JP5518207B2 - 風力発電装置のナセルカバー接続部構造 - Google Patents
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Description
本発明は、風力発電装置のナセルカバー接続部構造に関するものである。
風力発電装置は、風車翼を備えたロータヘッドが風力を受けて回転し、この回転を増速機により増速するなどして駆動される発電機により発電する装置である。ロータヘッドは、風車用タワーの上に設置されてヨー旋回可能なナセルの端部に取り付けられ、略水平な横方向の回転軸線周りに回転可能となるように支持されている。
風力発電装置のナセルを覆うナセルカバーは、複数枚のパネルを接続して構成されており、このパネルの接続部構造は、ナセルカバーの外部から内部への雨水の浸入を防止できる構造にする必要がある。
パネルの接続部は一般にボルトによって接合されるが、風圧、積雪等によってナセルカバーが外力を受ける時には、このボルトで接合されたパネルの接続部が強度面で最弱部となる。従って、パネルの接続部は、高い材料歪みが発生しないような構造を有する必要がある。
壁面パネルの接続部の一般的な構造としては、たとえば特許文献１に示す技術がある。
パネルの接続部は一般にボルトによって接合されるが、風圧、積雪等によってナセルカバーが外力を受ける時には、このボルトで接合されたパネルの接続部が強度面で最弱部となる。従って、パネルの接続部は、高い材料歪みが発生しないような構造を有する必要がある。
壁面パネルの接続部の一般的な構造としては、たとえば特許文献１に示す技術がある。
風力発電装置を据付した後のメンテナンス時には、ナセルカバー内部に設置された大型の機器（増速機や発電機等）をナセルカバーの外部に出すことが行われる。このため、風力発電装置のナセルカバーの一部を容易に取り外し、再取り付けを行える構造にする必要がある。
特に、ナセルカバーの屋根部を構成する屋根パネルについては、これを取り外せる構造にする必要がある。
特に、ナセルカバーの屋根部を構成する屋根パネルについては、これを取り外せる構造にする必要がある。
特許文献１に示されている壁面パネルの接続部構造は、住宅に用いられる壁面パネルの接続部構造であるため、壁面パネルの取り外しや再取り付けを考慮した構造とはなっていない。
さらに、風力発電装置のナセルカバーを構成するパネルの取り外しや再取り付けの作業は、高所・強風環境下で行われるが、特許文献１に示されている壁面パネルの接続部構造は、このような高所・強風環境下でのパネルの取り外し、再取り付けに対応した構造とはなっていない。
さらに、風力発電装置のナセルカバーを構成するパネルの取り外しや再取り付けの作業は、高所・強風環境下で行われるが、特許文献１に示されている壁面パネルの接続部構造は、このような高所・強風環境下でのパネルの取り外し、再取り付けに対応した構造とはなっていない。
風力発電装置のナセルカバー接続部構造としては、たとえば図８、図９に示すようなものが考えられる。
しかし、図８に示すような、単純なパネルの重ね継手方式では、上側パネル（屋根パネル）１０４を吊り下げながら下側パネル（側壁パネル）１０３の上端部に被せて据え付ける作業時において、下側パネル１０３の上端部と上側パネル１０４の下端部とが干渉することにより、下側パネル１０３の上端部及び上側パネル１０４を損傷させる可能性があって好ましくない。
しかし、図８に示すような、単純なパネルの重ね継手方式では、上側パネル（屋根パネル）１０４を吊り下げながら下側パネル（側壁パネル）１０３の上端部に被せて据え付ける作業時において、下側パネル１０３の上端部と上側パネル１０４の下端部とが干渉することにより、下側パネル１０３の上端部及び上側パネル１０４を損傷させる可能性があって好ましくない。
また、水密性の観点から、下側パネル１０３の上端部の外面と上側パネル１０４の下端部の内面間にウレタンフォーム等の防水材料１８０を施工する必要がある。しかし、下側パネル１０３の上端部の外面と上側パネル１０４の下端部の内面間にウレタンフォーム等の防水材料１８０を施工すると、上側パネル１０４を取り外す度に防水材料１８０によるシールが破壊してしまい、上側パネル１０４の取り外しや再取り付けを考慮した構造になっているとは言えない。
そこで、図９に示すように、上側パネル２０４の下端部と下側パネル２０３の上端部にそれぞれフランジ２４１、２３１を設け、上側パネル２０４の取り外しや再取り付けが可能な構造にすることが考えられる。
しかし、ナセルカバーのパネルは一般に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの合成材料で形成されており、パネル端部にフランジを設けると、パネルの成形コストが高くなってしまう。また、突出部となるフランジを設けることにより、パネルの輸送効率が悪くなるという問題も生じてくる。さらに、水密性の観点から、フランジ２４１、２３１間にパッキン２０７などを配設する必要がある。
しかし、ナセルカバーのパネルは一般に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの合成材料で形成されており、パネル端部にフランジを設けると、パネルの成形コストが高くなってしまう。また、突出部となるフランジを設けることにより、パネルの輸送効率が悪くなるという問題も生じてくる。さらに、水密性の観点から、フランジ２４１、２３１間にパッキン２０７などを配設する必要がある。
また、図８に示した重ね継手方式のパネル接続部構造、図９に示したフランジ形式のパネル接続部構造ともに、ボルトを用いてパネルを接合しているため、風圧や、パネル上を歩行する作業者・積雪等の外力によってパネルが変形した場合、ボルト穴が施工されているパネルの接続部には高い材料歪みが発生し、ナセルカバーでの最弱部となる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ナセルカバーを構成するパネルの取り外しや再取り付けが考慮され、パネル接続部の水密性が確保され、パネル接続部の強度も高い風力発電装置のナセルカバー接続部構造の提供を目的とする。
本発明の第一の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造は、風力発電装置のナセルを覆うナセルカバーの側壁の下部を構成する下側パネルと前記側壁の上部を構成する上側パネルとを接続するためのナセルカバー接続部構造であって、前記下側パネルの上端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第１の枠材が固定され、前記上側パネルの下端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第２の枠材が固定され、前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面とが衝合されて互いに固定されることにより、前記下側パネルの上端部と前記上側パネルの下端部とが略同一面上で互いに接続され、前記下側パネルの上端部と所定の間隔を隔てつつ前記下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、前記上側パネルの下端部よりも前記ナセルカバー外側に突出するようにして前記上側パネルの下端部と一体的に形成され、かつ、前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面との間にパッキンが介装されている。
本発明の第一の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造によれば、下側パネルの上端部と所定の間隔を隔てつつ、下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、上側パネルの下端部よりもナセルカバー外側に突出するようにして、上側パネルの下端部と一体的に形成されているので、上側パネルを吊り下げながら上側パネルを下側パネルに接続する際に、上側パネル及び下側パネルの端部どうしが衝突して破損することはなく、施工性がよい。また、上側パネルを下側パネルに接続するときには、パネルの製品誤差を吸収することもできる。
また、上述した被覆部は、上側パネルの下端部よりもナセルカバー外側に突出するようにして、該上側パネルの下端部と一体的に形成されているので、ナセルカバーの上方から下方へと流れる雨水は、被覆部の外側を伝って下側パネルの外側に流れる。
また、上側パネルと下側パネルとを接合する第１の枠材と第２の枠材との間がパッキンによりシールされているので、横風によって吹き上げられた雨水が被覆部の内側に浸入した場合でも、第１の枠材及び第２の枠材の継手部まで雨水等が浸入することを確実に防止できる。
また、ナセル内の機器のメンテナンス時において、上側パネルを取り外して再び取り付けても、パッキンによるシール性が損なわれることはない。さらに、上側パネルを位置決めする際には、上側パネルを動かしてもパッキンが脱落せず、第１の枠材及び第２の枠材に追随する。
また、ナセル内の機器のメンテナンス時において、上側パネルを取り外して再び取り付けても、パッキンによるシール性が損なわれることはない。さらに、上側パネルを位置決めする際には、上側パネルを動かしてもパッキンが脱落せず、第１の枠材及び第２の枠材に追随する。
本発明の第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造は、風力発電装置のナセルを覆うナセルカバーの側壁の下部を構成する下側パネルと前記側壁の上部を構成する上側パネルとを接続するためのナセルカバー接続部構造であって、前記下側パネルの上端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第１の枠材が固定され、前記上側パネルの下端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第２の枠材が固定され、前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面とが衝合されて互いに固定されることにより、前記下側パネルの上端部と前記上側パネルの下端部とが略同一面上で互いに接続され、前記下側パネルの上端部と所定の間隔を隔てつつ前記下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、前記上側パネルの下端部よりも前記ナセルカバー外側に突出するようにして前記上側パネルの下端部と一体的に形成され、かつ、前記下側パネルの上端部のうち、前記被覆部の下端と対向する部位は、前記被覆部の下端に向かって突出するように形成されている。
本発明の第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造によれば、下側パネルの上端部と所定の間隔を隔てつつ、下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、上側パネルの下端部よりもナセルカバー外側に突出するようにして、上側パネルの下端部と一体的に形成されているので、上側パネルを吊り下げながら上側パネルを下側パネルに接続する際に、上側パネル及び下側パネルの端部どうしが衝突して破損することはなく、施工性がよい。また、上側パネルを下側パネルに接続するときには、パネルの製品誤差を吸収することもできる。
また、上述した被覆部は、上側パネルの下端部よりもナセルカバー外側に突出するようにして、該上側パネルの下端部と一体的に形成されているので、ナセルカバーの上方から下方へと流れる雨水は、被覆部の外側を伝って下側パネルの外側に流れる。
また、下側パネルの上端部のうち、被覆部の下端と対向する部位は、被覆部の下端に向かって突出するように形成されているので、横風によって吹き上げられた雨水が被覆部の内側に浸入することを防止できる。
また、ナセル内の機器のメンテナンス時において、上側パネルを取り外して再び取り付けても、上側パネルと下側パネルとの間の防水性が損なわれることはない。
さらに、下側パネルの上端部のうち、被覆部の下端と対向する部位は、被覆部の下端に向かって突出するように形成されているので、この突出形状により、下側パネルの上側パネルとの接続部近傍では剛性が向上し、パネル取扱い時の変形が少なくなって、ナセルカバーの組立作業は容易になる。
また、ナセル内の機器のメンテナンス時において、上側パネルを取り外して再び取り付けても、上側パネルと下側パネルとの間の防水性が損なわれることはない。
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本発明の第一の態様または第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記第１の枠材の上面が前記下側パネルの上端部の上端よりも上方に位置するようにして、前記第１の枠材は前記下側パネルに固定されており、前記第２の枠材の下面が前記上側パネルの下端部の下端よりも下方に位置するようにして、前記第２の枠材は前記上側パネルに固定されている構成が好ましい。
この構成によれば、第１の枠材の上面が下側パネルの上端部の上端よりも上方に位置するようにして、第１の枠材は下側パネルに固定されており、かつ、第２の枠材の下面が上側パネルの下端部の下端よりも下方に位置するようにして、第２の枠材は上側パネルに固定されているので、上側パネルを吊り下げながら上側パネルを下側パネルに接続する際、上側パネルと下側パネルの端部が衝突して破損するようなことはなく、施工性が良い。
また、上側パネルを下側パネルに接続する際には、パネルの製品誤差を吸収することができる。
また、上側パネルを下側パネルに接続する際には、パネルの製品誤差を吸収することができる。
上記風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記第１の枠材の上面と前記下側パネルの上端部の上端との間に生じる段差が、シーリング材によってシールされ、前記第２の枠材の下面と前記上側パネルの下端部の下端との間に生じる段差が、シーリング材によってシールされている構成が好ましい。
この構成によれば、第１の枠材の上面と下側パネルの上端部の上端との間に生じる段差及び第２の枠材の下面と上側パネルの下端部の下端との間に生じる段差が、いずれもシーリング材によってシールされているので、ナセルカバーの外部から内部への浸水をより一層確実に防止できる。
本発明の第一の態様または第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記第１の枠材がナセル内側に突出する長さを前記第２の枠材がナセル内側に突出する長さより長く設定し、前記第１の枠材及び前記第２の枠材は、ナセル内側の突出端縁間に生じる段差がシーリング材によってシールされている構成が好ましい。
この構成によれば、第１の枠材がナセル内側に突出する長さを第２の枠材がナセル内側に突出する長さより長く設定し、第１の枠材及び第２の枠材は、ナセル内側の突出端縁間に生じる段差がシーリング材によってシールされているので、ナセルカバーの外部から内部への浸水をより一層確実に防止できる。
本発明の第一の態様または第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記第１の枠材は前記下側パネルの上端部に、前記第２の枠材は前記上側パネルの下端部に、それぞれポリテトラフルオロエチレンワッシャーを介してボルトで締結されている構成が好ましい。
この構成によれば、第１の枠材は下側パネルの上端部に、第２の枠材は上側パネルの下端部に、それぞれポリテトラフルオロエチレンワッシャーを介してボルトで締結されているので、下側パネル及び上側パネルに設けられたボルト穴からの浸水を防止できる。
上記風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記ポリテトラフルオロエチレンワッシャーの径は前記ボルトの径以下である構成が好ましい。
この構成によれば、ボルト締結時にポリテトラフルオロエチレンワッシャーのちぎれ等の変形を防止できるので、ポリテトラフルオロエチレンワッシャーによりボルト穴からの浸水を確実に防止できる。
本発明の第一の態様または第二の態様に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造においては、前記第１の枠材及び前記第２の枠材は、それらの長さ方向において直線状に延在する部位においては金属で形成され、それらの長さ方向において曲線状に延在する部位においては繊維強化プラスチックで形成されている構成が好ましい。
この構成によれば、第１の枠材及び第２の枠材は、それらの長さ方向において直線状に延在する部位においては金属で形成され、それらの長さ方向において曲線状に延在する部位においては繊維強化プラスチックで形成されているので、直線状の部位においては規格品の金属製の枠材を用い、コーナー部のみにおいて繊維強化プラスチック製の枠材を用いて、全体として低コストで強度をもたせることができる。
また、ナセルの後方から風が当たるときには、コーナー部に応力集中が生じるが、この部位に繊維強化プラスチック製の枠材を用いることにより、応力集中を緩和することができる。
また、ナセルの後方から風が当たるときには、コーナー部に応力集中が生じるが、この部位に繊維強化プラスチック製の枠材を用いることにより、応力集中を緩和することができる。
本発明に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造によれば、ナセルカバーを構成するパネルの取り外しや再取り付け及びパネル接続部の水密性が十分に考慮され、さらに、パネル接続部の強度が高いというナセルカバーを構成するパネルとして必要な機能を、効率的に低コストで満足させることが可能になる。
以下、本発明に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造について、一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１〜３は、本発明に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造が適用されるナセルカバーの構造例を示している。
以下に説明する各実施形態において、風力発電装置のナセルカバー接続部構造は、風力発電装置のナセルを覆うナセルカバー２に適用される。ナセルは、タワー上端部に設置され、風車翼を取り付けたロータと主軸を介して連結される増速機や発電機等の機器類を収納するものであり、ナセルカバー２はナセルの外壁を形成する部材である。
以下に説明する各実施形態において、風力発電装置のナセルカバー接続部構造は、風力発電装置のナセルを覆うナセルカバー２に適用される。ナセルは、タワー上端部に設置され、風車翼を取り付けたロータと主軸を介して連結される増速機や発電機等の機器類を収納するものであり、ナセルカバー２はナセルの外壁を形成する部材である。
そして、以下に説明するナセルカバー接続部構造は、断面を略Ｕ字状とした複数の屋根パネル（上側パネル）４を、互いに略平行となるように左右一組が対向して配置された側壁パネル（下側パネル）３の上部に取り付ける際、屋根パネル４の両側部（主軸の軸方向に対して左右両方向の端部）と側壁パネル３とを接続するために用いられる。図示の構成例では、屋根パネル４が主軸の軸方向に４分割されており、各屋根パネル４の両側部が、上下方向に立設された側壁パネル３の上端部に取り付けられる。
第一実施形態
図４〜６に示す断面図は、本発明の第一実施形態に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造である。
図３及び図４において、ナセルカバー２を構成する側壁パネル３の上端部３１には、ナセルカバー２の内側となる面（ナセル内面側）に、長尺状の第１のアングル材（第１の枠材）５が固定されている。また、ナセルカバー２を構成する屋根パネル４の下端部４１には、ナセルカバー２の内面側に、長尺状の第２のアングル材（第２の枠材）６が固定されている。
図４〜６に示す断面図は、本発明の第一実施形態に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造である。
図３及び図４において、ナセルカバー２を構成する側壁パネル３の上端部３１には、ナセルカバー２の内側となる面（ナセル内面側）に、長尺状の第１のアングル材（第１の枠材）５が固定されている。また、ナセルカバー２を構成する屋根パネル４の下端部４１には、ナセルカバー２の内面側に、長尺状の第２のアングル材（第２の枠材）６が固定されている。
そして、側壁パネル３に屋根パネル４を取り付ける際には、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１とが衝合されてボルト１１により互いに固定されることにより、側壁パネル３の上端部３１と屋根パネル４の下端部４１とが略同一面上で互いに接続されている。すなわち、本実施形態の接続部構造は、タワー上の高所作業となるメンテナンス時において必要な屋根パネル４の取り外しを考慮し、側壁パネル３と屋根パネル４との間をアングル材５，６で接合するとともに、アングル材５，６の接合面をシールする構造となっている。
さらに、屋根パネル４には、屋根パネル４の下端部４１よりもナセルカバー２の外側に突出するようにして、すなわち、下端出口側を外側に広げるように下端部４１を下方へ延長して、下端部４１と一体的に形成された被覆部４３が設けられている。この被覆部４３は、屋根パネル４を所定位置に取り付けた状態において、側壁パネル３の上端部３１からナセルカバー２の外側方向に所定の間隔を隔てた位置で、ナセルカバー２の外側となる上端部３１の面（ナセル外壁面）を覆うために設けた部分である。
そして、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間には、たとえば断面形状を略Ｐ字状にしたパッキン７が介装されている。
そして、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間には、たとえば断面形状を略Ｐ字状にしたパッキン７が介装されている。
第１のアングル材５は、その上面５１が側壁パネル３の上端部３１の上端３２よりも上方に位置するようにして、側壁パネル３のナセル内面側に固定されている。
また、第２のアングル材６は、その下面６１が屋根パネル４の下端部４１の下端４２よりも下方に位置するようにして、屋根パネル４に固定されている。
また、第２のアングル材６は、その下面６１が屋根パネル４の下端部４１の下端４２よりも下方に位置するようにして、屋根パネル４に固定されている。
この結果、第１のアングル材５の上面５１と、側壁パネル３の上端部３１の上端３２との間には段差が生じるので、この段差部分には、たとえばシリコン等を盛り付けたシーリング材８１が施工されている。このシーリング材８１は、側壁パネル３と第１のアングル材５との接合面からナセル内側へ浸水することを防止する。
また、第２のアングル材６の下面６１と、屋根パネル４の下端部４１の下端４２との間に生じる隙間や段差についても、ナセル内側への浸水を防止するため、シーリング材８２によってシールされている。
また、第２のアングル材６の下面６１と、屋根パネル４の下端部４１の下端４２との間に生じる隙間や段差についても、ナセル内側への浸水を防止するため、シーリング材８２によってシールされている。
また、上述した第１のアングル材５及び第２のアングル材６は、その上面５１及び下面６１の長さについて、下記のように設定することが望ましい。
すなわち、第１のアングル材５がナセル内側に突出する長さを、第２のアングル材６がナセル内側に突出する長さより長く設定し、第１のアングル材５及び第２のアングル材６との接合面は、ナセル内側の突出端縁となる側縁５２，６２間に生じる段差がシリコン等のシーリング材８３によりシールされている。このシーリング材８３は、パッキン７が破損した場合の浸水を防止するものである。
すなわち、第１のアングル材５がナセル内側に突出する長さを、第２のアングル材６がナセル内側に突出する長さより長く設定し、第１のアングル材５及び第２のアングル材６との接合面は、ナセル内側の突出端縁となる側縁５２，６２間に生じる段差がシリコン等のシーリング材８３によりシールされている。このシーリング材８３は、パッキン７が破損した場合の浸水を防止するものである。
換言すれば、側壁パネル３の上端部３１からナセル内側に向けて突出する上面５１の長さは、屋根パネル４の下端部４１からナセル内側に向けて突出する下面６２長さよりも長くなっていることから、第１のアングル材５において上下方向のナセル内側端面となる側縁５２と、第２のアングル材６において上下方向のナセル内側端面となる側縁６２との間には、第１のアングル材５がナセル内側方向へ長く突出したことにより、段差が形成されている。本実施形態では、この段差を利用してシーリング材８３を施工したので、上述した段差と同様に接合面間がシールされ、パッキン７によるシールが破れた場合の浸水防止対策となる。
そして、上下パネル間を接合する第１のアングル材５と第２のアングル材６との間は、断面形状が略Ｐ字状のパッキン７によりシールされているので、たとえばナセル内機器のメンテナンス時等において、屋根パネル４を取り外した後に再び取り付けても、ウレタンフォーム等によるシールと異なり、パッキン７によるシール性が損なわれることはない。
また、屋根パネル４を取り付けるための位置決めで屋根パネル４を動かした際にも、パッキン７が脱落することはなく、アングル材５、６に追随してシール機能を維持する。
また、屋根パネル４を取り付けるための位置決めで屋根パネル４を動かした際にも、パッキン７が脱落することはなく、アングル材５、６に追随してシール機能を維持する。
屋根パネル４を側壁パネル３に取り付ける場合、図５及び図６に示すように、位置決めピン５３及びピン穴６３を使用することで容易かつ確実に作業することができる。この位置決めピン５３は、第１のアングル材５の上面５１から上方に突出するもので、アングル材５、６を結合するボルト１１からずらした位置に複数が配設されている。また、ピン穴６３は、第２のアングル材６の下面６１に穿設した貫通孔であり、所定の屋根パネル取付位置において、位置決めピン５３が通り抜けるように配置されている。
このような位置決めピン５３及びピン穴６３を予め設けておくことにより、図５に示す取付前の状態から屋根パネル４を降下させ、位置決めピン５３がピン穴６３を通り抜けるように位置合わせすれば、屋根パネル４の下端部側に設けた被覆部４３は、側壁パネル３と干渉しないで所定位置（図６参照）まで降下する。従って、下側パネル３の所定位置に対して、屋根パネル４を容易に位置決めして取り付けることができる。
そして、第１のアングル材５は側壁パネル３の上端部３１に、第２のアングル材６は屋根パネル４の下端部４１に、それぞれポリテトラフルオロエチレンワッシャー９を介してボルト１０で締結されている。ポリテトラフルオロエチレンワッシャー９は、たとえばテフロン（登録商標）等のポリテトラフルオロエチレン樹脂（フッ素樹脂）を成形した部品であり、柔軟で耐熱性や耐薬品性に優れている。このため、ポリテトラフルオロエチレンワッシャー９の採用は、ボルト締結部の止水処理に有効である。
上述したポリテトラフルオロエチレンワッシャー９は、その外径がボルト１０の座面径以下となるように設定することが望ましい。これは、図４に示すように、ポリテトラフルオロエチレンワッシャー９がボルト１０の座面より大径になると、ボルト締結時の片当りによりボルト座面との接触面（特に、ボルト座面の外周端付近）から破断する恐れがあるためである。
第１のアングル材５及び第２のアングル材６は、それらの長さ方向において直線状に延在する部位が鋼材等の金属で形成されている。また、第１のアングル材５及び第２のアングル材６は、それらの長さ方向において曲線状に延在する部位が、すなわち図３に示すコーナー部５Ｃが、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成されている。
上述したように、金属及び繊維強化プラスチックを使い分ける理由は、強度上の観点から鋼材等の金属素材が好ましいにもかかわらず、曲線に合わせた鋼製等の金属製アングル材は特注品となるためである。
上述したように、金属及び繊維強化プラスチックを使い分ける理由は、強度上の観点から鋼材等の金属素材が好ましいにもかかわらず、曲線に合わせた鋼製等の金属製アングル材は特注品となるためである。
このように、上述した実施形態のナセルカバー接続部構造は、ナセルカバー２を構成する屋根パネル４の取り外しや再取り付けの作業性に加えて、側壁パネル３と屋根パネル４との接続部における水密性も十分に考慮されたものとなる。さらに、上述した実施形態のナセルカバー接続部構造は、側壁パネル３と屋根パネル４とのパネル接続部についても高い強度を確保できるので、ナセルカバー２を構成するパネルとして必要な機能を、効率的に低コストで満足させることができる。
特に、近年の風力発電装置は大型化が進み、ナセルが地上から１００ｍ程度の高所に設置されるケースも増加している。このため、ナセルの組立作業やナセル内機器類のメンテナンス作業等を高所で実施する機会も多くなるので、屋根パネル４の取り外しや再度の取り付け作業が、破損の原因となる互いの干渉を防止して容易に実施可能となることの意義は大きい。
特に、近年の風力発電装置は大型化が進み、ナセルが地上から１００ｍ程度の高所に設置されるケースも増加している。このため、ナセルの組立作業やナセル内機器類のメンテナンス作業等を高所で実施する機会も多くなるので、屋根パネル４の取り外しや再度の取り付け作業が、破損の原因となる互いの干渉を防止して容易に実施可能となることの意義は大きい。
第二実施形態
次に、図７に基づいて、本発明の第二実施形態に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造を説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
さて、本実施形態のナセルカバー接続部構造は、第一実施形態のナセルカバー接続部構造と略同様に構成されているが、以下の点において異なる構成を有している。
次に、図７に基づいて、本発明の第二実施形態に係る風力発電装置のナセルカバー接続部構造を説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
さて、本実施形態のナセルカバー接続部構造は、第一実施形態のナセルカバー接続部構造と略同様に構成されているが、以下の点において異なる構成を有している。
すなわち、側壁パネル３Ａの上端部３１は、被覆部４３の下端と対向する位置にある一部の部位が膨出部３３となり、被覆部４３の下端４４に向かって突出するように形成されている。このため、被覆部４３の下端４４が膨出部３３と略同一レベルとなり、被覆部４３の下端入口部では、開口面積が膨出部３３により狭められた状態となっている。
また、第一実施形態においては、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間には、断面形状がＰ字状のパッキン７が介装されていたが、本実施形態においては、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間のパッキンは省略されている。従って、第２のアングル材６の下面６１は、第１のアングル材５の上面５１に対して直接接した状態で結合される。
また、第一実施形態においては、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間には、断面形状がＰ字状のパッキン７が介装されていたが、本実施形態においては、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間のパッキンは省略されている。従って、第２のアングル材６の下面６１は、第１のアングル材５の上面５１に対して直接接した状態で結合される。
このような構成を採用すれば、膨出部３３が障害となり、被覆部４３の下端４４側から吹き上げる雨水がナセル内に侵入することを防止できる。すなわち、被覆部４３の下端４４側から侵入しようとする雨水は、膨出部３３の表面に当たって壁面から重力により落下するので、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との接合面まで到達することはできず、従って、ナセル内への侵入が阻止される。
特に、被覆部４３の下端４４を膨出部３３の傾斜面３３ａと略同レベルに設定すれば、すなわち、上端部側が被覆部４３の裏面側に向かって広がる傾斜面３３ａと略同レベルに設定すれば、膨出部３３の傾斜面３３ａに導かれた雨水が被覆部４３の裏面（内面）に当たって重力により落下するので、より確実な雨水の侵入防止が可能となる。
なお、被覆部４３の長さや膨出部３３の位置及び突出量等については、諸条件を考慮して最適値に設定すればよい。
なお、被覆部４３の長さや膨出部３３の位置及び突出量等については、諸条件を考慮して最適値に設定すればよい。
また、本実施形態の膨出部３３は、上述した雨水の浸入防止機能だけでなく、側壁パネル３Ａの剛性向上にも有効である。すなわち、屋根パネル４と接続する側壁パネル３Ａの継手部付近は、凸断面形状の膨出部３３が形成されているので、パネル剛性が向上して変形しにくくなるため、組立等の作業性が向上する。
また、上述した膨出部３３は、パネル製作上や水切り性の観点より、円弧等の曲面よりも屈曲点を有する直線の組み合わせで構成することが望ましい。なお、図示の膨出部３３は、３本の直線を組み合わせることにより、４箇所の屈曲点を有する略台形状の断面形状に形成されている。
また、上述した膨出部３３は、パネル製作上や水切り性の観点より、円弧等の曲面よりも屈曲点を有する直線の組み合わせで構成することが望ましい。なお、図示の膨出部３３は、３本の直線を組み合わせることにより、４箇所の屈曲点を有する略台形状の断面形状に形成されている。
また、吹き上げた雨水の乱流エリアとなる空間では、すなわち、被覆部４３の内面側で膨出部３３より上方の空間では、空間を形成する壁面に細かな凹凸を形成することが望ましい。このような凹凸は、空間内の流れを細かい乱流にするため、アングル材５，６の接合面に向かう雨水の強い流れは形成されにくくなり、従って、ナセル内への雨水侵入をより確実に防止することができる。
このように、本実施形態のナセルカバー接続部構造を採用しても、ナセルカバー２を構成する屋根パネル４の取り外しや再取り付けの作業性に加えて、側壁パネル３Ａと屋根パネル４との接続部における水密性も十分に考慮されたものとなる。さらに、本実施形態のナセルカバー接続部構造は、側壁パネル３Ａと屋根パネル４とのパネル接続部についても高い強度を確保できるので、ナセルカバー２を構成するパネルとして必要な機能を、効率的に低コストで満足させることができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でなされた設計変更等も含まれることは言うまでもない。たとえば、第二実施形態においては、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間のパッキンが省略されているが、これを省略せずに、第１のアングル材５の上面５１と第２のアングル材６の下面６１との間にパッキンを設けてもよい。
２ ナセルカバー
３，３Ａ 側壁パネル（下側パネル）
４ 屋根パネル（上側パネル）
５ 第１のアングル材（枠材）
６ 第２のアングル材（枠材）
７ パッキン
９ ポリテトラフルオロエチレンワッシャー
１０ ボルト
３１ 上端部
３２ 上端
３３ 膨出部
４１ 下端部
４２ 下端
４３ 被覆部
４４ 下端
５１ 上面
６１ 下面
８１，８２，８３ シーリング材
３，３Ａ 側壁パネル（下側パネル）
４ 屋根パネル（上側パネル）
５ 第１のアングル材（枠材）
６ 第２のアングル材（枠材）
７ パッキン
９ ポリテトラフルオロエチレンワッシャー
１０ ボルト
３１ 上端部
３２ 上端
３３ 膨出部
４１ 下端部
４２ 下端
４３ 被覆部
４４ 下端
５１ 上面
６１ 下面
８１，８２，８３ シーリング材
Claims (8)
- 風力発電装置のナセルを覆うナセルカバーの側壁の下部を構成する下側パネルと前記側壁の上部を構成する上側パネルとを接続するためのナセルカバー接続部構造であって、
前記下側パネルの上端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第１の枠材が固定され、
前記上側パネルの下端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第２の枠材が固定され、
前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面とが衝合されて互いに固定されることにより、前記下側パネルの上端部と前記上側パネルの下端部とが略同一面上で互いに接続され、
前記下側パネルの上端部とは前記ナセルカバーの外側方向に所定の間隔を隔てつつ前記ナセルカバーの外側となる前記下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、前記上側パネルの下端部よりも前記ナセルカバー外側に突出するようにして前記上側パネルの下端部と一体的に形成され、かつ、
前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面との間にパッキンが介装されている、風力発電装置のナセルカバー接続部構造。 - 風力発電装置のナセルを覆うナセルカバーの側壁の下部を構成する下側パネルと前記側壁の上部を構成する上側パネルとを接続するためのナセルカバー接続部構造であって、
前記下側パネルの上端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第１の枠材が固定され、
前記上側パネルの下端部となる前記ナセルカバー内側の面に長尺状の第２の枠材が固定され、
前記第１の枠材の上面と前記第２の枠材の下面とが衝合されて互いに固定されることにより、前記下側パネルの上端部と前記上側パネルの下端部とが略同一面上で互いに接続され、
前記下側パネルの上端部と所定の間隔を隔てつつ前記下側パネルの上端部をナセル外側から覆う被覆部が設けられ、該被覆部が、前記上側パネルの下端部よりも前記ナセルカバー外側に突出するようにして前記上側パネルの下端部と一体的に形成され、かつ、
前記下側パネルの上端部のうち、前記被覆部の下端と対向する部位は、前記被覆部の下端に向かって突出するように形成されている、風力発電装置のナセルカバー接続部構造。 - 前記第１の枠材の上面が前記下側パネルの上端部の上端よりも上方に位置するようにして、前記第１の枠材は前記下側パネルに固定されており、
前記第２の枠材の下面が前記上側パネルの下端部の下端よりも下方に位置するようにして、前記第２の枠材は前記上側パネルに固定されている請求項１または２に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。 - 前記第１の枠材の上面と前記下側パネルの上端部の上端との間に生じる段差が、シーリング材によってシールされ、
前記第２の枠材の下面と前記上側パネルの下端部の下端との間に生じる段差が、シーリング材によってシールされている請求項３に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。 - 前記第１の枠材がナセル内側に突出する長さを前記第２の枠材がナセル内側に突出する長さより長く設定し、前記第１の枠材及び前記第２の枠材は、ナセル内側の突出端縁間に生じる段差がシーリング材によってシールされている請求項１から４のいずれか一項に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。
- 前記第１の枠材は前記下側パネルの上端部に、前記第２の枠材は前記上側パネルの下端部に、それぞれポリテトラフルオロエチレンワッシャーを介してボルトで締結されている請求項１から５のいずれか一項に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンワッシャーの径は前記ボルトの径以下である請求項６に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。
- 前記第１の枠材及び前記第２の枠材は、それらの長さ方向において直線状に延在する部位においては金属で形成され、それらの長さ方向において曲線状に延在する部位においては繊維強化プラスチックで形成されている請求項１または２に記載の風力発電装置のナセルカバー接続部構造。
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