特許 6967537 アセンブリ、設備パッケージ、及び風力タービンタワーにおける設備ユニットの設置に用いる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6967537

(24)【登録日】2021年10月27日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】アセンブリ、設備パッケージ、及び風力タービンタワーにおける設備ユニットの設置に用いる方法

(51)【国際特許分類】

   F03D 13/20 20160101AFI20211108BHJP

   F03D 80/80 20160101ALI20211108BHJP

   E04H 12/00 20060101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   F03D13/20

   F03D80/80

   E04H12/00 C

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-568723(P2018-568723)

(86)(22)【出願日】2017年6月22日

(65)【公表番号】特表2019-521279(P2019-521279A)

(43)【公表日】2019年7月25日

(86)【国際出願番号】DK2017050205

(87)【国際公開番号】WO2018001427

(87)【国際公開日】20180104

【審査請求日】2020年6月4日

(31)【優先権主張番号】PA201670468

(32)【優先日】2016年6月29日

(33)【優先権主張国】DK

(73)【特許権者】

【識別番号】514130633

【氏名又は名称】ヴェスタス ウィンド システムズ エー／エス

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107401

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 誠一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100182257

【弁理士】

【氏名又は名称】川内 英主

(74)【代理人】

【識別番号】100202119

【弁理士】

【氏名又は名称】岩附 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】ニールセン，ベン モーラー

【審査官】 岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１３０２４５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２６０１６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１５−５３４５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０９４７９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０３２８５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ １３／２０

Ｆ０３Ｄ ８０／８０

Ｅ０４Ｈ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

風力タービンの設備パッケージであって、該設備パッケージは、
風力タービンタワーの設置に用いるアセンブリと、
風力タービンタワーのタワーセクションであって、前記アセンブリを該タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、該タワーセクションの上側内縁部上に又は該上側内縁部に隣接して複数の係合ガイドを備える、風力タービンタワーのタワーセクションと、を備え、
前記アセンブリは、
前記風力タービンタワーの前記タワーセクション内に設置する設備ユニットであって、該設備ユニットは、周方向に離間した複数のユニットガイドを備え、該ユニットガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成されている、設備ユニットと、
前記設備ユニットに取り外し自在に接続されるとともに、周方向に離間した複数のヨークガイドを備えるヨークであって、前記ヨークガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの前記上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成されている、ヨークと、を備え、
前記アセンブリは、該アセンブリが下降される間、前記ユニットガイド及び／又は前記ヨークガイドのうちの少なくとも１つが、該アセンブリが前記タワーセクションに入るときから該アセンブリが前記タワーセクション内の設置位置に達するまで、前記係合ガイドと実質的に連続的に係合するように構成されている、風力タービンの設備パッケージ。

【請求項2】

前記設備パッケージは、ヨークガイドと同数のユニットガイドを備え、該ユニットガイドのそれぞれは、前記ヨークガイドのうちの対応する１つと鉛直方向に位置合わせされている、請求項１に記載の設備パッケージ。

【請求項3】

前記設備ユニットは、電気構成要素を保持するフレームを備え、前記ユニットガイドは、前記フレームの径方向外部を含む、請求項１又は２に記載の設備パッケージ。

【請求項4】

前記フレームは、鉛直に延在する複数のフレーム部材を備え、各ユニットガイドは、前記フレーム部材のうちの１つの径方向外縁部を含む、請求項３に記載の設備パッケージ。

【請求項5】

前記フレームは、平面における多角形の部分を有し、前記フレーム部材のそれぞれは、前記多角形の頂点と鉛直方向に位置合わせされる、請求項４に記載の設備パッケージ。

【請求項6】

前記フレームは、平面における矩形の部分を有し、前記フレーム部材のそれぞれは、前記矩形のコーナーと鉛直方向に位置合わせされる、請求項５に記載の設備パッケージ。

【請求項7】

前記アセンブリの高さは、前記設備ユニットが前記タワーセクション内の最終鉛直位置に設置されると、前記ヨークガイドがそのそれぞれの係合ガイドに隣接して位置するようになっている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の設備パッケージ。

【請求項8】

前記設備ユニットは、少なくとも１つのカメラシステムを備え、該カメラシステムは、前記アセンブリが前記タワーセクションに向かって下降される間に、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つを含む画像を捕捉するように構成及び配向され、それにより、前記ユニットガイドのうちの少なくとも１つの、対応する係合ガイドに対する位置決めを補助する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の設備パッケージ。

【請求項9】

前記カメラシステムは、前記設備ユニットに取外し可能に取り付けられ、前記設備ユニットが設置された後、前記カメラシステムの撤去が可能である、請求項８に記載の設備パッケージ。

【請求項10】

前記捕捉された画像を遠隔装置上で見るために送信する少なくとも１つの無線通信インターフェースを備える、請求項８又は９に記載の設備パッケージ。

【請求項11】

前記係合ガイドは、前記風力タービンタワーセクションから取外し可能である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の設備パッケージ。

【請求項12】

風力タービンタワーの設備キットであって、該設備キットは、
風力タービンタワーの設置に用いるアセンブリと、
前記アセンブリを前記風力タービンタワーのタワーセクション内に下降させる間にガイドするために、該風力タービンタワーの該タワーセクションの上側内縁部上に又は該上側内縁部に隣接して装着される複数の取り外し自在の係合ガイドと、を備え、
前記アセンブリは、
前記風力タービンタワーの前記タワーセクション内に設置する設備ユニットであって、該設備ユニットは、周方向に離間した複数のユニットガイドを備え、該ユニットガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成されている、設備ユニットと、
前記設備ユニットに取り外し自在に接続されるとともに、周方向に離間した複数のヨークガイドを備えるヨークであって、前記ヨークガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの前記上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成されている、ヨークと、を備え、
前記アセンブリは、該アセンブリが下降される間、前記ユニットガイド及び／又は前記ヨークガイドのうちの少なくとも１つが、該アセンブリが前記タワーセクションに入るときから該アセンブリが前記タワーセクション内の設置位置に達するまで、前記係合ガイドと実質的に連続的に係合するように構成されている、風力タービンタワーの設備キット。

【請求項13】

風力タービンタワーのタワーセクションに設備ユニットを設置する方法であって、該方法は、
周方向に離間した複数のユニットガイドを備える、前記タワーセクション内に設置する設備ユニットと、前記設備ユニットに取り外し自在に接続されるとともに、周方向に離間した複数のヨークガイドを備えるヨークと、を備えるアセンブリを前記タワーセクションの開放端部の上方に吊り上げることと、
前記アセンブリを、複数の係合ガイドを備える前記開放端部内に下降させることと、
を含み、
前記ユニットガイドのそれぞれは、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、前記アセンブリが前記開放端部に入り、該開放端部内に下降される間に、前記タワーセクションに対する所定の位置に前記アセンブリを維持するようになっており、
前記ヨークガイドのそれぞれは、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、前記アセンブリが前記タワーセクション内の設置位置に達するまで、前記アセンブリが前記開放端部内に更に下降される際に、前記タワーセクションに対する所定の位置に前記アセンブリを維持し続けるようになっている、方法。

【請求項14】

前記アセンブリを前記開放端部内に下降させるのに先立って、前記係合ガイドを前記タワーセクションに、前記開放端部において又は該開放端部に隣接して一時的に取り付けることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記設備ユニットがその最終位置に達すると、前記ヨークの接続を前記設備ユニットから解除し、前記ヨークを前記タワーセクションから引き上げることを含む、請求項１３又は１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、風力タービンタワーの一セクションにおける設備ユニットの設置に関し、排他的ではないが特に、電力変換器モジュールの設置に関する。

【背景技術】

【0002】

風力タービンプラントは、通常、タワーの頂部に取り付けられるローター／タービンを備える。ローターは、風力を回転運動に変換する１つ以上のブレードを備えることができ、その回転運動が更に、既知の手段によって電気エネルギーへと変換される。

【0003】

風力タービンタワーは、通常、例えば、変換器電子装置、電圧スイッチギア、及び変圧器等の電気機器を収容する。いくつかの場合、これらの構成要素又は機器は、設備ユニットの一部として提供され、タワーの一セクションが設置された後に上記ユニットをこのセクション内に下降させることにより、設備ユニットがタワーに取り付けられる。既知のように、そのような設備ユニットは、多くの場合、「電力変換器モジュール」又はＰＣＭと称される。

【0004】

通常、設備ユニットを下降させる際、タワーの内部階層にいる技術者により、ユニットがタワー壁に接触せず、したがってタワー壁に損傷を与えないことを確実にする。また、技術者は、設備ユニットを、タワー内のより深くにある支持当接部又は突出部と正確に位置合わせを行う。風力タワーは、通常、風の強いエリアに位置することから、設備ユニットを下降させる際に、突風により設備ユニットが動く可能性がある。このことは、ユニットを設置する技術者の負傷につながるおそれがあり、また同時に、設置を遅らせる可能性がある。

【0005】

特許文献１は、設備ユニットを風力タービンタワーに設置するガイドシステムを記載している。設備ユニットがタワーの開放端部内に下降されると、設備ユニットにおける係合部材が、タワー内に鉛直に延在する平行ステーを受ける。設備ユニットは、タワー内に下降される際に、このステーによってガイドされる。ステー及び係合部材の設置及び取外しには時間がかかる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０９４７９２号

【発明の概要】

【0007】

本発明によれば、風力タービンタワーの設置に用いるアセンブリであって、該アセンブリは、
前記風力タービンタワーのタワーセクション内に設置する設備ユニットであって、該設備ユニットは、周方向に離間した複数のユニットガイドを備え、該ユニットガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成される、設備ユニットと、
前記設備ユニットに解除可能に接続されるとともに、周方向に離間した複数のヨークガイドを備えるヨークであって、前記ヨークガイドのそれぞれは、該アセンブリを前記タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、前記タワーセクションの前記上側内縁部上の又は該上側内縁部に隣接した対応する係合ガイドに係合するように構成される、ヨークと、
を備え、
該アセンブリは、該アセンブリが下降される間、前記ユニットガイド及び／又は前記ヨークガイドのうちの少なくとも１つが、該アセンブリが前記タワーセクションに入るときから該アセンブリが前記タワーセクション内の設置位置に達するまで、前記係合ガイドと実質的に連続的に係合するように構成される、アセンブリが提供される。

【0008】

前記アセンブリは、ヨークガイドと同数のユニットガイドを備えることができ、該ユニットガイドのそれぞれは、前記ヨークガイドのうちの対応する１つと鉛直方向に位置合わせされる。

【0009】

前記設備ユニットは、電気構成要素を保持するフレームを備えることができ、前記ユニットガイドは、前記フレームの径方向外部を含むことができる。

【0010】

前記フレームは、鉛直に延在する複数のフレーム部材を備えることができ、各ユニットガイドは、前記フレーム部材のうちの１つの径方向外縁部を含む。

【0011】

前記フレームは、平面における多角形の部分を有することができ、その場合、前記フレーム部材のそれぞれは、前記多角形の頂点と鉛直方向に位置合わせされる。

【0012】

前記フレームは、平面における矩形の部分を有することができ、その場合、前記フレーム部材のそれぞれは、前記矩形のコーナーと鉛直方向に位置合わせされる。

【0013】

前記アセンブリの高さは、前記設備ユニットが前記タワーセクション内の最終鉛直位置に設置されると、前記ヨークガイドがそのそれぞれの係合ガイドに隣接して位置するようにすることができる。

【0014】

前記設備ユニットは、少なくとも１つのカメラシステムを備えることができ、該カメラシステムは、前記アセンブリが前記タワーセクションに向かって下降される間に、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つを含む画像を捕捉するように構成及び配向され、それにより、前記ユニットガイドのうちの少なくとも１つの、対応するユニットガイドに対する位置決めを補助する。

【0015】

前記又は各カメラシステムは、前記設備ユニットに取外し可能に取り付けることができ、前記設備ユニットが設置された後、前記又は各カメラの撤去が可能である。

【0016】

前記アセンブリは、前記捕捉された画像を遠隔装置上で見るために送信する少なくとも１つの無線通信インターフェースを備えることができる。

【0017】

本発明によれば、風力タービンの設備パッケージであって、該設備パッケージは、
上述したアセンブリと、
風力タービンタワーセクションであって、前記アセンブリを該タワーセクション内に下降させる間にガイドするために、該タワーセクションの上側内縁部上に又は該上側内縁部に隣接して複数の係合ガイドを備える、風力タービンタワーセクションと、
を備える、設備パッケージが提供される。

【0018】

前記係合ガイドは、前記風力タービンタワーセクションから取外し可能とすることができる。

【0019】

本発明によれば、風力タービンタワーのタワーセクションにおける設備ユニットの設置の方法であって、該方法は、
アセンブリを前記タワーセクションの開放端部の上方に吊り上げることであって、前記アセンブリは、
周方向に離間した複数のユニットガイドを備える、前記タワーセクション内に設置する設備ユニットと、
前記設備ユニットに解除可能に接続されるとともに、周方向に離間した複数のヨークガイドを備えるヨークと、
を備えることと、
前記アセンブリを、複数の係合ガイドを備える前記開放端部内に下降させることと、
を含み、
前記ユニットガイドのそれぞれは、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、前記アセンブリが前記開放端部に入り、該開放端部内に下降される間に、前記タワーセクションに対する所定の位置に前記アセンブリを維持するようになっており、
前記ヨークガイドのそれぞれは、前記係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、前記アセンブリが前記開放端部内に更に下降される際に、前記セクションに対する所定の位置に前記アセンブリを維持し続けるようになっている、方法が提供される。

【0020】

前記方法は、前記アセンブリを前記開放端部内に下降させるのに先立って、前記係合ガイドを前記セクションに、前記開放端部において又は該開放端部に隣接して一時的に取り付けることを含むことができる。

【0021】

前記方法は、前記設備ユニットがその最終位置に達すると、前記ヨークの接続を前記設備ユニットから解除し、前記ヨークを前記セクションから引き上げることを含むことができる。

【0022】

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して、単に例として記載する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】風力タービンの正面図である。

【図2】設備ユニットの設置位置を示す、図１の風力タービンのタワーの第１のセクションを通る垂直断面図である。

【図2A】図２に示されている設備ユニットの斜視図である。

【図3】図２の第１のセクションの上端部の平面図である。

【図4】図３に示されている第１のセクションの上端部の斜視図である。

【図5】係合ガイドが設置されている、図３及び図４に示されている第１のセクションの上端部の平面図である。

【図6】図５に示されているように係合ガイドが設置されている第１のセクションの上端部の斜視図である。

【図6A】図６の係合ガイドのうちの１つを示す詳細平面図である。

【図6B】図６Ａの係合ガイドを通る垂直断面図である。

【図7】第１のセクション並びに図５及び図６に示されている対向する係合ガイドの対を通る垂直断面図である。

【図8】組付け前のヨーク及び設備ユニットの斜視図である。

【図9】本発明に係るアセンブリを形成するために図８の設備ユニットに解除可能に接続された図８のヨークを備えるアセンブリの図である。

【図10】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図11】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図12】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図13】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図14】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図15】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するシーケンスを示す図である。

【図16】設備ユニットの下部を受けるタワー内のストラットにおける下端ガイドの斜視図である。

【図17】本発明に係る、設備ユニットを第１のセクションに設置するステップを提示するフローチャートである。

【図18】図２Ａに示されている設備ユニット等の設備ユニットの下部に設置されたカメラの詳細側面図である。

【図19】設備ユニットの下部に設置された図１７のカメラの詳細斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

全ての図面は、概略図であり、必ずしも一定縮尺ではない。

【0025】

図１を参照すると、風力タービン１００が示されている。風力タービン１００は、基礎１０４又は一時的な支持体に取り付けられた概ね鉛直のタワー１０２を含む。タワー１０２は、ナセル１０６を支持する。ローター１０８は、風力を回転エネルギーに変換するために、水平軸の周りに回転するナセル１０６に取り付けられる。ナセル１０６は、タービン（図示せず）とともに、回転エネルギーを電気エネルギーに変換するのを補助する他の機械システム及び電気システムを収容する。

【0026】

風力タービン１００の高さに応じて、風力タービンタワーは、単一のセクションから、又は複数のセクションを積み重ねて接合することによって構築することができる。例えば、図１に示されている風力タービン１００のタワー１０２は、下側セクション１１０及び上側セクション１１２を有する。

【0027】

より大規模な風力タービンに共通して見られるように、タワー１０２（並びにセクション１１０及び１１２）は中空である。多くの場合、更なる機器がタワー１０２内に設置される。例えば、図２は、図１の風力タービンの構築中の下側セクション１１０を示している。下側セクション１１０は、基礎１０４に配置されている。下側セクション１１０の設置が完了した後、設備ユニット１１４が、例えば、クレーン（図示せず）によって適所に下降される。ストラット１１６等の内部支持体は、設備ユニット１１４を下側セクション１１０内の適所に鉛直に保持する。

【0028】

設備ユニット１１４の一例が図２Ａに示されている。設備ユニット１１４は、変換器電子装置、電圧スイッチギア、及び変圧器等の電気機器１２０を支持するユニットフレーム１１８を備える。保持する必要がある機器の量に応じて、設備ユニット１１４は、電気機器１２０がボルト、ブラケット、溶接、又は他の好適な手段によって取り付けられる１つ又は複数の床１２２を備えることができる。

【0029】

図３及び図４を参照すると、第１のセクション１１０の上端部は、内部フランジ１２４を有する。フランジは、軸方向に延在する複数の貫通穴１２６を有する。上側セクション１１２は、その下端部に、同様に配置された穴を有する対応するフランジ（図示せず）を有する。上側セクション１１２を下側セクション１１０上にそれぞれの穴の位置を合わせて配置した後、ボルト（図示せず）を穴に挿通し、ナット（図示せず）を用いて上側セクション及び下側セクションをともにクランプする。慣例的に、各フランジにおける穴は、周方向（例えば、時計回り）に連続的に付番される。基準インジケーター１２８により、タワーの設置を行う技術者に、タワーセクションに対する穴番号の開始位置を示すことが可能である。

【0030】

図５〜図７を参照すると、第１のセクション１１０が基礎１０４又は一時的な支持体上に設置された後、係合ガイド１３０がフランジ１２４上に設置される。図６Ａ及び図６Ｂに最もよく示されているように、各係合ガイド１３０は、収束ランプ１３５をともに形成する傾斜面１３２及び１３４を有することができる。このランプ１３５と設備ユニット１１４との設置中の相互作用は、より詳細に後述する。各係合ガイド１３０は、図示の例では、２つの貫通穴１３７を有するブラケット部１３１を有する。

【0031】

図６Ａ、図６Ｂ、及び図７に示されているように、各係合ガイド１３０は、穴１２６及び１３７の重なり合う対を介して、フランジ１２４にボルト留めすることができる（わかりやすくするために、図６Ａではボルトは示されていない）。係合ガイド１３０は、特定の穴１２６を基準にフランジ１２４上に配置され、その穴１２６の位置は、基準インジケーター１２８から数えることで求めることができる。

【0032】

係合ガイド１３０の数は、特定の設置の必要に基づいて選択することができる。（平面図における）矩形のフレーム又はフットプリントを有する設備ユニット１１４が用いられる場合、例えば、４つの係合ガイド１３０を設置することができる。図５及び図６に示されているように、係合ガイドは、それぞれの間に十分なクリアランスを有し、設備ユニット（点線１３１で示されている）がこの間を滑り抜けるように配置される。

【0033】

図６Ａ及び図６Ｂに示されているように、各係合ガイド１３０は、設置されると、フランジ１２４から径方向内方に延在するとともに、フランジ１２４の上方にも延在する。

【0034】

図８を参照すると、設備ユニット１１４及びヨーク１３６が示されている。ヨーク１３６は、クランプ、ボルト、フック、又は当業者に既知の他の取付け機構（図示せず）等の任意の好適な手段によって、設備ユニット１１４に解除可能に接続される。この接続は、設備ユニット１１４及びヨーク１３６が現場に搬送される前、又は（より多くの場合）現場で設置が行われる直前等の任意の好適な時点で行うことができる。ヨーク１３６の目的は、設備ユニット１１４上の好適な強化点に吊上げ力を分散しながら、クレーンのフック又はクランプへの連結をもたらすことである。これにより、設備ユニット１１４を、破損又は歪曲のリスクを伴わずに、タワーにおける設置のために安全に吊り上げることができることが確実になる。

【0035】

図９は、風力タービンタワーの設置に用いられるアセンブリ１３９を形成するために設備ユニット１１４に解除可能に接続されるヨーク１３６を示している。

【0036】

設備ユニット１１４のユニットフレーム１１８は、設備ユニット１１４の（平面図における）各コーナー／頂点に配置される４つの鉛直フレーム部材１３８を備える。フレーム部材１３８の位置関係は、図示の実施形態では、設備ユニット１１４に矩形のフットプリント又はフォームファクターを与えるが、異なる数のフレーム部材により、異なる形状、例えば、三角形又は五角形のフットプリントを与える他の実施形態も想定されることが理解されるであろう。フットプリントの形状は、多角形又は他の任意の好適な形状であってもよい。フットプリントが多角形の場合、フレーム部材は、多角形の１つ以上の頂点と鉛直方向に位置合わせすることができる。

【0037】

図８及び図９に示されている実施形態では、設備ユニット１１４には、フレーム部材１３８の径方向外縁部の形態のユニットガイド１４０が設けられる。より詳細に後述するように、ユニットガイド１４０のそれぞれは、設備ユニット１１４を下側セクション１１０に設置する間、対応する係合ガイド１３０に係合するように構成される。

【0038】

ヨーク１３６は、ヨークフレーム１４２を備え、ヨークフレーム１４２は、設備ユニットのフレームと同様に、ヨーク１３６の（平面図における）各コーナー／頂点に配置された４つの鉛直フレーム部材１４４を備える。図８及び図９に示されている実施形態では、ヨーク１３６には、フレーム部材１４４の径方向外縁部の形態のヨークガイド１４６が設けられる。より詳細に後述するように、ヨークガイド１４６のそれぞれは、下側セクション１１０における設備ユニット１１４の設置中に、対応する係合ガイド１３０に係合するように構成される。また、ヨーク１３６及び設備ユニット１１４が接続されている間、各ヨークガイド１４６は、ユニットガイド１４０のうちの対応する１つと鉛直方向に位置合わせされる。鉛直方向に位置合わせされたヨークガイド１４６及びユニットガイド１４０の各対は、比較的連続的な鉛直ガイド１４８を効果的に形成する。換言すれば、ヨークフレーム１４２は、４つの鉛直ガイド１４４によって画定されるフットプリント又はフォームファクターを有し、このフットプリント又はフォームファクターは、設備ユニット１１４のフットプリントに実質的に対応又は合致する。事実上、ヨークフレーム１４２は、設備ユニット１１４の連続する部分である。

【0039】

以下、設備ユニット１１４の下側セクション１１０内への設置が、図９〜図１５を参照して記載される。

【0040】

図９に示されているように、設備ユニット１１４に解除可能に接続されるヨーク１３６を備えるアセンブリ１３９を、クレーンフック１５０に取り付けることができる。

【0041】

図１０に示されているように、クレーンフック１５０（図９を参照）が取り付けられたクレーン（図示せず）は、ヨーク１３６を吊り上げ、それにより、アセンブリ１３９を、下側セクション１１０の真上の位置に置く。ガイドロープ又は他の安定化／ガイドステー（図示せず）を用いて、各ユニットガイド１４０の下端部１５２が係合ガイド１３０のうちの対応する１つと鉛直方向に位置合わせされるまで、設備ユニット１１４を回転及び並進させることができる。係合ガイド１３０の位置及び空間は、対応する係合ガイド１３０に対する各下端部１５２の位置合わせにおいていくらかの公差が存在するようになっている。

【0042】

次に、クレーンは、係合ガイド１３０との係合に向けてアセンブリ１３９を慎重に下降させることができる。図１１に最もよく示されているように、ユニットガイド１４０の下端部１５２とその対応する係合ガイド１３０との間に位置ずれが存在する場合でも、下端部１５２のうちの少なくとも１つが傾斜面１３２及び１３４の一方又は双方に係合する。アセンブリ１３９が下降を続けるうち、下端部１５２と傾斜面１３２及び１３４との相互作用により、アセンブリ１３９が係合ガイド１３０と位置合わせされるとともに、アセンブリ１３９が係合ガイド１３０内で中心合わせされるまで、必要に応じて、アセンブリ１３９を徐々に回転させる。

【0043】

係合ガイド１３０に対するアセンブリ１３９のこの位置合わせにより、図１２に示されているようにアセンブリ１３９が更に下降される際、下側セクション１１０の内部に対してアセンブリ１３９が正確に位置決めされることが確実になる。加えて、鉛直方向に位置合わせされたヨークガイド１４６及びユニットガイド１４０の各対によって形成される比較的連続的なガイド１４８により、設備ユニット１１４が下側セクション１１０内に下降される際、及び係合ガイド１３０とユニットガイド１４０との間の係合がヨークガイド１４６との係合に置き換わる際に、設備ユニット１１４が正確な向き及び位置に維持されることが確実になる。

【0044】

「係合する（engaging）」、「係合（engagement）」、及び関連する用語に対する参照は、潜在的な係合を含むものとして理解しなければならない。例えば、設置中に風がなく、アセンブリ１３９が直接下側セクション１１０に向かって下側セクション１１０内に下降される際に、アセンブリ１３９が完璧に鉛直であり正確に位置決めされる場合、ユニットガイド１４０又はヨークガイド１４６は、係合ガイド１３０のいずれとも実際に接触しない場合がある。位置ずれが存在する場合でも、いくつかの状況では、ユニットガイド１４０又はヨークガイド１４６のサブセットのみが、係合ガイド１３０のいずれかに実際に接触する場合がある。したがって、当業者であれば、「係合する」、「係合」、及び関連する用語は、特定の設置状況に応じて何らかの形態の意図的なガイド接触を行うことができる任意の関係を包含するように意図されることを理解するであろう。

【0045】

最終的に、図１３に示されているように、下端部１５２は、ストラット１１６に達する。ストラット１１６は、下端部ガイド１５４を備えることができ、各下端部ガイド１５４は、下端部１５２のうちの１つを受け、設備ユニット１１４が最終位置へと下降される際にその下端部１５２をガイドするように構成される。アセンブリ１３９が最終位置に達した後、技術者は、設備ユニット１１４をストラット１１６に（例えば、ボルト留めによって）接続し、及び／又は、設備ユニット１１４を安定させるために下側セクション１１０の内面に係合する当接部材等の更なる支持体を設置することができる。この前又は後に、図１４に示されているように、ヨーク１３６の接続を設備ユニット１１４から解除し、クレーンを用いてヨーク１３６を取り外すことができる。

【0046】

その後、図１５に示されているように、係合ガイド１３０を取り外すことができる。次いで、上側セクション１１２（又は、更なるタワーセクションが必要とされない場合にはナセル）を、上述したように、下側セクション１１０の頂部に設置することができる。

【0047】

アセンブリ１３９は、ユニットガイド及び／又はヨークガイドのうちの少なくとも１つが、アセンブリ１３９が下側セクション１１０に入るときからアセンブリ１３９が下側セクション１１０内の設置位置に達するまで、少なくとも１つの対応する係合ガイド１３０に実質的に連続的に係合するように構成されていることがわかるであろう。当業者であれば、「実質的に連続的に係合する」というのは、アセンブリが下降される際に、ヨークガイド１４６及び／又はユニットガイド１４０とそのそれぞれの係合ガイド１３０との間の潜在的な係合において、僅かな又は短い不連続性が許容可能である場合があることを意味することを理解するであろう。上記不連続性とは、例えば、ヨーク１３６と設備ユニット１１４との間に小さな隙間が存在することであり得る。

【0048】

図示の実施形態では、また図１３に最もよく示されているように、ヨークガイド１４６は、アセンブリ１３９がストラット１１６上に置かれていても、係合ガイド１３０の平面内に留まる。これにより、設備ユニット１１４は、下降中のいずれの時点でも、クレーンケーブルによって回転又は横方向に動くことができないことが確実になる。加えて、ヨーク１３６の接続が解除された後、ヨーク１３６は係合ガイド１３０によって位置合わせされた状態を保っており、下側セクション１１０から吊り上げる前の再位置合わせ及び中心合わせが必要ないため、ヨーク１３６を容易に引き上げることができる。

【0049】

記載の実施形態におけるユニットガイドは、設備ユニットのフレームの鉛直部材の外縁部によって形成されるが、他の形態のユニットガイドを使用してもよいことが理解されるであろう。例えば、各ユニットガイドは、設備ユニットにボルト留め、ねじ留め、クランプ、溶接、接合、又は他の方法で取り付けられるレール又は他の細長い剛性構造体の形態をとることができる。この取付けは、設備ユニット１１４のフレーム、床、又は他の任意の好適な点に対するものとすることができる。

【0050】

記載の実施形態におけるユニットガイド１４０及びヨークガイド１４６は、鉛直方向に細長い単一のガイド１４８を効果的に形成し、タワーにおける比較的小型の係合ガイド１３０と協働するように構成される。そのようなユニットガイド１４０及びヨークガイド１４６は、鉛直方向に細長い係合ガイド（図示せず）と係合することもできる。目下好ましい一実施形態において、ユニットガイド１４０とヨークガイド１４６とを組み合わせた長さ（すなわち、鉛直高さ）は、係合ガイドの垂直平面及びアセンブリをタワーの下側セクション１１０内の適所に支持するストラット１１６の垂直平面からの距離を超えることができる。このようにして、係合、ひいてはガイド機能は、設置の間、常に確保される。

【0051】

複数のユニットガイド及び／又はヨークガイドが、互いに対して鉛直方向に離間した各位置に存在してもよい。隣り合うユニットガイド及び／又はヨークガイド間には隙間が存在する場合がある。任意のこのような隙間は、係合ガイドがユニットガイド及び／又はヨークガイドのうちの少なくとも１つに常に係合するように、対応する細長い係合ガイドによって架け渡すことができる。代替的に、ユニットガイド及び／又はヨークガイド並びに対応する係合ガイドの鉛直方向の空間を、ユニットガイド及び／又はヨークガイドのうちの少なくとも１つが対応する係合ガイドに常に係合するように選択することができる。

【0052】

記載の実施形態における係合ガイド１３０は、収束ランプ１３５をともに形成する傾斜面１３２及び１３４を有する。代替的に、係合ガイドは、そのような傾斜面を有する必要がなく、又は収束ランプを形成する必要がない。その場合、係合ガイドは、単に、設備ユニットが設置される際の設備ユニットに対する特定の位置及び向きを規定するのみである。その場合、技術者が設備ユニットを係合ガイドと位置合わせするのをより容易にするために、より大きな公差を許容することができる。

【0053】

記載の実施形態における係合ガイド１３０は、設備ユニットが設置されるとフランジ１２４から取り外し可能である。代替的に、係合ガイドは、タワーの常設部分とすることができる。これは、係合ガイドが２つのセクション（又はセクション及びナセル）間の境界部及び取付け部に干渉することなく、任意の更なるセクション（又は、当該セクションが最後のセクション又は唯一のセクションである場合にはナセル）を、当該セクションの頂部に配置することができるようにして、係合ガイドをタワーにボルト留め、ねじ留め、クランプ、溶接、接合、又は他の方法で取り付けることによって達成することができる。代替的に、係合ガイドは、タワー自体の一体部分を形成することができ、例えば、フランジ１２４上又はフランジ１２４内等の、タワーの開放端部の付近に形成することができる。

【0054】

記載の実施形態におけるユニットガイド及びヨークガイドは、鉛直方向に位置合わせされた対を形成し、それにより、各対が同じ係合ガイドに係合することが可能である。代替的に、ヨークガイドのうちの１つ以上がユニットガイドのうちのいくつか又は全てから角度オフセットされる場合があり、またその逆の場合もある。その場合、対応するヨークガイド及び／又はユニットガイドと鉛直方向に位置合わせされていない各ユニットガイド及び／又はヨークガイドには、更なる係合ガイドが必要である。

【0055】

ヨークガイド１４６は、ユニットガイド１４０と比べて比較的短いものとして示されているが、他の実施形態では、ヨークガイド１４６は、特定の設置においてアセンブリ１３９が下降される際に、ヨークガイド１４６が対応する係合ガイド１３０との係合を維持することを確実にするために、ユニットガイドと同じ長さ又はユニットガイドよりも長くすることができる。

【0056】

ガイドのうちの任意のものは、ユニットガイド及び／又はヨークガイド（複数の場合もある）と対応する係合ガイド（複数の場合もある）との間の係合を緩衝するように、弾性部を有することができる。これは、ガイドのうちの任意のものを、板ばね、コイルばね等の上に弾性的に取り付けるか、又はエラストマー等の弾性材料を介して取り付けることによって達成することができる。ガイドのうちの任意のものは、１つ以上のホイールを備え、それにより、ガイドと対応するガイドとの間の低摩擦運動を可能にすることができる。例えば、係合ガイドは、ユニットガイド及び／又はヨークガイドに係合するように構成されたホイールを備えることができる。

【0057】

アセンブリの下降に先立って、ガイドのうちの任意のもの又は全てを、損傷の機会を低減するために、好適な潤滑剤によって潤滑してもよい。

【0058】

記載の実施形態は、二つのセクションの風力タービンの下側セクションに設置される設備ユニットを示している。当業者であれば、設備ユニットは、下側セクション、中間セクション、又は上側セクションを含む、風力タービンの任意のセクションに設置することができることを理解するであろう。いくつかの場合、タワーに対して単一のセクションのみが存在する場合もある。

【0059】

設備ユニットは、典型的には、平面図において概ね矩形のフレームを備えているが、設備ユニット及びそのフットプリントは、任意の好適な形状又はフォームファクターを有することができる。同様に、風力タービンタワーのセクションは概ね円錐台形であることが通常であるが、このセクションは、他の任意の好適な形状及び／又は断面を有することができる。

【0060】

設備ユニットが係合ガイドを通って動くために与えられるクリアランスの量は、各設置の特定の要件に従って選択することができる。一例として、矩形のフットプリント又はフォームファクターを有する設備ユニットが用いられる場合、矩形の各対角線にわたって３０ｍｍのクリアランスが好適とすることができる。取外し可能な係合ガイドが用いられる場合、このクリアランスの現場での調整が可能であるように、係合ガイドの位置を設置時に調整可能とすることができる。その場合、通常、クリアランスは、設備ユニットの現場での測定に基づいて決定（又は少なくとも確認）される。代替的に又は加えて、ヨークガイド及び／又はユニットガイドは、必要なクリアランスを提供するために調整可能とすることができる。加えて、アセンブリをタワー内に下降させる際にクリアランスの低減をもたらすように、ガイドのうちの１つ以上に角度を付けることができる。

【0061】

図１６を参照すると、設備ユニット１１４は、少なくとも１つのカメラシステムを任意に備えることができる。図示の例では、カメラシステム１５８は、フレーム部材１３８のそれぞれの下端部の付近に設けられる。各カメラシステム１５８は、アセンブリ１３９がタワーセクション１１０に向かって下降される間に、係合ガイド１３０のうちの少なくとも１つを含む画像を捕捉するように構成及び配向されている。技術者は、捕捉された画像を用いて、ユニットガイド１４０のうちの少なくとも１つの、対応する係合ガイド１３０に対する位置決めを補助することができる。

【0062】

通常、各カメラシステム１５８は、カメラシステムが取り付けられるフレーム部材１３８のユニットガイド１４０の少なくとも一部の画像を捕捉するとともに、そのユニットガイドの対応する係合ガイド１３０の少なくとも一部の画像を捕捉するように配置される。カメラシステム１５８のそれぞれからの画像を検討することで、技術者は、各ユニットガイド１４０及びその対応する係合ガイド１３０の相対位置の明確な理解を得ることができ、それにより、設備ユニット１１４と係合ガイド１３０とを互いに接触させる前に、その素早く正確な位置合わせを達成するのに役立つ。

【0063】

上記又は各カメラシステム１５８は、設備ユニット１１４が下側セクション１１０内に設置された後、上記又は各カメラシステム１５８の撤去を可能にするように、設備ユニット１１４に取外し可能に取り付けることができる。この取付けは、ストラップ、ロープ、クランプ、ねじ、ボルト、又はカメラシステム１５８を設備ユニット１１４に一時的に取り付ける他の任意の好適な機構によるものとすることができる。これを補助するために、カメラシステムは、１つ以上のブラケット（図示せず）を備えることができる。上記又は各カメラシステム１５８は、カメラシステム１５８（及びカメラシステム１５８の取付けに用いる任意の取付け機構）が係合ガイド１３０のいずれにも干渉しないように取り付けられるべきである。

【0064】

捕捉された画像を遠隔装置（図示せず）上で見るために送信する少なくとも１つの無線通信インターフェースを、アセンブリ上又はアセンブリ内に設けることができる。各カメラシステム１５８には、固有の無線通信インターフェース（図示せず）を設けることができるか、又は、各カメラシステム１５８は、捕捉された画像を送信する中央無線インターフェース（図示せず）と通信することができる。無線インターフェースがカメラシステム１５８とは別個である場合、設備ユニット１１４の設置が完了した後、無線インターフェースは取外し可能とすることができる。一実施形態において、捕捉された画像は、有線接続を介して送信することができる。

【0065】

アセンブリ（例えば、アセンブリ１３９）と、風力タービンタワーセクション（例えば、下側セクション１１０）とを備える、風力タービンの設備パッケージを提供することができる。タワーセクションは、アセンブリをタワーセクション内に下降させる間にガイドするために、タワーセクションの上側内縁部上に又は上側内縁部に隣接して複数の係合ガイド（例えば、係合ガイド１３０）を備える。

【0066】

図１７を参照すると、風力タービンタワーのタワーセクション（例えば、下側セクション１１０）において設備ユニット（例えば、設備ユニット１１４）を設置する方法が示されている。本方法は、必要に応じて、係合ガイド（例えば、係合ガイド１３０）をタワーセクションに、タワーセクションの開放端部において又は開放端部に隣接して一時的に取り付ける（１６０）ことを含む。代替的に、係合ガイドは、上述したように、セクション上に恒久的に取付け又は形成することができる。

【0067】

ステップ１６２において、アセンブリを、タワーセクションの開放端部の上方に（通常、クレーンを用いて）吊り上げることができる。上述したように、アセンブリは、タワーセクション内に設置する設備ユニットを備え、設備ユニットは、周方向に離間した複数のユニットガイド（例えば、ユニットガイド１４０）を備える。アセンブリは、ヨーク（例えば、ヨーク１３６）も備え、ヨークは、設備ユニットに解除可能に接続され、周方向に離間した複数のヨークガイド（例えば、ヨークガイド１４６）を備える。

【0068】

次に、ステップ１６４において、アセンブリは、開放端部内に下降させることができる。ユニットガイドのそれぞれは、係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、アセンブリが開放端部に入り、開放端部内に下降される間、アセンブリをタワーセクションに対する所定の位置に維持するようになっている。ヨークガイドのそれぞれは、係合ガイドの水平平面内に入ると、係合ガイドのうちの少なくとも１つに係合するように構成及び配置され、それにより、アセンブリが開放端部内に更に下降される際に、アセンブリを上記セクションに対する所定の位置に維持し続けるようになっている。

【0069】

次に、ステップ１６６において、ヨークは、設備ユニットがその最終位置に達すると、設備ユニットとの接続を解除し、上記セクションから引き上げることができる。

【0070】

上述した選択肢及び代替形態のうちの任意のもの又は全てを、図１７のフローチャートに示されている方法に関して必要に応じて使用することができる。

【0071】

本発明は、特定の実施形態を参照して記載したが、本発明は、これらの実施形態にいかようにも限定されるものとして解釈すべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲に関して、「備える、含む（"comprising" or "comprises"）」という用語は、他の可能な要素又はステップを除外しない。また、数量を特定しないものは、単数及び複数を含むものと解釈されるべきである。さらに、異なる請求項において言及される個々の特徴は、場合によっては有利に組み合わせることができ、異なる請求項におけるこれらの特徴の言及は、特徴の組合せが可能で有利であることを除外しない。

【図1】

【図2】

【図2A】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】