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JP6421078B2 - 風車翼及び風力発電装置、並びに風車翼の製造又は改造方法 - Google Patents

風車翼及び風力発電装置、並びに風車翼の製造又は改造方法 Download PDF

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Description

本開示は、風車翼及び風力発電装置、並びに風車翼の製造又は改造方法に関する。
近年、地球環境の保全の観点から、風力を利用した風力発電装置の普及が進んでいる。一般に、風力発電装置は、風の運動エネルギーを風車翼（正確には風車翼を含むロータ全体）の回転エネルギーに変換し、さらにこの回転エネルギーを発電機にて電力に変換するようになっている。
このような風力発電装置においては、雨滴や砂塵等が風車翼に衝突し、エロージョンが発生することがある。エロージョンによる風車翼の損傷が顕在化すると、翼表面の平滑性が失われる結果、例えば騒音の増大に代表される望ましくない現象が発生する。
そこで、エロージョンの発生を抑制するための各種の対策が提案、実用化されている。
例えば、特許文献１には、雨滴や氷粒等の外部物質との衝突に起因した損傷から風車翼を保護するために、風車翼の表面に保護コーティングを施した構成が記載されている。
また、特許文献２には、風車翼をエロージョンから保護する目的で、例えば弾性材料等からなる保護層が風車翼の前縁に設けられた構成が記載されている。
さらに、特許文献３又は４には、風車翼の前縁部に保護テープ又は保護シートを貼着した構成が記載されている。
欧州特許出願公開第２６７４６１３号明細書 欧州特許出願公開第２５５９８９１号明細書 国際公開第２０１３／１２９０４６号 国際公開第２０１２／１０２２９４号
風力発電装置は、発電出力向上の観点から大型化する傾向にあり、これに伴う長翼化によって翼端周速は増加しつつある。そのため、風車翼においてエロージョンがより進行しやすくなっており、従来のエロージョン対策では長期間に亘る風車翼の保護が困難になってきている。例えば、エロージョン対策として風車翼に保護コーティング（特許文献１）又は弾性材料等の保護層（特許文献２）を施した場合、雨粒や砂塵等に対する保護コーティング又は保護層の耐久性はそれ程高くはないため、定期的にメンテナンスを行ってこれらを再施工する必要がある。風車翼に保護テープ（特許文献３）又は保護シート（特許文献４）を貼着する場合、これらが風雨に晒される環境下で経年劣化すると風車翼から剥がれてしまうため、やはり定期的なメンテナンスによって貼り直す必要がある。
しかしながら、風力発電装置は洋上や山地等のアクセス困難な場所に設置されることが多く、そのためメンテナンス頻度が低いこと、更にはメンテナンスフリーであることが望まれている。
また、別の問題点として、風車翼に対して保護コーティングや保護テープ等の保護材を施工した場合、保護材の表面形状によっては風車翼の空力性能を低下させてしまう可能性がある。例えば、保護コーティングは厚さ管理が難しいため、空力性能を考慮して翼型が設計されているにも関わらず保護コーティングが塗布された領域において設計時の翼型から逸脱してしまい空力性能が低下する可能性がある。また、保護テープ又は保護シートは、風車翼への施工時に段差が生じやすく、この段差によって空力性能が低下することもある。
そのため、風車翼に対しては、優れた耐久性を有しつつも空力性能を高く維持することが要求される。
本発明の少なくとも幾つかの実施形態の目的は、長期間に亘ってエロージョンの発生を抑制可能であり、且つ、空力性能を高く維持し得る風車翼及び風力発電装置、並びに風車翼の製造又は改造方法を提供することである。
（１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る風車翼は、
翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する翼本体と、
前記翼本体のうち前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように設けられ、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップと、を備える。
上記（１）の風車翼によれば、エロージョンが発生しやすい翼先端側における前縁を少なくとも覆うように金属ストリップを設けたので、風車翼の耐エロージョン性を向上させることができる。
金属ストリップは、保護コーティング、保護テープ又は保護シートよりも雨滴や砂塵等のエロージョン原因物質に対する耐久性が高く、また保護テープや保護シートに比べて剥がれ難い。そのため、エロージョン対策として金属ストリップを用いることによって、風車翼のメンテナンス頻度の低減又は風車寿命内でメンテナンスナスフリーとすることができる。
また、金属ストリップは形状精度が高いため、風車翼の空力性能を損なわないように風車翼に取付けることもできる。例えば、金属ストリップは保護コーティングや保護テープのように施工時に段差が生じにくく、また厚さを高精度で調整することも可能であるため、金属ストリップを取り付けても風車翼の空力性能を高く維持できる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記翼本体の前記翼根とは反対側の端部に接続され、翼先端を形成する金属レセプタをさらに備え、
前記金属ストリップは、前記金属レセプタにオーバーラップして設けられる。
上記（２）の構成によれば、金属ストリップが、翼先端を形成する金属レセプタにオーバーラップして設けられているので、金属ストリップと金属レセプタとが電気的に接続された状態となる。このため、金属ストリップに落雷した場合であっても、金属ストリップから金属レセプタを通って雷電流が円滑に流れるため、風車翼が損傷することを防止できる。
また、金属ストリップを金属レセプタにオーバーラップさせているので、簡単な構成でこれらの電気的な接続を確保できるとともに、金属ストリップと金属レセプタとの接続強度を高くすることができる。
（３）一実施形態では、上記（２）の構成において、
前記金属レセプタに電気的に接続されるとともに前記翼根に向かって前記翼長方向に沿って前記翼本体の圧力面及び負圧面上にて延在し、前記金属レセプタからの雷電流を前記翼根側に導くように構成された金属箔をさらに備え、
前記金属ストリップは、前記金属箔に電気的に接続されている。
上記（３）の構成によれば、金属ストリップ、金属レセプタ及び金属箔が電気的に接続されているので、雷電流の経路が形成され、落雷による風車翼の損傷を防止できる。
また、金属ストリップと金属箔はそれぞれ翼長方向に延在しており、これらの距離は比較的近い。そのため、金属ストリップと金属箔との間が絶縁されている場合、金属ストリップへの落雷時にこれらの間に瞬間的に大きな電位差が生じてアークが発生し、風車翼に重大な損傷を与える可能性がある。この点、上記（３）の構成では、金属ストリップと金属箔とが電気的に接続されているので、金属ストリップと金属箔とが等電位化され、落雷時のアーク発生による風車用の損傷を回避することができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記金属レセプタは、少なくとも前記翼先端における前縁において、前記金属ストリップの端部が係合する凹部を有し、
前記凹部に係合された前記金属ストリップの前記端部を前記金属レセプタに締結するための締結部材をさらに備える。
上記（４）の構成によれば、金属レセプタの凹部に金属ストリップの端部が係合された状態で、金属レセプタと金属ストリップとが締結されるようになっている。これにより、金属レセプタと金属ストリップとがオーバーラップした領域で、金属ストリップの厚さに相当する段差が形成されることを回避でき、風車翼の空力性能を高く維持できる。
（５）一実施形態では、上記（４）の構成において、
前記締結部材の頭部は、該頭部の周囲における前記金属ストリップとともに平滑面を構成している。
上記（５）の構成によれば、締結部材の頭部が風車翼の表面から外方へ突出することを防止できるため、風車翼の空力性能を高く維持できる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）の構成において、
前記締結部材は、
（ａ）前記凹部の底面に開口するように前記金属レセプタに形成されたねじ穴に螺合するボルト、または、
（ｂ）前記凹部の底面に開口するように前記金属レセプタに形成された貫通穴に挿通されるボルトおよび該ボルトに螺合するナット
の何れかを含む。
上記（６）の構成によれば、金属ストリップ及び金属レセプタの厚さ方向にボルトが挿通されるので、ボルトの締結強さを調節することによって、金属ストリップと金属レセプタとの接触状態を確実に形成し、電気的な接続を確保することができる。このとき、金属製のボルトを用いれば、ボルトを介して、金属ストリップと金属レセプタとの電気的な接続をより確実に形成できる。
（７）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（６）の何れかの構成において、
前記金属ストリップは、
前記金属レセプタにオーバーラップするとともに前記金属レセプタに固定される第１領域と、
前記第１領域よりも前記翼根側に位置し、前記第１領域よりも前記金属ストリップの厚さが小さい第２領域と、
を含む。
風車翼においては、翼先端側の方が翼根側よりも周速が大きいため、翼先端の金属レセプタに固定される第１領域は、該第１領域よりも翼根側に位置する第２領域よりもエロージョンが発生し易い。そこで、上記（７）によれば、エロージョンの発生し易い第１領域において、翼根側の第２領域よりも金属ストリップを厚くしている。一方、エロージョンが比較的発生し難い第２領域においては、軽量化を目的として金属ストリップを薄くしている。このように、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップの厚さを異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
（８）一実施形態では、上記（４）乃至（７）の何れかの構成において、
前記金属ストリップの前記第２領域において、前記金属ストリップの前記厚さは、前記第１領域に近づくにつれて増大する。
上記（８）の構成によれば、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップの厚さを徐々に異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
（９）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（８）の何れかの構成において、
前記翼長方向において前記金属ストリップに隣接して前記金属ストリップの前記翼根側に位置し、前記翼本体の前記前縁を少なくとも覆うように設けられる耐エロージョン皮膜をさらに備える。
上記（９）の構成によれば、エロージョンが比較的問題となり難い翼根側の領域においては、翼本体の前縁を少なくとも覆うように耐エロージョン皮膜を設けるようにしている。一般的に耐エロージョン皮膜は軽量であることから、上記構成により耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記金属ストリップと前記翼本体との間に設けられた変形可能な中間層をさらに備える。
上記（１０）の構成によれば、金属ストリップと翼本体との間に設けられた変形可能な中間層によって、金属ストリップと翼本体との熱膨張差を吸収することができる。そのため、金属ストリップと翼本体との熱膨張差に起因して、金属ストリップや翼本体が変形したり、金属ストリップと翼本体の接合状態が悪化したりすることを防止できる。
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記金属ストリップは、前記翼本体の負圧面上の第１幅方向端と、前記翼本体の圧力面上の第２幅方向端と、を有し、
前記金属ストリップは、前記負圧面及び前記圧力面上において前記前縁から前記第１幅方向端及び前記第２幅方向端まで延在している。
上記（１１）の構成によれば、金属ストリップの幅方向における一方の側は、翼本体の前縁から負圧面上の第１幅方向端まで延在し、他方の側は、翼本体の前縁から圧力面上の第２幅方向端まで延在している。これにより、翼本体の前縁を含む負圧面側領域及び圧力面側領域において耐エロージョン性を向上させることができる。
（１２）一実施形態では、上記（１１）の構成において、
前記金属ストリップは、前記第１幅方向端及び前記第２幅方向端に向かって前記金属ストリップの厚さが徐々に減少する幅方向領域を含む。
上記（１２）の構成によれば、金属ストリップは、エロージョンが発生し易い前縁又は前縁付近において最も厚く、エロージョンが比較的発生し難い領域に向けて幅方向に厚さが徐々に減少するようになっている。このように、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップの厚さを異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れかの構成において、
前記金属ストリップは、電鋳品である。
上記（１３）の構成によれば、金属ストリップが、高い形状精度を得られる電鋳品であることから、風車翼の空力性能を高く維持できるとともに、耐エロージョン性が良好で且つ軽量化可能な金属ストリップを容易に製作可能である。
（１４）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る風力発電装置は、
上記（１）乃至（１３）の何れかに記載の風車翼と、
前記風車翼が取り付けられるハブと、
前記ハブの回転によって駆動される発電機と、
を備える。
上記（１４）の風力発電装置によれば、風車翼におけるエロージョンの発生を長期間に亘って抑制可能であり、且つ、風車翼の空力性能を高く維持することができるので、風力発電装置の発電効率を維持しながら、メンテナンス頻度を低減することができる。
（１５）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る風車翼の製造又は改造方法は、
翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する前記風車翼の翼本体のうち、前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップを前記翼本体に取り付けるステップを備える。
上記（１５）の方法では、風車翼の翼本体のうち、翼先端側における前縁を少なくとも覆うように金属ストリップを翼本体に取り付けるようにしたので、エロージョンの発生を長期間に亘って抑制可能な風車翼を容易に製造又は改造することができる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、風車翼の翼先端側における前縁を少なくとも覆うように金属ストリップを設けたので、風車翼におけるエロージョンの発生を長期間に亘って抑制可能であり、且つ、風車翼の空力性能を高く維持することができる。
一実施形態に係る風力発電装置の全体構成を示す図である。 一実施形態に係る風車翼の平面図である。 図２に示す風車翼のＡ部拡大図である。 図２に示す風車翼のＢ−Ｂ線断面図である。 一実施形態に係る金属レセプタの斜視図である。 一実施形態に係る金属レセプタ及び金属ストリップの断面図である。 一実施形態に係る金属レセプタと金属ストリップの接合部を示す断面図である。 他の実施形態に係る金属レセプタと金属ストリップの接合部を示す断面図である。 一実施形態に係る風車翼の周速と金属ストリップの厚さとの関係を示す図である。 他の実施形態に係る風車翼の周速と金属ストリップの厚さとの関係を示す図である。 一実施形態に係る金属ストリップが設けられた風車翼の断面を模式的に示した図である。 他の実施形態に係る金属ストリップが設けられた風車翼の断面を模式的に示した図である。 さらに他の実施形態に係る金属ストリップが設けられた風車翼の断面を模式的に示した図である。 図９Ａに示す風車翼の幅方向位置と厚さの関係を示す図である。 図９Ｂに示す風車翼の幅方向位置と厚さの関係を示す図である。 図９Ｃに示す風車翼の幅方向位置と厚さの関係を示す図である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は、風力発電装置１の全体構成を示す図である。
図１に示すように、一実施形態に係る風力発電装置１は、少なくとも１本の風車翼１０と、風車翼１０が取り付けられるハブ２と、ハブ２の回転によって駆動される発電機（不図示）と、風車翼１０及びハブ２を含むロータ３を支持するナセル４と、ナセル４を旋回自在に支持するタワー５とを備える。
例えば、複数（例えば３本）の風車翼１０が、放射状に配列されるようにハブ２に対して取り付けられる。各々の風車翼１０は、ハブ２を中心として翼先端１１が外径側に位置し、翼根１２がハブ２に任意の締結部材によって固定されている。タワー５は、洋上又は陸上に立設される。
この風力発電装置１においては、風を受けて風車翼１０を含むロータ３が回転し、ロータ３の回転は不図示の発電機に入力されて、この発電機において電力が生成されるようになっている。
次に、図１〜図４を参照して、幾つかの実施形態に係る風車翼１０について説明する。
図２は、一実施形態に係る風車翼１０の平面図である。図３は、図２に示す風車翼１０のＡ部拡大図である。図４は、図２に示す風車翼１０のＢ−Ｂ線断面図である。
図１〜図４に示すように、幾つかの実施形態に係る風車翼１０は、翼根１２から翼先端１１に向かって翼長方向に沿って延在する翼本体１３を備える。翼本体１３は、前縁１４、後縁１５、圧力面１６(図４参照）、及び負圧面１７(図４参照）を有しており、翼型をなしている。
図４に示す例では、翼本体１３は、翼型形成材１８と、スパーキャップ１９と、シアウェブ２０と、を有している。翼型形成材１８は、例えばバルサ等の木材やポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）等の樹脂発泡体からなる軽量コア材、又は、ガラス繊維強化プラスチック等の繊維強化プラスチック材を含んで構成される。スパーキャップ１９は、主として風車翼１０に加わる曲げモーメントに耐えるための主強度材として機能し、シアウェブ２０に沿って翼根１２側から翼先端１１側まで翼長方向に延在している。これらのスパーキャップ１９は、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）により形成される。シアウェブ２０は、互いに対向する圧力面１６側のスパーキャップ１９と負圧面１７側のスパーキャップ１９との間に配置され、翼根１２側から翼先端１１側まで翼長方向に延在している。図示される例では、圧力面１６及び負圧面１７にそれぞれ２本のスパーキャップ１９が設けられており、これらに対応して２本のシアウェブ２０が設けられている。但し、スパーキャップ１９又はシアウェブ２０の数や配置はこれに限定されるものではない。例えば、圧力面１６及び負圧面１７にそれぞれ１本のスパーキャップ１９が設けられ、これに対応して１本のシアウェブ２０が設けられていてもよい。あるいは、圧力面１６及び負圧面１７にそれぞれ３本のスパーキャップ１９が設けられ、これに対応して３本のシアウェブ２０が設けられていてもよい。
図１〜図３に示されるように、幾つかの実施形態に係る風車翼１０は、翼本体１３の前縁１４のエロージョンを抑制するための金属ストリップ２１をさらに備えている。金属ストリップ２１は、翼本体１３のうち翼先端１１側における前縁１４を少なくとも覆うように設けられている。この金属ストリップ２１は、翼本体１３に対してボルト等の締結部材または接着材などの接合手段を用いて、翼本体１３に取り付けられてもよい。具体的な構成例として、金属ストリップ２１は、翼長方向に沿って長尺に形成される。また、金属ストリップ２１は、翼長方向に直交する断面が、前縁１４の形状に沿って湾曲している。
上記構成によれば、エロージョンが発生しやすい翼先端１１側における前縁１４を少なくとも覆うように金属ストリップ２１を設けたので、風車翼１０の耐エロージョン性を向上させることができる。
この金属ストリップ２１は、保護コーティング、保護テープ又は保護シートよりも雨滴や砂塵等のエロージョン原因物質に対する耐久性が高く、また保護テープや保護シートに比べて剥がれ難い。そのため、エロージョン対策として金属ストリップ２１を用いることによって、風車翼１０のメンテナンス頻度の低減又は風車寿命内でメンテナンスナスフリーとすることができる。
また、金属ストリップ２１は形状精度が高いため、風車翼１０の空力性能を損なわないように風車翼１０に取付けることもできる。すなわち、金属ストリップ２１は保護コーティングや保護テープのように施工時に段差が生じにくく、また厚さを高精度で調整することも可能であるため、金属ストリップ２１を取り付けても風車翼１０の空力性能を高く維持できる。
上記構成を有する風車翼１０は、耐雷構造をさらに備えていてもよい。
図１〜図４に示すように、一実施形態に係る風車翼１０は、耐雷構造として、翼本体１３の翼根１２とは反対側の端部に接続され、翼先端１１を形成する金属レセプタ４０を備える。
金属レセプタ４０は、翼先端１１を形成するように塊状に設けられて受雷部として機能するものであって、内部に空洞を有する中空形状を成していてもよいし（図７Ａ参照）、内部に空洞が殆ど存在しない中実形状を成していてもよい（図７Ｂ参照）。
具体的には、風車翼１０は、耐雷構造として、上述した金属レセプタ４０と、金属レセプタ４０に電気的に接続された金属箔５０（５０ａ，５０ｂ）と、金属箔５０に電気的に接続されたダウンコンダクタ６０（図１参照）と、を備える。
金属箔５０は、一端側が金属レセプタ４０に当接するように翼先端１１側に配置され、金属レセプタ４０から翼根１２に向かって翼長方向に沿って翼本体１３の圧力面１６及び負圧面１７上にて延在し、金属レセプタ４０からの雷電流を翼根１２側に導くように構成される。図２〜図４に示す例では、圧力面１６及び負圧面１７にそれぞれ２本のスパーキャップ１９が設けられており、このスパーキャップ１９を覆うように圧力面１６及び負圧面１７にそれぞれ２枚の金属箔５０が設けられている。なお、金属箔５０は、翼本体１３の外表面に露出せず、翼型形成材１８の内部に埋設されていてもよい。例えば、金属箔５０の表面が、ガラス繊維強化プラスチック等の樹脂材によって覆われていてもよい。
ダウンコンダクタ６０（図１参照）は、例えば導線により構成されており、金属箔５０に流れる雷電流を、ナセル４及びタワー５を通って地面等の風力発電装置１の外部へ逃がすようになっている。
上記構成を有する風車翼１０においては、図３に示されるように、金属ストリップ２１は、金属レセプタ４０にオーバーラップして設けられる。
この場合、金属ストリップ２１が、翼先端１１を形成する金属レセプタ４０にオーバーラップして設けられているので、金属ストリップ２１と金属レセプタ４０とは電気的に接続された状態となる。このため、金属ストリップ２１に落雷した場合であっても、金属ストリップ２１から金属レセプタ４０を通って雷電流が流れるため、風車翼１０が損傷することを防止できる。
また、金属ストリップ２１を金属レセプタ４０にオーバーラップさせているので、簡単な構成でこれらの電気的な接続を確保できるとともに、金属ストリップ２１と金属レセプタ４０との接続強度を高くすることができる。
また、金属ストリップ２１は、金属箔５０に電気的に接続されている。図２及び図３に示す例では、圧力面１６及び負圧面１７のそれぞれに２本ずつ設けられた金属箔５０のうち、前縁１４側の金属箔５０ａに対して、金属ストリップ２１が直接的に接続されている。
一構成例では、金属箔５０ａと金属ストリップ２１とが重ね合わされた積層領域７０（図２参照）が形成されており、この積層領域７０によって金属箔５０ａと金属ストリップ２１とが電気的に接続されている。積層領域７０では、金属箔５０ａと金属ストリップ２１とが、導電性接着剤によって接着されていてもよい。その場合、導電性接着剤は、積層領域７０において翼長方向に塗布されてもよい。これにより、金属箔５０ａと金属ストリップ２１との間の電気的な接続がより確実に得られる。
なお、金属ストリップ２１は、金属箔５０に対して、他の導電性材料（金属レセプタ４０を除く）を介して電気的に接続されてもよい。
上記構成によれば、金属ストリップ２１、金属レセプタ４０及び金属箔５０が電気的に接続されることによって、雷電流の経路が形成され、落雷による風車翼１０の損傷を防止できる。
また、金属ストリップ２１と金属箔５０ａはそれぞれ翼長方向に延在しており、これらの距離は比較的近い。そのため、金属ストリップ２１と金属箔５０ａとの間が絶縁されている場合、金属ストリップ２１への落雷時にこれらの間に瞬間的に大きな電位差が生じてアークが発生し、風車翼１０に重大な損傷を与える可能性がある。この点、上記構成によれば、金属ストリップ２１と金属箔５０ａとが電気的に接続されているので、金属ストリップ２１と金属箔５０ａとが等電位化され、落雷時のアーク発生による損傷を回避することができる。
図５は、一実施形態に係る金属レセプタ４０の斜視図である。図６は、一実施形態に係る金属レセプタ４０及び金属ストリップ２１の断面図である。なお、図６は、翼長方向に直交する断面を示している。図７Ａは、一実施形態に係る金属レセプタ４０と金属ストリップ２１の接合部（図６のＣ部に相当）を示す断面図である。図７Ｂは、他の実施形態に係る金属レセプタ４０と金属ストリップ２１の接合部（図６のＣ部に相当）を示す断面図である。
図６、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、一実施形態において、金属レセプタ４０は、少なくとも翼先端１１における前縁１４において、金属ストリップ２１の端部が係合する凹部４１を有する。この場合、金属ストリップ２１と金属レセプタ４０とがオーバーラップする領域において、凹部４１の深さと金属ストリップ２１の厚さとが概ね一致するように構成されてもよい。そして、金属ストリップ２１の端部が凹部４１に係合された状態で、金属ストリップ２１の端部は締結部材３０によって金属レセプタ４０に締結されるようになっている。締結部材３０は、ボルト３１及びナット３２（図７Ａ参照）、又は、ボルト３４，３５（図７Ｂ参照）であってもよい。
上記構成によれば、金属レセプタ４０の凹部４１に金属ストリップ２１の端部が係合された状態で、金属レセプタ４０と金属ストリップ２１とが締結されるようになっている。これにより、金属レセプタ４０と金属ストリップ２１とがオーバーラップする領域で、金属ストリップ２１の厚さに相当する段差が形成されることを回避でき、風車翼１０の空力性能を高く維持できる。また、凹部４１の深さと金属ストリップ２１の厚さとが概ね一致する場合、金属レセプタ４０と金属ストリップ２１とがオーバーラップする領域において風車翼１０の外表面が平坦となり、風車翼１０の空力性能をより一層高く維持できる。
また、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、締結部材３０の頭部３０ａは、該頭部３０ａの周囲における金属ストリップ２１とともに平滑面を構成していてもよい。
これにより、締結部材３０の頭部３０ａが風車翼１０の表面から外方へ突出することを防止できるため、風車翼１０の空力性能を高く維持できる。
ここで、各実施形態ついて具体的に説明する。
図７Ａに示す構成例では、金属レセプタ４０は、内部に空洞４５を有する中空形状を成している。また、金属レセプタ４０には、凹部４１の底面に開口するように貫通穴４２ａ，４２ｂが形成されている。具体的には、金属レセプタ４０は、圧力面１６側および負圧面１７側にそれぞれ貫通穴４２ａ，４２ｂが設けられている。貫通穴４２ａ，４２ｂの各々は、凹部４１と空洞４５とが連通するように金属レセプタ４０を貫通している。
一実施形態において、締結部材３０は、ボルト３１および該ボルト３１に螺合するナット３２を含む。１本のボルト３１は、２つの貫通穴４２ａ，４２ｂに挿通される。
また、金属ストリップ２１にも、圧力面１６側の端部および負圧面１７側の端部のそれぞれに、貫通穴２２，２３が形成されている。金属ストリップ２１の貫通穴２２，２３は、金属レセプタ４０の貫通穴４２ａ，４２ｂに対応した位置に設けられている。
ボルト３１は、頭部３１ａおよび軸部３１ｂを有している。軸部３１ｂの長さは、金属レセプタ４０に金属ストリップ２１が係合されて形成される翼先端１１の厚さに対応しており、軸部３１ｂの径は、貫通穴４２ａ，４２ｂよりも僅かに大きい。
圧力面１６又は負圧面１７の一方の面側からボルト３１を貫通穴４２ａ，４２ｂおよび貫通穴２２，２３に挿通した状態で、圧力面１６又は負圧面１７の他方の面側からボルト３１の端部にナット３２を螺合する。これにより、ボルト３１の頭部３１ａとナット３２との間に金属レセプタ４０および金属ストリップ２１が挟まれて、これらが締結される。
金属レセプタ４０と金属ストリップ２１が締結された状態において、ボルト３１の頭部３１ａおよびナット３２は、それぞれ、これらの周囲における金属ストリップ２１とともに平滑面を構成する。
なお、図７Ｂに示すように、金属レセプタが、内部に空洞を有しない中実形状を成している場合、金属レセプタの貫通穴は、風車翼の圧力面側から負圧面側に向けて金属レセプタを貫通するように形成され、この１本の貫通穴に１本のボルトが挿入される。
図７Ｂに示すように、他の実施形態において、締結部材３０は、凹部４１の底面に開口するように金属レセプタ４０に形成されたねじ穴４３，４４に螺合するボルト３４，３５を含む。
金属レセプタ４０のねじ穴４３は圧力面１６側に設けられており、ねじ穴４４は負圧面１７側に設けられている。
また、金属ストリップ２１には、圧力面１６側の端部および負圧面１７側の端部のそれぞれに、貫通穴２４，２５が形成されている。金属ストリップ２１の貫通穴２４，２５は、金属レセプタ４０のねじ穴４３，４４に対応した位置に設けられている。
ボルト３４，３５は、それぞれ、金属ストリップ２１の貫通穴２４，２５を貫通して金属レセプタ４０のねじ穴４３，４４に螺合するように構成されている。
圧力面１６および負圧面１７のそれぞれにおいて、ボルト３４，３５を貫通穴２４，２５に挿通してねじ穴４３，４４に螺合する。これにより、圧力面１６および負圧面１７のそれぞれにおいて、金属レセプタ４０と金属ストリップ２１の端部が締結される。
金属レセプタ４０と金属ストリップ２１が締結された状態において、ボルト３４，３５の頭部３４ａ，３５ａは、それぞれ、これらの周囲における金属ストリップ２１とともに平滑面を構成する。
図７Ａ及び図７Ｂに示した構成によれば、金属ストリップ２１及び金属レセプタ４０の厚さ方向にボルト３１，３４，３５が挿通されるので、ボルト３１，３４，３５の締結強さを調節することによって、金属ストリップ２１と金属レセプタ４０との接触状態を確実に形成し、電気的な接続を確保することができる。このとき、金属製のボルト３１，３４，３５を用いれば、ボルト３１，３４，３５を介して、金属ストリップ２１と金属レセプタ４０との電気的な接続をより確実に形成できる。
図８Ａは、一実施形態における風車翼１０の周速と金属ストリップ２１の厚さとの関係を示す図である。図８Ｂは、他の実施形態における風車翼１０の周速と金属ストリップ２１の厚さとの関係を示す図である。なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、風車翼１０の任意の位置における周速は、ロータ３（図１参照）の半径位置、すなわち翼長方向における翼根１２からの距離に比例する。そのため、横軸の周速は翼長方向位置に対応している。
図３、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、幾つかの実施形態によれば、風車翼１０は、金属ストリップ２１は、金属レセプタ４０にオーバーラップするとともに金属レセプタ４０に固定される第１領域２６と、この第１領域２６よりも翼根１２側に位置し、第１領域２６よりも金属ストリップ２１の厚さが小さい第２領域２７と、を含む。
風車翼１０においては、翼先端１１側の方が翼根１２側よりも周速が大きいため、翼先端１１の金属レセプタ４０に固定される第１領域２６は、該第１領域２６よりも翼根１２側に位置する第２領域２７よりもエロージョンが発生し易い。そこで、エロージョンの発生し易い第１領域２６において、翼根１２側の第２領域２７よりも金属ストリップ２１を厚くしている。一方、エロージョンが比較的発生し難い第２領域２７においては、軽量化を目的として金属ストリップ２１を薄くしている。このように、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップ２１の厚さを異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
図８Ａに示す例では、第１領域２６における金属ストリップ２１の厚さは翼長方向において略一定であり、第２領域２７における金属ストリップ２１の厚さは翼長方向において略一定で且つ第１領域２６よりも薄い。すなわち、第１領域２６と第２領域との境界には段差が存在する。この段差は、金属ストリップ２１の表面及び裏面のうち翼本体１３に対向する裏面に設けられている。そのため、金属ストリップ２１の表面（すなわち風車翼１０の外表面）には段差は存在せず、風車翼１０の空力性能を損なうことはない。
また、図８Ａに示す例では、翼長方向において金属ストリップ２１に隣接して金属ストリップ２１の翼根１２側に位置し、翼本体１３の前縁１４を少なくとも覆うように設けられる皮膜領域（図２に示す耐エロージョン皮膜３９）をさらに備えている。すなわち、エロージョンが比較的問題となり難い翼根１２側の領域においては、翼本体１３の前縁１４を少なくとも覆うように耐エロージョン皮膜３９（図２参照）を設ける。一般的に耐エロージョン皮膜３９（図２参照）は軽量であることから、上記構成により耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
図８Ａに示す一実施形態では、皮膜領域は周速ω１以上ω２未満の領域に設けられ、厚さｔ１の皮膜が形成されている。例えば、翼先端１１の周速（最先端の周速）ω５が９０ｍ／ｓのとき、皮膜領域の下限値の周速ω１は５０ｍ／ｓであり、上限値の周速ω２は８０ｍ／ｓである。この皮膜領域において、皮膜の厚さｔ１は０．３ｍ程度であってもよい。このように、何らかのエロージョン対策が要求される５０ｍ／ｓ程度から皮膜領域を開始してもよい。
また、第２領域は、皮膜領域に隣接して設けられており、皮膜領域よりも周速が大きい領域である周速ω２以上ω３未満の領域に設けられ、厚さｔ２に形成される。例えば、翼先端１１の周速ω５が９０ｍ／ｓのとき、第２領域の下限値の周速ω２は８０ｍ／ｓであり、上限値の周速ω２は８７ｍ／ｓである。この第２領域における厚さｔ２は１．０ｍｍ程度であってもよい。すなわち、周速８０ｍ／ｓ以上では、皮膜領域のみによるエロージョン対策では不十分となる可能性があるため、図８Ａに示すように、周速８０ｍ／ｓ以上の領域では第２領域および第１領域を設けている。
さらに、第１領域は、第２領域に隣接して設けられており、第２領域よりも周速が大きい領域である周速ω３以上ω４以下の領域に設けられ、厚さｔ３に形成される。例えば、翼先端１１の周速ω５が９０ｍ／ｓのとき、第１領域の下限値の周速ω３は８７ｍ／ｓであり、上限値の周速ω４は８９ｍ／ｓである。この第１領域における厚さｔ３は５．０ｍｍ程度であってもよい。
なお、上記風車翼１０において、コスト削減の観点から、翼長方向における皮膜領域の長さが、金属ストリップ領域（第１領域および第２領域）の長さよりも大きくなるようにしてもよい。
図８Ｂに示す例では、第１領域２６における金属ストリップ２１の厚さは翼長方向において略一定であり、第２領域２７における金属ストリップ２１の厚さは、翼長方向において第１領域２６に近づくにつれて増大している。この場合も、図８Ａと同様に第１領域２６と第２領域との境界には金属ストリップ２１の裏面に段差が存在する。
このように、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップ２１の厚さを徐々に異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
図８Ｂに示す他の実施形態では、第２領域は、周速ω６以上ω７未満の領域に設けられ、この領域において翼先端１１に向けて厚さｔ４からｔ５まで徐々に厚さが大きくなるように構成される。例えば、翼先端１１の周速ω５が９０ｍ／ｓのとき、第２領域における下限値の周速ω６は５０ｍ／ｓであり、上限値の周速ω７は８７ｍ／ｓである。また、第２領域における下限値の厚さｔ４は０．３ｍｍであり、上限値の厚さｔ５は１．０ｍｍであってもよい。
第１領域は、第２領域に隣接して設けられており、第２領域よりも周速が大きい領域である周速ω７以上ω８未満の領域に設けられ、厚さｔ６に形成される。例えば、翼先端１１の周速ω５が９０ｍ／ｓのとき、第１領域の下限値の周速ω７は８７ｍ／ｓであり、上限値の周速ω８は８９ｍ／ｓ（９０ｍ／ｓ未満の値）である。この第１領域における厚さｔ６は５．０ｍｍ程度であってもよい。
また、図８Ａ及び図８Ｂに関する上記説明では一例として翼先端１１の周速ω５が９０ｍ／ｓのときの数値を示したが、例えば翼先端１１の周速ω５が１００ｍ／ｓのときは、ω１，ω２又はω６は９０ｍ／ｓの場合の上記値と同一であってもよく、ω３又はω７は９７〜９９ｍ／ｓの範囲内であってもよい。すなわち、翼先端１１の周速が異なる場合、皮膜領域および第２領域の各開始点（各領域の翼長方向における翼根側端部）は周速に関わらず概ね一定であり、第１領域の開始点（第１領域の翼長方向における翼根側端部）は周速に対応して変化するようにしてもよい。
図９Ａは、一実施形態に係る金属ストリップ２１が設けられた風車翼１０の断面を模式的に示した図である。図９Ｂは、他の実施形態に係る金属ストリップ２１が設けられた風車翼１０の断面を模式的に示した図である。図９Ｃは、さらに他の実施形態に係る金属ストリップ２１が設けられた風車翼１０の断面を模式的に示した図である。なお、図９Ａ〜図９Ｃは、翼長方向に直交する方向における風車翼１０の断面を示しており、本図では、風車翼１０の断面のうち金属ストリップ２１及び金属箔５０ａ，５０ｂ以外の部位は省略している。
図９Ａ〜図９Ｃに示すように、金属ストリップ２１は、翼本体１３の負圧面１７上の第１幅方向端２８と、翼本体１３の圧力面１６上の第２幅方向端２９と、を有する。
また、金属ストリップ２１は、負圧面１７及び圧力面１６上において前縁１４から第１幅方向端２８及び第２幅方向端２９まで延在している。なお、金属ストリップ２１と翼本体１３との間には、金属箔５０ａが配置されていてもよい。すなわち、金属箔５０ａが金属ストリップ２１と直接接触するよう部分的に重ねられた状態で、金属ストリップ２１および金属箔５０ａが配置されている。
この構成によれば、金属ストリップ２１の幅方向における一方の側は、翼本体１３の前縁１４から負圧面１７上の第１幅方向端２８まで延在し、他方の側は、翼本体１３の前縁１４から圧力面１６上の第２幅方向端２９まで延在している。これにより、翼本体１３の前縁１４を含む負圧面側領域及び圧力面側領域において耐エロージョン性を向上させることができる。
さらに、金属ストリップ２１は、第１幅方向端２８及び第２幅方向端２９に向かって金属ストリップ２１の厚さが徐々に減少する幅方向領域５５を含む。
図９Ａ及び図１０Ａに示す例では、幅方向領域５５は、前縁１４から第１幅方向端２８までの領域、および、前縁１４から第２幅方向端２９までの領域を含む。
同様に、図９Ｂ及び図１０Ｂに示す例では、幅方向領域５５は、前縁１４から第１幅方向端２８までの領域、および、前縁１４から第２幅方向端２９までの領域を含む。
図９Ｃ及び図１０Ｃに示す例では、前縁１４よりも負圧面１７側に位置する境界部５６、および、前縁１４よりも圧力面１６側に位置する境界部５７において、段差状に金属ストリップ２１の厚さが変化している。前縁１４を含む境界部５６と境界部５７の間においては、金属ストリップ２１の厚さは略一定である。一方、境界部５６から第１幅方向端２８までの領域、および、境界部５７から第２幅方向端２９までの領域は、第１幅方向端２８及び第２幅方向端２９に向かって金属ストリップ２１の厚さが徐々に減少する幅方向領域５５となっている。
例えば、第１幅方向端２８又は第２幅方向端２９における金属ストリップ２１の厚さは、前縁１４（又は金属ストリップ２１の最も厚い位置）における金属ストリップ２１の厚さに対して、０．０５倍〜０．２倍（図示の例では０．１倍）であってもよい。
図９Ａ〜図９Ｃ及び図１０Ａ〜図１０Ｃに示す構成によれば、金属ストリップ２１は、エロージョンが発生し易い前縁１４において最も厚く、エロージョンが比較的発生し難い領域に向けて幅方向に厚さが徐々に減少するようになっている。このように、エロージョンの発生し易さに応じて金属ストリップ２１の厚さを異ならせることで、耐エロージョン性の確保と軽量化の両立が図れる。
また、図９Ｃ及び図１０Ｃに示す例では、境界部５６から第１幅方向端２８までの幅方向領域５５、および、境界部５７から第２幅方向端２９までの幅方向領域５５においては、前縁１４を含み境界部５６と境界部５７との間の領域よりも金属ストリップ２１の厚さが小さい。例えば、境界部４７における金属ストリップ２１の厚さは、前縁１４を含む境界部５６と境界部５７の間の領域における金属ストリップ２１の厚さに対して、０．２〜０．４倍（図示の例では０．３倍）であってもよい。
この場合、幅方向領域５５において、金属ストリップ２１が金属箔５０ａと重なり合うようにしてもよい。すなわち、図３に示した金属箔５０ａと金属ストリップ２１との積層領域７０が、金属ストリップ２１の幅方向領域５５に位置するようにしてもよい。これにより、金属箔５０ａと金属ストリップ２１との積層領域７０において、他の領域よりも厚さが大きくなってしまうことを防ぎ、風車翼１０の表面を平坦にすることができるため、風車翼１０の空力性能を高く維持できる。
図９Ａに示す例では、金属ストリップ２１により形成される前縁１４から後縁１５までのコード長Ｌが、空力性能を考慮した設計コード長Ｌ０と一致している。この構成では、翼本体１３の前縁１４側端部（金属ストリップ２１を含まない）から後縁１５までのコード長Ｌ１は、設計コード長Ｌ０よりも小さい。このように、金属ストリップ２１を取り付けることを考慮し、翼本体１３のコード長Ｌ１が設計コード長Ｌ０よりも小さくなるように翼本体１３を形成してもよい。これにより、金属ストリップ２１を取り付けた状態において、空力性能に優れた翼型を実現できる。
図９Ｂに示す例では、翼本体１３の前縁１４側端部（金属ストリップ２１を含まない）から後縁１５までのコード長Ｌ１は、設計コード長Ｌ０と一致している。したがって、この構成では、金属ストリップ２１を取り付けた状態において前縁１４から後縁１５までのコード長Ｌは、設計コード長Ｌ０よりも大きくなる。この構成は、空力性能を考慮して製造された既存の翼本体１３に対しても適用することができる。
一実施形態では、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、金属ストリップ２１と翼本体１３との間に設けられた変形可能な中間層３８をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、金属ストリップ２１と翼本体１３との間に設けられた変形可能な中間層３８によって、金属ストリップ２１と翼本体１３との熱膨張差を吸収することができる。そのため、金属ストリップ２１と翼本体１３との熱膨張差に起因して、金属ストリップ２１や翼本体１３が変形したり、金属ストリップ２１と翼本体１３の接合状態が悪化したりすることを防止できる。
一実施形態において、金属ストリップ２１は、電鋳品であってもよい。
このように、金属ストリップ２１を電鋳により製作することにより、金属ストリップ２１の形状精度が高くなり、風車翼１０の空力性能を高く維持できるとともに、耐エロージョン性が良好で且つ軽量化可能な金属ストリップ２１を容易に製作可能である。
なお、金属ストリップ２１は、電鋳とは別の方法によって製造されたものであってもよい。
図１乃至図３を参照して、幾つかの実施形態に係る風車翼１０の製造又は改造方法は、翼根１２から翼先端１１に向かって翼長方向に沿って延在する風車翼１０の翼本体１３のうち、翼先端１１側における前縁１４を少なくとも覆うように、翼本体１３の前縁１４のエロージョンを抑制するための金属ストリップ２１を翼本体１３に取り付けるステップを備える。
上記方法では、風車翼１０の翼本体１３のうち、翼先端１１側における前縁１４を少なくとも覆うように金属ストリップ２１を翼本体１３に取り付けるようにしたので、エロージョンの発生を長期間に亘って抑制可能な風車翼１０を容易に製造又は改造することができる。
上述したように、本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、風車翼１０の翼先端１１側における前縁１４を少なくとも覆うように金属ストリップ２１を設けたので、風車翼１０におけるエロージョンの発生を長期間に亘って抑制可能であり、且つ、風車翼１０の空力性能を高く維持することができる。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
１ 風力発電装置
２ ハブ
３ ロータ
１０ 風車翼
１１ 翼先端
１２ 翼根
１３ 翼本体
１４ 前縁
１５ 後縁
１６ 圧力面
１７ 負圧面
２１ 金属ストリップ
２２，２３，４２ａ，４２ｂ 貫通穴
２６ 第１領域
２７ 第２領域
２８ 第１幅方向端
２９ 第２幅方向端
３０ 締結部材
３０ａ 頭部
３８ 中間層
３９ 耐エロージョン皮膜
４０ 金属レセプタ
４１ 凹部
４３ ねじ穴
４４ ねじ穴
５０，５０ａ，５０ｂ 金属箔
５５ 幅方向領域
５６，５７ 境界部
６０ ダウンコンダクタ
７０ 積層領域

Claims (14)

  1. 翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する翼本体と、
    前記翼本体のうち前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように設けられ、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップと、
    前記翼本体の前記翼根とは反対側の端部に接続され、前記翼先端及び前記翼先端側の後縁を形成する金属レセプタと、を備え、
    前記金属ストリップは、前記金属レセプタにオーバーラップして設けられる
    ことを特徴とする風車翼。
  2. 前記金属レセプタに電気的に接続されるとともに前記翼根に向かって前記翼長方向に沿って前記翼本体の圧力面及び負圧面上にて延在し、前記金属レセプタからの雷電流を前記翼根側に導くように構成された金属箔をさらに備え、
    前記金属ストリップは、前記金属箔に電気的に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の風車翼。
  3. 翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する翼本体と、
    前記翼本体のうち前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように設けられ、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップと、
    前記翼本体の前記翼根とは反対側の端部に接続され、翼先端を形成する金属レセプタと、を備え、
    前記金属ストリップは、前記金属レセプタにオーバーラップして設けられ、
    前記金属レセプタは、少なくとも前記翼先端における前縁において、前記金属ストリップの端部が係合する凹部を有し、
    前記凹部に係合された前記金属ストリップの前記端部を前記金属レセプタに締結するための締結部材をさらに備えることを特徴とする風車翼。
  4. 前記締結部材の頭部は、該頭部の周囲における前記金属ストリップとともに平滑面を構成していることを特徴とする請求項３に記載の風車翼。
  5. 前記締結部材は、
    （ａ）前記凹部の底面に開口するように前記金属レセプタに形成されたねじ穴に螺合するボルト、または、
    （ｂ）前記凹部の底面に開口するように前記金属レセプタに形成された貫通穴に挿通されるボルトおよび該ボルトに螺合するナット
    の何れかを含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の風車翼。
  6. 翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する翼本体と、
    前記翼本体のうち前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように設けられ、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップと、
    前記翼本体の前記翼根とは反対側の端部に接続され、翼先端を形成する金属レセプタと、を備え、
    前記金属ストリップは、前記金属レセプタにオーバーラップして設けられ、
    前記金属ストリップは、
    前記金属レセプタにオーバーラップするとともに前記金属レセプタに固定される第１領域と、
    前記第１領域よりも前記翼根側に位置し、前記第１領域よりも前記金属ストリップの厚さが小さい第２領域と、
    を含むことを特徴とする風車翼。
  7. 前記金属ストリップの前記第２領域において、前記金属ストリップの前記厚さは、前記第１領域に近づくにつれて増大することを特徴とする請求項６に記載の風車翼。
  8. 前記翼長方向において前記金属ストリップに隣接して前記金属ストリップの前記翼根側に位置し、前記翼本体の前記前縁を少なくとも覆うように設けられる耐エロージョン皮膜をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の風車翼。
  9. 前記金属ストリップと前記翼本体との間に設けられた変形可能な中間層をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の風車翼。
  10. 前記金属ストリップは、前記翼本体の負圧面上の第１幅方向端と、前記翼本体の圧力面上の第２幅方向端と、を有し、
    前記金属ストリップは、前記負圧面及び前記圧力面上において前記前縁から前記第１幅方向端及び前記第２幅方向端まで延在していることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の風車翼。
  11. 前記金属ストリップは、前記第１幅方向端及び前記第２幅方向端に向かって前記金属ストリップの厚さが徐々に減少する幅方向領域を含むことを特徴とする請求項１０に記載の風車翼。
  12. 前記金属ストリップは、電鋳品であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の風車翼。
  13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載の風車翼と、
    前記風車翼が取り付けられるハブと、
    前記ハブの回転によって駆動される発電機と、
    を備えることを特徴とする風力発電装置。
  14. 風車翼の製造又は改造方法であって、
    翼根から翼先端に向かって翼長方向に沿って延在する前記風車翼の翼本体のうち、前記翼先端側における前縁を少なくとも覆うように、前記翼本体の前記前縁のエロージョンを抑制するための金属ストリップを前記翼本体に取り付けるステップを備え、
    前記金属ストリップは、前記翼本体の前記翼根とは反対側の端部に接続されて前記翼先端及び前記翼先端側の後縁を形成する金属レセプタにオーバーラップして設けられる
    ことを特徴とする風車翼の製造又は改造方法。
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