KR101349877B1

KR101349877B1 - Wind turbine

Info

Publication number: KR101349877B1
Application number: KR1020120006928A
Authority: KR
Inventors: 이춘식; 최형민; 김종수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR20130085830A

Abstract

제습기를 구비한 풍력발전기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 작동 시 열이 발생되는 발열요소와, 풍력발전기 내에 설치되고 발열요소를 냉각시킬 수 있도록 발열요소를 순환하는 작동유체를 풍력발전기 외부, 내부 또는 외부와 내부의 공기와 열교환시키는 열교환부를 포함하는 냉각기와, 흡습제가 내장된 흡습로터가 구비되고 풍력발전기 내부의 공기가 흡습로터의 일부분을 통과하도록 하여 생성된 건조공기를 풍력발전기 내부로 배출하며 냉각기를 거치며 온도가 상승된 공기가 흡습로터의 타부분을 통과한 후 풍력발전기 외부로 배출되도록 하여 흡습제에 흡착된 수분을 제거하는 제습기를 포함할 수 있다.A wind generator with a dehumidifier is disclosed. According to an embodiment of the present invention, a heating element that generates heat during operation, and a working fluid that is installed in the wind turbine and circulates the heating element to cool the heating element, A cooler including a heat exchanger for heat exchange, and a moisture absorbing rotor having an absorbent therein are provided. The air inside the wind generator passes through a part of the moisture absorbing rotor, and discharges dry air generated into the wind power generator. After the air passes through the other part of the moisture absorption rotor may be discharged to the outside of the wind power generator may include a dehumidifier for removing moisture adsorbed on the moisture absorbent.

Description

Wind Power Generators {WIND TURBINE}

본 발명은 제습기를 구비한 풍력발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind power generator having a dehumidifier.

풍력발전은 화석연료를 대체할 수 있는 유망한 대체에너지원으로, 환경오염을 거의 유발하지 않는 청정에너지원이다. 풍력발전은 현재 기술에 의한 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 것으로 알려져 있다.Wind power is a promising alternative energy source that can replace fossil fuels and is a clean energy source with little environmental pollution. Wind power is known to be the most economical alternative energy source by the current technology.

풍력발전기의 효율은 풍속이 강하면서 풍향의 변화가 적을수록 높아진다. 해상에서는 바람의 유동을 저하시키는 지형 등에 따른 영향이 적으므로, 해상풍의 평균풍속이 지상풍의 풍속보다 높고 해상풍의 풍량 또한 지상풍의 풍량보다 풍부한 것으로 알려져 있다. 특히 내륙에서 먼 곳의 해상풍일수록 난류의 특성이 작아지므로 풍력발전에 더욱 유리할 수 있다.The efficiency of wind turbines is higher with higher wind speeds and less wind direction changes. It is known that the average wind speed of the sea breeze is higher than that of the terrestrial wind, and the air volume of the sea breeze is also richer than that of the ground wind. In particular, the offshore winds farther inland, the less turbulent characteristics can be more favorable for wind power generation.

또한, 풍력발전기를 지상에 설치할 경우에는 소음 및 미관 등의 제약에 의해 풍력발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정될 수 있으나, 풍력발전기를 해상에 설치할 경우에는 이러한 제약을 거의 받지 않는다는 점에서도 유리할 수 있다. 따라서, 현재 대규모의 해상풍력발전단지가 건설되기도 하며, 이를 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.In addition, when the wind turbine is installed on the ground, the place where the wind turbine can be installed may be limited due to noise and aesthetics. However, when the wind turbine is installed on the sea, it may be advantageous that the wind turbine is hardly subject to such restrictions. . Therefore, large-scale offshore wind farms are now being built, and research and development for these are being actively conducted.

그런데, 풍력발전기가 해상에 설치된 경우에는 공기 중의 높은 습도로 인하여 풍력발전기 내부에 설치된 부품이 부식되거나 기능이 저하되는 경우가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 풍력발전기 내부 공기의 습도를 낮출 필요가 있다.However, when the wind turbine is installed at sea, a high humidity in the air may cause corrosion or deterioration of components installed inside the wind turbine. To prevent this, it is necessary to lower the humidity of the air inside the wind turbine.

국내 공개특허 제2004-0019398호에는 풍력발전기 내부의 공기를 냉각시켜 공기에 포함된 수분이 응결되도록 한 후 응결된 수분이 풍력발전기 외부로 배출되도록 함으로써 풍력발전기 내부 공기의 습도를 낮추는 기술이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0019398 discloses a technology for lowering the humidity of air in a wind turbine by cooling the air inside the wind turbine to condense moisture contained in the air and then discharging the condensed water to the outside of the wind turbine. have.

그런데, 공기의 온도를 낮춰서 수분을 응결시키는 데에는 많은 전력이 소모되며, 공기의 온도를 낮추는 부분 주위에 응결된 수분이 결빙되어 풍력발전기 외부로 잘 배출되지 않는 경우가 발생될 수 있으므로, 결빙을 방지하기 위하여 특수한 응결수 배출구조를 구비해야 하는 단점이 있다.However, a lot of power is consumed in condensing moisture by lowering the temperature of the air, and condensation of moisture condensed around the portion that lowers the temperature of the air may occur and may not be easily discharged to the outside of the wind turbine, thereby preventing freezing. In order to provide a special condensate discharge structure has a disadvantage.

또한, 해상의 공기 중에는 해염입자(sea salt particles)가 다량 포함되어 있는데, 풍력발전기 내부의 부품에 수분과 함께 해염입자가 부착될 경우에는 부품의 부식이 더욱 촉진될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해서는 풍력발전기 내부로 해염입자가 유입되는 것을 방지하기 위한 방안이 고려될 필요가 있다.In addition, the sea air contains a large amount of sea salt particles (sea salt particles), if the sea salt particles are attached to the components inside the wind turbine with moisture may further promote corrosion of the parts. Therefore, in order to prevent this, a method for preventing the introduction of sea salt particles into the wind turbine needs to be considered.

한국 특허공개공보 제2004-0019398호(공개일: 2004년 3월 5일)Korean Patent Publication No. 2004-0019398 (published: March 5, 2004)

본 발명의 실시예는 풍력발전기 내부 공기의 습도를 낮추는 데 소요되는 에너지를 절약할 수 있고, 풍력발전기 내로 해염입자가 유입되는 것이 감소되도록 함으로써 풍력발전기 내에 설치된 부품의 수명이 단축되거나 기능이 저하되는 것을 방지하고자 한다.
The embodiment of the present invention can save the energy required to lower the humidity of the air inside the wind turbine, reducing the influx of sea salt particles into the wind turbine is reduced the life of the components installed in the wind turbine or reduced function To prevent it.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기 내부의 공기에 포함된 수분을 제거하는 제습기를 구비한 풍력발전기로서, 작동 시 열이 발생되는 발열요소; 상기 풍력발전기 내에 설치되고, 상기 발열요소를 냉각시킬 수 있도록 상기 발열요소를 순환하는 작동유체를 상기 풍력발전기 외부, 내부 또는 외부와 내부의 공기와 열교환시키는 열교환부를 포함하는 냉각기; 및 흡습제가 내장된 흡습로터가 구비되고, 상기 풍력발전기 내부의 공기가 상기 흡습로터의 일부분을 통과하도록 하여 생성된 건조공기를 상기 풍력발전기 내부로 배출하며, 상기 냉각기를 거치며 온도가 상승된 공기가 상기 흡습로터의 타부분을 통과한 후 상기 풍력발전기 외부로 배출되도록 하여 상기 흡습제에 흡착된 수분을 제거하는 제습기를 포함하는, 풍력발전기가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a wind generator having a dehumidifier for removing moisture contained in the air inside the wind generator, the heating element which generates heat during operation; A cooler installed in the wind generator and including a heat exchanger configured to heat-exchange the working fluid circulating the heat generating element with the outside, the inside, or the outside and the air of the inside so as to cool the heat generating element; And a moisture absorbing rotor having an absorbent therein, and discharging dry air generated by passing the air inside the wind generator to a part of the moisture absorbing rotor into the wind generator, and passing the cooler to increase the temperature. After passing through the other part of the moisture absorption rotor and to be discharged to the outside of the wind turbine, there is provided a wind generator comprising a dehumidifier for removing the moisture adsorbed on the moisture absorbent.

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상기 작동유체는 공기, 냉각수 또는 열매체유일 수 있다. The working fluid may be air, cooling water or thermal fluid.

상기 제습기는, 일부가 개방된 격벽에 의해 그 내부 공간이 제습부 및 재생부로 분할된 케이싱; 및 상기 케이싱 또는 상기 격벽에 고정되어 상기 흡습로터를 회전시키는 모터를 포함하고, 상기 흡습로터는 상기 격벽의 개방된 부분을 관통하여 상기 흡습로터의 일부분은 상기 제습부에 위치하고 상기 타부분은 상기 재생부에 위치하도록 배치되며, 상기 모터가 작동되면 상기 일부분 및 상기 타부분의 위치가 서로 전환될 수 있다. The dehumidifier may include: a casing in which an inner space is divided into a dehumidifying part and a regenerating part by a partition wall which is partially opened; And a motor fixed to the casing or the partition wall to rotate the moisture absorption rotor, wherein the moisture absorption rotor penetrates an open portion of the partition wall so that a part of the moisture absorption rotor is located at the dehumidification part and the other part is the regeneration. It is arranged to be located in the part, the position of the part and the other part can be switched to each other when the motor is operated.

상기 제습기는, 상기 케이싱에 설치되어 상기 풍력발전기 내부의 공기를 상기 제습부로 흡입하는 흡기팬을 더 포함할 수 있다. The dehumidifier may further include an intake fan installed in the casing to suck air in the wind turbine into the dehumidifying unit.

상기 냉각기는 상기 풍력발전기 외부의 공기를 상기 열교환부로 공급하는 급기팬; 및 상기 풍력발전기 외부의 공기를 여과할 수 있도록 상기 급기팬에 설치되는 필터를 더 포함할 수 있다. The cooler is an air supply fan for supplying air from the outside of the wind turbine to the heat exchange unit; And a filter installed in the air supply fan so as to filter the air outside the wind turbine.

상기 필터는 HE필터 또는 HEPA필터 중 어느 하나일 수 있다. The filter may be either an HE filter or an HEPA filter.

상기 흡습제는 실리카겔 또는 제올라이트 중 어느 하나일 수 있다. The moisture absorbent may be any one of silica gel or zeolite.

상기 발열요소는 상기 풍력발전기 내에 설치된 발전기, 증속기, 트랜스포머 및 컨버터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The heating element may include at least one of a generator, a speed increaser, a transformer, and a converter installed in the wind turbine.

상기 발열요소는 제1발열요소 및 제2발열요소를 포함하되, 상기 열교환부는 상기 제2발열요소를 냉각시킬 수 있도록 상기 제2발열요소를 순환하는 작동유체를 상기 풍력발전기 내부의 공기와 열교환시키고, 상기 제습기는 상기 제1발열요소로부터 열을 흡수하여 온도가 상승된 상기 풍력발전기 내부의 공기가 상기 흡습로터의 타부분을 통과하도록 할 수 있다. The heat generating element includes a first heat generating element and a second heat generating element, and the heat exchange unit heat-exchanges a working fluid circulating the second heat generating element with the air in the wind turbine to cool the second heat generating element. The dehumidifier may absorb heat from the first heat generating element so that the air inside the wind generator whose temperature is raised passes through the other part of the moisture absorption rotor.

상기 흡습로터의 타부분을 통과한 공기를 상기 풍력발전기 외부의 공기와 열교환이 일어나도록 하는 온도조절기를 더 포함하고, 상기 온도조절기는 상기 수분을 외부로 배출시키는 드레인을 포함할 수 있다. The temperature controller may further include a temperature controller for exchanging air passing through the other portion of the moisture absorption rotor with air outside the wind turbine, and the temperature controller may include a drain for discharging the moisture to the outside.

상기 제1발열요소는 트랜스포머 및 컨버터 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2발열요소는 발전기 및 증속기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first heat generating element may include at least one of a transformer and a converter, and the second heat generating element may include at least one of a generator and a speed increaser.

상기 제1발열요소는 상기 풍력발전기의 너셀 내에 설치되고, 상기 제2발열요소는 상기 풍력발전기의 타워에 설치될 수 있다.
The first heat generating element may be installed in a nussel of the wind generator, and the second heat generating element may be installed in a tower of the wind generator.

본 발명의 실시예는 풍력발전기 내에 설치된 구성요소들 중 작동 시 열이 발생되는 발열요소들로부터 발생된 열을 풍력발전기 내부 공기의 습도를 낮추는 데 활용하고 해염입자가 풍력발전기 내로 유입되는 것이 감소되도록 함으로써, 제습에 소요되는 에너지가 절약되고 풍력발전기 내에 설치된 부품의 수명이 단축되거나 고장이 발생되는 것이 감소되도록 할 수 있다.
An embodiment of the present invention utilizes the heat generated from the heating elements that generate heat during operation of the components installed in the wind turbine to lower the humidity of the air inside the wind turbine and to reduce the influx of sea salt particles into the wind turbine As a result, energy required for dehumidification can be saved, and the life of components installed in the wind turbine can be shortened or the occurrence of failure can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기가 해상에 설치된 모습을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기의 계통도.
도 3은 도 2의 냉각기 및 제습장치를 확대하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기의 계통도.1 is a perspective view showing the wind turbine with a dehumidifier installed on the sea according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a system diagram of a wind power generator having a dehumidifier according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of the cooler and the dehumidifier of FIG. 2.
Figure 4 is a system diagram of a wind turbine with a dehumidifier according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기가 해상에 설치된 모습이 도시되어 있다.Figure 1 shows a wind turbine with a dehumidifier according to an embodiment of the present invention is installed on the sea.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(100)에는 로터(110), 너셀(120) 및 타워(130)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wind generator 100 having a dehumidifier according to an embodiment of the present invention may include a rotor 110, a nussel 120, and a tower 130.

도시되지는 않았으나. 타워(130)의 하단부는 해저면에 직접 고정되거나, 계류삭(mooring rope)에 의해 해저면에 연결되어 일정한 위치를 유지하는 부유식 베이스 등에 고정되는 등의 방법에 의해 타워(130)의 나머지 부분이 해수면(1) 상에 위치되도록 할 수 있다.Although not shown. The lower end of the tower 130 is fixed directly to the bottom of the sea, or is connected to the bottom of the seam by a mooring rope (mooring rope) is fixed to a floating base to maintain a constant position, etc. It can be located on the sea level 1.

타워(130)의 상단부에는 너셀(120)이 결합될 수 있는데, 너셀(120)은 타워(130)의 길이방향을 축으로 회전 가능하게, 즉 요잉(yawing) 가능하게 결합될 수 있다. 이는 잘 알려진 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.The nussel 120 may be coupled to the upper end of the tower 130, and the nussel 120 may be rotatably coupled to the longitudinal direction of the tower 130, that is, yawing. Since this is a well-known matter, detailed description thereof will be omitted.

너셀(120)의 일측에는 로터(110)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 로터(110)에는 허브(111) 및 복수의 블레이드(112)가 포함될 수 있다. 허브(111)는 너셀(120)에 회전 가능하게 결합되고, 복수의 블레이드(112)는 피치각을 조절할 수 있도록 허브(111)에 그 길이방향을 축으로 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다.The rotor 110 may be rotatably coupled to one side of the nussel 120. The rotor 110 may include a hub 111 and a plurality of blades 112. The hub 111 is rotatably coupled to the nussel 120, and the plurality of blades 112 may be rotatably coupled to the hub 111 in the longitudinal direction thereof to adjust the pitch angle.

허브(111) 내에는 복수의 블레이드(112)의 피치각을 조절하는 피치각 조절장치(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.In the hub 111, a pitch angle adjusting device (not shown) for adjusting the pitch angles of the plurality of blades 112 may be installed.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기의 계통도가 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram of a wind turbine with a dehumidifier according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(100)에는 주축(121), 증속기(122), 발전기축(123), 발전기(125), 컨트롤 박스(126), 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128), 메인 컨트롤러(141), 메인 트랜스포머(152), 냉각기(170), 급기팬(171), 제습기(200) 등이 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, the wind power generator 100 including the dehumidifier according to an embodiment of the present invention includes a main shaft 121, a speed increaser 122, a generator shaft 123, a generator 125, and a control box 126. ), The auxiliary transformer 127, the converter 128, the main controller 141, the main transformer 152, the cooler 170, the air supply fan 171, the dehumidifier 200, and the like.

앞에서 설명한 로터(110)의 허브(111)는 주축(121)에 의해 증속기(122)에 연결될 수 있다. 따라서 바람의 힘에 의해 블레이드(112) 및 허브(111)가 회전하게 되면, 그 회전력은 주축(121)을 통하여 증속기(122)로 전달될 수 있다.The hub 111 of the rotor 110 described above may be connected to the speed increaser 122 by the main shaft 121. Therefore, when the blade 112 and the hub 111 is rotated by the force of the wind, the rotational force may be transmitted to the speed increaser 122 through the main shaft 121.

증속기(122)는 발전기(125)에 구비된 발전기축(123)에 연결될 수 있다. 증속기(122)는 주축(121)을 통하여 전달되는 블레이드(112)의 회전력을 증속시켜 발전기축(123)을 통하여 발전기(125)로 전달할 수 있다. 발전기(125)로 전달된 회전력은 발전기(125)에 의해 전기에너지로 변환될 수 있다.The speed increaser 122 may be connected to the generator shaft 123 provided in the generator 125. The speed increaser 122 may increase the rotational force of the blade 112 transmitted through the main shaft 121 to transmit the power to the generator 125 through the generator shaft 123. The rotational force transmitted to the generator 125 may be converted into electrical energy by the generator 125.

발전기축(123)에는 블레이드(112) 및 허브(111)의 회전을 정지시킬 수 있는 브레이크(124)가 설치될 수 있다.The generator shaft 123 may be provided with a brake 124 for stopping the rotation of the blade 112 and the hub 111.

컨트롤 박스(126)는 입출력 포트(도시되지 않음) 등이 구비된 전기적 연결장치로, 유지보수작업을 용이하게 하기 위하여 로터(110) 및 너셀(120)에 포함된 각종 장치, 즉 앞에서 설명한 블레이드(112)의 피치각 조절용 전동기(도시되지 않음), 브레이크(124) 등을 후술할 메인 컨트롤러(141) 등과 전기적으로 연결시키기 위한 단자 등을 집합시킨 것이다.The control box 126 is an electrical connection device including an input / output port (not shown) and the like, and various devices included in the rotor 110 and the nussel 120 to facilitate maintenance operations, that is, the blades described above. A terminal for electrically connecting the pitch angle adjusting motor (not shown) of the 112 and the brake 124 to the main controller 141 and the like to be described later are assembled.

메인 컨트롤러(141)는 풍력발전기(100)를 설치, 유지보수 및 풍력발전을 행하는 경우 등의 상황에 맞게 로터(110), 너셀(120), 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 및 메인 트랜스포머(152) 등의 작동을 제어할 수 있다. 참고로, 메인 컨트롤러(141)로는 논리연산제어장치(Programmable Logic Controller; PLC)가 사용될 수 있다.The main controller 141 is the rotor 110, the nussel 120, the auxiliary transformer 127, the converter 128 and the main transformer according to the situation, such as when the wind generator 100 is installed, maintenance and wind power generation 152 and the like can be controlled. For reference, a logic operation controller (PLC) may be used as the main controller 141.

보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 및 메인 트랜스포머(152)는 발전기(125)에서 생성된 전기에너지를 사용 가능한 전력으로 변환시킬 수 있다.The auxiliary transformer 127, the converter 128, and the main transformer 152 may convert the electrical energy generated by the generator 125 into usable power.

여기서, 보조 트랜스포머(127) 및 메인 트랜스포머(152)는 전자기유도현상을 이용하여 전압이나 전류의 값을 변화시킬 수 있으며, 컨버터(128)는 직류상태의 전력을 교류상태로 변환할 수 있다.Here, the auxiliary transformer 127 and the main transformer 152 may change the value of the voltage or current by using the electromagnetic induction phenomenon, the converter 128 may convert the power of the DC state into an AC state.

이와 같이 발전기(125)에서 생성된 전기에너지는 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 및 메인 트랜스포머(152)에 의해 전기관련 규정에 적합하게 변환된 후 송전선로(160)를 통하여 송전될 수 있다.As such, the electric energy generated by the generator 125 may be converted by the auxiliary transformer 127, the converter 128, and the main transformer 152 in accordance with electrical regulations, and then transmitted through the power transmission line 160. .

메인 트랜스포머(152)는 컨버터(128)에서 출력된 저전압의 전력을 송전선로(160)를 통하여 전송할 수 있는 고전압의 전력으로 승압하는 작용을 할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(128)에서 출력된 전력의 전압이 690V일 경우 메인 트랜스포머(152)는 이를 15400V 또는 22900V로 승압 할 수 있다.The main transformer 152 may act to boost the low voltage power output from the converter 128 to a high voltage power that can be transmitted through the transmission line 160. For example, when the voltage of the power output from the converter 128 is 690V, the main transformer 152 may boost the voltage to 15400V or 22900V.

그리고 보조 트랜스포머(127)는 도시되지 않은 풍력발전기(100) 내의 각종 장치들을 제어하는데 사용되는 전력의 전압을 감압하는 작용을 할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(1128)로부터 인가된 전력의 전압이 690V일 경우 보조 트랜스포머(127)는 이를 110 내지 400V 등으로 감압하여 앞에서 설명한 블레이드(112)의 피치각 조절용 전동기(도시되지 않음)를 구동하는 데 사용할 수 있다.In addition, the auxiliary transformer 127 may act to reduce the voltage of electric power used to control various devices in the wind turbine 100 (not shown). For example, when the voltage of the power applied from the converter 1128 is 690V, the auxiliary transformer 127 decompresses the voltage to 110 to 400V to drive the pitch angle adjusting motor (not shown) of the blade 112 described above. Can be used to

앞에서 설명한 증속기(122), 발전기(125), 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 및 메인 트랜스포머(152) 등에서는 작동 시 열이 발생될 수 있다. 이와 같이 작동 시 열이 발생되는 구성요소를 발열요소라 칭하기로 한다. 발열요소 중 증속기(122)는 기계적인 마찰 등에 의해 열이 발생될 수 있으며. 그 외의 전력계통 구성요소들은 전자기유도현상에 의하여 열이 발생될 수 있다.In the above-described gearbox 122, generator 125, auxiliary transformer 127, converter 128, and main transformer 152, heat may be generated during operation. As such, a component that generates heat during operation will be referred to as a heating element. Among the heating elements, the speed increaser 122 may generate heat due to mechanical friction. Other power system components may generate heat due to electromagnetic induction.

이러한 열이 너셀(120)이나 타워(130) 내에 축적되는 경우, 각 구성요소들의 기능저하가 발생될 수 있고, 심한 경우에는 수명이 단축되어 고장이 빈번하게 발생될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(100) 내에는 발열요소들로부터 발생된 열을 냉각시키기 위한 수단들이 포함될 수 있다.When such heat accumulates in the nussel 120 or the tower 130, functional degradation of each component may occur, and in severe cases, failure may occur frequently due to a shortened life. Therefore, the wind generator 100 including the dehumidifier according to an embodiment of the present invention may include means for cooling the heat generated from the heating elements.

이와 같은 냉각을 위한 수단들로는 공랭식 냉각기, 수냉식 냉각기 및 유냉식 냉각기 등 다양한 종류의 냉각기 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있는데, 발열요소의 종류에 따라 적합한 형식의 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 서로 다른 형식의 것을 복합적으로 사용할 수도 있다.As the means for cooling, any one or more of various types of coolers, such as an air-cooled chiller, a water-cooled chiller, and an oil-cooled chiller, may be used. A type suitable for a heating element may be selected and used. It can also be used in combination.

본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(100)는 발열요소들로부터 발생된 열을 냉각시키기 위하여 냉각기(170)를 포함할 수 있다.Wind generator 100 having a dehumidifier according to an embodiment of the present invention may include a cooler 170 to cool the heat generated from the heating elements.

도면에 점선 및 일점쇄선으로 표시된 바와 같이, 증속기(122), 발전기(125), 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 및 메인 트랜스포머(152) 등의 발열요소들에는 냉각기(170)와 작동유체가 순환되는 작동유체 순환관(175, 176)이 연결될 수 있다. 그리고, 냉각기(170)에는 제습기(200)가 연결될 수 있다.As indicated by the dashed line and dashed line in the figure, the heating elements such as the speed increaser 122, the generator 125, the auxiliary transformer 127, the converter 128, and the main transformer 152 operate with the cooler 170. Working fluid circulation tubes 175 and 176 through which the fluid is circulated may be connected. In addition, the dehumidifier 200 may be connected to the cooler 170.

냉각기(170) 및 제습기(200)의 구조는 도 3에 상세히 도시되어 있으므로, 이들에 대해서는 도 3을 함께 참조하여 설명한다.Since the structures of the cooler 170 and the dehumidifier 200 are shown in detail in FIG. 3, these will be described with reference to FIG. 3.

도 3에는 도 2의 냉각기 및 제습기가 확대 도시되어 있다.3 is an enlarged view of the cooler and the dehumidifier of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 냉각기(170)에는 급기팬(171), 열교환부(173), 펌프(174), 작동유체 순환관(175, 176) 및 송풍팬(177)이 포함될 수 있다. 제습기(200)에는 케이싱(201), 격벽(202), 흡습로터(210), 모터(211) 및 흡기팬(251)이 포함될 수 있다.2 and 3, the cooler 170 may include an air supply fan 171, a heat exchanger 173, a pump 174, a working fluid circulation pipe 175 and 176, and a blower fan 177. have. The dehumidifier 200 may include a casing 201, a partition 202, a moisture absorption rotor 210, a motor 211, and an intake fan 251.

냉각기(170) 내의 열교환부(173)에는 앞에서 설명한 발열요소와의 사이에 작동유체가 순환되는 작동유체 순환관(175, 176)이 연결될 수 있다. 그리고, 작동유체 순환관(175, 176) 중 적어도 한 곳에는 도시된 바와 같이 작동유체를 유동시키는 펌프(174)가 설치될 수 있다. 여기서, 냉각기(170)의 형식에 따라 작동유체로는 공기, 냉각수 및 열매체유 중 하나가 사용될 수 있다.The working fluid circulation tubes 175 and 176 through which the working fluid is circulated between the heat exchanger 173 and the heat generating element described above may be connected to the heat exchanger 173 in the cooler 170. In addition, at least one of the working fluid circulation pipes 175 and 176 may be provided with a pump 174 for flowing the working fluid as shown. Here, depending on the type of the cooler 170, one of the air, cooling water and the heat medium oil may be used as the working fluid.

급기팬(171)은 너셀(도 1의 120 참조)의 외곽을 형성하는 너셀 하우징(129)에 설치될 수 있다. 따라서, 급기팬(171)이 작동되면 너셀(도 1의 120 참조) 외부의 공기가 급기덕트(178)를 통해 냉각기(170)의 열교환부(173)로 공급될 수 있다.The air supply fan 171 may be installed in the nussel housing 129 that forms the outline of the nussel (see 120 of FIG. 1). Therefore, when the air supply fan 171 is operated, air outside the nussel (see 120 of FIG. 1) may be supplied to the heat exchanger 173 of the cooler 170 through the air supply duct 178.

열교환부(173) 내에는 작동유체가 유입되는 작동유체 순환관(175)이 급기팬(171)에 의해 공급된 외부의 공기와 접촉되는 면적이 넓어지도록 설치되어, 작동유체 및 외부의 공기 사이에 열교환이 용이하게 일어날 수 있다. 따라서, 발열요소를 거치며 온도가 상승된 작동유체는 열교환부(173)를 거치면서 냉각된 후 펌프(174)에 의해 작동유체 순환관(176)으로 유입되어 다시 발열요소들로 이동될 수 있다.In the heat exchanger 173, a working fluid circulation pipe 175 through which the working fluid flows is installed to widen an area in contact with the external air supplied by the air supply fan 171, and between the working fluid and the external air. Heat exchange can easily occur. Therefore, the working fluid whose temperature is elevated through the heat generating element may be cooled while passing through the heat exchanger 173, and then introduced into the working fluid circulation pipe 176 by the pump 174, and then moved back to the heat generating elements.

이와 같이, 냉각기(170)는 외부의 공기를 이용하여 작동유체를 냉각시키고, 냉각된 작동유체는 다시 발열요소들을 거치며 가열된 후 다시 냉각기(170)로 이동되어 냉각되는 순환이 연속적으로 일어날 수 있다.As such, the cooler 170 cools the working fluid using external air, and the cooled working fluid is heated through the heating elements again and then moved back to the cooler 170 to be cooled. .

한편, 냉각기(170)의 열교환부(173)를 거치며 온도가 상승된 외부의 공기는 도시된 바와 같이 송풍팬(177)에 의해 냉각기(170)와 급기구(220)를 연결하는 송풍덕트(179)를 통하여 제습기(200)의 재생부(230) 내로 유입될 수 있다.On the other hand, the outside air passing the heat exchanger 173 of the cooler 170, the temperature rises is blown duct 179 connecting the cooler 170 and the air supply unit 220 by the blower fan 177 as shown ) May be introduced into the regeneration unit 230 of the dehumidifier 200.

제습기(200)의 케이싱(201) 내에는 일부가 개방된 격벽(202)이 설치될 수 있는데, 케이싱(201) 내부의 공간은 격벽(202)에 의해 재생부(230) 및 제습부(250)로 분할될 수 있다.The casing 201 of the dehumidifier 200 may have a partition 202 partially open, and the space inside the casing 201 may be formed by the regeneration unit 230 and the dehumidifying unit 250 by the partition 202. It can be divided into

격벽(202)의 개방된 부분에는 흡습로터(210)가 설치될 수 있는데, 흡습로터(210)는 격벽(202)의 개방된 부분을 관통하여 그 일부분은 제습부(250)에 위치하고, 그 나머지 부분은 재생부(230)에 위치하도록 배치될 수 있다.A moisture absorbing rotor 210 may be installed at an open portion of the partition wall 202, and the moisture absorbing rotor 210 penetrates through the open portion of the partition wall 202, and a part thereof is positioned at the dehumidifying part 250. The portion may be disposed to be located in the playback unit 230.

그리고 상세히 도시되지는 않았으나, 케이싱(201) 또는 격벽(202)에는 모터(211)가 고정될 수 있는데, 흡습로터(210)는 모터(211)에 연결되어 회전될 수 있다. 이때, 흡습로터(210)는 제습부(250)에 위치하던 부분은 재생부(230)로 이동되고, 재생부(230)에 위치하던 부분은 제습부(250)로 이동하여 각 부분의 위치가 서로 전환되는 형상으로 회전될 수 있다. 달리 표현하자면, 모터(211)가 작동되어 흡습로터(210)가 회전되면 흡습로터(210)의 특정 부분이 재생부(230) 및 제습부(250)를 번갈아 반복적으로 이동될 수 있다.Although not shown in detail, the motor 211 may be fixed to the casing 201 or the partition wall 202, and the moisture absorption rotor 210 may be connected to the motor 211 and rotated. At this time, the portion of the moisture absorption rotor 210 is located in the dehumidifying unit 250 is moved to the regeneration unit 230, the portion located in the regeneration unit 230 is moved to the dehumidifying unit 250, the position of each part It can be rotated in a shape that is switched to each other. In other words, when the motor 211 is operated to rotate the moisture absorption rotor 210, a specific portion of the moisture absorption rotor 210 may be repeatedly moved alternately between the regeneration unit 230 and the dehumidification unit 250.

자세하게 도시되지는 않았으나, 흡습로터(210)는 통기성의 본체 내에 흡습제를 내장시킨 것으로, 흡습제가 건조된 상태일 때 흡습로터(210)를 통하여 공기가 유동되면 공기 중에 포함된 수분이 흡습제에 흡착되어 건조공기가 생성될 수 있다. 그리고, 흡습제에 수분이 흡착되었을 때 흡습제에 고온을 가하게 되면 흡습제에 흡착된 수분이 증발되어 흡습제가 다시 수분을 흡착할 수 있는 상태로 재생될 수 있다. 이러한 성질을 갖는 흡습제로는 실리카겔, 제올라이트 등을 예로 들 수 있다.Although not shown in detail, the moisture absorbing rotor 210 has a moisture absorbent built into the breathable body. When air flows through the moisture absorbing rotor 210 when the moisture absorbent is dried, moisture contained in the air is absorbed by the moisture absorbent. Dry air may be produced. When moisture is adsorbed to the moisture absorbent, when the high temperature is applied to the moisture absorbent, the moisture adsorbed on the moisture absorbent may be evaporated, and the moisture absorbent may be regenerated to absorb the moisture again. Examples of the hygroscopic agent having such a property include silica gel and zeolite.

따라서, 냉각기(170)의 열교환부(173)를 거치며 온도가 상승된 외부의 공기가 제습기(200)의 재생부(230) 내로 유입되어 흡습로터(210)를 통과하도록 하면, 흡습로터(210) 내의 흡습제에 포함된 수분이 증발하여 제거될 수 있다. 흡습로터(210)를 통과한 공기는 케이싱(201)에 형성된 배기구(240) 및 너셀 하우징(129)에 형성된 배기구(172)를 연결하는 배기덕트(241)를 통하여 너셀(120) 외부로 배출되도록 할 수 있다.Therefore, when the outside air having a temperature rise while passing through the heat exchanger 173 of the cooler 170 is introduced into the regeneration unit 230 of the dehumidifier 200 and passes through the moisture absorption rotor 210, the moisture absorption rotor 210 is provided. The moisture contained in the moisture absorbent in the interior may be removed by evaporation. Air passing through the moisture absorption rotor 210 is discharged to the outside of the nussel 120 through the exhaust duct 241 connecting the exhaust port 240 formed in the casing 201 and the exhaust port 172 formed in the nussel housing 129. can do.

케이싱(201)의 제습부(250) 측에 설치된 흡기팬(251)은 너셀 하우징(129) 내부의 공기를 제습부(250) 내로 흡입할 수 있다. 제습부(250)로 흡입된 공기는 흡습로터(210)를 통과하면서 그 내부에 포함된 수분이 흡습제에 흡착되어 건조공기가 생성될 수 있고, 건조공기는 케이싱(201)에 형성된 건조공기 배출구(253)를 통하여 너셀 하우징(129) 내로 배출될 수 있다.The intake fan 251 provided on the dehumidifying part 250 side of the casing 201 may suck air in the nussel housing 129 into the dehumidifying part 250. As the air sucked into the dehumidifying unit 250 passes through the moisture absorption rotor 210, moisture contained therein may be adsorbed to the moisture absorbent to generate dry air, and the dry air may be a dry air outlet formed in the casing 201. It may be discharged into the nussel housing 129 through 253.

따라서, 너셀 하우징(129) 내의 공기는 제습기(200)에 의해 내포된 수분이 연속적으로 제거될 수 있으므로, 너셀(120) 내부의 공기는 습도가 낮은 상태로 유지될 수 있다. 이때, 자세하게 도시되지는 않았으나, 너셀 하우징(129)은 타워(130)의 내부공간과도 연결될 수 있으므로, 너셀 하우징(129) 내의 공기에 포함된 수분을 제거하면 제습기를 구비한 풍력발전기(100) 내부 전체의 공기의 습도가 낮게 유지될 수 있다.Accordingly, since the air contained in the nussel housing 129 may be continuously removed from the moisture contained in the dehumidifier 200, the air inside the nussel 120 may be maintained at a low humidity. At this time, although not shown in detail, the nussel housing 129 may also be connected to the interior space of the tower 130, if the water contained in the air in the nussel housing 129 to remove the wind generator 100 having a dehumidifier The humidity of the air throughout the interior can be kept low.

앞에서 설명한 건조공기를 생성하는 과정에서 흡습로터(210) 중 제습부(250)에 위치했던 부분은 모터(211)의 회전에 따라 재생부(230)로 이동될 수 있다. 흡습로터(210) 중 재생부(230)에 위치된 부분은 냉각기(170)의 열교환부(173)를 거치며 온도가 상승된 공기에 의해 수분이 제거되어, 다시 수분을 흡착할 수 있는 상태로 재생될 수 있다.In the process of generating the dry air described above, the portion of the moisture absorption rotor 210 located in the dehumidifying unit 250 may be moved to the regeneration unit 230 according to the rotation of the motor 211. The portion of the moisture absorption rotor 210 located in the regeneration unit 230 passes through the heat exchange unit 173 of the cooler 170 to remove moisture by the air whose temperature has risen, and regenerates in a state capable of absorbing moisture again. Can be.

따라서, 제습기(200)는 발열요소에서 발생된 폐열을 이용하여 흡습로터(210)가 연속적으로 수분을 흡착할 수 있도록 함으로써, 흡기팬(251)을 가동시키는 에너지 외에 대량의 에너지를 소모하지 않으면서도 너셀 하우징(129) 내의 공기 중 습도를 낮출 수 있다.Therefore, the dehumidifier 200 allows the moisture absorption rotor 210 to continuously adsorb moisture by using the waste heat generated from the heat generating element, thereby consuming a large amount of energy other than the energy for operating the intake fan 251. The humidity in the air in the housing 129 may be lowered.

한편, 급기팬(171)에 의하여 너셀 하우징(129) 외부로부터 유입되는 공기에는 다량의 해염입자가 포함되어 있을 수 있다. 이러한 해염입자는 케이싱(201) 내로 유입되어 흡습로터(210)의 표면에 부착되었다가, 건조공기 배출구(253)를 통하여 너셀 하우징(129) 내의 공기에 혼입될 가능성이 있다.On the other hand, the air introduced from the outside of the nussel housing 129 by the air supply fan 171 may contain a large amount of sea salt particles. These salt particles are introduced into the casing 201 and adhered to the surface of the moisture absorption rotor 210, and may be mixed into the air in the nussel housing 129 through the dry air outlet 253.

해염입자가 너셀 하우징(129) 내로 유입될 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 너셀(120)이나 타워(130) 내부의 각종 구성요소에 부착되어 부식을 초래하거나 기능저하를 유발시킬 수 있다.When the salt particles are introduced into the nussel housing 129, as described above, the salt particles may be attached to various components inside the nussel 120 or the tower 130 to cause corrosion or deterioration of function.

이를 방지하기 위하여, 급기팬(171) 전면에는 해염입자를 거를 수 있는 필터(180)가 설치될 수 있다. 단, 해염입자는 파도 등에 의해 공기 중으로 비산된 물방울의 수분이 증발하여 염분입자만 남게 된 것으로, 그 크기가 매우 미세할 수 있다.In order to prevent this, a filter 180 may filter the salt particles in front of the air supply fan 171. However, the sea salt particles have only the salt particles left by the evaporation of water in the water droplets scattered in the air by waves, etc., the size may be very fine.

따라서, 해염입자를 거르기 위해서는 미세입자를 거를 수 있는 필터를 선정하여 사용할 수 있는데, 이러한 필터로는 1 마이크로미터의 입자를 99.8 퍼센트 이상 제거할 수 있는 것으로 알려진 HE필터(High Efficiency Filter), 직경 0.3 마이크로미터의 입자를 99.97 퍼센트까지 여과할 수 있는 것으로 알려진 HEPA필터(High Efficiency Particulate Air Filter) 등이 사용될 수 있다.Therefore, to filter sea salt particles, a filter capable of filtering fine particles can be selected and used. As such a filter, a HE efficiency (High Efficiency Filter), which is capable of removing more than 99.8 percent of particles of 1 micrometer, has a diameter. A High Efficiency Particulate Air Filter (HEPA) filter, which is known to filter 0.3 micrometer particles up to 99.97 percent, may be used.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(100)는, 제습기(200)의 흡습로터(210)의 재생에 증속기(122), 발전기(125), 보조 트랜스포머(127), 컨버터(128) 등과 같은 발열요소에서 발생되는 폐열을 이용할 수 있도록 함으로써, 제습에 소요되는 에너지를 절약할 수 있고 너셀(120) 및 타워(130) 내에 설치된 구성요소들의 수명을 연장시킬 수 있다.As described above, the wind power generator 100 having a dehumidifier according to an embodiment of the present invention includes a speed increaser 122, a generator 125, and an auxiliary power for regeneration of the moisture absorption rotor 210 of the dehumidifier 200. By making use of waste heat generated from heating elements such as transformer 127, converter 128, etc., it is possible to save energy for dehumidification and to extend the life of components installed in the nussel 120 and tower 130. You can.

도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기의 계통도가 도시되어 있다.Figure 4 is a schematic diagram of a wind turbine with a dehumidifier according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(300)에는 허브(311) 및 블레이드(312)를 포함하는 로터(310), 주축(321), 증속기(322), 발전기축(323), 브레이크(324), 발전기(325), 컨트롤 박스(326), 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328), 메인 컨트롤러(341), 메인 트랜스포머(352), 냉각기(370) 및 온도조절기(390)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 4, a wind generator 300 having a dehumidifier according to another embodiment of the present invention includes a rotor 310, a main shaft 321, and an accelerator 322 including a hub 311 and a blade 312. ), Generator shaft 323, brake 324, generator 325, control box 326, auxiliary transformer 327, converter 328, main controller 341, main transformer 352, cooler 370 And a temperature controller 390 may be included.

이들 중 냉각기(370) 및 온도조절기(390)를 제외한 것들은 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(도 2의 100)의 로터(도 2의 110), 주축(도 2의 121), 증속기(도 2의 122), 발전기축(도 2의 123), 브레이크(도 2의 124), 발전기(도 2의 125), 컨트롤 박스(도 2의 126), 보조 트랜스포머(도 2의 127), 컨버터(도 2의 128), 메인 컨트롤러(도 2의 141), 메인 트랜스포머(도 2의 152)와 각각 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.Among them, except for the cooler 370 and the temperature controller 390, the rotor (110 in FIG. 2) and the main shaft (FIG. 2) of the wind power generator (100 in FIG. 2) provided with the dehumidifier according to the embodiment of the present invention described above. 121), gearbox (122 in FIG. 2), generator shaft (123 in FIG. 2), brake (124 in FIG. 2), generator (125 in FIG. 2), control box (126 in FIG. 2), auxiliary transformer ( Since 127 of FIG. 2, the converter 128 (of FIG. 2), the main controller (141 of FIG. 2), and the main transformer (152 of FIG. 2) are the same, overlapping descriptions are omitted.

그리고, 본 실시예에 포함된 제습기(400)에는 케이싱(401), 격벽(402), 흡습로터(410), 모터(411) 및 흡기팬(451)이 포함될 수 있고, 케이싱(401) 내부의 공간은 격벽(402)에 의해 재생부(430) 및 제습부(450)로 분할될 수 있는데, 제습기(400) 또한 앞에서 설명한 제습기(도 2의 200, 도 3의 200)와 그 구조 및 작동이 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.In addition, the dehumidifier 400 included in the present embodiment may include a casing 401, a partition 402, a moisture absorption rotor 410, a motor 411, and an intake fan 451, and a space inside the casing 401. May be divided into the regeneration unit 430 and the dehumidifying unit 450 by the partition wall 402. The dehumidifier 400 also has the same structure and operation as the dehumidifier (200 in FIG. 2 and 200 in FIG. 3). Therefore, redundant description is omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(300)는, 재킷(322a), 작동유체 순환관(375, 376), 냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a), 흡기팬(325b, 327b, 328b, 352b), 송풍관(327c, 328c, 352c) 등을 더 포함될 수 있다.Wind generator 300 having a dehumidifier according to another embodiment of the present invention, the jacket 322a, the working fluid circulation pipe 375, 376, the cooling housing 325a, 327a, 328a, 352a, intake fan 325b, 327b, 328b, and 352b), and blower pipes 327c, 328c, and 352c may be further included.

냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a)은 발전기(325), 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352)를 각각 감싸는 형상으로 설치될 수 있다.The cooling housings 325a, 327a, 328a, and 352a may be installed to surround the generator 325, the auxiliary transformer 327, the converter 328, and the main transformer 352, respectively.

냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a)에는 공기를 흡입하는 흡기팬(325b, 327b, 328b, 352b)이 각각 설치될 수 있으며, 발전기(325)에 설치된 냉각 하우징(325a)에는 배기구(325c)가 형성될 수 있고, 그 외의 냉각 하우징(327a, 328a, 352a)에는 송풍관(327c, 328c, 352c)의 일단부가 각각 연결될 수 있다. 송풍관(327c, 328c, 352c)의 타단부는 도시된 바와 같이 제습기(400)의 케이싱(401)에 형성된 급기구(420)에 연결될 수 있다.Intake fans 325b, 327b, 328b, and 352b for sucking air may be installed in the cooling housings 325a, 327a, 328a, and 352a, respectively, and an exhaust port 325c may be provided in the cooling housing 325a installed in the generator 325. One end of the blower pipes 327c, 328c, and 352c may be connected to the other cooling housings 327a, 328a, and 352a, respectively. The other end of the blower pipes 327c, 328c, and 352c may be connected to the air supply 420 formed in the casing 401 of the dehumidifier 400 as shown.

따라서, 발전기(325), 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352)에서 각각 발생된 열은, 흡기팬(325b, 327b, 328b, 352b)에 의해 냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a) 내로 공급된 공기에 의해 냉각될 수 있으며, 냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a)을 거치며 온도가 상승된 공기는 배기구(325c)를 통하여 너셀(320) 내로 배출되거나 송풍관(327c, 328c, 152c)을 통하여 제습기(400)의 케이싱(401)에 형성된 급기구(420)로 유동될 수 있다.Therefore, the heat generated in the generator 325, the auxiliary transformer 327, the converter 328, and the main transformer 352, respectively, is cooled by the intake fans 325b, 327b, 328b, and 352b by the cooling housings 325a, 327a, and 328a. , 352a may be cooled by the air supplied to the air, and the air having the elevated temperature passing through the cooling housings 325a, 327a, 328a, and 352a may be discharged into the nussel 320 through the exhaust port 325c or the blower tube 327c, It may flow to the air supply 420 formed in the casing 401 of the dehumidifier 400 through the 328c, 152c.

여기서, 상술한 냉각 하우징(325a, 327a, 328a, 352a), 흡기팬(325b, 327b, 328b, 352b), 배기구(325c) 및 송풍관(327c, 328c, 352c)은 공랭식 냉각기를 개략적으로 나타낸 것으로, 발열요소인 발전기(325), 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352)가 주변의 공기, 즉 너셀(320) 내부 공기의 유동에 의해 냉각되도록 한 것이다.Here, the cooling housings 325a, 327a, 328a, and 352a described above, the intake fans 325b, 327b, 328b, and 352b, the exhaust port 325c, and the blower pipes 327c, 328c, and 352c are schematically illustrated as air cooling coolers. The generator 325, the auxiliary transformer 327, the converter 328, and the main transformer 352, which are elements, are cooled by the flow of ambient air, that is, air inside the nussel 320.

한편, 증속기(322)에는 재킷(322a)이 설치될 수 있다. 재킷(322a) 및 냉각기(370)에는 도시된 바와 같이 작동유체 순환관(375, 376)이 연결될 수 있다.Meanwhile, the speed increaser 322 may be provided with a jacket 322a. The working fluid circulation pipes 375 and 376 may be connected to the jacket 322a and the cooler 370 as shown.

여기서 재킷(322a)은, 도시되지 않은 자동차의 엔진 등에 설치된 냉각수 재킷(cooling-water jacket)과 같이, 공기, 냉각수 또는 열매체유 등의 작동유체가 순환하면서 증속기(322)에서 발생된 열이 작동유체로 전달되도록 함으로써 증속기(322)가 냉각되도록 할 수 있다.Here, the jacket 322a, like a cooling-water jacket installed in an engine of an automobile (not shown), operates heat generated in the speed increaser 322 while a working fluid such as air, cooling water, or thermal oil circulates. By allowing the fluid to be delivered, the accelerator 322 may be cooled.

도시된 바와 같이, 작동유체는 작동유체 순환관(375, 376)을 통하여 재킷(322a) 및 냉각기(370) 사이를 순환하게 되는데, 이 과정에서 증속기(322)의 열을 전달받은 작동유체는 냉각기(370)로 유동되고, 냉각기(370)를 거치며 냉각된 작동유체는 다시 재킷(322a)으로 유동되는 것이 반복될 수 있다.As shown, the working fluid is circulated between the jacket 322a and the cooler 370 through the working fluid circulation pipes (375, 376), in the process of receiving the heat of the speed increaser (322) The working fluid, which flows to the cooler 370 and passes through the cooler 370, may be repeated to flow back to the jacket 322a.

냉각기(370)에는 흡기구(378) 및 배기구(379)가 형성될 수 있다. 흡기구(378)로 유입된 공기는 냉각기(370) 내에 설치된 열교환부(도시되지 않음, 도 3의 173 참조)를 거치며 작동유체와 열교환 된 후 배기구(379)를 통하여 배출될 수 있다.The intake port 378 and the exhaust port 379 may be formed in the cooler 370. The air introduced into the intake port 378 may be discharged through the exhaust port 379 after being exchanged with a working fluid through a heat exchanger (not shown, see 173 of FIG. 3) installed in the cooler 370.

참고로, 증속기(322)에서 발생되는 열은 상술한 바와 같이 기계적인 마찰 등에 의해 일어나는 것으로, 증속기(322) 내에서는 금속성의 파편이나 분진이 발생될 수 있다. 따라서, 증속기(322)를 냉각하기 위하여 상술한 냉각하우징(325a, 327a, 328a, 352a)과 같이 너셀(320) 내의 공기를 직접 유동시키는 방식을 적용하는 경우, 공기의 유동에 따라 상술한 파편이나 분진이 너셀(320) 내로 비산될 가능성을 배제할 수 없다. 그러므로, 증속기(322)와 같은 기계적인 마찰이 발생되는 발열요소에 적용되는 냉각기(370)로는 수냉식 냉각기 또는 유냉식 냉각기가 사용될 수 있으며, 공랭식 냉각기를 사용할 경우에는 작동유체가 너셀(320) 내의 공기와 혼입되지 않고 상술한 열교환부(도시되지 않음)에서 열교환만 일어나도록 할 수 있다.For reference, heat generated in the speed increaser 322 is generated by mechanical friction as described above, and metallic debris or dust may be generated in the speed increaser 322. Therefore, when the method of directly flowing air in the nussel 320 such as the cooling housings 325a, 327a, 328a, and 352a described above is applied to cool the speed increaser 322, the above-described debris is changed according to the flow of air. However, the possibility of dust being scattered into the nussel 320 cannot be excluded. Therefore, as the cooler 370 applied to a heating element in which mechanical friction occurs, such as a speed increaser 322, a water-cooled cooler or an oil-cooled cooler may be used. When the air-cooled cooler is used, the working fluid is in the nussel 320 It is possible to allow only heat exchange to occur in the aforementioned heat exchange unit (not shown) without being mixed with air.

또한, 증속기(322) 및 발전기(325) 내에는 기어, 고정자 및 회전자 등의 부품이 설치될 수 있는데, 이러한 부품에 외부로부터 유입된 이물질이 부착되는 경우에는 고장이나 오동작이 유발되거나 부품의 수명이 단축될 수도 있다. 따라서, 도시되지는 않았으나 발전기(325) 또한 상술한 바와 같이 작동유체 및 너셀(320) 내의 공기가 혼합되지 않는 형식의 냉각기(370)가 사용될 수 있다.In addition, parts such as a gear, a stator, and a rotor may be installed in the speed increaser 322 and the generator 325. When foreign substances introduced from the outside are attached to these parts, failure or malfunction may be caused or Life may be shortened. Therefore, although not shown, the generator 325 may also use a cooler 370 of the type in which the working fluid and the air in the nussel 320 are not mixed as described above.

다만, 본 실시예에서는 발전기(325)에 너셀(320) 내부의 공기를 직접 순환시켜 발전기(325)를 냉각시키는 방식이 사용된 것을 예시하고 있는데, 이는 도시된 바와 같이 너셀(320)이 외부로부터 내부로 공기가 유입되지 않도록 구성되어, 냉각 하우징(325a) 내로 공급되는 공기에 이물질이 포함되지 않을 수 있기 때문이다.However, in the present exemplary embodiment, a method of cooling the generator 325 by directly circulating air inside the nussel 320 to the generator 325 is used, which is illustrated by the nussel 320 from the outside. This is because foreign matters are not included in the air supplied into the cooling housing 325a because the air is not introduced into the inside.

더 상세히 설명하자면, 너셀(320)에는 그 내부 공기의 온도를 조절할 수 있는 온도조절기(390)가 설치될 수 있다. 온도조절기(390)에는 실내측 열교환기(391), 실외측 열교환기(392) 및 드레인(393)이 포함될 수 있다.More specifically, the nussel 320 may be provided with a temperature controller 390 that can adjust the temperature of the air therein. The temperature controller 390 may include an indoor side heat exchanger 391, an outdoor side heat exchanger 392, and a drain 393.

실내측 열교환기(391)는 도시된 바와 같이 제습기(400)의 케이싱(401)에 형성된 배기구(440)와 송풍덕트(441)에 의해 연결될 수 있고, 실내측 열교환기(391)에는 배기구(391c)가 형성될 수 있다.The indoor heat exchanger 391 may be connected by an exhaust port 440 and a blower duct 441 formed in the casing 401 of the dehumidifier 400 as shown, and an exhaust port 391c in the indoor heat exchanger 391. ) May be formed.

자세하게 도시되지는 않았으나, 온도조절기(390)는 일반적인 냉난방장치와 같이, 실내측 열교환기(391) 및 실외측 열교환기(392) 사이에 작동유체가 순환되도록 구성될 수 있다. 따라서, 너셀(320) 내부 및 외부 사이에는 공기의 직접적인 유동이 일어나지 않을 수 있고, 대신 너셀(320) 내부의 공기 및 외부의 공기 사이에 열교환만이 일어날 수 있다.Although not shown in detail, the temperature controller 390 may be configured such that the working fluid is circulated between the indoor side heat exchanger 391 and the outdoor side heat exchanger 392, as in a general air conditioner. Therefore, no direct flow of air may occur between the inside and outside of the nussel 320, but only heat exchange may occur between the air inside and outside of the nussel 320.

따라서, 너셀(320)은 내부의 공기 및 외부의 공기가 소통되지 않는 밀폐된 구조를 가질 수 있으므로, 외부의 공기에 포함되어 있을 수 있는 분진이나 해염입자 등이 너셀(320) 내부로 유입되지 않을 수 있다.Therefore, since the nussel 320 may have a sealed structure in which the air inside and the outside air do not communicate, dust or sea salt particles, which may be included in the outside air, may not be introduced into the nussel 320. Can be.

참고로, 드레인(393)은 온도조절기(390)가 너셀(320) 내부 공기의 온도를 낮추는 동작을 할 경우, 실내측 온도조절기(391) 내에 응결되는 수분을 배출하기 위한 것이다.For reference, the drain 393 is for discharging moisture condensed in the indoor temperature controller 391 when the temperature controller 390 lowers the temperature of the air inside the nussel 320.

한편, 송풍관(327c, 328c, 352c)은 상술한 바와 같이 제습기(400)의 케이싱(401)에 형성된 급기구(420)에 각각 연결될 수 있다. 따라서, 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352)에서 각각 발생된 열은, 흡기팬(327b, 328b, 352b)에 의해 냉각 하우징(327a, 328a, 352a) 내로 공급된 공기로 전달될 수 있고, 냉각 하우징(327a, 328a, 352a)을 거치며 온도가 상승된 공기는 송풍관(327c, 328c, 352c)을 통하여 제습기(400) 내의 재생부(430)로 유동될 수 있다.Meanwhile, the blower pipes 327c, 328c, and 352c may be connected to the air supply 420 formed in the casing 401 of the dehumidifier 400 as described above. Thus, the heat generated in the auxiliary transformer 327, the converter 328, and the main transformer 352, respectively, is transferred to the air supplied into the cooling housings 327a, 328a, and 352a by the intake fans 327b, 328b, and 352b. The air having the elevated temperature passing through the cooling housings 327a, 328a, and 352a may flow to the regeneration unit 430 in the dehumidifier 400 through the blower pipes 327c, 328c, and 352c.

재생부(430) 내로 공급된 고온의 공기는 흡습로터(410)를 통과하며 흡습로터(410)에 흡착되어 있던 수분을 증발시키게 되고, 증발된 수분이 포함된 공기는 송풍덕트(441)를 거쳐 실내측 열교환기(391)로 유입될 수 있다.The hot air supplied into the regeneration unit 430 passes through the moisture absorption rotor 410 to evaporate the moisture adsorbed on the moisture absorption rotor 410, and the air containing the vaporized water passes through the air blowing duct 441. It may be introduced into the indoor heat exchanger (391).

실내측 열교환기(391)로 유입된 고온의 수분이 포함된 공기는 실외측 열교환기(392)에 의해 냉각될 수 있으며, 이 과정에서 실내측 열교환기(391) 내로 유입된 공기에 포함된 수분은 응결되어 드레인(393)을 통하여 배출될 수 있다. 따라서, 송풍덕트(441)를 통하여 실내측 열교환기(391)로 유입된 공기는 냉각된 후 배기구(391c)를 통하여 너셀(320) 내부로 다시 공급될 수 있다.The air containing the high temperature moisture introduced into the indoor heat exchanger 391 may be cooled by the outdoor heat exchanger 392, and the water contained in the air introduced into the indoor heat exchanger 391 in the process. May be condensed and discharged through the drain 393. Accordingly, the air introduced into the indoor heat exchanger 391 through the blower duct 441 may be cooled and then supplied back into the nussel 320 through the exhaust port 391c.

이와 같이 너셀(320) 내부의 공기는, 냉각기(370)의 배기구(379) 및 냉각하우징(325a)의 배기구(325c)를 통하여 배출되는 고온의 공기가 혼합되어 온도가 상승될 수 있는데, 온도조절기(390)를 이용하여 너셀(320) 내부의 온도가 적절한 범위 내에서 유지될 수 있도록 할 수 있다.As such, the air inside the nussel 320 may be mixed with the hot air discharged through the exhaust port 379 of the cooler 370 and the exhaust port 325c of the cooling housing 325a, and the temperature may be increased. 390 may be used to maintain the temperature inside the nussel 320 within an appropriate range.

상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(300)는, 발열요소 중 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352)에서 발생되는 열을 흡습로터(410)에 흡착된 수분을 증발시키는 데에 사용할 수 있으므로, 제습기(400)를 연속적으로 작동시키기 위하여 흡습로터(410)를 재생시키는 데에 별도의 에너지를 공급할 필요가 없다는 장점이 있다.Wind generator 300 having a dehumidifier according to another embodiment of the present invention as described above, the heat generating element of the auxiliary transformer 327, the converter 328 and the main transformer 352 the heat generated from the moisture absorption rotor ( Since it can be used to evaporate the moisture adsorbed to 410, there is an advantage that there is no need to supply a separate energy to regenerate the moisture absorption rotor 410 to operate the dehumidifier 400 continuously.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(300)는 상술한 바와 같이 너셀(320) 및 타워(330)의 내부 및 외부가 공기의 유동이 없도록 밀폐된 구조를 갖기 때문에, 고위도 지역의 해양과 같이 기온이 매우 낮고 습도가 높은 곳에서도 그 내부 공기의 온도 및 습도를 적정 범위로 유지시키고 해염입자가 너셀(320) 및 타워(330) 내부로 유입되는 것을 방지하는 데 유리할 수 있다.In addition, since the wind generator 300 having the dehumidifier according to another embodiment of the present invention has a sealed structure such that the inside and outside of the nussel 320 and the tower 330 do not have air flow, Even in places with very low temperatures and high humidity, such as the oceans in high latitudes, it can be advantageous to maintain the temperature and humidity of the air within its proper range and to prevent sea salt particles from entering the nussel 320 and tower 330. have.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기(300)는 중량이 큰 보조 트랜스포머(327), 컨버터(328) 및 메인 트랜스포머(352) 등을 타워(330) 내에 배치함으로써 너셀(320)을 경량화 할 수 있다. 너셀(320)이 경량화 되면 제습기를 구비한 풍력발전기(300)의 구조적인 안정성이 증가되고, 너셀(320)을 타워(330)에 대하여 요잉시킬 때 소요되는 에너지가 절약될 수 있다.In addition, the wind power generator 300 having a dehumidifier according to another embodiment of the present invention includes a large auxiliary transformer 327, a converter 328, a main transformer 352, and the like in the tower 330. 320 can be reduced in weight. When the nussel 320 is lighter, the structural stability of the wind turbine 300 having a dehumidifier is increased, and energy required when yawing the nussel 320 to the tower 330 may be saved.

이상에서 본 발명의 실시예들에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예들에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the above has been described a wind power generator having a dehumidifier according to embodiments of the present invention, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, those skilled in the art to understand the spirit of the present invention Within the scope of the present invention, other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting or adding components, but this will also fall within the scope of the present invention.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 제습기를 구비한 풍력발전기는 증속기가 구비된 수평축 풍력발전기를 해상에 설치한 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상은 증속기를 사용하지 않는 방식의 풍력발전기, 수직축 풍력발전기 및 해상은 아니지만 습도가 높은 지역에 설치된 풍력발전기 등에도 적용될 수 있다.
For example, the wind power generator having a dehumidifier according to the embodiments of the present invention has been described with an example of installing a horizontal axis wind power generator with an increaser on the sea, but the idea of the present invention is that the wind power does not use the increaser. It can also be applied to generators, vertical axis wind turbines, and wind turbines installed in offshore but high humidity areas.

100, 300: 풍력발전기 110, 310: 로터
111, 311: 허브 112, 312: 블레이드
120, 320: 너셀 122, 322: 증속기
123, 323: 발전기축 125, 325: 발전기
127, 327: 보조 트랜스포머 128, 328: 컨버터
130, 330: 타워 141, 341: 메인 컨트롤러
152, 352: 메인 트랜스포머 160, 360: 송전선로
170, 370: 냉각기 171: 급기팬
172: 배기구 173: 열교환부
174: 펌프 180: 필터
200, 400: 제습기 201, 401: 케이싱
202, 402: 격벽 210, 410: 흡습로터
211, 411: 모터 230, 430: 재생부
250, 450: 제습부 251, 451: 흡기팬
325a, 327a, 328a, 352a: 냉각 하우징
325b, 327b, 328b, 352b: 흡기팬
325c: 배기구 327c, 328c, 352c: 송풍관100, 300: wind turbine 110, 310: rotor
111, 311: hub 112, 312: blade
120, 320: Nussel 122, 322: Gearbox
123 and 323: generator shaft 125 and 325: generator
127, 327: auxiliary transformer 128, 328: converter
130, 330: Tower 141, 341: Main controller
152, 352: main transformers 160, 360: transmission line
170, 370: Cooler 171: Air supply fan
172: exhaust port 173: heat exchange unit
174: pump 180: filter
200, 400: dehumidifier 201, 401: casing
202, 402: partition 210, 410: moisture absorption rotor
211 and 411: motors 230 and 430: regeneration unit
250, 450: dehumidifier 251, 451: intake fan
325a, 327a, 328a, 352a: cooling housing
325b, 327b, 328b, 352b: intake fan
325c: exhaust ports 327c, 328c, and 352c: blower pipes

Claims

As a wind power generator having a dehumidifier for removing moisture contained in the air inside the wind power generator,
Heating element that generates heat during operation;
A cooler installed in the wind generator and including a heat exchanger configured to heat-exchange the working fluid circulating the heat generating element with the outside, the inside, or the outside and the air of the inside so as to cool the heat generating element; And
A moisture absorbing rotor having a moisture absorbent is provided, and the dry air generated by allowing the air inside the wind turbine to pass through a portion of the moisture absorbing rotor is discharged into the wind turbine, and the air whose temperature is raised through the cooler is And a dehumidifier for removing moisture adsorbed to the moisture absorbent by passing through the other part of the moisture absorbing rotor to be discharged to the outside of the wind turbine.

delete

The method of claim 1,
The working fluid is air, cooling water or heating oil, wind turbine.

The method of claim 1,
The dehumidifier,
A casing in which an inner space is divided into a dehumidifying part and a regenerating part by a partition wall which is partially opened; And
A motor fixed to the casing or the partition wall to rotate the moisture absorption rotor,
The hygroscopic rotor penetrates through the open portion of the partition wall so that a part of the hygroscopic rotor is located in the dehumidification part and the other part is located in the regeneration part. Wind turbines are switched to each other.

5. The method of claim 4,
The dehumidifier,
And an intake fan installed in the casing to suck air in the wind turbine into the dehumidifying unit.

The method of claim 1,
The cooler
An air supply fan supplying air outside the wind generator to the heat exchange unit; And
The wind turbine further comprises a filter installed in the air supply fan to filter the air outside the wind turbine.

The method according to claim 6,
The filter is any one of a HE filter or HEPA filter, a wind turbine.

The method of claim 1,
The moisture absorbent is any one of silica gel or zeolite, wind turbine.

The method of claim 1,
The heat generating element comprises at least one of a generator, a speed increaser, a transformer and a converter installed in the wind turbine.

The method of claim 1,
The heating element includes a first heating element and a second heating element,
The heat exchange unit heat-exchanges the working fluid circulating the second heat generating element with air in the wind turbine so as to cool the second heat generating element,
The dehumidifier absorbs heat from the first heat generating element so that the air inside the wind generator, the temperature of which is raised, passes through the other part of the moisture absorption rotor.

The method of claim 10,
Further comprising a temperature controller for heat exchange between the air passing through the other part of the moisture absorption rotor and the air outside the wind turbine,
The temperature controller includes a drain for discharging the moisture to the outside.

The method of claim 10,
The first heating element includes at least one of a transformer and a converter,
And the second heat generating element comprises at least one of a generator and a speed increaser.

The method of claim 12,
The first heat generating element is installed in the tower of the wind turbine, the second heat generating element is installed in the nussel of the wind generator, a wind turbine.