(57)【要約】【課題】風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼を提供すること。【解決手段】繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材１１と、前記母材１１の表面全体に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料１２と、前記保護塗料１２の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性を有する保護テープ１３と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、
前記母材の表面全体に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、
前記保護塗料の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えていることを特徴とする風車回転翼。
【請求項２】
繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、
前記母材の翼先端部における前縁部に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、
前記保護塗料の表面全体に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えていることを特徴とする風車回転翼。
【請求項３】
前記翼先端部における前縁部は、雨滴による液滴エロ−ジョンの発生するおそれがある領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の風車回転翼。
【請求項４】
前記翼先端部は、翼根を０％、翼先端を１００％とした場合、８０％〜１００％の領域、あるいは当該風車回転翼が定格回転数で回転しているときに、周速度が１００ｍ／sec〜８０ｍ／sec領域であり、
前記前縁部は、前縁を０％、後縁を１００％とした場合、背面の０％〜１０％の領域、および背面の０％〜１０％の領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の風車回転翼。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の風車回転翼を具備していることを特徴とする風力発電用風車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電用風車、特に、洋上に設置される風力発電用風車を構成する風車回転翼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電用風車を構成する風車回転翼としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１４２６７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、近年の風力発電用風車の大型化に伴い、風力発電用風車を構成する風車回転翼の翼長さも長くなり、風車回転翼の翼先端部における周速度も大きくなりつつある。そのため、風車回転翼の翼先端部に雨滴による液滴エロ−ジョン（液滴が衝突して発生するエロージョン：液滴の衝突により衝突された物体が物理的に削られる現象）が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る風車回転翼は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、前記母材の表面全体に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、前記保護塗料の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えている。
【０００７】
本発明に係る風車回転翼によれば、母材の表面全体が保護塗料により保護され、保護塗料の翼先端部における前縁部が保護テープにより保護されることになる。
これにより、仮に保護テープが雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料で母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープは容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る風車回転翼は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材を備えた母材と、前記母材の翼先端部における前縁部に塗布された耐摩耗性を有する保護塗料と、前記保護塗料の表面全体に貼付された耐摩耗性を有する保護テープと、を備えている。
【０００９】
本発明に係る風車回転翼によれば、母材の翼先端部における前縁部が保護塗料により保護され、保護塗料の表面全体が保護テープにより保護されることになる。
これにより、仮に保護テープが雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料で母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープは容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
さらに、保護塗料が翼先端部における前縁部のみに塗布されることになるので、風車回転翼の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【００１０】
上記風車回転翼において、前記翼先端部における前縁部は、雨滴による液滴エロ−ジョンの発生するおそれがある領域であるとさらに好適である。
【００１１】
このような風車回転翼によれば、母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから確実に守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
【００１２】
上記風車回転翼において、前記翼先端部は、翼根を０％、翼先端を１００％とした場合、８０％〜１００％の領域、あるいは当該風車回転翼が定格回転数で回転しているときに、周速度が１００ｍ／sec〜８０ｍ／sec領域であり、前記前縁部は、前縁を０％、後縁を１００％とした場合、背面の０％〜１０％の領域、および背面の０％〜１０％の領域であるとさらに好適である。
【００１３】
このような風車回転翼によれば、母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから確実に守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる。
【００１４】
本発明に係る風力発電用風車は、上記いずれかの風車回転翼を具備している。
【００１５】
本発明に係る風力発電用風車によれば、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼を具備しているので、風力発電用風車のメンテナンス期間の長期化を図ることができる。
ここで、メンテナンス期間の長期化が図れることは、特に、頻繁にメンテナンスを行うことのできない洋上風車（洋上に設置される風力発電用風車）にとって有利なメリットになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る風車回転翼によれば、風車回転翼の翼先端部における母材を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼の耐久性を向上させ、風車回転翼のメンテナンス期間を長期化させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る風車回転翼を具備した風力発電用風車の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示す風車回転翼を上方から見た図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る風車回転翼について、図１から図３を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る風車回転翼を具備した風力発電用風車の概略を示す側面図、図２は図１に示す風車回転翼を上方から見た図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１９】
図１に示すように、風力発電用風車１は、基礎２上に立設される支柱（タワー）３と、支柱３の上端に設置されるナセル４と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル４に設けられるローターヘッド５と、ローターヘッド５の回転軸線周りに放射状に取り付けられた複数枚、例えば、３枚の風車回転翼６と、を備えている。そして、ローターヘッド５の回転軸線方向から風車回転翼６にあたった風の力が、ローターヘッド５を回転軸線周りに回転させる動力に変換されるようになっている。
【００２０】
また、ナセル４の上部には、周辺の風速値を測定する風速計７と、風向を測定する風向計８と、避雷針（図示せず）と、が備えられている。
ナセル４の内部には、いずれも図示を省略しているが、ローターヘッド５と同軸の増速機を介して連結された発電機が設置されている。すなわち、ローターヘッド５の回転を増速機で増速して発電機を駆動することにより、発電機より発電機出力が得られるようになっている。
【００２１】
図２または図３に示すように、本実施形態に係る風車回転翼６は、繊維強化プラスチックで形成された外皮材（図示せず）を備えた母材１１と、母材１１の表面全体に塗布された耐摩耗性（耐腐食性）を有する保護塗料（第１の保護材）１２と、塗料１２の翼先端部における前縁部に貼付された耐摩耗性（耐腐食性）を有する保護テープ（第２の保護材）１３と、を備えている。
【００２２】
耐摩耗性を有する保護塗料１２の具体例としては、例えば、フッ素樹脂塗料（例えば、日本特殊塗料株式会社の「スカイハロートップコートＦＬＶ２」や「スカイハロートップコート＃４００」）、ポリウレタン塗料（例えば、PPG  Aerospace社の「Desothane  HS  Polyurethane  Topcoats／CA  8000  Series」）、エポキシ塗料（例えば、PPG  Aerospace社の「Koropon  HS  Epoxy  Topcoats  CA  3000  Series」）を挙げることができる。
【００２３】
また、耐摩耗性を有する保護テープ１３の具体例としては、例えば、ポリウレタンテープ（例えば、３Ｍ（商標登録）社の「3M  Wind  Blade  Protection  Tape  W8607,W8607R」）、その表面全体にポリウレタン塗料（例えば、３Ｍ（商標登録）社の「3M  Wind  Blade  Protection  Coating  W4600や、BASF社のポリウレタン塗料）を塗布したテープを挙げることができる。
【００２４】
ここで、保護テープ１３が貼付される翼先端部とは、図２に符号２１で示す翼根を０％、符号２２で示す翼先端を１００％とした場合、８０％〜１００％の領域（範囲）、あるいは風車回転翼６が定格回転数で回転しているときに、周速度が１００ｍ／sec〜８０ｍ／secとなる領域（範囲）、もしくは雨滴による液滴エロ−ジョンが発生するおそれのある領域（範囲）のことである。
また、保護テープ１３が貼付される前縁部とは、図２および図３に符号３１で示す前縁を０％、符号３２で示す後縁を１００％とした場合、背面の０％〜１０％の領域（範囲）、および背面の０％〜１０％の領域（範囲）、あるいは雨滴による液滴エロ−ジョンが発生するおそれのある領域（範囲）のことである。
【００２５】
本実施形態に係る風車回転翼６によれば、母材１１の表面全体が保護塗料１２により保護され、保護塗料１２の翼先端部における前縁部が保護テープ１３により保護されることになる。
これにより、仮に保護テープ１３が雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷したとしても、その内側に配置された保護塗料１２で母材１１を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼６の耐久性を向上させ、風車回転翼６のメンテナンス期間を長期化させることができる。
また、雨滴による液滴エロ−ジョンで損傷した保護テープ１３は容易に交換することができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
【００２６】
本実施形態に係る風力発電用風車１は、風車回転翼６の翼先端部における母材１２を雨滴による液滴エロ−ジョンから守り、風車回転翼６の耐久性を向上させ、風車回転翼６のメンテナンス期間を長期化させることができる風車回転翼６を具備しているので、風力発電用風車１のメンテナンス期間の長期化を図ることができる。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、母材１１の表面全体に保護塗料１２を塗布するようにしたものを一具体例として挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、母材１１の翼先端部における前縁部のみに保護塗料１２を塗布し、保護塗料１２の表面全体に保護テープ１３を貼付するようにしてもよい。
これにより、風車回転翼６の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  風力発電用風車
１１  母材
１２  保護塗料
１３  保護テープ
２１  翼根
２２  翼先端
３１  前縁
３２  後縁
【図１】
2013181437.tif 000003
【図２】
2013181437.tif 000004
【図３】
2013181437.tif 000005