KR101596719B1 - 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 방법, 그리고 윤활제 자동 공급 장치를 포함하는 풍력발전기 - Google Patents

구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 방법, 그리고 윤활제 자동 공급 장치를 포함하는 풍력발전기 Download PDF

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Abstract

구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기가 개시된다. 본 발명에 따른 윤활제 공급 장치는, 구동부의 피니언과 맞물려 회전하는 기어에 윤활제를 공급하는 공급 장치로서, 윤활 펌프를 통해 저장 탱크에 저장된 윤활제를 제공받아 상기 피니언에 공급하는 윤활제 공급부와, 구동부의 구동을 감지하는 구동 감지부와, 윤활제 공급부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 구동 감지부는 구동부의 구동을 감지하여 전기적인 신호를 출력하고 제어부 전달하며, 구동 감지부로부터 전달된 전기적인 신호에 기초한 제어부의 제어명령에 따라 윤활 펌프의 작동이 제어되도록 구성한 것을 요지로 한다.

Description

구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 방법, 그리고 윤활제 자동 공급 장치를 포함하는 풍력발전기{Lubricant auto supply device and methods Coupled with driving operation and Wind turbine included the same}
본 발명은 윤활제 자동 공급 장치에 관한 것으로, 상세하게는 맞물려 회전하는 두 기어 사이의 기계적인 마모를 줄이기 위해 윤활제를 구동부 작동과 연동하여 자동으로 공급하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 방법, 그리고 이를 포함하는 풍력발전기에 관한 것이다.
최근에는 화석에너지 자원의 유한성과 연소시 발생되는 온실 가스의 위해성으로 인하여 청정에너지에 대한 관심이 증가되고 있다. 대표적인 청정에너지로서 풍력을 이용해 전력을 생산하는 풍력발전 기술은 중소규모 또는 대단위로 저가의 청정에너지를 확보할 수 있는 가장 우수한 에너지 생산 방법의 하나로 부상되고 있다.
풍력발전장치는 일반적으로, 블레이드를 구비한 로터 헤드가 풍력을 받아서 회전하고, 이 회전을 증속기를 통해 증속시켜 발전기를 구동시킴으로써 전기를 생산한다. 로터 헤드는 풍차용 타워 상에 설치되어 요(yaw) 선회 가능한 나셀(nacelle)의 단부에 장착되고, 대략 수평의 회전축선 주위에 회전 가능하게 되도록 지지되어 있다.
블레이드와 상기 로터 헤드 사이에는 풍속에 따라 최적의 회전이 구현될 수 있도록 상기 블레이드의 피치를 조절하는 피치 베어링이 설치되며, 상기 나셀과 타워 사이에는 바람이 불어오는 방향을 향하여 나셀이 배치됨으로써 보다 효율적인 전기 생산이 이루어질 수 있도록 나셀의 요잉을 제어하는 요 베어링이 설치된다.
피치 베어링과 요 베어링의 외연 또는 내연에는 기어치가 형성되어 있으며, 피치 베어링과 요 베어링을 구동을 위한 각 구동모터의 피니언이 상기 기어치와 맞물려 회전한다. 이때 피치 베어링 및 요 베어링의 기어치와 구동모터의 피니언 사이의 기계적인 마모 방지를 위해 치합부 또는 상기 베어링의 내연 또는 외연에는 윤활제가 지속적으로 공급된다.
그러나 종래 풍력발전기에 적용되는 윤활 장치는 Amount/Day의 개념으로 미리 입력된 주기 또는 시간 간격에 따라 구동부가 구동하지 않는 상황에서도 윤활제를 일정량씩 주입함으로써, 윤활제의 과잉 공급 및 그에 따른 주변부 오염과 불필요한 윤활제 소모, 그리고 윤활 펌프의 불필요한 구동 및 그에 따른 전력 소모 등의 문제가 지적되고 있다.
한국공개특허 제2006-0017383호(공개일 2006. 02. 23)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구동부의 작동에 연동해 적절한 타이이밍에 능동적으로 윤활제를 공급할 수 있는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 및 이를 포함하는 풍력발전기를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, 구동부의 피니언과 맞물려 회전하는 기어에 윤활제를 공급하는 공급 장치로서, 윤활 펌프를 통해 저장 탱크에 저장된 윤활제를 제공받아 상기 피니언에 공급하는 윤활제 공급부; 상기 구동부의 구동을 감지하는 구동 감지부; 및 상기 윤활제 공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 구동 감지부는 상기 구동부의 구동을 감지하여 전기적인 신호를 출력하고 제어부 전달하며, 구동 감지부로부터 전달된 전기적인 신호에 기초한 제어부의 제어명령에 따라 상기 윤활 펌프의 작동이 제어되고 윤활제 공급부를 통해 피니언에 윤활제가 공급되는 것을 특징으로 하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 를 제공한다.
본 발명의 일 측면에서 상기 구동부는 풍력발전기의 타워에 대한 나셀의 요잉을 제어하는 요 구동모터일 수 있으며, 상기 기어는 상기 타워와 나셀 사이에 설치되는 요 베어링일 수 있다.
또한 상기 구동부는 풍력발전기 로터 헤드에 대한 블레이드의 피치를 조절하는 피치 구동모터일 수 있으며, 상기 기어는 상기 로터 헤드와 블레이드 사이에 설치되는 피치 베어링일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 적용된 상기 윤활제 공급부는, 상기 피니언의 회전축에 평행한 회전축을 중심으로 상기 피니언과 맞물려 회전하고, 내부에 수용공간이 마련되고, 수용공간에 윤활제가 채워진 구성일 수 있다.
이때 상기 윤활제 공급부의 외연에는 상기 피니언과 맞물리는 다수의 기어치가 형성되고, 각각의 기어치에는 상기 수용공간과 연통되는 다수의 윤활제 토출구가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 윤활제 토출구는 각 기어치의 양 측면에 수평방향으로 연속되는 가늘고 긴 슬릿형태 형성되며 각 기어치에 다수가 높이 방향으로 일정 간격을 두고 나란히 형성될 수 있다.
또한, 상기 윤활제 공급부 회전 중심에 대해 방사상으로 배열되는 윤활제 공급통로를 통해 상기 윤활제 토출구와 수용공간이 윤활제가 유동 가능하게 연결될 수 있다.
본 발명에 일 측면에 따르면, 상기 피니언에서 윤활제 공급부에 걸쳐 하부에 설치되는 윤활제받이;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 적용된 상기 구동 감지부는 상기 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전를 감지하는 회전 감지 센서일 수 있으며, 상기 제어부는 상기 구동 감지부가 감지한 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달하면 상기 윤활 펌프 구동을 위한 제어명령을 출력하도록 구성될 수 있다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면, 블레이드 각도 조절용 피치 베어링과 나셀 회전을 위한 요 베어링을 포함하는 풍력발전기이며, 상기 피치 베어링 또는 요 베어링 중 하나 이상에 윤활제 공급을 위해 전술한 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치 를 포함하는 풍력발전기를 제공한다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일 측면에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 구동부 구동을 구동 감지부가 감지하여 감지신호를 출력하는 단계; 구동 감지부가 출력한 전기적인 감지신호를 제어부가 전달받아 윤활 펌프의 구동제어가 필요한 시점에 도래했는지를 판단하는 단계; 및 윤활 펌프의 구동제어가 필요한 시점에 도래한 경우 제어부가 출력하는 제어신호로서 상기 윤활 펌프가 구동하여 윤활제 구동부를 통해 구동부 피니언에 윤활제를 공급하는 단계;를 포함하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 방법을 제공한다.
이때 상기 구동 감지부는 상기 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전를 감지하는 회전 감지 센서일 수 있으며, 윤활 펌프의 구동제어가 필요한 시점에 도래했는지를 판단하는 단계에서 상기 제어부는 상기 구동 감지부가 감지한 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달했을 때 제어신호를 출력할 수 있다.
다른 예로서, 상기 구동 감지부는 상기 구동부 구동 시 발생되는 열에 의해 상승된 구동부의 온도변화를 감지하는 온도 감지 센서일 수 있으며, 윤활 펌프의 구동제어가 필요한 시점에 도래했는지를 판단하는 단계에서 상기 제어부는 상기 구동 감지부가 감지한 구동부의 온도변화 횟수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달했을 때 제어신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 구동 감지부로부터 획득되는 구동부 작동정보에 기초한 제어부의 제어로서 윤활 펌프가 구동되고 회전하는 기어에 윤활제를 공급하는 구성을 이룸으로써, 윤활제의 과잉 공급 및 그에 따른 주변부 오염과 불필요한 윤활제 소모, 그리고 윤활 펌프의 불필요한 구동과 그에 따른 전력 소모를 줄일 수 있다.
즉 종래에는 장치 구동환경과는 상관 없는 미리 입력된 주기 또는 시간 간격 맞춘 윤활제 주입으로 윤활제가 불필요하게 많이 소모되었으나, 본 발명은 구동부의 작동에 연동한 능동적인 윤활제 공급으로 불필요한 윤활제 소모 및 전력소모를 배제할 수 있는 등 유지비용을 크게 절감할 수 있는 보다 효율적인 윤활 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 측면 구성도.
도 4 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 윤활제 공급구부 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 윤활제 공급부의 측 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 윤활제 공급부의 평 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 작동상태를 도시한 도면.
도 8은 윤활제 자동 공급 장치 작동 시 윤활제 공급부 내부의 수용공간에 채워진 윤활제가 토출되는 모습을 나타낸 도면.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 개략 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 측면 구성도를 나타내고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 윤활제 자동 공급장치는 구동부(1)의 피니언(10)과 맞물려 회전하는 기어(6)에 윤활제를 자동으로 공급한다. 구체적으로는, 상기 구동부(1)의 구동을 구동 감지부(3)가 감지하고, 감지된 신호에 기초한 제어부(5)의 제어명령으로 윤활 펌프(4)가 작동하여 윤활제 공급부(2)를 통해 피니언(10)에 윤활제를 자동으로 공급한다.
일 측면에서 상기 구동부(1)는 풍력발전기의 타워에 대한 나셀의 요잉을 제어하는 요 구동모터일 수 있으며, 상기 기어(6)는 타워와 나셀 사이에 설치되는 요 베어링일 수 있다. 또한 상기 구동부(1)는 풍력발전기 로터 헤드에 대한 블레이드의 피치를 조절하는 피치 구동모터일 수 있으며, 상기 기어(6)는 로터 헤드와 블레이드 사이에 설치되는 피치 베어링일 수 있다.
물론 본 발명의 일 측면에 따른 윤활제 자동 공급장치의 적용범위는 상기 풍력발전기의 요 구동부와 피치 구동부에 한정되는 것은 아니다. 즉 맞물려 회전하는 두 기어 사이에 윤활제를 주입시킬 필요가 있는 모든 기계 장치에 적용될 수 있다. 이하에서는 풍력발전기의 요 구동부에 적용시킨 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
윤활제 공급부(2)는 윤활 펌프(4)를 통해 저장 탱크(7)에 저장된 윤활제를 제공받아 상기 피니언(10)에 공급한다. 윤활 펌프(4)는 공급라인(8)을 통해 상기 윤활제 공급부(2)와 연결되고 상기 제어부(5)의 명령에 따라 작동되거나 정지된다. 그리고 상기 저장 탱크(7)에는 윤활 펌프(4) 구동 시 상기 윤활제 공급부(2)로 제공될 윤활제가 저장된다.
구동 감지부(3)는 타워에 대한 나셀의 수평방향 회전 구동을 위한 상기 구동부(1)의 구동을 감지하고 전기적인 신호를 출력한다. 그리고 구동 감지부(3)가 출력한 전기적인 신호는 상기 제어부(5)로 전달된다. 제어부(5)는 상기 구동 감지부(3)로 전달된 감지신호로부터 상기 윤활 펌프(4) 작동을 위한 제어신호를 출력한다.
즉 구동 감지부(3)가 상기 구동부(1)의 구동을 감지하여 출력한 전기적인 신호를 제어부(5)가 전달받고, 구동 감지부(3)로부터 전달된 전기적인 신호에 기초한 제어부(5)의 명령에 따라 상기 윤활 펌프(4)가 작동됨으로써, 저장 탱크(7)에 저장된 윤활제는 상기 공급라인(8)과 윤활제 공급부(2)를 통해 피니언(10)에 공급되고, 피니언(10)이 맞물린 요 베어링의 내륜 기어(6)에 전달될 수 있다.
본 발명의 일 측면에서 상기 구동 감지부(3)는 구동부(1)의 회전축 또는 피니언(10)의 회전를 감지하는 회전 감지 센서일 수 있으며, 상기 제어부(5)는 상기 구동 감지부(3)가 감지한 구동부(1)의 회전축 또는 피니언(10)의 회전수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달하면 상기 윤활 펌프(4) 구동을 위한 제어명령을 출력하는 제어로직을 포함할 수 있다.
구동부의 작동횟수를 카운팅하고 미리 입력된 작동횟수에 도달한 경우 윤활 펌프(4)가 구동되도록 구성하면, 윤활제의 과잉 공급 및 이에 따른 주변부 오염과 불필요한 윤활제 소모, 그리고 윤활 펌프의 불필요한 구동과 그에 따른 전력 소모를 줄일 수 있어, 보다 효율적으로 윤활제를 자동 공급할 수 있는 시스템의 구현이 가능하다.
구동 감지부(3)를 통해 감지된 구동장치의 작동횟수를 제어부(5) 카운팅하고, 카운팅된 구동장치의 작동횟수와 윤활 펌프(4)의 작동횟수를 비례적으로 제어함으로써 윤활제의 공급량이 조절될 수 있도록 구성할 수도 있다. 즉 구동장치의 작동횟수에 비례하는 윤활제의 공급을 통해 장치의 보다 효율적인 운용을 도모할 수도 있다.
구동 감지부(3)는 구동부(1)의 작동 시 발산되는 열을 감지하는 온도 감지 센서일 수도 있다. 마찬가지로 이 경우에도 상기 제어부(5)는 구동 감지부(3)가 감지한 구동부(1)의 발열횟수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달하면 상기 윤활 펌프(4) 구동을 위한 제어명령을 출력하는 제어로직을 포함할 수 있다
피니언(10)에서 윤활제 공급부(2)에 걸쳐 하부에는 윤활제받이(28)가 설치될 수 있다. 윤활제받이(28)는 윤활제 공급부(2)를 통해 공급된 윤활제가 흘러내려 주변을 오염시키는 것을 방지한다. 윤활제받이(28)는 윤활제 공급부(2) 하부에 홈부를 형성한 구성일 수 있으나, 윤활제가 하부 유동을 차단할 수 있는 구성이면 그 형태나 구조에 있어 특별한 제한은 없다.
윤활제받이(28)를 착탈 가능하게 구성하거나 별도의 저장통을 두고 윤활제받이(28)의 상기 홈부와 상기 저장통을 드레인 라인으로 연결시킨 형태로 구성할 수도 있다. 즉 아래로 흘러내려 윤활제받이(28)에 침적된 윤활제의 처리가 용이하도록, 윤활제받이(28)를 착탈 가능하게 구성하거나 드레인 라인을 통해 별도의 저장통과 연결시킨 형태로 구성할 수도 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 윤활제 자동 공급 장치에 적용된 윤활제 공급부 관련 도면들이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 적용된 상기 윤활제 공급부(2)는 상기 피니언(10)의 외연부와 접속된 상태로 피니언(10)에 윤활제를 공급한다. 구체적으로는, 피니언(10) 측부에 인접 배치되고 상기 피니언(10)의 회전축에 평행한 회전축을 중심으로 상기 피니언(10)과 맞물려 회전하면서 피니언(10) 외연에 윤활제를 공급한다.
윤활제 공급부(2)는 피니언(10)과 맞물려 회전 가능한 기어타입 구조일 수 있으며, 피니언(10)의 타측에는 기어(6) 즉, 요 베어링의 내륜 기어가 맞물려 있다. 따라서 피니언(10) 회전 시 이와 맞물려 회전하면서 순간 접촉된 피니언(10)의 기어치에 윤활제 공급부(2)를 통해 윤활제가 공급되고 피니언(10)를 통해 상기 요 베어링의 내륜 기어(6) 측으로 전달된다.
윤활제 공급부(2)의 내부는 속이 빈 중공의 구조로 내부에 수용공간(20)이 형성된다. 상기 수용공간(20)에는 윤활 펌프(4) 구동으로 저장 탱크(7)로부터 공급된 윤활제가 채워진다. 수용공간(20) 상부에 윤활제가 유입되는 입구(21)가 형성되고, 입구(21)에 상기 공급라인(8)이 연결된다. 따라서 윤활제는 상기 공급라인(8)을 통해 상기 수용공간(20)에 공급된다.
윤활제 공급부(2)의 외연에는 상기 피니언(10) 외연의 기어치와 맞물리는 다수의 기어치(22)가 형성된다. 각각의 기어치(22)에는 상기 수용공간(20)과 연통되는 다수의 윤활제 토출구(24)가 형성된다. 윤활제 토출구(24)는 단순히 원형 구멍일 수 있으나, 도 4의 요부 확대와 같이 각 기어치(22) 양 측면에 수평방향으로 연속되는 가늘고 긴 슬릿형태로 구성될 수 있다.
즉 각 기어치(22)에 수평방향으로 연속되는 가늘고 긴 슬릿형 구조로서 각 기어치(22)에 다수가 높이 방향으로 일정 간격을 두고 나란히 형성시킨 형태로 윤활제 토출구(24)를 형성함으로써, 일부분에 편중됨이 없이 윤활제 공급부(2)의 기어치(22)와 맞닿는 피니언(10)의 치면 전체에 걸쳐 고른 분포로 균일한 윤활제 도포가 구현될 수 있도록 구성함이 바람직하다.
윤활제 토출구(24)의 개수 및 간격 그리고 크기는, 윤활제의 점도나 윤활제 공급대상 부재 즉, 피니언(10)의 크기, 그리고 피니언(10)과 맞물리는 면적 등에 따라 적절한 변경이 가능하다. 따라서 개수나 간격 및 크기에 특별한 제한은 없으며, 피니언(10)에 대한 윤활제의 균일하게 도포를 구현할 수 있는 구조이기만 하면 된다.
윤활제 공급부(2)는 전술한 윤활제받이(28) 상에 회전축을 배치해 이에 회전 가능하게 장착되도록 하거나, 타워 또는 나셀의 적소에 고정된 별도의 지지대(29)를 통해 피니언(10) 측부에서 이와 맞물려 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고 재질선정에 있어 특별한 제한은 없으나, 고무와 같은 탄성재질로 구성하면 윤활제의 보다 고른 도포를 기대할 수 있다.
도 6과 같이, 윤활제 공급부(2) 내부에는 윤활제 공급통로(26)가 형성된다. 윤활제 공급통로(26)는 상기 윤활제 토출구(24)와 수용공간(20)을 윤활제가 유동 가능하게 연결한다. 상기 윤활제 공급통로(26)는 윤활제 공급부(2) 외연의 각 기어치(22)를 향하도록 윤활제 공급부(2)의 회전 중심에 대해 동일 각도로 방사상으로 배열된 구성일 수 있다.
이하 상기한 구성의 윤활제 자동 공급 장치에 의해 수행되는 윤활제 자동 공급과정을 본 발명의 작동과 연계하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 8은 윤활제 자동 공급 장치 작동 시 윤활제 공급부 내부의 수용공간에 채워진 윤활제가 토출되는 모습을 나타낸 도면이다.
먼저 도 7을 참조하면, 구동부(1) 피니언(10)의 외연 일부는 기어(6) 바람직하게는, 요 베어링의 내륜 기어와 맞물린다. 또한 상기 피니언(10) 외연의 다른 일부에는 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급 장치를 구성하는 윤활제 공급부(2)가 기어물림 되어 있다. 따라서 피니언(10)이 회전하면 요 베어링의 내륜과 윤활제 공급부(2)가 회전한다.
요 베어링을 회전시키기 위한 상기 구동부(1)의 구동을 구동 감지부(3)가 감지하고 전기적인 신호를 출력해 제어부(5)에 전달한다. 그리고 구동 감지부(3)가 출력한 전기적인 신호를 전달받은 제어부(5)는 상기 구동 감지부(3)로 전달된 감지신호에 기초하여 상기 윤활제 공급부(2)에 윤활제를 공급하는 윤활 펌프(4)의 작동을 위한 제어신호를 출력한다.
제어부(5)는 바람직하게, 구동 감지부(3)가 출력한 전기적인 감지신호를 전달받아 윤활 펌프(4)를 구동시키기 위한 제어가 필요한 시점에 도래했는지를 판단하며, 판단 결과 윤활 펌프(4)의 구동제어가 필요한 시점에 도래한 경우 상기 윤활 펌프(4)를 구동을 위한 제어신호를 출력하여 윤활제 구동부(2)를 통해 구동부 피니언(10)에 윤활제가 공급되도록 한다.
구동 감지부(3)는 앞서도 언급했듯이 회전 감지 센서일 수 있으며, 이 경우 회전 감지 센서가 감지한 구동부(1)의 회전축 또는 피니언(10)의 회전수를 상기 제어부(5)가 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달한 경우 상기 윤활 펌프(4)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어로직을 포함할 수 있다.
구동 감지부(3)는 바람직한 다른 예로서 구동부의 온도변화를 감지하는 온도 감지 센서일 수도 있으며, 이 경우 온도 감지 센서가 감지한 구동부(1)의 온도변화(발열) 횟수를 제어부(5)가 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달한 경우 상기 윤활 펌프(4)를 구동시키기 위한 제어명령이 출력되도록 할 수도 있다.
구동 감지부(3)에서 보내온 감지신호에 기초하여 출력되는 제어부(5)의 윤활 펌프 제어신호에 따라 상기 윤활 펌프(4)가 구동되면, 저장 탱크(7)에 저장된 윤활제는 공급라인(8)을 통해 상기 윤활제 공급부(2)의 수용공간(20)으로 공급되고, 윤활제 공급부(2) 밖으로 토출되어 피니언(10)의 외연에 도포된다.
구체적으로 도 8과 같이, 윤활제 공급부(2)의 수용공간(20)에 공급된 윤활제는 수용공간(20)을 구획하는 원통형의 저장용기 일측, 즉 상기 피니언(10)과 맞물린 쪽을 향해 형성된 슬릿형 구멍(210)과 이에 일치된 윤활제 공급통로(26)를 거쳐 상기 윤활제 토출구(24)로 이동되고, 윤활제 공급부(2) 밖으로 토출되어 피니언(10)의 외연에 도포된다.
윤활제가 토출되는 측에 위치한 윤활제 공급부(2)의 기어치(22)와 피니언(10) 외연이 서로 기어(6)물림 상태로 맞물려 있고, 피니언(10)과 맞물린 기어치(22)에는 가늘고 긴 슬릿형 구조로 다수가 높이 방향으로 일정 간격을 두고 윤활제 토출구(24)가 형성된다. 따라서 윤활제는 피니언(10)의 기어치 전반에 걸쳐 고른 분포로 균일하게 도포될 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 구동부 작동을 감지한 신호출력에 수반하여 윤활 펌프가 구동되고 회전하는 기어에 윤활제가 공급되는 구성을 이룸으로써, 윤활제의 과잉 공급 및 그에 따른 주변부 오염과 불필요한 윤활제 소모, 그리고 윤활 펌프의 불필요한 구동과 그에 따른 전력 소모를 줄일 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 구동부 2 : 윤활제 공급부
3 : 구동 감지부 4 : 윤활 펌프
5 : 제어부 6 : 기어(요 베어링)
7 : 저장 탱크 8 : 공급라인
10 : 피니언 20 : 수용공간
22 : 기어치 24 : 윤활제 토출구
26 : 윤활제 공급통로 28 : 윤활제받이

Claims (14)

  1. 구동부의 피니언과 맞물려 회전하는 기어에 윤활제를 공급하는 공급 장치로서,
    윤활 펌프를 통해 저장 탱크에 저장된 윤활제를 제공받아 상기 피니언에 공급하는 윤활제 공급부;
    상기 구동부의 구동을 감지하는 구동 감지부;
    상기 구동 감지부로부터 전달된 전기적인 신호에 따라 상기 윤활 펌프의 작동을 제어하여 윤활제 공급부를 통해 피니언에 윤활제가 공급되는 것을 제어하는 제어부; 및
    상기 피니언에서 윤활제 공급부에 걸쳐 하부에 설치되는 윤활제받이;를 포함하며,
    상기 윤활제 공급부는, 상기 피니언의 회전축에 평행한 회전축을 중심으로 상기 피니언과 맞물려 회전하고, 내부에 수용공간이 마련되고, 수용공간에 윤활제가 채워지도록 마련되며,
    상기 윤활제 공급부의 외연에는 상기 피니언과 맞물리는 다수의 기어치가 형성되고, 각각의 기어치에는 상기 수용공간과 연통되는 다수의 윤활제 토출구가 형성되고,
    상기 윤활제 토출구는 각 기어치의 양 측면에 수평방향으로 연속되는 가늘고 긴 슬릿형태 형성되며 각 기어치에 다수가 높이 방향으로 일정 간격을 두고 나란히 형성되며,
    상기 윤활제 공급부 회전 중심에 대해 방사상으로 배열되는 윤활제 공급통로를 통해 상기 윤활제 토출구와 수용공간이 윤활제가 유동 가능하게 연결되고,
    상기 구동 감지부는 상기 구동부 구동 시 발생되는 열에 의해 상승된 구동부의 온도변화를 감지하는 온도 감지 센서이며,
    상기 제어부는 상기 구동 감지부가 감지한 구동부의 온도변화 횟수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달했을 때 제어신호를 출력해 상기 윤활 펌프를 구동하고,
    상기 윤활제받이와 저장 탱크가 드레인 라인으로 연결된 것을 특징으로 하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 풍력발전기의 타워에 대한 나셀의 요잉을 제어하는 요 구동모터이며,
    상기 기어는 상기 타워와 나셀 사이에 설치되는 요 베어링인 것을 특징으로 하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 풍력발전기 로터 헤드에 대한 블레이드의 피치를 조절하는 피치 구동모터이며,
    상기 기어는 상기 로터 헤드와 블레이드 사이에 설치되는 피치 베어링인 것을 특징으로 하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 감지부는 상기 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전를 감지하는 회전 감지 센서이며,
    상기 제어부는 상기 구동 감지부가 감지한 구동부의 회전축 또는 피니언의 회전수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 미리 입력된 횟수에 도달하면 제어명령을 출력해 상기 윤활 펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치.
  10. 삭제
  11. 블레이드 각도 조절용 피치 베어링과 나셀 회전을 위한 요 베어링을 포함하는 풍력발전기이며,
    상기 피치 베어링 또는 요 베어링 중 하나 이상에 윤활제를 공급하는 제1항 내지 제3항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 구동부 작동과 연동된 윤활제 자동 공급 장치를 포함하는 풍력발전기.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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