[发明专利]风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对塔内部的发热体进行冷却的冷却介质在冷却用热交换器中循环，通过与外部气体热交换而被吸热的风力发电装置。

背景技术

风力发电装置是设有风车叶片的旋翼头受到风力而旋转，该旋转通过增速机进行增速等，由被驱动的发电机发电的装置。

上述的旋翼头安装在设于风车用塔(以下称为“塔”)上并能够偏航(ヨ一)回旋的导流罩的端部上，以能够绕大致水平的横向旋转轴线旋转的方式被支承。

一般地、上述的风车用的塔多采用使用圆筒形状的壳体的钢制单杆式，形成将设于壳板的下端部的基板通过锚定螺栓固定在钢筋混凝土的基座上的结构。

这样的风力发电装置由于设有变换器等电气设备，所以为了持续进行稳定的运转，需要冷却作为发热体的电气设备等。

在以往的风力发电装置中，具有为了冷却电气设备等的发热体而例如使冷却介质循环并冷却的冷却装置的结构。

上述的冷却装置例如专利文献1所公开，具有设于塔的外部的热交换器，将导入该热交换器的冷却介质通过与外部气体热交换而冷却。

专利文献1：美国专利第7168251号说明书

但是，在将变换器等的电气设备设置在风力发电装置的塔内的情况下，为了冷却构成发热体的电气设备，需要在塔内设置使冷却介质和外部气体热交换的冷却用热交换器以及将外部气体导入该冷却用热交换器的外部气体循环用配管。并且，为了将外部气体循环用配管设置在塔内，需要在作为塔的构成部件的壳板上设置开口部。

另外，由于伴随风力发电装置的大型化，电气设备类尺寸变大，发热量也增加，所以冷却用热交换器以及外部气体循环用配管的尺寸也变大。

另一方面，由于存在运输等制约条件，所以塔的截面尺寸上存在限制，因此占据塔内的冷却用设备的比例也随着风力发电装置的大型化而变大，所以在塔内收纳这些设备变成困难的状况。

进而，风力发电装置的塔多采用使用圆筒形状的壳体的钢制单杆式。这样的圆形断面形状的塔在将配管等配置在塔内的情况下，难以有效活用配置塔断面。

根据这样的背景，优选有效利用用作出入塔内的门设置的壳板开口以及壳板，在塔内的冷却用热交换器上形成用于导入外部气体的外部气体循环用空间的风力发电装置。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种有效利用作为门设置的壳板开口以及壳板，在塔内的冷却用热交换器上形成用于导入外部气体的外部气体循环用空间的风力发电装置。

本发明为了解决上述问题，采用下述的手段。

本发明的风力发电装置中，风车叶片受到风力而旋转的旋翼头驱动设置在导流罩的内部的发电机而发电，所述导流罩设置在竖立设置于基座上的单杆式塔的上端部，并且冷却设置在塔内部的发热体的冷却介质在冷却用热交换器中循环，通过与外部气体的热交换而被吸热，其中，在塔内部空间形成具有与壳板的开口部连通的外部气体流入开口及外部气体流出开口的闭锁空间的外部气体循环流路，在所述外部气体循环流路的内部设置所述冷却用热交换器。

根据这样的风力发电装置，由于将具有与壳板的开口部连通的外部气体流入开口及外部气体流出开口的闭锁空间的外部气体循环流路形成在塔内部空间中，将所述冷却用热交换器设置在所述外部气体循环流路的内部，所以能够利用壳板开口及壳板，容易形成在冷却用热交换器的热交换中使用的外部气体循环用流路。并且，在外部气体循环流路的内部设置冷却用热交换器，所以能够使用被外部气体吸热的低温的冷却介质，有效率地冷却发热体。

另外，设于作为强度部件的壳板的外部气体循环用的开口兼用作门用开口部等的开口部，因此，能够使壳板的开口数限于最小限度，进而使开口部的加强部件数也限于最小限度。

在本发明中，优选地、在塔内部中所述壳板的所述开口部的周围设置分隔壁，通过该分隔壁及所述壳板创造出所述外部气体循环流路，或者、在塔内部中所述壳板的门用开口部的周围设置分隔壁，通过该分隔壁、所述壳板及塔内地板创造出所述外部气体循环流路。

根据这样的外部气体循环流路，由于外部气体流入开口及外部气体流出开口设置于以从开口部向内侧进入的方式形成并使塔内部空间从外部气体分离的凹部空间的分隔壁，所以外部气体流入开口及外部气体流出开口在塔壁面的内侧开口，能够抑制雨水等相对于塔内部侵入。

另外，外部气体循环流路的一部分使用地面形成部件，从而能够有效利用部件。