(57)【要約】【課題】ブレードのメンテナンスが容易な風車を提供する。【解決手段】ゴンドラ４５を、ガイドレール４７等によりブレード３２に沿って昇降するようにして、ゴンドラ４５に乗った作業者がブレード３２のメンテナンスを行うようにすることで、ブレード３２のメンテナンスの容易な風車が提供される。あるいは、２基の昇降装置を備え、ハブ３１からブレード３２を取り外して地上に下ろすことにより、地上でブレード３２のメンテナンスを行うことができるので、メンテナンスの容易な風車が提供される。【選択図】  図１
2004293455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状のタワーと；
前記タワーの頂部に取り付けられたナセルと；
前記ナセルの水平端に回転可能に取り付けられたハブと；
鉛直軸に対して傾斜した面内を回転するように、前記ハブに取り付けられたブレードと；
前記ブレードの面に沿って昇降可能なゴンドラを備える；
風車。
【請求項２】
前記ゴンドラを案内する、鉛直軸に対する角度が可変であるガイドを備える；
請求項１に記載の風車。
【請求項３】
前記ゴンドラが、前記タワーに沿って固定されたレールと、該レール上を移動する走行機と、該走行機に付設された腕により支持された；
請求項１に記載の風車。
【請求項４】
柱状のタワーと；
前記タワーの頂部に取り付けられたナセルと；
前記ナセルの水平端に取り付けられたハブと；
前記ハブに、取り外し可能に取り付けられたブレードと；
前記ブレードがハブから取り外されるときに、該ブレードを昇降するために同時に使用される第１の昇降装置と前記第１の昇降装置とは別の第２の昇降装置を備える；
風車。
【請求項５】
前記ブレード上の前記ハブとの取り付け箇所付近に前記第１の昇降装置を連結するための吊具と；
前記ブレードの重心位置を挟んで、前記吊具と反対側のブレード表面に前記第２の昇降装置と連結するための吊具を有する；
請求項４に記載の風車。
【請求項６】
前記ブレードの前記ハブとの取り付け箇所付近にブレードの長手方向に垂直な突出部と；
前記突出部に前記第１の昇降装置又は第２の昇降装置を連結するための吊具を有する；
請求項４又は請求項５に記載の風車。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の風車と；
前記風車により駆動される発電機とを備える；
風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風車に関し、特に、ブレードのメンテナンスを容易にした風車及び風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風車は、風の強い気象的に厳しい場所に設置され、紫外線や落雷にさらされながら長期間使用される。このような状況にありながら、風車のブレードは高所に設置されるため、そのメンテナンス（点検及び補修を言う。以下、同じ。）には、大型クレーンや高所作業車が必要となり、これらの作業は容易ではない。特に、近年は風車が大型化しており、使用されるクレーン等も大型化してきており、その困難さは顕著になってきている。
【０００３】
ブレードと同様に高所に設置される航空障害灯では、タワー内の航空障害灯取り付け位置付近に設けたウィンチを用いて、地上からロープで引き上げ、そのままタワー壁の取り付け位置に設けた穴に挿入して固定することにより、修理取り付けを容易にする方法が、提案されている。（特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７９８０２号公報（図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ブレードは航空障害灯とは異なり、重量も重く、且つ、長さも長いので、ロープで簡単に引き上げたり、下ろしたりすることはできない。そこで、本発明は、ブレードのメンテナンスが容易な風車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る風車は、例えば図１に示すように、柱状のタワー１１と、タワー１１の頂部に取り付けられたナセル２１と、ナセル２１の水平端に回転可能に取り付けられたハブ３１と、鉛直軸に対して傾斜した面内を回転するように、ハブ３１に取り付けられたブレード３２と、ブレード３２の面に沿って昇降可能なゴンドラ４５を備えている。
【０００７】
このように構成すると、ブレードに沿ってゴンドラが昇降するので、ゴンドラに乗った作業者によりブレードのメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明に係る風車は、例えば図１に示すように、ゴンドラ４５を案内する、鉛直軸に対する角度が可変であるガイド４７を備えている。
【０００９】
このように構成すると、角度が可変であるガイドがあるため、ゴンドラはブレードに沿って昇降するので、作業者は安定した状態でメンテナンスを行うことができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明に係る風車は、例えば図３に示すように、ゴンドラ５５が、タワー１１に沿って固定されたレール５２と、レール５２上を移動する走行機５３と、走行機５３に付設された腕５４により支持されている。
【００１１】
このように構成すると、走行機がレール上を移動することにより、ゴンドラは昇降し、腕により支持されたゴンドラは腕の長さを変えることによりブレードに沿って昇降するので、作業者は安定した状態でメンテナンスを行うことができる。
【００１２】
前記の目的を達成するため、請求項４に記載の発明に係る風車は、例えば図４に示すように、柱状のタワー１１と、タワー１１の頂部に取り付けられたナセル２１と、ナセル２１の水平端に取り付けられたハブ３１と、ハブ３１に、取り外し可能に取り付けられたブレード３２と、ブレード３２がハブ３１から取り外されるときに、ブレード３２を昇降するために同時に使用される第１の昇降装置６１、６２、６３と第１の昇降装置６１、６２、６３とは別の第２の昇降装置７１、７２、７３を備えている。
【００１３】
このように構成すると、風車に設置された２基の昇降装置によって、ハブから取り外したブレードを、地上に下ろすことができるので、地上でメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１４】
更に、請求項５に記載の発明に係る風車は、例えば図４に示すように、ブレード３２上のハブ２１との取り付け箇所付近に第１の昇降装置６１、６２、６３を連結するための吊具３３と、ブレード３２の重心位置を挟んで、吊具３３と反対側のブレード表面に第２の昇降装置７１、７２、７３と連結するための吊具３４を有している。
【００１５】
このように構成すると、２基の昇降装置で傾きを調整しながらブレードを昇降することができるので、ブレードを水平に保って、地上に下ろすことができる。
【００１６】
また、請求項６に記載した発明に係る風車は、例えば図７に示すように、ブレード３２のハブ３１との取り付け箇所付近にブレードの長手方向に垂直な突出部３６と、突出部３６に第１の昇降装置６１、６２、６３又は第２の昇降装置７１、７２、７３を連結するための吊具３７を有している。
【００１７】
このように構成すると、ブレードをハブに取り付けるときに、２箇所の吊具の吊り方により、取り付け角度を調節できるので、取り付けやすい。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明に係る風力発電装置は、例えば図８に示すように、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の風車と、風車により駆動される発電機９５とを備えている。
【００１９】
このように構成すると、ブレードのメンテナンスが容易であるので、メンテナンスが容易な風力発電装置が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部材には同一符号又は類似符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態である風車の一部断面側面図である。タワー１１は円柱状または角柱状の形状をしており、地上から上方へ立設されている。タワー１１の下端は、地上に固定されている。あるいは、海上で、船の上に固定されていてもよい。タワー１１の頂部には、ヨーシステム１２が設置されている。このヨーシステム１２は、ブレード３２を風向きに合わせるために用いられる。
【００２２】
ヨーシステム１２の上には、ヨーシステム１２により水平方向に旋回できるナセル２１が設置されている。ナセル２１には、不図示の増速機、発電機、制御装置等が格納されている。あるいは、ポンプ用風車などの動力風車では、クランク軸などを格納し、この場合には、ヨーシステムを備えていないこともある。
【００２３】
ナセル２１の水平端には、水平に対して下記のチルト角だけ傾いた軸回りに回転するハブ３１が設置されている。ハブ３１は、前述の増速機等と連接され、ハブ３１の回転が増速機を介して発電機に伝えられる。
【００２４】
ハブ３１の周りに、等間隔で３本のブレード３２が放射状に設置されている。風力をブレード３２がハブを回転する力に変換する。ここで、ブレード３２が回転することにより描く円を含む平面を、下部でタワー１１から離れる方向に少し傾斜するように、ハブ３１の軸を設定している。この角度は、チルト角と呼ばれるもので、運転中に、風力によりブレード３２が変形しても、タワー１１に接触しないようにするためのものである。
【００２５】
ナセル２１内には、ウィンチ４１が設置されている。ウィンチ４１にはワイヤーロープ４３が巻き付いており、ワイヤーロープ４３はナセル２１の内面上部に設置された滑車４２を経由して、ナセル下部の床を抜けて、ゴンドラ４５に繋がっている。
【００２６】
ゴンドラ４５は、ガイドレール４７に沿った移動ができる。ガイドレール４７は、タワー１１の上部に付設したブラケット４６ａによりその上端を支えられている。ガイドレール４７はタワー１１の上部からブレード３２の下端に至るまでの長さを有している。なお、下端は、地上まで達していてもよい。
【００２７】
ガイドレール４７の下端付近には、ブラケット４７ａが付設されている。ブラケット４７ａには、ピストン４８ｂの一端が接続され、ピストン４８ｂはシリンダ４８ａと組み合わされて伸縮できる。シリンダ４８ａは、タワー１１に付設したブラケット４６ｂに支持されている。シリンダ４８ａとピストン４８ｂは、水平斜め方向に設置されており、伸縮することにより、ブラケット４７ａとブラケット４６ｂの水平距離が変わり、結果として、ガイドレール４７の傾き（鉛直軸に対する角度）が変わる。なお、シリンダ４８ａとピストン４８ｂは、不図示の油圧装置により伸縮する。
【００２８】
ウィンチ４１でワイヤーロープ４３を巻き上げたり、緩めたりすることにより、ゴンドラ４５はガイドレール４７に沿って昇降する。そして、シリンダ４８ａとピストン４８ｂを伸縮することにより、ガイドレール４７の傾きを変え、ブレード３２に近づけたり遠ざけたり調整できる。前述の通りに、ブレード３２は下部でタワー１１から離れるように鉛直軸に対して傾斜を有して取り付けられており、ガイドレール４７が傾くことにより、ゴンドラ４５がブレード３２に沿って昇降する。
【００２９】
そこで、作業者がゴンドラ４５に乗り、シリンダ４８ａとピストン４８ｂを伸縮してガイドレール４７の傾きを変えながら、ブレード３２に沿うようにゴンドラ４５を昇降させる。すると、作業者は、ゴンドラ４５からブレード３２のメンテナンスを行うことができる。ブレード３２は、ハブ３１に取り付けたまま、ブレードの長手方向軸回りにさせることができるので、ゴンドラ４５からの作業によりブレード３２全面のメンテナンスを行うことができる。ブレード３２の長手方向軸回りの回転可能量（可変ピッチ角）は、１８０度以上とするのが好ましい。なお、ブレードの長手方向とは、ブレードのハブとの取り付け箇所断面の中心と先端とを結ぶ方向を言う。
【００３０】
なお、風車の運転中は、ブレード３２との接触を避けるため、ゴンドラ４５はガイドレール４７から外して、別の場所に保管し、ガイドレール４７はタワー１１に近づけておく。ゴンドラ４５は、ウィンチ４１で巻き上げて、ナセル２１の内部へ収納するのがよい。また、ガイドレール４７の下端が地上まで達している場合には、ゴンドラ４５を地上に降ろして、別の場所に保管することもできる。そのときにも、ワイヤーロープ４３はウィンチ４１でナセル２１内に巻き上げておく。
【００３１】
また、図２の一部断面側面図に示すように、ガイドレールではなく、ナセル２１から下げたガイドロープ４９でゴンドラ４５の水平方向の位置を定めるようにしてもよい。すなわち、ゴンドラ４５に設置したリングにガイドロープ４９を通すことにより、ゴンドラ４５がガイドロープ４９に案内される。ゴンドラ４５の揺れを抑えるために、２個以上のリングにガイドロープ４９を通すのがよい。ガイドロープ４９の下端は、ブレード３２の下端より下の位置で、タワーから張り出した腕４９ａで固定し、ガイドロープ４９に張力をかけて、たわまないようにする。ガイドロープ４９の下端の固定は、ゴンドラ４５がブレードに沿うように、ゴンドラの高さに応じて腕４９ａ上での位置を変える。
【００３２】
あるいは、ガイドロープ４９の下端は、地上に設けた固定点で固定してもよい。その場合には、ブレード３２のメンテナンスに加え、ナセル２１を回転させつつ、タワー１１の周囲に設けた地上の固定点にガイドロープ４９の下端を固定することにより、ゴンドラ４５を用いて、タワーのメンテナンスを行うこともできる。
【００３３】
なお、風車の運転中には、ゴンドラ４５を取り外した後に、ガイドロープ４９を腕４９ａから取り外し、ナセル２１内に収納することができるので、ブレード３２がガイドロープ４９に接触することはない。
【００３４】
続いて、図３の側面図を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。レール５２がタワー１１に付設された複数のブラケット５１により、タワー１１に沿って固定される。レール５２は、タワー１１の上部から地上近くまで設置される。
【００３５】
レール５２には、自走式の走行車５３が取り付いている。図示はしていないが、走行車５３は、レール５２の上部から下げたロープを走行車内のウィンチで巻き上げたり、緩めたりすることで、レール５２上を昇降する。あるいは、レール５２に沿って敷設されたラック上で、走行車５３に設置した歯車を回すことにより、レール５２上を昇降してもよい。なお、走行車の安定性のために、レール５２を２本設置し、２本のレールで走行車５３を支えるのがよい。
【００３６】
走行車５３には、伸縮する腕５４が２本又は４本設置される。腕５４には、おねじが切ってあり、走行車５３が有するめねじと噛み合っている。走行車５３のめねじが回転することにより腕５４が伸縮し、ゴンドラ５５が水平方向に移動する。あるいは、図３（ｂ）の部分図に示すように、レイジトング（伸縮腕）とした腕５４ｂが伸縮することにより、ゴンドラ５５が水平方向に移動する構成としてもよい。
【００３７】
走行車５３が、レール５２に沿って昇降し、且つ、腕５４を伸縮させることにより、ゴンドラ５５がブレード３２に沿って移動する。したがって、ゴンドラ５５に乗ることにより、作業者は、ゴンドラ５５からブレード３２のメンテナンスを行うことができる。ブレード３２は、ハブ３１に取り付けたまま、ブレードの長手方向軸回りに回転させることができるので、ゴンドラ５５からの作業によりブレード３２全面のメンテナンスを行うことができる。ブレード３２の長手方向軸回りの回転可能量（可変ピッチ角）は、１８０度以上とするのが好ましい。
【００３８】
レール５２は、タワー１１に沿って設置されるので、風車の運転中にもブレード３２と接触することは無く、運転の障害にはならない。また、ゴンドラ５５は、ブレード３２の下端より下の位置に下げておけば、風車の運転の障害にはならない。また、走行車５３が自走するため、ナセル２１内にウィンチを設置する必要が無く、ナセル２１内の機器数の増加による構造の煩雑化や重量の増加を防げる。
【００３９】
続いて、図４（ａ）の一部断面正面図及び図４（ｂ）の一部断面側面図を参照して、本発明の第３の実施の形態である風車について説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、１枚のブレード３２をメンテナンスのために地上に下ろしている風車を表している。
【００４０】
ナセル２１の中に２基のウィンチ６１、７１が設置されている。各々のウィンチ６１、７１からは、ハブ３１内の滑車を経て、ハブ３１の下部を通って、ワイヤーロープ６２、７２が、ハブ３１の下に出ている。ワイヤーロープ６２、７２には、フック６３、７３が付けられており、ワイヤーロープの先端は、ハブ３１内で固定されている。ウィンチ６１、７１は、ナセル２１内ではなく、ハブ３１内に設置してもよい。あるいは、地上に設置し、ハブ３１内の滑車を使って、ハブ３１からワイヤーロープ６２、７２を下げるようにしてもよい。なお、ワイヤーロープ６２、７２は、風車の運転中には、ウィンチ６１、７１に巻き取り、運転の邪魔にはならないようにする。また、ハブ３１内には、ハブ３１内での作業を行うための足場（不図示）が設けてある。
【００４１】
ハブ３１からブレード３２を取り外す際に、ブレード３２のハブ３１との取り付け箇所付近に付設された２箇所の吊具３３にロープ３３ａを渡し、ロープ３３ａをフック６３に掛ける。なお、吊具３３を１箇所だけ備えてロープ３３ａを輪にしてもよいし、ロープ３３ａではなく、直接吊具３３をフック６３に掛けてもよい。そして、ブレード３２をハブ３１から取り外す。ブレード３２のハブ３１からの取り外しは、ハブ３１中から作業員が行う。ブレード３２はハブ３１から取り外されると、その先端を下向きにしてフック６３により吊られる。その状態のまま、先端が地上近くになるまで、ウィンチ６１の操作により下げる。ところが、このまま下ろし続けるとブレード３２の先端が地面に当ってしまい、損傷を受けてしまう。
【００４２】
そこで、ブレード３２の先端近くの吊具３４にロープ３４ａを掛け、ロープ３４ａをフック７３に掛ける。吊具３４に直接フック７３を掛けないのは、フック７３がブレード３２に当たることにより、ブレード３２の表面が損傷を受けるのを避けるためである。そして、ウィンチ７１でワイヤーロープ７２を巻き上げてフック７３を上げ、ウィンチ６１でワイヤーロープ６２を緩めフック６３を下げる。すると、ブレード３２を吊る吊具３３と吊具３４とは、ブレード３２の重心を挟んで反対側にあるので、ブレード３２は、図４（ａ）の破線で示したように、吊具３３と吊具３４を結ぶ線上で水平になる。ブレード３２を水平に吊るすと、ワイヤーロープ７２が左右に広がるため、ハブ３１内の滑車はハブ３１の軸に対して直角方向の荷重も受けられる構造とする。その水平を保ったまま２基のウィンチ６１、７１の操作により、ブレード３２を下げることにより、ブレード３２の先端も損傷を受けることなく、且つ、他の重機を使うことなく、ブレード３２を地上に下ろす。地上に下ろされたブレード３２のメンテナンスは、容易に行うことができる。なお、ブレード３２を完全に地上に下ろさなくても、作業できる高さに吊るしておくことにより、地上から容易にメンテナンスを行うことができる。この場合には、地上にブレード３２を載せるための鞍も不要となり、更に、洋上風車のように地上にブレード３２を下ろすことができない場合にも、メンテナンスを行うことができる。
【００４３】
なお、図５の一部断面側面図に示すように、ブレード３２を下ろすときに１個のフック６３で吊っている間は、ブレードが風により大きく揺れ易いので、ガイドロープ６６をハブ３１から地上に張り、ブレード３２に付設したリングに通して、大きな揺れを防止することが好ましい。特に、ブレード３２は、軽量化のために繊維強化プラスティック（ＦＲＰ）製であることが多く、揺れてタワー１１にぶつかると、損傷を受けやすい。
【００４４】
ブレード３２の先端近くをフック７３で吊るための吊具３４は、風車の運転中には、ブレードの回転に伴い、速い速度で回転する。つまり、吊具３４が、大きな空気抵抗を受けるような形状をしていると、風車の効率を下げ、また、大きな音を発して騒音の基になる。そこで、好ましくは、ブレード３２に金属製のめねじを埋め込み、メンテナンスのために吊り下ろす時にのみ、そのめねじにアイボルトを締結し、吊具３４とする。そして、その他のときには、蓋をして、めねじの穴をふさいでおく。このよう構成すると、運転中には、ブレード３２の表面には突起が出ないので、空気抵抗を受けることも騒音を発することもない。なお、ブレードが金属製の場合には、ブレードに直接めねじを切ってもよい。
【００４５】
若しくは、ロ−プあるいはベルトでブレード７３の吊ろうとする位置での断面外周より少し大きめの輪を作り、その輪をブレードに掛け、その輪に付けた吊具をフック７３に引っ掛けることにより、ブレード３２の先端部を吊ることもできる。ただし、輪のロープとブレード３２が擦れることにより、ブレード表面を傷つけ易い。
【００４６】
あるいは、図６（ａ）の一部断面図に示すように、ブレード３２の先端付近の断面形状と一致した形状の穴が形成された吊りプレート７６を用いてもよい。吊りプレート７６のブレード３２との接触部分である穴の内面には、ゴムシートを貼るなどして、ブレード３２を吊り上げる際に、ブレード表面を傷つけないための保護材を設けておくことが好ましい。ブレード３２はＦＲＰ製であることが多く、局所的な荷重により損傷を受け易いからである。穴の形状がブレードの断面形状と一致していることにより、吊りプレート７６でブレード３２を吊る時に、吊りプレート７６からブレード３２が外れにくく、安定した状態で吊ることができる。また、吊りプレート７６には、その４辺それぞれに、フック７３を掛けるためのブラケット７６ａ〜ｄを形成するのがよい。そうすると、ブレード３２の向きに拘らずに、吊りプレート７６にフック７３を掛けることができる。
【００４７】
吊りプレートは、図６（ａ）に例示している形状以外であってもよい。すなわち、形成する穴の形状はブレード３２を下から支える部分がブレード形状と一致していればよく、外形は任意の形状でよく、また、ブラケットは１箇所でもよく、もしくは、ブラケットを形成せずに、フック７３を掛けるためのロープを有していてもよい。上記のような吊りプレートは、軽量で、製作が容易である。
【００４８】
また、図６（ｂ）の断面図に示すように、空気抵抗を受けにくい吊具７７をブレード３２の表面に付設してもよい。空気抵抗を受けにくければ、風車の効率に及ぼす影響は少なく、また、騒音も発生しにくい。
【００４９】
ブレード断面は、通常、凸状の表面と凹状の表面とを表裏に有している。これは、翼理論により、表面での空気の流速の速くなる凸状の表面の圧力が、表面での流速の遅い凹状の表面の圧力より低くなり、その圧力の差が、ブレード３２を回転する力になるからである。そこで、吊具７７は、空気の流速の遅くなるブレード３２の凹状の表面に設置するのがよい。流速の遅いところに空気の流れの障害物が存在し、更に流速が遅くなっても、ブレード３２を回転する力の発生に大きな悪影響を与えないからである。
【００５０】
これまでは、ハブ３１から取り外した後に、ブレード３２を吊り下ろす場合について記載してきた。ここで、ブレード３２をハブ３１に取り付け、及び取り外す場合について説明する。地上にて、メンテナンスを終えたブレード３２は、前述の２基のウィンチ６１、７１を用いて、ハブ３１に取り付ける。先ず、地上に横置きされたブレード３２を水平にしたまま吊り上げるのは、前述の水平に保ったままブレード３２を地上に下ろすときと同じ方法であり、２個のフック６３、７３でブレード３２を水平に吊り上げる。ブレード３２を鉛直向きにしても、その先端が地面に当たらなくなる高さで、ブレード先端側のフック７３を下げ、フック６３だけでブレード３２を鉛直方向にして吊り上げる。
【００５１】
ブレード３２のハブ３１との取り付け箇所付近に付設された２箇所の吊具３３を使ってフック６３により、ブレード３２をハブ３１の位置まで吊り上げる。ところが、前述の通り、風車においては、風力を受けたときにブレードが風に押されて変形してもタワーに接触しないように、チルト角θを設けるのが一般的である。すなわち、ハブの中心軸は、水平よりチルト角θだけ上向きに設置されている。なお、チルト角θは、５度程度である。すなわち、ブレード３２のハブ側端部の吊具３３だけを使ってハブ３１に取り付けようとしても、チルト角θの分だけ、ブレード３２の端面とハブ３１の面とで開きを生ずる。
【００５２】
そこで、図７の部分断面図に示すように、ブレード３２のハブ３１との取り付け箇所付近にブレード３２の長手方向に垂直な突出部３６を形成する。ここで、ブレード３２の長手方向に垂直な突出部は、ブレードのハブとの取り付け箇所断面の中心と先端とを結ぶ方向（長手方向）に対して角度を持って突出していればよく、長手方向への突出が、長手方向に垂直な方向への突出より大きな形状であってもよい。但し、長手方向に実質的に垂直方向へ、すなわちブレード３２のハブ３１との取り付け面に沿って突出するのが、効果的である。
【００５３】
風車の運転中には、突出部３６もハブ３１及びブレード３２と一緒に回転する。そこで、運転中の空気抵抗を軽減するため、突出部３６は、ハブ３１に取り付け後に、ハブ３１の面上で滑らかな形状を有していることが好ましい。更に、ハブ３１と突出部３６との間の空気の流れにより、騒音を発生しないために、突出部３６は、ハブ３１との間に隙間を有さない一体となる形状とすることが好ましい。このためには、突出部３６のハブ３１との接触面に弾性材料を貼付し、ブレード３２をハブ３１へ取り付けると、該弾性材料が変形することによりハブ３１との隙間がなくなるようにするのがよい。但し、取り付け後もハブ３１の表面上とならない位置に、風車の運転に支障を来たさないような突出部３６を形成してもよい。あるいは、突出部３６を取り付け後にハブ３１（詳しくは、ハブカバー）の内部に収まるようにしてもよいし、突出部３６を取り外し式としてもよい。
【００５４】
突出部３６には、フック７３を掛けるための吊具３７が付設されている。吊具３７は、輪にしたロープであってもよいし、フック７３を掛けることができる他の構造であってもよい。ここで、ブレード３２は、２基の昇降装置の内、前述の通りに、ウィンチ６１、フック６３を備える昇降装置で吊られており、ブレード先端を吊っていた、ウィンチ７１、フック７３を備える昇降装置は、ブレード３２が高く吊り上げられた後はブレード３２を吊るためには使用されていないので、ここで突出部３６を吊るために用いることができる。
【００５５】
ハブ内には、ハブ３１の先端寄りの位置で、ウィンチ７１からのワイヤーロープ７２を懸架するための滑車７８が設置される。すなわち、ブレード３２が地上付近にある時に使用していたものとは別の滑車７８に、ワイヤーロープ７２を架け替える。この作業は、ハブ３１内に作業員が入って行う。滑車７８からのワイヤーロープ７２は、ハブ３１上の突出部３６との接続箇所に形成された穴を貫通して、フック７３を吊り下げている。
【００５６】
ブレード３２をハブ３１に取り付ける時に、ウィンチ６１にてフック６３を、ブレード３２本体がハブ３１に取り付ける高さまで上昇させ、その後あるいは同時に、ウィンチ７１にてフック７３を、ブレード３２のハブ３１との取り付け面が所定の角度になるまで上昇させる。このように、２基の昇降装置を用いることにより、チルト角θだけ水平面より上方向きに設置されたハブ３１に対しても、ブレード３２を取り付けることができる。この取り付け方法は、メンテナンス時だけではなく、建設時にも使うと、ブレード３２のハブ３１への取り付けが容易になる。また、以上では、ブレード３２をハブ３１に取り付ける場合について説明したが、取り外す場合にも、突出部３６に付設された吊具３７をフック７３で吊りながら外すことにより、チルト角θだけ水平面より上向きに設置されたハブ３２からブレード３１を容易に取り外すことができる。なお、図７には、取り付けようとしているブレード３２を運転時とは逆向きに示しているが、ハブ３１に取り付け後、ブレード３２は長手方向軸回りに回転できるので、ハブ３１に取り付け後に所定の向きに固定する。
【００５７】
続いて、図８の一部断面側面図を参照して、本発明の第４の実施の形態である、風車と発電機とを備える風力発電装置について説明する。ナセル２１内において、ハブ３１と同軸に固定された主軸９２が、主軸受９１に回転自由に支持されている。主軸９２の他端は、増速機９３に接続されている。増速機９３では、ハブ３１により回転された主軸９２の回転速度を増加させる。この回転速度の増加は、後述の発電機９５の運転回転速度に合わせるためのものである。増速機９３で主軸９２の回転速度が増加され、動力軸９４へと伝達される。動力軸９４は、発電機９５の回転子（図示せず）に接続され、動力軸９４により回転子が回転させられる。
【００５８】
風のエネルギは、ブレード３２によりハブ３１を回転する力に変換され、ハブ３１が回転することにより、主軸９２、動力軸９４が回転し、その結果、発電機９５の回転子が回転するので、発電機９５で発電が行われる。
【００５９】
風車が、ブレード３２の面に沿って昇降可能なゴンドラ４５を備えているので、前述のようにブレードのメンテナンスが行いやすく、風力発電装置のメンテナンスは容易となる。
【００６０】
また、図９は、本発明の第５の実施の形態を表す、風車と発電機を備える風力発電装置の一部断面側面図である。前記と同様にナセル２１内に、ハブ３１と同軸に固定された主軸９２、主軸９２を支持する主軸受９１、主軸９２の回転速度を増加する増速機９３、増速機９３により増加された回転速度を伝達される動力軸９４及び動力軸９４により回転子が回転させられる発電機９５が設置されている。
【００６１】
風車が２基の昇降装置６１、６２、６３、７１、７２、７３を備え、ハブ３１から取り外したブレード３２を地上に下ろし、地上にてブレード３２のメンテナンスをすることができるので、風力発電装置のメンテナンスは容易となる。
【００６２】
なお、上記いずれの風力発電装置においても、発電機９５は、ナセル内ではなく、地上に置いてもよい。その際には、ハブ３１及び主軸９２の回転を、鎖歯車などにより、地上の発電機の回転子に伝達する。重量の大きな発電機を地上に設置することにより、ナセル２１を小形軽量化することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ブレードに沿って昇降するゴンドラを備えることにより、ゴンドラに乗った作業者がブレードのメンテナンスを行うことができるので、風車のメンテナンスは容易となる。あるいは、２基の昇降装置を備え、ハブからブレードを取り外して地上に下ろすことにより、地上でブレードのメンテナンスを行うことができるので、風車のメンテナンスは容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を表す一部断面側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の変形例を表す一部断面側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を表す側面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を表す一部断面正面図、及び一部断面側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の変形例を表す一部断面側面図である。
【図６】ブレードの先端部付近の吊具を説明する一部断面図である。
【図７】ブレードのハブへの取り付け方を説明する部分断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を表す一部断面側面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を表す一部断面側面図である。
【符号の説明】
１１    タワー
２１    ナセル
３１    ハブ
３２    ブレード
３３、３４、３７    吊具
３６    突出部
４１    ウィンチ
４５、５５    ゴンドラ
４７    ガイドレール
４９    ガイドロープ
５２    レール
５３    走行機
５４    腕
６１、７１    昇降装置
６２、７２    ワイヤーロープ
６３、７３    フック
６６    ガイドロープ
７７    吊具
９５    発電機
【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】
2004293455.tif 000009
【図８】
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【図９】
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