浮體式風力發(fā)電裝置制造方法

浮體式風力發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種在系留于海上等之后船舶等的出入容易的浮體式風力發(fā)電裝置，浮體式風力發(fā)電裝置(1)具備：浮體(20)，其包括3個柱(22)和將3個柱之間連接的至少2個下殼(24)；及風力發(fā)電機(10)，其設(shè)置在3個柱(22)的至少一個的上表面，浮體式風力發(fā)電裝置(1)中，浮體(20)構(gòu)成為通過向內(nèi)部注入壓載水而以吃水面WL位于下殼(24)的上表面的上方的位置的狀態(tài)系留于水面，在3個柱(22)中的至少一個柱(22)的側(cè)面且在與下殼(24)連接的連接部位的上方設(shè)置有用于向柱(22)的內(nèi)部進行出入的入口(44)。
【專利說明】淳體式風力發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及一種具備漂浮在水面的浮體和設(shè)于該浮體的風力發(fā)電機的浮體式風 力發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在海上等設(shè)置風力發(fā)電裝置的情況下，通常在水深較淺的區(qū)域中，采用的是在水 底設(shè)置地基并在之上設(shè)置風力發(fā)電機的著底式的風力發(fā)電裝置。然而，在水深較深的區(qū)域 中，上述著底式的風力發(fā)電裝置不經(jīng)濟，因此采用浮體式的風力發(fā)電裝置。
[0003] 上述浮體式風力發(fā)電裝置具備漂浮在水面的浮體和設(shè)于該浮體的風力發(fā)電機，作 為其形式，提出了各種方案（專利文獻1?4)。
[0004] 【在先技術(shù)文獻】
[0005] 【專利文獻】
[0006] 【專利文獻1】日本特表2011-521820號公報
[0007] 【專利文獻2】日本特開2001-165032號公報 [0008]【專利文獻3】日本專利第4743953號公報 [0009]【專利文獻4】日本專利第2770449號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]【發(fā)明要解決的課題】
[0011] 然而，上述的浮體式風力發(fā)電裝置在系留于海上等之后，也需要定期地進行設(shè)備 類的保養(yǎng)或更換等的維護。因此，要求盡量不受到海洋條件等的影響而船舶等的出入容易 的浮體式風力發(fā)電裝置，但是在上述的現(xiàn)有技術(shù)的浮體式風力發(fā)電裝置中，對于系留海上 等之后的出入性幾乎沒有作出考慮。
[0012] 本發(fā)明的至少一個實施方式鑒于上述的課題而作出，其目的在于提供一種在系留 于海上等之后，船舶等的出入容易的浮體式風力發(fā)電裝置。
[0013] 【用于解決課題的方案】
[0014] 本發(fā)明的至少一個實施方式為了實現(xiàn)上述目的，涉及一種浮體式風力發(fā)電裝置， 具備：
[0015] 浮體，其包括3個柱和將該3個柱之間連接的至少2個下殼；及
[0016] 風力發(fā)電機，其設(shè)置在所述3個柱中的至少一個的上表面，
[0017] 所述浮體式風力發(fā)電裝置的特征在于，
[0018] 所述浮體構(gòu)成為，通過向內(nèi)部注入壓載水，以吃水面位于所述下殼的上表面的上 方的位置的狀態(tài)被系留于水面，
[0019] 在所述3個柱中的至少一個柱的側(cè)面且在與所述下殼連接的連接部位的上方設(shè) 置有用于向所述柱的內(nèi)部進行出入的入口。
[0020] 這樣，在吃水面位于下殼的上表面的上方的位置的狀態(tài)下設(shè)于水面的浮體式風力 發(fā)電裝置中，下殼的上方比其他的部位難以受到波浪的影響。因此，通過在柱的側(cè)面中的與 下殼連接的連接部位的上方設(shè)置入口，船舶或潛水艇出入浮體式風力發(fā)電裝置變得容易。
[0021] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0022] 在所述浮體的內(nèi)部設(shè)置有構(gòu)成為能夠調(diào)整壓載水的積存量的貯水空間。
[0023] 若將這樣的貯水空間設(shè)置在浮體的內(nèi)部，則通過調(diào)整貯水空間的壓載水量，能夠 以適合于出入的船舶或潛水艇的方式調(diào)整入口的距水面的高度或深度。
[0024] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，設(shè)置在所述浮體內(nèi)部的 貯水空間在所述下殼的長度方向上被分割成多個副室，構(gòu)成為能夠?qū)τ谠摱鄠€副室分別注 入及排出壓載水。
[0025] 這樣，若貯水空間在下殼的長度方向上被分割成多個副室，則能夠防止壓載水在 浮體的內(nèi)部偏向一方向、浮體的重心平衡破壞而浮體較大傾斜的情況。而且，構(gòu)成為對于多 個副室能夠分別注入及排出壓載水，因此通過適當調(diào)整各副室的壓載水量，也能夠控制浮 體的重心位置。
[0026] 另外，本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0027] 所述浮體式風力發(fā)電裝置具備檢測所述浮體的姿勢的姿勢檢測傳感器，所述浮體 式風力發(fā)電裝置構(gòu)成為基于該姿勢檢測傳感器的檢測值對積存于所述多個副室內(nèi)的各個 壓載水量進行控制。
[0028] 通過這樣構(gòu)成，基于姿勢檢測傳感器的檢測值，能夠以更高的精度控制浮體的姿 勢。
[0029] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0030] 在所述浮體的內(nèi)部設(shè)置有連絡(luò)所述3個柱間的連絡(luò)通路。
[0031] 若將這樣的連絡(luò)通路設(shè)置在浮體的內(nèi)部，則即使在下殼沒在水中的狀態(tài)下，柱間 的人或物的移動也成為可能。該連絡(luò)通路可以包含梯子、臺階、電梯那樣的升降單元，也可 以具備起重機等的對物的搬運進行輔助的單元。
[0032] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0033] 在所述3個柱分別連接至少一個系留索，該系留索與所述下殼不交叉且向從所述 下殼遠離的方向延伸。
[0034] 若與柱連接的系留索向這樣的方向延伸，則對于出入的船舶或潛水艇而言，系留 索的存在不會成為出入上的障礙。
[0035] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0036] 所述浮體具備在所述入口的周圍配置的可動式的防波壁。
[0037] 若具備這樣的防波壁，則能夠減少出入入口的船舶或潛水艇從周邊環(huán)境受到的影 響。防波壁為了避免在船舶或潛水艇的出入時成為障礙而構(gòu)成為可動式。
[0038] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0039] 所述入口以在系留時位于吃水面的上方的位置的方式設(shè)置，在設(shè)置有該入口的柱 的側(cè)面突出設(shè)置向鉛垂方向延伸的一對突起部，
[0040] 所述一對突起部相互隔開間隔配置，以將船首前端部與所述柱的側(cè)面抵接的狀態(tài) 的船舶的船首部分收容在所述一對突起部之間。
[0041] 這樣，若在設(shè)有入口的柱的側(cè)面突出設(shè)有以收容船舶的船首部分的方式相互隔開 間隔配置的一對突起部，則在船舶保持繼續(xù)推進的狀態(tài)下能夠使船首部分扎入該突起部間 而進行靠岸，因此能減輕波浪等對船舶的影響，且向入口的出入變得容易。
[0042] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0043] 所述入口是以在系留時位于吃水面下方的位置的方式設(shè)置的構(gòu)成為能夠與所述 潛水艇連接的艙口。
[0044] 若將這樣的艙口設(shè)置在柱的側(cè)面，則能夠使?jié)撍г诒３譂摵降臓顟B(tài)下出入入 口。潛水艇幾乎不受波浪的影響等，因此在暴風雨的天氣時有利。
[0045] 另外，在本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置中，
[0046] 所述入口以在系留時位于吃水面下方的位置的方式設(shè)置并形成為潛水艇能夠通 過的大小，
[0047] 在所述柱的內(nèi)部形成有能夠?qū)νㄟ^了所述入口的潛水艇進行收納的收納室。
[0048] 若這樣構(gòu)成，則能夠使?jié)撍г诒３譂摵綘顟B(tài)下出入入口，因此在暴風雨的天氣 時有利，并且能夠在收納室內(nèi)收納潛水艇的整體，因此能夠?qū)⒋罅康娜藛T或貨物等簡單地 搬入到柱的內(nèi)部。
[0049] 【發(fā)明效果】
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式，能夠提供一種在系留于海上等之后船舶等的出 入容易的浮體式風力發(fā)電裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置系留于海上的狀態(tài)的立 體圖。
[0052] 圖2是圖1的浮體式風力發(fā)電裝置的從側(cè)方觀察到的側(cè)視圖。
[0053] 圖3是表示本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置的系留索的配置的俯視 圖。
[0054] 圖4是表示本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置的浮體的俯視圖。
[0055] 圖5是從A-A方向觀察圖4得到的剖視圖。
[0056] 圖6是將圖5的a部放大表示的剖視圖。
[0057] 圖7是表示本發(fā)明的一實施方式的連絡(luò)通路的剖視圖。
[0058] 圖8是表不本發(fā)明的一實施方式的一對突起部的立體圖。
[0059] 圖9是表示本發(fā)明的一實施方式的防波壁的配置的俯視圖。
[0060] 圖10是表示本發(fā)明的一實施方式的收納室的剖視圖。
[0061] 圖11A是表不本發(fā)明的一實施方式的引導部的側(cè)視圖。
[0062] 圖11B是表示本發(fā)明的一實施方式的引導部的主視圖。
[0063] 圖11C是表不本發(fā)明的一實施方式的引導部的俯視圖。
[0064] 圖12A是表示本發(fā)明的一實施方式的限動件的剖視圖。
[0065] 圖12B是表不楔部件的一實施方式的立體圖。
[0066] 圖13是表不本發(fā)明的一實施方式的柱上表面的一部分的剖視圖。
[0067] 圖14是表示對浮體式風力發(fā)電裝置進行拖航的狀態(tài)的圖。
[0068] 圖15是表示將錨固定在水底的規(guī)定位置的工序的圖。

【具體實施方式】
[0069] 以下，關(guān)于本發(fā)明的實施方式，基于附圖詳細地進行說明。
[0070] 但是，本發(fā)明的范圍沒有限定為以下的實施方式。以下的實施方式記載的結(jié)構(gòu)部 件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等不是將本發(fā)明的范圍僅限定于此，只不過是說明例。
[0071] 圖1是表示將本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置系留于海上的狀態(tài)的 立體圖。圖2是圖1的浮體式風力發(fā)電裝置的從側(cè)方觀察到的側(cè)視圖。
[0072] 如圖1及圖2所示，本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置1具備漂浮在水 面的浮體20和設(shè)于浮體20的風力發(fā)電機10。
[0073] 如圖1及圖2所示，風力發(fā)電機10具備機艙10a、在第一柱22a的上表面堅立設(shè)置 的塔架l〇b、及以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于機艙10a的葉片10c。機艙10a由塔架10b支承為 能夠以塔架l〇b的軸向為中心回旋，根據(jù)風向而將葉片10c定向成上風側(cè)。并且，通過承受 到風的葉片l〇c的旋轉(zhuǎn)，由未圖示的發(fā)電機進行發(fā)電。
[0074] 如圖1所示，浮體20具備在俯視觀察下配置于假想三角形的頂點位置的四棱柱狀 的3個柱22 (22a、22b、22c)，且具備將第一柱22a與第二柱22b連接的長條狀的第一下殼 24a、及將第一柱22a與第三柱22c連接的長條狀的第二下殼24b。并且，由這3個柱22和 2個下殼24,在俯視觀察下形成為大致V字狀。并且，在俯視觀察大致V字狀的位于正中間 的第一柱22a的上表面設(shè)置上述的風力發(fā)電機10。
[0075] 在本發(fā)明的一實施方式中，第一下殼24a與第二下殼24b垂直地相交，并且在相對 于第一下殼24a與第二下殼24b的相交角的二等分線而呈左右對稱的假想直角等腰三角形 的頂點位置配置上述的3個柱22。
[0076] 另外，雖然未特別圖示，但是在本發(fā)明的一實施方式中，也可以進而具備將第二柱 22b與第三柱22c連接的第三下殼。而且，第一下殼24a與第二下殼24b也可以由加強用的 梁部件連結(jié)。
[0077] 另外，浮體20如后述那樣在其內(nèi)部形成有積存壓載水的貯水空間。并且，通過向 該貯水空間注入壓載水，如圖2所示，在吃水面WL位于下殼24的上表面的上方的位置的狀 態(tài)下系留于水面。
[0078] 另外，浮體20中，如圖1及圖2所示，在上表面設(shè)有風力發(fā)電機10的第一柱22a 以相對于主風向W而位于上風側(cè)的方式配置。另一方面，第二柱22b及第三柱22c以位于 比第一柱22a靠主風向W的下風側(cè)的方式配置。這樣，通過將設(shè)有風力發(fā)電機10的第一柱 22a以位于主風向W的上風側(cè)的方式配置，能夠提高受到風載荷而要向背面?zhèn)葍A倒的風力 發(fā)電機10的穩(wěn)定性。
[0079] 另外，如圖2所示，與固定于水底E的錨32連結(jié)的多個系留索34以描繪懸垂曲線 的方式呈懸垂線狀地連接在浮體20上。浮體20利用上述錨32及系留索34,克服作用于浮 體20的漂流力或旋轉(zhuǎn)力矩而系留于海上。
[0080] 圖3是表示本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置的系留索的配置的俯視 圖。
[0081] 如圖3所不，在本發(fā)明的一實施方式中，在第一柱22a上連接有2個系留索34a、 34b。該2個系留索34a、34b分別在沿著第一下殼24a及第二下殼24b的軸向的方向上延 伸。而且，在第二柱22b、第三柱22c上分別連接有3個系留索34c、34d、34e及系留索34f、 34g、34h。并且，浮體20整體連接有總計8個系留索34a?34h。這8個系留索34分別以 在俯視觀察下相互不交叉的方式從浮體20呈放射狀地延伸配置。
[0082] 在本發(fā)明的一實施方式中，在配置于主風向W的上風側(cè)的第一柱22a上連接有至 少2個系留索34,在位于主風向W的下風側(cè)的第二柱22b及第三柱22c上分別連接有至少 1個系留索34。這樣的話，與第一柱22a連接的至少2個系留索34克服作用于浮體20的主 風向W的方向的漂流力F，并且與第二柱22b及第三柱22c分別連接的至少1個系留索34 克服作用于浮體20的其他的方向的漂流力F'及以第一柱22a為中心的旋轉(zhuǎn)力矩M、M'， 相對于作用在浮體20上的漂流力F、Γ、旋轉(zhuǎn)力矩M、if而穩(wěn)定地系留浮體20。
[0083] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖3所示，與上述的第二柱22b連接的至少一 個系留索34包括系留索34c (旋轉(zhuǎn)防止系留索），該系留索34c (旋轉(zhuǎn)防止系留索）朝向由 第一下殼24a及第二下殼24b的交點處的二等分線a和與該二等分線a正交且通過第二柱 22b的中心的直線b來劃定的第一柱22a側(cè)的區(qū)域α而延伸。同樣，與上述的第三柱22c 連接的至少一個系留索34包括系留索34h (旋轉(zhuǎn)防止系留索），該系留索34h (旋轉(zhuǎn)防止系 留索）朝向由二等分線a和與二等分線a正交且通過第三柱22c的中心的直線c劃定的第 一柱22a側(cè)的區(qū)域β而延伸。這樣的話，與第二柱22b及第三柱22c連接的系留索34(旋 轉(zhuǎn)防止系留索）在有效地克服以第一柱22a為中心的旋轉(zhuǎn)力矩M、M'的方向上延伸，因此 穩(wěn)定地系留浮體20。
[0084] 另外，此時，如圖3所示的系留索34c及系留索34h那樣，朝向上述的區(qū)域α及區(qū) 域β延伸的系留索34(旋轉(zhuǎn)防止系留索）若在與下殼24a及下殼24b的軸向正交的方向 上延伸，則在浮體20欲以第一柱22a為中心旋轉(zhuǎn)的情況下，系留索34相對于該旋轉(zhuǎn)力的切 線方向而在180度相反的方向上延伸，因此能夠更有效地克服旋轉(zhuǎn)力矩M、M'，將浮體20在 更穩(wěn)定的狀態(tài)下系留。
[0085] 另外，此時，如圖3所示，在第二柱22b及第三柱22c上分別連接多個系留索34,由 此相對于作用在浮體20上的漂流力F、r、旋轉(zhuǎn)力矩，能夠更穩(wěn)定地系留浮體20,并 且即使這多個系留索34中的一個斷開的情況下，浮體20也不會立即因漂流力F、F'、旋轉(zhuǎn) 力矩M、if而成為不穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0086] 另外，此時，如上述那樣，在第二柱22b及第三柱22c上分別連接多個系留索34 的情況下，除了在與下殼24的軸向正交的方向上延伸的系留索34(34c、34h)之外，還可 以連接沿著下殼24的軸向朝向與第一柱22a相反的一側(cè)的區(qū)域α '、β '延伸的系留索 34(34d、34e、34f、34g)。若將這樣的系留索34(34(1、346、341348)與第二柱2213及第三柱 22c連接，則特別是相對于與主風向W相反方向的漂流力F'，穩(wěn)定地系留浮體20。
[0087] 圖4是表示本發(fā)明的一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置的浮體的俯視圖。圖5是 圖4的A-A剖視圖。圖6是將圖5的a部放大表示的剖視圖。圖7是圖6的B-B剖視圖。
[0088] 上述的柱22及下殼24的截面形狀形成為中空狀，如圖4及圖5所示，在柱22及 下殼24的內(nèi)部形成有積存壓載水的貯水空間。
[0089] 在本發(fā)明的一實施方式中，在下殼24的內(nèi)部形成的貯水空間在下殼24的長度方 向上被分割成多個副室（貯水室）26。例如圖4及圖5所示，在第一下殼24a及第二下殼 24b的內(nèi)部分別沿長度方向形成有3個副室（26a?26c及26d?26f)。
[0090] 另外，如圖5所示，在第三柱22c的內(nèi)部形成有沿上下方向分割的2個副室26i、 26h。需要說明的是，雖然未圖示，但是在第二柱22b的內(nèi)部也同樣地形成有沿上下方向分 割的2個副室。
[0091] 另外，在第一柱22a的內(nèi)部，除了貯水室26g之外，還形成有泵室28。并且，如圖6 所示，在泵室28內(nèi)配置有泵50。泵50經(jīng)由噴出管50a而與貯水室26的各副室26連接。 并且，通過驅(qū)動泵50,能夠?qū)⒎e存在各副室26內(nèi)的壓載水分別向浮體20的外部排出，并能 夠使積存在各副室26內(nèi)的壓載水向其他的副室26移動。
[0092] 另外，如圖6所示，在各副室26設(shè)有對副室26與外部進行連通或關(guān)閉的閘門52。 閘門52設(shè)置在浮體20沉降之前的吃水面的下側(cè)的位置，以能夠容易地從外部注入壓載水。 而且，在各副室26的上方的位置設(shè)有空氣閥53。并且，當打開閘門52時，副室26內(nèi)的空氣 從空氣閥53排出，并且壓載水注入到副室26的內(nèi)部。
[0093] 這樣，在本發(fā)明的一實施方式中，通過上述的泵50、噴出管50a、閘門52及空氣閥 53, 不僅對于貯水室26整體，而且對于多個副室26也能夠分別進行壓載水的注入及排出。
[0094] 這樣，由于能夠調(diào)整壓載水的積存量的貯水室26設(shè)置在浮體20的內(nèi)部，因此通過 調(diào)整壓載水量來變更浮體20的沉入狀況，從而能夠以相對于漂流力F、F'、旋轉(zhuǎn)力矩M、M' 而浮體20穩(wěn)定的方式適當調(diào)整浮體20的沉入狀況。
[0095] 另外，貯水空間26在下殼24的長度方向上被分割成多個副室26,因此能夠防止在 浮體20的內(nèi)部中壓載水較多地偏向一方向而浮體20的重心平衡破壞而浮體20較大地傾 斜的情況。而且，對于多個副室26能夠分別進行壓載水的注入及排出，因此通過適當調(diào)整 各副室26的壓載水量，也能夠控制浮體的重心位置。
[0096] 下殼24完全沒在水中的狀態(tài)的浮體20當波浪等的外力作用而暫時姿勢傾斜時， 難以自然地返回原樣。因此，將下殼24內(nèi)部的貯水室26沿長度方向分割成多個副室26的 本結(jié)構(gòu)在確保浮體20的穩(wěn)定性上是有效的。
[0097] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖6所不，在設(shè)于塔架10b的基部的電氣室60 內(nèi)配置有檢測浮體20的傾斜的姿勢檢測傳感器56及對上述的泵50的動作進行控制的控 制裝置58。并且，在姿勢檢測傳感器56中檢測到浮體20傾斜規(guī)定以上時，泵50動作，以使 浮體20返回水平的方式自動控制各副室26的壓載水量。
[0098] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖7所不，在下殼24的內(nèi)部形成有與積存壓載 水的副室26水密地分隔的連絡(luò)通路54。該連絡(luò)通路54可以由管構(gòu)成。通過該連絡(luò)通路 54, 即使在副室26內(nèi)積存有壓載水的情況下，人或物在柱22之間也能夠移動。
[0099] 另外，如圖4及圖5所示，在柱22的上表面設(shè)有標識燈23,起到使通過附近的船舶 等獲知本設(shè)施的存在的作用。
[0100] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖4及圖5所示，在3個柱22的側(cè)面設(shè)有用于 出入柱22的內(nèi)部的入口 44。在向系留于海上等的浮體式風力發(fā)電裝置1搬運人或物的情 況下，例如借助船舶40a或潛水艇40b等從陸地移動至浮體式風力發(fā)電裝置1，從入口 44出 入柱22的內(nèi)部。
[0101] 該入口 44設(shè)置在柱22與下殼24的連接部位的上方的位置。下殼24的上方與其 他的部位相比，距水面的水深較淺，難以受到波浪的影響。因此，通過在柱22的側(cè)面中的與 下殼24連接的連接部位的上方設(shè)置入口 44,基于船舶40a或潛水艇40b出入浮體式風力發(fā) 電裝置1變得容易。
[0102] 另外，如圖4所示，上述的系留索34向與下殼24不交叉且從下殼24遠離的方向 延伸，因此對于出入浮體式風力發(fā)電裝置1的入口 44的船舶40a或潛水艇40b來說，不會 成為出入上的障礙。
[0103] 另外，如圖5及圖6所不，在入口 44的上方位直的柱22的上表面設(shè)有起重機等的 起吊裝置42。若這樣的起吊裝置42設(shè)置在入口 44的上方，則能夠容易地進行將裝載于船 舶40a的貨物向柱22的內(nèi)部搬入的搬入作業(yè)。
[0104] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖5及圖6所示，在比下殼24完全沒在水中的 狀態(tài)的吃水面WL靠上方的位置設(shè)置入口 44a。這樣，通過在比吃水面WL靠上方的位置設(shè)置 入口 44a，基于船舶40a出入柱22的內(nèi)部變得容易。
[0105] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖8所示，從設(shè)有入口 44a的柱22的側(cè)面突出 設(shè)有沿鉛垂方向延伸的一對突起部62、62。這一對突起部62、62相互隔開間隔地配置，以在 它們之間收容船首前端部與柱22的側(cè)面抵接的狀態(tài)的船舶40a的船首部分。在船舶40a 的船首部分安裝有例如橡膠等彈性部件41，來保護船首部分。
[0106] 若將這樣的一對突起部62設(shè)置在柱22的側(cè)面，則能夠在使船舶40a推進的狀態(tài) 下使船首部分扎入突起部62之間而靠岸，因此會減輕波浪等對船舶40a的影響，出入入口 44a變得容易。
[0107] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖9所示，在浮體20的入口 44a的周圍配置防 波壁64。防波壁64為了避免成為船舶40a的出入的障礙而構(gòu)成為可動式。防波壁64在 通常時配置在不會成為船舶40a的出入的障礙的位置，例如配置在沿著柱22的側(cè)面，在船 舶40a靠岸于柱22的側(cè)面時，以將入口 44a包圍的方式移動。并且，起到抑制船舶40a因 波浪而晃動的作用。
[0108] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖5及圖6所示，在比下殼24完全沒在水中的 狀態(tài)的吃水面WL靠下方的位置設(shè)置入口 44b。在一實施方式中，如圖6所示，入口 44b構(gòu)成 作為能夠與潛水艇40b以水密的狀態(tài)連接的艙口。
[0109] 若將這樣的入口 44b設(shè)置在柱22的側(cè)面，則潛水艇40b能夠在潛航的狀態(tài)下出入 入口 44b。在水中潛行的潛水艇40b幾乎不會受到波浪的影響等，因此有利于在暴風雨的天 氣時出入浮體式風力發(fā)電裝置1的情況。
[0110] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖10所示，入口 44b以位于比系留時的吃水面 WL靠下方的位置的方式設(shè)置，并形成為潛水艇40b能夠通過的大小。并且，在柱22的內(nèi)部 形成有能夠?qū)⑼ㄟ^入口 44b的潛水艇40b收納的收納室70。
[0111] 收納室70包括由入口 44b而與外部分隔的第一室72和由止水閘門76而與第一 室72分隔的第二室74。當潛水艇40b通過入口 44b而進入第一室72時，入口 44b被關(guān)閉。 并且，在將入口 44b關(guān)閉的狀態(tài)下打開止水閘門76,由此潛水艇40b能夠進入形成于第二室 74的池內(nèi)。
[0112] 若將這樣的收納室70形成在柱22的內(nèi)部，則潛水艇40b能夠在潛航的狀態(tài)下出 入入口 44b，因此在暴風雨的天氣時有利，并且能夠?qū)撍?0b的整體收納在收納室70 內(nèi)，因此能夠?qū)⒏嗟娜藛T或貨物等簡單地搬入柱22的內(nèi)部。
[0113] 另外，在本發(fā)明的一實施方式中，如圖6所示，在第一柱22a的側(cè)面設(shè)有將系留索 34a、34b沿著第一柱22a的側(cè)面向鉛垂方向引導的引導部80。而且，在引導部80的上方設(shè) 有防止由引導部80引導的系留索34a、34b向下方落下的限動件90。并且，在第一柱22a的 上表面設(shè)有將系留索34a、34b壓緊并固定的壓緊部66。上述引導部80、限動件90及壓緊 部對應(yīng)于與3個柱22分別連接的各系留索34而分別各設(shè)置一個。
[0114] 圖11A?圖11C是表示本發(fā)明的一實施方式的引導部的圖，圖11A是側(cè)視圖，圖 11B是主視圖，圖11C是俯視圖。
[0115] 如圖11A?圖11C所示，本發(fā)明的一實施方式的引導部80是以在與柱22的側(cè)面 之間夾持系留索34的方式配置的導纜器（fairlead) 80a。而且，系留索34呈將多個環(huán)狀材 料35縱橫依次連結(jié)而成的鎖形狀。
[0116] 導纜器80a具備：以從柱22的側(cè)面突出的方式設(shè)置的一對支承部件82 ;及以能夠 旋轉(zhuǎn)的方式支承在一對支承部件82之間的旋轉(zhuǎn)體84。而且，在旋轉(zhuǎn)體84的外周上，以與環(huán) 狀材料35的長度對應(yīng)的間距，例如圖11所示那樣以與1個分離的環(huán)狀材料35的中心間距 離P對應(yīng)的間距，形成多個凸部86。在該凸部86上，如圖11B所示，在主視觀察的中央部 分設(shè)有狹縫86a，在該狹縫86a內(nèi)夾插有相對于旋轉(zhuǎn)體84而定向為縱向的環(huán)狀材料35。而 且，如圖11C所示，在旋轉(zhuǎn)體84的外周上，在相鄰的凸部86之間的平坦部87收容有相對于 旋轉(zhuǎn)體84而定向為橫向的環(huán)狀體35。并且，通過向凸部86的狹縫86a夾插環(huán)狀材料35， 而將系留索34沿著柱22的側(cè)面向鉛垂方向引導。
[0117] 這樣，通過使用導纜器80a作為上述的引導部80,由此從錨32朝向柱22的側(cè)面呈 懸垂線狀地傾斜延伸的系留索34沿著柱22的側(cè)面向鉛垂方向順暢地被引導。而且，向在 導纜器80a的旋轉(zhuǎn)體84的外周上形成的凸部86的狹縫86a夾插環(huán)狀材料35,由此系留索 34不會偏移，而系留索34被可靠地引導。
[0118] 圖12A是表示本發(fā)明的一實施方式的限動件的剖視圖。
[0119] 如圖12A所示，限動件90包括：以從柱22的側(cè)面突出的方式設(shè)置的突出部件92 ; 呈楔形狀的楔部件96a、96b。
[0120] 另外，如圖12A所示，在突出部件92上形成有開口朝向上方逐漸變大的孔部94,在 孔部94插通系留索34。并且，在孔部94內(nèi)插通了系留索34的狀態(tài)下，將楔部件96a、96b 從孔部94的上方嵌入，由此，在所謂楔形效果的作用下，利用楔部件96a、96b與系留索34 的摩擦力將系留索34固定，從而防止系留索34的向下方的落下。
[0121] 在本發(fā)明的一實施方式中，作為楔部件96,如圖12B所示，優(yōu)選使用將具有形成為 能夠從上方朝向孔部94嵌入的形狀的碗狀部件分割成2部分的楔部件96a、96b。
[0122] 圖13是表不本發(fā)明的一實施方式的柱上表面的一部分的剖視圖。
[0123] 如圖13所示，在柱22的上表面設(shè)有壓緊部66,該壓緊部66在其與柱22的上表面 之間夾有系留索34的狀態(tài)下由螺栓66a而緊固于柱22的上表面。并且，利用該壓緊部66 將系留索34以規(guī)定的壓緊力F向柱22的上表面壓緊。若設(shè)置這樣的壓緊部66,則將沿著 柱22的側(cè)面引導的系留索34固定在柱22的上表面，因此能夠防止系留索34的端部自由 游動的情況。
[0124] 另外，如圖13所示，在柱22的內(nèi)部設(shè)有用于收納系留索34的收納空間68。收納 空間68的開口形成在柱22的上表面，該收納空間68收納由壓緊部66固定的系留索34的 端部側(cè)的剩余部分。
[0125] 另外，在系留索34的與柱連接的一側(cè)的端部連接有繩67。這樣，若在系留索34的 端部連接繩67,則在經(jīng)由引導部80將系留索34沿著柱22的側(cè)面配置的情況等中，系留索 34的處理變得容易。
[0126] 接下來，關(guān)于這樣構(gòu)成的浮體式風力發(fā)電裝置1的系留方法，基于圖14?圖16進 行說明。圖14是表示對浮體式風力發(fā)電裝置進行拖航的狀態(tài)的圖。圖15是表示將錨固定 在水底的規(guī)定位置的工序的圖。圖16是表示將系留索與浮體連接的工序的圖。
[0127] 在本發(fā)明的至少一實施方式的浮體式風力發(fā)電裝置1的系留方法中，在陸地上或 靠岸的狀態(tài)下組裝浮體20,并在其上設(shè)置風力發(fā)電機10。并且，如圖14所示，例如利用4 只拖航船15拖航至海上的系留預定部位。
[0128] 而且，如圖15(a)所示，利用與浮體20不同的船舶例如起重機船16,使與上述的系 留索34連接的錨32向水底的規(guī)定位置沉降（沉降工序）。并且，如圖15(b)所示，利用起 重機船16對系留索34進行牽引，將沉降了的錨32固定于水底（牽引工序）。
[0129] 在該牽引工序中，基于對系留索34進行牽引的動力源的輸出轉(zhuǎn)矩或被牽引的系 留索34的張力，對系留索34的抓持力進行測定，由此能夠簡單地測定系留索34的抓持力， 從而能夠容易地確認錨32是否適當?shù)毓潭ㄓ谒住?br> [0130] 并且，通過將上述的沉降工序及牽引工序?qū)τ诙鄠€系留索34分別反復進行，由此 將多個系留索34的錨32固定在水底的規(guī)定位置。此時，將多個系留索34相互連結(jié)，并利 用起重機船16將連結(jié)了的多個系留索34 -并牽引，由此能夠?qū)⒊两盗说亩鄠€錨32 -并固 定于水底，因此能夠減少牽引作業(yè)的次數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)系留作業(yè)的效率化和成本降低。
[0131] 并且，在利用起重機船16將錨32固定于水底之后，將與系留索34的端部連接的 繩67連結(jié)于浮標，并使該浮標預先漂浮在系留預定部位。并且，從拖航至系留預定部位的 浮體20回收與浮標連結(jié)的系留索34,并將回收到的系留索34如上述的圖3所示那樣與柱 22連接。并且最后，向浮體20的內(nèi)部的貯水空間注入壓載水，由此，在使吃水面WL位于下 殼24的上表面的上方的位置的狀態(tài)下，將浮體式風力發(fā)電裝置1系留于海上等。
[0132] 根據(jù)這樣的浮體式風力發(fā)電裝置1的系留方法，即使在浮體20自身未搭載起重 機，也能夠?qū)㈠^32固定于水底的規(guī)定位置，并利用系留索34將浮體20與錨32連接，能實 現(xiàn)系留作業(yè)的效率化，并能夠削減系留作業(yè)花費的成本。
[0133] 以上，說明了用于實施本發(fā)明的方式，但本發(fā)明沒有限定為上述的方式，在不脫離 本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠進行各種變更。
[0134] 【工業(yè)實用性】
[0135] 本發(fā)明的至少一個實施方式能夠適用于在海上等設(shè)置的浮體式風力發(fā)電裝置。
[0136] 【標號說明】
[0137] 1 浮體式風力發(fā)電裝置
[0138] 10 風力發(fā)電機
[0139] 10a 機艙
[0140] 10b 塔架
[0141] 10c 葉片
[0142] 15 拖航船
[0143] 16 起重機船
[0144] 20 浮體
[0145] 22 柱
[0146] 23 標識燈
[0147] 24 下殼
[0148] 26 貯水室
[0149] 28 泵室
[0150] 32 錨
[0151] 34 系留索
[0152] 35 環(huán)狀材料
[0153] 40a 船舶
[0154] 40b潛水艇
[0155] 41 彈性部件
[0156] 42 起吊裝置
[0157] 44 入口
[0158] 50 泵
[0159] 50a噴出管
[0160] 52 閘門
[0161] 53 空氣閥
[0162] 54 連絡(luò)通路
[0163] 56 姿勢檢測傳感器
[0164] 58 控制裝置
[0165] 60 電氣室
[0166] 62 突起部
[0167] 64 防波壁
[0168] 66 壓緊部
[0169] 67 繩
[0170] 68 收納空間
[0171] 70 收納室
[0172] 72 第一室
[0173] 74 第二室
[0174] 76 止水閘門
[0175] 80 引導部
[0176] 80a導纜器
[0177] 82 支承部件
[0178] 84 旋轉(zhuǎn)體
[0179] 86 凸部
[0180] 86a 狹縫
[0181] 87 平坦部
[0182] 90 限動件
[0183] 92 突出部件
[0184] 94 孔部
[0185] 96 楔部件
【權(quán)利要求】
1. 一種浮體式風力發(fā)電裝置，具備： 浮體，其包括3個柱和將該3個柱之間連接的至少2個下殼；及 風力發(fā)電機，其設(shè)置在所述3個柱中的至少一個的上表面， 所述浮體式風力發(fā)電裝置的特征在于， 所述浮體構(gòu)成為，通過向內(nèi)部注入壓載水，以吃水面位于所述下殼的上表面的上方的 位置的狀態(tài)被系留于水面， 在所述3個柱中的至少一個柱的側(cè)面且在與所述下殼連接的連接部位的上方設(shè)置有 用于向所述柱的內(nèi)部進行出入的入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 在所述浮體的內(nèi)部設(shè)置有構(gòu)成為能夠調(diào)整壓載水的積存量的貯水空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 設(shè)置在所述浮體內(nèi)部的貯水空間在所述下殼的長度方向上被分割成多個副室，構(gòu)成為 能夠?qū)τ谠摱鄠€副室分別注入及排出壓載水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 所述浮體式風力發(fā)電裝置具備檢測所述浮體的姿勢的姿勢檢測傳感器，所述浮體式風 力發(fā)電裝置構(gòu)成為基于該姿勢檢測傳感器的檢測值對積存于所述多個副室內(nèi)的各個壓載 水量進行控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 在所述浮體的內(nèi)部設(shè)置有連絡(luò)所述3個柱間的連絡(luò)通路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 在所述3個柱分別連接至少一個系留索，該系留索與所述下殼不交叉且向從所述下殼 遠離的方向延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 所述浮體具備在所述入口的周圍配置的可動式的防波壁。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 所述入口以在系留時位于吃水面的上方的位置的方式設(shè)置，在設(shè)置有該入口的柱的側(cè) 面突出設(shè)置向鉛垂方向延伸的一對突起部， 所述一對突起部相互隔開間隔配置，以將船首前端部與所述柱的側(cè)面抵接的狀態(tài)的船 舶的船首部分收容在所述一對突起部之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 所述入口是以在系留時位于吃水面下方的位置的方式設(shè)置的構(gòu)成為能夠與潛水艇連 接的艙口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮體式風力發(fā)電裝置，其特征在于， 所述入口以在系留時位于吃水面下方的位置的方式設(shè)置并形成為潛水艇能夠通過的 大小， 在所述柱的內(nèi)部形成有能夠?qū)νㄟ^了所述入口的潛水艇進行收納的收納室。
【文檔編號】F03D9/00GK104066979SQ201280068116
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】松下崇俊, 沼尻智裕, 小松正夫 申請人:三菱重工業(yè)株式會社