立つ人を例示的に示している。また、図５に示されているように、キャビンは、工具、部品、食料、または保全技術者が携帯することを望むものに使用することのできる荷物箱５５を備えてよい。
【００３７】
取り外し可能なエレベータキャビンの典型的なサイズは、幅および／または長さが５０ｃｍを超え、より典型的には幅および／または長さが少なくとも８０ｃｍである。典型的なキャビン高さは、キャビン内から測定した場合、少なくとも１．８０ｍ、より典型的には少なくとも２．０ｍである。外側から測定すると、典型的には、キャビンの高さは少なくとも２．２ｍ、より典型的には少なくとも２．５ｍである。典型的な実施形態によれば、キャビンの最大重量は１５０ｋｇ、より典型的には２００ｋｇ、さらに典型的には２５０ｋｇである。エレベータシステムの駆動システムは通常、キャビンを少なくとも１０ｍ／分、より典型的には少なくとも１５ｍ／分、さらに典型的には少なくとも２０ｍ／分の速度でキャビンを引き上げることができるように調整される。通常、駆動システムをたとえばケーブル３１によって外部電源に接続した場合、駆動システムにＡＣを供給することができ、あるいはエネルギー蓄積装置を設ける場合には駆動システムにＤＣを供給することができる。
【００３８】
語「キャビン」は、本明細書では、少なくとも１人の人が内部に立つだけの余裕がある密閉されたコンパートメントであると理解されたい。各実施形態によれば、キャビンに２人分の余裕を持たせることも可能である。このエンクロージャには、コンパートメントに出入りするためのドアおよび／または開けることのできる少なくとも１枚の窓を備えることができる。通常、エレベータは少なくとも１枚のガラス製の窓を有することができ、したがって、キャビン内に立っている人は、外を見ることができる。バスケットとは異なり、「キャビン」は通常、屋根と側壁とを備える。キャビンは、雨、雪、風、低温、日光などの天候条件から人を保護する。
【００３９】
本明細書で説明するいくつかの実施形態によれば、キャビンは折り畳み可能である。この文脈における「折り畳み可能な」は、キャビンの全体的なサイズをキャビンを移送できるように小さくすることができることと理解されたい。キャビンの使用時には、キャビンが展開されて展開位置に固定され、したがって、引き上げられる安全なエレベータキャビンを形成する。他の実施形態によれば、エレベータキャビンを取り外し可能にすることができ、それによって、より容易に移送できるようにキャビンから特定の部品を取り外すことができる。キャビンの残りのより小さい部材は通常、より軽い重量および／またはより小さい寸法を有する。このため、風力タービンによっては、幅の狭い開口部または他の幅の狭い通路を有するドアしか存在しないにもかかわらず、キャビンをタワーに搬入するのを可能にする追加的な効果が得られる。
【００４０】
典型的な実施形態によれば、駆動システムはキャビンの頂部に位置する。駆動システムは通常、電気モータを備える。また、キャビンを吊り上げる力が加わる１組のプーリを実現することが可能である。このことは図６に例示的に示されており、この場合、１組のプーリ４０がキャビン１０上に配置され、ケーブルがプーリ同士の間に押し付けられる。典型的には、１組のプーリは少なくとも３つ、より典型的には５つのプーリを備える。
【００４１】
一般に、ケーブルをキャビン内に巻き取りながらあるいはケーブルをキャビン内に巻き取らずにエレベータキャビンを引き上げるケーブルを使用することができる。ケーブルをキャビン内に巻き取りながらエレベータキャビンを引き上げるケーブルを使用する場合、キャビンは通常、ケーブルが巻き取られるドラムを備える。このことは、図７に例示的に示されており、この場合、ケーブル２２は、キャビン１０上に位置するドラム５０上に巻き取られる。ドラムはさらに、キャビンを引き上げる駆動装置として働くことができる。他の実施形態では、ドラムの目的が主としてケーブルを巻き取ることになるように追加的な駆動装置が設けられる。ケーブルを巻き取る場合、拘束されずに垂れ下がるケーブルがタワー内を移動することはできなくなり、安全性が向上する。
【００４２】
図７は、ドラム５０に加えて、蓄積装置５１も例示的に示している。一般に、図７に示されている実施形態に限らず、蓄積装置は取り外し可能なエレベータキャビン内または取り外し可能なエレベータキャビン上に配置することができる。しかし、蓄積装置をタワー上またはタワー基部上に配置することも可能である。それらの場合、蓄積装置をエレベータキャビンに連結するワイヤまたは管（たとえば気体用）を設けることが必要になる場合もある。
【００４３】
ケーブルを巻き取らない場合、エレベータシステムのケーブルはエレベータシステムの頂部と底部との間に垂れ下がる。このことは図３に例示的に示されている。このような構成を使用することによって、エレベータの吊り上げに使用するケーブルを、タワーの追加的な梯子を使用してタワーを登る人のハーネスに取り付けることのできる落下防止システムにも使用することができる。
【００４４】
一般に、本明細書で説明するようなエレベータを設けるにもかかわらず、この開示による風力エネルギーシステムのタワーは、タワーの登り降りを可能にする梯子を備えてよい。通常、梯子は、エレベータが作動しない場合に緊急梯子として使用される。
【００４５】
多くの実施形態によれば、取り外し可能なエレベータと協働するようになっている風力エネルギーシステムは、エレベータキャビンを誘導する少なくとも１つのガイドを備える。ガイドはたとえば、少なくとも１本のケーブルまたはレール、より典型的には２本のケーブルまたは２つのレールであってよい。通常、レールは１つの支柱から他の支柱まで延び、エレベータキャビン用の保護体として働く棒である。いくつかの実施形態では、キャビンの誘導とキャビンの引き上げの両方にケーブルを使用することができる。他の実施形態では、ケーブルを引き上げに使用することができ、誘導ケーブルなどの別個のガイドをキャビンを誘導するのに使用することができる。
【００４６】
エレベータキャビンは、エレベータが機能停止し、エレベータなしで登り降りを継続しなければならない場合に取り外すことが可能なパネルなどを備えてよい。したがって、通常、エレベータキャビンのガイドは、人がタワー内のあらゆる場所でエレベータキャビンから出ることができ、かつタワーの梯子に到達することができるように構成される。通常、キャビンは全行程にわたって梯子の近くを移動する。緊急時にキャビンから降りるのを容易にするために、キャビン内またはキャビン上に足拘束部、把持部、およびセーフティラニヤードの取り付け点を設けてよい。
【００４７】
図８は、エレベータキャビンの各実施形態を水平断面図で示している。キャビン１０は、キャビンに取り付けられた誘導アダプタ８０を備える。誘導アダプタは通常、本明細書で説明するすべての実施形態で使用することができ、かつ通常、取り外し可能なエレベータキャビンに固定される。誘導アダプタは一般に、風力エネルギーシステムのガイドを受け取ることなどによってガイドと相互作用するようになっている。図８の実施形態では、誘導アダプタはガイド６６を保持するＵ字形開口部である。図８では、ガイドは、Ｕ字形誘導アダプタの開口部よりも大きな直径を有する誘導ケーブルである。
【００４８】
図８の実施形態に限らず、各実施形態によれば、キャビンは２つの誘導アダプタ８０を備える。したがって、風力エネルギーシステムは２つのガイド６６を備えてよい。詳細には、各実施形態によれば、エレベータキャビンは、少なくとも２つのガイド、より典型的には少なくとも３つのガイドに固定される。
【００４９】
他の実施形態によれば、実施可能な誘導アダプタは、摩擦を避けるためにロールを備えてよい。たとえば、図９は、ケーブルと協働するように構成された実施可能な誘導アダプタを示している。レールと協働する他のアダプタは、レールを囲み、かつ摩擦または車輪などによってレールとの連結部を固定するように構成することができる。
【００５０】
エレベータキャビンは、誘導ケーブルの代わりにレールによって誘導することができる。いくつかの実施形態によれば、エレベータの誘導を梯子構造と組み合わせることができる。たとえば、各レールを梯子の外縁部に取り付けることができる。他の実施形態によれば、キャビンを誘導するレールは、梯子の手すりとしても働く。
【００５１】
通常、梯子は１つまたは複数のタワー部材に取り付けられる。このタワー部材は、１本の管のみを備える風力タービンの管であってよい。特に、開放構造風力タービンの場合、風力エネルギーシステムタワーは、タワーの搬送部材として働き、かつ互いに金属格子構造によって固定的に連結された３本の柱を備えることが多い。多くの実施形態では、これらの柱のうちの１本に梯子が取り付けられる。
【００５２】
通常、梯子を登る際の標準的な行為において、梯子を登る人が、梯子が取り付けられた柱に面するように、梯子が取り付けられる。このことは、棒６１を介して連結された３本の柱６０を備える開放構造タワー３０の断面図を示す図１０に示されている。梯子６５は、３本の柱６０のうち１本に連結されている。梯子６５は、エレベータキャビン１０を誘導する誘導レール６６を含む。このような構成は、空間効率がかなり高くなる可能性がある。
【００５３】
特に、本明細書で説明するすべての実施形態によれば、エレベータの断面は概ね三角形であっても、図１１に示されているように矩形であっても、五角形であっても、場合によっては図１０に例示的に示されているように六角形であってもよい。
【００５４】
他の構成では、梯子を登る人が梯子と梯子が取り付けられた柱との間を昇ると仮定して梯子が配置される。通常、このような場合には、キャビンは梯子とそれぞれの柱との間を移動するように位置する。
【００５５】
たとえば、梯子は、キャビンを誘導するレールを通常その後部に備えることができる。したがって、梯子を登る人は、エレベータとは無関係であり、干渉を受けずにエレベータを通過することができる。この例は、図１２に示されており、この場合、概略的に言って、柱と梯子の間の空間９０が図１２に対して示されている実施形態と比べて増大している。典型的な実施形態では、柱と梯子の間の空間は少なくとも６０ｃｍ、より典型的には少なくとも８０ｃｍ、さらに典型的には少なくとも１００ｃｍである。
【００５６】
図１３は、梯子とキャビンの構成の他の実施形態を示している。図示のように、梯子６５は、梯子を登る人が、前面が柱に向けられた梯子を登るように柱６０に取り付けられ、すなわち、梯子は、梯子を登る人が柱に面するように配置される。それにもかかわらず、キャビン１０のガイド６６は、梯子を登る人とキャビンが互いに干渉せずに同じレベルに位置することができるように配置される。特に、エレベータがもはや機能しなくなった場合、エレベータ内の人が問題なくエレベータから出て梯子に到達することができるように、エレベータは通常、梯子の方へ開くドアを備える。
【００５７】
十分な空間９０を有する実施形態では、エレベータ内の人はエレベータから出て直接的に梯子に到達し、危機に直面することなく元の場所に戻ることができる。これによって、メンテナンスと緊急時の脱出が容易になる。また、例示的に記載されているように、通常、キャビンのガイドは、梯子システムに連結される。これは、レールをガイドとして使用する場合だけでなくケーブルをガイドとして使用する場合にも可能である。本開示の実施形態によれば、キャビンがタワー内で誘導されるため、ガイドは、特に非密閉タワー構成の場合、腐食などを受ける恐れがある。特に開放構造タワー構成の場合などのあらゆる場合に、たとえば、エレベータが必要とされないときにケーブルを巻き取ることによって、ガイドを天候条件から保護することが可能である。
【００５８】
たとえば、風力タービンの頂部に通常配置されるエレベータシステムの設置部分上に遠隔制御装置を設けることも可能である。この１つの効果は、メンテナンスを行ってキャビンを取り外した後、技術者によってケーブルが巻き取られ、好ましくは日光や雨にさらされないドラム上に固定されることである。メンテナンスの前に、技術者は、ワイヤを取り外し可能なエレベータキャビンに取り付けることができるように遠隔制御装置を介してワイヤを解く必要がある。
【００５９】
遠隔制御装置は、電源がケーブルの頂端部、すなわち風力エネルギーシステムの上部に配置される本開示の実施形態で使用することもできる。電源に対するコマンドは、遠隔制御装置を介して与えることができる。一般に、遠隔制御装置は、ケーブル伝送または無線通信によって使用することができる。
【００６０】
各実施形態によれば、エレベータシステムは、単純な物品吊り上げ装置として働くこともできる。たとえば、図１４に示されているように、エレベータキャビンが取り付けられるケーブルの端部は、物品を固着することのできるフックの形状を有してよい。この実施形態を遠隔制御装置および風力エネルギーシステム内に位置する駆動装置と組み合わせることによって、設置システムは、物品を吊り上げるように働くとともに取り外し可能なエレベータキャビンを吊り上げるようにも働くことができる。
【００６１】
設置システムが取り外し可能なエレベータキャビンを吊り上げるように働く場合が図１５に示されており、この場合、キャビン１０はキャビンフック７１を介してフック７０に固着される。風力エネルギーシステムは、コマンドを受信するために、通常、遠隔制御受信器を備える。このことは、図１４および１５に例示的に７２として示されている。
【００６２】
図１６は、ナセル２およびタワー３０を有する風力エネルギーシステム１００を概略的に示している。各実施形態によれば、前述のように、ナセル２と基部３との間のあらゆるレベルに取り外し可能なエレベータキャビンが到達することができる。
【００６３】
本開示は、少なくとも２つの風力エネルギーシステムが前述のエレベータシステムの設置部分を備える少なくとも２つの風力エネルギーシステムを有するウインドパークにも関する。典型的な実施形態によれば、すべての風力エネルギーシステムはエレベータシステムの設置部分を備える。通常、ウインドパークは、１つのエレベータキャビンを共用する。メンテナンスを必要とするウインドパークの風力エネルギーシステムまで該エレベータキャビンを移送することができる。典型的な実施形態では、ある風力エネルギーシステムが、キャビンが必要とされない場合にキャビンを配置する場所を備える。ウインドパーク１０００が図７に概略的に示されている。
【００６４】
本開示は、風力エネルギーシステムの所望のレベルに到達する方法にも関する。このレベルは、風力エネルギーシステムのナセルのレベルまたは風力エネルギーシステムの中間レベルであってよい。風力エネルギーシステムの中間レベルは、基部とナセルとの間のどこかであると理解されたい。たとえば、保守技術者が、様々な中間高さに配置されたタワーセグメント連結部を検査することが必要になる場合がある。他の例によれば、ナセルのすぐ下のレベルに到達することが必要になる場合がある。
【００６５】
ナセルのすぐ下のレベルに到達するには、技術者が取り外し可能なエレベータキャビンを開示されたようにタワーまで移送する必要がある。エレベータキャビンをトラックで直接タワーまで搬送することが可能である場合もある。トレーラを使用すると有用であることもある。技術者は通常、エレベータキャビンを降ろす必要がある。キャビンがプーリなどを備える実施形態では、技術者は、キャビンを所望の位置まで押しこんでキャビンを風力タービンの設置システムに連結することができる。この準備がすべて整った後、技術者はキャビンに入り、ナセルまで上昇することができる。
【００６６】
他の形態によれば、風力エネルギーシステムを維持する方法が開示される。この方法は、前述のようなナセルなどの、所望のレベルに到達するステップを含む。技術者は、到着した後必要なメンテナンス作業を行う。また、技術者は、エレベータキャビンを所望の高さまで移動し、その高さでキャビンから出ることによって、タワーでメンテナンス作業を行うこともできる。
【００６７】
本開示の一形態によれば、一部が設置され、他の部分が取り外し可能であるエレベータシステムが設けられる。取り外し可能な部分は、いくつかのタービンで共有できる。通常、各部分を構造部分、タワー、および制御部分（測定機器を含む）に分類することができる。各実施形態によれば、設置部分で出力変換が行われる。他の実施形態では、前述のように、出力変換部材、すなわち駆動装置は取り外し可能な部分上に位置する。
【００６８】
設置部分は、各タービン内に残り、通常、コストを安く維持するために最低限に抑えられる。設置部分は取り付け点、電源ケーブル、および／または駆動装置、すなわち力伝達手段を含んでよい。また、設置部分は、取り外し可能なエレベータが取り付けられた後に該エレベータを誘導するガイドが存在する場合にはそれを含んでよい。
【００６９】
取り外し可能な部分は、エレベータキャビン、たとえばプーリ、ローラのような地上でのキャビンの移送を容易にする手段、および／または電力システムを含んでよい。もちろん、列挙したこれらの部材は網羅的なものとはみなされない。
【００７０】
本書では、例を使用して、最良の形態を含む本発明を開示し、また、当業者が、任意の装置またはシステムを製造して使用すること、および装置またはシステムに組み込まれる任意の方法を実施することを含めて、前述の主題を実現するのを可能にする。上記に様々な特定の実施形態を開示したが、当業者には、特許請求の範囲の趣旨および範囲によって同様に有効な修正形態が可能になることが理解されよう。特に、上述の実施形態の相互に非排他的な特徴を互いに組み合わせることができる。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定められ、そのような修正形態および当業者が考え付く他の例を含んでよい。このような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造部材を有する場合、または特許請求の範囲の文字通りの文言との実質的な違いがない等価な構造部材を含む場合には、特許請求の範囲の範囲内の例である。
【００７１】
上記は実施形態に関するものであるが、基本的な範囲から逸脱せずに他の実施形態を構想することができ、この範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００７２】
３  タワー基部
１０  エレベータキャビン
１５  トラック
２０、２１  プーリ
２２  ケーブル
２３  ばね
２５  ナセル
２８  取り付け装置
３０  タワー
３１  ワイヤ
３２  プラグ
３３  ソケット
３４  取り外し可能なケーブル連結部
３５  駆動装置
５０  ドラム
５１  蓄積装置
５５  荷物箱
６０  タワーの柱
６１  棒
６５  梯子
６６  ガイド
７０  フック
７１  キャビンフック
８０  誘導アダプタ
９０  タワーを登るための空間
【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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【外国語明細書】
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