(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
前記先端部に設けられるベースプレートと、
複数の金属箔及び少なくとも１つの金属レセプタを含む耐雷システムとを備え、
前記複数の金属箔は、それぞれ、前記先端部から前記翼根部まで前記翼の長手方向に沿って連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
前記複数の金属箔は、前記先端部における前記複数の金属箔が互いに重なり合っている重複エリアにおいて前記ベースプレートによって前記少なくとも１つの金属レセプタと電気的に接続されていることを特徴とする風車翼。
【請求項２】
前記少なくとも１つの金属箔は、複数の開口を有することを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
【請求項３】
前記複数の開口は前記金属箔の網目構造を規定することを特徴とする請求項２に記載の風車翼。
【請求項４】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
前記少なくとも１つの金属箔は、網目構造を規定する複数の開口を有しており、
前記金属箔の前記網目構造は、前記翼の長手方向に対して斜めに方向性を有することを特徴とする風車翼。
【請求項５】
前記金属箔の材料は銅を含むことを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
【請求項６】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
前記翼の前記先端部から前記翼根部まで延在する少なくとも１つのスパーキャップをさらに備え、
前記金属箔は、前記翼の長手方向に沿って延在するとともに、直接的な落雷から前記スパーキャップを保護するために、前記スパーキャップより外側で且つ半径方向において前記スパーキャップの後方に配置されていることを特徴とする風車翼。
【請求項７】
複数の前記金属箔は、前記翼の長手方向に沿って延在し、
前記複数の金属箔は、前記金属箔間を等電位に維持するために、前記翼の横方向にそれぞれが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
【請求項８】
前記金属箔と前記スパーキャップとの間に延在する外皮層をさらに備え、
前記外皮層は、前記金属箔と前記スパーキャップの間を電気的に接続するための等電位化部を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項６に記載の風車翼。
【請求項９】
前記少なくとも１つの等電位化部は、実質的に前記スパーキャップの長さに対応して前記翼の長手方向に延在していることを特徴とする請求項８に記載の風車翼。
【請求項１０】
前記外皮層は、前記等電位化部を複数含み、
前記複数の等電位化部は前記翼の長手方向に沿って配置されることを特徴とする請求項８に記載の風車翼。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの等電位化部は、前記金属箔と前記スパーキャップの間を電気的に接続する連続した導電体を含み、
前記連続した導電体は、前記金属箔に接する第１接触部と、前記スパーキャップに接する第２接触部とを有し、
前記第１接触部および前記第２接触部は、前記連続した導電体によって電気的に直接接続されていることを特徴とする請求項８に記載の風車翼。
【請求項１２】
前記複数の金属箔は、それぞれ、前記風車翼の幅方向に沿った前記ベースプレートの長さに対応した幅を有し、
前記重複エリアは、前記幅方向における前記ベースプレートの全長にわたって拡がっていることを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
【請求項１３】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
少なくとも１つの金属レセプタをさらに備え、
前記少なくとも１つの金属レセプタは、前記翼の前記先端部または前記翼の表面に配置され、
前記金属箔は、前記金属レセプタに電気的に接続されており、
前記金属レセプタは、前記先端部に配置されるとともに前記翼に埋め込まれたディスクレセプタを含むことを特徴とする風車翼。
【請求項１４】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
少なくとも１つの金属レセプタをさらに備え、
前記少なくとも１つの金属レセプタは、前記翼の前記先端部または前記翼の表面に配置され、
前記金属箔は、前記金属レセプタに電気的に接続されており、
前記金属レセプタは、互いに対向配置された２つのディスクレセプタを含み、
前記２つのディスクレセプタは、接続手段によって電気的および機械的に接続されていることを特徴とする風車翼。
【請求項１５】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
少なくとも１つの金属レセプタをさらに備え、
前記少なくとも１つの金属レセプタは、前記翼の前記先端部または前記翼の表面に配置され、
前記金属箔は、前記金属レセプタに電気的に接続されており、
前記翼の内側に配置されたベースプレートをさらに備え、
複数のディスクレセプタが、前記ベースプレートに取り付けられていることを特徴とする風車翼。
【請求項１６】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
少なくとも１つの金属レセプタをさらに備え、
前記少なくとも１つの金属レセプタは、前記翼の前記先端部または前記翼の表面に配置され、
前記金属箔は、前記金属レセプタに電気的に接続されており、
前記金属レセプタは、前記先端部に配置されるロッドレセプタを含むことを特徴とする風車翼。
【請求項１７】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
少なくとも１つの金属レセプタをさらに備え、
前記少なくとも１つの金属レセプタは、前記翼の前記先端部または前記翼の表面に配置され、
前記金属箔は、前記金属レセプタに電気的に接続されており、
前記金属レセプタは、金属翼端を含むことを特徴とする風車翼。
【請求項１８】
風車の風車翼であって、
先端部および翼根部と、
少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムとを備え、
前記金属箔は、前記先端部から前記翼根部まで連続的に延在するとともに前記翼の外面に近接して配置され、落雷用レセプタおよびダウンコンダクタとして機能し、
前記翼の前記先端部は、高誘電係数を有する材料で充填されていることを特徴とする風車翼。
【請求項１９】
前記金属箔は、前記翼の翼根部において、前記風車に設けられたダウンコンダクタに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐雷システムを備える風車の風車翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
風車はその大型のサイズのため極めて落雷しやすいという傾向がある。特に、風車を構成する風車翼は、地表から最も離れた位置まで伸びており、また弱導電性材料を含むことから雷の直撃を受ける可能性が最も高い。風車翼に落雷した場合、周囲部材に大電流が発生し、部材の過度な加熱と損傷が引き起こされる。
【０００３】
上記の理由から、風車、特に風車翼においては、通常、落雷からそれらを保護することを目的として耐雷システムを備えている。一般的な耐雷システムは、翼の表面に設置される複数のレセプタと、ダウンコンダクタとして機能するケーブルとを含む。ダウンコンダクタとしてケーブルのメッシュを利用することも知られているように、一般に、複数のダウンコンダクタへ電流を分散させることが望ましい。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１０／０３２９８６５号には、２つの優先的な方向性を有する複数のワイヤをメッシュ形状とした耐雷システムが開示されている。複数のワイヤは、レセプタへの接続部と翼根部で集結する。このようなケーブルメッシュを利用するデメリットとして、落雷電流は複数のダウンコンダクタへ分散されるが、各ダウンコンダクタに流れる電流はやはり大きいことがあり、かなりの熱がダウンコンダクタに発生する可能性がある。この熱は耐雷システム自体や風車翼の周囲部材に損傷を与えるおそれがある。したがって、米国特許出願公開第２０１０／０３２９８６５号に示されるような耐雷メッシュを利用することで安価なダウンコンダクタを実現できるものの、均等でより広面積の導通断面にわたって落雷電流を分散し、同時に風車翼の最も重要な部位を落雷から保護することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、耐雷システムを備える改良された風車翼を提供することにある。さらにまた、本発明の他の目的は、保護機能および導通機能が改良された耐雷システムを備える風車翼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、風車翼は先端部および翼根部を有する。翼を落雷から保護するために、風車翼は、翼の先端部から翼根部まで翼の長手方向に連続的に延在する少なくとも１つの金属箔を含む耐雷システムを備える。ここで「金属箔」とは、その厚さが、長さおよび幅より大幅に小さい１枚の金属をいう。本発明によれば、金属箔は、１つの一体的な金属片から形成される。例えば、１つの金属片を深絞り加工または圧延加工することによって金属箔を形成することができる。特に、金属箔は、複数本のワイヤあるいは繊維が編み込まれたメッシュではない。好ましくは、金属箔は、翼の長手方向に対して実質的に平行に配置される長尺片として形成される。また、本発明の好ましい他の態様として、その長尺片は一定の幅を有する。
【０００７】
金属箔は翼の先端部から翼根部まで配置されることによって、この金属箔を翼長方向に沿ったダウンコンダクタとして機能させることができる。金属箔は翼の長手方向に沿って延在するので、落雷位置に関わらず、落雷電流を翼根部へ流すことができる。これに加えて、金属箔自体がレセプタとしての機能も果たすように、金属箔は翼の外表面に近接して配置されており、より好ましくは極めて近接して配置されている。特に、金属箔は、翼壁の厚さに対して、翼壁の径方向外側の１０％に設けられる。また金属箔は、翼の外側において薄い保護層によって被覆されていることが好ましい。
【０００８】
また、好ましくは、風車翼の耐雷システムは複数の金属箔を含む。耐雷システムは、翼の吸込側（suction side）に沿って配置される１枚の金属箔と、翼の圧力側（pressure
side）に沿って配置される１枚の金属箔とを含んでいてもよい。特に好ましい態様として、耐雷システムは、吸込側および圧力側に配置されるそれぞれ２枚の金属箔を含む。
【０００９】
好ましい態様として、金属箔は複数の開口を有しており、特に、全ての開口を同一の大きさとしてもよい。開口の大きさは、雷が金属箔へ直撃せず開口を通って翼へ落雷する可能性を排除するために、十分に小さいことが好ましい。このとき、開口の大きさは、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍの間であり、特に好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの間である。よって、網目構造の金属箔を用いることができる。なお、開口の大きさは、開口の対向する２つの縁の最大距離として規定される。特に好ましい態様として、開口の大きさは、１０ｍｍより小さく、さらに好ましくは５ｍｍより小さく、特に好ましくは２ｍｍより小さい。
【００１０】
他の態様として、開口は、金属箔の網目構造で規定されることによって、金属箔内に配列される。したがって、金属箔は、優先的な２つの方向性を有する連続した金属箔のウェブを含む。これは、従来技術のような耐雷メッシュとは異なり、金属箔は、網を形成するために編み込まれる独立した複数の導体から構成されるものでない。好ましくは、開口は、金属箔の規則的な網目構造を形成するように配列されている。
【００１１】
ダウンコンダクションには導電性材料の最小断面積が必要とされるので、金属箔の総面積に対する開口の面積が所定の割合を超えないようにする。
【００１２】
好ましくは、金属箔は、金属箔の溝加工、絞り加工および圧延加工によって製造される。また、圧延加工された金属箔に複数の開口を穿孔して製造してもよい。これらのいずれにおいても、金属箔は連続した一枚の金属から構成される。
【００１３】
他の態様として、金属箔の網目構造は、翼の長手方向に対して斜めに方向性を有している。ここで、斜めとは、網目構造を構成する２つの優先的な方向性が、翼の長手方向に対して０°〜９０°の範囲内、好ましくは２０°〜８０°の範囲内、さらに好ましくは５０°〜７０°の範囲内のある角度をなしていることをいう。これにより、金属箔は、大部分のストレスが加えられる翼の長手方向に沿った最大限の変形に対してもその影響を受けることがない。したがって、金属箔の網目構造に作用するストレスおよび相関性のある疲労負荷は、上記の斜め方向性を採用することで大幅に低減できる。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、金属箔の材料は銅を含む。好ましくは、金属箔は、全体が銅で形成される。あるいは、高導電性を有する他の金属を用いてもよい。
【００１５】
他の態様として、風車翼は、翼の先端部から翼根部まで延在する少なくとも１つのスパーキャップを有し、前記少なくとも１つのスパーキャップは翼の長手方向に実質的に平行に延在することが好ましい。スパーキャップは炭素繊維を含むことが好ましく、これは導電性材料として落雷しやすい傾向を有する。雷の直撃からスパーキャップを保護する目的で、金属箔はスパーキャップより外側で、且つ、径方向におけるスパーキャップの後方に配置される。好ましくは、スパーキャップへの落雷を適切に回避できるように、金属箔は、スパーキャップより外側で且つ径方向におけるスパーキャップの後方に、スパーキャップの全長に沿って配置される。径方向とは「厚さ方向」を意味し、翼壁断面の横断方向または横方向に対応している。ただし、対向する翼壁の断面は含まない。特に、厚さ方向は、翼壁断面の中心線に実質的に直交する。好ましい態様として、金属箔は、翼の幅方向においてスパーキャップより広く、好ましくはスパーキャップの幅の少なくとも１．５倍、特に好ましくは少なくとも２倍の幅を有する。特に好ましい態様として、両側に２つのスパーキャップを有する場合、耐雷システムは、翼の吸込側に設けられた２つの金属箔と、圧力側に設けられた２つの金属箔とを含む。好ましくは、各側に設けられた２つの金属箔は、少なくとも翼の先端部において互いに重なり合っている。本発明の特に好ましい態様として、金属箔は、先端部でベースプレートとほぼ同じ幅を有する。先端部を始点として翼根部へ向かう２つの金属箔は、翼の先端部から翼根部へ向けて互いに徐々に離れるように、それぞれ、翼の長手方向に対して斜め方向に延在する。この斜め方向の配置にも関わらず、金属箔は、翼の長手方向に平行に延びるスパーキャップより外側で且つ半径方向における後方に配置されるようにスパーキャップの全長にわたって設けられる。これは、金属箔の幅をスパーキャップの幅より十分に広くすることで実現される。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、風車翼は、複数の金属箔を有し、これらの金属箔は、金属箔間の電位差およびそれによって生じる弧絡（arc-over）を回避するために、互いに電気的に接続される。金属箔間の接続は、複数の金属箔を接続する金属箔片によって実現されることが好ましい。翼の長手方向に延在する金属箔間の電気的な接続部は、翼の横方向、特に好ましくは周方向に配置される。また、実質的に平行な金属箔同士を、金属箔の長さ方向における様々な位置、好ましくは一定間隔の位置で接続してもよく、これにより金属箔間の電位差はどの位置においても増大することがない。翼の両側にそれぞれ２つの金属箔が設けられる場合、翼の一側の金属箔同士は、金属箔片によって互いに接続される。好ましくは、翼の一側に設けられる少なくとも１つの金属箔が、翼の対向する側の少なくとも１つの金属箔に接続される。さらに好ましい態様として、接続用の金属箔片は、翼の全周にわたって延在し、よって翼の長手方向に延びる全ての金属箔が接続される。
【００１７】
特に、翼は、吸込側および圧力側にそれぞれ２つのスパーキャップを有してもよい。さらに、翼は、各スパーキャップに対して１つの金属箔を有する。この場合、翼の両側に２つの金属箔が設けられ、翼の各側に設けられる金属箔同士は、互いに電気的に接続される。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様として、翼は、外皮層、好ましくはガラスラミネート層を有する。外皮層は、翼の全表面を覆っていることが好ましい。スパーキャップは外皮層の直下に位置される。外皮層は金属箔とスパーキャップの間に延在するので、スパーキャップを覆う外皮層部位の外表面に、少なくとも１つの金属箔が配置される。金属箔の網目構造は、金属箔および外皮層の良好な接続を確保する。他の好ましい態様として、金属箔は、翼全面をできるだけ被覆するように外皮層の外表面全体に配置される。このとき、金属箔翼の先端部は金属箔によって被覆されても被覆されなくてもよい。
【００１９】
外皮層は、落雷時におけるスパーキャップおよび金属箔間の等電位化を目的として、少なくとも１つの等電位化部を含む。スパーキャップは、金属箔に対して等電位を維持するための導電性材料として炭素繊維を含むことが好ましい。落雷時、ダウンコンダクションする方向に向けて金属箔内部を流れる電流は、スパーキャップの炭素繊維強化材料に導かれる。スパーキャップの炭素繊維強化材料が絶縁されていると、スパーキャップと金属箔の間に大きな電位差が生じる。この電位差は、金属箔とスパーキャップの間が弧絡する高いリスクを引き起こし、翼へ重大な損傷を与えるおそれがある。等電位化部はスパーキャップと金属箔を電気的に接続するので、これらを等電位化することによって、弧絡のリスクおよび翼への相関性のある損傷を回避することができる。好ましくは、等電位化部は、例えば翼の厚さ方向または厚さ方向以外に方向付けられた炭素繊維等の導電性繊維を含む。好ましくは、等電位化部は、スパーキャップおよび金属箔間の電気的な接続を確立する炭素片である。
【００２０】
好ましい態様として、外皮層の外表面に位置する金属箔は、塗装および／または極めて薄いガラスフリース層のような保護層で覆われている。よって、金属箔は、腐食、傷等の物理的損傷のような周囲環境の影響から保護される。同時に、保護層は、金属箔がレセプタとして直接機能できるように十分薄く形成される。
【００２１】
さらに好ましい態様として、少なくとも１つの等電位化部は、翼の長手方向に沿って延在し、好ましくはスパーキャップの全長にわたって延在する。これは、翼の長手方向に沿った外皮層に形成されるスリットと、スリット内への導電性材料の充填によって実現される。あるいは、複数の等電位化部が翼の長手方向に沿って配置され、さらに好ましくはスパーキャップの全長にわたって配置される。上記した２つの態様は、翼の厳密な落雷位置に関わらず、スパーキャップと金属箔の等電位化を確保する。
【００２２】
さらなる態様として、少なくとも１つの等電位化部は、金属箔とスパーキャップの間を電気的に接続する連続した導電体を含む。この電気的な接続を実現するために、連続した導電体は、金属箔に接する第１接触エリアと、スパーキャップに接する第２接触エリアとを有する。したがって、スパーキャップと金属箔は、連続した導電体によって互いに直接電気的に接続される。特に、この接続は、電流を流すべき翼の長手方向に延在する、例えばドライ樹脂のような絶縁層により阻害されることなく、実質的に翼の幅方向に延在することが好ましい。また、この連続した導電体は、スパーキャップおよび金属箔にそれぞれ接する接触エリアを有するようにコア材料の周囲に被覆されて形成されることが好ましい。コア材料は、導電体または非導電体を用いることができる。連続した導電体は、例えば、炭素繊維強化プラスチック、金属箔、金属メッシュまたは金属プレート等を用いることができる。
【００２３】
本発明の他の態様として、風車翼は、翼の先端部または翼表面に配置される少なくとも１つの金属レセプタを有する。金属レセプタは、金属箔に電気的に接続されている。好ましくは、金属レセプタは金属プレートを含む。この場合、金属箔は、金属プレートに接続されることが好ましい。さらに好ましい態様として、金属箔は、金属レセプタの金属プレートと電気的に接続されるように重なり合って配置される。
【００２４】
さらにまた、好ましい態様として、金属レセプタは、先端部の翼壁に埋設され、翼壁から翼の外側へわずかに突出したディスクレセプタである。好ましくは、金属レセプタは、翼の両側に対向配置される２つのディスクレセプタを含む。２つのディスクレセプタは、金属ボルト等の接続手段によって、電気的且つ機械的に接続されており、また、好ましくは金属リベット等によって、２つの金属プレートが金属箔にそれぞれ接続される。
【００２５】
本発明の他の態様として、風車翼は、翼の内部に配置され、複数のディスクレセプタが取り付けられたベースプレートを有する。このベースプレートは、銅で形成されることが好ましい。これらのディスクレセプタは、翼の吸込側および圧力側に配置され、ボルトによってベースプレートに取り付けられてもよい。特に、３つのディスクレセプタが、風車翼の吸込側および圧力側のそれぞれに設けられてもよい。ベースプレートは、ディスクレセプタの取付手段として機能する。同時に、ベースプレートは、ディスクレセプタと金属箔の間の電気的な接続手段として機能する。このために、金属箔は、リベットによって互いに接続されるベースプレートと他のベースプレートの間に配置される。ベースプレートおよび他のベースプレートは、銅で形成されることが好ましい。
【００２６】
本発明の好ましい態様として、風車翼は、翼の先端部に配置されるロッドレセプタを有する。好ましくは、ロッドレセプタは翼壁の切片において翼に埋め込まれている。また、好ましい態様として、ロッドレセプタは、例えばねじ山および／またはロックピン等の接続手段によって、翼の内部に配置されるベースプレートに接続される。好ましい他の態様として、翼は、金属箔に接続される中密金属翼端を有する。好ましくは、金属翼端は交換自在であり、レセプタとしての機能を発揮するために翼先端部に配置してもよい。
【００２７】
本発明の他の態様として、翼の先端部は、高誘電係数を有する材料で充填される。充填材料の誘電係数は、翼の先端部をこの充填材料によって絶縁して先端部への落雷を回避するために、少なくとも空気の誘電係数より高くすべきである。
【００２８】
他の好ましい態様として、金属箔は、翼の翼根部において、風車に設けられたダウンコンダクタに電気的に接続される。好ましくは、金属箔は金属プレートと一体に金属リングへ接続され、金属リングは、接地された風車のダウンコンダクタシステムへの相互接続として作用する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】耐雷システムを備えた風車翼の側面図である。
【図２Ａ】翼の先端部の縦断面図である。
【図２Ｂ】翼の先端部の縦断面図である。
【図３】翼の先端部の縦断面図である。
【図４】等電位化部の縦断面図である。
【図５】翼の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、概略図を参照して、本発明について説明する。
図１は、先端部１１および翼根部１２を有する風車翼１０の側面図を示す。風車翼１０は、銅を材料とした２つの金属箔１３ａ，１３ｂを含む耐雷システムをさらに有する。この金属箔１３ａ，１３ｂは、翼１０の先端部１１から翼１０の翼根部１２まで長手方向に沿って連続的に延在する。また、金属箔１３ａ，１３ｂは、翼１０の外皮層１４の外側で、且つ径方向においてスパーキャップ１７ａ，１７ｂ（図３参照）の後方側に配置される。スパーキャップ１７ａ，１７ｂは、翼１０の先端部１１を除く外皮層１４の下部に設けられる。翼１０の先端部１１において、金属箔１３ａ，１３ｂは、破線で示されるように翼１０の内部に配置される。また金属箔１３ａ，１３ｂは、耐雷用のレセプタとしての機能を果たすことができるように、薄い保護層にのみ被覆されている。この側面図において、図示しないが、金属箔は通常薄い保護層によって被覆されている。
【００３１】
先端部１１の外側には、一定幅の長尺片に形成された金属箔１３ａ，１３ｂが、翼の長手方向に対して実質的に平行に配置される。同図には示されない翼の他側には、さらに２つの金属箔が配置されている。したがって、翼全体には両側の外面にそれぞれ２つの金属箔を有し、したがって全部で４つの金属箔を有していることとなる。
【００３２】
金属箔１３ａ，１３ｂは、その網目構造によって規定される複数の開口１５を含む。ここで金属箔１３ａ，１３ｂの網目構造は、翼の長手方向に対して斜めに方向性を有している。また、金属箔１３ａおよび金属箔１３ｂ間を等電位に維持することを目的として、金属箔１３ａおよび金属箔１３ｂは、等間隔で配置された３つの接続用金属箔片１６ａ，１６ｂ，１６ｃによって翼の横方向に互いに接続されている。接続用金属箔片１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、金属箔１３ａ，１３ｂと直角に配置される。また、風車翼の耐雷システムは、金属箔１３ａ，１３ｂとスパーキャップの間の等電位化を確保するために複数の等電位化部１８をさらに含んでいる。６つの等電位化部１８は、金属箔１３ａ，１３ｂと接続用金属箔片１６ａ，１６ｂ，１６ｃの間の接続点に配置され、したがってこれらが３組、翼１０の長手方向に沿って等間隔で配置されることとなる。
【００３３】
翼１０の翼根部１２において、金属箔１３ａ，１３ｂは、スチールリング２８で接続される。このとき、金属箔１３ａ，１３ｂが、翼根部１２へ繋がるダウンコンダクタとしての機能も果たすことができるように、スチールリング２８は、風車のダウンコンダクタシステムへの連絡部材として作用する。翼１０の翼根部１２から先端部１１において金属箔は外皮層１４の外面に配置されるが、先端部１１においては、金属箔は外皮層１４下部の翼１０内部へ延設されており、ここでベースプレート２７に接続される。ベースプレート２７は先端部１１の内部に配置されるので、図１では破線で表している。３つの金属レセプタ２２，２３，２４は、ベースプレート２７に取り付けられ、前記レセプタはわずかに外皮層１４から翼１０の外側へ突出している。
【００３４】
図２Ａに、翼１０の先端部１１の縦断面図を示す。先端部１１において、翼１０の内部、すなわちベースプレート２７の内側に配置される金属箔１３ａ，１３ｂは、やはり翼１０の内部に配置されるベースプレート２７と重なり合っている。ベースプレート２７は、金属レセプタ２２，２３，２４の取付手段として機能するとともに、金属レセプタ２２，２３，２４と金属箔１３ａ，１３ｂの電気的な接続手段として機能する。金属箔１３，１３ｂは、重複エリア３０において互いに重なり合っている。
【００３５】
図２Ｂに、他の翼１０の先端部１１の縦断面図を示す。ディスクレセプタからなる２つの金属レセプタ２３，２４が、銅で形成されたベースプレート２７に取り付けられている。２つの金属箔１３ａ，１３ｂは、翼１０の翼根部１２へ向けて延設されたベースプレート２７に配設される。金属箔１３ａ，１３ｂは、楕円形状のベースプレート２７の長さに対応した幅を有する。したがって、金属箔１３ａ，１３ｂは、エリア３０において重なり合っている。ベースプレート２７から翼１０の翼根部１２へ向かって延びる金属箔１３ａ，１３ｂは、互いからわずかに離れるようにして延在している。
【００３６】
図３には、翼１０の先端部１１の他の縦断面図を示す。同図は、図２Ａの縦断面に示した翼１０の先端部１１をほぼ９０°回転させた状態を示している。金属レセプタ２５は、翼１０に埋設される２つのディスクレセプタ２５ａ，２５ｂからなり、これらのディスクレセプタ２５ａ，２５ｂは、翼１０の対向する側にそれぞれ配置されるベースプレート２７ａ，２７ｂに取り付けられる。また、ディスクレセプタ２５ａ，２５ｂは、それぞれ金属プレート２９ａ，２９ｂを含む。ディスクレセプタ２５ａ，２５ｂは、電気的な接続手段とともに連結手段としての機能を果たすボルト２６によって接続される。ディスクレセプタ２５ａ，２５ｂは、外皮層１４から翼１０の外側へ突出している。
【００３７】
ディスクレセプタ２５ａが位置する翼１０の面には金属箔１３ａが配置され、これに対向した、ディスクレセプタ２５ｂが位置する翼１０の面には他の金属箔１３ｂが配置される。金属箔１３ａ，１３ｂは、翼１０の先端部１１内に設けられたベースプレート２７ａ，２７ｂの内側に配置される。ベースプレート２７ａ，２７ｂは、ディスクレセプタ２５ａ，２５ｂと金属箔１３ａ，１３ｂを接続する機能を有する。ディスクレセプタ２５ａ，２５ｂの金属プレート２９ａ，２９ｂは金属箔１３ａ，１３ｂの内側に配置されるので、翼１０のこのエリアにおいては、金属箔１３ａ，１３ｂは金属プレート２９ａ，２９ｂとベースプレート２７ａ，２７ｂの間に配置されることとなる。
【００３８】
先端部１１を始点として翼根部１２へ向けて延在する金属箔１３ａ，１３ｂは、最初は翼１０の内部に配置されるが、先端部１１の終わりで外皮層１４から露出し、結果として金属箔１３ａ，１３ｂは外皮層１４の外側に配置される。なお、外皮層１４は、翼１０の先端部１１の外側では金属箔１３ａ，１３ｂとスパーキャップ１７ａ，１７ｂの間に延在する。
【００３９】
図４に、金属箔１３およびスパーキャップ１７間の等電位化部１８の縦断面図を示す。等電位化部１８は、外皮層１４内の開口である。金属箔１３とスパーキャップ１７の間を電気的に接続するために、等電位化部１８は連続した導電体１９を含む。この実施形態において銅メッシュで構成される連続した導電体１９は、金属箔１３と接する第１接触エリア２０と、スパーキャップ１７と接する第２接触エリア２１とを有する。そして、スパーキャップ１７と金属箔１３の間の等電位化を実現するために、第１接触エリア２０および第２接触エリア２１は、連続した導電体によって電気的に直接接続されている。
【００４０】
図５に、圧力側１０ａおよび吸込側１０ｂを有する翼１０の横断面図を示す。翼１０は、その両側に設けられた２つのスパーキャップ１７と、翼１０の外周一面に延在する外皮層１４とをさらに有する。２つの金属箔１３は、翼１０の両側、すなわち圧力側１０ａおよび吸込側１０ｂに配置される。金属箔１３は、外皮層１４の外面に配置される。金属箔は、落雷の直撃からスパーキャップ１７を保護するために、スパーキャップ１７から外側で、且つ径方向においてスパーキャップ１７の後方に配置される。金属箔１３は、図示されない薄い層で保護されている。金属箔１３は、スパーキャップ１７の幅より大きい幅を有するとともに、両側においてスパーキャップ１７と重なり合っている。スパーキャップ１７と金属箔１３の間で、金属箔１３およびスパーキャップ１７間を電気的に接続するために、外皮層１４は等電位化部１８を含んでいる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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