KR101394189B1 - Wind turbine blade and its manufacturing process using inkjet printing method - Google Patents

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방형준
신형기
김수현
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a wind turbine blade using an inkjet printing technique and a manufacturing method thereof, and more specifically, to a wind turbine blade using an inkjet printing technique, which includes an electromagnetic absorbing layer (230) capable of minimizing electromagnetic interference of a radar, and to a manufacturing method thereof. The purpose of the present invention is to reduce the weight of the wind turbine blade (100) by introducing the manufacturing method using the inkjet printing technique and to improve productivity by simplifying the manufacturing process.

Description

잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개 및 제작 방법{Wind Turbine Blade And Its Manufacturing Process Using Inkjet Printing Method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotary blade for a wind turbine generator using inkjet printing,

본 발명은 풍력 발전기용 회전 날개 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 발전기용 회전 날개의 복합재 일부분에 전자파를 흡수하는 유전 손실층을 형성하여 레이더의 간섭을 줄이는 데 목적이 있다.
The present invention relates to a rotary blade for a wind turbine generator and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention aims to reduce a radar interference by forming a dielectric loss layer for absorbing electromagnetic waves in a part of a composite material of a rotary blade for a wind turbine generator.

최근 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 줄이기 위해 신재생에너지를 많이 연구개발하고 있다. 신재생에너지원은 태양광, 태양열, 수력, 조력, 파력, 풍력 또는 원자력 등을 이용하며 이로부터 에너지를 얻는 기술이 많이 개발되고 있다. 그중에서도 바람을 이용하는 풍력 발전기가 각광 받고 있다. 풍력 발전기는 대륙과 해양에 설치하는데 그중에서도 해양에 설치하는 것이 대륙에 설치하는 것보다 에너지를 얻는 효율이 더 높다. 그리고 풍력 발전기로 더 많은 에너지를 얻기 위해 대형화가 가속 되고 있다. Recently, a lot of new and renewable energy is being researched and developed to reduce carbon dioxide which is the main cause of global warming. New and renewable energy sources use solar, solar, hydro, tidal, wave, wind, or nuclear power, and technologies for obtaining energy from them are being developed. Among them, wind turbines that utilize wind are attracting attention. Wind turbines are installed on the continents and in the oceans. Among them, installation on the ocean is more energy efficient than installation on the continents. And to get more energy with wind power generators, the scale is accelerating.

풍력 발전기가 대형화 될수록 풍력 발전기의 회전 날개의 하중이 증가하여 고장의 위험이 높게 나타난다. 또한, 레이더의 간섭으로 인한 피해도 증가된다. 레이더 간섭의 문제는 풍력 발전기가 레이더에서 피사체로 주사하는 레이더 신호를 중간에서 막거나, 또는 그 신호를 반사시키거나 왜곡시키는 데서 발생한다. 구체적으로, 회전 날개에 의한 레이더 간섭 문제는 회전 날개의 회전 및 받음각 제어, 공력으로 인한 형상변화 등의 복합적인 영향으로 인하여 회전 날개에서 반사되는 레이더 신호가 시간에 따라서 달라지는 다이나믹한 신호 간섭이라는데 있다. As the size of the wind turbine increases, the load on the rotor of the wind turbine increases and the risk of failure increases. Also, the damage caused by the interference of the radar is increased. The problem of radar interference occurs when the wind turbine intercepts, or reflects or distorts, the radar signal scanned from the radar to the subject. Specifically, the problem of radar interference due to the rotating blades is a dynamic signal interference in which the radar signal reflected from the rotating blades varies with time due to the combined influence of rotation and angle of attack control of the rotating blades and shape change due to aerodynamic forces.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 구조물 표면에서 반사되는 레이더 신호가 다시 레이더로 향하지 않도록 구조물의 형상을 변화시키는 방법과, 구조물 표면에서 레이더 신호가 흡수되도록 하는 방법이 있다. 그러나 회전 날개는 바람의 의해 발전기를 구동하기 최적의 구조로 설계되었기 때문에 회전 날개 표면을 변화하는 방법은 사용할 수 없다. 따라서 회전 날개에서 레이더 신호를 흡수하는 것이 유일한 방법이다. 일반적으로, 풍력 발전기용 회전 날개는 3MW급 이상의 대형 풍력 발전기의 경우에 그 길이가 약 45m 이상이 되고 그 중량도 10 ton 이상이 된다. 대형 풍력 발전기용 회전 날개는 일부 탄소섬유 강화 복합재료가 사용되기는 하지만 대부분 유리섬유 강화 고분자 기지 복합재를 면재로 사용한 샌드위치 구조로 제조된다. In order to solve this problem, there is a method of changing the shape of the structure so that the radar signal reflected from the structure surface is not directed to the radar again, and a method of allowing the radar signal to be absorbed from the surface of the structure. However, since the rotary blades are designed to have an optimal structure for driving the generator by the wind, the method of changing the rotary blades surface can not be used. Therefore, it is the only way to absorb the radar signal from the rotating wing. Generally, in the case of a large-sized wind turbine generator of 3MW or more, the rotary blade for a wind turbine generator is about 45m in length and its weight is more than 10ton. Rotary blades for large wind turbines are manufactured with a sandwich structure using mostly carbon fiber-reinforced polymer matrix composite, although some carbon fiber reinforced composite materials are used.

도 1은 일반적인 풍력 발전기의 사시도를 나타낸 것이며, 도 2는 도 1의 풍력 발전기의 A-A'방향 사시도를 나타내고 있다. FIG. 1 is a perspective view of a general wind turbine generator, and FIG. 2 is a perspective view taken along the line A-A 'of the wind turbine generator of FIG.

한국 공개특허 제 10-2013-0074782호 ("전자파 흡수 기능을 구비한 풍력 발전기용 회전 날개 및 이의 제조 방법", 2013.07.04., 이하 선행기술 1)는 레이더 간섭 문제를 해결하기 위해 전자파 흡수 기능을 구비한 풍력 발전기용 회전 날개를 이용하였다. 도 3은 종래의 풍력 발전기용 회전 날개를 나타낸 것으로, 상기 회전 날개는 내부면재(25), 심재(24) 및 외부면재(22)가 적층된 샌드위치 구조의 복합재(20)를 포함하여 이루어져 있다. 상기 샌드위치 구조의 복합재(20)는 상기 외부면재(22) 하부에 적층되어 전자파를 흡수하는 전자파 흡수층(23) 및 상기 샌드위치 구조의 복합재(20) 내부에 삽입되어 전자파를 반사하는 수지투과성 고전도 배면층(27)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나 상기 전자파 흡수용 스크린은 탄소 나노소재가 균일하게 분산된 에폭시 수지를 유리 섬유 직물에 도포하여 박막형 유리섬유층을 만들어 회전날개 지지대(120)로 지지되는 회전 날개(100)의 복합재(20)에 삽입 및 적층하는 방법을 이용하고 있다. 풍력 발전기용 회전 날개는 매우 크기 때문에 얇은 층 하나만 삽입되어도 수 톤에 달하는 무게가 증가하게 된다. 그리고 제작된 박막형 유리섬유층은 탈형(demolding)이고, 운반이 어렵기 때문에 이러한 해결할 수 있는 방안이 개발되어져야 한다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0074782 ("Rotary blade for a wind power generator having an electromagnetic wave absorbing function and method for manufacturing the same ", 2013.07.04., Hereinafter referred to as Prior Art 1) A rotary blade for a wind power generator was used. 3 shows a conventional rotary vane for a wind turbine, wherein the rotary vane comprises a composite material 20 of a sandwich structure in which an inner face material 25, a core material 24 and an outer face material 22 are laminated. The composite material 20 of the sandwich structure includes an electromagnetic wave absorbing layer 23 which is laminated below the outer face material 22 and absorbs electromagnetic waves and a resin-permeable highly conductive back face 23 which is inserted into the composite material 20 of the sandwich structure and reflects electromagnetic waves. Layer (27). However, in the electromagnetic wave absorbing screen, an epoxy resin in which carbon nanomaterial is uniformly dispersed is applied to a glass fiber fabric to form a thin film-type glass fiber layer and inserted into a composite material 20 of a rotary vane 100 supported by a rotary vane support 120 And a method of stacking. Because the rotor blades for wind turbines are so large, even if only one thin layer is inserted, the weight increases to several tons. Since the fabricated thin glass fiber layer is demolding and difficult to transport, a solution to this problem should be developed.

한국 공개특허 10-2013-0074782호 (공개일 : 2013.07.04)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0074782 (Publication date: 2013.07.04)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 풍력 발전기용 회전 날개의 복합재 일부분으로 구성되는 전자파 흡수층을 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 코팅하며, 상기 복합재의 두께와 상기 회전 날개의 무게를 줄이고, 상기 복합재 제작의 단순화 및 자동화 공정을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of coating an electromagnetic wave absorbing layer composed of a part of a composite material of a rotary blade for a wind power generator using inkjet printing, Reducing weight, and simplifying and automating the fabrication of the composite.

본 발명은, 내부면재(250), 심재(240) 및 외부면재(220)가 적층된 샌드위치 구조의 복합재(200)를 포함하는 풍력발전기용 회전 날개(100)에 있어서, 상기 회전 날개(100)는 상기 외부면재(220)에 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 코팅하는 전자파 흡수층(230)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a rotary vane 100 for a wind turbine including a composite material 200 of a sandwich structure in which an inner face material 250, a core material 240 and an outer face material 220 are laminated, And an electromagnetic wave absorbing layer 230 for coating the outer surface member 220 using an ink jet printing technique.

또한, 상기 전자파 흡수층(230)은 탄소소재를 사용하며, 카본 블랙(Carbon-Black), 탄소 나노 섬유(Carbon Nano Fiber) 및 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube) 중 어느 하나이거나 이들의 결합인 것을 특징으로 한다.The electromagnetic wave absorbing layer 230 may be formed of any one of carbon black, carbon nanofiber, and carbon nanotube, or a combination thereof. .

또한, 상기 복합재(200)는, 상기 외부면재(220)는 유리 섬유로 이루어지고, 상기 심재(240)는 유리섬유 또는 유리 섬유 샌드위치 복합재(200)가 적층되게 이루어지며,상기 내부면재(250)는 구조지지체 역할이 가능한 전도성 카본 섬유(Carbon Fiber)층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The core material 240 is formed by laminating a glass fiber or glass fiber sandwich composite material 200 and the inner face material 250 is formed by laminating a glass fiber or a glass fiber sandwich composite material 200. In the composite material 200, the outer face material 220 is made of glass fiber, Is characterized in that it is made of a conductive carbon fiber layer which can serve as a structural support.

또한, 풍력 발전기용 회전 날개(100)의 제작방법에 있어서, 상기 회전 날개(100)의 최외각 금형(210) 상에 상기 외부면재(220)를 적층 시키는 단계; 탄소 나노 소재를 열경화성 수지 내에 균일하게 분산시킨 후 상기 외부면재(220) 상에 잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계; 코팅된 상기 외부면재(220) 위에 상기 심재(240) 및 내부면재(250)를 적층하여 샌드위치 구조의 상기 복합재(200)를 형성하는 단계; 및 상기 복합재(200)에 진공덮개(260)를 덮어 RIM(Resin Infusion Molding) 공정으로 상기 복합재(200)에 레진(Resin)를 함침시켜 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the method of manufacturing the rotary vane 100 for a wind power generator, the step of stacking the outer face material 220 on the outermost mold 210 of the rotary vane 100; Uniformly dispersing the carbon nano material in the thermosetting resin, and then coating the outer surface material 220 by an ink-jet printing technique; Stacking the core member (240) and the inner face member (250) on the coated outer face member (220) to form the composite member (200) of a sandwich structure; And a step of impregnating the composite material 200 with a resin by a resin infusion molding (RIM) process and covering the composite material 200 with a vacuum lid 260.

또한, 잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계는 상기 회전 날개(100)의 상부에 위치하며, 분산된 상기 탄소 소재를 잉크젯 프린팅 할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The step of coating by the inkjet printing method is characterized by including an inkjet printing apparatus 300 located at the top of the rotary vane 100 and capable of inkjet printing the dispersed carbon material.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 풍력 발전기용 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개 및 그 제작 방법은 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 상기 풍력 발전기용 회전 날개 복합재의 두께를 줄여, 풍력 발전기용 회전 날개의 전체적인 무게를 줄일 수 있다. 또한, 회전 날개의 제조비용, 공정시간 및 유지보수의 부담을 경감시키고, 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 풍력 발전기용 회전날개 제작 공정을 단순화 및 자동화하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.
The rotary blade for a wind turbine using the ink jet printing technique for a wind turbine according to the present invention and the method of manufacturing the same can reduce the thickness of the rotary blade composite material for a wind turbine by using an ink jet printing technique, The overall weight of the device can be reduced. In addition, the manufacturing cost, the process time, and maintenance burden of the rotary blades are reduced, and the productivity is improved by simplifying and automating the manufacturing process of the rotary blades for the wind turbine using the inkjet printing technique.

도 1은 일반적인 풍력 발전기의 사시도
도 2는 도 1의 A-A'방향 단면도
도 3은 종래의 풍력 발전기용 회전 날개의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 기법을 적용한 풍력 발전기용 회전날개의 단면도
도 5는 본 발명의 잉크젯 프린팅 기법을 적용한 풍력 발전기용 회전 날개의 제작 방법의 순서도
도 6은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 회전날개에 잉크젯을 분사하는 과정을 나타낸 단면도1 is a perspective view of a general wind turbine generator
2 is a cross-sectional view taken along the line A-A '
3 is a cross-sectional view of a conventional rotary blade for a wind turbine generator
4 is a cross-sectional view of a rotary vane for a wind turbine applying the inkjet technique according to the present invention
5 is a flow chart of a method for manufacturing a rotary blade for a wind turbine applying the inkjet printing technique of the present invention
6 is a cross-sectional view showing a process of jetting an ink jet onto a rotary blade for a wind turbine according to the present invention

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지고 본 발명에 의한 풍력 발전기용 회전날개를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a rotary blade for a wind power generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 풍력 발전기의 사시도이며, 도 2는 상기 도 1의 풍력 발전기의 회전날개 A-A' 의 단면도이고, 도 3은 종래의 풍력 발전기용 회전 날개의 단면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 잉크젯 기법을 적용한 풍력 발전기용 회전날개의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개의 제작 방법의 순서도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 회전날개에 잉크젯을 분사하는 과정을 나타낸 단면도를 나타내고 있다.
FIG. 1 is a perspective view of a general wind turbine generator, FIG. 2 is a sectional view of a rotary blade AA 'of the wind turbine generator of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of a rotary blade of a conventional wind turbine generator, FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing a rotary blade for a wind turbine using the inkjet printing technique of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of a rotary blade for a wind turbine according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process of ejecting an ink jet onto the recording medium.

종래의 풍력 발전기용 회전 날개는 매우 크기 때문에 얇은 층 하나만 삽입되어도 수 톤에 달하는 무게가 증가되어 운반이 어려운 문제점이 있었다. 일반적인 풍력 발전기용 회전 날개는 회전날개 외형부(110)와 상기 회전날개(100)를 지지하는 회전날개 지지대(120)로 구성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전 날개 외형부(110)는 샌드위치 구조의 복합재가 RIM(Resin Infusion Molding) 공정으로 형성되었다.
Conventional rotary blades for wind turbines are very large, so that even if only one thin layer is inserted, weight of several tons is increased, which makes transportation difficult. A rotary blade for a wind turbine generator is composed of a rotary blade outer member 110 and a rotary blade support 120 for supporting the rotary blade 100. As shown in Figure 3, Sandwich composites were formed by RIM (Resin Infusion Molding) process.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 상기 풍력 발전기용 회전 날개 복합재의 두께를 줄여, 풍력 발전기용 회전 날개의 전체적인 무게를 줄일 수 있는 회전 날개와 그 제작방법을 제공하는데 있다. 이하 본 발명은 도 4 내지 도 6을 참조로 하여 더욱 상세히 설명한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a rotary blade capable of reducing the overall weight of a rotary blade for a wind turbine by reducing the thickness of the rotary blade composite material for the wind turbine using an ink- Method. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6. FIG.

상기 회전날개 외형부(110)는 도 4에 도시되어 있듯이, 가장 바깥면에 위치한 금형(210)과 상기 금형(210) 상에 상기 회전날개(100) 안쪽 방향으로 샌드위치 구조의 복합재(200)가 적층되어 형성된다. 여기서 상기 복합재(200)는 외부면재(220), 심재(240) 및 내부면재(250)가 샌드위치 구조로 적층 형성된다. 레이더 전자파를 흡수할 수 있는 전자파 흡수층(230)은 상기 외부면재(220) 상에 상기 회전날개(100) 안쪽 방향으로 구비된다.  4, the outer shape of the rotary vane 110 includes a mold 210 located on the outermost side and a composite material 200 having a sandwich structure on the mold 210 inwardly of the rotary vane 100 Are stacked. The composite material 200 is laminated on the outer face material 220, the core material 240, and the inner face material 250 in a sandwich structure. The electromagnetic wave absorbing layer 230 capable of absorbing the radar electromagnetic wave is provided on the outer face member 220 in the direction of the inner side of the rotary vane 100.

상기 내부면재(250)는 전도체 백킹(Backing)층으로 구조지지체 역할이 가능한 탄소 섬유(Carbon Fiber)층을 사용하고, 상기 심재(240)는 스페이서(Spacer)로서, 유리섬유 또는 유리섬유 샌드위치 복합재를 적층하여 사용한다. 또한, 상기 외부면재(220)는 유리 섬유로 이루어진다.The inner face member 250 is a conductive backing layer using a carbon fiber layer capable of functioning as a structural support and the core member 240 may be a glass fiber or glass fiber sandwich composite material as a spacer. They are stacked and used. In addition, the outer surface member 220 is made of glass fiber.

또한, 상기 금형(210) 상에 상기 복합재(200)가 적층되면, 그 위에 진공 덮개(260)를 덮는다. 덮여진 상기 진공 덮개(260)는 일면에서는 진공을 뽑고, 다른 일면으로는 에폭시와 같은 레진(Resin)을 주입한다. 상기 진공 덮개(260)의 안쪽과 상기 복합재(200) 사이에 레진이 분포하게 되고, 상기 진공 덮개(260) 및 상기 복합재(200)가 상기 금형(210)와 접합된다.Further, when the composite material 200 is stacked on the mold 210, the vacuum lid 260 is covered thereon. The vacuum lid 260 covered is vacuumed on one side and resin such as epoxy is injected on the other side. A resin is distributed between the inside of the vacuum lid 260 and the composite material 200 and the vacuum lid 260 and the composite material 200 are bonded to the mold 210.

상기 전자파 흡수층(230)은 유전 손실 재료를 이용하며, 상기 유전 손실 재료는 카본 블랙(Carbon-Black)이나 카본 나노 섬유(Carbon Nano Fiber) 및 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube) 등을 사용한다. 상기 유전 손실 재료는 분말 형태이기 때문에 상기 외부면재(220)에 균일하게 분산하기 어려운 문제점이 있다. 본 발명은 이를 보완하기 위해 낮은 점도의 열경화성 수지에 상기 유전 손실 재료를 분산하고, 균일하게 분산할 수 있는 잉크젯 프린팅 기법을 이용한다.
The electromagnetic wave absorbing layer 230 uses a dielectric loss material, and the dielectric loss material includes carbon black, carbon nanofiber, and carbon nanotube. Since the dielectric lossy material is in powder form, it is difficult to uniformly disperse the dielectric lossy material on the outer face plate 220. In order to compensate for this, the present invention uses an inkjet printing technique capable of dispersing and dispersing the dielectric lossy material in a low viscosity thermosetting resin uniformly.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개(100)의 제작 방법은 상기 금형(210) 상에 상기 회전날개(100)의 안쪽 방향으로 상기 외부면재(220)를 적층하는 단계와, 상기 외부면재(220)의 안쪽에 상기 유전 손실 재료를 잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계와, 코팅된 상기 외부면재(220) 상에 상기 심재(240) 및 내부면재(250)를 적층하는 단계와, 상기 복합재(200)를 완전히 덮는 진공덮개(260)를 덮어 RIM(Resin Infusion Molding) 공정으로 성형하는 단계를 포함한다. 5, a method of manufacturing a rotary vane 100 for a wind power generator using the inkjet printing technique includes a step of forming an outer face material 220 on the mold 210 in an inner direction of the rotary vane 100, (240) and the inner face plate (250) on the coated outer face plate (220); and coating the outer face plate (220) with the dielectric lossy material by an ink jet printing technique. And a step of covering the vacuum lid 260 completely covering the composite material 200 with a resin infusion molding (RIM) process.

상기 외부면재(220)를 적층하는 단계는 유리 섬유로 이루어진 상기 외부면재(220)를 상기 금형(210) 상에 상기 외부면재(220)를 적층한다. In the step of laminating the outer face material 220, the outer face material 220 made of glass fiber is laminated on the outer face material 220 on the mold 210.

상기 외부면재(220)의 안쪽에 상기 유전 손실 재료를 잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계는 상기 회전 날개(100)의 한쪽 일면에서 다른 일면까지 이동 할 수 있게 레일을 상기 외부면재(220) 상에 설치된다. 상기 레일에는 잉크젯 프린팅 할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치(300)가 설치된다. 상기 잉크젯 프린팅 장치(300)는 상기 유전 손실 재료가 분산된 열경화성 수지가 포함되며, 상기 유전 손실 재료는 탄소소재를 사용하며, 카본 블랙(Carbon-Black), 탄소 나노 섬유(Carbon Nano Fiber) 및 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube) 등을 사용한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 잉크젯 프린팅 장치(300)는 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 외부면재(220) 상에 상기 유전 손실재료를 균일하게 잉크젯 프린팅하여 코팅한다. The step of coating the dielectric loss material with the ink jet printing technique on the inside of the outer face material 220 may be performed by mounting the rails on the outer face material 220 so as to be movable from one side to the other side of the rotary vane 100 do. The rail is provided with an inkjet printing apparatus 300 capable of inkjet printing. The inkjet printing apparatus 300 includes a thermosetting resin in which the dielectric lossy material is dispersed, and the dielectric lossy material is a carbonaceous material. The inkjet printing apparatus 300 includes a carbon black, a carbon nanofiber, Carbon Nano Tube is used. As shown in FIG. 6, the inkjet printing apparatus 300 uniformly inkjet prints the dielectric lossy material on the outer face material 220 while moving along the rails.

코팅된 상기 외부면재(220) 상에 상기 심재(240) 및 내부면재(250)를 적층하는 단계는 상기 심재(240)와 상기 내부면재(250)를 순서대로 적층한다. 이후, 진공덮개(260)를 덮고 RIM 공정을 이용하여 성형한다. 상기 RIM 공정은 상기 진공덮개(260)를 상기 복합재(200) 상에 덮은 후 에폭시와 같은 레진(Resin) 등을 상기 진공덮개(260)의 한쪽 일면에 열려있는 입구에 주입하고, 다른 일면에는 진공을 뽑아 상기 레진이 상기 복합재(200) 내에 균일하게 분포할 수 있게 한다. The step of laminating the core member 240 and the inner face member 250 on the coated outer face member 220 stacks the core member 240 and the inner face member 250 in this order. Then, the vacuum lid 260 is covered and molded using the RIM process. In the RIM process, after the vacuum lid 260 is covered on the composite material 200, a resin such as epoxy is injected into an opening of one side of the vacuum lid 260, and on the other side, So that the resin can be uniformly distributed within the composite material 200.

레이더의 전자파가 풍력 발전기용 상기 회전 날개(100) 안으로 들어오면, 상기 금형(210)을 지나 상기 내부면재(250)까지 들어온다. 상기 내부면재(250)까지 도달한 상기 전자파는 카본 섬유로 된 상기 내부면재(250)에 의해 상기 금형(210) 방향으로 반사된다. 반사된 전자파는 상기 유전 소실 재료로 코팅된 상기 전자파 흡수층(230)에서 흡수되고 일부 반사된다. 이때, 일부 반사된 상기 전자파는 다시 상기 내부면재(250) 방향으로 향한다. 상기 내부면재(250)에 도달한 전자파는 다시 상기 금형(210) 쪽으로 반사된다. 이 과정을 반복하면서 레이더의 전자파가 상기 전자파 흡수층에서 흡수된다. When an electromagnetic wave of the radar enters into the rotary vane 100 for a wind power generator, it enters the inner face plate 250 through the mold 210. The electromagnetic waves reaching the inner face member 250 are reflected toward the mold 210 by the inner face member 250 made of carbon fiber. The reflected electromagnetic waves are absorbed and partially reflected by the electromagnetic wave absorption layer 230 coated with the dielectric loss material. At this time, the partially reflected electromagnetic waves are directed toward the inner face plate 250 again. The electromagnetic waves reaching the inner surface member 250 are reflected toward the mold 210 again. The electromagnetic waves of the radar are absorbed by the electromagnetic wave absorbing layer while repeating this process.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

100 : 회전 날개
110 : 회전 날개 외형부
120 : 회전 날개 지지대
20, 200 : 복합재
21, 210 : 금형
22, 220 : 외부면재
23, 230 : 전자파 흡수층
24, 240 : 심재
25, 250 : 내부면재
26, 260 : 진공덮개
27 : 수지투과성 고전도 배면층
300 : 잉크젯 프린팅 장치100: rotating blade
110:
120: Rotating blade support
20, 200: composite
21, 210: mold
22, 220: Outer flange
23 and 230: electromagnetic wave absorbing layer
24, 240: Core material
25, 250: inner flange
26, 260: Vacuum cover
27: Resin-permeable high-conductivity backside layer
300: inkjet printing device

Claims (5)

내부면재(250), 심재(240) 및 외부면재(220)가 적층된 샌드위치 구조의 복합재(200)를 포함하는 풍력발전기용 회전 날개(100)에 있어서,
상기 회전 날개(100)는
상기 외부면재(220)에 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 코팅하는 전자파 흡수층(230)을 포함하며,
상기 외부면재(220)는 유리 섬유로 이루어지고,
상기 심재(240)는 유리 섬유 또는 유리 섬유 샌드위치 복합재(200)가 적층되게 이루어지며,
상기 내부면재(250)는 구조지지체 역할이 가능한 전도성 카본 섬유(Carbon Fiber)층으로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개.
A rotary vane (100) for a wind turbine comprising a composite material (200) of a sandwich structure in which an inner face material (250), a core (240) and an outer face material (220)
The rotary vane (100)
And an electromagnetic wave absorbing layer (230) coated on the external face material (220) using an inkjet printing technique,
The outer surface member 220 is made of glass fiber,
The core material 240 is formed by laminating a glass fiber or glass fiber sandwich composite material 200,
The inner face plate 250 is made of a conductive carbon fiber layer capable of serving as a structure supporting body
A rotary blade for a wind turbine using an inkjet printing technique.
제 1항에 있어서,
상기 전자파 흡수층(230)은
탄소소재를 사용하며, 카본 블랙(Carbon-Black), 탄소 나노 섬유(Carbon Nano Fiber) 및 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube) 중 어느 하나이거나 이들의 결합인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개.
The method according to claim 1,
The electromagnetic wave absorbing layer 230
(EN) An ink jet printing method using a carbon material, which is one of carbon black (Carbon-Black), carbon nanofiber (Carbon Nano Fiber) and carbon nanotube (Carbon Nano Tube) Rotary wing for machine.
삭제delete 제1항의 풍력발전기용 회전 날개(100)의 제작 방법에 있어서,
상기 회전 날개(100)의 최외각 금형(210) 상에 상기 외부면재(220)를 적층 시키는 단계;
탄소 나노 소재를 열경화성 수지 내에 균일하게 분산시킨 후 상기 외부면재(220) 상에 잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계;
코팅된 상기 외부면재(220) 위에 상기 심재(240) 및 내부면재(250)를 적층하여 샌드위치 구조의 상기 복합재(200)를 형성하는 단계; 및
상기 복합재(200)에 진공덮개(260)를 덮어 RIM(Resin Infusion Molding) 공정으로 상기 복합재(200)에 레진(Resin)를 함침시켜 성형하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개의 제작 방법.
The method of manufacturing a rotary vane (100) for a wind power generator according to claim 1,
Stacking the outer face material 220 on the outermost mold 210 of the rotary vane 100;
Uniformly dispersing the carbon nano material in the thermosetting resin, and then coating the outer surface material 220 by an ink-jet printing technique;
Stacking the core member (240) and the inner face member (250) on the coated outer face member (220) to form the composite member (200) of a sandwich structure; And
Impregnating the composite material 200 with a resin by a resin infusion molding (RIM) process and covering the composite material 200 with a vacuum lid 260;
The method comprising the steps of: (a) forming a rotary blade for a wind turbine using an inkjet printing technique;
제 4항에 있어서,
잉크젯 프린팅 기법으로 코팅하는 단계는
상기 회전 날개(100)의 상부에 위치하며,
분산된 상기 탄소 소재를 잉크젯 프린팅 할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 기법을 이용한 풍력 발전기용 회전 날개의 제작 방법.5. The method of claim 4,
The step of coating with the inkjet printing technique
Is positioned above the rotary vane (100)
And an inkjet printing apparatus (300) capable of inkjet printing the dispersed carbon material. The method of manufacturing a rotary vane for a wind turbine using the inkjet printing technique.
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