專利名稱:風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及風(fēng)車葉片以及使用該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置,特別涉及實(shí)施了落雷對(duì)策的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
作為風(fēng)車葉片的落雷對(duì)策,一般來講采用以下結(jié)構(gòu),S卩,通過安裝在葉片表面上的多個(gè)接收器(金屬制受雷部)來阻擋雷擊,通過與接收器連接的雷電引下線(引下導(dǎo)線) 經(jīng)由葉片內(nèi)部、旋翼轂、機(jī)艙、塔體將雷電流導(dǎo)向大地。作為接收器的種類,有圓形類型或棒狀類型、葉片型的類型等。進(jìn)而,也有時(shí)使用導(dǎo)體帶、導(dǎo)體網(wǎng)、避雷帶(Diverter Strips 在葉片表面上不連續(xù)地設(shè)置金屬片的部件)等。圖IA是表示實(shí)施了一般落雷對(duì)策的風(fēng)車葉片的一例的模式圖。風(fēng)車葉片101具備埋入到葉片主體111的前端的桿接收器112 ;埋入到葉片的中途的盤接收器113 ;與桿接收器112或盤接收器113連接并設(shè)在葉片主體111的內(nèi)部的雷電引下線121 (前緣側(cè)接收器用以及后緣側(cè)接收器用)。盤接收器113例如如圖IB所示那樣,具備導(dǎo)體的圓形的盤 131、和連接盤131與雷電引下線121的配線133。在由接收器(112、113)接收雷擊的情況下,從接收器經(jīng)由雷電引下線、葉片內(nèi)部、旋翼轂、機(jī)艙、塔體向大地引導(dǎo)雷電流。作為關(guān)聯(lián)技術(shù),在美國(guó)專利US7508186號(hào)公報(bào)中公開了記錄向風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片落雷的方法。該美國(guó)專利US7508186號(hào)公報(bào)的風(fēng)力發(fā)電裝置具有以下構(gòu)成,S卩,在葉片的表面的多處設(shè)置接收器,經(jīng)由葉片內(nèi)部的導(dǎo)線將該接收器接地。另外,在美國(guó)專利申請(qǐng)US2009/0053062號(hào)公報(bào)中,公開了風(fēng)車葉片的落雷保護(hù)裝置以及該落雷保護(hù)裝置的組裝方法。該落雷保護(hù)裝置特別在葉片輪廓變小的葉片前端部安裝接收器,該接收器的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)且能容易組裝,進(jìn)而,為了有效地應(yīng)對(duì)在葉片接雷時(shí)葉片內(nèi)部所產(chǎn)生的壓力上升,在葉片的表面上設(shè)置接雷用的接收器,將來自該接收器的雷電流經(jīng)由插通在葉片內(nèi)部以及風(fēng)車主體部中的導(dǎo)線或者旁通刷等連接設(shè)備而接地。該落雷保護(hù)裝置具備接收器組裝件,其通過將由導(dǎo)電體構(gòu)成并連接上述導(dǎo)線的基座板埋設(shè)在上述葉片的內(nèi)部,而且在該基座板上使上述接收器面對(duì)葉片的表面而進(jìn)行固定、支承而成。專利文獻(xiàn)1 美國(guó)專利US7508186號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利申請(qǐng)US2009/0053062號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于向葉片前端附近的雷擊,可以由接收器大體可靠地阻擋雷擊。例如,在圖IA 中示出了雷電150落在葉片前端的桿接收器112上的情況。但是,對(duì)于從葉片前端向葉片根側(cè)偏移數(shù)m左右的雷擊,通過圓形類型的接收器所達(dá)成的雷擊捕捉率不一定充分。根據(jù)情況,存在作為絕緣體的外皮接雷而導(dǎo)致葉片開孔等損傷的可能性。在圖IA中,示出了雷電151落在葉片中途的沒有盤接收器113的部位上而造成在葉片主體111劈開了孔140的情況。
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特別是,今后隨著風(fēng)車的大型化進(jìn)展,葉片長(zhǎng)度也變長(zhǎng)。另外,在風(fēng)力發(fā)電裝置設(shè)置在海洋上的情況下,考慮由于鹽分向葉片表面的附著等,造成雷電沿著表面行進(jìn)的沿面放電,整體上的雷擊捕捉率會(huì)降低。為此,存在位于葉片前端或葉片中途的接收器以外的部分接雷的危險(xiǎn)增大的傾向。因此,本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制因接雷而造成葉片主體破損的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置。另外,本發(fā)明的目的在于提供能夠提高雷擊捕捉率以及抑制接雷時(shí)葉片主體破損的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置。對(duì)于用于解決課題的手段,以下將使用在用于實(shí)施發(fā)明的實(shí)施方式中所使用的序號(hào)、附圖標(biāo)記來說明用于解決課題的手段。這些序號(hào)、附圖標(biāo)記是為了明確權(quán)利要求書的記載內(nèi)容與用于實(shí)施發(fā)明的實(shí)施方式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系而加注了括號(hào)。其中,這些序號(hào)、附圖標(biāo)記并不用于解釋權(quán)利要求書所記載的發(fā)明的技術(shù)范圍。本發(fā)明的風(fēng)車葉片具備葉片主體(11)、多個(gè)接收器(12、13)、導(dǎo)體層(14)和雷電引下線(21)。多個(gè)接收器(12,13)埋入到葉片主體(11)內(nèi),在葉片主體(11)的表面露出。 導(dǎo)體層(14)設(shè)在葉片主體(11)的表面,相互連接多個(gè)接收器(12、13)。雷電引下線與多個(gè)接收器(12、13)連接,設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明,通過將導(dǎo)體層(14)設(shè)在葉片主體(11)的表面,能夠擴(kuò)大實(shí)質(zhì)上的接收器(12、13)的區(qū)域。由此,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,導(dǎo)體層(14)是由導(dǎo)體帶、導(dǎo)體網(wǎng)、導(dǎo)體箔以及避雷帶構(gòu)成的組中選擇的至少一種。在本發(fā)明中,通過使用這些導(dǎo)體帶等,能夠通過極為簡(jiǎn)單的方法制造導(dǎo)體層(14)。在上述的風(fēng)車葉片中,導(dǎo)體層(14)從葉片主體(11)的腹側(cè)經(jīng)由前緣直到背側(cè)地連續(xù)設(shè)置。在本發(fā)明中,由于葉在難以安裝接收器(12、13)的前緣的部分設(shè)置導(dǎo)體層(14), 所以,能夠進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)質(zhì)上的接收器(12、13)的區(qū)域,能夠更為可靠地提高雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,多個(gè)接收器(12、13)各自具備具有沿著葉片主體(11)的表面的面的接收器主體(31)、和設(shè)在面上的凸部(3h、32b、32c)。在本發(fā)明中,接收器(12、13)安裝有凸部(32a、32b、32c)那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。通過設(shè)置這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,能夠提高接收器(12、13)的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器朝向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高接收器(12、1;3)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,凸部(32a、32b、32c)是由針狀導(dǎo)體、圓錐狀導(dǎo)體、圓柱狀導(dǎo)體以及棱柱狀導(dǎo)體構(gòu)成的組中選擇的至少一種。在本發(fā)明中,作為凸部(3h、32b、32c),使用針狀導(dǎo)體等更為尖銳的導(dǎo)體突起物, 由此能夠更為可靠地提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,還具備光催化劑部09)。光催化劑部09)涂敷在葉片主體 (11)的表面上,對(duì)葉片主體(11)的表面進(jìn)行凈化。在本發(fā)明中,由于將光催化劑部09)設(shè)在葉片主體(11)的外側(cè),所以能夠抑制在葉片主體(11)的外側(cè)的表面上產(chǎn)生污損或沿面放電。其結(jié)果,能夠提高接收器(12、13)的
雷擊捕捉率。
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置具備上述的風(fēng)車葉片,而且還具備可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在支柱上的機(jī)艙(72)、和可旋轉(zhuǎn)地與機(jī)艙m連接的旋翼頭(71)。風(fēng)車葉片包括設(shè)在旋翼頭(71)上并能夠順槳的第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)。第一風(fēng)車葉片(61)對(duì)葉片前端部分(61a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。響應(yīng)于雷電的接近, 使第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)順槳,以第一風(fēng)車葉片 (61)處于正上方的方式停止。在本發(fā)明中,響應(yīng)于雷電地使全部葉片順槳,保持第一風(fēng)車葉片(61)處于正上方的狀態(tài)。由此,能夠使第一風(fēng)車葉片(61)的強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分(葉片前端部分(61a))朝向雷擊接近方向。其結(jié)果,能夠使強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分中的由接收器(12、1;3)所獲得的雷擊捕捉率提高。另一方面,在強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分以外的部分,利用通常的落雷對(duì)策即可。因此,與對(duì)全部葉片進(jìn)行相同的落雷對(duì)策的情況相比較, 能夠?qū)崿F(xiàn)低成本且有效的落雷對(duì)策。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第二風(fēng)車葉片(6 對(duì)腹側(cè)部分(62a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。第三風(fēng)車葉片(6 對(duì)背側(cè)部分(63a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。響應(yīng)于雷電的接近,進(jìn)一步以在第二風(fēng)車葉片(6 中腹側(cè)朝向上方、在第三風(fēng)車葉片(6 中背側(cè)朝向上方的方式停止。在本發(fā)明中,對(duì)應(yīng)于雷電,進(jìn)一步保持第二風(fēng)車葉片(6 的腹側(cè)朝向上方、第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)朝向上方的狀態(tài)。由此,能夠使第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自的強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分(葉片前端部分 (61a)、腹側(cè)部分(6 )以及腹側(cè)部分(63a))朝向雷擊接近方向。其結(jié)果,能夠使在強(qiáng)化 (追加)了落雷對(duì)策的部分中的由接收器(12、1 獲得的雷擊捕捉率提高。另一方面,在強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分以外的部分,利用通常的落雷對(duì)策即可。因此,與對(duì)全部葉片進(jìn)行相同的落雷對(duì)策的情況相比較,能夠?qū)崿F(xiàn)低成本且有效的落雷對(duì)策。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線 (21)。第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分(62a)以及第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分與其他部分相比較,多個(gè)接收器(12、 13)之中的處于該部分的接收器的面積相對(duì)較大、或者數(shù)量相對(duì)較多。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,使接收器(12、1;3)的面積相對(duì)變大,或使數(shù)量相對(duì)變多。因而,能夠提高該部分中的由接收器(12、1 所獲得的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線 (21)。第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分(62a)以及第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,還具備設(shè)在葉片主體(11)的表面上并相互連接多個(gè)接收器(12、13)的導(dǎo)體層(14)。在本發(fā)明中,導(dǎo)體層(14)設(shè)在第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自的葉片主體(11)的表面上。其結(jié)果,能夠擴(kuò)大實(shí)質(zhì)上的接收器(12、13)的區(qū)域。由此,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線01)。對(duì)于第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分 (62a)以及第三風(fēng)車葉片(63)的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,雷電引下線Ql)之中的處于該部分的雷電引下線埋設(shè)在絕緣體03、25)內(nèi)。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,將雷電引下線埋設(shè)在絕緣體03、25)內(nèi)。由此,能夠降低向雷電引下線接雷的概率。其結(jié)果,雷電容易落到接收器(12、13)上而不是雷電引下線01)。能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線01)。對(duì)于第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分 (62a)以及第三風(fēng)車葉片(63)的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,雷電引下線Ql)與來自接收器(12、13)的配線(33)連接的連接部分(35)之中的處于該部分的連接部分是光滑的。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,將配線(33)與雷電引下線連接的連接部分形成為沒有凸形部分的電場(chǎng)集中少的光滑形狀。由此,能夠降低向連接部分(3 接雷的概率。雷電容易落到接收器(12、1;3)而不是連接部分(35),能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線01)。對(duì)于第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分 (62a)以及第三風(fēng)車葉片(63)的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,雷電引下線Ql)之中的處于該部分的雷電引下線被多個(gè)第一接收器(12、1;3)和多個(gè)第二接收器(12、1;3)共用。在本發(fā)明中,將雷電引下線附在前緣側(cè)接收器(12、13)以及后緣側(cè)接收器 (12,13)上而共同地設(shè)置一根。能夠減少存在接雷危險(xiǎn)的雷電引下線的數(shù)量,降低向雷電引下線接雷的概率。由此,雷電容易落到接收器(12、13)上而不是雷電引下線 (21),因而,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線01)。對(duì)于第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分 (62a)以及第三風(fēng)車葉片(63)的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,多個(gè)接收器(12、13)之中的處于該部分的接收器具備具有沿著葉片主體(11)的表面的面的接收器主體(31)、和設(shè)在面上的凸部(32a、32b、32c)。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,接收器(12、13)安裝有凸部(32a、32b、32c)那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。通過設(shè)置這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,能夠提高接收器(12、13)的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線 (21)。第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分(62a)以及第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,還具備配置在葉片主體(11)內(nèi)并對(duì)葉片主體(11)內(nèi)部進(jìn)行干燥的干燥部06、觀)。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,將干燥部(沈、28)設(shè)在葉片主體(11)的內(nèi)部。因而,能夠?qū)⑷~片主體(11)的內(nèi)部的水分保持得較低。由此,能夠抑制在接雷時(shí)因葉片主體 (11)的內(nèi)部的水分的溫度上升導(dǎo)致的壓力上升或水蒸汽爆炸。能夠防止因壓力上升或水蒸汽爆炸導(dǎo)致的葉片主體(11)的破損。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置中,第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自具備葉片主體(11)、埋入到葉片主體中并在葉片主體(11)的表面露出的多個(gè)接收器(12、13)、和與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線 (21)。第一風(fēng)車葉片(61)的葉片前端部分(61a)、第二風(fēng)車葉片(62)的腹側(cè)部分(62a)以及第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)部分(63a)的各個(gè)部分,還具備涂敷在葉片主體(11)的表面上并對(duì)葉片主體(11)的表面進(jìn)行凈化的光催化劑部09)。在本發(fā)明中,作為追加的雷對(duì)策,將光催化劑部09)設(shè)在葉片主體(11)的外側(cè)。 因而,能夠抑制在葉片主體(11)的外側(cè)的表面發(fā)生污損或沿面放電。其結(jié)果,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置使用上述段落中的任意段落所述的風(fēng)車葉片。在本發(fā)明中,由于使用的是采用了上述各段落的至少一段的技術(shù)的風(fēng)車葉片,所以,能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)落雷,能夠大幅地抑制因接雷造成的風(fēng)車葉片的破損。本發(fā)明的風(fēng)車葉片具備葉片主體(11)、多個(gè)第一接收器(12、13)、多個(gè)第二接收器(12、13)和雷電引下線01)。多個(gè)第一接收器(12、13)埋入到葉片主體(11)的前緣側(cè), 在葉片主體(11)的表面露出。多個(gè)第二接收器(12、13)埋入到葉片主體(11)的后緣側(cè), 在葉片主體(11)的表面露出。雷電引下線與多個(gè)第一接收器(12、13)和多個(gè)第二接收器(12、13)連接,設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)。雷電引下線被多個(gè)第一接收器(12、13) 和多個(gè)第二接收器(12、13)共用。在本發(fā)明中,將雷電引下線形成為相對(duì)于前緣側(cè)接收器(12、13)以及后緣側(cè)接收器(12、13)共同的一根。因而,能夠減少存在接雷危險(xiǎn)的雷電引下線的數(shù)量,降低向雷電引下線接雷的概率。由此,雷電容易落到接收器(12、13)上而不是雷電引下線01)。即,能夠提高接收器(12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,雷電引下線與多個(gè)接收器(12、13)連接,設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)。雷電引下線埋設(shè)在絕緣體03、25)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明,通過將雷電引下線埋設(shè)在絕緣體03、25)內(nèi),能夠減少向雷電引下線接雷的概率。其結(jié)果,雷電容易落到接收器(12、13)上而不是雷電引下線。 艮口,能夠提高接收器(12、1 的雷擊捕捉率。
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在上述的風(fēng)車葉片中,絕緣體(23、25)是覆蓋雷電引下線的導(dǎo)體線的絕緣覆蓋材料(23)、或者充填在包圍雷電引下線的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的絕緣材料05)。在本發(fā)明中,能夠通過由絕緣覆蓋材料實(shí)現(xiàn)的覆蓋或絕緣材料0 的充填那樣極為簡(jiǎn)單的方法來進(jìn)行雷電引下線的保護(hù)。在上述的風(fēng)車葉片中,雷電引下線與來自第一接收器或者第二接收器(12、 13)的配線(33)連接的連接部分(35)是光滑的。根據(jù)本發(fā)明,通過將配線(33)與雷電引下線的連接部分(35)形成為沒有凸形部分的電場(chǎng)集中少的光滑形狀,能夠減少向連接部分(3 接雷的概率。由此,雷電容易落在接收器(12、1;3)上而不是連接部分(3 。即,能夠提高第一接收器或者第二接收器 (12、13)的雷擊捕捉率。在上述的風(fēng)車葉片中,還具備干燥部Q6J8)。干燥部(沈、28)配置在葉片主體 (11)內(nèi),對(duì)葉片主體(11)內(nèi)部進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中,由于將干燥部(沈、28)設(shè)在葉片主體(11)的內(nèi)部,所以,能夠?qū)⑷~片主體(11)的內(nèi)部的水分保持得較低。由此,能夠抑制在接雷時(shí)因葉片主體(11)的內(nèi)部的水分的溫度急劇上升而發(fā)生的壓力上升或水蒸汽爆炸。并且,能夠防止因壓力上升或水蒸汽爆炸造成的葉片主體(11)的破損。在上述的風(fēng)車葉片中,干燥部(沈、28)是安裝在葉片主體(11)內(nèi)的干燥劑06)、 或者設(shè)置在葉片主體(11)內(nèi)的除濕機(jī)08)。在本發(fā)明中,作為干燥部( ),使用干燥劑06)或除濕機(jī)08)等能夠容易配置的結(jié)構(gòu),從而能夠防止因壓力上升或水蒸汽爆炸造成的葉片主體(11)的破損。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置使用上述段落中的任意段落所述的風(fēng)車葉片。在本發(fā)明中,由于使用的是采用了上述各段落的至少一段的技術(shù)的風(fēng)車葉片,所以能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)落雷,能夠大幅抑制因接雷造成的風(fēng)車葉片的破損。在本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法中,風(fēng)力發(fā)電裝置(60)具備可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在支柱上的機(jī)艙(72)、可旋轉(zhuǎn)地與機(jī)艙(72)連接的旋翼頭(71)、和設(shè)在旋翼頭(71)上并能夠順槳的第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片。第一風(fēng)車葉片(61) 對(duì)葉片前端部分(61a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。第二風(fēng)車葉片(6 對(duì)腹側(cè)部分(62a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。第三風(fēng)車葉片(6 對(duì)背側(cè)部分(63a)相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策。風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法具備在雷電接近時(shí)使第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)順槳的步驟;以第一風(fēng)車葉片(61) 處于正上方、在第二風(fēng)車葉片(6 中腹側(cè)朝向上方、在第三風(fēng)車葉片(6 中背側(cè)朝向上方的方式停止的步驟。在本發(fā)明中,對(duì)應(yīng)于雷電,使全部葉片順槳,保持第一風(fēng)車葉片(61)處于正上方、 第二風(fēng)車葉片(6 的腹側(cè)朝向上方、第三風(fēng)車葉片(6 的背側(cè)朝向上方的狀態(tài)。由此,能夠使第一風(fēng)車葉片(61)、第二風(fēng)車葉片(62)以及第三風(fēng)車葉片(63)各自的強(qiáng)化(追加) 了落雷對(duì)策的部分(葉片前端部分(61a)、腹側(cè)部分(6 )以及腹側(cè)部分(63a))朝向雷擊接近方向。其結(jié)果,能夠提高在強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分中的由接收器(12、13)獲得的雷擊捕捉率。另一方面,在強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部分以外的部分,利用通常的落雷對(duì)策即可。因此,與對(duì)全部葉片進(jìn)行相同的落雷對(duì)策的情況相比較,能夠達(dá)成低成本且有效的落雷對(duì)策。在上述的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法中,還具備使旋翼頭(71)正對(duì)雷電的方向的步驟。在本發(fā)明中,通過YAW追蹤雷云方向而不是風(fēng)向,使旋翼頭(71)正對(duì)雷擊接近方向,能夠使由上述接收器(12、1;3)獲得的雷擊捕捉率更為可靠地提高。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,可提供實(shí)施了能夠抑制因接雷造成葉片主體破損的落雷對(duì)策的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置。另外,可提供實(shí)施了能夠提高接收器的雷擊捕捉率的落雷對(duì)策的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置。
圖IA是表示實(shí)施了一般落雷對(duì)策的風(fēng)車葉片的一例的模式圖。圖IB是表示圖IA的盤接收器的構(gòu)成的模式圖。圖2A是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。圖2B是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的其他構(gòu)成的模式圖。圖3A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的盤接收器的構(gòu)成的模式圖。圖;3B是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的盤接收器的其他構(gòu)成的模式圖。圖3C是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的盤接收器的另外的其他構(gòu)成的模式圖。圖3D是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的盤接收器的其他的構(gòu)成的模式圖。圖4A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。圖4B是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的其他構(gòu)成的模式圖。圖5是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。圖6A是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。圖6B是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的其他構(gòu)成的模式圖。圖7A是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。圖7B是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的其他構(gòu)成的模式圖。圖8是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。
圖9A是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)成的模式圖。圖9B是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車葉片的位置控制的相關(guān)構(gòu)成的方框圖。圖10是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的風(fēng)車葉片以及具備該風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。(第一實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的風(fēng)車葉片作為落雷對(duì)策在外皮表面上設(shè)有外部導(dǎo)體層。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2A是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。風(fēng)車葉片ι具備葉片主體11、桿接收器12、多個(gè)盤接收器13、導(dǎo)體層14和雷電引下線21。桿接收器12埋入到葉片主體11的前端,在葉片主體11的表面露出。盤接收器13埋入到葉片主體11的中途,在葉片主體11的表面露出。外部導(dǎo)體層14設(shè)置在葉片主體11的表面中的、 多個(gè)盤接收器13或桿接收器12的周邊。相互連接鄰接的多個(gè)盤接收器13或桿接收器12。 雷電引下線21 (前緣側(cè)接收器用以及后緣側(cè)接收器用)與多個(gè)盤接收器13或桿接收器12 連接,設(shè)置成貫通葉片主體11的內(nèi)部。在風(fēng)力發(fā)電裝置上安裝該風(fēng)車葉片1的情況下,當(dāng)由接收器(12、1;3)接收到雷擊時(shí),從接收器經(jīng)由雷電引下線、葉片內(nèi)部、旋翼轂、機(jī)艙、塔體向大地引導(dǎo)雷電流。外部導(dǎo)體層14是覆蓋葉片主體11的外皮表面的導(dǎo)體材料。這是因?yàn)椋鳛榻邮掌靼l(fā)揮功能,且從接雷部位到盤接收器13或桿接收器12作為導(dǎo)體發(fā)揮功能。另外,外部導(dǎo)體層14優(yōu)選的是薄且輕的材料。這是因?yàn)?,即使配置在葉片主體11的外皮表面,也不會(huì)產(chǎn)生噪音或?qū)е滦D(zhuǎn)效率降低等,幾乎不會(huì)給風(fēng)車葉片1的運(yùn)動(dòng)帶來任何影響。外部導(dǎo)體層14例如可以通過將導(dǎo)體帶、導(dǎo)體網(wǎng)以及導(dǎo)體箔中的至少一種形成為規(guī)定形狀以后、將其貼裝在葉片主體11的外皮表面上而形成?;蛘?,例如可以通過將避雷帶(Diverter Strips)以規(guī)定形狀涂敷在葉片主體11的外皮表面上而形成?;蛘?,也可以組合導(dǎo)體帶、導(dǎo)體網(wǎng)、導(dǎo)體箔以及避雷帶中的若干種來形成。盤接收器13與圖IB所示的盤接收器113同樣。另外,桿接收器12的基本構(gòu)成也同樣。其中,兩種接收器也可以使用其他種類的接收器。另外,外部導(dǎo)體層14可以如圖2A那樣設(shè)在風(fēng)車葉片1的腹側(cè)以及背側(cè)中的每一側(cè)?;蛘撸部梢匀鐖D2B所示那樣,從葉片主體11的腹側(cè)直到背側(cè)地連續(xù)且一體地設(shè)置。 在圖2B的情況下,由于在難以安裝接收器的前緣部也設(shè)置外部導(dǎo)體層14,所以,能夠更為可靠地提高雷擊捕捉率。根據(jù)本實(shí)施方式,通過將外部導(dǎo)體層14涂敷或者貼裝在葉片主體11的外皮表面上,能夠擴(kuò)大實(shí)質(zhì)上的接收器的區(qū)域。并且,利用這樣的制造簡(jiǎn)單的方法,能夠增大雷擊捕捉可能區(qū)域。即,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。特別是,通過將外部導(dǎo)體層14設(shè)置在葉片前端部以外(從葉片前端向葉片根側(cè)離開一定距離以上的位置),能夠提高葉片前端部以外的盤接收器13的雷擊捕捉率。(第二實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,在盤接收器設(shè)置凸部(突起物)。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,由于不特別說明風(fēng)車葉片的其他構(gòu)成(可以是圖IA的例子、其他實(shí)施方式的例子),所以省略其說明。圖3A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的盤接收器的構(gòu)成的模式圖。盤接收器13具備接收器主體31、凸部3 和配線33。接收器主體31是具有圓板形狀導(dǎo)體。其上表面配置成沿著葉片主體11的表面。凸部3 是設(shè)在該圓板的面(上表面) 上的具有圓錐形狀導(dǎo)體(例示金屬)。凸部32a的圓錐的底面與該圓板的上表面重疊,具有相同的面積。配線33與雷電引下線連接。該盤接收器13安裝有凸部3 那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。通過設(shè)置這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,能夠提高接收器周邊的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高盤接收器13的雷擊捕捉率。圖;3B是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的盤接收器的其他構(gòu)成的模式圖。盤接收器13具備接收器主體31、凸部3 和配線33。凸部3 是設(shè)在接收器主體31的圓板的面(上表面)上的具有圓錐形狀導(dǎo)體(例示金屬)。凸部32a的圓錐底面比該圓板的上表面小,該圓錐配置在該圓板的中央。接收器主體31以及配線33與圖3A相同。該盤接收器13安裝有凸部32b那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。在該情況下,通過設(shè)置這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,也能夠提高接收器周邊的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高盤接收器13的雷擊捕捉率。圖3C是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的盤接收器的再一其他構(gòu)成的模式圖。盤接收器13具備接收器主體31、多個(gè)凸部3 和配線33。S卩,圖3C的盤接收器13在接收器主體31的圓板的面(上表面)上設(shè)有多個(gè)圖:3B的凸部32b。其個(gè)數(shù)并無特別限定,在圖3C的例子中設(shè)有四個(gè)。該盤接收器13安裝有多個(gè)凸部32b那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。在該情況下, 通過設(shè)置多個(gè)這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,能夠更為接收器周邊的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器朝向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高盤接收器13的雷擊捕捉率。圖3D是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的盤接收器的另外的構(gòu)成的模式圖。盤接收器13具備接收器主體31、凸部32c和配線33。凸部32c是設(shè)在接收器主體31的圓板的面(上表面)上的具有針形狀導(dǎo)體(例示金屬)。凸部32c配置在該圓板的中央。接收器主體31以及配線33與圖3A相同。該盤接收器13安裝有凸部32c那樣的前端變尖的突起狀導(dǎo)體。在該情況下,也通過設(shè)置這樣的尖銳的導(dǎo)體突起物,能夠提高接收器周邊的電場(chǎng)集中度。由此,能夠促進(jìn)從接收器向雷云延伸的先導(dǎo)閃流的進(jìn)展。即,能夠提高盤接收器13的雷擊捕捉率。另外,也可以如圖3C那樣將多個(gè)凸部32c設(shè)在接收器主體31的圓板的面(上表面)。在該情況下,也能夠獲得與圖3D的情況同樣的效果。另外,在本實(shí)施方式中,對(duì)盤接收器13進(jìn)行了說明,但對(duì)于桿接收器12也能同樣適用。另外,若對(duì)風(fēng)車的運(yùn)轉(zhuǎn)沒有影響(例示旋轉(zhuǎn)效率、噪音等),則凸部(導(dǎo)體突起物)的形狀或其組合、個(gè)數(shù)沒有特別限定。例如,作為另外的其他形狀,也可以是細(xì)的圓柱形狀或多棱柱形狀、多邊錐形狀。另外,在使用多個(gè)的情況下,可以是相同的形狀,也可以組合相互相似的形狀,還可以組合不同的形狀。在該情況下,也能獲得與圖3A 圖3D的情況同樣的效果。(第三實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,在雷電引下線的周圍設(shè)置絕緣物。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。風(fēng)車葉片ι具備葉片主體11、桿接收器(未圖示)、多個(gè)盤接收器(未圖示)、雷電引下線21和絕緣覆蓋材料23。雷電引下線21 (前緣側(cè)接收器用以及后緣側(cè)接收器用)與多個(gè)盤接收器或桿接收器連接,設(shè)置成貫通葉片主體11的內(nèi)部。絕緣覆蓋材料23是覆蓋雷電引下線21的表面的絕緣體。桿接收器以及多個(gè)盤接收器與第一實(shí)施方式同樣。在風(fēng)力發(fā)電裝置安裝了該風(fēng)車葉片1的情況下,當(dāng)由接收器(12、13)接收到雷擊時(shí),從接收器經(jīng)由雷電引下線、葉片內(nèi)部、旋翼轂、機(jī)艙、塔體向大地引導(dǎo)雷電流。絕緣覆蓋材料23是覆蓋雷電引下線21的絕緣體的材料。雷電有時(shí)會(huì)以作為導(dǎo)體的雷電引下線21為目標(biāo),貫穿葉片主體11的外皮而落下。因此,通過由絕緣覆蓋材料23 覆蓋雷電引下線21,能夠減小向雷電引下線21接雷的概率。絕緣覆蓋材料23若為絕緣性高的材料,則其種類可為任意,但優(yōu)選為較輕的材料。即使將雷電引下線21覆蓋得厚,重量增加也極小,不會(huì)造成旋轉(zhuǎn)效率降低等,幾乎不會(huì)對(duì)風(fēng)車葉片1的運(yùn)動(dòng)帶來任何影響。絕緣覆蓋材料23優(yōu)選的是覆蓋至少從葉片前端的一定范圍(例示到IOm為止) 的雷電引下線21。這是由于,在該范圍內(nèi)的落雷多。另外,在著重安全性的情況下,也可以覆蓋雷電引下線21整體。另外,也可以取代絕緣覆蓋材料23,或者除其以外,如圖4B所示那樣,以包圍雷電引下線21的方式將絕緣材料25充填在葉片主體11的內(nèi)部。在圖4B的例子中,不使用絕緣覆蓋材料23,而使以包圍雷電引下線21的方式將絕緣材料25充填在葉片主體11的整個(gè)內(nèi)部。在該情況下,也能獲得與圖4A同樣的效果。此外,不僅針對(duì)雷電引下線21,針對(duì)周邊的導(dǎo)體部件也能獲得落雷防止效果。根據(jù)本實(shí)施方式,通過將絕緣覆蓋材料23以及/或者絕緣材料25設(shè)置在雷電引下線21的周圍(將雷電引下線21埋設(shè)在絕緣覆蓋材料23以及/或者絕緣材料25內(nèi)),能夠減小向雷電引下線21接雷的概率。由此,雷電容易落到例如雷電引下線21附近的接收器上而不是雷電引下線21。即,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。(第四實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,將雷電引下線的分支部形成為光滑的形狀。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖(剖視圖)。 風(fēng)車葉片1具備葉片主體11、桿接收器(未圖示)、多個(gè)盤接收器13和雷電引下線21。雷電引下線21 (前緣側(cè)接收器用以及后緣側(cè)接收器用)與多個(gè)盤接收器13或桿接收器連接, 設(shè)置成貫通葉片主體11的內(nèi)部。多個(gè)盤接收器13或桿接收器分別通過配線33與雷電引下線21連接。桿接收器以及多個(gè)盤接收器13與第一實(shí)施方式同樣。配線33與雷電引下線21的連接部分35 (雷電引下線分支部)形成為表面的凸形部分盡量少的形狀。當(dāng)在連接部分35存在凸形部分時(shí),電場(chǎng)集中度高,雷有時(shí)會(huì)以該部分為目標(biāo)貫穿葉片主體11的外皮而落下來。因此,通過光滑地形成連接部分35的表面,形成電場(chǎng)集中少的結(jié)構(gòu),能夠降低向連接部分35接雷的概率。連接部分35例如在配線33以及雷電引下線21都是金屬導(dǎo)線的情況下,不是將這些配線彼此的連接進(jìn)行螺紋止固,而是優(yōu)選通過熔接或錫焊、爆炸壓接等方法進(jìn)行連接。作為連接部分35的凸形的程度,雖也根據(jù)風(fēng)車的規(guī)模或設(shè)置地域,但優(yōu)選的是例如士2mm程度以下。根據(jù)本實(shí)施方式,通過將配線33與雷電引下線21的連接部分35(雷電引下線分支部)形成為凸形部分少、電場(chǎng)集中少的光滑形狀,能夠降低向連接部分35接雷的概率。由此,雷電容易落到例如連接部分35附近的接收器而不是連接部分35。即,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。
(第五實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,將前緣側(cè)接收器用雷電引下線和后緣側(cè)接收器用雷電引下線集成為一根。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖6A是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖(剖視圖)。風(fēng)車葉片1具備葉片主體11、桿接收器(未圖示)、多個(gè)盤接收器13和雷電引下線 21。雷電引下線21相對(duì)于前緣側(cè)接收器以及后緣側(cè)接收器雙方共同地設(shè)置一根。該一根雷電引下線21與多個(gè)盤接收器13或桿接收器連接,設(shè)置成貫通葉片主體11的內(nèi)部。多個(gè)盤接收器13或桿接收器分別通過配線33與共同的雷電引下線21連接。在前后緣之間貫穿橫梁件(未圖示)來連接配線33。桿接收器以及多個(gè)盤接收器13與第一實(shí)施方式同樣。在本實(shí)施方式中,將雷電引下線21相對(duì)于前緣側(cè)接收器以及后緣側(cè)接收器雙方共同地設(shè)置一根。如第三實(shí)施方式所記載的那樣,雷有時(shí)會(huì)以作為導(dǎo)體的雷電引下線21為目標(biāo),貫穿葉片主體11的外皮地落下來。因此,通過將雷電引下線21集成為一根而不是兩根,能夠降低向雷電引下線21接雷的概率。在圖6A的例子中,雷電引下線21在后緣側(cè)設(shè)置一根。前緣側(cè)的接收器與后緣側(cè)的接收器共用該雷電引下線。當(dāng)雷云接近時(shí),在進(jìn)行使全部葉片順槳、使風(fēng)車朝向雷云方向這樣的控制的情況下,優(yōu)選設(shè)在后緣側(cè)。這是因?yàn)?,存在接雷危險(xiǎn)的雷電引下線21相對(duì)于雷云成為相對(duì)遠(yuǎn)的一側(cè),另一方面,接收器成為相對(duì)近的一側(cè)。但是,本發(fā)明并不限定于該例子,也可以在前緣側(cè)設(shè)置一根。另外,配線33的構(gòu)成并不限定于圖6A的例子。例如也可以像圖6B那樣,在中途集成前緣側(cè)的接收器的配線33,將所集成的配線33大體葉片主體11的腹側(cè)與背側(cè)之間的中間位置(距腹側(cè)以及背側(cè)都離開大約距離D的位置)穿通,與設(shè)于后緣側(cè)的雷電引下線 21連接。也考慮雷有時(shí)以作為導(dǎo)體的配線33為目標(biāo)而貫穿葉片主體11的外皮地落下來。 在該情況下,由于配線33遠(yuǎn)離葉片主體11的外皮,所以能夠減小向配線33接雷的概率。根據(jù)本實(shí)施方式,將雷電引下線21相對(duì)于前緣側(cè)接收器以及后緣側(cè)接收器共同地設(shè)置一根。因而,能夠減少存在接雷危險(xiǎn)的雷電引下線21的數(shù)量,減小向雷電引下線21 接雷的概率。由此,雷電容易落到例如雷電引下線21附近的接收器上而不是雷電引下線 21。即,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。(第六實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,設(shè)置對(duì)葉片主體的內(nèi)部進(jìn)行干燥的機(jī)構(gòu)。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖7A是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。風(fēng)車葉片ι具備葉片主體11、桿接收器(未圖示)、多個(gè)盤接收器(未圖示)、雷電引下線21和干燥部沈。干燥部沈涂敷形成在葉片主體11的內(nèi)側(cè)的干燥劑層。桿接收器、多個(gè)盤接收器以及雷電引下線21與第一實(shí)施方式同樣。在本實(shí)施方式中,作為干燥部沈的干燥劑或除濕劑等涂敷在葉片主體11的內(nèi)側(cè)。 干燥劑或除濕劑等只要可吸附水分,則可使用現(xiàn)有技術(shù)已知的材料(例示硅膠、氯化鈣)。 由于具有干燥部26,故能夠減少葉片主體11的水分。其結(jié)果,能夠抑制在接雷時(shí)因葉片主體11的內(nèi)部的水分的溫度急劇上升而發(fā)生的壓力上升(例示水蒸汽爆炸)。由此,能夠
15防止因壓力上升或水蒸汽爆炸造成的風(fēng)車葉片1的破損。在圖7A的例子中,將干燥劑或除濕劑等涂敷在葉片主體11的內(nèi)部的整個(gè)面上。但是,本發(fā)明并不限定于該例子,只要至少涂敷在葉片主體11之中接雷概率高的部分的內(nèi)側(cè)即可。另外,即使不涂敷在內(nèi)側(cè),也可以在能夠通氣的容器或袋內(nèi)保持干燥劑或除濕劑等, 配置在葉片主體11的內(nèi)部的適當(dāng)部位(可為多個(gè))。另外,干燥部沈的構(gòu)成并不限定于圖7A的例子。例如也可以像圖7B那樣,在葉片主體11的葉片根部(例示直徑an程度)作為干燥部沈設(shè)置除濕機(jī)觀。電源從旋翼頭(未圖示)進(jìn)行供給。在該情況下,也能夠減少葉片主體Ii的水分,在接雷時(shí)能夠難以發(fā)生葉片主體11的內(nèi)部的壓力上升(水蒸汽爆炸)。由此,能夠防止因水蒸汽爆炸導(dǎo)致的風(fēng)車葉片ι的破損。所貯存的水從適當(dāng)?shù)牟课慌懦?,但也可以用于中途設(shè)備的水冷等。根據(jù)本實(shí)施方式,將干燥部沈設(shè)在葉片主體11的內(nèi)部。因而,能夠?qū)⑷~片主體11 的內(nèi)部的水分保持得低。由此,在接雷時(shí)能夠抑制因葉片主體11的內(nèi)部的水分的溫度急劇上升而發(fā)生的壓力上升。并且,能夠防止因壓力上升或水蒸汽爆炸造成的風(fēng)車葉片1的破損。(第七實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,在葉片主體的外側(cè)設(shè)置光催化劑。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖8是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的風(fēng)車葉片的構(gòu)成的模式圖。風(fēng)車葉片 1具備葉片主體11、桿接收器(未圖示)、多個(gè)盤接收器(未圖示)、雷電引下線21和光催化劑部四。光催化劑部四是涂敷在葉片主體11的外側(cè)而形成的光催化劑的層。桿接收器、多個(gè)盤接收器以及雷電引下線21與第一實(shí)施方式同樣。在本實(shí)施方式中,作為光催化劑部四的光催化劑涂敷在葉片主體11的外側(cè)。作為光催化劑,能夠使用現(xiàn)有技術(shù)已知的材料(例示氧化鈦)。通過光催化劑的防污染效果或超親水作用,能夠?qū)θ~片主體11的表面的污染進(jìn)行凈化,減少水滴的附著。由此,在葉片主體11的表面中,能夠抑制表面附著物造成的污損、雷電沿著表面移行而發(fā)生的沿面放電。其結(jié)果,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。在圖8的例子中,將光催化劑部四涂敷在葉片主體11的外側(cè)的整個(gè)面上。但是, 本發(fā)明并不限定于該例子,只要至少涂敷在葉片主體11之中接雷概率高的部分的外側(cè)即可。另外,光催化劑并不僅為一種,也可以適當(dāng)?shù)亟M合多種光催化劑加以使用。根據(jù)本實(shí)施方式,將光催化劑部四設(shè)在葉片主體11的外側(cè)。因而,在葉片主體11 的外側(cè)的表面上,能夠抑制因表面附著物造成的污損、雷電沿著表面移行而產(chǎn)生的沿面放電。其結(jié)果,能夠提高接收器的雷擊捕捉率。通過將上述第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式的風(fēng)車葉片適用于風(fēng)力發(fā)電裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)可以抑制因接雷而導(dǎo)致的葉片主體破損的風(fēng)力發(fā)電裝置、能夠提高接收器的雷擊捕捉率的風(fēng)力發(fā)電裝置。(第八實(shí)施方式)參照附圖對(duì)本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的采用風(fēng)車葉片的風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,針對(duì)各個(gè)風(fēng)車葉片實(shí)施不同的落雷對(duì)策。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。圖9(A)是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)成的模式圖。風(fēng)力發(fā)電裝置60具備第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片62、第三風(fēng)車葉片63、旋翼頭71、機(jī)艙72以及支柱73。機(jī)艙72以豎直方向?yàn)檩S可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在支柱73上。旋翼頭71以從水平方向有規(guī)定傾斜角的方向?yàn)檩S可旋轉(zhuǎn)地與機(jī)艙72連接。第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片 62以及第三風(fēng)車葉片63以能夠順槳的方式設(shè)在旋翼頭71上。第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片62以及第三風(fēng)車葉片63都至少在葉片主體上作為落雷對(duì)策具備桿接收器、多個(gè)盤接收器和雷電引下線。桿接收器埋入到葉片主體的前端, 在葉片主體的表面露出。盤接收器埋入到葉片主體的中途,在葉片主體的表面露出。雷電引下線與多個(gè)盤接收器或桿接收器連接,設(shè)置成貫通葉片主體的內(nèi)部。在風(fēng)力發(fā)電裝置安裝該風(fēng)車葉片的情況下,在由任一個(gè)接收器接收到雷擊時(shí),從接收器經(jīng)由雷電引下線、葉片內(nèi)部、旋翼轂、機(jī)艙、塔體向大地引導(dǎo)雷電流。第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片62以及第三風(fēng)車葉片63中的上述落雷對(duì)策,基本上能夠利用圖IA以及圖IB所示的各構(gòu)成(葉片主體111、桿接收器112、多個(gè)盤接收器 113、雷電引下線121)。但是,在本實(shí)施方式中,作為落雷對(duì)策,進(jìn)而在各風(fēng)車葉片中,對(duì)規(guī)定部分適用改變接收器的個(gè)數(shù)或面積的方法、使用上述的第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式的風(fēng)車葉片(或者其所采用的落雷對(duì)策)的方法。由此,具有在圖1A、圖IB的情況下沒有的作用效果,能夠?qū)崿F(xiàn)低成本且有效的落雷對(duì)策。以下,進(jìn)行詳細(xì)說明。第一風(fēng)車葉片61對(duì)葉片前端部分61a,相比其他部分實(shí)施了更多的(追加的)雷對(duì)策。作為該雷對(duì)策,采用增多葉片前端部分61a的接收器(盤接收器或桿接收器等)的個(gè)數(shù)、或增大各個(gè)接收器的面積的方法。另外,作為葉片前端部分61a的落雷對(duì)策,也能夠適用上述的第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策。在使用第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策的情況下,不僅是任意一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策,也可以組合使用多個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策。通過這些雷對(duì)策,能夠使葉片前端部分61a中的接收器的雷擊捕捉率比其他部分高。因此,能夠相對(duì)減少其他部分的落雷對(duì)策。第二風(fēng)車葉片(從旋翼頭71的正面觀察,從第一風(fēng)車葉片61起順時(shí)針方向的風(fēng)車葉片)62對(duì)前端部以外的腹側(cè)部分6 相比其他部分施加了更多的(追加的)雷對(duì)策。 作為該雷對(duì)策,使用增多腹側(cè)部分62a的接收器(盤接收器或桿接收器等)的個(gè)數(shù)、或增大各個(gè)接收器的面積的方法。另外,作為腹側(cè)部分6 的落雷對(duì)策,也能夠適用上述的第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策。有關(guān)詳細(xì)內(nèi)容在后敘述。在使用第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策的情況下,不僅是任意一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策,也可以組合使用多個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策。另外,雷對(duì)策既可以與第一風(fēng)車葉片61的雷對(duì)策相同,也可以不同。通過這些雷對(duì)策,能夠使葉片前端部分61a的接收器的雷擊捕捉率比其他部分高。因此,能夠相對(duì)減少其他部分的落雷對(duì)策。第三風(fēng)車葉片(從旋翼頭71的正面觀察,從第二風(fēng)車葉片62起順時(shí)針方向的風(fēng)車葉片)63對(duì)前端部以外的背側(cè)部分63a相比其他部分實(shí)施了更多的(追加的)雷對(duì)策。 作為該雷對(duì)策,使用增多背側(cè)部分63a的接收器(盤接收器或桿接收器等)的個(gè)數(shù)、或者增大各個(gè)接收器的面積的方法。另外,作為背側(cè)部分63a的落雷對(duì)策,也能夠適用上述的第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策。有關(guān)詳細(xì)內(nèi)容在后敘述。在使用第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式所示的雷對(duì)策的情況下,不僅是任意一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策,也可以組合使用多個(gè)實(shí)施方式的對(duì)策。另外,雷對(duì)策既可以與第一風(fēng)車葉片61或第二風(fēng)車葉片62的雷對(duì)策相同,也可以不同。通過這些雷對(duì)策,能夠使葉片前端部分61a的接收器的雷擊捕捉率比其他部分高。因此,能夠相對(duì)減少其他部分的落雷對(duì)策。第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片62以及第三風(fēng)車葉片63的其他部分例如實(shí)施了通常的雷對(duì)策(例示圖1A)。另外,作為接收器的種類,并不限定于上述的盤接收器或桿接收器,也可以將盤接收器設(shè)為其他種類的接收器,或?qū)U接收器設(shè)為其他種類的接收器。圖9B是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車葉片的位置控制的有關(guān)構(gòu)成的方框圖。旋翼頭71如上述那樣安裝第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63, 而且,具備液壓缸40、間距控制裝置41以及角度檢測(cè)裝置42。液壓缸40驅(qū)動(dòng)安裝在旋翼頭71上的第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63。間距控制裝置41通過控制供給到液壓缸 40的液壓,根據(jù)風(fēng)速等諸多條件適當(dāng)?shù)乜刂频谝伙L(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距角。 角速度檢測(cè)裝置42檢測(cè)第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的方位角作為角度信號(hào),將所檢測(cè)到的角度信號(hào)輸出給停止位置控制裝置46。在機(jī)艙72的內(nèi)部,具備增速機(jī)(未圖示)、發(fā)電機(jī)(未圖示)、制動(dòng)盤43、制動(dòng)裝置44、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置45以及停止位置控制裝置46。發(fā)電機(jī)經(jīng)由設(shè)在與旋翼頭71同軸的主軸(未圖示)上的增速機(jī)與旋翼頭71連結(jié)。S卩,由增速機(jī)使旋翼頭71的旋轉(zhuǎn)增速來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。由此,由發(fā)電機(jī)獲得發(fā)電機(jī)輸出(電力)。制動(dòng)盤43是經(jīng)由主軸與旋翼頭71連結(jié)、用于使旋翼頭71以及第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)減速或者停止的旋轉(zhuǎn)體。制動(dòng)裝置44通過驅(qū)動(dòng)控制制動(dòng)盤43,使旋翼頭71以及第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)減速或者停止,而且解除減速以及停止。轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置45檢測(cè)根據(jù)風(fēng)力的第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的每單位時(shí)間的轉(zhuǎn)速,將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給停止位置控制裝置46。停止位置控制裝置46進(jìn)行用于使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63停止在所希望的位置(角度)的控制。具體來講,首先,停止位置控制裝置46在要使第一風(fēng)車葉片 61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)停止時(shí),將用于進(jìn)行把第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距從回槳(7 7 4 > )(發(fā)電側(cè))切換到順槳(7 -〒一)(停止側(cè))的控制的控制信號(hào)發(fā)送給間距控制裝置41。由此,第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)速度減速下來。 接著,停止位置控制裝置46基于從轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置45接收到的轉(zhuǎn)速來計(jì)算第一風(fēng)車葉片61 至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)速度。并且,在旋轉(zhuǎn)速度接近規(guī)定速度時(shí),以其旋轉(zhuǎn)不停止的方式,將再次把第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距稍微向回槳側(cè)切換的信號(hào)發(fā)送給間距控制裝置41。其中,規(guī)定速度可例示為額定轉(zhuǎn)速的1 5%。然后,停止位置控制裝置 46基于從角度檢測(cè)裝置42發(fā)送來的檢測(cè)結(jié)果,在第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63成為所希望的位置(角度)時(shí)對(duì)制動(dòng)裝置14發(fā)送制動(dòng)信號(hào)。由此,使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)停止。其中,在本實(shí)施方式中,最終的旋轉(zhuǎn)停止位置是第一風(fēng)車葉片61 的葉片前端部分61a處于正上方(最高位置)的位置(圖9A)。另外,對(duì)于有關(guān)風(fēng)車葉片位置控制的構(gòu)成,也可以在由通常方法使第一風(fēng)車葉片 61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)暫時(shí)停止之后,由另外設(shè)置的小型馬達(dá)(未圖示)使風(fēng)車低速旋轉(zhuǎn),使其停止在所希望的位置。即,在風(fēng)車停止后,停止位置控制裝置46由小型馬達(dá)使能夠使主軸旋轉(zhuǎn)的齒輪(未圖示)旋轉(zhuǎn),使風(fēng)車低速旋轉(zhuǎn)。并且,基于角度檢測(cè)裝置42的檢
18測(cè)結(jié)果,在第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63成為所希望的位置(角度)時(shí),由制動(dòng)裝置 14使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)停止。根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠以成為所希望的間距角且所希望的方位角的狀態(tài),使角風(fēng)車葉片停止。例如,能夠以使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63全部都進(jìn)行葉片順槳、使第一風(fēng)車葉片的葉片前端部分61a朝向正上方的狀態(tài),使各風(fēng)車葉片停止。這樣,通過采用圖9B所示的構(gòu)成,如圖9A所示那樣以第一風(fēng)車葉片61處于正上方的方式進(jìn)行停止,能夠使全部葉片都使強(qiáng)化了落雷對(duì)策的部分朝向雷到來的上方。由此, 即使全部葉片沒有進(jìn)行相同的落雷對(duì)策,也能夠有效地應(yīng)對(duì)落雷。另外,在圖9A的例子中,在第一風(fēng)車葉片、第二風(fēng)車葉片以及第三風(fēng)車葉片的所有葉片中,實(shí)施了雷對(duì)策,但本發(fā)明并限定于該例子,例如也可以僅在第一風(fēng)車葉片中對(duì)其葉片前端部分61a實(shí)施較多的雷對(duì)策,而省略第二風(fēng)車葉片以及第三風(fēng)車葉片的雷對(duì)策。 在該情況下,也能夠使第一風(fēng)車葉片的強(qiáng)化了落雷對(duì)策的部分朝向雷到來的上方。由此,即使全部葉片沒有實(shí)施相同的落雷對(duì)策,也能夠有效地應(yīng)對(duì)落雷。接著,對(duì)本實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖10是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作的流程圖。用戶、風(fēng)力發(fā)電裝置或者其控制裝置在根據(jù)各種雷電信息(天氣預(yù)報(bào)、氣象雷達(dá)、雷擊傳感器、落雷位置評(píng)定系統(tǒng)等)檢測(cè)到雷云接近時(shí),通過自動(dòng)或者手動(dòng)使風(fēng)力發(fā)電裝置60進(jìn)行以下動(dòng)作。首先,風(fēng)力發(fā)電裝置60使全部葉片順槳,使葉片旋轉(zhuǎn)減速(步驟Si)。具體來講, 停止位置控制裝置46在要使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)停止時(shí),將用于進(jìn)行把第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距從回槳(發(fā)電側(cè))切換到順槳(停止側(cè)) 的控制的控制信號(hào)發(fā)送給間距控制裝置41。間距控制裝置41響應(yīng)于該控制信號(hào),控制供給到液壓缸40的液壓,將第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距角全部控制為順槳。由此,第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)速度減速下來。角速度檢測(cè)裝置42持續(xù)地檢測(cè)第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的方位角作為角度信號(hào),將所檢測(cè)到的角度信號(hào)輸出給停止位置控制裝置46。接著,風(fēng)力發(fā)電裝置60在第一風(fēng)車葉片61來到正上方時(shí),停止葉片旋轉(zhuǎn)(步驟 S2)。具體來講,停止位置控制裝置46基于從轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置45接收到的轉(zhuǎn)速來計(jì)算第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)速度。并且,在旋轉(zhuǎn)速度接近規(guī)定速度時(shí),以不使這些葉片停止旋轉(zhuǎn)的方式,將再次把第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距稍微向回槳側(cè)切換的控制信號(hào)發(fā)送給間距控制裝置41。間距控制裝置41響應(yīng)于該控制信號(hào),控制供給到液壓缸40的液壓,進(jìn)行控制以便將第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的間距角稍微切換到回槳側(cè)。然后,停止位置控制裝置46基于從角度檢測(cè)裝置42發(fā)送來的檢測(cè)結(jié)果,在第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63成為所希望的位置(第一風(fēng)車葉片61的葉片前端部61a 將要朝向正上方之前的、考慮了制動(dòng)后的錯(cuò)位的規(guī)定位置)時(shí),對(duì)制動(dòng)裝置14發(fā)送制動(dòng)信號(hào)。制動(dòng)裝置44響應(yīng)于該控制信號(hào),對(duì)制動(dòng)盤43進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制,使第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63的旋轉(zhuǎn)停止。由此,第一風(fēng)車葉片61至第三風(fēng)車葉片63停止在第一風(fēng)車葉片61的葉片前端部分61a處于正上方(最高的位置)的位置(圖9A)。其結(jié)果,成為圖9A 的狀態(tài)。接著,風(fēng)力發(fā)電裝置60在保持圖9A的狀態(tài)的同時(shí),YAW追蹤雷云方向而不是風(fēng)向,使風(fēng)力發(fā)電裝置60正對(duì)雷擊接近方向(步驟S3)。向雷云方向的YAW追蹤也可以不用等待步驟Sl以及步驟S2的結(jié)束而是同時(shí)進(jìn)行實(shí)施。通過保持這樣的狀態(tài)(步驟S3),能夠使第一風(fēng)車葉片61、第二風(fēng)車葉片62以及第三風(fēng)車葉片63各自的強(qiáng)化(追加)了落雷對(duì)策的部位(葉片前端部分61a、腹側(cè)部分62a 以及腹側(cè)部分63a)朝向雷擊接近方向。由此,能夠提高由接收器獲得的雷擊捕捉率。在本實(shí)施方式中,并不是對(duì)全部葉片都實(shí)施相同的落雷對(duì)策,而是確定當(dāng)雷云接近之際停止葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)的各葉片的位置,根據(jù)該位置來針對(duì)每個(gè)葉片改變落雷對(duì)策。由此, 若僅在落雷多的部位重點(diǎn)追加實(shí)施落雷對(duì)策,則其他部分利用通常的落雷對(duì)策即可。因此, 與對(duì)全部葉片進(jìn)行相同的落雷對(duì)策的情況相比較,能夠達(dá)成低成本且有效的落雷對(duì)策。其中,對(duì)于使葉片旋轉(zhuǎn)在任意位置停止的方法,可以組合盤制動(dòng)器等的制動(dòng)機(jī)構(gòu)以及馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外,作為落雷對(duì)策,通過適用上述的第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式的對(duì)策,能夠獲得與第一實(shí)施方式至第七實(shí)施方式同樣的效果,但通過與本實(shí)施方式組合,能夠使其效果變得更大。通過采用本發(fā)明的各實(shí)施方式,不會(huì)帶來大幅的設(shè)計(jì)變更或工程,通過低成本且簡(jiǎn)便的施工,能抑制因接雷導(dǎo)致的風(fēng)車葉片的破損,能夠提高具備接收器的風(fēng)車葉片的雷擊捕捉率。本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式,在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi),各實(shí)施方式可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形或者變更是顯而易見的。另外,各實(shí)施方式的技術(shù)只要在技術(shù)上沒有矛盾,則也能夠加以適當(dāng)組合來進(jìn)行使用。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)車葉片,其特征在于,具備 葉片主體;多個(gè)接收器,該多個(gè)接收器埋入到上述葉片主體內(nèi),并露出上述葉片主體的表面; 導(dǎo)體層,該導(dǎo)體層設(shè)在上述葉片主體的表面上,并相互連接上述多個(gè)接收器;和雷電引下線,該雷電引下線與上述多個(gè)接收器連接,并設(shè)在上述葉片主體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述導(dǎo)體層是從由導(dǎo)體帶、導(dǎo)體網(wǎng)、導(dǎo)體箔以及避雷帶構(gòu)成的組中選擇出的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述導(dǎo)體層從上述葉片主體的腹側(cè)經(jīng)由前緣直到背側(cè)地連續(xù)設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述多個(gè)接收器各自具備 接收器主體,該接收器主體具有沿著上述葉片主體的表面的面;和凸部,該凸部設(shè)在上述面上。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述凸部是從由針狀導(dǎo)體、圓錐狀導(dǎo)體、圓柱狀導(dǎo)體以及棱柱狀導(dǎo)體構(gòu)成的組中選擇出的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,還具備光催化劑部,該光催化劑部涂敷在上述葉片主體的表面上,對(duì)上述葉片主體的表面進(jìn)行凈化。
7.一種風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,具備如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片,該風(fēng)力發(fā)電裝置還具備機(jī)艙,該機(jī)艙可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在支柱上;和旋翼頭,該旋翼頭可旋轉(zhuǎn)地與上述機(jī)艙連接;上述風(fēng)車葉片包括設(shè)于上述旋翼頭且能夠順槳的第一風(fēng)車葉片、第二風(fēng)車葉片以及第三風(fēng)車葉片;上述第一風(fēng)車葉片對(duì)葉片前端部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策; 響應(yīng)于雷電的接近,使上述第一風(fēng)車葉片、上述第二風(fēng)車葉片以及上述第三風(fēng)車葉片順槳,并以上述第一風(fēng)車葉片位于正上方的方式停止。
8.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第二風(fēng)車葉片對(duì)腹側(cè)部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策,上述第三風(fēng)車葉片對(duì)背側(cè)部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策, 響應(yīng)于雷電的接近,進(jìn)一步以上述第二風(fēng)車葉片中的腹側(cè)朝向上方、上述第三風(fēng)車葉片中的背側(cè)朝向上方的方式停止。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分中,相比其他部分,上述多個(gè)接收器中的處于該部分的接收器的面積相對(duì)較大或者數(shù)量相對(duì)較多。
10.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述導(dǎo)體層設(shè)在上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分的上述葉片主體的表面上。
11.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分中,上述雷電引下線中的處于該部分的雷電引下線埋設(shè)在絕緣體內(nèi)。
12.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分中,上述雷電引下線與來自上述接收器的配線的連接部之中的處于該部分的連接部分是光滑的。
13.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述接收器包括多個(gè)第一接收器,該多個(gè)第一接收器埋入到上述葉片主體的前緣側(cè),并露出上述葉片主體的表面;和多個(gè)第二接收器,該多個(gè)第二接收器埋入到上述葉片主體的后緣側(cè),并露出上述葉片主體的表面;上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分中,上述雷電引下線中的處于該部分的雷電引下線被上述多個(gè)第一接收器和上述多個(gè)第二接收器所共用。
14.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分中,上述多個(gè)接收器中的處于該部分的接收器具備接收器主體,該接收器主體具有沿著上述葉片主體的表面的面;和凸部,該凸部設(shè)在上述面上。
15.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分,還具備配置在上述葉片主體內(nèi)并對(duì)上述葉片主體內(nèi)部進(jìn)行干燥的干燥部。
16.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,上述第一風(fēng)車葉片的上述葉片前端部分、上述第二風(fēng)車葉片的上述腹側(cè)部分以及上述第三風(fēng)車葉片的上述背側(cè)部分的各個(gè)部分,還具備涂敷在上述葉片主體的表面上并對(duì)上述葉片主體的表面進(jìn)行凈化的光催化劑部。
17.一種風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,使用了如權(quán)利要求1所述的風(fēng)車葉片。
18.—種風(fēng)車葉片,其特征在于,具備葉片主體;多個(gè)第一接收器,該多個(gè)第一接收器埋入到上述葉片主體的前緣側(cè),并露出上述葉片主體的表面;多個(gè)第二接收器,該多個(gè)第二接收器埋入到上述葉片主體的后緣側(cè),并露出上述葉片主體的表面;和雷電引下線,該雷電引下線與上述多個(gè)第一接收器和上述多個(gè)第二接收器連接,并設(shè)在上述葉片主體內(nèi);上述雷電引下線被上述多個(gè)第一接收器和上述多個(gè)第二接收器所共用。
19.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述雷電引下線埋設(shè)在絕緣體內(nèi)。
20.如權(quán)利要求19所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述絕緣體是覆蓋上述雷電引下線的導(dǎo)體線的絕緣覆蓋材料、或者是充填于包圍上述雷電引下線的規(guī)定區(qū)域的絕緣材料。
21.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述雷電引下線與來自上述第一接收器或者上述第二接收器的配線的連接部分是光滑的。
22.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,還具備配置在上述葉片主體內(nèi)并對(duì)上述葉片主體內(nèi)部進(jìn)行干燥的干燥部。
23.如權(quán)利要求22所述的風(fēng)車葉片,其特征在于,上述干燥部是安裝在上述葉片主體內(nèi)的干燥劑、或者是設(shè)置在上述葉片主體內(nèi)的除濕機(jī)。
24.一種風(fēng)力發(fā)電裝置,其特征在于,使用了如權(quán)利要求18所述的風(fēng)車葉片。
25.一種風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法,其特征在于,上述風(fēng)力發(fā)電裝置具備 可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在支柱上的機(jī)艙;可旋轉(zhuǎn)地與上述機(jī)艙連接的旋翼頭;和設(shè)在上述旋翼頭上并能夠進(jìn)行順槳的第一風(fēng)車葉片、第二風(fēng)車葉片以及第三風(fēng)車葉片;上述第一風(fēng)車葉片對(duì)葉片前端部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策; 上述第二風(fēng)車葉片對(duì)腹側(cè)部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策; 上述第三風(fēng)車葉片對(duì)背側(cè)部分相比其他部分實(shí)施了追加的雷對(duì)策; 上述風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法具備在雷電接近時(shí)使上述第一風(fēng)車葉片、上述第二風(fēng)車葉片以及上述第三風(fēng)車葉片順槳的步驟;和以上述第一風(fēng)車葉片處于正上方、上述第二風(fēng)車葉片中的腹側(cè)朝向上方、上述第三風(fēng)車葉片中的背側(cè)朝向上方的方式停止的步驟。
26.如權(quán)利要求25所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的動(dòng)作方法,其特征在于,還具備使上述旋翼頭正對(duì)上述雷的方向的步驟。
全文摘要
風(fēng)車葉片具備葉片主體(11);埋入到葉片主體(11)內(nèi)并露出表面的多個(gè)接收器(12、13);設(shè)在葉片主體(11)的表面上并相互連接多個(gè)接收器(12、13)的導(dǎo)體層(14);與多個(gè)接收器(12、13)連接并設(shè)在葉片主體(11)內(nèi)的雷電引下線(21)。雷電引下線(21)也可以埋設(shè)在絕緣體內(nèi)。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102472254SQ20108002969
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者中村直靖, 名嘉丈博, 有永真司, 松下崇俊, 林禎彥 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社