(57)【要約】【課題】風車の振動やナセルの旋回等によって、風力発電ケーブルのたわみ部が振れ動き、タワーの内壁面に衝突して騒音を発したり、ケーブルの被覆が破損したりすることのない風力発電ケーブルの保持装置を提供する。【解決手段】風車のタワー内でナセルから垂下し、ケーブルハンガーに支持されて形成される風力発電ケーブルのたるみ部を把持するクランプをブラケットの自由端部に設けると共に、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し、上下方向に移動可能に取付け、更に、ブラケットの基端部に設けたスライドブッシュをタワーの内壁面に固定した台に立設した案内軸に挿通して、スライドブッシュと台との間にブラケットの自重を受けるバネを介装し、ブラケットの上下方向の移動のみを案内するまわり止めガイドを付設した。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車のタワー内でナセルから垂下し、ケーブルハンガーに支持されて形成される風力発電ケーブルのたるみ部を把持するクランプをブラケットの自由端部に設けると共に、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し、上下方向に移動可能に取付けたことを特徴とする風力発電ケーブルの保持装置。
【請求項２】
上記の上下方向に移動可能な取付けが、ブラケットの基端部にスライドブッシュを設け、該スライドブッシュをタワーの内壁面に固定した台に立設した案内軸に挿通し、スライドブッシュと台との間にブラケットの自重を受けるバネを介装して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電ケーブルの保持装置。
【請求項３】
ブラケットの上下方向の移動のみを案内するまわり止めガイドを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風力発電ケーブルの保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風車のタワー内でナセルから垂下する風力発電ケーブルを保持するための保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の風車の概要を示す一部破断側面図である。
【０００３】
図中１は風車の翼で、この翼１が風を受けて回転することにより、基礎２に立設されたタワー３の上端に設置したナセル４内に収容されている発電機で発電するように構成されている。
【０００４】
５は風車のタワー３内において、ナセル４から垂下する風力発電ケーブルで、制御用のケーブルや出力用のケーブル等からなり束状にされているが、各ケーブルは被覆されているために、束状にされた風力発電ケーブル５は径が太く、重量も相当重くなっている。
【０００５】
６は風車のタワー３内でナセル４から垂下する風力発電ケーブル５を載荷して支持する円筒状のケーブルハンガーで、このケーブルハンガー６によって支持することにより、風力発電ケーブル５にたるみ部７を持たせ、ナセル４が風向に応じて旋回した際、ナセル４から垂下する風力発電ケーブル５がねじれても、そのねじれをたるみ部７で吸収し得るようにしている。
【０００６】
従って、たるみ部７は、ねじれを吸収し得るだけの長さを考慮して設計されている。
【０００７】
また、たるみ部７よりも下に位置する風力発電ケーブル５は、固縛手段８によって所定位置に適宜固縛され、ケーブルラック９内に収容されている。
【０００８】
なお、１０は点検用に設けられた足場を示し、所定間隔をおいて照明等を付設されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の風車においては、ナセル４が風向に応じて旋回した際、風力発電ケーブル５のねじれを吸収し得るよう、たるみ部７を設けているが、このたるみ部７は、風車のタワー３の上部の狭い空間内に位置しているため、風車の振動やナセル４の旋回等によって、ナセル４から垂下する風力発電ケーブル５のたるみ部７が振れ動き、たるみ部７がタワー３の内壁面に衝突して騒音を発したり、風力発電ケーブル５の被覆が破損すると言う問題点があった。
【００１０】
そこで、たるみ部７が振れ動いても、たるみ部７がタワー３の内壁面に衝突しないよう、タワー３の上部に充分なスペースを設けて対処することも考えられるが、タワー３を大径にするとコストが大幅にアップすると言う問題点があった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決することを課題とするもので、風車の振動やナセルの旋回等によって、ナセルから垂下する風力発電ケーブルのたわみ部が振れ動くことはなく、たるみ部がタワーの内壁面に衝突して騒音を発したり、風力発電ケーブルの被覆が破損したりすることのない、安価に製作し得る風力発電ケーブルの保持装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、風車のタワー内でナセルから垂下し、ケーブルハンガーに支持されて形成される風力発電ケーブルのたるみ部を把持するクランプをブラケットの自由端部に設けると共に、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し、上下方向に移動可能に取付けたことを特徴とする風力発電ケーブルの保持装置とした。
【００１３】
これにより、風力発電ケーブルのたるみ部は、ブラケットの自由端部に設けられたクランプにより把持されて振れ動きが防止され、ナセルの旋回によるたるみ部のねじれは、ブラケットの基端部がタワーの内壁面に対し上下方向に移動することで吸収されることになる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、上記の上下方向に移動可能な取付けが、ブラケットの基端部にスライドブッシュを設け、該スライドブッシュをタワーの内壁面に固定した台に立設した案内軸に挿通し、スライドブッシュと台との間にブラケットの自重を受けるバネを介装して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電ケーブルの保持装置とした。
【００１５】
これにより、請求項１に記載の風力発電ケーブルの保持装置において、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し上下方向に移動可能に取付ける構成を安価に製作することができると共に、スライドブッシュと台との間に介装したバネによってブラケットの自重を受けることにより、ナセルより垂下する風力発電ケーブルに、自由端部に設けたクランプでたるみ部を把持するブラケットの自重が付加されることもなく、長期間の使用にも充分に耐えることができる。
【００１６】
また、請求項３の発明は、ブラケットの上下方向の移動のみを案内するまわり止めガイドを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風力発電ケーブルの保持装置とした。
【００１７】
これにより、請求項１又は請求項２に記載の風力発電ケーブルの保持装置において、上下方向に移動するブラケットのまわり止めが確実になされ、安価に製作することができると共に、長期間の使用にも充分に耐えることができる。
【００１８】
従って、請求項１〜３の発明に係る風力発電ケーブルの保持装置によれば、風車の振動やナセルの旋回等によって、ナセルから垂下する風力発電ケーブルのたるみ部が振れ動くことはなく、たるみ部がタワーの内壁面に衝突して騒音を発したり、風力発電ケーブルの被覆が破損したりすることのない、安価に製作し得る実用上きわめて有効な風力発電ケーブルの保持装置を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の風力発電ケーブル保持装置の実施形態の一例について、図１により説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る風力発電ケーブルの保持装置の斜視図である。
【００２１】
図中２１はナセル４の底部に設けられたケーブル貫通保持孔で、風力発電ケーブル５は、図２に示す風車のタワー３内において、ナセル４の底部に設けられたケーブル貫通保持孔２１から垂下され、そのケーブル５はケーブル貫通保持孔２１に固定されている。
【００２２】
１１はブラケットで、その自由端部にはクランプ１２が設けられており、風力発電ケーブル５は、図示のようにその垂下部５ａの下端においてブラケット１１のクランプ１２によりたるみ部５ｂが把持され、ネジ１３により固定されている。又、そのケーブル５のたるみ部５ｂの下端は、円筒状のケーブルハンガー６に載荷して支持されている。
【００２３】
さらに、そのケーブル５の下方の固定部５ｃは、タワー３に固定配設されたケーブルラック２０等に固縛手段８により固定されている。
【００２４】
１４はブラケット１１の基端部に設けられたスライドブッシュで、該スライドブッシュ１４は、タワー３の内壁面１５に固定された台１６の中央部に立設されている所要長さを有する案内軸１７に挿通されて取付けられており、スライドブッシュ１４が案内軸１７に案内されることで、ブラケット１１の基端部をタワー３の内壁面１５に対し、矢印で示す上下方向に移動可能にされている。
【００２５】
１８はスライドブッシュ１４と台１６との間に介装されたコイル状のバネで、図示のように案内軸１７に装着されており、このバネ１８によりブラケット１１の自重を受けて、スライドブッシュ１４の下端面を台１６の上面より浮かせた状態で保持せしめている。但し、このバネ１８はコイル状でなくてもよく、板状のバネを使用することも可能である。
【００２６】
１９はブラケット１１の上下方向の移動のみを案内するまわり止めガイドで、案内軸１７と平行に配置され、タワー３の内壁面１５に固定された台１６の前面において、ブラケット１１の両側面をスライド可能に挟み、案内軸１７に対するブラケット１１のまわり止めを行っている。
【００２７】
上記のように構成された実施形態の風力発電ケーブルの保持装置においては、風力発電ケーブル５のたるみ部５ｂは、ブラケット１１の自由端部に設けられたクランプ１２により把持されているので、風車の振動やナセル４の旋回等があっても、風力発電ケーブル５のたるみ部５ｂは従来のように振れ動くことはない。
【００２８】
また、ナセル４の旋回によって風力発電ケーブル５がねじれて上下動が発生しても、その動きは、ブラケット１１の基端部に設けたスライドブッシュ１４が、案内軸１７に案内されて矢印で示すように上下動することにより、吸収されることになる。
【００２９】
すなわち、ケーブル５の垂下部５ａの自重をＷａ、たるみ部５ｂの自重をＷｂ、クランプ１２とスライドブッシュ１４等を含むブラケット１１の合計自重をＷｘ、バネ１８の反力をＦｙとすると、ナセル４が最大限迄旋回し、ケーブル５が持ち上げられた状態において、Ｆｙ≧Ｗｘ、ケーブル貫通保持孔２１での保持荷重≦Ｗａ＋Ｗｂとなるように、ブラケット１１の自由端部に設けたクランプ１２にてケーブル５を把持している。
【００３０】
このように、ブラケット１１の自重は、常にスライドブッシュ１４と台１６の間に介装されたバネ１８により受けており、風力発電ケーブル５にブラケット１１の自重が作用することはない。
【００３１】
なお、上述において、ナセル４が最大限迄旋回した状態で、Ｆｙ＝Ｗｘ、ケーブル貫通保持孔２１での保持荷重＝Ｗａ＋Ｗｂとなるように、ブラケット１１の自由端部に設けたクランプ１２にてケーブル５を把持することが最も好ましい。
【００３２】
上述の構造は、ナセル４を最大限迄旋回させた状態でクランプすることにより達成できる。
【００３３】
この場合は、ナセル４が旋回していない状態においては、必然的にＦｙ＝Ｗｘ＋α（ケーブル５の自重の一部）、ケーブル貫通保持孔２１での保持荷重＝Ｗａ＋Ｗｂ−αとなり、バネ１８にてケーブル５の自重の一部も受けることになる。
【００３４】
しかしながら、これに限定されるものではなく、ナセル４が最大限迄旋回した状態において、Ｆｙ＞Ｗｘ、ケーブル貫通保持孔２１での保持荷重＜Ｗａ＋Ｗｂとなるように把持し、ケーブル貫通保持孔２１にて、常にケーブル５の荷重の一部も保持するようにしてもよい。この構造は、ナセル４を最大限迄旋回させ、ある程度バネ１８を押さえた状態でクランプすることにより達成できる。
【００３５】
なお、逆にケーブル貫通保持孔２１にて、ブラケット１１等の自重の一部をも常に保持するようにすることも、ケーブル貫通保持孔２１の保持力の限度の範囲内において可能である。この構造はナセル４をある程度途中迄旋回させた状態でクランプすることにより達成できる。
【００３６】
さらに、風力発電ケーブル５のたるみ部５ｂを把持するクランプ１２は、把持するケーブル５の寸法形状や重量、被覆材の材質等に応じて適宜最適な寸法形状に設計されることは言うまでもない。
【００３７】
もし、上記ケーブル５がタワー３の揺れに共振するような場合には、上述のブラケット１１、クランプ１２等を、ケーブル５の垂下部５ａの下端に限らず、垂下部５ａの中間部にも設置することにより共振を防止することができる。
【００３８】
また、ブラケット１１の基端部をタワー３の内壁面１５に対し、上下方向に移動可能にする構成は、図１に示す実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばタワー３の内面壁１５に設けた案内レール又は案内溝に沿って、ブラケット１１を上下に走行可能とし、そのブラケット１１をバネ等で吊支して自重を受けるようにしてもよく、必要に応じ、クランプ１２を半割にして開閉可能にしたり、ブラケット１１の形状等を適宜設計変更することも可能であり、場合によっては、ブラケット１１を上下動可能に支持する機構と、まわり止めガイド１９を兼用させることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る風力発電ケーブルの保持装置は、風車のタワー内でナセルから垂下し、ケーブルハンガーに支持されて形成される風力発電ケーブルのたるみ部を把持するクランプをブラケットの自由端部に設けると共に、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し、上下方向に移動可能に取付けて構成されているので、風力発電ケーブルのたるみ部は、ブラケットの自由端部に設けられたクランプにより把持されて振れ動きが防止され、ナセルの旋回によるたるみ部の上下動は、ブラケットの基端部がタワーの内壁面に対し上下方向に移動することで吸収することができる。
【００４０】
また、請求項２に係る風力発電ケーブルの保持装置は、上記の上下方向に移動可能な取付けが、ブラケットの基端部にスライドブッシュを設け、該スライドブッシュをタワーの内壁面に固定した台に立設した案内軸に挿通し、スライドブッシュと台との間にブラケットの自重を受けるバネを介装して構成されているので、請求項１に記載の風力発電ケーブルの保持装置において、ブラケットの基端部をタワーの内壁面に対し上下方向に移動可能に取付ける構成を安価に製作することができると共に、ナセルより垂下する風力発電ケーブルに、自由端部に設けたクランプでたるみ部を把持するブラケットの自重が付加されることはなく、長期間の使用にも充分に耐えることができる。
【００４１】
また、請求項３に係る風力発電ケーブルの保持装置は、請求項１又は請求項２に記載の風力発電ケーブルの保持装置において、ブラケットの上下方向の移動のみを案内するまわり止めガイドを設けて構成したので、請求項１又は請求項２に記載の風力発電ケーブルの保持装置において、上下方向に移動するブラケットのまわり止めが確実になされ、安価に製作することができると共に、長期間の使用にも充分に耐えることができる。
【００４２】
従って、請求項１〜３の発明に係る風力発電ケーブルの保持装置によれば、風車の振動やナセルの旋回等によって、ナセルから垂下する風力発電ケーブルのたるみ部が振れ動くことはなく、たるみ部がタワーの内壁面に衝突して騒音を発したり、風力発電ケーブルの被覆が破損したりすることのない、安価に製作し得る実用上きわめて有効な風力発電ケーブルの保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る風力発電ケーブルの保持装置の斜視図である。
【図２】従来の風車の概要を示す一部破断側面図である。
【符号の発明】
１　　翼
２　　基礎
３　　タワー
４　　ナセル
５　　風力発電ケーブル
５ａ　ケーブルの垂下部
５ｂ　ケーブルのたるみ部
５ｃ　ケーブルの固定部
６　　ケーブルハンガー
７　　たるみ部
８　　固縛手段
９　　ケーブルラック
１０　足場
１１　ブラケット
１２　クランプ
１３　ネジ
１４　スライドブッシュ
１５　内壁面
１６　台
１７　案内軸
１８　バネ
１９　まわり止めガイド
２０　ケーブルラック
２１　ケーブル貫通保持孔
【図１】
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【図２】
2004084518.tif 000004