KR100821517B1

KR100821517B1 - 풍력발전기의 블레이드 안전장치

Info

Publication number: KR100821517B1
Application number: KR1020070052128A
Authority: KR
Inventors: 승덕남; 이정운
Original assignee: (주)티넷
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2008-04-14

Abstract

본 발명은 풍력발전기의 블레이드 안전장치에 관한 것으로, 바람의 세기가 15㎧이상일 경우에는 블레이드를 자유회전상태로 전환하여 바람을 받지않도록 함으로써 블레이드를 보호할 수 있게 하기 위하여, 풍력발전기의 블레이드와 풍향계 사이에 설치된 단속장치를 제어하기 위한 안전장치를 구성함에 있어서, 미리 설정된 풍속 이상에서 작동하는 인젝터와 이 인젝터에 의해 상승되는 견인봉과 이 견인봉에 의해 회동하여 오는 회동판과 이 회동판의 회동에 의해 당겨지는 와이어와 이 와이어에 의해 단속상태가 제어되는 상.하부커플링이 포함되는 특징이 있고, 상기 인젝터는 풍속계와 중앙제어시스템의 제어를 받는 모터에 의해 구동되게 한 다른 특징이 있으며, 상기 견인봉의 상단에 나사봉이 연결되어 이 나사봉이 인젝터에 의해 상승되게 한 또 다른 특징이 있고, 상기 견인봉과 나사봉의 사이에 볼 조인트가 설치되는 또 다른 특징이 있다.

Description

풍력발전기의 블레이드 안전장치{Safety device for blade of wind power generator}

도 1은 본 발명이 채용되는 풍력발전기의 개략적인 전체 사시도

도 2는 도 1의 블레이드와 풍향계 간의 단속장치의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 와이어 견인수단의 바람직한 실시 예의 설치단면도

도 4는 도 3에 도시된 와이어 견인수단의 하부구조의 상세 단면도

도 5는 도 4의 평 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10; 메인샤프트 11; 상부연결관 12; 블레이드 13; 풍향계 14; 단속장치 15; 허브 20; 프레임 51; 견인봉 52; 볼 조인트

53; 나사봉 54; 모터 55; 인젝터 56; 원판 57; 회동판 60; 풍속계 70; 중앙제어시스템 147; 와이어

본 발명은 풍력발전기의 블레이드 안전장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 바람의 세기가 15㎧ 이상일 경우에는 블레이드를 자유회전상태로 전환하여 바람의 영향을 강하게 받지않도록 함으로써 블레이드를 강풍으로부터 보호할 수 있게 한 풍력발전기의 블레이드 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 풍력발전기의 블레이드는 바람의 포용량을 최대한 증가시키는 방향으로 구성되기 때문에 강풍이 불때 블레이드가 강풍에 못 견뎌 파손되는 것을 방지할 수 있는 장치가 필요하며 또 블레이드마다 강풍에 대한 안전장치가 마련되어 있다.

본 발명은 본 출원인이 특허권자로 되어 있는 특허 제10-485494호에 채용되어 있는 블레이드가 강풍에 견디도록 하기 위하여, 블레이드와 풍향계 사이에 설치되어 블레이드와 풍향계의 관계를 끊었다 이었다 하는 단속장치(斷續裝置)를 제어함으로써 블레이드의 안전을 도모할 수 있는 블레이드 안전장치를 구현함에 그 목적이 있다.

다시 말하면 상기 특허 제10-485494호에 개시되어 있는 블레이드는 바람의 영향력을 높이기 위하여 블레이드의 방향이 풍향계에 의해 조절되도록 구성되어 있기 때문에 강풍이 불 때 이 강풍으로부터 블레이드를 보호하기 위해서는 풍향계로부터 블레이드를 떼어 놓아야 하며 본 발명은 그러한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 풍력발전기의 블레이드와 풍향계 사이에 설치된 단속장치를 제어하기 위한 안전장치를 구성함에 있어서, 미리 설정된 풍속 이상에서 작동하는 인젝터와 이 인젝터에 의해 상승되는 견인봉과 이 견인봉에 의해 회동하여 오는 회동판과 이 회동판의 회동에 의해 당겨지는 와이어와 이 와이어에 의해 단속상태가 제어되는 상.하부커플링을 포함하는 것을 특징이 있다.

본 발명은 상기 인젝터는 풍속계와 중앙제어시스템의 제어를 받는 모터에 의해 구동되게 한 다른 특징이 있다.

본 발명은 상기 견인봉의 상단에 나사봉을 연결하여 이 나사봉이 인젝터에 의해 상승하게 한 또 다른 특징이 있다.

본 발명은 상기 견인봉과 나사봉의 사이에 볼 조인트를 설치하여 된 또 다른 특징이 있다.

이하, 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 블레이드 안전장치가 채용되는 풍력발전기의 개략적인 개념도이고, 도 2는 도 1의 블레이드(12)와 풍향계(13)와 그 사이에 설치된 단속장치(14)의 발췌 단면도이다.

상기 도면에 의하면 메인 샤프트(10)의 하단에 발전기(30)가 연결되고 상기 메인 샤프트(10)에서 방사상으로 다수개의 상부연결관(11) 및 하부연결관(11a)이 상.하 허브(15)(15a)에 의해 연결되며 상기 상부연결관(11)과 하부연결관(11a) 사이에 블레이드(12)가 장착되고 상기 블레이드(12)는 단속장치(14)를 거쳐 풍향계(13)와 연결되어 있다.

또 상기 메인 샤프트(10)의 상단은 프레임(20)에 의해 고정되어 있다.

상기 단속장치(14)는 풍향계(13)가 설치된 상부샤프트(141)의 하단에 유성기어(141a)가 형성되어 그 하부에 설치된 상부커플링(142)의 선기어(142a)와 결합되어 있다. 상부커플링(142)의 하부에는 하부커플링(143)이 승강 가능하게 설치되고 그 하부는 스프링(144)에 의해 받쳐져 있다. 상기 하부커플링(143)은 하부커플링 누름레버(145)에 의해 제어되며 누름레버(145)는 와이어(147)에 의해 회동가능하게 설치되어 있다. 또, 상기 하부커플링(143)의 중앙으로 하부샤프트(146)가 관통되어 그 상단은 상부커플링(142)에 회전가능하게 설치되고 하단에는 블레이드(12)가 설치된다.

상기 도 1과 도 2는 위에서 소개된바 있는 특허 제10-485494호에서 이미 공개되어 있는 공지기술이므로 설명이 필요한 부분만 간략하게 설명하였다.

도 3은 본 발명의 와이어 견인봉의 승강수단의 바람직한 실시 예의 단면도로서,

프레임(20)의 중앙에 플레이트(21)가 배치되고 이 플레이트(21)의 중앙으로 견인봉(51)이 돌출되게 하며 견인봉(51)의 상단에 볼 조인트(52)를 통해 나사봉(53)이 연결되고 이 나사봉(53)의 상부에 모터(54)에 의해 구동되는 인젝터(55)가 결합되고 상기 모터(54)는 풍속계(60)와 중앙제어시스템(70)에 연결되어 있다.

상기 모터(54)와 인젝터(55)와 풍속계(60) 등은 지지대(22)에 의해 받쳐진 상부플레이트(23)에 설치되어 있다.

그리고 상기 견인봉(51)의 하단에는 원판(56)이 고정되어 있고 그 상면에는 지렛대 원리의 회동판(57)이 방사상으로 배치되어 있다.

도 4와 도 5는 와이어 견인수단의 설치상태를 설명하기 위한 정 단면도와 평 단면도로서,

상기 메인샤프트(10)에 상부연결관(11)을 방사상으로 설치하기 위하여 허브(15)가 설치되고 이 허브(15)의 내부 수용실(150)의 바닥면(15a)에 지지대(151)가 세워져 이에 상기 회동판(57)이 설치되어 원판(56)이 상승하면 회동판(56)이 회동하여 와이어(147)를 당길 수 있도록 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 풍력발전기가 정상적으로 가동할 때는 상.하부커플링(142)(143)이 연결된 상태로 작동하게 되며 바람이 강해져 풍속 15㎧ 이상이 되면 풍속계(60)가 모터(54)로 신호를 보내 모터(54)를 가동하고 모터(54)는 인젝터(55)를 구동하여 나사봉(53)을 상승시키며 그의 하부에 연결된 견인봉(51)과 견인봉(51)의 하부에 설치된 원판(56)이 끌려 올라가면서 회동판(57)을 상승시켜 와이어(147)를 잡아당기게 된다. 와이어(147)가 잡아 당겨지면 하부커플링 누름레버(145)가 당겨지고 와이어(147)의 당김에 의해 하부커플링 누름레버(145)가 하부커플링(143)을 눌러 상부커플링(142)으로부터 떼어 놓으면 하부샤프트(146)에 설치되어 있는 블레이드(12)는 자유회전이 가능해지고 따라서 블레이드(12)는 바람저항을 가장 적게 받는 방향으로 회동하여 블레이드(12)의 손상이 미연에 방지되는 것이다.

또, 상기 풍속계(60)가 이상이 발생하여 강한 바람이 불어도 작동하지 않을 경우에는 중앙제어시스템(70)에서 모터(54)를 제어하여 블레이드의 안전을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은 풍속 15㎧ 이상의 강풍이 불게 되면 블레이드가 풍향계와의 연결상태가 단절되어 자유로운 회전상태로 되면서 블레이드가 스스로 바람의 저항을 최소화하는 자세를 유지하면서 블레이드가 보호되는 이점이 있다.

Claims

풍력발전기의 블레이드와 풍향계 사이에 설치된 단속장치를 제어하기 위한 안전장치를 구성함에 있어서, 미리 설정된 풍속 이상에서 작동하는 인젝터와 인젝터에 의해 상승하는 견인봉과 견인봉에 의해 회동하여 오는 회동판과 회동판의 회동에 의해 당겨지는 와이어와 이 와이어에 의해 단속상태가 제어되는 상.하부커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 블레이드 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 인젝터는 풍속계와 중앙제어시스템의 제어를 받는 모터에 의해 구동됨을 특징으로 하는 풍력발전기의 블레이드 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 견인봉의 상단에 나사봉을 연결하여 이 나사봉이 인젝터에 의해 상승하게 함을 특징으로 하는 풍력발전기의 블레이드 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 견인봉과 나사봉의 사이에 볼 조인트를 설치하여 됨을 특징으로 하는 풍력발전기의 블레이드 안전장치.