(57)【要約】  【課題】  落雷によるブレードへの影響を最小限に抑えた、信頼性の高い風力発電装置を提供する。  【解決手段】  地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する受雷部と、前記ブレードの後縁側表面に設けられ、前記受雷部と電気的に接続された金属箔と、を備えることを特徴とする風力発電装置。【選択図】  図１
2015132245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、
前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、
前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、
前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する受雷部と、
前記ブレードの後縁側表面に設けられ、前記受雷部と電気的に接続された金属箔と、を備えることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記金属箔は、前記ブレードの後縁に沿って、前記受雷部から前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記ブレードの後縁近傍に設けられ、前記ブレード内の導電材を介して前記受雷部と電気的に接続された中間受雷部と、を備え、
前記金属箔は、前記ブレードの表面において、前記受雷部と前記中間受雷部を繋ぐように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記ブレードの後縁近傍に設けられ、前記ブレード内の導電材を介して前記受雷部と電気的に接続された中間受雷部と、を備え、
前記金属箔は、前記ブレードの後縁と前記中間受雷部を繋ぐように設けられ、
前記ブレードの表面において、前記金属箔の前記ブレードの後縁側端部と前記受雷部が離間して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記金属箔は、導電性接着材を介して前記ブレード表面に接着された金属テープであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記金属箔は、アルミニウムまたはステンレス鋼により形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の風力発電装置。
【請求項７】
地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、
前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、
前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、
前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する第一の受雷部と、
前記ブレードの後縁側表面に設けられ、前記第一の受雷部と電気的に接続された第二の受雷部と、を備えることを特徴とする風力発電装置。
【請求項８】
前記第二の受雷部は、前記ブレードの後縁に沿って、前記第一の受雷部から前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の風力発電装置。
【請求項９】
前記ブレードの後縁近傍に設けられ、前記ブレード内の導電材を介して前記第一の受雷部と電気的に接続された中間受雷部と、を備え、
前記第二の受雷部は、前記ブレードの表面において、前記中間受雷部と繋ぐように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の風力発電装置。
【請求項１０】
前記第一の受雷部および前記第二の受雷部は一体化して形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の風力発電装置。
【請求項１１】
前記第一の受雷部および前記第二の受雷部は、アルミニウムまたはステンレス鋼により形成されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の風力発電装置。
【請求項１２】
地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、
前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、
前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、
前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する受雷部と、を備え、
前記受雷部は、前記ブレードの後縁側表面において、前記ブレードの後縁に沿って、前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられ、かつ、前記ブレードの前縁側表面において、前記ブレードの前縁に沿って、前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられ、
前記ブレードの後縁側表面における前記受雷部の端部は、前記ブレードの前縁側表面における前記受雷部の端部よりも前記ハブ方向に長く設けられていることを特徴とする風力発電装置。
【請求項１３】
前記受雷部は、アルミニウムまたはステンレス鋼により形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
安定したエネルギー資源の確保や地球温暖化防止といった観点から、風力発電の導入が進む一方で、技術面では、設計管理上の問題、トラブルへの対応やメンテナンス対応の問題、また、各々の地域における特異な気象条件に起因する諸問題により、設置場所によっては計画された発電量が得られないという問題が顕在化している。なかでも、風力発電施設の落雷による故障や事故は、発生頻度の最も高い要因としてあげられ、ブレードの損傷など、多くの被害事例が報告されている。
【０００３】
落雷は、直撃雷と誘導雷に区分され、直撃雷はブレード、ナセルなどの破損や電子部品などの焼損を引き起こし、損傷部が飛散して家屋の窓を壊した事例もある。誘導雷は、主としてサージ電流による電子部品等の焼損を引き起こし、火災の原因となる。落雷による被害は、ブレードや制御装置の故障が多く、特にブレードの故障の大半が落雷によるものであり、ブレードに対する落雷対策が重要な課題となっている。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特開２００８−１１５７８３号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、非導電性板材で翼形状に構成された風車用ブレードであって、導電性材料からなり、前記非導電性板材の外表面に露出し、ブレード前後方向に沿って長く形成された受雷部と、一端が前記受雷部に電気的に接続し、ブレード内で根部方向に延設された導線とを備えた風車用ブレードが開示されている。
【０００５】
上記風車用ブレードによれば、導電性材料からなる受雷部はブレード外板から露出しているため、受雷しやすく、ブレード前後方向に沿って（好ましくは外表面を一周して）長く形成されているので、本受雷部より先端側に落雷しブレード表面を流れる沿面電流を本受雷部により捉えることにより逃しにくい。本受雷部で捉えた雷電流はブレード内に設置された導線により根部方向に導出され、ハブ及びタワーの金属部分又は地面まで延設した導線を通して地面に放出することができ、従って、雷を捉え避雷する信頼性の高いブレードが構成されるという効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１１５７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、風力発電装置においては、風力発電装置のなかで最も高い位置に来ることになる風車の翼すなわちブレードに雷が落ちる可能性が高く、風力発電装置の信頼性向上にはブレードに対する落雷対策が大きな課題となっている。また、近年では、ブレードの軽量化と強度を両立するため、一般的にＧＦＲＰ（Ｇｌａｓｓ−Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ−Ｐｌａｓｔｉｃｓ）と呼ばれるガラス繊維強化プラスチックがブレードの材料として用いられている。ＧＦＲＰは絶縁物であり、ブレードが落雷を受けた場合、落雷をアースに受け流すためには、別途の導電体をブレードに設ける必要がある。
【０００８】
図７Ａに一般的な風力発電装置の全体概要を示す。一般的な風力発電装置は発電機の支柱となるタワー４の上に発電機を内蔵したナセル２が設けられており、ナセル３の一端にはハブ２および複数の翼すなわち複数のブレード１からなるロータが設けられる。図７Ａに示すようにブレード１は、雷からの保護の為の受雷部すなわちレセプタ５を先端部分に備えている。
【０００９】
図７Ｂに落雷を受けた後のブレード１の先端部近傍の様子を示す。ブレード１の先端部近傍に備えられたレセプタ５はブレード１内に設けられた導電材１０を介してアースに接続されている。本願発明者が落雷を受けた風車の事例を検討したところ、図７Ｂに示すように、ブレード１において、レセプタ５は落雷を受けた後でもダメージを受けていないのに対し、ブレード１の回転方向の後ろ側つまりレセプタ５よりもブレード１の後縁側に割れやひび等のダメージ部１１が多く生じることが分かった。図８Ａから図８Ｄに、図７Ｂにおけるダメージ部１１の生じるメカニズムを示す。図８Ａのように、落雷の開始時においては、風力発電装置の最も高い位置となるブレードａ１ａに落雷しやすい。ブレード１は風力発電装置の運転時には風を受けて回転しており、ブレード１の先端ほど速度が速く、その速度は７０ｍ／ｓｅｃ以上にもなる場合がある。従って、ブレードａ１ａに落雷した雷は、図８ｂに示すように、ブレードａ１ａの回転方向とは逆側つまりブレードａ１ａの後縁側に雷電流が引きずられる現象が発生する。この現象は、落雷の継続時間や電力値にもよるが、図８Ｃに示すように、ブレード１の回転により、ブレードｂ１ｂが最も高い位置に来て、ブレードｂ１ｂに落雷が遷移するまで続くような場合もあると推測される。
【００１０】
上記のようなメカニズムにより、図８Ｄに示すように、先端付近にレセプタ５を設けたブレード１の回転方向の後ろ側すなわち後縁側に雷電流が引きずられて、ブレード１にダメージ部１１を発生させていると考えられる。ここで、ブレード１におけるレセプタ５の面積を大きくすることも可能であるが、必要以上にレセプタ５を大きくすると、ブレード１の重量が増加し、ブレード１の耐久性等に影響が生じる。つまり、図８Ｄにおけるダメージ部１１の発生を防止するためにレセプタ５を大きくすると、ブレード１の先端重量が増し、その重力成分や慣性力成分がブレード荷重の増大を引き起こしてしまう。
【００１１】
特許文献１の風車用ブレードでは、上記のようなブレードの先端部に設けた受雷部よりも後縁側に対する落雷の影響を軽減するには不十分である。また、ブレードの前後方向に沿って（好ましくは外表面を一周して）長く形成されるため、必要以上にブレードの重量が増加してしまうデメリットがある。
【００１２】
本発明の目的は、風力発電装置において、落雷によるブレードへの影響を最小限に抑え、信頼性の高い風力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する受雷部と、前記ブレードの後縁側表面に設けられ、前記受雷部と電気的に接続された金属箔と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、
前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する第一の受雷部と、前記ブレードの後縁側表面に設けられ、前記第一の受雷部と電気的に接続された第二の受雷部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、地上または洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、前記タワー上に設けられ、前記発電機を内蔵するナセルと、前記ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブおよびブレードからなるロータと、を有する風力発電装置であって、前記ブレードの先端部近傍に設けられ、落雷時に落雷を受容する受雷部と、を備え、前記受雷部は、前記ブレードの後縁側表面において、前記ブレードの後縁に沿って、前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられ、かつ、前記ブレードの前縁側表面において、前記ブレードの前縁に沿って、前記ブレードの前記ハブ方向に延在するように設けられ、前記ブレードの後縁側表面における前記受雷部の端部は、前記ブレードの前縁側表面における前記受雷部の端部よりも前記ハブ方向に長く設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、風力発電装置において、落雷によるブレードへの影響を最小限に抑え、信頼性の高い風力発電装置を実現することができる。
【００１７】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係るブレードの一部断面を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るブレードの先端部近傍を示す図である。
【図７Ａ】代表的な風力発電装置の全体概要を示す図である。
【図７Ｂ】代表的な風力発電装置における落雷時のブレードの先端部近傍を示す図である。
【図８Ａ】代表的な風力発電装置における落雷時の様子を示す図である。
【図８Ｂ】代表的な風力発電装置における落雷時の様子を示す図である。
【図８Ｃ】代表的な風力発電装置における落雷時の様子を示す図である。
【図８Ｄ】代表的な風力発電装置における落雷時のブレードの先端部近傍を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１に本発明の一実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。実施例１における風力発電装置の全体構成については、上記の図７Ａで説明した代表的な風力発電装置と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。実施例１における風力発電装置のブレード１は、ＧＦＲＰと呼ばれるガラス繊維強化プラスチックなどの絶縁材料により形成されている。ブレード１の先端部近傍には、落雷時に落雷を受容する受雷部すなわちレセプタ５が設けられている。
【００２１】
レセプタ５は、腐食に強く導電率が高い、アルミニウム（Ａｌ）材やステンレス鋼（ＳＵＳ）材などの導電材料から形成されている。また、ブレード１の表面において、レセプタ５が設けられている位置よりもブレード１の回転方向の後ろ側すなわちブレード１の後縁１４側の表面には、導電材８がレセプタ５と電気的に接続するように設けられている。また、導電材８は、ブレード１の後縁に沿って、レセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられている。導電材８は、ブレード１の重量を必要以上に増やさないよう、アルミニウム（Ａｌ）箔や薄く加工したステンレス鋼（ＳＵＳ）材などの金属箔を用いるのが望ましい。導電材８として、例えば、裏面に導電性の接着材を塗布した金属箔などからなる金属テープを用いることにより、ブレード１の重量を必要以上に増やすことなく、容易な施工で、効果的にブレード１の後縁側表面の落雷対策を行うことができる。図１に波線を用いて示すようにブレード１の内部には、ブレード１の骨格となる構造材６が配置され、レセプタ５に落雷した雷電流をアースに逃がすための導電材となるケーブル７が設けられている。ここで構造材６は２列に図示されているが、列数は任意であり、また先端部においては存在しない場合もある。
【００２２】
ここで、ブレード１の後縁１４に沿って、レセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられる導電材８の長さは、風力発電装置の規模やブレード形状（翼形状）にもよるが、３０ｃｍから１００ｃｍ程度の長さで設けることにより、より効果的にブレード１の後縁１４側に対する落雷を受容することができる。
【００２３】
以上説明したように、実施例１の風力発電装置によれば、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、容易な施工で、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【実施例２】
【００２４】
図２に本発明の他の実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。実施例２における風力発電装置の全体構成については、実施例１で説明した部分と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。
【００２５】
実施例２における風力発電装置のブレード１は、図２の波線で示したブレード１の内部において、実施例１と同様にブレード１の骨格となる構造材６が配置され、レセプタ５に落雷した雷電流をアースに逃がすための導電材となるケーブル７が設けられている。実施例２では、ブレード１の先端部に設けられたレセプタ５の他に、ブレード１の先端部から離間した位置にレセプタ５とは別個に設けられた別の受雷部となる中間受雷部すなわち中間レセプタ９を備えている。
【００２６】
中間レセプタ９はブレード１の内部において、導電材を介してケーブル７に接続される。レセプタ５からブレード１の後縁１４側表面に沿って、ブレード１のハブ２方向へ延在するように導電材８が設けられている点では、実施例１と同様だが、実施例２では、導電材８はブレード１の表面において、レセプタ５と中間レセプタ９とを繋ぐように設けられている点で実施例１と異なっている。つまり、レセプタ５と中間レセプタ９は、ブレード１の内部でケーブル７を介して電気的に接続されているのに加え、ブレード１の表面において、導電材８により電気的に接続されている。実施例２のように、２つのレセプタ間すなわちレセプタ５と中間レセプタ９とを繋ぐようにブレード１の後縁１４側表面にアルミニウム（Ａｌ）箔や薄く加工したステンレス鋼（ＳＵＳ）材などの金属箔あるいは金属テープすなわち導電材８を張り付けることにより、より確実に導電経路を確保することができる。
【００２７】
ここで、実施例１と同様に、ブレード１の後縁１４に沿って、レセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられる導電材８の長さは、風力発電装置の規模やブレード形状（翼形状）にもよるが、３０ｃｍから１００ｃｍ程度の長さで設けることにより、より効果的にブレード１の後縁１４側に対する落雷を受容することができる。
【００２８】
実施例２の風力発電装置によれば、実施例１と同様に、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、容易な施工で、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【実施例３】
【００２９】
図３に本発明の別の実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。実施例３における風力発電装置の全体構成については、実施例１あるいは実施例２で説明した部分と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。
【００３０】
実施例３における風力発電装置のブレード１は、図３の波線で示したブレード１の内部においては、実施例１と同様にブレード１の骨格となる構造材６が配置され、レセプタ５に落雷した雷電流をアースに逃がすための導電材となるケーブル７が設けられている点で実施例１および実施例２と同様である。また、ブレード１の先端部に設けられたレセプタ５の他に、ブレード１の先端部から離間した位置にレセプタ５とは別個に設けられた別の受雷部となる中間受雷部すなわち中間レセプタ９を備えている点においても、実施例２と同様の構成となっている。
【００３１】
ここで、実施例２では、導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープが、ブレード１の表面において、レセプタ５と中間レセプタ９を繋ぐように設けられているのに対し、実施例３では、導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープはブレード１の後縁にその端部を有し、レセプタ５と離間して形成されている。実施例３では、ブレード１のレセプタ５よりも後縁側において、導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープとレセプタ５の間に、導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープ形成されていない領域が存在するが、ブレード１の回転移動に伴いブレード１の後縁側に流れる落雷はブレード１の後縁に端部を有する導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープおよび中間レセプタ９を介して、アースに接続される。これにより、ブレード１の重量を必要以上に増やすことなく、実施例２と同様に、より確実に導電経路を確保することができる。
【００３２】
導電材８すなわち金属箔あるいは金属テープは、アルミニウム（Ａｌ）箔や薄く加工したステンレス鋼（ＳＵＳ）材など、腐食に強く導電率が高い材料により形成するのが好適である。
【００３３】
実施例３の風力発電装置によれば、実施例１あるいは実施例２と同様に、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、容易な施工で、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【実施例４】
【００３４】
図４Ａおよび図４Ｂに本発明の別の実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。図４Ｂは図４ＡにおけるＡ−Ａ’断面を示している。実施例４における風力発電装置の全体構成については、上記の実施例１乃至実施例３で説明した部分と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。
【００３５】
実施例４における風力発電装置のブレード１は、図４Ａに示すようにブレード１の先端部近傍に第一の受雷部であるレセプタ５が設けられている。また、ブレード１の回転方向においてレセプタ５よりも後ろ側すなわちブレード１の後縁側表面には、第一の受雷部となるレセプタ５と電気的に接続された第二の受雷部である導電材８がブレード１の後縁に沿って、第一の受雷部であるレセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられている。
【００３６】
また、図４Ａに波線で示すように、ブレード１の内部には導電材１０が設けられており、レセプタ５は導電材１０と電気的に接続され、落雷時に受容した落雷を導電材１０を介して、アースに放電する。なお、図４Ａには明示されていないが、図１乃至図４における構造材６のようなブレード１の骨格材を導電材１０とは別個に設けても良い。実施例４では、第一の受雷部であるレセプタ５と第二の受雷部である導電材８が一体化した形で形成されている。つまり、レセプタ５の後縁側をブレード１の後縁に沿って伸ばしたような形に形成されている。
【００３７】
また、図４Ｂに示すように、図４のＡ−Ａ’断面においては、第二の受雷部である導電材８がブレード１の後縁側において、ブレード１に嵌合されるように形成されている。本実施例のように、ブレード１の先端部近傍に第一の受雷部となるレセプタ５およびブレード１の後縁側に第二の受雷部となる導電材８を設けることで、単にレセプタ５をブレード１の先端部で拡大して設けた場合と比較して、より軽量化して設けることができる。
【００３８】
レセプタ５および導電材８の材質としては、例えば、腐食に強く、導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）材やステンレス鋼（ＳＵＳ）材を用いるのが好適である。
【００３９】
ここで、実施例１と同様に、ブレード１の後縁１４に沿って、レセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられる導電材８の長さは、風力発電装置の規模やブレード形状（翼形状）にもよるが、３０ｃｍから１００ｃｍ程度の長さで設けることにより、より効果的にブレード１の後縁１４側に対する落雷を受容することができる。
【００４０】
実施例４の風力発電装置によれば、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【実施例５】
【００４１】
図５に本発明の別の実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。実施例５における風力発電装置の全体構成については、上記の実施例１乃至実施例４で説明した部分と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。
【００４２】
実施例５おける風力発電装置のブレード１は、実施例４において、第二の受雷部となる導電材８のハブ２側の端部が中間レセプタ９を介して、導電材１０と電気的に接続されている点において異なる。また、ブレード１の後縁側に延在してもうけられた第二の受雷部となる導電材８に沿うように、導電材８と電気的に接続された導電材１０がブレード１の内部に形成されている点も実施例４と異なっている。つまり、第二の受雷部となる導電材８は、ブレード１の表面において、レセプタ５から離間して設けられている中間セレプタ９とレセプタ５を繋ぐように設けられている。実施例５のように、第一の受雷部であるレセプタ５および第二の受雷部である導電材８を設け、さらに第二の受雷部である導電材８のハブ２方向端部を中間レセプタ９を介してアースに接続することにより、落雷した際に第二の受雷部である導電材８のハブ２側の端部と導電材１０とがショートするのを抑制することができ、ショートによるブレード１の割れやひび等のダメージを防止することができる。また、このような構造とすることで、一体化して形成された第一の受雷部および第二の受雷部すなわちレセプタ５と導電材８と、ブレード１との間の接合の補強効果も期待できる。
【００４３】
実施例５におけるレセプタ５および導電材８の材質としては、実施例４と同様に、腐食に強く、導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）材やステンレス鋼（ＳＵＳ）材を用いるのが好適である。
【００４４】
ここで、実施例１と同様に、ブレード１の後縁１４に沿って、レセプタ５からブレード１のハブ２方向に延在するように設けられる導電材８の長さは、風力発電装置の規模やブレード形状（翼形状）にもよるが、３０ｃｍから１００ｃｍ程度の長さで設けることにより、より効果的にブレード１の後縁１４側に対する落雷を受容することができる。
【００４５】
実施例５の風力発電装置によれば、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【実施例６】
【００４６】
図６に本発明の別の実施例である風力発電装置におけるブレードの先端部近傍を示す。実施例６における風力発電装置の全体構成については、上記の実施例１乃至実施例５で説明した部分と共通する部分について、その詳細な説明を省略して説明する。
【００４７】
実施例６おける風力発電装置のブレード１は、先端部近傍にレセプタ５が設けられている。レセプタ５は、ブレード１の後縁１４側表面において、ブレード１の後縁１４に沿って、ブレード１のハブ２方向に延在するように設けられ、かつ、ブレード１の前縁１３側表面において、ブレード１の前縁１３に沿って、ブレード１のハブ２方向に延在するように設けられ、ブレード１の後縁１４側表面における受雷部すなわちレセプタ５の端部は、ブレード１の前縁１３側表面における受雷部すなわちレセプタ５の端部よりもハブ２方向に長く設けられている。実施例６のようなレセプタ５の形状を採用することで、単にレセプタ５をブレード１の先端部で拡大して設けた場合と比較して、より軽量化して設けることができる。
【００４８】
実施例６におけるレセプタ５および導電材８の材質としては、実施例４と同様に、腐食に強く、導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）材やステンレス鋼（ＳＵＳ）材を用いるのが好適である。
【００４９】
ここで、ブレード１の後縁１４側表面において、ブレード１の後縁１４に沿って、ブレード１のハブ２方向に延在するように設けられるレセプタ５の長さは、風力発電装置の規模やブレード形状（翼形状）にもよるが、３０ｃｍから１００ｃｍ程度の長さで設けることにより、より効果的にブレード１の後縁１４側に対する落雷を受容することができる。
【００５０】
実施例６の風力発電装置によれば、必要以上にブレードの重量を増やすことなく、落雷時の落雷をより効果的に受容し、落雷つまり雷電流をアースへ放電することができ、ブレード１に対するダメージを最小限に抑えることができる。これにより、落雷による故障や事故が少なく、信頼性の高い風力発電装置を実現することが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…ブレード、２…ハブ、３…ナセル、４…タワー、５…レセプタ、６…構造材、７…ケーブル、８，１０…導電材、９…中間レセプタ、１１…ダメージ部、１２…落雷、１３…前縁、１４…後縁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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