(57)【要約】【課題】風力発電装置のロータブレードのエネルギ変換効率を最大化すること。【解決手段】風力発電装置のロータのロータブレード。ロータブレード（１０８）は風力発電装置（１００）に組み付ける前に分離部位（１３０）においてインナーブレード部分（１３２）とアウターブレード部分（１３４）に分割されている。インナーブレード部分（１３２）は風力発電装置（１００）のロータハブにロータブレード（１０８）を組み付けるための翼根部（１１４）から分離部位（１３０）まで延伸しておりかつアウターブレード部分（１３４）は分離部位（１３０）から翼端（１１６）まで延伸している。ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）は翼根部から翼端へ定義されている。ロータブレード（１０８）は少なくとも１つの渦流要素（１４０）を有する。渦流要素（１４０）はロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）に延伸長さを有する。長手方向（Ｌ）における渦流要素（１４０）の翼根部（１１４）に指向された始端と翼端（１１６）に指向された終端との間の距離は全長（Ｌges）と称される。分離部位（１３０）と渦流要素（１４０）の外側端部（１４２）の間の距離は外側長（Ｌaussen）と称される。全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比は０．２５未満である。【選択図】図２
2021535318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のロータのロータブレードであって、
ロータブレード（１０８）は、風力発電装置（１００）に組み付ける前に、分離部位（１３０）においてインナーブレード部分（１３２）とアウターブレード部分（１３４）に分割されており、
インナーブレード部分（１３２）は風力発電装置（１００）のロータハブにロータブレード（１０８）を組み付けるための翼根部（１１４）から分離部位（１３０）まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分（１３４）は分離部位（１３０）から翼端（１１６）まで延伸しており、
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）は翼根部から翼端へ定義されており、
ロータブレード（１０８）は少なくとも１つの渦流要素（１４０）を有しており、
渦流要素（１４０）はロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）に延伸長さを有しており、
長手方向（Ｌ）における渦流要素（１４０）の翼根部（１１４）に指向された始端と翼端（１１６）に指向された終端との間の距離は全長（Ｌges）と称され、
分離部位（１３０）と渦流要素（１４０）の外側端部（１４２）の間の距離は外側長（Ｌaussen）と称され、
全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比は、０．２５未満、好ましくは０．２未満、とりわけ好ましくは０．１５未満であること
を特徴とするロータブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のロータブレードにおいて、
渦流要素（１４０）は、とりわけロータブレード（１０８）の吸引側（２４）に配されている１つ以上の渦発生器を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項３】
請求項２に記載のロータブレードにおいて、
渦発生器は、対で配置され、吸引側（１２４）に対し直角に配置されたフィンとして構成されていること
を特徴とするロータブレード。
【請求項４】
請求項３に記載のロータブレードにおいて、
渦発生器は、ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）における位置の関数としての外形形状を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
渦流要素（１４０）の始端は翼根部（１１４）と境を接していること
を特徴とするロータブレード。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
外側長（Ｌaussen）は、渦流要素（１４０）の終端が長手方向において分離部位（１３０）よりも翼根部（１１４）の近くに位置する場合、マイナスの符号を有し、
全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比はマイナスであること
を特徴とするロータブレード。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
アウターブレード部分（１３４）は更なる分離部位（１３０）を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のロータブレードを少なくとも１つ有するロータであって、
該ロータ（１０６）の直径は少なくとも１７０ｍであること
を特徴とするロータ。
【請求項９】
請求項８に記載のロータを含む風力発電装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の風力発電装置を複数含むウインドパーク。
【請求項１１】
風力発電装置を最適化する方法であって、
風力発電装置（１００）は、少なくとも１つのロータブレード（１０８）を備える空気力学的ロータ（１０６）を有し、
ロータブレード（１０８）は、分離部位（１３０）においてインナーブレード部分（１３２）とアウターブレード部分（１３４）に分割されており、
インナーブレード部分（１３２）は風力発電装置（１００）のロータハブにロータブレード（１０８）を組み付けるための翼根部（１１４）から分離部位（１３０）まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分（１３４）は分離部位（１３０）から翼端（１１６）まで延伸しており、
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）は翼根部（１１４）から翼端（１１６）へ定義されており、
該方法は、以下のステップ：
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）に延伸長さ（Ｌges）を有する少なくとも１つの渦流要素（１４０）の提供及び組付けをすること、但し、長手方向（Ｌ）における渦流要素（１４０）の翼根部（１１４）に指向された始端と翼端（１１６）に指向された終端との間の距離は全長（Ｌges）と称され、かつ、分離部位（１３０）と渦流要素（１４０）の外側端部の間の距離は外側長（Ｌaussen）と称されること、
を含み、
渦流要素（１４０）の提供及び組付けは、全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比が０．２５未満、好ましくは０．２未満、とりわけ好ましくは０．１５未満となるように、実行されること
を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は風力発電装置のロータのためのロータブレード、関連するロータ、関連する風力発電装置及び関連するウインドパークに関する。本発明は風力発電装置を最適化するための対応する方法にも関する。本発明はとりわけ２分割型ロータブレード、即ちロータブレード長手軸に沿って少なくとも１つの分離部位を有するロータブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置のためのロータブレードは既知である。風力発電装置のロータに組付けられたロータブレードは隣接する（支配的な）風によって空気力学的力を生成する空気力学的輪郭（翼型：Profil）を有し、この力は最終的には風力発電装置の電力の生成のために変換される。以前から、風力発電装置のロータブレードのイールド（エネルギ変換効率：Ertrag）を最大化するという課題があった。
【０００３】
ロータブレードのイールドの最大化という目的のために、ロータブレードはますます大型化し、そのため、直径が１００ｍを顕著に超過するロータも最早稀ではない。ロータブレードのより大きな長さはイールドの利点を提供するが、製造及び輸送の領域における問題（困難性）はますます大きくなる。
【０００４】
輸送問題に直接的に対処する１つの可能性はロータブレードを長手方向に分割することである。いわゆる分割型ないし２分割型ロータブレードは翼端を有するアウターブレードとインナーブレードを有し、これらのブレードは分離部位において互いに結合される。インナーブレードは、従って、ロータハブから分離部位へ向かって延伸し、アウターブレードは分離部位に接続して（分離部位から）翼端にまで延伸する。アウターブレードもまた複数のブレード部分に分割されることも勿論可能である。少なくとも１つの分離部位を有する全ての形状の（形式の）ロータブレードは、以下において、分割型ロータブレードという概念で表される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２０１２ １０７ ４１５ Ａ１
【特許文献２】ＵＳ ２０１８／００３８３４３ Ａ１
【特許文献３】ＥＰ １ ９４４ ５０５ Ａ１
【特許文献４】ＥＰ ２ ６３４ ４１８ Ａ２
【特許文献５】ＥＰ ２ ６５７ ５１３ Ａ２
【特許文献６】ＥＰ ２ ７９９ ７１０ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、分離部位の存在は空気力学的な問題（困難性）及び、とりわけ（それに）関連する質量に起因する、構造上の問題（困難性）をもたらすことが知られている。
【０００７】
同時に、ロータブレードの長さが大きくなるにつれて、ロータハブに近接するロータブレード領域即ちロータ面の中心の近くにおける流れ剥離の可能性も大きくなる。そこ（当該領域）では、とりわけロータブレード表面が汚染された場合に、流れを剥離する傾向がある大きな相対翼厚を有する翼型を使用する必要がある。そのため、ロータハブ近接領域において、エネルギを流れ境界層へ導入し、それによって流れの剥離を抑制するよう構成された渦流要素（Verwirbelungselemente）、例えば渦発生器をロータブレードに設けることが知られている。渦流要素は必然的に抗力（空気抵抗）の増大を引き起こすため、渦流要素の使用とそれに関連する欠点とを比較考量する必要がある。
【０００８】
ドイツ特許商標庁は本願の優先権の基礎出願について以下の従来技術をサーチした：ＤＥ １０ ２０１２ １０７ ４１５ Ａ１、ＵＳ ２０１８／００３８３４３ Ａ１、ＥＰ １ ９４４ ５０５ Ａ１、ＥＰ ２ ６３４ ４１８ Ａ２、ＥＰ ２ ６５７ ５１３ Ａ２、ＥＰ ２ ７９９ ７１０ Ａ１。
【０００９】
これを背景として、本発明の課題は、達成出力（イールド）の改善を可能にする、風力発電装置のための少なくとも２分割されたロータブレードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の視点により、上記の課題は、風力発電装置のロータのロータブレードによって解決される。該ロータブレードは、風力発電装置に組み付ける前に、分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されており、インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸している。ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ（の方向として）定義されている。ロータブレードは少なくとも１つの渦流要素（Verwirbelungselement）を有している。渦流要素はロータブレードの長手方向に延伸長さ（Erstreckung）を有している（延伸している）。長手方向における渦流要素の翼根部に指向された（翼根部側の端部としての）始端と翼端に指向された（翼端側の端部としての）終端との間の距離は全長と称される。分離部位と渦流要素の外側端部（終端）の間の距離は外側長と称される。全長に対する外側長の比は、０．２５未満［以下］、好ましくは０．２未満［以下］、とりわけ好ましくは０．１５未満［以下］である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
【００１２】
本発明は、分離部位の位置とロータブレードの外側（翼端側）領域への渦流要素の延伸長さとの間に重要な関係があることを見出してなされたものである。とりわけ、外側長、即ち渦流要素が分離部位から翼端の方向へ延伸する長さが、それによって生成される抗力（空気抵抗）が（所定の）限界（範囲）内に維持される（留められる）ためには、渦流要素の全長に対する所定の比（比率）を超過すべきではないことが判明した。
【００１３】
分離部位の格別な重要性は、ロータブレード輪郭（翼型）が分離部位によって特別に構成されることに基づく。そのため、分離部位には、とりわけ、非分割型ロータブレードの場合よりもより厚みのある翼型、従ってより大きい相対翼厚（比）即ち翼弦長に対する翼厚の比を有する翼型が配されるべきである。なぜなら、分離部位に作用する荷重（負荷）は厚みがより小さい翼型には過大となるからである。分離部位の位置は、従って、ロータブレードの相対翼厚と影響を及ぼし合う関係（相互依存関係）にあり、他方では、渦流要素の長さと効果（効率）との相互依存関係を示す。なお、それに代わり、より薄い翼型のところに、とりわけロータブレードの一層外側（翼端側）の領域に、分離部位を設けることも可能である。この場合同様に、分離部位によってロータブレード輪郭（翼型）の構成の格別な適合化がなされているべきである。
【００１４】
渦流要素は、一貫的な（一続きの）ものとして構成されている必要はなく、例えば及び好ましくは、半径方向に（複数の）中断部を有する（断続的に構成される）ことも可能である。とりわけ、渦流要素は複数の部分要素から構成されることも可能である。この場合、渦流要素の始端と終端は、夫々渦流要素のすべての部分のうちの絶対的始端（最始端）及び絶対的終端（最終端）に常に従っている（合致している）、即ち、渦流要素が複数部分をもって、ないし中断部を備えて、構成されている場合であっても、変更されない。
【００１５】
渦流要素の全長に対する外側長の最大で０．２５、好ましくは最大で０．２、とりわけ好ましくは最大で０．１５の比の特許請求の範囲に応じて定義された値は、分離部位位置と渦流要素の位置及び延伸長さとの間の相互依存関係についての上記の認識を考慮して（決定されて）おり、信頼性のある上限として実証されたものである。渦流要素がそもそもロータブレード長手方向において外側（翼端側）に向かって分離部位にまで到達しておらず、既にその前で（分離部位より内側ないし翼根側で）終端している場合には、外側長はマイナスの（負の）値を取ることができることに注意すべきである。
【００１６】
２分割型ロータブレード（複数）を有する既に使用されている風力発電装置、例えばエネルコン社のＥ−１２６ＥＰ４ないしＥ−１４１ＥＰ４は、同様に、渦流要素を有している。これらの既存の風力発電装置では、これまで、渦流要素は、翼端の近くに位置する更に外側の点（位置）にまで延伸されていたため、全長に対する外側長の比はより大きな値を取っている。しかしながら、ロータブレードは、渦流要素の修正ないし変化（Modifikation）及び上記の比の本発明に応じた値の順守によって、本発明に応じて改善可能であることが判明した。
【００１７】
一実施形態では、渦流要素は１つ以上の渦発生器を有する。渦発生器はとりわけロータブレードの吸引側（負圧側）に配されている。
【００１８】
ロータブレードの翼型（翼断面形状）は、いわゆる圧力側（正圧側）及び吸引側（負圧側）に接続されている前縁から後縁へ広がる（延在する）ことは既知である。吸引側において流れの剥離がないことは、とりわけ構成に基づく翼型揚力（Profilauftrieb）値及び抗力値の達成のために重要である。
【００１９】
一実施形態では、渦発生器は、対状態で（二つ一組で）配置され、吸引側（の表面）に対し実質的に直角に配置されたフィン（複数）（Finnen）として構成されている。対配置は、境界層への（互いに）逆方向（逆回転）の渦の導入を可能にする。フィン（複数）として、例えば三角形状に、構成されることにより、渦発生器は格別に簡単に構成可能であるが、勿論、目的に適う他の形状も当業者には既知である。ここで、吸引側に対し実質的に直角とは、ロータブレード表面とフィンとの間の角度が４５°超、好ましくは６０°超、とりわけ好ましくは少なくとも８０°であると理解されるべきである。
【００２０】
格別に好ましくは、渦流要素は、プラスチック材料、とりわけ短繊維強化プラスチック材料を含むか又はプラスチック材料からなる。
【００２１】
一実施形態では、渦発生器は、ロータブレードの長手方向における位置の関数としての外形形状（Geometrie）を有する。従って、ロータブレード長手方向における位置に応じて異なる外形形状の渦発生器を備えることが好ましい。そのため、例えば、（渦発生器の）高さ即ちロータブレード表面に対し直角方向の広がり（伸び）、又は長さ即ちロータブレード表面の面内の広がり（伸び）は、渦発生器が翼根部に近い程大きいように構成可能である。代替的に又は追加的に、隣り合う２つの渦発生器間の距離及び／又は、とりわけロータブレードの前縁に対し直角をなす、（空気の）主流（主流入）方向と渦発生器の（１つの）方向の間の角度は長手方向における位置に応じて変化するよう構成可能である。
【００２２】
一実施形態では、渦流要素の始端は翼根部と境を接している。従って、渦流要素はロータブレード翼根の近くの領域にまで延伸している。この領域では、ロータ回転による速度成分は最小である。代替的に、渦流要素の始端は翼根部から所定の距離だけ離隔している。これは、とりわけロータブレード翼根の周囲においてシリンダ状の輪郭（円形断面の翼型）がある場合に、有利であり得る。渦流要素の始端は空気力学的翼型を有するロータブレードの部分にあると格別に有利である。なお、空気力学的翼型とは、揚力を生成することが可能な翼型を意味する。
【００２３】
一実施形態では、外側長は、渦流要素の終端が長手方向において分離部位よりも翼根部の近くに位置する場合、マイナスの（負の）符号を有する。全長に対する外側長の比は有利にはマイナス（の値）である。換言すれば、渦流要素は、この好ましい実施形態では、ロータブレードの内側（翼根側）領域（インナーブレード部分の領域）においてのみ延在している。これは、分離部位が外側（翼端側）へ大きく移動されること、及び／又は渦流要素が相応に寸法設定（dimensioniert）及び配置されることによって行うことができる。
【００２４】
一実施形態では、アウターブレード部分は更なる分離部位を有する。従って、ロータブレードは二分割型には限定されていないが、いずれにせよ、渦流要素の長さの決定のために重要な分離部位は、翼端から見て最初の分離部位である。
【００２５】
第２の視点により、上記の課題は、第１の視点によるロータブレードを少なくとも１つ有するロータによって解決される。該ロータの直径は少なくとも１７０ｍである。とりわけ相応に大きな構成を有するロータの場合、渦流要素の本発明に応じた配置及び構成は有利に効果を発揮する。
【００２６】
第３の視点により、上記の課題は、第２の視点による本発明のロータを含む風力発電装置によって解決される。
【００２７】
第４の視点により、上記の課題は、更に、第３の視点によるの風力発電装置を複数含むウインドパークによって解決される。
【００２８】
第５の視点により、上記の課題は、更に、風力発電装置を最適化する方法によって解決される。風力発電装置は少なくとも１つのロータブレードを備える空気力学的ロータを有し、ロータブレードは分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されており、インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸しており、ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ（の方向として）定義されている。該方法は、以下のステップ：ロータブレードの長手方向に延伸長さを有する少なくとも１つの渦流要素の提供及び組付けをすること、但し、長手方向における渦流要素の翼根部に指向された（翼根部側の端部としての）始端と翼端に指向された（翼端側の端部としての）終端との間の距離は全長と称され、かつ、分離部位と渦流要素の外側端部（終端）の間の距離は外側長と称されること、を含み、渦流要素の提供及び組付けは、全長に対する外側長の比が０．２５未満［以下］、好ましくは０．２未満［以下］、とりわけ好ましくは０．１５未満［以下］となるように、実行される。
【００２９】
本発明の方法は本発明のロータブレードと同じ利点の達成を可能にし、かつ、同じ態様でロータブレードについて説明した実施形態と組み合わせ可能である。
【００３０】
更なる利点及び実施形態は以下に添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】風力発電装置の一例の模式図。
【図２】風力発電装置のロータブレードの一例の模式図。
【実施例】
【００３２】
図面を参照しつつ実施例を用いた本発明の説明は本質的に概略的に行われており、夫々の図面において説明される構成要素は理解の容易化のために誇張して記載されていることがあり、他の構成要素は単純化されていることがある。従って、例えば、図１は風力発電装置それ自体の一例を模式的に図示しており、そのため、渦流要素の所与の配置は明確に視認することはできない。
【００３３】
図１は、タワー１０２とナセル１０４を有する風力発電装置１００の一例を示す。ナセル１０４には、３つのロータブレード１０８とスピナ１１０を有するロータ１０６が配されている。ロータ１０６は運転時風によって回転運動し、それによって、ナセル１０４内の発電機を駆動する。ロータブレード１０８はそのブレード角が調節可能である。
【００３４】
図２は、ロータブレード前縁１２０とロータブレード後縁１２２を有する個別ロータブレード１０８の一例の模式的外観を示す。図示されているのは、ロータブレードの吸引側１２４の平面図であり、反対側の圧力側は同図では視認できない。
【００３５】
ロータブレード１０８はロータブレード翼根１１４とロータブレード翼端１１６を有する。ロータブレード翼根１１４とロータブレード翼端１１６の間の長さは長手方向Ｌに沿ったロータブレード長Ｒとして表される。ロータブレード前縁１２０とロータブレード後縁１２２の間の距離は翼弦長Ｔで表される。ロータブレード１０８は、ロータブレード翼根１１４に又は一般的にロータブレード翼根１１４の近くの領域に、大きな翼弦長Ｔを有する。これに対し、ロータブレード翼端１１６では、翼弦長Ｔは一段と極めてより小さい。
【００３６】
ロータブレード１０８の長手方向Ｌにおいて、ほぼ中央（ないし中間）部分の領域に分離部位（ないし分割部位）１３０が設けられている。分離部位は、ロータブレードを２つの部分、即ちインナーブレード部分１３２とアウターブレード部分１３４に分割する。インナーブレード部分１３２はロータブレード翼根１１４の領域から分離部位１３０にまで延伸（到達）し、アウターブレード部分１３４は分離部位１３０に接続して（分離部位１３０から）ロータブレード翼端１１６にまで延伸（到達）する。勿論、２つ以上の分離部位１３０を形成することも可能であり、その場合、アウターブレード領域（部分）１３４は複数の部分に分割される。ロータブレード１０８は建設地での組立前又は組立時にブレード分離部位１３０において繋ぎ合わせられる。
【００３７】
図２に示された吸引側１２４の模式的平面図には、更に、渦流要素１４０の配置が示されている。他の実施形態では、渦流要素１４０は例えば圧力側に配することも可能である。渦流要素１４０は、境界層に付加的にエネルギを導入（供給）することによって、当該渦流要素１４０が配されている領域における流れの剥離を抑制（ないし阻止）する。能動的（アクティブ）及び受動的（パッシブ）渦流要素を含む、種々のタイプの渦流要素１４０は既知である。
【００３８】
本発明の核心は、分離部位１３０と、ロータブレード１０８の長手方向Ｌにおける渦流要素１４０の延伸長さ（広がり）の相互作用（相互（依存）関係）を見出したことにある。全長Ｌgesは、長手方向Ｌにおいてロータブレード翼根１１４から出発し半径方向外側端部１４２までの渦流要素１４０の延伸長さ（伸び）を意味する。渦流要素１４０の外側長Ｌaussen［注：“aussen”中の“ss”は図２では「エスツェット」で表されている］は、長手方向Ｌにおいてブレード分離部位１３０から出発し渦流要素１４０の半径方向外側端部１４２までの長さを意味する。Ｌaussenの値は、分離部位１３０が渦流要素１４０の半径方向外側端部１４２よりも更に外側（翼端側）に位置する場合、マイナスの（負の）符号を有することになる。
【００３９】
渦流要素１４０の配置が有利であるか否かを評価するために、全長Ｌgesに対する外側の長さないし外側長Ｌaussenの比が形成される。この比は、最大で０．２５の値に到達すると、有利であると見なされる。換言すれば、ブレード分離部位１３０は、渦流要素１４０の全長について比較的かなり外側の位置にある必要がある。
【００４０】
この場合、分離部位１３０は、渦流要素１４０の半径方向外側端部１４２よりも更に外側（翼端側）に位置することも可能であるが、渦流要素１４０が全長Ｌgesに対する外側長Ｌaussenの比が０．２５より大きくなる程度に、外側に延伸するのは好ましくはない。
【００４１】
本発明により認識されたことは、更に外側（翼端側）へ延伸する渦流要素は、過度に空気抵抗（抗力）を生じる一方で、全体として考えれば結果的に効率の増大が得られるほどの流れ剥離抑制作用を最早生じないということである。
【００４２】
とりわけ、上記の比については、二分割型ロータブレード１０８において考慮されるべき分離部位１３０の特別な幾何形状及び空気力学的性質が重要である。これに関し、本発明により特に認識されたことは、渦流要素１４０の延伸（領域の）長さ（延伸の程度）は、分離部位１３０の位置に対して（を基準として）設定されるべきであるということである。風力発電装置は少なくとも１７０ｍのロータ径Ｄを有すると有利である。なぜなら、渦流要素１４０の利点及びロータブレード１０８の複数部分への分割の利点は、とりわけ大型ロータの場合、完全に効力を発揮するからである。
【００４３】
【図１】
2021535318.tif 000003
【図２】
2021535318.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月26日(2021.4.26)
【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】
風力発電装置のロータのロータブレードであって、
ロータブレード（１０８）は、風力発電装置（１００）に組み付ける前に、分離部位（１３０）においてインナーブレード部分（１３２）とアウターブレード部分（１３４）に分割されており、
インナーブレード部分（１３２）は風力発電装置（１００）のロータハブにロータブレード（１０８）を組み付けるための翼根部（１１４）から分離部位（１３０）まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分（１３４）は分離部位（１３０）から翼端（１１６）まで延伸しており、
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）は翼根部から翼端へ定義されており、
ロータブレード（１０８）は少なくとも１つの渦流要素（１４０）を有しており、
渦流要素（１４０）はロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）に延伸長さを有しており、
長手方向（Ｌ）における渦流要素（１４０）の翼根部（１１４）に指向された始端と翼端（１１６）に指向された終端との間の距離は全長（Ｌges）と称され、
分離部位（１３０）と渦流要素（１４０）の外側端部（１４２）の間の距離は外側長（Ｌaussen）と称され、
全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比は、０．２５以下又は０．２以下又は０．１５以下であること
を特徴とするロータブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のロータブレードにおいて、
渦流要素（１４０）は、１つ以上の渦発生器を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項３】
請求項２に記載のロータブレードにおいて、
渦発生器は、ロータブレード（１０８）の吸引側（２４）に配されていること
を特徴とするロータブレード。
【請求項４】
請求項３に記載のロータブレードにおいて、
渦発生器は、対で配置され、吸引側（１２４）に対し直角に配置されたフィンとして構成されていること
を特徴とするロータブレード。
【請求項５】
請求項４に記載のロータブレードにおいて、
渦発生器は、ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）における位置の関数としての外形形状を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
渦流要素（１４０）の始端は翼根部（１１４）と境を接していること
を特徴とするロータブレード。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
外側長（Ｌaussen）は、渦流要素（１４０）の終端が長手方向において分離部位（１３０）よりも翼根部（１１４）の近くに位置する場合、マイナスの符号を有し、
全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比はマイナスであること
を特徴とするロータブレード。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
アウターブレード部分（１３４）は更なる分離部位（１３０）を有すること
を特徴とするロータブレード。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のロータブレードを少なくとも１つ有するロータであって、
該ロータ（１０６）の直径は少なくとも１７０ｍであること
を特徴とするロータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のロータを含む風力発電装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の風力発電装置を複数含むウインドパーク。
【請求項１２】
風力発電装置を最適化する方法であって、
風力発電装置（１００）は、少なくとも１つのロータブレード（１０８）を備える空気力学的ロータ（１０６）を有し、
ロータブレード（１０８）は、分離部位（１３０）においてインナーブレード部分（１３２）とアウターブレード部分（１３４）に分割されており、
インナーブレード部分（１３２）は風力発電装置（１００）のロータハブにロータブレード（１０８）を組み付けるための翼根部（１１４）から分離部位（１３０）まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分（１３４）は分離部位（１３０）から翼端（１１６）まで延伸しており、
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）は翼根部（１１４）から翼端（１１６）へ定義されており、
該方法は、以下のステップ：
ロータブレード（１０８）の長手方向（Ｌ）に延伸長さ（Ｌges）を有する少なくとも１つの渦流要素（１４０）の提供及び組付けをすること、但し、長手方向（Ｌ）における渦流要素（１４０）の翼根部（１１４）に指向された始端と翼端（１１６）に指向された終端との間の距離は全長（Ｌges）と称され、かつ、分離部位（１３０）と渦流要素（１４０）の外側端部の間の距離は外側長（Ｌaussen）と称されること、
を含み、
渦流要素（１４０）の提供及び組付けは、全長（Ｌges）に対する外側長（Ｌaussen）の比が０．２５以下又は０．２以下又は０．１５以下となるように、実行されること
を特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第１の視点により、上記の課題は、風力発電装置のロータのロータブレードによって解決される。該ロータブレードは、風力発電装置に組み付ける前に、分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されており、インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸している。ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ（の方向として）定義されている。ロータブレードは少なくとも１つの渦流要素（Verwirbelungselement）を有している。渦流要素はロータブレードの長手方向に延伸長さ（Erstreckung）を有している（延伸している）。長手方向における渦流要素の翼根部に指向された（翼根部側の端部としての）始端と翼端に指向された（翼端側の端部としての）終端との間の距離は全長と称される。分離部位と渦流要素の外側端部（終端）の間の距離は外側長と称される。全長に対する外側長の比は、０．２５以下又は０．２以下又は０．１５以下である（形態１）。
更に、第２の視点により、上記の課題は、本発明のロータブレードを少なくとも１つ有するロータによって解決される。該ロータの直径は少なくとも１７０ｍである（形態９）。
更に、第３の視点により、上記の課題は、本発明のロータを含む風力発電装置によって解決される（形態１０）。
更に、第４の視点により、上記の課題は、本発明の風力発電装置を複数含むウインドパークによって解決される（形態１１）。
更に、第５の視点により、上記の課題は、風力発電装置を最適化する方法によって解決される。但し、風力発電装置は、少なくとも１つのロータブレードを備える空気力学的ロータを有し、ロータブレードは、分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されており、インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸しており、ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ定義されている。
該方法は、以下のステップ：
ロータブレードの長手方向に延伸長さを有する少なくとも１つの渦流要素の提供及び組付けをすること、但し、長手方向における渦流要素の翼根部に指向された始端と翼端に指向された終端との間の距離は全長と称され、かつ、分離部位と渦流要素の外側端部の間の距離は外側長と称されること、
を含む。
渦流要素の提供及び組付けは、全長に対する外側長の比が０．２５以下又は０．２以下又は０．１５以下となるように、実行される（形態１２）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ここに、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記第１の視点参照。
（形態２）形態１のロータブレードにおいて、渦流要素は、１つ以上の渦発生器を有することが好ましい。
（形態３）形態２のロータブレードにおいて、渦発生器は、ロータブレードの吸引側に配されていることが好ましい。
（形態４）形態３のロータブレードにおいて、渦発生器は、対で配置され、吸引側に対し直角に配置されたフィンとして構成されていることが好ましい。
（形態５）形態４のロータブレードにおいて、渦発生器は、ロータブレードの長手方向における位置の関数としての外形形状を有することが好ましい。
（形態６）形態１〜５の何れかのロータブレードにおいて、渦流要素の始端は翼根部と境を接していることが好ましい。
（形態７）形態１〜６の何れかのロータブレードにおいて、外側長は、渦流要素の終端が長手方向において分離部位よりも翼根部の近くに位置する場合、マイナスの符号を有し、全長に対する外側長の比はマイナスであることが好ましい。
（形態８）形態１〜７の何れかのロータブレードにおいて、アウターブレード部分は更なる分離部位を有することが好ましい。
（形態９）上記第２の視点参照。
（形態１０）上記第３の視点参照。
（形態１１）上記第４の視点参照。
（形態１２）上記第５の視点参照。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
更なる利点及び実施形態は以下に添付の図面を参照して説明される。なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
以下に本発明の可能な態様を付記する。
［付記１］風力発電装置のロータのロータブレード。
ロータブレードは、風力発電装置に組み付ける前に、分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されている。
インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸している。
ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ定義されている。
ロータブレードは少なくとも１つの渦流要素を有している。
渦流要素はロータブレードの長手方向に延伸長さを有している。
長手方向における渦流要素の翼根部に指向された始端と翼端に指向された終端との間の距離は全長と称される。
分離部位と渦流要素の外側端部の間の距離は外側長と称される。
全長に対する外側長の比は、０．２５未満、好ましくは０．２未満、とりわけ好ましくは０．１５未満である。
［付記２］上記のロータブレードにおいて、渦流要素は、とりわけロータブレードの吸引側に配されている１つ以上の渦発生器を有する。
［付記３］上記のロータブレードにおいて、渦発生器は、対で配置され、吸引側に対し直角に配置されたフィンとして構成されている。
［付記４］上記のロータブレードにおいて、渦発生器は、ロータブレードの長手方向における位置の関数としての外形形状を有する。
［付記５］上記のロータブレードにおいて、渦流要素の始端は翼根部と境を接している。
［付記６］上記のロータブレードにおいて、外側長は、渦流要素の終端が長手方向において分離部位よりも翼根部の近くに位置する場合、マイナスの符号を有する。全長に対する外側長の比はマイナスである。
［付記７］上記のロータブレードにおいて、アウターブレード部分は更なる分離部位を有する。
［付記８］上記のロータブレードを少なくとも１つ有するロータ。該ロータの直径は少なくとも１７０ｍである。
［付記９］上記のロータを含む風力発電装置。
［付記１０］上記の風力発電装置を複数含むウインドパーク。
［付記１１］風力発電装置を最適化する方法。
風力発電装置は、少なくとも１つのロータブレードを備える空気力学的ロータを有する。
ロータブレードは、分離部位においてインナーブレード部分とアウターブレード部分に分割されている。
インナーブレード部分は風力発電装置のロータハブにロータブレードを組み付けるための翼根部から分離部位まで延伸しており、かつ、アウターブレード部分は分離部位から翼端まで延伸している。
ロータブレードの長手方向は翼根部から翼端へ定義されている。
該方法は、以下のステップ：
ロータブレードの長手方向に延伸長さを有する少なくとも１つの渦流要素の提供及び組付けをすること、但し、長手方向における渦流要素の翼根部に指向された始端と翼端に指向された終端との間の距離は全長と称され、かつ、分離部位と渦流要素の外側端部の間の距離は外側長と称されること、
を含む。
渦流要素の提供及び組付けは、全長に対する外側長の比が０．２５未満、好ましくは０．２未満、とりわけ好ましくは０．１５未満となるように、実行される。
【国際調査報告】
2021535318.tif 000005
2021535318.tif 000006
2021535318.tif 000007
2021535318.tif 000008
2021535318.tif 000009