(57)【要約】【課題】金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内する。【解決手段】風車翼保護構造は、落雷からの風車翼の保護構造であって、少なくとも一部が風車翼の表面に露出するようにして風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、各々の金属レセプタと電気的に接続され、風車翼の内部において金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、少なくとも一部が金属レセプタと電気的に接続され、風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備えている。少なくとも風車翼の圧力面側に配置された金属製薄膜は、風車翼の翼長方向においてダウンコンダクタに沿うように配置されている。【選択図】図３
2019218862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
落雷からの風車翼の保護構造であって、
少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、
少なくとも一部が前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備え、
少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置されている
ことを特徴とする風車翼保護構造。
【請求項２】
前記金属レセプタは、少なくとも前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記金属製薄膜は、各々が配置される前記圧力面又は前記吸込面の前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから前記翼長方向に沿って前記風車翼の翼長の４０％以内の範囲に設けられている
請求項１に記載の風車翼保護構造。
【請求項３】
前記風車翼の吸込面側の前記金属製薄膜は、前記吸込面側の翼先端部から翼長の４０％以内の範囲において前記風車翼のコード中心から後縁寄りに配置されている
請求項１又は２に記載の風車翼保護構造。
【請求項４】
前記風車翼の吸込面側の前記金属製薄膜は、前記風車翼の前縁又は前記後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置に配置された複数の前記金属レセプタの一部を導通するように設けられている
請求項３に記載の風車翼保護構造。
【請求項５】
前記金属レセプタは、少なくとも前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の前縁又は後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記風車翼の翼先端から翼長の４０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記翼先端から前記翼長方向に沿って前記翼長の２０％未満の範囲に設けられている
請求項１に記載の風車翼保護構造。
【請求項６】
前記風車翼の吸込面には、前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置されている
請求項１〜５の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項７】
前記風車翼の吸込面には、前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置され、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記ダイバーターストリップから１ｍ以上離れた位置に配置されている
請求項５に記載の風車翼保護構造。
【請求項８】
前記金属レセプタは、少なくとも前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の前縁及び後縁に沿って夫々間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記圧力面側の前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから前記翼長方向に沿って前記風車翼の翼先端から翼長の２０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端から前記翼長の２０％未満の範囲において前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタを導通する第１範囲と、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから翼長方向に沿って少なくとも一部が前記第１範囲に重なる第２範囲とに亘って設けられている
請求項１に記載の風車翼保護構造。
【請求項９】
各々が前記風車翼の内部において前記翼長方向に沿って延在するとともに前記風車翼の前記圧力面と前記吸込面とを接続する前縁側シアウェブ及び後縁側シアウェブを備え、
前記後縁側シアウェブは、前記風車翼のコード方向において前記前縁側シアウェブよりも中央に配置されるとともに前記前縁側シアウェブよりも前記翼先端まで延在し、
前記金属レセプタは、前記吸込面の前縁側及び後縁側に沿って夫々間隔を隔てて複数配置され、
前記ダウンコンダクタは、前記前縁側シアウェブに沿って配置された第１ダウンコンダクタと、前記後縁側シアウェブに沿って配置された第２ダウンコンダクタと、を含む
請求項１〜８の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１０】
前記金属レセプタは、前記風車翼の翼表面からの突出高さが３ｍｍ以内になるように形成されている
請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１１】
前記金属製薄膜は、金属テープ、金属メッシュ又は金属層からなる
請求項１〜１０の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１２】
前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼表面に占める面積が接続対象とされる前記金属レセプタの１０倍以上に形成される
請求項１〜１１の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１３】
前記金属製薄膜は、５０〜３００ｍｍの幅を有する
請求項１〜１２の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１４】
前記金属製薄膜は、５０〜３００μｍの厚さを有する
請求項１〜１３の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１５】
落雷から風車翼を保護する保護構造の形成方法であって、
金属レセプタを少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置するステップと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続されたダウンコンダクタを、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って配置するステップと、
金属製薄膜を、少なくともその一部が前記金属レセプタと電気的に接続されるようにして前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置するステップと、を備え、
前記金属製薄膜を配置するステップでは、少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜を、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置する
ことを特徴とする風車翼保護構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、風車翼保護構造及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風車翼を落雷から保護するための種々の構造が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、翼表面に自由にアクセス可能に配置された落雷レセプタと、導電性材料からなり翼表面内部を落雷レセプタから翼根に延在するダウンコンダクタとを備え、上記落雷レセプタやダウンコンダクタから電気的に分離された導電層を有する落雷保護システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８８８８４５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、風車翼においては、上記のように金属レセプタを設けた場合であっても該金属レセプタ以外の風車翼表面に落雷を受ける場合がある。このような場合、上記特許文献１に記載の落雷保護システムでも雷電流を円滑に案内できない虞があるという問題があった。
【０００６】
上述した問題に鑑み、本開示の少なくとも一実施形態は、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造は、
落雷からの風車翼の保護構造であって、
少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、
少なくとも一部が前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備え、
少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置されている。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、金属レセプタは、少なくともその一部が風車翼の表面に露出するように配置され、金属製薄膜は、少なくとも一部が金属レセプタと電気的に接続されるようにして風車翼表面の少なくとも一部を覆うように配置される。このため、仮に金属製薄膜に落雷を受けた場合、雷電流は金属製薄膜から金属レセプタに導かれ、さらに金属レセプタと電気的に接続されたダウンコンダクタを通って翼根部に案内されるから、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、少なくとも風車翼の圧力面側では金属製薄膜が、最終的に雷電流を導くダウンコンダクタに沿うように配置されるから、雷捕捉率の向上を図ることができる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記金属レセプタは、少なくとも前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記金属製薄膜は、各々が配置される前記圧力面又は前記吸込面の前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから前記翼長方向に沿って前記風車翼の翼長の４０％以内の範囲に設けられていてもよい。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、風車翼の圧力面又は吸込面に配置された金属レセプタから翼長の４０％以内の範囲に金属製薄膜が設けられる。つまり、落雷を受け易いとされる翼先端から、翼長の４０％以内の範囲に金属製薄膜を配置することにより、当該範囲への落雷を高確率に補足することができる。したがって、風車翼への大部分の落雷の雷電流を翼根部まで円滑に案内することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の構成において、
前記風車翼の吸込面側の前記金属製薄膜は、前記吸込面側の翼先端部から翼長の４０％以内の範囲において前記風車翼のコード中心から後縁寄りに配置されていてもよい。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、風車翼の吸込面側の金属製薄膜は、コード中心に対し、前縁よりも風の影響を受けにくい後縁側に配置されるから、風の影響によって風車翼から金属製薄膜が剥離することを防止しつつ、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の構成において、
前記風車翼の吸込面側の前記金属製薄膜は、前記風車翼の前縁又は前記後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置に配置された複数の前記金属レセプタの一部を導通するように設けられていてもよい。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、風車翼の吸込面側の金属製薄膜は、前縁に比べて風の影響を受けにくい後縁側に配置されるから、風の影響によって風車翼から金属製薄膜が剥離することを防止しつつ、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、金属製薄膜が後縁側に間隔を隔てて配置された複数の金属レセプタの一部を導通するように配置されることにより、仮に金属製薄膜に落雷を受けた場合の電流を複数の経路に分流することができるから、金属製薄膜の溶損を防止することができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記金属レセプタは、少なくとも前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の前縁又は後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記風車翼の翼先端から翼長の４０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記翼先端から前記翼長方向に沿って前記翼長の２０％未満の範囲に設けられていてもよい。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、風車翼の圧力面側では雷の受電範囲を翼先端から翼長の４０％以内の範囲に設けられた金属製薄膜により拡大し、当該範囲への落雷による雷電流を翼先端部に配置された金属レセプタからダウンコンダクタに導くことができる。一方、風車翼の吸込面側では前縁又は後縁に沿って間隔を隔てて配置された複数の金属レセプタと、翼先端部に配置された金属レセプタを含んで翼先端から翼長の２０％の範囲に配置された金属製薄膜とにより、雷を適切に補足することができる。
【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の何れか一つに記載の構成において、
前記風車翼の吸込面には、前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置されていてもよい。
【００１８】
上記（６）の構成によれば、風車翼の吸込面の前縁側と後縁側とに配置された２つの金属レセプタの間にダイバーターストリップが配置されていることにより、被雷時にはこのダイバーターストリップ周辺の空気がイオン化され、該ダイバーターストリップを経由して雷電流が風車翼の表面に沿って流れ、レセプタに導かれる。つまり、ダイバーターストリップには避雷導線を設ける必要がないため、簡素な構造によって風車翼の耐雷性能を向上させることができる。
【００１９】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の構成において、
前記風車翼の吸込面には、前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置され、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記ダイバーターストリップから１ｍ以上離れた位置に配置されていてもよい。
【００２０】
上記（７）の構成によれば、上記（６）で述べたように、ダイバーターストリップにより、簡素な構造によって風車翼の耐雷性能を向上させることができる。さらに、上記（７）の構成では、吸込面側の金属製薄膜はダイバーターストリップから１ｍ以上離れた位置に配置されるから、吸込面側において金属製薄膜から翼先端部以外に配置された金属レセプタに雷電流がジャンプしてスパークが生じること等を防止することができる。
【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記金属レセプタは、少なくとも前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の前縁及び後縁に沿って夫々間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記圧力面側の前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから前記翼長方向に沿って前記風車翼の翼先端から翼長の２０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端から前記翼長の２０％未満の範囲において前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタを導通する第１範囲と、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから翼長方向に沿って少なくとも一部が前記第１範囲に重なる第２範囲とに亘って設けられていてもよい。
【００２２】
上記（８）の構成によれば、風車翼の圧力面側では翼先端部に配置された金属レセプタから翼長方向に沿って風車翼の翼先端から翼長の２０％以内の範囲に設けられた金属製薄膜によって雷を補足し、その雷電流を、上記金属レセプタを介してダウンコンダクタに導くことができる。一方、吸込面側では、前縁側と後縁側とに配置された２つの金属レセプタを導通する第１範囲と、翼先端部に配置された金属レセプタから翼長方向に沿って少なくとも一部が第１範囲に重なる第２範囲とに亘って設けられた金属製薄膜により、雷捕捉率をより一層向上させることができる。
【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の何れか一つに記載の構成において、
風車翼保護構造は、
各々が前記風車翼の内部において前記翼長方向に沿って延在するとともに前記風車翼の前記圧力面と前記吸込面とを接続する前縁側シアウェブ及び後縁側シアウェブを備え、
前記後縁側シアウェブは、前記風車翼のコード方向において前記前縁側シアウェブよりも中央に配置されるとともに前記前縁側シアウェブよりも前記翼先端まで延在し、
前記金属レセプタは、前記吸込面の前縁側及び後縁側に沿って夫々間隔を隔てて複数配置され、
前記ダウンコンダクタは、前記前縁側シアウェブに沿って配置された第１ダウンコンダクタと、前記後縁側シアウェブに沿って配置された第２ダウンコンダクタと、を含んでもよい。
【００２４】
上記（９）の構成によれば、第１ダウンコンダクタ及び第２ダウンコンダクタという二つのダウンコンダクタを含むことにより、風車翼内に翼長方向に沿って雷電流を導くための複数の経路を確保することができる。また、第２ダウンコンダクタは後縁側シアウェブに沿って翼先端まで延在し、該翼先端部に配置された金属レセプタと導通され得る。このような構成により、例えば風車翼の吸込面側において、前縁側に配置された各金属レセプタを第１ダウンコンダクタに接続するとともに、後縁側に配置された各金属レセプタを第２ダウンコンダクタに接続することで、より円滑に雷電流を案内することができる。
【００２５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の構成において、
前記金属レセプタは、前記風車翼の翼表面からの突出高さが３ｍｍ以内になるように形成されていてもよい。
【００２６】
上記（１０）の構成によれば、風車翼の空力性能に対する金属レセプタの影響を抑制することができるから、風車の運転性能への影響を抑制しつつ耐雷性能の向上を図ることができる。
【００２７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１０）の何れか一つに記載の構成において、
前記金属製薄膜は、金属テープ、金属メッシュ又は金属層からなっていてもよい。
【００２８】
上記（１１）の構成によれば、金属テープ、金属メッシュ又は金属層からなる金属製薄膜により、上記（１）〜（１０）の何れか一つで述べた効果を享受することができる。
【００２９】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１１）の何れか一つに記載の構成において、
前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼表面に占める面積が接続対象とされる前記金属レセプタの１０倍以上に形成されてもよい。
【００３０】
上記（１２）の構成によれば、少なくとも翼先端部における落雷に対する受電範囲を、金属レセプタのみを設けた場合に比べて１０倍以上に拡大することができる。よって、被雷し易いとされる翼先端部における雷補足率を大幅に向上させることができる。
【００３１】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１２）の何れか一つに記載の構成において、
前記金属製薄膜は、５０〜３００ｍｍの幅を有していてもよい。
【００３２】
上記（１３）の構成によれば、５０〜３００ｍｍの幅を有する金属製薄膜により、上記（１）〜（１２）の何れか一つで述べた効果を享受することができる。
【００３３】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１３）の何れか一つに記載の構成において、
前記金属製薄膜は、５０〜３００μｍの厚さを有していてもよい。
【００３４】
上記（１４）の構成によれば、５０〜３００μｍの厚さを有する金属製薄膜により、風車翼の空力性能に対する金属製薄膜の影響を極力抑制することができるから、風車の運転性能への影響を抑制しつつ耐雷性能の向上を図ることができる。
【００３５】
（１５）本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造の形成方法は、
落雷から風車翼を保護する保護構造の形成方法であって、
金属レセプタを少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置するステップと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続されたダウンコンダクタを、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って配置するステップと、
金属製薄膜を、少なくともその一部が前記金属レセプタと電気的に接続されるようにして前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置するステップと、を備え、
前記金属製薄膜を配置するステップでは、少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜を、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置する。
【００３６】
上記（１５）の方法によれば、上記（１）で述べたように、金属レセプタは、少なくともその一部が風車翼の表面に露出するように配置され、金属製薄膜は、少なくともその一部が金属レセプタと電気的に接続されるようにして風車翼表面の少なくとも一部を覆うように配置される。このため、仮に金属製薄膜に落雷を受けた場合、雷電流は金属製薄膜から金属レセプタに導かれ、さらに金属レセプタと電気的に接続されたダウンコンダクタを通って翼根部に案内されるから、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、少なくとも風車翼の圧力面側では金属製薄膜が、最終的に雷電流を導くダウンコンダクタに沿うように配置されるから、雷捕捉率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、金属レセプタ以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態に係る風車翼保護構造が適用される風力発電設備を示す概略図である。
【図２】一実施形態における風車翼を示す概略斜視図である。
【図３】一実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
【図４】他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
【図５】他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
【図６】他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
【図７】他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
【図８】他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図である。
【図９】他の実施形態に係る風車翼保護構造の形成方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付図面に従って本発明の例示的な実施形態について説明する。ただし、以下に示す幾つかの実施形態に記載された構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００４０】
図１は本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造が適用される風力発電設備（風車）を示す概略図であり、図２は一実施形態における風車翼を示す概略斜視図である。
図１及び図２に示すように、本開示の少なくとも一実施形態における風力発電設備（以下、風車２とする）は、複数（例えば３枚）の風車翼３及び該風車翼３が取り付けられるハブ４１で構成されるロータ４０と、ロータ４０を図示しない主軸及び主軸受を介して回転自在に支持するナセル４２と、ナセル４２を水平旋回可能に支持するタワー４３と、タワー４３が設置される基礎４４と、備えている。
風車翼３は、風車２のハブ４１に取り付けられる翼根部７から翼先端部８に亘って長手方向（翼長方向）に延在している。この風車翼３は、翼根部７から翼先端部８にかけて、前縁９と後縁１０とを有するとともに、圧力面４（正圧面又は腹面とも称する）及び該圧力面４に対向する吸込面５（負圧面又は背面とも称する）を含む中空構造を有するように構成されている。
なお、本明細書において、「翼長方向」とは、翼根部７と翼先端部８とを結ぶ方向であり、「コード方向（翼コード方向）」とは、風車翼３の前縁９と後縁１０とを結ぶ線（コード）に沿った方向である。また、「翼根部」とは、風車翼３において断面が概ね円形となる円筒状の部分であり、翼根側の端面を基準として例えば５ｍの翼長方向範囲（典型的には、前記端面から１〜３ｍの範囲）である。
【００４１】
図３は本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
図３に非限定的に例示するように、本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造１は、落雷からの風車翼３の保護構造であって、少なくとも一部が風車翼３の表面６に露出するようにして少なくとも風車翼３の翼先端部８に配置された金属レセプタ１２と、各々の金属レセプタ１２と電気的に接続され、風車翼３の内部において金属レセプタ１２から翼根部７に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタ１３と、少なくとも一部が金属レセプタ１２と電気的に接続され、風車翼３の表面６の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜２０（又は導電性金属箔）と、を備えている。
金属レセプタ１２は、導電性を有する金属製の部材（例えばステンレス鋼材等）であり、風車翼３に対する落雷を受けることで風車翼３における当該金属レセプタ１２以外の部位への落雷を低減する機能を有している。
ダウンコンダクタ１３は、風車翼３の内部において金属レセプタ１２と電気的に接続されており、金属レセプタ１２に着雷した際の雷電流を、翼根部７、ハブ４１、ナセル４２及びタワー４３を通ってアース端子に導くようになっている（図１参照）。
金属製薄膜２０は、導電性を有する金属製の薄膜である。幾つかの実施形態では、この金属製薄膜２０が、接着剤（接着層）を介して風車翼３の翼表面６に接着されてもよい。係る金属製薄膜２０は、風車翼３の表面６側において金属レセプタ１２と電気的に接続されており、金属レセプタ１２によって着雷可能な受電範囲を拡大し得るように機能する。
そして、本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造１では、少なくとも風車翼３の圧力面４側に配置された金属製薄膜２０が、風車翼３の翼長方向においてダウンコンダクタ１３に沿うように配置されている（図３（ｂ）参照）。
【００４２】
上述した一実施形態に係る風車翼保護構造１によれば、金属レセプタ１２は、少なくともその一部が風車翼３の表面６に露出するように配置され、金属製薄膜２０は、少なくとも一部が金属レセプタ１２と電気的に接続されるようにして風車翼表面６の少なくとも一部を覆うように配置される。このため、仮に金属製薄膜２０に落雷を受けた場合、雷電流は金属製薄膜２０から金属レセプタ１２に導かれ、さらに金属レセプタ１２と電気的に接続されたダウンコンダクタ１３を通って翼根部７に案内されるから、金属レセプタ１２以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、少なくとも風車翼の圧力面４側では金属製薄膜２０が、最終的に雷電流を導くダウンコンダクタ１３に沿うように配置されるから、雷捕捉率の向上を図ることができる。
【００４３】
幾つかの実施形態では、金属レセプタ１２が、少なくとも風車翼３の圧力面４側の翼先端部８と、風車翼３の吸込面５側の翼先端部８及び該翼先端部８から風車翼３の後縁１０に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置されていてもよい（例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
そして、金属製薄膜２０は、各々が配置される圧力面４又は吸込面５の翼先端部８に配置された金属レセプタ１２から翼長方向に沿って風車翼３の翼長Ｌの４０％以内の範囲に設けられていてもよい（例えば図３（ａ）参照）。
【００４４】
このように、風車翼３の圧力面４又は吸込面５に配置された金属レセプタ１２から翼長Ｌの４０％以内の範囲に金属製薄膜２０が設けられた構成によれば、落雷を受け易いとされる翼先端８Ａから、翼長Ｌの４０％以内の範囲に金属製薄膜２０を配置することにより、当該範囲への落雷を高確率に補足することができる。したがって、風車翼３への大部分の落雷の雷電流を翼根部７まで円滑に案内することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態では、風車翼３の吸込面５側の金属製薄膜２０が、吸込面５側の翼先端部８から翼長Ｌの４０％以内の範囲において風車翼３のコード中心から後縁１０寄りに配置されていてもよい（例えば図３（ａ）参照）。
このようにすれば、風車翼３の吸込面５側の金属製薄膜２０は、コード中心に対し、前縁９よりも風の影響を受けにくい後縁１０側に配置されるから、風の影響によって風車翼３から金属製薄膜２０が剥離することを防止しつつ、金属レセプタ１２以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。
【００４６】
幾つかの実施形態では、風車翼３の吸込面５側の金属製薄膜２０が、風車翼３の前縁９又は後縁１０に沿って間隔を隔てた複数の位置に配置された複数の金属レセプタ１２の一部を導通するように設けられていてもよい（例えば図３（ａ）参照）。
このようにすれば、風車翼３の吸込面５側の金属製薄膜２０は、前縁９に比べて風の影響を受けにくい後縁１０側に配置されるから、風の影響によって風車翼３から金属製薄膜２０が剥離することを防止しつつ、金属レセプタ１２以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、金属製薄膜２０が後縁１０側に間隔を隔てて配置された複数の金属レセプタ１２の一部を導通するように配置されることにより、仮に金属製薄膜２０に落雷を受けた場合の電流を複数の経路に分流することができるから、金属製薄膜２０の溶損を防止することができる。
【００４７】
図４は、他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
図４に非限定に例示するように、金属レセプタ１２は、少なくとも風車翼３の圧力面４側の翼先端部８と、風車翼３の吸込面５側の翼先端部８及び該翼先端部８から風車翼３の前縁９又は後縁１０に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置されていてもよい（例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。
そして、圧力面４側の金属製薄膜２０は、翼先端部８に配置された金属レセプタ１２を含んで風車翼３の翼先端８Ａから翼長Ｌの４０％以内の範囲に設けられていてもよく（例えば図３（ｂ）参照）、吸込面５側の金属製薄膜２０は、翼先端部８に配置された金属レセプタ１２を含んで翼先端８Ａから翼長Ｌ方向に沿って翼長Ｌの２０％未満の範囲に設けられていてもよい（例えば図３（ａ）参照）。
【００４８】
このように構成すれば、風車翼３の圧力面４側では雷の受電範囲を翼先端８Ａから翼長Ｌの４０％以内の範囲に設けられた金属製薄膜２０により拡大し、当該範囲への落雷による雷電流を翼先端部８に配置された金属レセプタ１２からダウンコンダクタ１３に導くことができる。一方、風車翼３の吸込面５側では前縁９又は後縁１０に沿って間隔を隔てて配置された複数の金属レセプタ１２と、翼先端部８に配置された金属レセプタ１２を含んで翼先端８Ａから翼長Ｌの２０％の範囲に配置された金属製薄膜２０とにより、雷を適切に補足することができる。
【００４９】
幾つかの実施形態において、風車翼３の吸込面５には、前縁９側と後縁１０側とに配置された２つの金属レセプタ１２の間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップ３０（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ｄｉｖｅｒｔｅｒ  ｓｔｒｉｐ：ＳＤＳ）が配置されていてもよい（例えば図３（ａ）及び図４（ａ）参照）。
このように、風車翼３の吸込面５の前縁９側と後縁１０側とに配置された２つの金属レセプタ１２の間にダイバーターストリップ３０が配置されていることにより、被雷時にはこのダイバーターストリップ３０周辺の空気がイオン化され、該ダイバーターストリップ３０を経由して雷電流が風車翼３の表面６に沿って流れ、金属レセプタ１２に導かれる。つまり、ダイバーターストリップ３０には避雷導線を設ける必要がないため、簡素な構造によって風車翼３の耐雷性能を向上させることができる。
【００５０】
幾つかの実施形態において、風車翼３の吸込面５には、前縁９側と後縁１０側とに配置された２つの金属レセプタ１２の間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップ３０が配置され、吸込面５側の金属製薄膜２０は、ダイバーターストリップ３０から１ｍ以上離れた位置に配置されていてもよい（例えば図４（ａ）及び図５（ａ）参照）。
このようにすれば、上述したように、ダイバーターストリップ３０により、簡素な構造によって風車翼３の耐雷性能を向上させることができるほか、吸込面５側の金属製薄膜２０はダイバーターストリップ３０から１ｍ以上離れた位置に配置されるから、吸込面５側において金属製薄膜２０から翼先端部８以外に配置された金属レセプタ１２に雷電流がジャンプしてスパークが生じること等を防止することができる。
【００５１】
図６は、他の実施形態に係る風車翼保護構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は吸込面、（ｂ）は圧力面を示す。
図６に非限定に例示するように、幾つかの実施形態において、金属レセプタ１２は、少なくとも圧力面４側の翼先端部８と、風車翼３の吸込面５側の翼先端部８及び該翼先端部８から風車翼３の前縁９及び後縁１０に沿って夫々間隔を隔てた複数の位置とに配置されていてもよい。
そして、圧力面４側の金属製薄膜２０は、圧力面４側の翼先端部８に配置された金属レセプタ１２から翼長方向に沿って風車翼３の翼先端８Ａから翼長Ｌの２０％以内の範囲に設けられていてもよく（例えば図６（ｂ）参照）、吸込面５側の金属製薄膜２０は、翼先端８Ａから翼長Ｌの２０％未満の範囲において前縁９側と後縁１０側とに配置された２つの金属レセプタ１２を導通する第１範囲２２と、翼先端部８に配置された金属レセプタ１２から翼長方向に沿って少なくとも一部が第１範囲２２に重なる第２範囲２４と、に亘って設けられていてもよい（例えば図６（ａ）参照）。
上記第１範囲２２及び第２範囲２４は、互いがＴ字状に交差するように設けられていてもよい。
【００５２】
このような構成によれば、風車翼３の圧力面４側では翼先端部８に配置された金属レセプタ１２から翼長方向に沿って風車翼３の翼先端８Ａから翼長Ｌの２０％以内の範囲に設けられた金属製薄膜２０によって雷を補足し、その雷電流を、上記金属レセプタ１２を介してダウンコンダクタ１３に導くことができる。一方、吸込面５側では、前縁９側と後縁１０側とに配置された２つの金属レセプタ１２を導通する第１範囲２２と、翼先端部８に配置された金属レセプタ１２から翼長方向に沿って少なくとも一部が第１範囲２２に重なる第２範囲２４とに亘って設けられた金属製薄膜２０により、雷捕捉率をより一層向上させることができる。
【００５３】
幾つかの実施形態において、風車翼保護構造１は、各々が風車翼３の内部において翼長方向に沿って延在するとともに風車翼３の圧力面４と吸込面５とを接続する前縁側シアウェブ１１Ａ及び後縁側シアウェブ１１Ｂを備えていてもよい（図３〜図６参照）。
後縁側シアウェブ１１Ｂは、風車翼３のコード方向において前縁側シアウェブ１１Ａよりも中央に配置されるとともに前縁側シアウェブ１１Ａよりも翼先端８Ａまで延在していてもよい。つまり、翼型に形成された風車翼３においては、前縁９側の厚さが後縁１０側よりも厚いため、後縁側シアウェブ１１Ｂの方が前縁側シアウェブ１１Ａよりもコード中心に近い位置に配置されるから、前縁側シアウェブ１１Ａよりも翼先端１２に近い位置まで延在することになる。
金属レセプタ１２は、吸込面５の前縁９側及び後縁１０側に沿って夫々間隔を隔てて複数配置されていてもよい。
そして、ダウンコンダクタ１３は、前縁側シアウェブ１１Ａに沿って配置された第１ダウンコンダクタ１３Ａと、後縁側シアウェブ１１Ｂに沿って配置された第２ダウンコンダクタ１３Ｂと、を含んでいてもよい（図３〜図６参照）。
【００５４】
このように、第１ダウンコンダクタ１３Ａ及び第２ダウンコンダクタ１３Ｂという二つのダウンコンダクタ１３を含む構成により、風車翼３内に翼長方向に沿って雷電流を導くための複数の経路を確保することができる。また、第２ダウンコンダクタ１３Ｂは後縁側シアウェブ１１Ｂに沿って翼先端８Ａまで延在し、該翼先端部８に配置された金属レセプタ１２と導通され得る。このような構成により、例えば風車翼３の吸込面５側において、前縁９側に配置された各金属レセプタ１２を第１ダウンコンダクタ１３Ａに接続するとともに、後縁１０側に配置された各金属レセプタ１２を第２ダウンコンダクタ１３Ｂに接続することで、より円滑に雷電流を案内することができる。
【００５５】
幾つかの実施形態において、金属レセプタ１２は、風車翼３の翼表面６からの突出高さが３ｍｍ以内になるように形成されていてもよい。このようにすれば、風車翼３の空力性能に対する金属レセプタ１２の影響を抑制することができるから、風車２の運転性能への影響を抑制しつつ耐雷性能の向上を図ることができる。
【００５６】
幾つかの実施形態において、金属製薄膜２０は、金属テープ、金属メッシュ又は金属層から構成されていてもよい。このように金属テープ、金属メッシュ又は金属層からなる金属製薄膜２０により、上記何れで述べた効果を享受することができる。
【００５７】
幾つかの実施形態において、金属製薄膜２０は、風車翼３の翼表面６に占める面積が接続対象とされる金属レセプタ１２の１０倍以上に形成されてもよい。
このようにすれば、少なくとも翼先端部８における落雷に対する受電範囲を、金属レセプタ１２のみを設けた場合に比べて１０倍以上に拡大することができるから、被雷し易いとされる翼先端部８における雷補足率を大幅に向上させることができる。
【００５８】
幾つかの実施形態において、金属製薄膜２０は、５０〜３００ｍｍの幅を有していてもよい。
このようにすれば、５０〜３００ｍｍの幅を有する金属製薄膜により、上記何れかで述べた効果を享受することができる。
【００５９】
幾つかの実施形態において、金属製薄膜２０は、５０〜３００μｍの厚さを有していてもよい。このように、５０〜３００μｍの厚さを有する金属製薄膜２０により、風車翼３の空力性能に対する金属製薄膜２０の影響を極力抑制することができるから、風車２の運転性能への影響を抑制しつつ耐雷性能の向上を図ることができる。
【００６０】
金属製薄膜２０は、例えば図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、金属レセプタ１２よりも翼先端８Ａ側まで延設されていてもよい。このようにすれば、金属レセプタ１２による着雷可能範囲を可能な限り翼先端８Ａ側まで拡大することができる。
幾つかの実施形態において、翼先端部８に配置する金属レセプタ１２は、例えば図８に非限定的に例示するように、翼表面６に露出するほか、該露出部に風車翼３の内部で接続されつつ翼先端８Ａまで延在するロッドレセプタ１２Ａとしてもよい。ロッドレセプタ１２Ａの先端は、翼先端８Ａから外側に露出するようにしてもよい。このようにすれば、風車翼３において被雷し易い翼先端８Ａまで受電範囲を拡大することができる。
【００６１】
次に、本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造の形成方法について図９を参照して詳しく説明する。
図９は他の実施形態に係る風車翼保護構造の形成方法を示すフローチャートである。
図９に非限定的に例示するように、本開示の少なくとも一実施形態に係る風車翼保護構造の形成方法は、落雷から風車翼３を保護する保護構造の形成方法であって、金属レセプタ１２を少なくとも一部が風車翼３の表面６に露出するようにして少なくとも風車翼３の翼先端部８に配置するステップ（ステップＳ１）と、各々の金属レセプタ１２と電気的に接続されたダウンコンダクタ１３を、風車翼３の内部において金属レセプタ１２から翼根部７に亘り翼長方向に沿って配置するステップ（ステップＳ２）と、金属製薄膜２０を、少なくともその一部が金属レセプタ１２と電気的に接続されるようにして風車翼３の表面の少なくとも一部を覆うように配置するステップ（ステップＳ３）と、を備えている。
そして、金属製薄膜２０を配置するステップＳ１では、少なくとも風車翼３の圧力面４側に配置された金属製薄膜２０を、風車翼３の翼長方向においてダウンコンダクタ１３に沿うように配置する。
【００６２】
上述したように、金属レセプタ１２は、少なくともその一部が風車翼３の表面６に露出するように配置され、金属製薄膜２０は、少なくともその一部が金属レセプタ１２と電気的に接続されるようにして風車翼表面６の少なくとも一部を覆うように配置される。このため、仮に金属製薄膜２０に落雷を受けた場合、雷電流は金属製薄膜２０から金属レセプタ１２に導かれ、さらに金属レセプタ１２と電気的に接続されたダウンコンダクタ１３を通って翼根部７に案内されるから、金属レセプタ１２以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。さらに、少なくとも風車翼３の圧力面４側では金属製薄膜２０が、最終的に雷電流を導くダウンコンダクタ１３に沿うように配置されるから、雷捕捉率の向上を図ることができる。
【００６３】
上述した本開示の少なくとも一実施形態によれば、金属レセプタ１２以外に落雷を受けた場合にも雷電流を円滑に案内することができる。
【００６４】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００６５】
１  風車翼保護構造
２  風車（風力発電設備）
３  風車翼
４  圧力面
５  吸込面
６  表面（翼表面）
７  翼根部
８  翼先端部
８Ａ  翼先端
９  前縁
１０  後縁
１１  シアウェブ
１１Ａ  前縁側シアウェブ
１１Ｂ  後縁側シアウェブ
１２  金属レセプタ
１２Ａ  ロッドレセプタ
１３  ダウンコンダクタ
１３Ａ  第１ダウンコンダクタ
１３Ｂ  第２ダウンコンダクタ
２０  金属製薄膜（導電性金属箔）
２２  第１範囲
２４  第２範囲
３０  ダイバーターストリップ
４０  風車ロータ
４１  ハブ
４２  ナセル
４３  タワー
４４  基礎
Ｌ  翼長
【図１】
2019218862.tif 000003
【図２】
2019218862.tif 000004
【図３】
2019218862.tif 000005
【図４】
2019218862.tif 000006
【図５】
2019218862.tif 000007
【図６】
2019218862.tif 000008
【図７】
2019218862.tif 000009
【図８】
2019218862.tif 000010
【図９】
2019218862.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月14日(2019.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
落雷からの風車翼の保護構造であって、
少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、
少なくとも一部が前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備え、
少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置され、
前記金属レセプタは、
前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部に設けられる第１レセプタと、
前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置にそれぞれ配置される複数の第２レセプタと、
を含み、
前記金属製薄膜は、
前記風車翼の前記圧力面側に配置され、前記第１レセプタから前記翼根部に向かって前記ダウンコンダクタに沿って該ダウンコンダクタを覆うように延在するとともに、前記金属レセプタのうち前記第１レセプタのみと接続された第１薄膜と、
前記風車翼の前記吸込面側に配置され、前記複数の第２レセプタの設置位置を通るように前記ダウンコンダクタよりも前記後縁側において前記後縁に沿って延在するとともに、前記複数の第２レセプタに接続された第２薄膜と、
を含む
ことを特徴とする風車翼保護構造。
【請求項２】
落雷からの風車翼の保護構造であって、
少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、
少なくとも一部が前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備え、
少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置され、
前記金属レセプタは、
前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部に設けられる第１レセプタと、
前記風車翼の吸込面側の翼先端部と該翼先端部から前記風車翼の後縁及び前縁に沿って間隔を隔てた複数の位置にそれぞれ配置される複数の第２レセプタと、
を含み、
前記金属製薄膜は、
前記風車翼の前記圧力面側に配置され、前記第１レセプタから前記翼根部に向かって前記ダウンコンダクタに沿って該ダウンコンダクタを覆うように延在するとともに、前記金属レセプタのうち前記第１レセプタのみと接続された第１薄膜と、
前記風車翼の前記吸込面側に配置され、前記翼先端部および前記後縁側の前記第２レセプタにより形成される後縁側レセプタ列と、前記翼先端部および前記前縁側の前記第２レセプタにより形成される前縁側レセプタ列との間において、前記翼先端部に位置する前記第２レセプタから前記翼根部に向かって前記ダウンコンダクタに沿って該ダウンコンダクタを覆うように延在するとともに、前記金属レセプタのうち前記翼先端部に位置する前記第２レセプタのみと接続された第２薄膜と、
を含む
風車翼保護構造。
【請求項３】
前記風車翼の吸込面側の前記金属製薄膜は、前記吸込面側の翼先端部から翼長の４０％以内の範囲において前記風車翼のコード中心から後縁寄りに配置されている
請求項１又は２に記載の風車翼保護構造。
【請求項４】
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記風車翼の翼先端から翼長の４０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記翼先端から前記翼長方向に沿って前記翼長の２０％未満の範囲に設けられている
請求項２に記載の風車翼保護構造。
【請求項５】
前記風車翼の吸込面には、前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置されている
請求項１〜４の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項６】
落雷からの風車翼の保護構造であって、
少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置された金属レセプタと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って延在するダウンコンダクタと、
少なくとも一部が前記金属レセプタと電気的に接続され、前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置された金属製薄膜と、を備え、
少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置され、
前記金属レセプタは、少なくとも前記風車翼の前記圧力面側の翼先端部と、前記風車翼の吸込面側の翼先端部及び該翼先端部から前記風車翼の前縁又は後縁に沿って間隔を隔てた複数の位置とに配置され、
前記圧力面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記風車翼の翼先端から翼長の４０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記翼先端部に配置された前記金属レセプタを含んで前記翼先端から前記翼長方向に沿って前記翼長の２０％未満の範囲に設けられ、
前記風車翼の吸込面には、前記前縁側と前記後縁側とに配置された２つの前記金属レセプタの間を被雷時に導通可能とするダイバーターストリップが配置され、
前記吸込面側の前記金属製薄膜は、前記ダイバーターストリップから１ｍ以上離れた位置に配置されている
風車翼保護構造。
【請求項７】
前記金属製薄膜は、
前記風車翼の前記吸込面側において、前記第２薄膜に交差して、前記後縁側レセプタ列に属する前記第２レセプタ、および、前記前縁側レセプタ列に属する前記第２レセプタを通過するように設けられる第３薄膜
をさらに含む
請求項２に記載の風車翼保護構造。
【請求項８】
前記圧力面側の前記第１薄膜は、前記圧力面側の前記翼先端部に配置された前記金属レセプタから前記翼長方向に沿って前記風車翼の翼先端から翼長の２０％以内の範囲に設けられ、
前記吸込面側の前記第２薄膜および前記第３薄膜は、前記翼先端から前記翼長の２０％未満の範囲に設けられている
請求項７に記載の風車翼保護構造。
【請求項９】
各々が前記風車翼の内部において前記翼長方向に沿って延在するとともに前記風車翼の前記圧力面と前記吸込面とを接続する前縁側シアウェブ及び後縁側シアウェブを備え、
前記後縁側シアウェブは、前記風車翼のコード方向において前記前縁側シアウェブよりも中央に配置されるとともに前記前縁側シアウェブよりも前記翼先端まで延在し、
前記金属レセプタは、前記吸込面の前縁側及び後縁側に沿って夫々間隔を隔てて複数配置され、
前記ダウンコンダクタは、前記前縁側シアウェブに沿って配置された第１ダウンコンダクタと、前記後縁側シアウェブに沿って配置された第２ダウンコンダクタと、を含む
請求項１〜８の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１０】
前記金属レセプタは、前記風車翼の翼表面からの突出高さが３ｍｍ以内になるように形成されている
請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１１】
前記金属製薄膜は、金属テープ、金属メッシュ又は金属層からなる
請求項１〜１０の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１２】
前記金属製薄膜は、前記風車翼の翼表面に占める面積が接続対象とされる前記金属レセプタの１０倍以上に形成される
請求項１〜１１の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１３】
前記金属製薄膜は、５０〜３００ｍｍの幅を有する
請求項１〜１２の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１４】
前記金属製薄膜は、５０〜３００μｍの厚さを有する
請求項１〜１３の何れか一項に記載の風車翼保護構造。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の風車翼保護構造を形成する方法であって、
金属レセプタを少なくとも一部が前記風車翼の表面に露出するようにして少なくとも前記風車翼の翼先端部に配置するステップと、
各々の前記金属レセプタと電気的に接続されたダウンコンダクタを、前記風車翼の内部において前記金属レセプタから翼根部に亘り翼長方向に沿って配置するステップと、
前記金属製薄膜を、少なくともその一部が前記金属レセプタと電気的に接続されるようにして前記風車翼の表面の少なくとも一部を覆うように配置するステップと、を備え、
前記金属製薄膜を配置するステップでは、少なくとも前記風車翼の圧力面側に配置された前記金属製薄膜を、前記風車翼の翼長方向において前記ダウンコンダクタに沿うように配置する
ことを特徴とする風車翼保護構造の形成方法。