浮体式风力发电装置及浮体式风力发电装置的系留方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种相对于作用在浮体上的漂流力或旋转力矩能够稳定地系留浮体的浮体式风力发电装置。浮体式风力发电装置(1)具备：风力发电机(10)；浮体(20)，其包括位于主风向W的上风侧且设置有风力发电机的第一柱(22a)、位于比第一柱靠主风向W的下风侧的位置的第二柱(22b)及第三柱(22c)、将第一柱和第二柱间以及第一柱和第三柱间连接的2个下壳(24)；多个系留索(34)，其将浮体与锚(32)连接，所述浮体式风力发电装置中，多个系留索中的至少2个与第一柱连接，至少各1个与第二柱及第三柱分别连接，多个系留索分别以在俯视观察下相互不交叉的方式从浮体呈放射状地延伸配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浮体式风力发电装置及浮体式风力发电装置的系留方法
本公开涉及一种具备漂浮在水面的浮体和风力发电机并通过系留索系留于海上等的浮体式风力发电装置及该浮体式风力发电装置的系留方法。
技术介绍
在海上等设置风力发电装置的情况下，通常在水深较浅的区域中，采用的是在水底设置地基并在之上设置风力发电机的着底式的风力发电装置。然而，在水深较深的区域中，上述着底式的风力发电装置不经济，因此采用浮体式的风力发电装置。上述浮体式风力发电装置具备漂浮在水面的浮体和设置于该浮体的风力发电机。并且，例如专利文献1、2记载那样，通过系留索将设于水底的锚与浮体连接，由此将设有风力发电机的浮体系留于海上等。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特表2011-521820号公报【专利文献2】日本特开2001-165032号公报
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】然而，在海上等系留浮体的情况下，由于作用在风力发电机上的风载荷、作用在浮体上的波浪或潮流等的影响，在浮体上会作用有漂流力或回旋力矩，相对于上述漂流力或回旋力矩而需要稳定地系留浮体。为了相对于漂流力或回旋力矩而稳定地系留浮体，不仅需要考虑系留索的结构、配置，而且也需要考虑与潮流或风向等周边环境的关系，但是在上述的现有技术中，对于这一点没有充分地作出考虑。本专利技术的至少一个实施方式是鉴于上述的课题而作出的，其目的在于提供一种相对于作用在浮体上的漂流力或旋转力矩能够稳定地系留浮体的浮体式风力发电装置及该浮体式风力发电装置的系留方法。【用于解决课题的方案】本专利技术的至少一个实施方式为了实现上述目的，涉及一种浮体式风力发电装置，其具备：风力发电机；浮体，其形成为包括位于主风向的上风侧且设置有所述风力发电机的第一柱、位于比该第一柱靠主风向的下风侧的位置的第二柱及第三柱、将所述第一柱和第二柱之间以及所述第一柱和第三柱之间分别连接的2个下壳；及多个系留索，其将所述浮体与固定于水底的锚呈悬垂线状地连接，所述浮体式风力发电装置的特征在于，所述多个系留索中的至少2个与所述第一柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第二柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第三柱连接，并且，所述多个系留索分别以在俯视观察下相互不交叉的方式从所述浮体呈放射状地延伸配置。在这样构成的浮体式风力发电装置中，在位于主风向的上风侧的第一柱上连接至少2个系留索，在位于主风向的下风侧的第二柱及第三柱上分别连接至少1个系留索。因此，与第一柱连接的至少2个系留索克服作用于浮体的主风向方向的漂流力，并且与第二柱及第三柱分别连接的至少1个系留索克服作用于浮体的其他的方向的漂流力及以第一柱为中心的旋转力矩，从而相对于作用在浮体上的漂流力或旋转力矩能够稳定地系留浮体。需要说明的是，在本说明书中，“主风向”是指该地点的主要的风向。风向也因季节或气候而变化，即使在一天之中的早晨和夜里也有风向不同的情况，但是特别是在设置风力发电装置那样的场所，从一整年来看的话，存在称为主要的风向的特定的风向。在本说明书中，将该特定的风向称为“主风向”。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，与所述第二柱连接的所述至少1个系留索包括朝向由所述2个下壳的交点处的二等分线和与该二等分线正交且通过所述第二柱的中心的直线来划定的第一柱侧的区域而延伸的旋转防止系留索，与所述第三柱连接的所述至少1个系留索包括朝向由所述2个下壳的交点处的二等分线和与该二等分线正交且通过所述第三柱的中心的直线来划定的第一柱侧的区域而延伸的旋转防止系留索。这样，若与第二柱及第三柱连接的至少一个系留索包括朝向上述的区域延伸的旋转防止系留索，则相对于以第一柱为中心的旋转力矩能够以稳定的状态系留浮体。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，与所述第二柱连接的所述旋转防止系留索沿着与将所述第一柱和第二柱之间连接的第一下壳的轴向正交的方向延伸，与所述第三柱连接的所述旋转防止系留索沿着与将所述第一柱和第三柱之间连接的第二下壳的轴向正交的方向延伸。这样，若与第二柱及第三柱连接的旋转防止系留索分别沿着与第一下壳及第二下壳的轴向正交的方向延伸，则相对于以第一柱为中心的旋转力矩，能够以更稳定的状态系留浮体。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述第二柱及所述第三柱上分别连接多个系留索。这样，若在第二柱及第三柱上分别连接多个系留索，则相对于作用在浮体上的漂流力或旋转力矩，能够更稳定地系留浮体，并且即使在这多个系留索的一个断开的情况下，浮体也不会立即因漂流力或旋转力矩而变得不稳定，能够减少断开风险。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的各自的侧面设置有将所连接的系留索沿着该柱的侧面向铅垂方向引导的引导部。将浮体与锚呈悬垂线状地连接的系留索倾斜地连接于柱的侧面，但是若将这样的引导部设于柱的侧面，则能够将系留索沿着柱的侧面进行引导。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的各自的侧面具备限动件，该限动件设置在所述引导部上方并防止由所述引导部引导的系留索向下方落下的情况，所述限动件包括：突出部件，其以从所述柱的侧面突出的方式设置，且以使所述系留索能够插通的孔部朝向上方而开口逐渐变大的方式形成；及楔部件，其能够在系留索插通于所述孔部的状态下从上方嵌入所述孔部。若将这样的限动件设于柱的侧面，则仅通过向形成于突出部件的孔部嵌入楔部件的简单的结构，就能够防止系留索向下方落下的情况。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，所述引导部是以在与所述柱的侧面之间夹持所述系留索的方式配置的导缆器。通过使用导缆器作为上述的引导部，能够将从锚朝向柱的侧面呈悬垂线状地倾斜延伸的系留索沿着柱的侧面向铅垂方向顺畅地引导。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，所述系留索呈将多个环状材料连结而成的锁形状，所述导缆器包括：一对支承部件，其以从所述柱的侧面突出的方式设置；及旋转体，其能够旋转地支承在所述一对支承部件之间，在该旋转体的外周上沿着旋转方向以与所述环状材料的长度对应的间距形成多个凸部，在所述凸部设置有能够夹插所述环状材料的狭缝，通过向该狭缝夹插所述环状材料而将所述系留索沿着所述柱的侧面向铅垂方向引导。若上述的导缆器这样构成，则通过向形成在旋转体的外周上的凸部的狭缝夹插环状材料，系留索不会偏移，能够可靠地引导系留索。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的上表面设置有将所述系留索压紧并固定于该上表面的压紧部。若设置这样的压紧部，则由引导部能够将沿着柱的侧面引导的系留索压紧并固定于柱的上表面。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的内部设置有在该柱的上表面具有开口的用于收纳所述系留索的收纳空间。若将这样的收纳空间设于柱的内部，则能够收纳由压紧部固定的系留索的端部侧的剩余部分。另外，在本专利技术的一实施方式的浮体式风力发电装置中，在所述浮体的内部设置有构成为能够调整压载水的积存量的贮水空间。若将这样的贮水空间设于浮体的内部，则通过调整贮水空间的压载水量而能够变更浮体的沉入状况。因此，根据浮体式风力发电装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮体式风力发电装置，具备：风力发电机；浮体，其形成为包括位于主风向的上风侧且设置有所述风力发电机的第一柱、位于比该第一柱靠主风向的下风侧的位置的第二柱及第三柱、将所述第一柱和第二柱之间以及所述第一柱和第三柱之间分别连接的2个下壳；及多个系留索，其将所述浮体与固定于水底的锚呈悬垂线状地连接，所述浮体式风力发电装置的特征在于，所述多个系留索中的至少2个与所述第一柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第二柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第三柱连接，并且，所述多个系留索分别以在俯视观察下相互不交叉的方式从所述浮体呈放射状地延伸配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.05 JP 2011-265667;2011.12.05 JP 2011-265661.一种浮体式风力发电装置，具备：风力发电机；浮体，其形成为包括位于主风向的上风侧且设置有所述风力发电机的第一柱、位于比该第一柱靠主风向的下风侧的位置的未设置有所述风力发电机的第二柱及第三柱、将所述第一柱和第二柱之间以及所述第一柱和第三柱之间分别连接的2个下壳；及多个系留索，其将所述浮体与固定于水底的锚呈悬垂线状地连接，所述浮体式风力发电装置的特征在于，所述多个系留索中的至少2个与所述第一柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第二柱连接，所述多个系留索中的至少1个与所述第三柱连接，并且，所述多个系留索分别以在俯视观察下相互不交叉的方式从所述浮体呈放射状地延伸配置，并且与所述第一柱连接的至少2个系留索从所述第一柱朝向所述主风向的上风侧延伸。2.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，与所述第二柱连接的至少1个系留索包括朝向由所述2个下壳的交点处的二等分线和与该二等分线正交且通过所述第二柱的中心的直线来划定的第一柱侧的区域而延伸的旋转防止系留索，与所述第三柱连接的至少1个系留索包括朝向由所述2个下壳的交点处的二等分线和与该二等分线正交且通过所述第三柱的中心的直线来划定的第一柱侧的区域而延伸的旋转防止系留索。3.根据权利要求2所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，与所述第二柱连接的所述旋转防止系留索沿着与将所述第一柱和第二柱之间连接的第一下壳的轴向正交的方向延伸，与所述第三柱连接的所述旋转防止系留索沿着与将所述第一柱和第三柱之间连接的第二下壳的轴向正交的方向延伸。4.根据权利要求2所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述第二柱及所述第三柱上分别连接多个系留索。5.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的各自的侧面设置有将所连接的系留索沿着该柱的侧面向铅垂方向引导的引导部。6.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的各自的侧面具备限动件，该限动件设置在所述引导部上方并防止由所述引导部引导的系留索向下方落下的情况，所述限动件包括：突出部件，其以从所述柱的侧面突出的方式设置，且以使所述系留索能够插通的孔部朝向上方而开口逐渐变大的方式形成；及楔部件，其能够在系留索插通于所述孔部的状态下从上方嵌入所述孔部。7.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，所述引导部是以在与所述柱的侧面之间夹持所述系留索的方式配置的导缆器。8.根据权利要求7所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，所述系留索呈将多个环状材料连结而成的锁形状，所述导缆器包括：一对支承部件，其以从所述柱的侧面突出的方式设置；及旋转体，其能够旋转地支承在所述一对支承部件之间，在该旋转体的外周上沿着旋转方向以与所述环状材料的长度对应的间距形成多个凸部，在所述旋转体的凸部设置有能够夹插所述环状材料的狭缝，通过向该狭缝夹插所述环状材料而将所述系留索沿着所述柱的侧面向铅垂方向引导。9.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的上表面设置有将所述系留索压紧并固定于该上表面的压紧部。10.根据权利要求9所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述第一柱、所述第二柱及所述第三柱的内部设置有在该柱的上表面具有开口的用于收纳所述系留索的收纳空间。11.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在所述浮体的内部设置有构成为能够调整压载水的积存量的贮水空间。12.根据权利要求11所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，设置在浮体内部的贮水空间在所述下壳的长度方向上被分割成多个副室，该多个副室构成为分别能够注入及排出压载水。13.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置，其特征在于，在与所述柱连接的一侧的系留索的端部连接有绳。14.一种浮体式风力发电装置，具备：风力发电机；浮体，其形成为包括位于主风向的上风侧且设置有所述风力发电机的第一柱、位于比该第一柱靠主风向的下风侧的位置的第二柱及第三柱、将所述第一柱和第二柱之间以及所述第一柱和第三柱之间分别连接的2个下壳；及多个系留索，其将所述浮体与固定于水底的锚呈悬垂线状地连接，所述浮体式风力发电装置的特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：小松正夫，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP