(57)【要約】【課題】解析装置のコストを低減するとともに、解析装置の防水性および防塵性を確保する。【解決手段】解析装置８０は、中空の保護チューブ２００と、複数のケーブル２０２とを備える。保護チューブ２００は、解析装置８０の外表面の任意の部位に形成された貫通穴２０４に一端２００Ａが解析装置８０に固定される。複数のケーブル２０２は、夫々、保護チューブ２００の他端２００Ｂから挿入され、保護チューブ２００および貫通穴２０４を通過し、一端が解析装置８０の内部の機器２０８の電気接続部（端子台およびプリント基板など）に直接接続される。さらに、複数のケーブル２０２の夫々の他端は、解析装置８０および保護チューブ２００の外部の回転角センサ７０、加速度センサ、温度センサなどの機器に接続される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電機の解析装置であって、
前記解析装置の外表面に形成された貫通穴に一端が固定された中空の保護部材と、
前記保護部材の他端から挿入され、前記保護部材および前記貫通穴を通過し、一端が前記解析装置の内部の機器に接続され、他端が前記解析装置および前記保護部材の外部の機器に接続される複数のケーブルとを備え、
前記保護部材の前記他端において、前記複数のケーブルが固定されるとともに前記保護部材の前記他端が封止される、風力発電機の解析装置。
【請求項２】
前記保護部材の前記他端において、モールド剤により、前記複数のケーブルが固定されるとともに前記保護部材の前記他端が封止される、請求項１に記載の風力発電機の解析装置。
【請求項３】
前記保護部材の前記他端において、弾性部材により、前記複数のケーブルが固定されるとともに前記保護部材の前記他端が封止される、請求項１に記載の風力発電機の解析装置。
【請求項４】
前記保護部材は、コンジットチューブである、請求項１または３に記載の風力発電機の解析装置。
【請求項５】
前記保護部材は、金属ケースである、請求項１または３に記載の風力発電機の解析装置。
【請求項６】
前記解析装置と前記保護部材との取り付け部を封止する封止部材をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の風力発電機の解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電機の解析装置に関し、特に、ケーブルを介して外部の機器と接続される解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、風力発電機は周辺が整備されていない自然環境下に配置され、作業者が風力発電機を定期的に直接検査することは困難であることから、風力発電機には、加速度、温度、回転数などを監視し、風力発電機の作動状態を解析するための解析装置が設けられる。解析装置は風力発電機の胴体（ナセル）の内部に配置される。解析装置の出力は、無線などにより送信される。
【０００３】
解析装置には、１０個を超える複数のセンサやスイッチがケーブルを介して接続される。解析装置は防水性能や防塵性能が要求される制御機器である。そのため、解析装置本体に接続するセンサやスイッチ等のケーブルとの勘合部には格段の配慮が必要となる。一般的には、加速度や温度を検出するためのセンサの検出ヘッドから伸長するケーブル端に勘合形の防水コネクタを設け、そのコネクタの接続先となる解析装置本体の所定の面にケーブル側のコネクタと対となる防水形コネクタが用意される。解析装置本体のコネクタ取付面が外部と本体内部を隔離する壁となって、防水と防塵の役目を果たす。
【０００４】
その他、特開平８−２３６１９４号公報（特許文献１）は、１本の多芯ケーブルを防水形アダプタを介して機器に接続することを開示する。特開２０１１−１４２０６２号公報（特許文献２）は、機器に取り付けられた金属製ケース内にケーブルを挿入することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３６１９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４２０６２号公報
【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、各ケーブルに防水コネクタを設けた場合、防水コネクタを設けた数に応じて解析装置のコストが増大し得る。一方、特開平８−２３６１９４号公報および特開２０１１−１４２０６２号公報に記載の技術は、いずれも１本のケーブルを機器に接続することを考慮したものである。したがって、複数のケーブルが接続される、風力発電機の解析装置に適用し得ない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、解析装置のコストを低減するとともに、解析装置の防水性および防塵性を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施例において、風力発電機の解析装置は、解析装置の外表面に形成された貫通穴に一端が固定された中空の保護部材と、保護部材の他端から挿入され、保護部材および貫通穴を通過し、一端が解析装置の内部の機器に接続され、他端が解析装置および保護部材の外部の機器に接続される複数のケーブルとを備える。保護部材の他端において、複数のケーブルが固定されるとともに保護部材の他端が封止される。
【０００９】
この構成によると、防水コネクタを用いずに、複数のケーブルと解析装置とが接続される。さらに、複数のケーブルの挿入口となる保護部材の端部が封止されることにより、防水性および防塵性が確保される。その結果、解析装置のコストを低減するとともに、解析装置の防水性および防塵性を確保することができる。
【００１０】
別の実施例においては、保護部材の他端において、モールド剤または弾性部材により、複数のケーブルが固定されるとともに保護部材の他端が封止される。
【００１１】
この構成によると、モールド剤または弾性部材により、解析装置の防水性および防塵性を確保することができる。
【００１２】
さらに別の実施例においては、保護部材は、コンジットチューブまたは金属ケースである。
【００１３】
この構成によると、コンジットチューブまたは金属ケースによりケーブルを保護することができる。
【００１４】
さらに別の実施例においては、風力発電機の解析装置は、解析装置と保護部材との取り付け部を封止する封止部材をさらに備える。
【００１５】
この構成によると、解析装置の外表面と保護部材との間の防水性および防塵性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】風力発電機の遠隔監視システムの概略構成図である。
【図２】風力発電機を示す図である。
【図３】風力発電機のナセルの内部を示す図である。
【図４】解析装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
図１を参照して、風力発電機１０で発生する振動等を遠隔監視する監視システムは、通信サーバ３１０と、監視サーバ３３０とを含む。風力発電機１０は、後述する解析装置を用いて、風力発電機１０で発生する振動等の解析結果を、例えば無線により通信サーバ３１０へ出力する。
【００１９】
通信サーバ３１０は、インターネット３２０に接続される。通信サーバ３１０は、風力発電機１０から無線により送信されたデータを受信し、受信したデータをインターネット３２０を介して監視サーバ３３０へ出力する。監視サーバ３３０は、インターネット３２０に接続される。監視サーバ３３０は、通信サーバ３１０からインターネット３２０を介してデータを受信する。これにより、風力発電機１０とは遠隔の監視サーバ３３０において、風力発電機１０においてどのような振動が発生しているのかを把握することができる。
【００２０】
図２を参照して、風力発電機１０について説明する。風力発電機１０は、主軸２０と、ブレード３０と、ナセル９０と、タワー１００とを備える。主軸２０には、ブレード３０が周方向に取り付けられる。主軸２０は、ナセル９０の内部に侵入し、出力軸に発電機が接続される増速機の入力軸に接続される。
【００２１】
ナセル９０は、タワー１００の上部に回転自在に支持され、風向きに応じてナセル９０のヨー角が制御される。また、ブレードのピッチ角（ブレード３０の風受け面の角度）も、風力等に応じて適宜制御される。
【００２２】
図３を参照して、風力発電機１０は、主軸２０と、ブレード３０と、増速機４０と、発電機５０と、ブレーキ装置６０と、回転角センサ７０と、解析装置８０と、ナセル９０と、タワー１００と、ヨー駆動装置１１０とを含む。主軸２０の一部、増速機４０、発電機５０、ブレーキ装置６０および解析装置８０は、ナセル９０に格納される。ナセル９０は、タワー１００上においてヨー駆動装置１１０により回転自在に支持される。
【００２３】
主軸２０は、ナセル９０内に進入して増速機４０の入力軸に接続される。主軸２０は、ブレード３０が風力を受けることによって発生する回転力を増速機４０の入力軸へ伝達する。ブレード３０は、主軸２０の先端に設けられ、風力を回転力に変換して主軸２０に伝達する。
【００２４】
増速機４０は、主軸２０と発電機５０との間に設けられ、主軸２０の回転速度を増速して発電機５０へ出力する。増速機４０は、遊星ギヤや中間軸、高速軸等を含む歯車増速機構によって構成される。発電機５０は、増速機４０の出力軸に接続され、増速機４０から受ける回転力によって発電する。発電機５０は、たとえば、誘導発電機によって構成される。
【００２５】
ブレーキ装置６０は、増速機４０の出力軸に設けられる。そして、ブレーキ装置６０は、解析装置８０からの駆動指令に基づいて、増速機４０の出力軸を非回転状態に固定することができる。
【００２６】
増速機４０の入力軸の回転角（主軸２０の回転角に相当する。）は、回転角センサ７０により検出され、検出値が解析装置８０に入力される。一例として、回転角センサ７０は、たとえばロータリーエンコーダによって構成される。解析装置８０には、回転角センサ７０に加えて、加速度センサ、温度センサなどの種々の機器が接続される。これらのセンサからの検出値は、たとえば風力発電機１０において生じる振動を解析するために用いられる。
【００２７】
図４を参照して、解析装置８０についてさらに説明する。解析装置８０は、中空の保護チューブ２００と、複数のケーブル２０２とを備える。一例として、保護チューブ２００はコンジットチューブである。中空の金属ケースを保護チューブ２００の代わりに用いるようにしてもよい。
【００２８】
保護チューブ２００は、解析装置８０の外表面を形成する筐体８２の任意の部位に形成された貫通穴２０４に一端２００Ａが解析装置８０に固定される。一例として、保護チューブ２００の一端２００Ａが貫通穴２０４に挿入され、パッキンが入った固定具２０６によって、保護チューブ２００が解析装置８０に固定される。さらに、固定具２０６は、解析装置８０と保護チューブ２００との取り付け部を封止する。
【００２９】
複数のケーブル２０２は、夫々、保護チューブ２００の他端２００Ｂから挿入され、保護チューブ２００および貫通穴２０４を通過し、一端が解析装置８０の内部の機器２０８の電気接続部（端子台およびプリント基板など）に直接接続される。ケーブル２０２の端部の固定方法には、ねじによる締め込み方法や圧接方式、はめ込み方法などがあるが、任意の方法を用いればよく、特定の方法に限定されない。
【００３０】
さらに、複数のケーブル２０２の夫々の他端は、解析装置８０および保護チューブ２００の外部の回転角センサ７０、加速度センサ、温度センサなどの機器に接続される。
【００３１】
保護チューブ２００に挿入されるケーブルは、センサケーブルに限定されず、電源ケーブル、空圧機器用チューブ、通信ケーブルなど、解析装置８０に接続する任意のケーブルを保護チューブ２００に挿入するようにしてもよい。
【００３２】
複数のケーブル２０２は、保護チューブ２００の他端２００Ｂにおいて固定されるとともに保護チューブ２００の他端２００Ｂが封止される。一例として、モールド剤２１０により、保護チューブ２００の他端２００Ｂにおいて、複数のケーブル２０２が固定されるとともに保護チューブ２００の他端２００Ｂが封止される。モールド剤の代わりにもしくは加えて、ゴムなどの弾性部材により、保護チューブ２００の他端２００Ｂにおいて、複数のケーブル２０２が固定されるとともに保護チューブ２００の他端２００Ｂを封止するようにしてもよい。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、高価な防水コネクタを用いずに、複数のケーブル２０２と解析装置８０とが接続される。さらに、複数のケーブル２０２の挿入口となる保護チューブ２００の端部が封止されることにより、防水性および防塵性が確保される。その結果、解析装置８０のコストを低減するとともに、解析装置８０の防水性および防塵性を確保することができる。
【００３４】
また、解析装置８０の本体から離れた位置に複数のケーブル２０２の取り入れ口を設けることにより、解析装置８０への浸水をし難くするとともに、ケーブル２０２の傷や屈曲による折れを防止することができる。
【００３５】
さらに、ケーブル２０２は途中で切断されずに用いられるため、外乱ノイズの影響を受けにくくし、センサの検出性能の劣化を防止できる。
【００３６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３７】
１０  風力発電機、２０  主軸、３０  ブレード、４０  増速機、５０  発電機、６０  ブレーキ装置、７０  回転角センサ、８０  解析装置、９０  ナセル、１００  タワー、１１０  ヨー駆動装置、２００  保護チューブ、２０２  ケーブル、２０４  貫通穴、２０６  固定具、２０８  機器、２１０  モールド剤、３１０  通信サーバ、３２０  インターネット、３３０  監視サーバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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