TW201447104A - 風力發電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的目的要提供一種風力發電裝置，使可靠度或經濟性提升，根據該目的，本發明的風力發電裝置具備有：受到風力而旋轉的葉片、支承該葉片且與該葉片一起旋轉的轂部、伴隨上述葉片的旋轉使內部的壓力變化的泵浦、以及根據從該泵浦所產生的壓力變化進行發電運轉的發電機；上述泵浦，至少一部分配置於上述轂部內，並且伴隨上述轂部的旋轉提高其內部的壓力。

Description

風力發電裝置

本發明是關於將轉子的旋轉能量經由介質作為壓力來傳達，使用該壓力進行發電運轉的風力發電裝置，尤其關於將旋轉能量轉換為壓力的泵浦的設置等技術。

近年來作為發電裝置利用風力能量的風力發電裝置迅速普及。風力發電裝置，是將風力的運動能量轉換為轉子的旋轉能量，並且使用轉子的旋轉能量將發電機發電運轉，而產生電力的裝置。

在習知的這種風力發電裝置，藉由風力而旋轉的轉子的轉數小於進行發電的發電機的額定轉數，所以藉由在轉子與發電機之間設置機械式(齒輪式)的增速機，將其增速至發電機的額定轉數而輸入到發電機。

而且近年來以提升發電效率為目的，風力發電裝置逐漸大型化、大輸出化，伴隨著讓轉子本身的重量與傳達的轉矩增加，將這些構造支承且進行傳達的支承構 件及增速機的構造複雜化與重量增加的情形也增加，且有成本增加的傾向。

藉由進一步大型化、大輸出化，風力造成的變動荷重也變大，增速機、支承構件或這些構造的支承構造為了確保與強大的變動荷重對應的強度，其重量增加且成本也增加。

尤其為了抑制與葉片強度或風力發電裝置產生的噪音有很大相關的翼端速度的上升的目的，伴隨著大型化(轉子大直徑化)而有使轉子的轉數降低的傾向。除了大輸出化之外，藉由該轉子的轉數降低，從轉子傳達到增速機的轉矩會有飛躍性增加的傾向。可傳達該大轉矩的機械式的增速機可預測到會是複雜且大型而重量大的構造。

因此，取代機械式的增速機作為新的動力傳達裝置，例如在專利文獻1記載有採用油壓變速器的風力發電系統。

在專利文獻1記載有一種風力發電系統，具備有油壓變速器，該油壓變速器是由：安裝成與主軸鄰接的油壓泵浦、及藉由油壓泵浦的油壓油所驅動的油壓馬達所構成。在該風力發電系統，藉由轉子的旋轉使與轉子連接的主軸旋轉，藉由主軸的旋轉來驅動油壓馬達泵浦。從該油壓泵浦將油壓油輸送到油壓馬達，藉由該油壓馬達的旋轉使發電機旋轉來進行發電。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]美國專利申請公開第2010/0032959號公報

可是上述專利文獻1的構造，具備有轂部、與配置在轂部的外側的主軸；在該主軸的外徑側具備有油壓泵浦。於是將轂部、主軸及泵浦組合成的全長度會變長，且導致重量增加，結果需要使將這些構造支承的構件的強度提升等，且不能從可靠度或經濟性的觀點充分考慮。

因此在本發明，其目的要提供一種風力發電裝置，能使可靠度或經濟性提升。

為了解決上述課題，本發明的風力發電裝置，具備有：受到風力而旋轉的葉片、支承該葉片且與該葉片一起旋轉的轂部、伴隨上述葉片的旋轉使內部的壓力變化的泵浦、以及根據從該泵浦所產生的壓力變化進行發電運轉的發電機；上述泵浦，至少一部分配置於上述轂部內，並且伴隨上述轂部的旋轉提高其內部的壓力。

藉由本發明可提供一種風力發電裝置，能使可靠度或經濟性提升。

1‧‧‧轉子

2‧‧‧支承構件

3‧‧‧地基部

4‧‧‧塔部

5‧‧‧油壓泵浦

6‧‧‧油壓配管

7‧‧‧油壓馬達

8‧‧‧發電機

9‧‧‧轉子旋轉軸

10‧‧‧機艙

11‧‧‧機頭外殼

12‧‧‧軸承

13‧‧‧旋轉接頭

100‧‧‧風力發電裝置

第1圖是顯示風力發電裝置的全體的概要情形的全體立體圖。

第2圖是將實施例1的風力發電裝置在包含塔部的中心軸與轉子的旋轉軸的平面切斷的構造從側面觀察的側剖面圖。

第3圖是顯示支承構件的形狀的全體立體圖。

第4圖是顯示油壓泵浦的形狀的局部剖面立體圖。

第5圖是將實施例2的風力發電裝置在包含塔部的中心軸與轉子的旋轉軸的平面切斷的構造從側面觀察的側面剖面圖。

第6圖是將實施例3的風力發電裝置在包含塔部的中心軸與轉子的旋轉軸的平面切斷的構造從側面觀察的側面剖面圖。

以下針對本發明的風力發電裝置的實施方式使用圖面來說明。下述只是實施例，而並非要將發明內容 限定於下述具體型態。

[實施例1]

針對實施例1使用第1圖~第4圖來說明。第1圖是顯示本實施方式的風力發電裝置100的外觀與全體概要情形的全體立體圖。第2圖是將第1圖的風力發電裝置100在包含塔部4的中心軸4a與轉子1的旋轉軸9的平面切斷的構造從側面觀察的側面剖面圖。第2圖省略了葉片1b與塔部4等的局部，而且旋轉接頭13、油壓泵浦7、發電機8等省略顯示局部內部構造。

如第1圖與第2圖所示，本實施方式的風力發電裝置100，主要具備有：受到風力而旋轉的轉子1、可旋轉地支承轉子1的支承構件2、將支承構件2收納於內部的機艙10、與機艙10連接而將在轉子1的旋轉中心配置的轂部1a收納的機頭外殼11、支承(間接性)葉片的荷重，將支承構件2支承在距離地基部3預定高度的塔部4、安裝在轉子1與支承構件2兩方的油壓泵浦5、將藉由油壓泵浦5的作動所排出的油壓油進行輸送的油壓配管6、藉由從油壓配管6所供給的油壓油所驅動的油壓馬達7、以及連結於油壓馬達7而藉由油壓馬達7產生的旋轉能量來使轉子旋轉來進行發電運轉的發電機8。油壓馬達7本身也根據油壓泵浦5產生的油的壓力變化而產生旋轉能量，所以用來將發電機8發電運轉的動力會根據該泵浦所產生的壓力變化而獲得。油壓馬達7與發電機8在中 空構造的塔部4的內部固定設置於地基部3。將轂部收納於內部並且相對於塔部可旋轉地被支承的構件稱為收容部，在本說明書中，機艙10與機頭外殼11相當於該收容部。

如第1圖所示，針對轉子1，是由：三片葉片1b、以及與葉片1b一起旋轉而可旋轉地支承葉片1b的轂部1a所構成，各葉片1b在轉子1的旋轉軸9的周圍安裝成放射狀。從轉子1的旋轉軸9的方向接觸到葉片1b的風力，會轉換成將轉子1旋轉的動力。

如第2圖所示，轂部1a的外型，為具有厚度的中空的圓筒形狀，且將遠離塔部4側的開口部封閉的形狀。在中空的圓筒形狀的外徑側設置有用來安裝複數的葉片1b的安裝部1aa，在中空部的內側分別在圓筒狀的內側設置有：為了安裝支承構件2而朝內徑側突出的安裝部1ab、以及為了安裝油壓泵浦5而朝內徑側突出的安裝部1ac。安裝部1aa與各葉片1b連接。安裝部1ab是經由軸承而固定於支承構件2，而在本實施例是設置有兩個軸承12a、12b，配合軸承的數量也形成有兩支朝內徑側突出的安裝部1ab。在本實施例，兩個軸承12a、12b都是固定在成為下述小徑部的軸部2a，由於靠近油壓泵浦5側其外徑較大，所以固定於軸承的安裝部(軸承安裝部)1ab側，相較於固定於油壓泵浦5的安裝部1ac(泵浦安裝部)更朝內徑側突出。可是泵浦安裝部是設置在相較於各軸承安裝部更接近塔部的位置。

接著針對支承構件2使用第2圖及第3圖來說明。第3圖為支承構件2的立體圖。在本實施例，支承構件2是以(成為小徑部)軸部2a與(也就是成為大徑部)支承部2b構成為一體，該支承部2b，將軸部2a支承，並且相較於軸部2a其與轉子1(或轂部1a)的旋轉軸垂直的外徑較大。支承構件2的支承部2b是經由偏航軸承14而在塔部4上被支承在預定的高度。藉由經由偏航軸承14支承於塔部4上，支承構件2，能配合風向(在塔部4上)以塔部中心軸4a為中心在水平面內自由旋轉。而機艙10與支承構件2之中的支承部2b連接，與支承構件2同樣地經由偏航軸承14在塔部4上被支承在預定的高度。也就是說，機艙10也能配合風向(在塔部4上)以塔部中心軸4a為中心在水平面內自由旋轉。

塔部4及支承部2b作成中空構造，作業者能從塔部4通過支承構件2的內部，而到達到機艙10的內部。由於塔部4內部成為中空構造，所以可以設置：將動力從機艙10內傳達到地基部3的油壓配管6、或讓作業者能到達到機艙10的梯子或電梯等的升降裝置。軸部2a也作成中空的圓筒形狀，設置成從支承部2b朝機艙10的外側且朝轂部1a的內部側突出。塔部4內部、支承部2b內部、軸部2a內部、及轂部1a內為連通的。藉由將內部作成中空，則可將內部通過有因泵浦而壓力變化的介質之配管，配置於該中空部。另外可通過該(連通的)中空部將配線通到轂部1a內、或維修時讓作業者到達到轂部1a 內。

軸部2a的中心軸2e，與轉子1(或轂部1a)的旋轉軸9一致，設置成與水平方向平行或從水平方向傾斜1~10°程度。關於旋轉軸在本說明書內記載為平行的情況，不只是與水平方向平行，也包含從水平方向傾斜1~10°程度的方向。

軸部2a及支承部2b，在與中心軸2e垂直的方向擴張，成為大徑部的支承部2b，在較設置有成為小徑部的軸部2a的位置更外徑側具有面部2c。

如上述在軸部2a安裝有轉子1也就是安裝有葉片1b的轂部1a，經由油壓泵浦5與軸承12a、12b連接，軸部2a，支承著：這些構造的重量、與藉由風力施加在轂部1a(也就是轉子1)的荷重雙方。並且如第2圖所示，也可在軸部2a形成配管部15，藉此可將油壓油不會洩漏地輸送到支承部2b的內部。

針對地基部3，是用來固定支承塔部4，而設置在地上或海面或湖面、河川上(之後雖然代表記載為地上，也同樣可設置於海面或湖面、河川上)。地基部3也可固定設置於地上或海底、湖底、河川底部等，針對水深度較深的情況，也可在水面設置浮體，將地基部固定於該浮體。

如上述，塔部4，是將包含轉子或支承該構造的支承構件2的機艙10支承在某固定高度，作成圓筒狀的中空構造，而如第1圖及第2圖所示，塔部4的下端部 (根部)固定於地基部3，另一方面，塔部4的上端部(前端)經由偏航軸承14，將機艙10支承為配合風向可繞著塔部4的中心軸4a旋轉。伴隨著機艙10的旋轉，讓支承構件2、轂部1a、機頭外殼11等互相連接的構件也同樣繞著塔部4的中心軸4a旋轉。

接著使用第4圖針對本實施例使用的油壓泵浦5來說明。第4圖是在本實施例使用的油壓泵浦5的例子，由於是內部構造的說明，所以是局部缺口的局部剖面立體圖。油壓泵浦5的類型或構造，並非限定為在各實施例內說明的例子，在本實施例的油壓泵浦5，是使用具有內側構件5a與外側構件5b的徑向活塞型油壓泵浦。外側構件5b，其圓筒狀構件的內徑側，以讓小徑部與大徑部連續成為波浪狀的方式，使用設置有複數的波浪狀的凹凸部(凸輪凸角)的環狀凸輪，內側構件5a是將複數的缸體5c設置成放射狀，成為將其在內部連結的歧管。在內側構件5a與外側構件5b之間，構成沿著缸體5c上下動作的複數的活塞5d。該配置於周方向的缸體5c及活塞5d在油壓泵浦的旋轉軸方向設置有複數列。而低壓油、高壓油的流入口都設置於內側構件5a。該由內側構件5a與外側構件5b所構成的油壓泵浦5，也可將內側構件5a固定而使外側構件5b旋轉，也可相反地將外側構件5b固定而使內側構件5a旋轉。作為油壓泵浦5的動作，當藉由風力讓轉子1旋轉時，讓與轉子1連接的環狀凸輪(外側構件5b)旋轉，凸輪凸角朝向油壓泵浦5的中心軸方向將 活塞5d滑動複數次，藉此將油進行加壓。

這裡針對油壓配管6，為了將藉由油壓泵浦5進行加壓的高壓的油不洩漏地輸送，是以提高強度能承受高壓的材質所製作。在支承構件2內，形成有配管部15，而該配管部15或其他配管彼此的接合部，只要能保持液密性則不論任何樣式都可以，例如以焊接接合也可以，也可使用設置有密封材的凸緣部，以螺栓緊固。

在本實施例，如上述，油壓馬達7與發電機8雖然是在中空構造的塔部4的內部設置成固定於地基部3，而其位置並未特別限定。例如也可固定設置於塔部4的內部，也可在塔部4的外部，固定設置於地基部3。在機艙10中設置有將其支承的構件，也可將其設置於機艙10內。也就是在本實施例的構造，由於可藉由油壓變速器進行動力傳達，所以油壓馬達7以及與其連接的發電機8的位置並沒有特別限定。

如本實施例在設置有地基部3的地上設置油壓泵浦7與發電機的情況，需要將油壓配管6從支承構件2的內部連接到具有地基部3的地上。此時，包含支承構件2或機艙10的塔部4上的構造物，是藉由偏航軸承14旋轉支承為能配合風向以塔部4的中心軸4a為中心旋轉。因此，在本實施例，在塔部4上可旋轉地被支承的機艙10等的構件要朝外拉出油壓配管6的情況，需要將旋轉的油壓配管與不旋轉的油壓配管連接，需要緩和因旋轉而在連接部產生的應力。因此在本實施例為了將油壓配管 6可旋轉地連接，而使用旋轉接頭13。通過旋轉接頭13，拉入到塔部4內部的油壓配管6，如第2圖所示，利用藉由塔部4的壁面所支承的構件4b所固定，朝向位於地基部3的油壓馬達7輸送油。藉由在塔部4的壁面以構件4b固定，則即使因為在油壓系統產生的波動等的變動荷重時，也能堅固地支承油壓配管6。

接著使用第1圖~第4圖，來說明風力發電裝置100的概要動作。本實施例的風力發電裝置100，受到風力而使由葉片1b與轂部1a所構成的轉子1旋轉。在該轉子1，連接著油壓泵浦5的外側構件5b，連同轉子1一起旋轉。藉由在該外側構件5b與藉由支承構件2所固定的油壓泵浦5的內側構件5a之間，將活塞5d滑動，來將旋轉能量轉換成油的壓力能量。具有壓力能量的高壓的油通過油壓配管6被輸送到油壓馬達7，油壓馬達7將壓力能量轉換成旋轉能量，來使油壓馬達的輸出構件旋轉。藉由油壓配管6使油從油壓馬達7回到油壓泵浦5的入口。與該油壓馬達7的輸出構件接合的發電機8，從其輸入軸輸入旋轉能量，藉由該旋轉能量(使發電機8內的轉子旋轉)將旋轉能量轉換成電能而進行發電。

在以上的構造，針對採用本實施例的油壓泵浦與其支承構造的情況的優點來說明。如第2圖所示在本實施例將油壓泵浦5設置於轂部1a內。將油壓泵浦5支承的支承構件2的軸部2a，將油壓泵浦5的內側構件5a固定支承，油壓泵浦5的外側構件5b連接於轂部1a，連 同轉子1的旋轉一起旋轉。在將油壓泵浦設置於轂部的外側例如設置於機艙內的情況，則另外需要在機艙內支承油壓泵浦的構件、或將旋轉造成的動力從轉子傳達到油壓泵浦的構件。而且該構件需要與從轂部起到機艙內的支承部或油壓泵浦為止的距離相當的長度。因此長度變長的結果，會導致重量增加，結果需要使將其支承的構件的強度增加。

另一方面，在本實施例，由於在轂部1a內設置有油壓泵浦5，所以將轂部1a與油壓泵浦5組合的全長度會變短，而能緊緻地設置。而且將油壓泵浦(的外側構件5b)直接連接於轂部1a，則完全不需要設置新的動力傳達構件。如第2圖所示，由於油壓泵浦5在轂部1a內，所以能充分確保在機艙10內設置其他組成元件的空間。作為其他組成元件，例如考慮油壓馬達7或發電機8，即使將這些構造設置於機艙10內，藉由未將油壓泵浦5配置在機艙10內，仍可將全長度控制得較短。因此不限定設置的位置，將這些構造支承的構件也能緊緻化且輕量化。

在當從在塔部4上可旋轉地支承油壓馬達7或發電機8的機艙等的構件拉出而設置在位於地上的地基部3時等，必須將旋轉的油壓配管與不旋轉的油壓配管連接，在需要將因旋轉而在連接部產生的應力緩和的情況，在本實施例，雖然使用旋轉接頭13，而由於輸送到地上的油是被加壓到十~數十百萬帕斯卡MPa(Mega pascal) 程度的高壓，所以在旋轉接頭13會朝塔部4的中心軸4a方向施加很大的軸向荷重。於是希望將旋轉接頭13，分別堅固地固定於支承構件2與塔部4，而需要配置用來堅固固定的構件的空間。在本實施例的構造，由於油壓泵浦5在轂部1a內，而也確保用來將該旋轉接頭13的一部分堅固固定於支承構件2內的空間。

藉由讓組合轂部1a與油壓泵浦5的全長度變短，則能將支承構件2的軸部2a縮短，能減輕支承構件2的重量。並且除了讓軸部2a變短之外，由於將重量物也就是油壓泵浦5配置成面向(鄰接)軸部2a與支承部2b(的結合部2d，記載於第3圖)，所以讓從結合部2d到重量物的距離減少，減少施加於結合部2d的彎矩。藉此能將支承構件2輕量化。並且在支承構件2的軸部2a與支承部2b，支承部2b其直徑較大，讓油壓泵浦5面向該支承部2b，並且被固定於支承部。具體來說，將油壓泵浦5的內側構件5a的側面5c(在第4圖顯示)，對設置於支承部2b的面部2c(在第3圖顯示)緊固固定。由於油壓泵浦5面向支承部2b，以支承部2b固定油壓泵浦5，所以支承的面積與部位會增加，而能將大型化導致的強大轉矩造成的荷重分散支承於支承構件2的複數部位。

轉子1是藉由支承構件2所旋轉支承，在轉子1與支承構件2之間具備有用來將轉子1旋轉支承的軸承12。在本實施例設置有將轉子1穩定支承的兩個軸承12a、12b，將軸承配置成讓轉子1的重心來到兩個軸承 12a與12b之間(也包含任一軸承位置與重心重疊的情況，以下的實施例也相同)。軸方向的這些軸承的數量是一個也可以，設置複數個也可以。軸承12a、12b支承著：轉子1的本身重量、風力造成的彎曲方向的荷重及軸向方向的荷重，在油壓泵浦5的外側構件5b僅能傳達旋轉力矩。於是彎曲方向或軸向方向的荷重並未施加於油壓泵浦5，而能提升油壓泵浦5的耐久性及可靠度。

而且油壓泵浦5相較於任一軸承12a、12b是設置在更接近支承構件2的大徑部也就是支承部2b的位置，所以當風力發電裝置100組裝時，在將油壓泵浦5安裝於從機艙10內部突出的支承構件2之後，能組裝轂部1a(也就是轉子1)，而能提升組裝性。

當適用大型化的風力發電裝置時，不僅是增速機，主軸其他支承構件的增長化、重量增加會成為問題。該支承構件的增長化、重量增加，與增速機同樣會成為使風力發電裝置的建設或構件的輸送等的成本增加的主要原因。另一方面，在本實施例內說明的構造，針對伴隨轂部的旋轉而提高泵浦內部的壓力的油壓泵浦，藉由將其至少一部分配置於轂部內部的空間，則能將組合轂部與油壓泵浦而成的全長度縮短，能將用來支承這些構造的荷重的支承構件的長度縮短。於是被支承於塔部上的組成構件會緊緻化，藉由減輕重量，可提供經濟性高且低成本的風力發電裝置，並且也可提高可靠度。當然不只局部，將全部配置於轂部內部的話，將轂部與油壓泵浦組合成的全長 會更短，當然能更提高經濟性及可靠度。

[實施例2]

針對實施例2使用第5圖來說明。實施例2是將實施例1的油壓泵浦與軸承的配置變更，在第5圖的風力發電裝置200之中，針對已說明的第1圖、第2圖所示的具有相同圖號的構造、具有相同功能的部分則省略說明。具有相同構造及功能的部分，當然會達到與上述構造同樣的效果。

在本實施例，為了可自由旋轉地支承轉子1，使用：在轂部1a的內部設置於支承構件21的軸部21a的軸承22a、與設置於支承構件21的支承部21b的軸承22b；在該兩個軸承之間設置有油壓泵浦25。在本實施例，支承構件21是以(成為小徑部)軸部21a與(也就是成為大徑部)支承部21b構成為一體，該支承部21b，將軸部21a支承，並且相較於軸部21a其與轉子1(或轂部1a)的旋轉軸垂直的外徑較大。支承構件21之中，安裝有軸承22a的軸部21a、與安裝有軸承22b的支承部21b的一部分，從機艙10的內部突出，軸承22b設置於支承部21b從該機艙10突出的突出部，來支承轂部1a。在該情況，將軸承22b的固定，對於相較於軸部21a在與轂部1a的旋轉軸方向垂直的外徑較大的支承部21b來進行，而可使用外徑較大的軸承。在本實施例，相較於固定於軸承22b的軸承安裝部，固定於油壓泵浦的泵浦安裝部 更突出至內徑側，並且相較於泵浦安裝部，固定於軸承22a的軸承安裝部更突出至內徑側。泵浦安裝部是設置在各軸承安裝部之間。外徑較大的軸承，由於可將荷重分散，所以能讓可靠度與耐久性變高。結果由於將軸承固定於外徑較軸部21a更大的支承部21b，所以能提升可靠度及耐久性。

在本實施例，為了將轉子1旋轉支承，在設置兩個軸承的情況，為了將轉子1穩定旋轉支承，需要讓轉子1的重心來到兩個軸承22a、22b之間，軸承22a、22b的間隔L需要設置某程度的間隔。如實施例1記載，在任一軸承都設置於軸部上的情況，設置該間隔L的話，將軸承22a、22b支承的支承構件21的軸部21a的軸長會增長間隔L程度，而在本實施例利用支承構件21的支承部21b，藉由在該支承部21b設置軸承22b，則能縮短軸部21a的軸長。於是能將支承構件2輕量化。

由於以支承部21b支承轉子1的局部荷重，而減輕了軸部21可支承的荷重，而能將軸部21a輕量化。

在將外徑較油壓泵浦25的外徑更小的軸承對油壓泵浦25的兩側配置的情況，當將油壓泵浦25對轂部1a內部安裝或卸下時，需要將軸承或支承軸承的轂部的局部構件卸下。另一方面在本實施例的情況，將在轂部的旋轉軸方向在較油壓泵浦25配置在更接近塔部4側的軸承22b設置於支承部21b，並且由於軸承22b的外徑大於 油壓泵浦25的外徑，所以在將油壓泵浦25安裝於支承構件21的軸部21a之後，能安裝轂部1a，而能提升組裝性。

[實施例3]

針對實施例3使用第6圖來說明。實施例3是將實施例1的油壓泵浦5安裝在支承構件2的軸部2a的前端，將軸承32a、32b的位置變更。第6圖的風力發電裝置300之中，針對具有已說明的圖示的相同的圖號的構造、與具有相同功能的部分，省略說明。具有相同構造及功能的部分，當然會達到與上述構造同樣的效果。

在本實施方式，為了旋轉支承轉子41，在轂部41a的內部將軸承32a、32b設置於支承構件31的軸部31a。此時，支承構件31之中，將與距離支承部31b較遠側的端面31f靠近側的軸承為32a，接近支承部31b側的軸承為32b。並且在端面31f與軸承32a之間的軸部31a設置油壓泵浦35。在本實施例，與實施例1同樣地，兩個軸承12a、12b都是固定在成為小徑部的軸部，由於油壓泵浦側其外徑較大，所以各軸承安裝部側，相較於固定於油壓泵浦的泵浦安裝部更朝內徑側突出。可是泵浦安裝部是設置在相較於各軸承安裝部更遠離塔部的位置。在轂部41a，在相較於軸承32a、32b更遠離塔部4的位置，設置有可將油壓泵浦35從轂部41a朝外搬出的開口部41ad。在機頭外殼42設置有可將油壓泵浦35卸下的開口 部42a與開閉部42b。在本實施例，開口部41ad及開口部42a，都形成為大於在與轂部41a的旋轉軸方向垂直的方向的油壓泵浦35的外徑。如上述，機頭外殼42是連同機艙10一起包含於收容部，而開口部42a藉由將開閉部42b開啟而在油壓泵浦35搬出時與開口部41ad連通。因此藉由將開閉部42b開啟，將轉子41安裝於支承構件31，則能將油壓泵浦35從轂部41a及收容部朝外搬出。

在本實施例在轂部41a，在較軸承32a、32b更遠離塔部4的位置，設置有可將油壓泵浦35從轂部41a朝外搬出的開口部41ad，則當油壓泵浦35故障時，也不用將重量物也就是轉子41卸下，可將油壓泵浦35卸下，能以低成本且容易地將油壓泵浦35放到地上進行修理。

如本實施例，在將轂部41a配置於收容部內的情況，形成為在油壓泵浦35搬出時可與開口部41ad連通，並且在較軸承32a、32b更遠離塔部4的位置，在收容部形成有可將油壓泵浦35從收容部朝外搬出的開口部42a，藉此不用將重量物也就是轉子41卸下，則可將油壓泵浦35卸下。

在本實施例雖然針對設置有開閉部42的情況來說明，而並不限於此，只要在泵浦搬出時設置於收容部的開口部，能形成為與設置於轂部的開口部連通的狀態的話，則可代替使用。

相較於在與轂部的旋轉軸方向垂直的方向的 油壓泵浦35的外徑，用來將油壓泵浦35搬出的開口部更大的技術也並非必須。例如，朝與轂部的旋轉軸方向垂直的方向將油壓泵浦35搬出的情況，只要相較於轂部的旋轉軸方向的油壓泵浦35的長度更長的話，則可進行搬出。只要設置相對於任何方向能將油壓泵浦35從轂部41a搬出的開口部即可。

在本實施例，安裝於軸部31a的油壓泵浦35、兩個軸承32a、32b的三個元件之中，油壓泵浦35配置成最接近端面31f，所以不用將軸承32a、32b卸下，(也就是不用將輪轂41a、轉子41卸下)則能將油壓泵浦35從軸部31a卸下。

在上述各實施例雖然針對使用油壓泵浦作為泵浦的情況來說明，而並不僅限定為油壓泵浦，只要是能將旋轉能量轉換為流體能量的介質即可。作為一個例子，也可使用氣壓取代油壓。在該情況，不需要如油進行循環，從周圍使壓縮空氣進入即可。也就是說將油作為介質使用的情況而從油壓馬達到泵浦為止的回流配管則不需要。

1‧‧‧轉子

1a‧‧‧轂部

1aa‧‧‧安裝部

1ab‧‧‧安裝部

1ac‧‧‧安裝部

1b‧‧‧葉片

2‧‧‧支承構件

3‧‧‧地基部

4‧‧‧塔部

4b‧‧‧構件

5‧‧‧油壓泵浦

6‧‧‧油壓配管

7‧‧‧油壓馬達

8‧‧‧發電機

9‧‧‧轉子旋轉軸

10‧‧‧機艙

11‧‧‧機頭外殼

12a‧‧‧軸承

12b‧‧‧軸承

13‧‧‧旋轉接頭

14‧‧‧偏航軸承

15‧‧‧配管部

100‧‧‧風力發電裝置

Claims (17)

1. 一種風力發電裝置，其特徵為，具備有：受到風力而旋轉的葉片、支承該葉片且與該葉片一起旋轉的轂部、伴隨上述葉片的旋轉使內部的壓力變化的泵浦、以及根據從該泵浦所產生的壓力變化進行發電運轉的發電機；上述泵浦，至少一部分配置於上述轂部內，並且伴隨上述轂部的旋轉提高其內部的壓力。
2. 如申請專利範圍第1項的風力發電裝置，其中上述泵浦直接連接於上述轂部。
3. 如申請專利範圍第1項的風力發電裝置，其中具備有：可旋轉地支承上述轂部的軸承。
4. 如申請專利範圍第3項的風力發電裝置，其中在上述轂部的內徑側具備有：朝該轂部的內徑側突出，在突出的前端部安裝上述軸承的軸承安裝部、以及朝該轂部的內徑側突出，在突出的前端部安裝上述泵浦的泵浦安裝部。
5. 如申請專利範圍第3項的風力發電裝置，其中進一步具備有：在與上述轂部的旋轉軸方向垂直的方向的上述泵浦的內徑側配置的軸部、 以及用來支承該軸部，並且與上述旋轉軸方向垂直的外徑大於該軸部的支承部；上述軸承固定於上述支承部。
6. 如申請專利範圍第5項的風力發電裝置，其中在與上述轂部的旋轉軸方向垂直的方向的上述支承部處固定的上述軸承的外徑，大於與上述旋轉軸方向垂直的方向的上述泵浦的外徑。
7. 如申請專利範圍第5或6項的風力發電裝置，其中進一步具備有：固定於上述軸部並且與上述軸承不同之軸承，上述泵浦是配置於：固定於上述支承部的軸承與固定於上述軸部的軸承之間。
8. 如申請專利範圍第3項的風力發電裝置，其中進一步具備有：配置在與上述轂部的旋轉軸方向垂直的方向的上述泵浦的內徑側的軸部、以及用來支承該軸部，並且與上述旋轉軸方向垂直的外徑大於該軸部的支承部；上述泵浦面向上述支承部，並且被固定於上述支承部。
9. 如申請專利範圍第5項的風力發電裝置，其中上述支承部形成為中空狀，在上述支承部的中空部配置有：讓藉由上述泵浦而變化壓力的介質通過內部的配管。
10. 一種風力發電裝置，其特徵為，具備有：受到風力而旋轉的葉片、支承該葉片且與該葉片一起旋轉的轂部、一端連接於上述轂部，另一端連接於支承上述轂部的荷重的支承部，並且伴隨上述葉片的旋轉使內部的壓力變化的泵浦、以及根據從該泵浦所產生的壓力變化進行發電運轉的發電機；上述支承部至少一部分配置於上述轂部內，上述泵浦，配置於上述轂部內的上述支承部與上述轂部之間，並且伴隨上述轂部的旋轉提高其內部的壓力。
11. 如申請專利範圍第1項的風力發電裝置，其中將在其內部讓藉由上述泵浦而變化壓力的介質通過的配管，經由旋轉接頭拉出而連接於根據壓力變化而旋轉的馬達。
12. 如申請專利範圍第1項的風力發電裝置，其中上述泵浦為油壓泵浦。
13. 如申請專利範圍第1項的風力發電裝置，其中上述泵浦為氣壓泵浦。
14. 如申請專利範圍第3項的風力發電裝置，其中在上述轂部的旋轉軸方向配置複數個上述軸承，並且由上述葉片及上述轂部組合成的轉子之重心位於：上述複數的軸承之中配置於上述旋轉軸方向兩端的軸 承之間。
15. 如申請專利範圍第3項的風力發電裝置，其中進一步具有：支承上述葉片的荷重的塔部；且在上述轂部形成有：在相較於上述任一軸承更遠離上述塔部的位置，可將上述泵浦從上述轂部朝外搬出的開口部。
16. 如申請專利範圍第15項的風力發電裝置，其中上述開口部形成為，比在與上述轂部的旋轉軸方向垂直的方向的上述泵浦的外徑更大。
17. 如申請專利範圍第15項的風力發電裝置，其中進一步具備有：於水平面內可旋轉地藉由上述塔部支承的收容部；上述轂部配置於該收容部內，在上述收容部形成有其他開口部，該其他開口部形成為在上述泵浦搬出時可與上述開口部連通，且在較上述軸承更遠離上述塔部的位置，可將上述泵浦從上述收容部朝外搬出。