(57)【要約】【課題】張り付けた後の補修部材の強度を判断し得る風車翼の補修方法を提供する。【解決手段】風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法は、少なくとも一層の強化繊維とＵＶ硬化型樹脂とを含む補修部材が満たすべき、風車翼の母材に対する補修部材の接着強度の基準を決定するステップと、風車翼における補修対象部位の損傷状況に基づいて、補修部材の平面視における寸法、補修部材における強化繊維の層数、又は、強化繊維の繊維延在方向の少なくとも一つを含む施工条件を決定するステップと、決定された施工条件に従って、強化繊維及びＵＶ硬化型樹脂を補修対象部位上に配置するステップと、補修部材の母材に対する接着強度が基準を満たすように、強化繊維及びＵＶ硬化型樹脂を補修対象部位上に配置した状態でＵＶ硬化型樹脂を硬化させて補修部材を得るステップと、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層の強化繊維とＵＶ硬化型樹脂とを含む補修部材が満たすべき、風車翼の母材に対する前記補修部材の接着強度の基準を決定するステップと、
前記風車翼における補修対象部位の損傷状況に基づいて、前記補修部材の平面視における寸法、前記補修部材における前記強化繊維の層数、又は、前記強化繊維の繊維延在方向の少なくとも一つを含む施工条件を決定するステップと、
決定された前記施工条件に従って、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置するステップと、
前記補修部材の前記母材に対する接着強度が前記基準を満たすように、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置した状態で前記ＵＶ硬化型樹脂を硬化させて前記補修部材を得るステップと、
を備える風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項２】
前記硬化させるステップでは、少なくとも一種類のガラス繊維と前記ＵＶ硬化型樹脂とを含むプリプレグ材にＵＶを照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項３】
前記プリプレグ材は遮光性を有する袋に内包され、
前記施工条件を決定するステップでは、前記補修、補強又は付属品取り付けの対象部位から、前記風車翼の母材における表面の被膜を除去して寸法を計測し、
前記配置するステップでは、計測された前記寸法に基づき、前記袋に収納された前記プリプレグ材を前記袋ごと裁断し、裁断された前記袋を取り除いた後に前記プリプレグ材を前記補修対象部位に密着させる
ことを特徴とする請求項２に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項４】
硬化後の前記プリプレグ材の剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項５】
前記ＵＶ硬化型樹脂は、ビニルエステルまたはポリエステルと、前記ビニルエステルまたはポリエステルに含浸されたＵＶ硬化剤とを含む
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項６】
前記ガラス繊維は、前記繊維延在方向が一方向のＵＤ、又は、各々が異なる方向に延在する少なくとも２層の繊維層を含むＤＢＭのうち少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項７】
前記配置するステップでは、両面に透明フィルムが貼付された前記プリプレグ材を用い、
前記硬化させるステップでは、前記プリプレグ材のうち前記風車翼の外皮との対向面と反対の面に前記透明フィルムが貼付された状態で前記ＵＶを照射する
ことを特徴とする請求項２〜６の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項８】
前記配置するステップの前に、不飽和ポリエステルおよびスチレンを主成分とし前記ＵＶ硬化型樹脂と結合するプライマを用いて前記母材を下地処理するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項９】
前記硬化させるステップでは、光源と、前記光源の光路上に配置された集光器具又は拡散器具とを含むＵＶ集光型照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１０】
前記硬化させるステップでは、前記ＵＶ硬化型樹脂に波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上の前記ＵＶを照射する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１１】
前記硬化させるステップでは、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一の前記ランプを光源に含む前記ＵＶ集光型照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１２】
前記硬化させるステップでは、前記光源としてのＬＥＤから照射される前記ＵＶを集光又は拡散するように構成されたレンズを含む前記ＵＶ集光型照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１３】
硬化した前記ＵＶ硬化型樹脂の表面のうち前記風車翼の外皮との境界部の段差をサンディングし、少なくともサンディング後の前記表面に表面コーティング剤を塗布するまたは、シート材を貼り付ける手入れステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１４】
前記手入れステップでは、前記段差が２００μｍ以下になるように平滑化する
ことを特徴とする請求項１３に記載の風車翼の補修、補強又は部品の取り付け方法。
【請求項１５】
前記配置するステップでは、転圧部材を用いて前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位に密着させる
ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、雷撃等による風車翼の損傷への対応措置として、必要に応じて風車翼を補修又は補強（以下、補修等ともいう）する対応がとられている。
【０００３】
風車翼の補修等に関し、例えば特許文献１には、補修用の繊維マトリクス複合材料の貼付け面側に二重層の支持フィルムが貼付され、上記複合材料の貼付け面と反対側の面にＵＶ保護フィルムが貼付された補修部材が開示されている。この特許文献１では、補修の際、二重層の支持フィルムを除去して貼付け面を翼表面に貼付けた後、ＵＶ保護フィルムを除去してＵＶを照射し、複合材料を硬化させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９４９８９２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、張り付けた後の補修部材の強度を判断することが難しいという問題があった。
【０００６】
上記問題に鑑み、本開示の少なくとも一実施形態は、張り付けた後の補修部材の強度を判断し得る風車翼の補修方法を提供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の補修、補強又は付属部品の取り付け方法は、
少なくとも一層の強化繊維とＵＶ硬化型樹脂とを含む補修部材が満たすべき、風車翼の母材に対する前記補修部材の接着強度の基準を決定するステップと、
前記風車翼における補修対象部位の損傷状況に基づいて、前記補修部材の平面視における寸法、前記補修部材における前記強化繊維の層数、又は、前記強化繊維の繊維延在方向の少なくとも一つを含む施工条件を決定するステップと、
決定された前記施工条件に従って、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置するステップと、
前記補修部材の前記母材に対する接着強度が前記基準を満たすように、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置した状態で前記ＵＶ硬化型樹脂を硬化させて前記補修部材を得るステップと、
を備える。
【０００８】
上記（１）の方法によれば、補修部材が満たすべき、風車翼の母材に対する接着強度の基準が決定され、補修対象部位の損傷状況に基づいて施工条件が決定され、決定された施工条件に従って強化繊維及びＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化型樹脂が補修対象部位上に配置され、当該配置された状態で補修部材の母材に対する接着強度が上記基準を満たすようにＵＶ硬化型樹脂を硬化させることで補修部材が得られる。つまり、風車翼の母材に対する補修部材の接着強度を予め確認して基準を決定し、この基準を満たすようにＵＶ硬化型樹脂を硬化させるから、張り付けた後の補修部材の強度を判断することができる。これにより、必要強度を備えた補修部材を用いて低コストで補修等できるほか、例えば、貼付け後における風車翼の空力特性等への影響を必要最小限に抑えた補修部材で補修等することができる。
【０００９】
（２）いくつかの実施形態では、上記（１）に記載の方法において、
前記硬化させるステップでは、少なくとも一種類のガラス繊維と前記ＵＶ硬化型樹脂とを含むプリプレグ材にＵＶを照射してもよい。
【００１０】
上記（２）の方法によれば、プリプレグ材を用いることにより、現場でガラス強化繊維にＵＶ硬化型樹脂を含浸させる必要がなく、作業期間を大幅に短縮することができる。また、プリプレグ材の構成を、風車翼の母材に応じて予め母材との接着強度の基準を満たすように設定したり選択したりすることができるため、工期の短縮化を図りつつ強度を満たした補修部材を得ることができる。
【００１１】
（３）いくつかの実施形態では、上記（２）に記載の方法において、
前記プリプレグ材は遮光性を有する袋に内包され、
前記施工条件を決定するステップでは、前記補修、補強又は付属品取り付けの対象部位から、前記風車翼の母材における表面の被膜を除去して寸法を計測し、
前記配置するステップでは、計測された前記寸法に基づき、前記袋に収納された前記プリプレグ材を前記袋ごと裁断し、裁断された前記袋を取り除いた後に前記プリプレグ材を前記補修対象部位に密着させてもよい。
【００１２】
上記（３）の方法によれば、補修、補強又は付属品取り付けの対象部位から、風車翼の母材における表面の被膜を除去することで、対象部位の寸法を正確に計測することができる。また、計測された寸法に基づき袋に収納されたプリプレグ材を裁断することで、対象部位に張り付けるプリプレグ材を、母材への接着強度の基準を満たすために必要な寸法に裁断することができる。さらに、遮光性を有する袋ごとプリプレグ材を裁断することで、母材に密着させる直前までプリプレグ材に光が照射されることを防止できるから、風車翼の母材における表面の形状により合致するようにプリプレグ材を密着させることができ、基準を満たす適切な接着強度を確保することができる。
【００１３】
（４）いくつかの実施形態では、上記（２）又は（３）に記載の方法において、
硬化後の前記プリプレグ材の剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認するステップをさらに備えていてもよい。
【００１４】
上記（４）の方法によれば、硬化後における剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認したプリプレグ材を用いて風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付けを行うことができるから、上記接着強度の基準を満たすべく、各ステップにおける判断をより適切に行うことができる。
【００１５】
（５）いくつかの実施形態では、上記（２）〜（４）の何れか一つに記載の方法において、
前記ＵＶ硬化型樹脂は、ビニルエステルまたはポリエステルと、前記ビニルエステルまたはポリエステルに含浸されたＵＶ硬化剤とを含んでいてもよい。
【００１６】
上記（５）の方法によれば、ビニルエステルまたはポリエステルと、これらに含浸されたＵＶ硬化剤とを含むＵＶ硬化型樹脂を含む補修部材を用いて、上記（１）〜（４）の何れか一つで述べた効果を享受することができる。
【００１７】
（６）いくつかの実施形態では、上記（２）〜（５）の何れか一つに記載の方法において、
前記ガラス繊維は、前記繊維延在方向が一方向のＵＤ、又は、各々が異なる方向に延在する少なくとも２層の繊維層を含むＤＢＭのうち少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００１８】
上記（６）の方法によれば、施工条件を決定するステップにおいて風車翼における補修対象部位の損傷状況に基づいて、強化繊維の繊維延在方向が一方向のＵＤ（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）又はＤＢＭ（ｄｏｕｂｌｅ  ｂｉａｓ  ｍａｔ）の少なくとも一方を含むように決定したり、配置するステップにおいて上記施工条件に従って強化繊維及びＵＶ硬化型樹脂を補修対象部位上に配置したりすることができる。また、ＵＤ又はＤＢＭの少なくとも一方を含むガラス繊維とＵＶ硬化型樹脂とで補修部材を形成することで、例えばＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ）材等を含む風車翼の母材に対する補修、補強又は付属部品の取り付けを、母材とより一体化し得る補修部材で実現することができる。
【００１９】
（７）いくつかの実施形態では、上記（２）〜（６）の何れか一つに記載の方法において、
前記配置するステップでは、両面に透明フィルムが貼付された前記プリプレグ材を用い、
前記硬化させるステップでは、前記プリプレグ材のうち前記風車翼の外皮との対向面と反対の面に前記透明フィルムが貼付された状態で前記ＵＶを照射してもよい。
【００２０】
上記（７）の方法によれば、風車翼の外皮に密着させたプリプレグ材の上面を透明フィルムで覆った状態でＵＶを照射できるから、プリプレグ材の乾燥、酸化、型崩れ又は異物の付着等を防止しながら樹脂を硬化させることができる。また、硬化後に透明フィルムを剥がすことで、補修作業中にプリプレグ材を容易に取り扱うことができる。
【００２１】
（８）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（７）の何れか一つに記載の方法において、
前記配置するステップの前に、不飽和ポリエステルおよびスチレンを主成分とし前記ＵＶ硬化型樹脂と結合するプライマを用いて前記母材を下地処理するステップをさらに備えていてもよい。
【００２２】
上記（８）の方法によれば、プライマを用いて母材を下地処理することにより、補修部材と母材との接着性および接着強度を向上させることができる。
【００２３】
（９）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（８）の何れか一つに記載の方法において、
前記硬化させるステップでは、光源と、前記光源の光路上に配置された集光器具又は拡散器具とを含むＵＶ集光型照射装置を用いてもよい。
【００２４】
上記（９）の方法によれば、光源から照射されたＵＶを集光器具で集光したり拡散器具で拡散させたりすることができる。このように、ＵＶ集光型照射装置を用いることで、補修部材に対してより適切にＵＶを照射して硬化させることができる。
【００２５】
（１０）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の方法において、
前記硬化させるステップでは、前記ＵＶ硬化型樹脂に波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上の前記ＵＶを照射してもよい。
【００２６】
上記（１０）の方法によれば、波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上のＵＶによりＵＶ硬化型樹脂を効率的に短時間で硬化させることができる。
【００２７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の方法において、
前記硬化させるステップでは、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一の前記ランプを光源に含む前記ＵＶ集光型照射装置を用いてもよい。
【００２８】
上記（１１）の方法によれば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一のランプを光源に含むＵＶ集光型照射装置により、ＵＶ硬化型樹脂が硬化され、上記何れか一つの実施形態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）〜（９）の何れか一つに記載の方法において、
前記硬化させるステップでは、前記光源としてのＬＥＤから照射される前記ＵＶを集光又は拡散するように構成されたレンズを含む前記ＵＶ集光型照射装置を用いてもよい。
【００３０】
上記（１２）の方法によれば、光源としてのＬＥＤから照射されるＵＶを集光又は拡散するレンズを含むＵＶ集光型照射装置により、ＵＶ硬化型樹脂が硬化され、上記何れか一つの実施形態で述べた効果を享受することができる。
【００３１】
（１３）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（１２）の何れか一つに記載の方法において、
硬化した前記ＵＶ硬化型樹脂の表面のうち前記風車翼の外皮との境界部の段差をサンディングし、少なくともサンディング後の前記表面に表面コーティング剤を塗布するまたは、シート材を貼り付ける手入れステップをさらに備えていてもよい。
【００３２】
上記（１３）の方法によれば、硬化後のＵＶ硬化型樹脂の表面と風車翼の外皮との段差をサンディングで薄くすることができるとともに、当該サンディング後の表面を表面コーティング剤又はシート材により滑らかに仕上げることができる。
【００３３】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）に記載の方法において、
前記手入れステップでは、前記段差が２００μｍ以下になるように平滑化してもよい。
【００３４】
上記（１４）の方法によれば、補修部材と翼外皮との境界部を、段差がより薄くなるように平滑化することができる。
【００３５】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１４）の何れか一つに記載の方法において、
前記配置するステップでは、転圧部材を用いて前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位に密着させてもよい。
【００３６】
上記（１５）の方法によれば、転圧部材を用いることにより、該転圧部材を用いない場合に比べてＵＶ硬化型樹脂を風車翼の補修対象部位により効果的に密着させることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、張り付けた後の補修部材の強度を判断し得る風車翼の補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態における風車を示す概略図である。
【図２】一実施形態に係る風車翼の全体を示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係る風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法を示すフローチャートである。
【図４】一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【図５】一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【図６】一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【図７】一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【図８】一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【図９】他の実施形態に係る風車翼の補修方法を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施形態に係る風車翼の補修方法を示す斜視図である。
【図１１】他の実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、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。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
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、一実施形態における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の全体を示す斜視図であり、図３は、一実施形態に係る風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、本開示の少なくとも幾つかの実施形態における風力発電設備（以下、風車１とする）は、複数（図１に示す例では３枚）の風車翼２及び該風車翼２が取り付けられるハブ３で構成されるロータ４と、ロータ４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５と、ナセル５を水平旋回可能に支持するタワー６と、タワー６が設置されるベース７と、備える。なお、風車翼２は、３枚より多くてもよいし少なくても良い。
【００４１】
図２に示すように、幾つかの実施形態において、風車翼２は、翼根部２Ａから翼先端部２Ｂに亘って長手方向（翼長方向）に延在する翼本体２Ｃを備える。
翼本体２Ｃは、風車１のハブ３に取り付けられる翼根部２Ａと、ハブ３から最も遠くに位置する翼先端部２Ｂと、翼根部２Ａ及び翼先端部２Ｂの間で翼長方向に延在する翼型部２Ｄと、を含む。また、翼本体２Ｃは、翼根部２Ａから翼先端部２Ｂにかけて、前縁８Ａと後縁８Ｂとを有する。そして、翼本体２Ｃの外形は、背面１０（負圧面）と、背面１０に対向する腹面１２（正圧面）とによって形成される。
なお、本明細書において、「翼長方向」とは、翼根部２Ａと翼先端部２Ｂとを結ぶ方向であり、「コード方向（翼コード方向）」とは、翼本体２Ｃの前縁８Ａと後縁８Ｂ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２において断面が概ね円形となる円筒状の部分であり、風車翼２の翼本体２Ｃにおける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。
【００４２】
図３は、一実施形態に係る風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法による処理を示すフローチャートである。図４は、一実施形態に係る風車翼の補修方法を示す側断面図である。
図１〜図４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２の補修、補強又は付属部品の取り付け方法は、少なくとも一層の強化繊維１４とＵＶ硬化型樹脂１５とを含む補修部材１１が満たすべき、風車翼２の母材１７に対する補修部材１１の接着強度の基準を決定するステップ（ステップＳ１０）と、風車翼２における補修対象部位２０の損傷状況に基づいて、補修部材１１の平面視における寸法、補修部材１１における強化繊維１４の層数、又は、強化繊維１４の繊維延在方向の少なくとも一つを含む施工条件を決定するステップ（ステップＳ２０）と、決定された施工条件に従って、強化繊維１４及びＵＶ硬化型樹脂１５を補修対象部位２０上に配置するステップ（ステップＳ３０）と、母材１７に対する補修部材１１の接着強度が上記基準を満たすように、強化繊維１４及びＵＶ硬化型樹脂１５を補修対象部位２０上に配置した状態でＵＶ硬化型樹脂１５を硬化させて補修部材１１を得るステップ（ステップＳ４０）と、を備えている。
接着強度の基準を決定するステップＳ１０では、例えば複数回のピール試験により得られた試験結果における複数の剥離強度の平均値を上記接着強度の基準として採用してもよい。ここで、接着強度の基準は、風車翼２を補修又は補強するために設けられる補修部材１１や、機能改善のために補修部材１１を用いて（又は補修部材１１を加工して）風車翼２に取り付けられる付属品（図示省略）が、一定以上の期間に亘り風車翼２から剥離することなく該風車翼２と一体に機能し得る程度の強度を考慮して任意の値に設定され得る。なお、基準とすべき接着強度は、上記試験において定量的に把握され得る。
施工条件を決定するステップＳ２０では、補修対象部位２０を補修又は補強するために必要とされる、補修部材１１の大きさ（平面視における二次元的な寸法）、形状、厚さ（層数）及び繊維延在方向等が考慮され得る。強化繊維１４の繊維延在方向は、補修対象部位２０における母材１７の繊維延在方向や損傷（例えば亀裂等）の延在方向を考慮し、適切な強度を確保し得るように決定され得る。
配置するステップＳ３０では、例えば、固定具（テープ等を含む）やマスキングテープ等の補助具を適宜用いてもよい。
ＵＶ硬化型樹脂を硬化させるステップＳ４０では、補修部材１１の接着強度が上記基準を満たすようにして、必要な強度、波長及び照射時間を満たすようにしてＵＶを照射する。なお、本開示では、このようにＵＶを照射し、強化繊維１４に含浸したＵＶ硬化型樹脂１５が硬化して得られる生成物がすなわち補修部材１１と称する。
【００４３】
上記方法によれば、補修部材１１が満たすべき、風車翼２の母材１７に対する接着強度の基準が決定され、補修対象部位２０の損傷状況に基づいて施工条件が決定され、決定された施工条件に従って強化繊維１４及びＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化型樹脂１５が補修対象部位２０上に配置され、当該配置された状態で母材１７に対する補修部材１１の接着強度が上記基準を満たすようにＵＶ硬化型樹脂１５を硬化させることで補修部材１１が得られる。つまり、風車翼２の母材１７に対する補修部材１１の接着強度を予め確認して基準を決定し、この基準を満たすようにＵＶ硬化型樹脂１５を硬化させるから、張り付けた後の補修部材１１の強度を判断することができる。これにより、必要強度を備えた補修部材１１を用いて低コストで補修等できるほか、例えば、貼付け後における風車翼２の空力特性等への影響を必要最小限に抑えた補修部材１１で補修等することができる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、上記方法において、硬化させるステップＳ４０では、少なくとも一種類のガラス繊維（例えば、強化繊維１４）とＵＶ硬化型樹脂１５とを含むプリプレグ材３０にＵＶを照射してもよい（例えば、図４参照）。
プリプレグ材３０は、例えば、ガラス繊維や炭素繊維のような補強材料に樹脂等を予め含浸させた素材であり、強化プラスチックの材料として用いられ得る。
【００４５】
上記方法によれば、プリプレグ材３０を用いることにより、現場でガラス強化繊維１４にＵＶ硬化型樹脂１５を含浸させる必要がなく、作業期間を大幅に短縮することができる。また、プリプレグ材３０の構成を、風車翼２の母材１７に応じて予め母材１７との接着強度の基準を満たすように設定したり選択したりすることができるため、工期の短縮化を図りつつ強度を満たした補修部材１１を得ることができる。
【００４６】
幾つかの実施形態では、上記方法において、プリプレグ材３０は遮光性を有する袋３１に内包され、施工条件を決定するステップＳ２０では、補修、補強又は付属品取り付けの対象部位２０から、風車翼２の母材１７における表面１７Ａの被膜を除去して寸法を計測し、配置するステップＳ３０では、計測された寸法に基づき、袋３１に収納されたプリプレグ材３０を袋３１ごと裁断し、裁断された袋３１を取り除いた後にプリプレグ材３０を補修対象部位２０に密着させてもよい（例えば、図５参照）。
【００４７】
上記方法によれば、補修、補強又は付属品取り付けの対象部位２０から、風車翼２の母材１７における表面１７Ａの被膜を除去することで、対象部位２０の寸法を正確に計測することができる。また、計測された寸法に基づき袋に収納されたプリプレグ材３０を裁断することで、対象部位２０に張り付けるプリプレグ材３０を、母材１７への接着強度の基準を満たすために必要な寸法に裁断することができる。さらに、遮光性を有する袋３１ごとプリプレグ材３０を裁断することで、母材１７に密着させる直前までプリプレグ材３０に光が照射されることを防止できるから、風車翼２の母材１７における表面の形状により合致するようにプリプレグ材３０を密着させることができ、基準を満たす適切な接着強度を確保することができる。
【００４８】
幾つかの実施形態では、上記何れかの方法において、硬化後のプリプレグ材３０の剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認するステップ（ステップＳ１）をさらに備えていてもよい（例えば、図９参照）。
上記剥離強度は、例えば複数回のピール試験の平均値であってもよい。
【００４９】
上記方法によれば、硬化後における剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認したプリプレグ材３０を用いて風車翼２の補修、補強又は付属部品の取り付けを行うことができるから、上記接着強度の基準を満たすべく、各ステップにおける判断をより適切に行うことができる。
【００５０】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、ＵＶ硬化型樹脂１５は、ビニルエステル又はポリエステルと、該ビニルエステル又はポリエステルに含浸されたＵＶ硬化剤１５Ａとを含んでいてもよい（例えば、図６参照）。
【００５１】
上記方法によれば、ビニルエステルまたはポリエステルと、これらに含浸されたＵＶ硬化剤１５Ａとを含むＵＶ硬化型樹脂１５を含む補修部材１１を用いて、上記何れかの実施形態で述べた効果を享受することができる。
【００５２】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、ガラス繊維１４は、繊維延在方向が一方向のＵＤ、又は、各々が異なる方向に延在する少なくとも２層の繊維層を含むＤＢＭのうち少なくとも一方を含んでいてもよい（例えば、図７参照）。
【００５３】
上記方法によれば、施工条件を決定するステップＳ２０において風車翼２における補修対象部位２０の損傷状況に基づいて、強化繊維１４の繊維延在方向が一方向のＵＤ（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）又はＤＢＭ（ｄｏｕｂｌｅ  ｂｉａｓ  ｍａｔ）の少なくとも一方を含むように決定したり、配置するステップＳ３０において上記施工条件に従って強化繊維１４及びＵＶ硬化型樹脂１５を補修対象部位２０上に配置したりすることができる。また、ＵＤ又はＤＢＭの少なくとも一方を含むガラス繊維１４とＵＶ硬化型樹脂１５とで補修部材１１を形成することで、例えばＦＲＰ（ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ）材等を含む風車翼２の母材１７に対する補修、補強又は付属部品の取り付けを、母材１７とより一体化し得る補修部材１１で実現することができる。
【００５４】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、配置するステップＳ３０では、両面に透明フィルム３２が貼付されたプリプレグ材３０を用い（例えば、図８（ａ）参照）、硬化させるステップＳ４０では、プリプレグ材３０のうち風車翼２の外皮（表面１７Ａ）との対向面と反対の面に透明フィルム３２が貼付された状態でＵＶを照射してもよい（例えば、図８（ｂ）参照）。
【００５５】
上記方法によれば、風車翼２の外皮（表面１７Ａ）に密着させたプリプレグ材３０の上面を透明フィルム３２で覆った状態でＵＶを照射できるから、プリプレグ材３０の乾燥、酸化、型崩れ又は異物の付着等を防止しながら樹脂を硬化させることができる。また、硬化後に透明フィルム３２を剥がすことで、補修作業中にプリプレグ材３０を容易に取り扱うことができる。
【００５６】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、配置するステップＳ３０の前に、不飽和ポリエステルおよびスチレンを主成分としＵＶ硬化型樹脂１５と結合するプライマ３４を用いて母材１７を下地処理するステップ（ステップＳ２２）をさらに備えていてもよい（例えば、図９及び図１０参照）。
【００５７】
上記方法によれば、プライマ３４を用いて母材１７を下地処理することにより、補修部材１１と母材１７との接着性乃至接着強度を向上させることができる。
【００５８】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、硬化させるステップ（ステップＳ４０）では、光源４１と、該光源４１の光路上に配置された集光器具（又は拡散器具）４２とを含むＵＶ集光型照射装置４０を用いてもよい。
【００５９】
上記方法によれば、光源４１から照射されたＵＶを集光器具４２で集光したり拡散器具で拡散させたりすることができる。このように、ＵＶ集光型照射装置４０を用いることで、補修部材１１に対してより適切にＵＶを照射して硬化させることができる。
【００６０】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、硬化させるステップＳ４０では、ＵＶ硬化型樹脂１５に波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上のＵＶを照射してもよい。
【００６１】
上記方法によれば、波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上のＵＶによりＵＶ硬化型樹脂１５を効率的に短時間で硬化させることができる。
【００６２】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、硬化させるステップＳ４０では、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一のランプを光源４１に含むＵＶ集光型照射装置４０を用いてもよい。
【００６３】
上記方法によれば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一のランプを光源に含むＵＶ集光型照射装置４０により、ＵＶ硬化型樹脂１５が硬化され、上記何れか一つの実施形態で述べた効果を享受することができる。
【００６４】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、硬化させるステップＳ４０では、光源４１としてのＬＥＤから照射されるＵＶを集光又は拡散するように構成されたレンズ４４を含むＵＶ集光型照射装置４０を用いてもよい。
【００６５】
上記方法によれば、光源４１としてのＬＥＤから照射されるＵＶを集光又は拡散するレンズ４４を含むＵＶ集光型照射装置４０により、ＵＶ硬化型樹脂１５が硬化され、上記何れか一つの実施形態で述べた効果を享受することができる。
【００６６】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、硬化したＵＶ硬化型樹脂１５の表面のうち風車翼２の外皮（表面１７Ａ）との境界部２８の段差２８Ａをサンディングし、少なくともサンディング後の表面１７Ａに表面コーティング剤５１を塗布するまたは、シート材５２を貼り付ける手入れステップ（ステップＳ５０）をさらに備えていてもよい（例えば、図９参照）。
【００６７】
上記方法によれば、硬化後のＵＶ硬化型樹脂１５の表面１７Ａと風車翼２の外皮（表面１７Ａ）との段差２８Ａをサンディングで薄くすることができるとともに、当該サンディング後の表面１７Ａを表面コーティング剤５１又はシート材５２により滑らかに仕上げることができる。
【００６８】
幾つかの実施形態では、上記方法において、手入れステップＳ５０では、上記段差２８Ａが２００μｍ以下になるように平滑化してもよい（例えば、図１１参照）。
【００６９】
上記方法によれば、補修部材１１と翼外皮（表面１７Ａ）との境界部２８を、段差２８Ａがより薄くなるように平滑化することができる。
【００７０】
幾つかの実施形態では、上記何れかの実施形態に記載の方法において、配置するステップＳ３０では、転圧部材３６を用いてＵＶ硬化型樹脂１５を前記補修対象部位２０に密着させてもよい（例えば、図１０参照）。
【００７１】
上記方法によれば、転圧部材３６を用いることにより、該転圧部材３６を用いない場合に比べてＵＶ硬化型樹脂１５を風車翼２の補修対象部位２０により効果的に密着させることができる。
【００７２】
以上述べた方法によれば、張り付けた後の補修部材１１の強度を判断し得る風車翼２の補修方法を提供することができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、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形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００７４】
１  風車（風力発電設備）
２  風車翼
３  ハブ
４  ロータ
５  ナセル
６  タワー
７  ベース
８Ａ  前縁
８Ｂ  後縁
９  損傷部
１０  背面（負圧面）
１１  補修部材
１２  腹面（正圧面）
１４  ガラス繊維（強化繊維／ＵＤ／ＤＢＭ）
１５  ＵＶ硬化型樹脂
１５Ａ  ＵＶ硬化剤
１７  母材
１７Ａ  表面
２０  補修対象部位
２８  境界部
２８Ａ  段差
３０  プリプレグ材
３１  袋
３２  透明フィルム
３４  プライマ
３６  転圧部材（ローラ）
４０  ＵＶ集光型照射装置
４１  光源
４２  集光器具／拡散器具
４４  レンズ
５１  表面コーティング剤
５２  シート材
【図１】
2019173679.tif 000003
【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】
2019173679.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月8日(2019.8.8)
【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】
少なくとも一層の強化繊維とＵＶ硬化型樹脂とを含む補修部材が満たすべき、風車翼の母材に対する前記補修部材の接着強度の基準を決定するステップと、
前記風車翼における補修対象部位の損傷状況に基づいて、前記補修部材の平面視における寸法、前記補修部材における前記強化繊維の層数、又は、前記強化繊維の繊維延在方向の少なくとも一つを含む施工条件を決定するステップと、
決定された前記施工条件に従って、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置するステップと、
前記補修部材の前記母材に対する接着強度が前記基準を満たすように、前記強化繊維及び前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位上に配置した状態で前記ＵＶ硬化型樹脂を硬化させて前記補修部材を得るステップと、
を備える風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法であって、
前記施工条件を決定するステップでは、前記補修、補強又は付属品取り付けの対象部位から、前記風車翼の母材における表面の被膜を除去して寸法を計測し、
前記配置するステップでは、
計測された前記寸法に基づき、少なくとも一種類のガラス繊維と前記ＵＶ硬化型樹脂とを含む樹脂組成物の表面に透明フィルムが貼付されたプリプレグ材を、遮光性を有する袋に前記プリプレグ材が内包された状態で前記袋ごと前記接着強度の前記基準を満たす大きさに裁断し、
裁断された前記袋を取り除いた後に、裁断された前記プリプレグ材を前記補修対象部位に密着させ、
前記硬化させるステップでは、前記プリプレグ材のうち前記風車翼の外皮との対向面と反対の面に前記透明フィルムが貼付された状態で、前記透明フィルム越しに前記プリプレグ材に対してＵＶを照射する
風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項２】
硬化後の前記プリプレグ材の剥離強度が３ＭＰａ以上であることを確認するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項３】
前記ＵＶ硬化型樹脂は、ビニルエステルまたはポリエステルと、前記ビニルエステルまたはポリエステルに含浸されたＵＶ硬化剤とを含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項４】
前記ガラス繊維は、前記繊維延在方向が一方向のＵＤ、又は、各々が異なる方向に延在する少なくとも２層の繊維層を含むＤＢＭのうち少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項５】
前記配置するステップの前に、不飽和ポリエステルおよびスチレンを主成分とし前記ＵＶ硬化型樹脂と結合するプライマを用いて前記母材を下地処理するステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項６】
前記硬化させるステップでは、光源と、前記光源の光路上に配置された集光器具又は拡散器具とを含むＵＶ照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項７】
前記硬化させるステップでは、前記ＵＶ硬化型樹脂に波長が略３８０ｎｍ、光強度が１５０ｗ／ｃｍ２以上の前記ＵＶを照射する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項８】
前記硬化させるステップでは、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、Ｂｌａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂｌｕｅランプ、ケミカルランプ、蛍光管型紫外線ランプ及びエキシマランプのうち何れか一のランプを光源に含むＵＶ照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項９】
前記硬化させるステップでは、前記光源としてのＬＥＤから照射される前記ＵＶを集光又は拡散するように構成されたレンズを含む前記ＵＶ照射装置を用いる
ことを特徴とする請求項６に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１０】
硬化した前記ＵＶ硬化型樹脂の表面のうち前記風車翼の外皮との境界部の段差をサンディングし、少なくともサンディング後の前記表面に表面コーティング剤を塗布するまたは、シート材を貼り付ける手入れステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。
【請求項１１】
前記手入れステップでは、前記段差が２００μｍ以下になるように平滑化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の風車翼の補修、補強又は部品の取り付け方法。
【請求項１２】
前記配置するステップでは、転圧部材を用いて前記ＵＶ硬化型樹脂を前記補修対象部位に密着させる
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の風車翼の補修、補強又は付属部品の取り付け方法。