特許 7345490 半潜水フロータ、特に浮体式風力タービン用の半潜水フロータ

(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】

(24)【登録日】2023-09-07

(45)【発行日】2023-09-15

(54)【発明の名称】半潜水フロータ、特に浮体式風力タービン用の半潜水フロータ

(51)【国際特許分類】

   B63B 35/00 20200101AFI20230908BHJP

   B63B 35/34 20060101ALI20230908BHJP

   B63B 35/44 20060101ALI20230908BHJP

   B63B 75/00 20200101ALI20230908BHJP

   F03D 1/06 20060101ALI20230908BHJP

   F03D 13/25 20160101ALI20230908BHJP

【ＦＩ】

B63B35/00 T

B63B35/34 B

B63B35/44 Z

B63B75/00

F03D1/06 A

F03D13/25

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020550744

(86)(22)【出願日】2019-03-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-02

(86)【国際出願番号】 EP2019056461

(87)【国際公開番号】W WO2019179881

(87)【国際公開日】2019-09-26

【審査請求日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】1852409

(32)【優先日】2018-03-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】523007007

【氏名又は名称】サイペム・ソシエテ・アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アンヌ・ウマール・ル・グラン

【審査官】中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１７２１４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５３１８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０３１００９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｂ ３５／００

Ｂ６３Ｂ ３５／３４

Ｂ６３Ｂ ３５／４４

Ｂ６３Ｂ ７５／００

Ｆ０３Ｄ １／０６

Ｆ０３Ｄ １３／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半潜水フロータ（１２）、特に浮体式風力タービン（１０）用の半潜水フロータ（１２）であって、動作状態および非動作状態を定め、
‐ 少なくとも２つの外柱（２４、２６、２８）と、
‐ ペイロード（１４、１６、１８）を受容する中心柱（２２）と、
‐ 各外柱（２４、２６、２８）に関して、該外柱（２４、２６、２８）を前記中心柱（２２）に接続し、前記中心柱（２２）から該外柱（２４、２６、２８）を向いた分岐軸（Ａ）を画定しているポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）と、
を含み、
各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）は、対応する分岐軸（Ａ）に沿って連続して延在している第１の部分（４２）と第２の部分（４４）とにより形成されており、それぞれ１つが、前記分岐軸（Ａ）に沿って、前記ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の全範囲（Ｅ）の少なくとも１０％に亘り、
当該半潜水フロータ（１２）の動作状態において、各分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）が、少なくとも部分的にバラスト材料（６６）で満たされており、さらに、前記第１の部分（４２）が、いかなるバラスト材料（６６）も含有せず、
各外柱（２４、２６、２８）は、前記対応する分岐軸（Ａ）に沿って前記中心柱（２２）を該外柱（２４、２６、２８）に接続している前記ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の延長部に配置されている、バラスト材料（６６）で満たされることが可能であるバラスト（２４Ａ）を含み、
当該半潜水フロータ（１２）の前記動作状態において、各外柱（２４、２６、２８）の前記バラスト（２４Ａ）の前記バラスト材料（６６）の体積が、前記バラスト（２４Ａ）の全容積の４０％～６０％の間であることを特徴とする、半潜水フロータ（１２）。

【請求項2】

各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）の前記バラスト材料（６６）の体積が、前記第２の部分（４４）の全容積の８０％～１００％の間であることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項3】

各第２の部分（４４）は、前記分岐軸（Ａ）に沿って連続して延在している第１の区画（４４Ａ）と第２の区画（４４Ｂ）とを含み、
当該半潜水フロータ（１２）の前記動作状態において、各第１の区画（４４Ａ）の前記バラスト材料（６６）の体積が、該第１の区画（４４Ａ）の全容積の４０％～６０％の間であり、各第２の区画（４４Ｂ）の前記バラスト材料（６６）の体積が、該第２の区画（４４Ｂ）の全容積の８０％～１００％の間であることを特徴とする、請求項１に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項4】

前記対応する分岐軸（Ａ）に沿った各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）の前記第１の区画（４４Ａ）の範囲（Ｅ１）に対する、前記対応する分岐軸（Ａ）に沿った該ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）の前記第２の区画（４４Ｂ）の範囲（Ｅ２）の割合が、２～４の間であることを特徴とする、請求項３に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項5】

各第２の部分（４４）は、該第２の部分（４４）の前記第２の区画（４４Ｂ）内に配置されている少なくとも１つの内部隔壁（５４、５６）を含み、前記内部隔壁（５４、５６）が、前記第２の区画（４４Ｂ）を少なくとも２つの区画（４４Ｂ）部分（５８、６０、６２）に分割していることを特徴とする、請求項３または４に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項6】

各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）は、前記対応する分岐軸（Ａ）に沿って、該ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の全範囲（Ｅ）の３０％～８０％までに亘って延在していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項7】

各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第１の部分（４２）は、該ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）からしっかりと分離されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項8】

前記中心柱（２２）は、いかなるバラストも含有しないことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項9】

前記バラスト材料（６６）は、以下のリスト、
‐ 海水、
‐ 泥、
‐ 砂、
‐ 砂利、
からの材料のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の半潜水フロータ（１２）。

【請求項10】

半潜水フロータ（１２）、特に浮体式風力タービン（１０）用の半潜水フロータ（１２）を設置する方法であって、前記半潜水フロータ（１２）は、動作状態および非動作状態を定め、
‐ 少なくとも２つの外柱（２４、２６、２８）と、
‐ ペイロード（１４、１６、１８）を受容する中心柱（２２）と、
‐ 各外柱（２４、２６、２８）に関して、該外柱（２４、２６、２８）を前記中心柱（２２）に接続し、前記中心柱（２２）から該外柱（２４、２６、２８）を向いた分岐軸（Ａ）を画定しているポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）と、
を含み、
各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）は、対応する分岐軸（Ａ）に沿って連続して延在している第１の部分（４２）と第２の部分（４４）とにより形成されており、それぞれ１つが、前記分岐軸（Ａ）に沿って、前記ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の全範囲（Ｅ）の少なくとも１０％に亘り、
各外柱（２４、２６、２８）は、前記対応する分岐軸（Ａ）に沿って前記中心柱（２２）を該外柱（２４、２６、２８）に接続している前記ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の延長部に配置されている、バラスト材料（６６）で満たされることが可能であるバラスト（２４Ａ）を含み、
当該方法は、前記半潜水フロータ（１２）を動作状態において配置するために、
‐ 各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第２の部分（４４）を少なくとも部分的にバラスト材料（６６）で満たすステップと、
‐ 各ポンツーン型分岐部（３０、３２、３４）の前記第１の部分（４２）をバラスト材料がないままにするステップと、
‐ 各外柱（２４、２６、２８）の前記バラスト（２４Ａ）を前記バラスト材料（６６）で満たすステップであって、各外柱（２４、２６、２８）の前記バラスト（２４Ａ）の前記バラスト材料（６６）の体積が、前記バラスト（２４Ａ）の全容積の４０％～６０％の間である、ステップと、
を含んでなることを特徴とする、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半潜水フロータに関し、特に浮体式風力タービン用の半潜水フロータに関する。

【0002】

また、本発明は、そのような半潜水フロータを設置する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

それ自体既知の方法では、半潜水フロータは、一般に、中心柱と、ポンツーン型分岐部により該中心柱に各々接続されている少なくとも２つの外柱とを含む。

【0004】

例えば、フロータは海の表面上で浮くように構成されている。

【0005】

フロータは、特に、それが海でその動作場所に配置されておりかつ海底にアンカーで固定されている動作状態を定める。フロータのこの状態において、浮体式風力タービンは発電することができる。さらに、この状態において、半潜水フロータは所定の喫水を有する。

【0006】

したがって、半潜水フロータの動作状態では、中心柱はフロータに浮力を与える。該中心柱は、特に、相当な没水体積を有するが、それは、中心柱が受容するマスト、タービン、およびナセルの重量を相殺しない。結果として、中心柱は下向きのすなわち海底に向かう力に晒される。

【0007】

また、外柱は半潜水フロータに浮力を与え、相当な没水体積を有する。

【0008】

特に、それらの浮力はそれらの重量を超過する。したがって、各外柱は上方にすなわち海底の反対方向を向いた、結果として起こる力に晒される。これは、結果的に、中心柱の底面スラブおよび対応するポンツーン型分岐部の底面スラブに引張応力をもたらす。

【0009】

また、ポンツーン型分岐部は相当な浮力を有する。これにより、各ポンツーン型分岐部の中心柱との接合部において相当な剪断応力が起こる。

【0010】

さらに、動作中、タービンは半潜水フロータ上に推力を生じさせる。この推力は、特に、浮体式風力タービンの出力の関数であり、フロータを安定させるために、少なくとも部分的に相殺されなければならない。

【0011】

また、フロータにかけられる力は、タービンが動作しているかどうかに関わらず、風、うねり、潮流などの環境条件により誘発される機械的応力によっても発生する。これにより、結果的に、浮体式風力タービンが環境条件の影響下で開始された場合、これらの機械的応力の動的増幅がもたらされる。

【0012】

したがって、半潜水フロータが動作状態にある場合、半潜水フロータにかけられる力の平衡を保つことが望ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、半潜水フロータが動作状態にある場合、特に増大した安定性を有する半潜水フロータを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

この目的のために、本発明は、半潜水フロータ、特に浮体式風力タービン用の半潜水フロータであって、動作状態および非動作状態を定め、
‐ 少なくとも２つの外柱と、
‐ ペイロードを受容する中心柱と、
‐ 各外柱に関して、前記外柱を中心柱に接続し、中心柱から前記外柱を向いた分岐軸を画定しているポンツーン型分岐部と
を含み、
各ポンツーン型分岐部は、対応する分岐軸に沿って連続して延在している第１の部分と第２の部分とにより形成されており、各１つが、この分岐軸に沿って、前記ポンツーン型分岐部の全範囲の少なくとも１０％に亘り、
半潜水フロータの動作状態において、各分岐部の第２の部分は、少なくとも部分的にバラスト材料で満たされること、および第１の部分は、いかなるバラスト材料も含有しないことを特徴とする、
半潜水フロータに関する。

【0015】

換言すれば、フロータの動作状態において、各分岐部の第２の部分はバラスト材料を含み、一方、第１の部分はそのような材料を含まない。

【0016】

特定の実施形態によれば、半潜水フロータは、単独でまたは任意の技術的に可能な組合せにより検討される、以下の特徴、
‐ 各外柱は、対応する分岐軸に沿って中心柱をこの外柱に接続しているポンツーン型分岐部の延長部に配置されている、バラスト材料で満たされることが可能であるバラストを含み、半潜水フロータの動作状態において、各外柱のバラストのバラスト材料の体積は、このバラストの全容積の４０％と６０％の間であること、
‐ 各ポンツーン型分岐部の第２の部分のバラスト材料の体積は、この部分の全容積の８０％と１００％の間であること、
‐ 各第２の部分は、分岐軸（Ａ）に沿って連続して延在している第１の区画と第２の区画とを含み、半潜水フロータの動作状態において、各第１の区画のバラスト材料の体積は、この区画の全容積の４０％と６０％の間であり、各第２の区画のバラスト材料の体積は、この区画の全容積の８０％と１００％の間であること、
‐ 対応する分岐軸に沿った各ポンツーン型分岐部の第２の部分の第１の区画の範囲に対する、対応する分岐軸に沿ったこの同じ各ポンツーン型分岐部の第２の部分の第２の区画の範囲の割合は、２と４の間であること、
‐ 各第２の部分は、この部分の第２の区画内に配置されている少なくとも１つの内部隔壁を含み、該内部隔壁は、この区画を少なくとも２つの区画部分に分割している、
‐ 各ポンツーン型分岐部の第２の部分は、対応する分岐軸に沿って、この分岐部の全範囲の３０％から８０％までに亘って延在していること、
‐ 各ポンツーン型分岐部の第１の部分は、この分岐部の第２の部分からしっかりと分離されていること、
‐ 中心柱は、いかなるバラストも含有しないこと、
‐ バラスト材料は、以下のリスト、海水、泥、砂、砂利、からの材料のうちの少なくとも１つを含むこと、
のうちの１つまたは複数を含む。

【0017】

また、本発明は、半潜水フロータのための、特に浮体式風力タービン用の半潜水フロータのための設置方法であって、半潜水フロータは、動作状態および非動作状態を定め、
‐ 少なくとも２つの外柱と、
‐ ペイロードを受容する中心柱と、
‐ 各外柱に関して、この外柱を中心柱に接続し、中心柱からこの外柱を向いた分岐軸を画定しているポンツーン型分岐部と
を含み、
各ポンツーン型分岐部は、対応する分岐軸に沿って連続して延在している第１の部分と第２の部分とにより形成されており、各１つが、この分岐軸に沿って、前記ポンツーン型分岐部の全範囲の少なくとも１０％に亘り、
方法において、半潜水フロータを動作状態において配置するために、
‐ 各ポンツーン型分岐部の第２の部分を少なくとも部分的にバラスト材料で満たすステップと、
‐ 各ポンツーン型分岐部の第１の部分をバラスト材料がないままにするステップと
を含むことを特徴とする、
設置方法に関する。

【0018】

単に例として図面を参照して、本発明の実施形態の次の説明を読むと、本発明の他の特徴および利点が見えてくるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明による半潜水フロータを含む例示的浮体式風力タービンの概略斜視図である。

【図2】図１に示されている切断面ＩＩ‐ＩＩに沿った、図１の半潜水フロータの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本開示では、量が値Ｖのプラスマイナス１０％の範囲内に等しい場合、量が値Ｖに略等しい。

【0021】

浮体式風力タービン１０が図１に示されている。

【0022】

この図を参照して、浮体式風力タービン１０は、半潜水フロータ１２と、少なくとも１つのマスト１４と、タービン１６と、該タービン１６の少なくとも一部を支持するナセル１８とを含む。

【0023】

本開示の残部において、半潜水フロータ１２は「フロータ１２」と呼ばれる。

【0024】

フロータ１２は、海の表面などの水体２０の表面Ｓ上で浮くように構成されている。

【0025】

フロータ１２は動作状態および非動作状態を有する。

【0026】

フロータ１２の動作状態において、前述の通り、フロータ１２は海でその動作場所に配置されており、例えば、アンカーデバイス（図に示されていない）により、海底に固定されている。さらに、フロータ１２の動作状態において、浮体式風力タービン１０は発電することができる。特に、フロータ１２の動作状態では、タービン１６は動作しているかまたは動作していないと理解される。さらに、フロータ１２の動作状態において、フロータ１２は所定の喫水Ｔを有する。

【0027】

図１に示されているフロータ１２は動作状態にある。

【0028】

フロータ１２の非動作状態において、浮体式風力タービン１０は発電することができない。この状態では、また、フロータ１２は動作状態におけるフロータ１２の所定の喫水Ｔより小さい所定の喫水を有する。例えば、フロータ１２の非動作状態は、港からその動作場所までのフロータ１２の曳航期に相当する。

【0029】

フロータ１２は中心柱２２と少なくとも２つの外柱とを含む。さらに、各外柱に関して、フロータ１２は、この外柱を中心柱２２に接続するポンツーン型分岐部を含む。

【0030】

図１の例示的実施形態では、フロータ１２は３つの外柱２４、２６、２８と、したがって３つのポンツーン型分岐部３０、３２、３４とを含む。

【0031】

外柱２４、２６、２８は中心柱２２を中心として星形状に配置されており、例えば中心柱２２を中心として均等に角度分配されている。したがって、この場合、ポンツーン型分岐部３０、３２、３４の各対間の角度は１２０度に略等しい。

【0032】

別の実施形態によれば、フロータ１２は２つの外柱を含む。この場合、中心柱は二等辺三角形の頂点を形成しており、その他の２つの頂点は外柱によりそれぞれ形成されている。さらに、各外柱に関して、ポンツーン型分岐部が中心柱をこの外柱に接続している。

【0033】

別の実施形態によれば、フロータ１２は中心柱を中心として均等に角度分配されている４つの外柱を含む。したがって、２つの連続するポンツーン型分岐部間の角度は９０度に略等しい。さらに、同様に、各外柱に関して、ポンツーン型分岐部が中心柱をこの外柱に接続している。

【0034】

各ポンツーン型分岐部３０、３２、３４が、中心柱２２から対応する外柱２４、２６、２８を向いた分岐軸Ａを画定している。図１に示されている通り、分岐軸Ａがポンツーン型分岐部３０に関して示されている。

【0035】

中心柱２２は、分岐軸Ａに対して垂直な垂直軸Ｚを画定している。

【0036】

さらに、各ポンツーン型分岐部３０、３２、３４が、対応する分岐軸Ａに対して垂直な横軸Ｂを画定している。

【0037】

図１に示されている通り、中心柱２２はペイロードを受容する。浮体式風力タービンの図示の場合には、該ペイロードは、特に、マスト１４と、ナセル１８と、タービン１６とを含む。

【0038】

中心柱２２は、例えば、円形部分と垂直軸Ｚとを有する円柱の形を仮定する。例えば、中心柱２２の直径Ｄ１は１０メートル（ｍ）に等しい。

【0039】

中心柱２２は基部２２Ａとヘッド部２２Ｂとを含む。

【0040】

基部２２Ａは、対応する分岐軸Ａに沿った各ポンツーン型分岐部３０、３２、３４の延長部に配置されている。例えば、基部２２Ａは少なくとも部分的にコンクリートから作製されている。

【0041】

中心柱２２のヘッド部２２Ｂは基部２２Ａ上に固定されている。該ヘッド部２２Ｂと基部２２Ａとは垂直軸Ｚに関して同軸である。中心柱２２のヘッド部２２Ｂは、例えば、鋼鉄から作製されている。

【0042】

例えば、中心柱２２は、３０ｍと４０ｍの間の、垂直方向Ｚの高さＨ１を有する。

【0043】

フロータ１２の説明の残部は図２を参照して行われる。

【0044】

さらに、以後、フロータ１２は、中心柱２２、３つの外柱２４、２６、２８の中の外柱２４の１つ、中心柱２２をこの外柱２４に接続しているポンツーン型分岐部３０に関連して説明される。

【0045】

したがって、他の各外柱２６、２８は、後述される外柱２４と同様である。さらに、やはり、他の各ポンツーン型分岐部３２、３４は、後述されるポンツーン型分岐部３０と同様である。

【0046】

中心柱２２のように、外柱２４は、円形部分と垂直軸Ｚとを有する円柱の形を仮定する。図示の通り、外柱２４の直径Ｄ２は９ｍ～９.５ｍの間である。

【0047】

また、外柱２４は基部２４Ａとヘッド部２４Ｂとを含む。

【0048】

基部２４Ａは、分岐軸Ａに沿って、ポンツーン型分岐部３０の延長部に配置されている。例えば、基部２４Ａは少なくとも部分的にコンクリートから作製されている。

【0049】

ヘッド部２４Ｂは対応する基部２４Ａ上に固定されている。ヘッド部２４Ｂと基部２４Ａとは垂直軸Ｚに関して同軸である。

【0050】

外柱２４は、例えば３０ｍ～４０ｍの間の、垂直軸Ｚに沿った高さＨ２を有する。

【0051】

ポンツーン型分岐部３０は、例えば、平行六面体の面を形成する４枚のスラブにより範囲を定められている平行六面体形状を有する。したがって、この分岐部３０は底面スラブ３６と、最上面スラブ３８と、該底面スラブ３６および該最上面スラブ３８を接続する２つの側面スラブ４０とを含む。該側面スラブ４０のみが図１において可視である。

【0052】

ポンツーン型分岐部３０は、分岐軸Ａに沿って連続的に延在している第１の部分４２と第２の部分４４とにより形成されている。

【0053】

ポンツーン型分岐部３０は、この分岐部３０の全範囲Ｅを画定している。該全範囲Ｅは、分岐軸Ａに沿ってこの分岐部３０の２つの端部を接続する直線の長さに相当する。

【0054】

図示の通り、この全範囲Ｅは２０ｍ～３０ｍの間である。

【0055】

垂直軸Ｚに沿ったポンツーン型分岐部３０の高さＨ３は、例えば、８ｍ～９ｍの間である。

【0056】

横軸Ｂに沿ったポンツーン型分岐部３０の幅Ｌは、例えば、外柱２４の直径Ｄ２に略等しい。

【0057】

第１の部分４２はポンツーン型分岐部３０の全範囲Ｅの少なくとも１０％に亘って延在している。

【0058】

第１の部分４２はポンツーン型分岐部の全範囲Ｅの少なくとも２０％に亘って、有利にはポンツーン型分岐部の全範囲Ｅの少なくとも３５％に亘って延在していることが好ましい。

【0059】

より具体的には、第１の部分４２は、ポンツーン型分岐部３０の全範囲Ｅの２０％から７０％までに亘って、好ましくは３５％から４５％までに亘って、有利には実質的に４０％に亘って延在している。

【0060】

さらに、第１の部分４２は、例えば密閉壁５０により、中心柱２２から、より具体的には中心柱２２の基部２２Ａから、かつ第２の部分４４から、しっかりと分離されている。

【0061】

また、第２の部分４４は、ポンツーン型分岐部３０の全範囲Ｅの少なくとも１０％に亘って延在している。

【0062】

より具体的には、第２の部分４４は、ポンツーン型分岐部３０の全範囲Ｅの３０％から８０％までに亘って、好ましくは５５％から６５％までに亘って、有利には実質的に６０％に亘って延在している。

【0063】

第２の部分４４は、分岐軸Ａに沿って連続して延在している第１の区画４４Ａと第２の区画４４Ｂとを含む。

【0064】

第１の区画４４Ａは範囲Ｅ１を有し、第２の区画４４Ｂは範囲Ｅ２を有する。第１の区画４４Ａの範囲Ｅ１は、分岐軸Ａに沿った、第１の区画４４Ａの２つの端部を接続する直線の長さに相当する。同様に、第２の区画４４Ｂの範囲Ｅ２は、分岐軸Ａに沿った、第２の区画４４Ｂの２つの端部を接続する直線の長さに相当する。

【0065】

第１の区画４４Ａの範囲Ｅ１に対する、第２の区画４４Ｂの範囲Ｅ２の割合は、例えば、２と４の間である。より具体的には、該割合は２と３の間である。例えば、該割合は２.５に等しい。

【0066】

第１の区画４４Ａは、例えば密閉壁５２により、第２の区画４４Ｂからしっかりと分離されている。さらに、第２の区画４４Ｂは外柱２４から、より具体的には外柱２４の基部２４Ａからしっかりと分離されている。

【0067】

第２の区画４４Ｂは、スラブ３６、３８、４０と、第１の区画４４Ａと第２の区画４４Ｂとの間に配置されている密閉壁５２と、第２の区画４４Ｂを外柱２４から絶縁している壁とにより範囲を定められている分岐部３０の自由内部空間の容積に相当する全容積を画定している。

【0068】

したがって、第２の区画４４Ｂは、バラスト材料６６を受容するバラストを形成している。

【0069】

例えば、バラスト材料６６は海水である。

【0070】

変形形態では、バラスト材料６６は砂、砂利、および／または泥を含む。

【0071】

本発明の１つの有利な態様によれば、第１の部分４２は、第１の部分４２を２つの第１の部分４２の部分４２Ａ、４２Ｂに分割している内部隔壁を含む。

【0072】

さらに、第２の部分４４は、例えば、第２の区画４４Ｂを３つの区画部分５８、６０、６２に分割している２つの内部隔壁５４、５６を含む。この場合、第２の区画４４Ｂの全容積は、３つの第２の区画４４Ｂ部分５８、６０、６２の３つの自由内部空間の容積の合計に相当する。

【0073】

本発明の別の有利な態様によれば、外柱２４の基部２４Ａは、バラスト材料６６を受容するバラストを画定している。

【0074】

この場合、外柱２４の基部２４Ａにより形成されているバラストは、例えば、ポンツーン型分岐部３０の第２の部分４４の第１の区画４４Ａに取って代わる。換言すれば、第２の部分４４はもはや第１の区画４４Ａを含まない。外柱２４の基部２４Ａにより形成されているバラストは、例えばこの基部２４Ａの自由内部空間に等しい全容積を有する。

【0075】

動作状態にある浮体式風力タービンのフロータ１２を設置する方法が本開示の残部において記載されている。

【0076】

また、本設置方法は中心柱２２、３つの外柱２４、２６、２８の中の外柱２４の１つ、中心柱２２をこの外柱２４に接続するポンツーン型分岐部３０に関連して記載されている。

【0077】

したがって、ポンツーン型分岐部３０と関連して記載されている本方法のステップは、フロータ１２の各他のポンツーン型分岐部３２、３４に同様に適用される。

【0078】

本設置方法は、フロータ１２がその動作場所に配置されると開始する。

【0079】

最初に、第１の部分４２および第２の部分４４はいかなるバラスト材料６６も含有していない。

【0080】

本方法は、ポンツーン型分岐部３０の第２の部分４４が少なくとも部分的にバラスト材料６６で満たされる、満たすステップを含む。

【0081】

より具体的には、この満たすステップの間、第２の部分４４の第１の区画４４Ａの全容積の４０％から６０％までがバラスト材料６６で満たされる。さらに、この同じステップの間、第２の区画４４Ｂの全容積の８０％から１００％までがバラスト材料６６で満たされる。

【0082】

本方法は、ポンツーン型分岐部３０の第１の部分４２がバラスト材料がないままにされるステップをさらに含む。

【0083】

この例では、中心柱２２および外柱２４もバラスト材料がないままにされる。

【0084】

本方法の別の例示的実施形態によれば、外柱２４の基部２４Ａがバラストを形成しかつ第２の部分４４が第１の区画４４Ａを有さない場合、当該満たすステップの間、第２の部分４４の第２の区画４４Ｂの全容積の８０％から１００％までがバラスト材料６６で満たされ、外柱２４のバラストの全容積の４０％から６０％までがバラスト材料６６で満たされる。

【0085】

第２の部分４４の少なくとも一部をバラスト材料６６で満たすことおよび第１の部分４２をバラスト材料６６がないままにすることにより、動作状態において増大した安定性を有するフロータ１２を得ることが可能になる。

【0086】

浮体式風力タービン１０のタービン１６の推力に耐えるために、第２の部分４４を満たすことにより、特に、フロータ１２が晒される、静水学的剛性を調節することが可能になる。

【0087】

さらに、第２の部分４４がバラスト材料で満たされた場合、フロータ１２自体の構造に接続されるフロータ１２内の力は、特に喫水を調節することにより、平衡を保たれる。

【0088】

より具体的には、第２の部分４４を満たすことにより、第２の部分４４の重量がそれが晒される静圧学的な推力より大きくなるため、ポンツーン型分岐部３０と中心柱２２との間の接合部において、剪断応力と曲げ応力との平衡を保つことが可能になる。特に、外柱２４の相当な浮力を補償するために、第２の区画４４Ｂの全容積を８０％から１００％までバラスト材料６６で満たすことにより、外柱２４に可能な限り近接して、ポンツーン型分岐部３０の部分の重量を増やすことが可能になる。

【0089】

さらに、また、第２の部分４４を満たすことが、ポンツーン型分岐部３０の底面スラブ３６および中心柱２２の底面スラブが晒される引張応力の平衡を保つことに有利に働く。

【0090】

さらに、ポンツーン型分岐部３０の第２の部分４４は、風力タービン１０が傾く時に静水圧および動圧の変化に最も晒されるこの分岐の部分である。したがって、ポンツーン型分岐部３０の第２の部分４４を満たすことにより、この分岐部の内側と外側との間の圧力差を減少させることが可能になる。これは、次いで、分岐部３０を構成しているスラブ３６、３８、４０の「膜」効果を低減する。

【0091】

第１の区画４４Ａがバラスト材料で満たされる例示的実施形態では、この第１の区画４４Ａを満たすことに因り、剪断応力の発生は、対応する分岐軸Ａに沿ったポンツーン型分岐部３０に沿ってより漸次的である。

【0092】

さらに、第１の区画４４Ａがバラスト材料６６で満たされると、この区画４４Ａは互いに相殺する浮力と重量とを有する。

【0093】

外柱２４の基部２４Ａがバラストを形成する例示的実施形態では、フロータ１２の増大した安定性が、このバラストを少なくとも部分的に満たすことにより得られる。

【0094】

最後に、密閉壁５０、５２および内部隔壁４６、５４、５６は、それが晒される、海水からの圧力に対する分岐部３０の抵抗を高める。さらに、第２の区画４４Ｂの内壁５４、５６により、バラスト材料６６が少なくとも部分的に液体である場合、自由表面効果を無くすことが可能になる。

【符号の説明】

【0095】

１０ 浮体式風力タービン
１２ 半潜水フロータ
１４ マスト
１６ タービン
１８ ナセル
２０ 水体
２２ 中心柱
２２Ａ （中心柱２２の）基部
２２Ｂ （中心柱２２の）ヘッド部
２４、２６、２８ 外柱
２４Ａ （外柱２４の）基部
２４Ｂ （外柱２４の）ヘッド部
３０、３２、３４ ポンツーン型分岐部
３６ 底面スラブ
３８ 最上面スラブ
４０ 側面スラブ
４２ 第１の部分
４２Ａ、４２Ｂ 第１の部分４２の部分
４４ 第２の部分
４４Ａ （第２の部分の）第１の区画
４４Ｂ （第２の部分の）第２の区画
５０、５２ 密閉壁
４６、５４、５６ 内部隔壁
５８、６０、６２ （第２の区画４４Ｂの）区画部分
６６ バラスト材料
Ａ 分岐軸
Ｂ 横軸
Ｄ１、Ｄ２ 直径
Ｅ 全範囲
Ｅ１、Ｅ２ 範囲
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 高さ
Ｌ 幅
Ｓ （水体の）表面
Ｔ 喫水
Ｖ 値
Ｚ 垂直軸、垂直方向

【図1】

【図2】