(57)【要約】  基礎（１８）と、当該基礎（１８）上に位置付けられたタワー（２）とを有する風力タービンが提示されている。タワー（２）は、複数のモジュールを備え、それらのモジュールのそれぞれは、モジュールの外縁部を画定する個別の補強構造体（２８）と、風力タービン設備とを有し、また、複数のモジュールは、タワー（２）内にほぼ垂直方向に積み重ねられて直立している。モジュールは、直接的及び／又は補強構造体（２８）を介して間接的に、基礎（１８）に連結される。風力タービン設置現場で風力タービン（１）を組み立てる方法、及び複数の風力タービンモジュールを取り扱う方法、並びにそれらの使用も開示されている。
2008520861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎（１８）と、
該基礎（１８）上に位置付けられたタワー（２）と
を備える風力タービン（１）であって、
前記タワー（２）は、複数のモジュールを備え、該複数のモジュールのそれぞれは、該モジュールの外縁部をほぼ画定する個別の補強構造体（２８）と、風力タービン設備とを有し、また、前記複数のモジュールは、前記タワー（２）内にほぼ垂直方向に積み重ねられて直立しており、直接的及び／又は前記補強構造体（２８）を介して間接的に、前記基礎（１８）に連結されることを特徴とする風力タービン。
【請求項２】
前記複数のモジュールの少なくとも２つは、実質的に異なった風力タービン設備を有することを特徴とする請求項１に記載の風力タービン。
【請求項３】
前記風力タービン設備は、たとえば風力タービン製造工場で、前記複数のモジュール内に事前装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の風力タービン。
【請求項４】
前記補強構造体（２８）は、直方体の形を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項５】
前記直方体の形の前記補強構造体（２８）は、それぞれ前記外縁部を構成する４つのレールを有する上部及び底部を備え、該上部及び該底部は、該上部及び該底部の４隅のそれぞれに配置されたほぼ垂直の隅柱によって分離されることを特徴とする請求項４に記載の風力タービン。
【請求項６】
前記上部及び前記底部の前記レール並びに前記隅柱は、鉄骨及び／又は鋼管で形成されることを特徴とする請求項５に記載の風力タービン。
【請求項７】
前記複数のモジュールは、たとえば鋼で形成されたＩＳＯ規格コンテナであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項８】
前記複数のモジュールの前記設備は、前記モジュールの内部に閉じ込められていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項９】
前記複数のモジュールの少なくとも２つにおいて、前記少なくとも２つのモジュールの前記設備は、機械的及び／又は電気的に接続されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項１０】
前記複数のモジュールの１つは、前記１つのモジュールの床が、前記風力タービンタワー（２）のドア（８）の底部とほぼ同一高さであるように位置付けられることを特徴とする請求項１ない９のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項１１】
前記複数のモジュールの少なくとも１つは、ケーブル巻き取り手段（２６）を備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項１２】
前記複数のモジュールの１つ又は複数は、前記風力タービンタワー（２）の疲労限界をさほど低下させないやり方で前記風力タービンタワー（２）に連結された１つ又は複数の支持連結部を有することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項１３】
前記１つ又は複数の支持連結部は、前記風力タービンタワー（２）の内面に接することを特徴とする請求項１２に記載の風力タービン。
【請求項１４】
前記複数のモジュールの前記補強構造体（２８）は、同一であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の風力タービン。
【請求項１５】
風力タービンの設置現場で風力タービン（１）を組み立てる方法であって、
前記風力タービン（１）用の基礎（１８）を構築するステップと、
補強構造体（２８）及び風力タービン設備を有する第１のモジュールを前記基礎（１８）上に位置付けるステップと、
前記第１のモジュールを直接的及び／又は間接的に前記基礎（１８）に連結するステップと、
補強構造体（２８）及び風力タービン設備を有する１つ又は複数のさらなるモジュールを前記第１のモジュールの上に位置付けるステップと、
前記第１のモジュールを前記さらなるモジュールに連結するステップと、
を含む風力タービンを組み立てる方法。
【請求項１６】
前記風力タービンタワー（２）を全体的に又は部分としてつり上げて前記複数のモジュールの上方から降ろし、且つ前記基礎（１８）に連結することにより、前記複数のモジュールの周囲に前記風力タービンタワー（２）を構築することを含む請求項１５に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項１７】
前記複数のモジュールの周囲に複数のタワーシェル（３２）を組み立てて、該シェル（３２）を互いに、且つ前記基礎（１８）に連結することにより、前記複数のモジュールの周囲に前記風力タービンタワー（２）を構築することを含む請求項１５に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項１８】
前記複数のモジュールの少なくとも２つにおける前記風力タービン設備は、機械的及び／又は電気的に接続される請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項１９】
前記複数のモジュールの１つは、前記１つのモジュールの床が、前記風力タービンタワー（２）のドア（８）の底部とほぼ同一高さであるように位置付けられる請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項２０】
前記風力タービン設備は、たとえば風力タービン製造工場で、前記複数のモジュール内に事前装着される請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項２１】
前記複数のモジュールの少なくとも２つは、実質的に異なった風力タービン設備を有する請求項１５ないし２０のいずれか１項に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項２２】
前記複数のモジュールの１つ又は複数は、前記風力タービンタワー（２）の疲労限界をさほど低下させないやり方で前記風力タービンタワー（２）に連結された１つ又は複数の支持連結部を有する請求項１５ないし２１のいずれか１項に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項２３】
前記１つ又は複数の支持連結部は、前記風力タービンタワー（２）の内面に接する請求項２２に記載の風力タービンを組み立てる方法。
【請求項２４】
複数の風力タービンモジュールを取り扱う方法であって、
前記複数のモジュールのそれぞれに補強構造体（２８）を構築するステップと、
前記複数のモジュールに風力タービン設備を装着するステップと、
を含み、
前記複数のモジュールの取り扱いは、風力タービン設備の装着、運搬及び／又は風力タービン設置現場での組み立て中、前記モジュールがほぼ直立するようにして行われる複数の風力タービンモジュールを取り扱う方法。
【請求項２５】
沖合型風力発電と組み合わせた請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の風力タービンの使用。
【請求項２６】
沖合型風力発電と組み合わせた請求項１５ないし２４のいずれか１項に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、請求項１の前文に明記されているような風力タービン、風力タービンを組み立てる方法、及び風力タービンを取り扱う方法、並びにその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
［関連技術の説明］
当該技術分野で既知の風力タービンは通常、風力タービンタワーと、当該タワーの上部に据えられた風力タービンナセルとを備える。３枚の風力タービン翼を有する風力タービン回転子が、図１に示されているように、ナセルの前部から延出した低速軸を介してナセルに連結されている。
【０００３】
ナセルは通常、ナセル内の発電機によって発生した電力を変圧、変換又は他の方法で取り扱うために必要な電気設備の一部を備えるが、通常は全部ではない。沖合型及び陸上型風力タービンでは、この電力処理設備の残りが、風力タービンタワーの内部のプラットフォーム上に置かれることが多い。これらのプラットフォームは通常、一般的にタワーの底部の近くでタワーの内側に溶接された取り付け具に取り付けられる。陸上型風力タービンでは、この電力処理設備の残りは、風力タービンの外の別の建物内に入れることもできる。
【０００４】
風力タービンタワーは、風力タービン自体の重量と、風力タービン翼及びタワー自体に加わる風圧によって生じるトルクとの両方から生じる応力に耐えなければならない。特にタワーの底部では、応力の集中が高い。
【０００５】
タワーに対するいずれの種類の溶接も、それがタワーの疲労限界を低下させるという点で重要であり、また、タワーに加わる応力は底部で最も高いため、この場所での溶接が特に重要である。
【０００６】
タワーの底部のプラットフォームに電力処理設備を取り付けることの別の問題は、プラットフォームは特定直径のタワーに寸法が適合しているだけであるという点、また、タワーの製造及び塗装を行うときになってはじめて、プラットフォーム及び電力処理設備の取り付け及び装着を行うことができるという点で、融通性がないことである。
【０００７】
国際公開第２００４／０６７９５９号は、風力タービンタワー内に設備を設けるための異なった技法を開示しており、ここでは、設備が、風力タービンタワーの基礎上に１つの共通ユニットとして配置される。
【０００８】
ユニットは、複数の異なった部屋、たとえば電力設備用の部屋、着替えの部屋、宿泊用の部屋等を備える複雑なシステムを有するであろう。
【０００９】
ユニットは、大きく重いという点で取り扱い及び運搬が困難であり、また、ユニットを横に倒して運搬し、取り付け現場で直立させなければならないので、ユニット内のすべての設備を完全に固定しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、簡単且つ空間効率が高いやり方で設備をタワー内に配置した風力タービンを提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、風力タービンタワーに風力タービン設備を装備するための有利な物流システムを構築すること、及び設備を装備する際にタワーの疲労限界が低下しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
［発明］
本発明は、風力タービンであって、タワーが、複数のモジュールを備え、複数のモジュールはそれぞれ、モジュールの外縁部をほぼ画定する個別の補強構造体と、風力タービン設備とを有し、また、複数のモジュールは、タワー内でほぼ垂直方向に積み重ねられて直立して配置され、直接的及び／又は補強構造体を介して間接的に、基礎に連結されている風力タービンを提供する。
【００１３】
風力タービン設備を収容した幾つかのモジュールを風力タービンタワーに設けることにより、風力タービン内へ設備を組み込む柔軟なやり方が達成される。
【００１４】
本発明の一実施形態では、１つのモジュールは、風力タービンタワーの上部に据えられたナセル内の電力設備を、タワー内に配置された１つ又は複数のモジュール内部の電力設備と接続するためのケーブルを収容することができるであろう。別のモジュールは、変圧器及びインバータを備えることができるであろう。第３のモジュールは、制御及び監視目的のＰＬＣ及び／又はＰＣを備えることができるであろう。本発明の一実施形態では、さらなるモジュールが、予備部品の保管用に使用される、又は他の電力処理設備を備えることができるであろう。沖合型風力タービンの場合、宿泊用のモジュールを設けることが有利であろう。風力タービンをどこに取り付けるかによって、モジュールの他の実施形態を備えることができるであろう。
【００１５】
各モジュールに個別の補強構造体を設けることにより、各モジュールは、その他のモジュールとは独立的に、装着、保管、運搬、取り付け等を行うことができ、これは物流の面で非常に有利である。
【００１６】
風力タービンに設備を設けるために、個別の補強構造体を備えるモジュールを使用することの別の利点は、積み重ねるとき、モジュールが実質的に自己担持形且つ自立形であることである。このように、タワーの疲労限界を低下させる連結部が必要ない。
【００１７】
タワーの高さは常に直径より相当に大きいので、モジュールをほぼ垂直方向に積み重ねて直立させて置き、それにより、モジュールが、タワー内で利用可能な空間を可能な限り効率的に使用できるようにすることが有利である。
【００１８】
タワーの内部では、風雨の激しさから保護されるという点で、モジュールをタワー内に置くことが有利であり、また、設備用に別の建物を建てるコストが節約される。
【００１９】
第１のモジュールを直接的に基礎の上に、又は基礎に鋳込まれた何らかの種類の取り付け具の上に置き、モジュールを基礎に連結することにより、積み重ねモジュールが安定する。また、さらなるモジュールを第１のモジュールに連結することにより、積み重ねモジュールがさらにもっと安定する。
【００２０】
本発明の一態様では、複数のモジュールの少なくとも２つが、実質的に異なった風力タービン設備を有する。
【００２１】
前述したように、モジュール内に設備を設けることの大きな利点の１つは、ある特定の風力タービンの必要要件に適するように容易に組み合わせることができるすべての種類の風力タービン設備をモジュールに収容できることである。
【００２２】
本発明の一態様では、風力タービン設備は、たとえば風力タービン製造工場で、複数のモジュール内に事前装着される。
【００２３】
たとえば風力タービン製造工場でモジュールに設備を事前装着することにより、モジュールを備蓄することができ、また、ある特定の風力タービンを取り付けようとするとき、その風力タービンに必要なさまざまなモジュールを容易に取り出して、取り付け現場で組み立てることができる。
【００２４】
さまざまな異なったタイプの風力タービンに使用することができる事前装着モジュールを形成することにより、事前装着モジュールを備蓄することがで、その場合、それは需要の変動を平らにならす生産緩衝として機能することができるという点で、製造施設の使用を最適化することも可能である。
【００２５】
モジュールに事前装着する別の利点は、さまざまな場所でそれらに事前装着することができることである。宿泊モジュールの装着は、たとえば大工等の下請け業者で、又は風力タービン製造工場の、特に宿泊モジュールの装着用に設けられた部局で行われることができるであろう。電力処理モジュールの装着は、電気作業所等で行うことができる。このように、異なったモジュールの事前装着を平行して行うことができ、これにより、運搬及び全製造時間の両方が減少する。
【００２６】
本発明の一態様では、補強構造体は、直方体の形を有する。
【００２７】
モジュール補強構造体をほぼ立方体の形に形成することは、ほぼ立方体の形であることによってモジュールの製造、運搬、取り扱い、保管等が容易になるという点で、有利である。モジュールは、たとえばＩＳＯ規格２０、３０又は４０フィートコンテナに収められる寸法であることができ、それにより、モジュールの運搬が簡単になるであろう。
【００２８】
本発明の一態様では、直方体の形の補強構造体は、それぞれ外縁部を構成する４つのレールを有する上部及び底部を備え、上部及び底部は、上部及び底部の４隅のそれぞれに配置されたほぼ垂直の隅柱によって離されている。
【００２９】
ほぼ立方体の形の補強構造体を、実質的に外縁部を画定するレール及び柱から形成することは、構造体を直線状の材料から形成することができ、それによって材料の有効利用が実現されるという点で、有利である。
【００３０】
本発明の一態様では、上部及び底部のレール及び隅柱は、鉄骨及び／又は鋼管で形成される。
【００３１】
鉄骨及び／又は鋼管は比較的廉価であり、鋼は強く剛直な材料である。モジュールに補強構造体を設けるための、コスト及び重量の点で比較的高効率の方法を提供するという点で、これらの品質のために鉄骨及び／又は鋼管が有利になる。
【００３２】
本発明の一態様では、複数のモジュールは、たとえば鋼で形成されたＩＳＯ規格コンテナである。
【００３３】
ＩＳＯ規格コンテナシステムはよく知られており、世界中で使用されているので、ＩＳＯ規格コンテナは容易に運搬されることができる。ＩＳＯ規格コンテナからモジュールを形成することにより、それらは保管、運搬、取り扱いが容易となり、且つ製造が低コストになり、また、鋼は強く剛直且つ比較的廉価な材料であるため、コンテナを形成するのに好ましい材料である。
【００３４】
本発明の一態様では、複数のモジュールの設備は、モジュールの内部に閉じ込められている。
【００３５】
モジュールの内部に設備を入れることにより、モジュールがほぼ均一になる。これにより、それらの保管、運搬及び取り扱いが全体的に容易になる。
【００３６】
本発明の一態様では、複数のモジュールの少なくとも２つにおいて、少なくとも２つのモジュールの設備は、機械的及び／又は電気的に接続される。
【００３７】
モジュールを風力タービン内に置くとき、それらを機械的又は電気的のいずれか一方、或いはその両方で好都合に接続することができる。１つのモジュールに、たとえばレール又はラックを備えた職員用リフトを事前装着することができ、そのレール又はラックを他のモジュールの同様なレール又はラックと結合し、それにより、リフトをその他のモジュール内で、又はそれらを通過して動作させることができる。
【００３８】
異なったモジュール内の電力処理設備は、モジュールにまたがって好都合に接続されることもできる。
【００３９】
本発明の一態様では、複数のモジュールの１つは、１つのモジュールの床が、風力タービンタワーのドアの底部とほぼ同一高さである。
【００４０】
モジュールをこのように位置付けることにより、タワーのドアからモジュールに容易に近づくことができるようにする入口プラットフォームをモジュールに事前装着することができる。
【００４１】
本発明の一態様では、複数のモジュールの少なくとも１つは、ケーブル巻き取り手段を備える。
【００４２】
本発明の好適な実施形態では、ナセル内の電力処理設備をモジュール内の設備に接続することができるであろう。したがって、モジュール、好ましくは底部モジュールに、ケーブル巻き取り手段と、風力タービンを完全に直立させたときに繰り出されて、上記接続を行うことができるケーブルとを事前装着することが有利であろう。
【００４３】
本発明の一態様では、複数のモジュールの１つ又は複数は、風力タービンタワーの疲労限界をさほど低下させないやり方で風力タービンタワーに連結された１つ又は複数の支持連結部を有する。
【００４４】
積み重ねモジュールの安定性を確保するために、本発明の実施形態では、１つ又は複数のモジュールに１つ又は複数の支持連結部を設けることが有利であろう。これらの支持連結部は、たとえばタワーの内側を押し付けるアームとして形成されることができるであろう。この場合、タワーの疲労限界は悪影響を受けない。
【００４５】
本発明の一態様では、１つ又は複数の支持連結部は、風力タービンタワーの内面に接する。
【００４６】
タワーの内面に接触するにすぎないことにより、支持連結部は、タワーの疲労限界を低下させない。
【００４７】
本発明の一態様では、複数のモジュールの補強構造体は、同一である。
【００４８】
補強構造体を同一に形成することにより、モジュールは、多かれ少なかれ同様にして製造、運搬、取り扱い及び保管されるという点で、それらの製造、運搬、取り扱い及び保管が容易になる。さらに、モジュールを積み重ねるとき、補強構造体の隅柱が、上方のモジュールの荷重を吸収することができ、それにより、モジュールの積み重ねが容易になる。
【００４９】
本発明はさらに、風力タービンの設置現場で風力タービンを組み立てる方法であって、風力タービン用の基礎を構築するステップと、補強構造体及び風力タービン設備を有する第１のモジュールを基礎上に位置付けるステップと、第１のモジュールを直接的及び／又は間接的に基礎に連結するステップと、補強構造体及び風力タービン設備を有する１つ又は複数のさらなるモジュールを第１のモジュールの上に位置付けるステップと、第１のモジュールをさらなるモジュールに連結するステップと、を含む、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００５０】
第１のモジュールを直接的に基礎の上に、又は基礎に鋳込まれた何らかの種類の取り付け具の上に置き、モジュールを基礎に連結することにより、積み重ねモジュールが安定する。また、さらなるモジュールを第１のモジュールに連結することにより、積み重ねモジュールがさらにもっと安定する。
【００５１】
風力タービンのタワー内に設備を設けるためにモジュールを使用することの利点は、たとえば複数の風力タービンを有する沖合型風力タービン施設では、場合によっては、１つの風力タービンだけに宿泊施設を設ければよく、別の１つの風力タービンだけに備蓄モジュールを設けることができ、別の１つの風力タービンだけに共通監視モジュールを設けることができる。特定の風力タービンタイプ用のすべての設備を１つのモジュール内だけに有する場合と比べて、複数モジュールシステムは、同一タイプの幾つかの風力タービンにさまざまな設備を装備するための容易な解決策を提供する。
【００５２】
モジュールに入れた設備を風力タービンに装備する別の利点は、タワー及びモジュールを別々に製造、保管及び運搬することができることであり、これは、製造時間及び運搬コストを減少させるという点で、物流の面で非常に有利である。設備の装着を行う前にタワーを製造して塗装する必要がなく、また、風力タービンを風力タービン設置現場に取り付ける前に、タワー及びさまざまなモジュールを一緒にする必要がない。
【００５３】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、風力タービンタワーを全体的に又は部分としてつり上げて複数のモジュールの上方から降ろし、且つ基礎に連結することにより、複数のモジュールの周囲に風力タービンタワーを構築することを含む、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００５４】
タワーを全体的に事前作製するか、より一般的に、部分に分割する場合、積み重ねモジュールを置いた後、タワー又はタワー部分をつり上げて積み重ねモジュールの上方から降ろすことが有利である。
【００５５】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、複数のモジュールの周囲に複数のタワーシェルを組み立てて、シェルを互いに、且つ基礎に連結することにより、複数のモジュールの周囲に風力タービンタワーを構築することを含む、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００５６】
国際公開第２００４／０８３６３３号パンフレットは、タワー又はタワー部分を、たとえば３つのシェルから形成することにより、タワー又はタワー部分が単なる管であった場合に運搬が可能であろう直径より大径のタワーを形成することができることを示している。これらのシェルを積み重ねモジュールの周囲に置くことは、風力タービンを直立させるために使用されるクレーン等が、タワーが完全な管であった場合ほどの大きい重量を支える、又はその場合ほど高く持ち上げる必要がないという点で、比較的容易に行われることができる。
【００５７】
本発明の一態様は、複数のモジュールの少なくとも２つに入った風力タービン設備が機械的及び／又は電気的に接続される、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００５８】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、複数のモジュールの１つは、そのモジュールの床が風力タービンタワーのドアの底部とほぼ同一高さになるように配置される、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００５９】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、風力タービン設備は、たとえば風力タービン製造工場で、複数のモジュール内に事前装着される、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００６０】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、複数のモジュールの少なくとも２つが、実質的に異なった風力タービン設備を有する、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００６１】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、複数のモジュールの１つ又は複数は、タワーの疲労限界をさほど低下させないやり方で風力タービンタワーに連結された１つ又は複数の支持連結部を有する、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００６２】
本発明の一態様は、風力タービンを組み立てる方法であって、１つ又は複数の支持連結部は、風力タービンタワーの内面に接する、風力タービンを組み立てる方法を提供する。
【００６３】
本発明はさらに、複数の風力タービンモジュールを取り扱う方法であって、複数のモジュールのそれぞれに補強構造体を構築するステップと、複数のモジュールに風力タービン設備を装着するステップと、を含み、複数のモジュールの取り扱いは、風力タービン設備の装着、運搬及び／又は風力タービン設置現場での組み立て中、モジュールがほぼ直立するようにして行われる、複数の風力タービンモジュールを取り扱う方法を提供する。
【００６４】
モジュールに入った設備を風力タービンに装備することにより、モジュールに設備を装着した後は常に、モジュールをほぼ直立状態に保つことが可能になる。たとえば、ケーブル及び変圧器等の設備の一部は非常に重く、また、モジュールを横にしなければならない場合、損傷を受けないように完全に固定されなければならないので、このことは非常に有利である。モジュール内の他の設備も繊細な電気設備である可能性があり、モジュールを、たとえば横に倒して運搬した場合、損傷を受けやすいであろう。
【００６５】
次に、図面を参照しながら本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
［詳細な説明］
図１は、基礎１８上に取り付けられた最新の風力タービン１であって、ドア８を設けたタワー２と、タワー２の上部に据えられた風力タービンナセル３とを有する最新の風力タービン１を示す。３枚の風力タービン翼５を有する風力タービン回転子４が、ナセル３の前部から延出した低速軸を介してナセル３に連結されている。
【００６７】
風力タービン１のさまざまな構成部品、たとえばさまざまなタワー部分、ナセル３及び風力タービン翼５は通常、取り付け現場へ個別に運搬されて、そこで組み立てられる。
【００６８】
風力タービンは、たとえば沖合型風力タービンであってもよい。
【００６９】
図２は、一部破断して風力タービンタワー２の内部を見ることができるようにしたタワー２を示す斜視図である。本発明のこの実施形態では、３つの設備モジュールが、タワー２の内部で風力タービン基礎１８の上に置かれている。ケーブルモジュール６が、底部に位置付けられて、何らかの方法で基礎１８に連結されている。底部のケーブルモジュール６を直接的に基礎１８の上部に載置して、たとえばアンカーボルトによって連結することができ、又は、何らかのプラットフォーム又は取り付け具を基礎１８に鋳込むか、基礎１８に連結することができ、それにより、モジュールを載置してこのプラットフォーム又は取り付け具に固定する。
【００７０】
本発明のこの実施形態では、入口モジュール７が、ケーブルモジュール６の上部に載置されて、たとえば取り付け具、ボルト、ねじ、溶接等によってモジュール６、７が連結されている。
【００７１】
本発明のこの実施形態では、入口モジュール７は、側部にガードレール９を設けた入口プラットフォーム１１を備えている。入口プラットフォーム８を入口モジュール７に回動式に連結し、それにより、備蓄又は運搬中等に、モジュール７内へ傾斜させることができるであろう。
【００７２】
図２に示されているように、入口モジュール７に職員用リフト１０を設け、それにより、人又は設備をナセル３まで、或いは他の設備モジュールへ上下方向に運ぶことができるようにしている。このリフトを案内するレール又はラックをその他のモジュール内及びタワー２の内部に事前装着し、それにより、タワー２を立てた後、１本の長いレール又はラックとして結合することもできるであろう。
【００７３】
それぞれのモジュールは、リフトの周囲にフェンス１３を備えることもできるであろう。このフェンス１３は、各モジュールに、鍵を掛けたドアを備え、それにより、許可された職員だけが、キー又は許可コード等を使用することによってそれぞれのモジュールに出入りすることができるようにしてもよい。
【００７４】
本発明のこの実施形態では、電気設備モジュール１２が、入口モジュール７の上部に載置されて、たとえば取り付け具、ボルト、ねじ、溶接等によってモジュール１２、７が連結されている。
【００７５】
電気設備モジュール１２の下方の入口モジュール７は、側部にガードレール１５を設けた別のプラットフォーム１４を上部に備えている。プラットフォーム１４を入口モジュール７の上部に回動式に連結し、それにより、運搬中、それを入口モジュール７内へ傾斜させることができる。このプラットフォーム１４は、はしご１６の使用時に立つ場所として、またドア８からタワー３に入る時に物体の落下からの防護体としての両方で機能することができる。
【００７６】
本発明の別の実施形態では、風力タービン１が、別の数の、たとえば２つ、又は４つ以上の設備モジュールを備えることができ、またモジュールを別の順序に置いて、図示以外の機能を持たせる、たとえば宿泊施設、倉庫又は作業場等にすることができるであろう。
【００７７】
本発明のこの実施形態では、それぞれのモジュールの補強構造体２８が同一である。本発明の別の実施形態では、その構造体２８を異なった寸法にすることができる。たとえば、モジュールの寸法を上方に向かって漸減させ、それにより、円錐形タワー内に利用可能な空間を効率的に利用できるようにすることができるであろう。
【００７８】
図２はまた、タワーを多数のシェル３２で、本発明のこの実施形態では３つのシェル３２で形成することができることも示す。これらのシェル３２は、タワー２の全長を有することができ、又は多数の部分に分割されて、合わせてタワー２全体を構成することもできる。第１のシェルを直立させ、それをねじ、ボルト、溶接等の連結手段によって基礎１８に連結することにより、風力タービン取り付け現場でシェル３２を結合させることができる。次に、第２のシェル及び第３のシェルを直立させて、第１のシェルのそばに配置する。第２のシェル及び第３のシェルを連結手段によって基礎に、第１のシェルに、また互いに連結する。
【００７９】
図３は、タワー２の中心を通る縦断面図で、本発明の図２に示すものと同じ実施形態を示す。本発明のこの実施形態では、モジュールの後側にはしご１７、１９、２０が設けられ、それにより、異なったモジュール間で手動アクセスできるようにしている。それぞれのモジュールの床又は天井にハッチ２２、２３を設けることができ、これは、許可された職員だけが出入りできるように鍵を掛けることができる。
【００８０】
本発明のこの実施形態では、底部のケーブルモジュール６は、ケーブル巻き取り手段２６と、ナセル３内の電力処理設備をモジュール６、７、１２の１つ又は複数内の電力処理部に接続するためのケーブル２１とを備える。
【００８１】
図４は、本発明の一実施形態における、ケーブルモジュール６の中心を通るタワー２の水平断面を示す。
【００８２】
図５は、本発明の一実施形態における、入口モジュール７の中心を通るタワー２の水平断面を示す。
【００８３】
図６は、本発明の一実施形態における、電気設備モジュール１２の中心を通るタワー２の水平断面を示す。
【００８４】
図７は、ケーブルモジュール６を斜視図で示す。本発明のこの実施形態では、モジュール６の側部及び上部にプレートが設けられておらず、それにより、全側部から内部へアクセスできるようにしている。運搬中及び事前装着後にケーブルモジュール６を備蓄する場合、ケーブルモジュール６の開放側部及び上部に何らかの種類の仮プレートを設け、それにより、ケーブルモジュール６内の設備を覆うことができる。
【００８５】
本発明のこの実施形態では、ケーブルモジュール６及び他のモジュールは、モジュールの外縁部を画定する管、好ましくは鋼管で形成された補強構造体２８を有するＩＳＯ規格８フィートコンテナの形を有する。本発明の別の実施形態では、モジュールが直方体の形を有するが、８フィートコンテナより小型にして、それにより、たとえばＩＳＯ規格４０フィートコンテナに収まるようにすることができ、また、補強構造体を、たとえば鋼鉄の梁で形成することができるであろう。
【００８６】
本発明のこの実施形態では、ケーブルモジュール６は、ケーブル２１を設けたケーブル巻き取り手段２６を備えることができる。ケーブルモジュールが風力タービン１の内部の所定位置にあるとき、ケーブル２１を繰り出して、ナセル３とモジュールの１つ又は複数との間を電気接続することができる。
【００８７】
図８は、入口モジュール７を斜視図で示す。本発明のこの実施形態では、入口モジュール７の上部に電気設備モジュール１２を載置したとき、電気設備モジュール１２の床が屋根として機能するので、入口モジュール７に屋根が設けられていない。
【００８８】
図９は、電気設備モジュール１２を斜視図で示す。本発明のこの実施形態では、電気設備モジュール１２は、全側部がプレートによって閉鎖されており、モジュール１２の製造中にねじ、ボルト又は好ましくは溶接等の連結手段によって、プレートがビームに連結される。本発明のこの実施形態では、電気設備モジュール１２の天井に開口２４が設けられ、それにより、リフト１０が通過できるようにしている。このモジュール及び他のモジュール内のこの開口２４及び他の開口は、風力タービン製造工場でモジュールを製造する間に形成されることができるであろう。そのとき、備蓄及び／又は運搬中、プレート又は防水ほろ等のカバー手段によって開口２４を一時的に覆うことができる。風力タービン取り付け現場で、又はその近くで、開口を形成することもできる。
【００８９】
図１０は、タワー２の中心の縦断面図である。本発明のこの実施形態では、底部モジュール２９が、底部に置かれて、基礎取り付け具２５によって基礎１８に連結されている。基礎取り付け具２５は、たとえば基礎１８に鋳込まれたアンカーボルトによって基礎に連結されることができるであろう。基礎取り付け具２５は、ねじ、ボルト、溶接等によって底部モジュール２９に連結されることができるであろう。底部モジュール２９は、基礎１８の、底部モジュール２９によって覆われる領域内に、たとえばねじ、ボルト、又は他の、補強構造体２８を直接的に貫通する穴又は特別な組み込み取り付け具によって連結されることもできる。
【００９０】
本発明のこの実施形態では、他のモジュール３０、３１が、互いに、また底部モジュール２９にモジュール取り付け具２７によって連結されている。これらのモジュール取り付け具２７は、ねじ、ボルト、溶接等によってモジュールに連結されている。本発明の別の実施形態では、たとえば補強構造体２８又は他の場所を貫通するボルト又はねじにより、またはモジュールを互いに溶接することにより、モジュールが直接的に連結されることができる。本発明の別の実施形態では、モジュールは、センタリング手段を備えるようにして形成されることができ、それにより、積み重ねたとき、センタリング手段により、モジュールが基礎１８及び／又は互いの上部の上に正確に位置付けられるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】最新の大型風力タービンを示す図である。
【図２】設備コンテナを備えた風力タービンタワーの斜視図である。
【図３】風力タービンタワーの縦断面図である。
【図４】風力タービンタワーの、ケーブルコンテナを通る水平断面図である。
【図５】風力タービンタワーの、入口コンテナを通る水平断面図である。
【図６】風力タービンタワーの、電気設備コンテナを通る水平断面図である。
【図７】ケーブルコンテナの斜視図である。
【図８】入口コンテナの斜視図である。
【図９】電気設備コンテナの斜視図である。
【図１０】風力タービンタワーの縦断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  風力タービン
２  タワー
３  ナセル
４  ロータ
５  翼
６  ケーブルモジュール
７  入口モジュール
８  ドア
９  ガードレール
１０  職員用リフト
１１  入口プラットフォーム
１２  電気設備モジュール
１３  フェンス
１４  プラットフォーム
１５  ガードレール
１６  はしご
１７  はしご
１８  基礎
１９  はしご
２０  はしご
２１  ケーブル
２２  ハッチ
２３  ハッチ
２４  開口
２５  基礎取り付け具
２６  ケーブル巻き取り手段
２７  モジュール取り付け具
２８  補強構造体
２９  底部モジュール
３０  モジュール
３１  モジュール
３２  タワーシェル
【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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【国際調査報告】
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