KR102145052B1 - Multi type wind turbine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서포트 아암과 발전 유닛을 안정적으로 지지할 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 메인 나셀을 포함하는 타워, 상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암, 상기 서포트 아암들에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 복수의 발전 유닛, 상기 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥, 및 상기 상부 지지 기둥과 상기 서포트 아암에 연결 설치되어 상기 서포트 아암을 지지하는 제1 지지 와이어를 포함한다.The present invention provides a wind power generator capable of stably supporting a support arm and a power generation unit.
A multi-type wind power generator according to an aspect of the present invention includes a tower including a main nacelle, a plurality of support arms fixedly installed on the tower, a plurality of power generation units fixedly installed on the support arms and having a rotor and a generator, and the main nacelle And an upper support column protruding to the upper portion of the unit, and a first support wire connected to the upper support column and the support arm to support the support arm.
Description
본 발명은 멀티형 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 타워에 복수의 단위 발전 유닛을 갖는 멀티형 풍력 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-type wind power generator, and more particularly, to a multi-type wind power generator having a plurality of unit power generation units in one tower.
풍력발전(風力發電)이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말한다.Wind power generation refers to a power generation method that converts wind energy into mechanical energy (rotation power) using a windmill, and this mechanical energy is converted into electrical energy by driving a generator to obtain power.
풍력발전은 현재까지 개발된 신재생 에너지원 중에서 가장 경제성이 높을 뿐 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장점 때문에 유럽은 물론 미주와 아시아 등지에서도 적극적인 투자가 이뤄지고 있는 실정이다.Wind power is the most economical among new renewable energy sources developed so far, as well as the advantage of being able to generate electricity using wind, which is an infinite, no-cost clean energy source.Therefore, active investment is being made not only in Europe but also in the Americas and Asia. to be.
이러한 풍력발전을 위한 풍력 발전기는 회전축의 방향에 따라 수직축 풍력 발전기와 수평축 풍력 발전기로 구분될 수 있다. 현재까지는 수직축에 비해 수평축 풍력 발전기의 효율이 높고 안정적이어서 상업용 풍력발전단지에는 대부분 수평축 풍력 발전기가 적용되고 있다.Wind power generators for such wind power generation may be classified into a vertical axis wind generator and a horizontal axis wind generator according to the direction of the rotation axis. Until now, horizontal axis wind generators are more efficient and stable compared to vertical axis, so horizontal axis wind generators are mostly applied to commercial wind farms.
통상적인 수평축 풍력발전기는 많은 동력을 얻기 위해서는 블레이드의 크기를 키우거나 블레이드 크기에 상응하는 용량을 갖는 발전기를 장착해야 한다. 하지만, 블레이드가 커지거나 발전기의 용량이 커질수록 블레이드와 발전기의 무게가 증가하게 되어 무거운 블레이드와 발전기를 지지할 타워와 구조물의 규모가 같이 커져야 하며, 블레이드와 발전기를 포함한 발전시설이 무거워지면 그 무게의 지지를 위한 베어링과 같은 부품도 증가해야 하고, 바람의 방향에 따라 회전날개부의 방향을 돌려주는 요(yaw) 동작을 위해 별도의 특수 장치가 설치되어야 한다.A typical horizontal axis wind turbine needs to increase the size of the blade or install a generator having a capacity corresponding to the blade size in order to obtain a lot of power. However, the larger the blade or the larger the capacity of the generator, the larger the weight of the blade and the generator. Therefore, the size of the tower and structure that will support the heavy blade and the generator must be increased, and the weight of the power generation facility including the blade and the generator becomes heavier. Parts such as bearings for supporting the spool must be increased, and a separate special device must be installed for the yaw motion that turns the direction of the rotor blade according to the direction of the wind.
이로 인해 설치 및 유지비용이 기하급수적으로 증가하게 되며, 이러한 기술적인 난이도와 비용의 증가로 인하여 풍력 발전기의 폭넓은 보급에 막대한 장애를 초래하는 문제점이 있었다.As a result, installation and maintenance costs increase exponentially, and due to the increase in technical difficulty and cost, there is a problem that causes enormous obstacles to the wide spread of wind power generators.
최근에는 하나의 타워 주변에 원주방향을 따라 복수의 단위 발전 유닛을 배치하는 멀티형 풍력 발전기가 알려져 있다. 멀티형 풍력 발전기는, 한 개의 타워에 한 개의 메인 나셀을 설치하고, 메인 나셀에 복수의 서포트 아암을 방사상으로 결합하며, 각 서포트 아암에 단위 발전 유닛을 각각 설치하고 있다. 단위 발전 유닛은 발전기를 포함한 서브 나셀, 서브 나셀에 회전 가능하게 결합되는 로터 및 그 로터에 결합되어 함께 회전하는 소형 블레이드를 포함하고 있다.Recently, a multi-type wind power generator is known in which a plurality of unit power generation units are arranged in a circumferential direction around one tower. In a multi-type wind power generator, one main nacelle is installed in one tower, a plurality of support arms are radially coupled to the main nacelle, and unit power generation units are installed on each support arm. The unit power generation unit includes a sub nacelle including a generator, a rotor rotatably coupled to the sub nacelle, and a small blade coupled to the rotor and rotating together.
멀티형 풍력 발전기는, 서포트 아암에 복수의 발전 유닛이 지지되므로 강풍 등의 상황에서 발전 유닛이 쉽게 파손될 수 있는 문제가 있다. 이에 따라 멀티형 풍력 발전기는 서포트 아암과 발전 유닛의 구조적 안정성을 향상시키는 것이 매우 중요하다.In the multi-type wind power generator, since a plurality of power generation units are supported by a support arm, there is a problem in that the power generation unit may be easily damaged in situations such as strong winds. Accordingly, it is very important for the multi-type wind turbine to improve the structural stability of the support arm and the power generation unit.
본 발명은 서포트 아암과 발전 유닛을 안정적으로 지지할 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.The present invention provides a wind power generator capable of stably supporting a support arm and a power generation unit.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 메인 나셀을 포함하는 타워, 상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암, 상기 서포트 아암들에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 복수의 발전 유닛, 상기 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥, 및 상기 상부 지지 기둥과 상기 서포트 아암에 연결 설치되어 상기 서포트 아암을 지지하는 제1 지지 와이어를 포함한다.A multi-type wind power generator according to an aspect of the present invention includes a tower including a main nacelle, a plurality of support arms fixedly installed on the tower, a plurality of power generation units fixedly installed on the support arms and having a rotor and a generator, and the main nacelle And an upper support column protruding to the upper portion of the unit, and a first support wire connected to the upper support column and the support arm to support the support arm.
여기서, 상기 상부 지지 기둥의 중심 축은 상기 타워의 중심 축 보다 더 후방에 배치될 수 있다.Here, the central axis of the upper support pillar may be disposed further behind the central axis of the tower.
또한, 상기 상부 지지 기둥의 중심 축은 상기 타워의 중심 축과 동일한 위치에 배치될 수 있다.In addition, the central axis of the upper support pillar may be disposed at the same position as the central axis of the tower.
또한, 상기 상부 지지 기둥의 중심 축은 상기 타워의 중심 축 보다 더 전방에 배치될 수 있다.In addition, the central axis of the upper support pillar may be disposed in front of the central axis of the tower.
또한, 상기 멀티형 풍력 발전기는 상기 상부 지지 기둥과 상기 발전 유닛에 연결 설치되어 상기 발전 유닛을 지지하는 제2 지지 와이어를 더 포함할 수 있다.In addition, the multi-type wind power generator may further include a second support wire connected to the upper support pillar and the power generation unit to support the power generation unit.
또한, 상기 멀티형 풍력 발전기는 상기 발전 유닛들에 연결 설치되어 상기 발전 유닛들을 지지하는 외측 지지 와이어를 더 포함할 수 있다.In addition, the multi-type wind power generator may further include an outer support wire connected to the power generation units to support the power generation units.
또한, 상기 상부 지지 기둥의 중심축은 상기 서포트 아암과 상기 타워가 고정된 고정부보다 더 후방에 배치될 수 있다.In addition, the central axis of the upper support column may be disposed further rearward than a fixed portion to which the support arm and the tower are fixed.
또한, 상기 상부 지지 기둥의 중심축은 상기 서포트 아암과 상기 타워가 고정된 고정부보다 더 전방에 배치될 수 있다.In addition, the central axis of the upper support column may be disposed in front of the fixing portion to which the support arm and the tower are fixed.
또한, 상기 상부 지지 기둥의 중심축은 상기 타워의 중심 축과 상기 서포트 아암과 상기 타워가 고정된 고정부 사이에 배치될 수 있다.In addition, the central axis of the upper support pillar may be disposed between the central axis of the tower and the support arm and a fixed portion to which the tower is fixed.
또한, 상기 상부 지지 기둥은 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 세워져 배치되고, 상기 서포트 아암들은 후방에서 전방을 향하도록 경사지게 배치되되, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 상방으로 경사지게 연결 형성되고, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 하방으로 경사지게 연결 형성되며, 상기 제1 지지 와이어는 상방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암을 후방으로 당기도록 설치될 수 있다.In addition, the upper support pillars are arranged to be erected in a direction crossing the length direction of the main nacelle, and the support arms are arranged to be inclined from the rear to the front, and some of the support arms are inclined upward to the main nacelle. It is connected, some of the support arms are connected to the main nacelle in an inclined downward direction, and the first support wire may be installed to pull the support arm inclined upwardly to the rear.
또한, 상기 상부 지지 기둥은 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 세워져 배치되고, 상기 서포트 아암들은 후방에서 전방을 향하도록 경사지게 배치되며, 일부의 상기 제1 지지 와이어는 상기 서포트 아암을 전방으로 당기도록 설치되고 나머지 상기 제1 지지 와이어는 상기 서포트 아암을 후방으로 후방으로 당기도록 설치될 수 있다.In addition, the upper support pillars are arranged to be erected in a direction crossing the length direction of the main nacelle, and the support arms are arranged to be inclined from the rear to the front, and some of the first support wires move the support arms forward. And the remaining first support wire may be installed to pull the support arm rearwardly.
또한, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 상방으로 경사지게 연결 형성되고, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 하방으로 경사지게 연결 형성되며, 상방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암과 하방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암에 기 제1 지지 와이어가 연결 형성될 수 있다.In addition, some of the support arms are formed inclined upwardly connected to the main nacelle, and some of the support arms are formed inclined downwardly connected to the main nacelle, and the support arm formed inclined upward and the support formed inclined downward. The first support wire may be connected to the arm.
또한, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 상방으로 경사지게 연결 형성되고, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 하방으로 경사지게 연결 형성되며, 상기 제1 지지 와이어는 상방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암에만 연결 설치되고, 상기 멀티형 풍력 발전기는 상기 메인 나셀에서 측방향으로 돌출된 사이드 지지 기둥과 하방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암과 사이드 지지 기둥을 연결하는 제3 지지 와이어를 더 포함할 수 있다.In addition, some of the support arms are formed inclined upwardly connected to the main nacelle, some of the support arms are formed inclined downwardly connected to the main nacelle, and the first support wire is formed only in the support arm formed inclined upward. The multi-type wind turbine generator may further include a third support wire connecting the side support pillar protruding laterally from the main nacelle and the support arm and the side support pillar formed to be inclined downward.
또한, 상기 서포트 아암은 상기 메인 나셀에서 측방향으로 연결된 가로 아암과 상기 가로 아암에 대하여 세워져 설치되되 상하방향으로 이격된 2개의 발전 유닛을 지지하는 세로 아암을 포함하고, 상기 제1 지지 와이어는 상기 가로 아암에 연결 설치될 수 있다.In addition, the support arm includes a horizontal arm connected in a lateral direction from the main nacelle and a vertical arm that is erected and installed with respect to the horizontal arm to support two power generation units spaced apart from each other in a vertical direction, and the first support wire includes the Can be installed connected to the transverse arm.
또한, 상기 가로 아암과 상기 세로 아암에 연결 설치되어 상기 세로 아암을 지지하는 연결 지지 와이어를 더 포함할 수 있다.In addition, a connection support wire connected to the horizontal arm and the vertical arm to support the vertical arm may be further included.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 멀티형 풍력 발전기가 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥과 상부 지지 기둥 및 서포트 아암에 연결되는 지지 와이어를 포함하므로 발전 유닛과 서포트 아암의 구조적인 안정성이 향상될 수 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, since the multi-type wind turbine includes an upper support column protruding to the top of the main nacelle, an upper support column, and a support wire connected to the support arm, the structural stability of the power generation unit and the support arm This can be improved.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 지지 기둥을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing the interior of the unit power generation unit of FIG.
4 is a perspective view showing an upper support column according to a first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
9 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 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.The present invention is intended to illustrate specific embodiments and to be described in detail in the detailed description, since various transformations can be applied and various embodiments can be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as'include' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it is noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해 설명한다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention, and Figure 2 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)는, 메인 나셀(300)을 갖는 타워(100), 상부 서포트 아암(510), 하부 서포트 아암(520), 상부 발전 유닛(600), 하부 발전 유닛(700), 상부 지지 기둥(210), 및 제1 지지 와이어(810)를 포함한다.1 and 2, the multi-type
본 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)에는, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)이 복수로 배치되고, 복수의 상부 발전 유닛(600)은 상부 서포트 아암(510)을 통해 메인 나셀(300)에 고정 결합되고, 복수의 하부 발전 유닛(700)은 하부 서포트 아암(520)을 통해 메인 나셀(300)에 고정 결합될 수 있다.In the multi-type
타워(100)는 지면 또는 해면으로부터 일정한 높이로 세워져 설치되며, 상단에는 메인 나셀(300)이 설치된다. 타워(100)는 복수의 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700) 등을 지지할 수 있다. 타워(100)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 관형 형상을 가질 수 있다. 이때, 타워(100)는 복수의 관형 부재가 적층된 다단 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 타워(100) 내부에는 단위 발전 유닛의 유지 보수를 위해 작업자나 작업도구를 이송시키는 계단, 컨베이어 또는 승강기가 설치될 수 있다. The
메인 나셀(main nacelle, 300)은 타워(100)의 상부에 위치하며 타워(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 메인 나셀(300)에는 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 방사상으로 결합될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 지면에 대하여 수평하거나 약간 경사진 방향으로 이어져 형성될 수도 있다. The
메인 나셀(300)은 외형만 통상의 나셀 모양과 유사하게 형성되고, 내부에는 기어박스나 발전기 등이 구비되지 않을 수 있다. 메인 나셀(300)은 전후 방향으로 길게 이어져 형성되어 길이 방향(x축 방향)과 측 방향(y축 방향)을 갖는다. 메인 나셀(300)의 중심 축(MX1)은 전후 방향(x축 방향)으로 이어져 형성된다. 본 기재에서 전방이라 함은 상부 블레이드(611)가 바람을 마주하는 방향을 의미하며 전후 방향은 상부 블레이드(611)의 전방에서 후방으로 이어지는 방향을 의미한다. The
메인 나셀(300)은 요잉 시스템(미도시)에 의하여 타워(100)에 대하여 회전 가능하게 배치되며, 메인 나셀(300)의 회전에 의하여 상부 발전 유닛(600) 및 하부 발전 유닛(700)도 회동하게 된다.The
상부 서포트 아암(510)은 메인 나셀(300)과 상부 발전 유닛(600)을 연결하는 부재로서, 메인 나셀(300)에서 멀어질수록 직경이 작아지거나, 또는 직경이 균일한 관형 형상일 수 있다. 이때, 상부 서포트 아암(510)에는 상부 발전 유닛(600)의 유지 보수를 위해 계단 또는 컨베이어가 설치될 수도 있다. The
하부 서포트 아암(520)도 메인 나셀(300)과 하부 발전 유닛(700)을 연결하며, 내부에 하부 발전 유닛(700)의 유지 보수를 위해 계단 또는 컨베이어가 설치될 수도 있다. The
한편, 메인 나셀(300)에는 복수의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 결합되는데, 메인 나셀(300)을 정면으로 바라볼 때 타워(100)를 기준으로 타워(100)의 좌측 및 우측에 동일한 개수의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 타워(100)의 좌측에는 각각 하나의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치되고, 타워(100)의 우측에는 각각 하나의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치될 수 있다. Meanwhile, a plurality of
상부 서포트 아암(510)은 지면에 대하여 상부로 경사지게 배치되며, 하부 서포트 아암(520)은 지면에 대하여 하부로 경사지게 배치될 수 있다. 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 전방으로 돌출되도록 경사지게 배치될 수 있다. 상부 발전 유닛(600)은 상부 서포트 아암(510)과 메인 나셀(300)이 고정된 고정부(FP1)보다 더 전방에 위치할 수 있다. 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 지면과 이루는 경사각은 15도 내지 60로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The
도 3은 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 상부 발전 유닛(600)은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 상부 로터(610), 상부 서브 나셀(sub nacelle, 630), 메인 샤프트(640), 증속기(gearbox, 650), 브레이크(660) 및 발전기(670)를 포함한다. 3 is a view showing the interior of the unit power generation unit of FIG. Referring to FIG. 3, the upper
상부 로터(610)는 상부 서브 나셀(630)의 전방에 회전 가능하게 설치되는 것으로, 상부 로터(610)에서 발생된 회전력이 메인 샤프트(640)를 통해 증속기(650)에 전달된다. 상부 로터(610)는 허브(613)와 복수의 상부 블레이드(611)로 이루어지는데, 허브(613)는 메인 샤프트(640)의 일단에 결합되어 서브 나셀(630)의 전면에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 복수의 상부 블레이드(611)는 허브(613)의 외주면에 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 이격되어 결합된다. The
허브(613)는 바람의 저항을 감소시키기 위해 전방으로 볼록하게 돌출된 원추형으로 이루어질 수 있다. 상부 블레이드(611)는 바람에 의해 허브(613)의 중심축을 중심으로 회전한다. 상부 블레이드(611)는 폭 방향으로 유선형 단면을 가지며, 내부에는 공간부가 형성될 수 있다. The
상부 서브 나셀(630)은 증속기(650), 발전기(670) 등을 수용하는 하우징으로, 통상적으로 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 상부 서브 나셀(630)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 원기둥 형상 등으로 이루어질 수도 있다. The
메인 샤프트(640)는 로터(610)의 회전력을 증속기(650)로 전달하는데, 고속으로 회전하는 메인 샤프트(640)는 메인 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지된다. The
증속기(650)는 기어를 이용해 상부 블레이드(611)에 의해 회전하는 메인 샤프트(640)의 회전속도를 발전에 적합한 회전속도로 변환하는 장치로, 증속기(650) 내부에는 다수의 기어를 포함하는 증속기어부(미도시)가 마련되어 있다. 한편, 증속기어부 내의 다수의 기어의 윤활 및 냉각을 위해 증속기(650) 내에는 증속기용 오일이 구비될 수 있다. The
브레이크(660)는 증속기(650)와 인접한 위치에 배치되어, 메인 샤프트(640)의 회전력을 제어할 수 있다. 이때, 브레이크(660)는 디스크 방식이 주로 사용될 수 있다. The
발전기(670)는 입력되는 회전에너지를 이용하여 전기를 생산하는 장치로, 그 내부에 회전축에 연결 고정된 회전자(미도시) 및 고정자(미도시)가 구비된다. 회전자가 고정자 주위로 고속 회전함으로써 전기를 발생시키게 된다.The
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 하부 발전 유닛(700)도 하부 로터(710), 하부 서브 나셀(730), 메인 샤프트, 증속기, 브레이크, 및 발전기를 포함한다. 하부 로터(710)는 하부 서브 나셀(730)의 전방에 설치된 허브와(713), 허브(713)에 결합된 복수의 하부 블레이드(711)를 포함한다. 하부 발전 유닛(700)은 상부 발전 유닛(600)과 동일한 구조로 이루어지므로 중복 설명은 생략한다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the lower
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 지지 기둥을 도시한 사시도이다. 도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하여 설명하면, 메인 나셀(300)에는 상부로 돌출되는 상부 지지 기둥(210)이 설치된다. 4 is a perspective view showing an upper support column according to a first embodiment of the present invention. 1, 2, and 4, the
상부 지지 기둥(210)은 메인 나셀(300)의 중심 축(MX1)과 교차하는 방향으로 세워져 설치되며, 지면에 대하여 수직으로 배치될 수 있다. 상부 지지 기둥(210)은 지름이 균일한 원기둥 형상으로 이루어지거나, 상부로 갈수록 지름이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.The
상부 지지 기둥(210)는 타워(100)보다 더 후방에 위치하는데, 상부 지지 기둥(210)의 중심축(SX1)은 타워(100)의 중심 축(TX1)보다 더 뒤에 위치한다. 또한, 상부 지지 기둥(210)의 중심축(SX1)은 상부 서포트 아암(510)과 메인 나셀(300)이 고정된 고정부(FP1)보다 더 후방에 위치할 수 있으며, 타워(100)의 중심 축(TX1)은 고정부(FP1)보다 더 전방에 위치할 수 있다. 이에 따라 상부 지지 기둥(210)은 전방으로 돌출된 상부 서포트 아암(510)을 후방에서 지지할 수 있다. The
상부 지지 기둥(210)의 외면에는 와이어의 설치를 위한 복수의 고리(230)가 설치되며 고리(230)는 상부 지지 기둥(210)의 양쪽 측면에 위치할 수 있다. 또한 상부 지지 기둥(210)의 높이 방향으로 복수의 고리(230)가 이격 배치된다.A plurality of
상부 지지 기둥(210)에는 상부 서포트 아암(510)과 상부 지지 기둥(210)을 연결하는 제1 지지 와이어(810)가 설치된다. 이를 위해서 상부 서포트 아암(510)에도 제1 지지 와이어(810)와 결합되는 고리(530)가 설치될 수 있다. 복수의 고리(530)는 상부 서포트 아암(510)의 길이방향으로 이격 배치될 수 있다. A
상부 지지 기둥(210)에는 복수의 제1 지지 와이어(810)가 설치될 수 있으며, 제1 지지 와이어(810)는 꼬임 구조를 갖는 강선의 집합체로 이루어지거나, 체인 구조로 이루어질 수 있다. 제1 지지 와이어(810)는 상부 서포트 아암(510)을 후방으로 당기도록 설치된다.A plurality of
상부 지지 기둥(210)에 연결된 어느 하나의 제1 지지 와이어(810)는 제1 위치에서 상부 지지 기둥(210)에 연결되고, 제2 위치에서 상부 서포트 아암(510)에 연결될 수 있으며, 제1 위치보다 더 낮은 제3 위치에서 상부 지지 기둥에 연결된 제1 지지 와이어(810)는 제2 위치보다 메인 나셀(300)에서 더 가까운 제4 위치에서 상부 서포트 아암(510)에 연결될 수 있다. 즉, 상부 지지 기둥(210)의 상부에 연결된 제1 지지 와이어(810)는 하부에 연결된 제1 지지 와이어(810)보다 더 외측에서 상부 서포트 아암(510)에 연결된다.Any one
한편, 본 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)는 제2 지지 와이어(820)와 외측 지지 와이어(830)를 더 포함할 수 있다. 제2 지지 와이어(820)는 상부 지지 기둥(210)과 상부 발전 유닛(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)을 지지한다. 제2 지지 와이어(820)는 제1 지지 와이어(810)보다 더 상부에서 상부 지지 기둥(210)에 연결 설치되며, 상부 서브 나셀(630)의 측면에 연결 설치된다. 이를 위해서 상부 서브 나셀(630)에는 제2 지지 와이어(820)와 결합되는 고리(620)가 설치될 수 있다.On the other hand, the multi-type
한편, 외측 지지 와이어(830)는 발전 유닛들(600, 700)에 연결 설치되어 발전 유닛들(600, 700)을 지지할 수 있다. 외측 지지 와이어(830)는 상부 발전 유닛들(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛들(600)을 지지할 수 있다. 또한, 외측 지지 와이어(830)는 상부 발전 유닛(600)의 고리(620)와 하부 발전 유닛(700)의 고리(720)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)을 지지할 수도 있다. Meanwhile, the
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 상부 지지 기둥(210)과 제1 지지 와이어(810), 제2 지지 와이어(820), 및 외측 지지 와이어(830)가 설치되어 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)을 안정적으로 지지할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, the
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.5 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the second embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는, 메인 나셀(300)을 갖는 타워(100), 상부 서포트 아암(510), 하부 서포트 아암(520), 상부 발전 유닛(600), 및 하부 발전 유닛(700), 상부 지지 기둥(1210), 제1 지지 와이어(1810), 제2 지지 와이어(1820), 및 외측 지지 와이어(1830)를 포함한다. 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는 상부 지지 기둥(1210)과 지지 와이어들의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.5 and 6, the multi-type
메인 나셀(300)에는 상부로 돌출되는 상부 지지 기둥(1210)이 설치된다. 상부 지지 기둥(1210)은 지름이 균일한 원기둥 형상으로 이루어지거나, 상부로 갈수록 지름이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.The
상부 지지 기둥(1210)은 중심 축(SX2)은 타워(100)의 중심 축(TX2)과 동일한 위치에 배치되어 상부 지지 기둥(1210)와 타워(100)는 동축 구조로 이루어진다. 또한, 상부 지지 기둥(1210)의 중심축(SX2)은 상부 서포트 아암(1510)과 메인 나셀(300)이 고정된 고정부(FP2)보다 더 전방(x축 방향)에 위치할 수 있다. 한편, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)은 타워(100)보다 더 전방에 위치한다.In the
이에 따라 상부 지지 기둥(1210)은 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)을 전방에서 지지하고, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)을 후방에서 지지하도록 형성된다.Accordingly, the
상부 지지 기둥(1210)에는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)과 상부 지지 기둥(1210)을 연결하는 제1 지지 와이어(1810)가 설치된다. 일부의 제1 지지 와이어(1810)는 상부 서포트 아암(510)에 연결 설치되고, 다른 제1 지지 와이어(1810)는 하부 서포트 아암(520)에 연결 설치된다.The
상부 지지 기둥(1210)에는 복수의 제1 지지 와이어(1810)가 설치될 수 있으며, 제1 지지 와이어(1810)는 하나 또는 복수의 강선으로 이루어질 수 있다. 상부 지지 기둥(1210)의 상부에 연결된 제1 지지 와이어(1810)는 하부에 연결된 제1 지지 와이어(1810)보다 더 외측에서 상부 서포트 아암(510)에 연결된다. 제1 지지 와이어(1810)는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)을 전방으로 당기도록 설치된다. A plurality of
일부의 제2 지지 와이어(1820)는 상부 지지 기둥(1210)과 상부 발전 유닛(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)을 지지하고, 다른 제2 지지 와이어(1820)는 상부 지지 기둥(1210)과 하부 발전 유닛(700)에 연결 설치되어 하부 발전 유닛(700)을 지지한다. 제2 지지 와이어(1820)는 제1 지지 와이어(1810)보다 더 상부에서 상부 지지 기둥(1210)에 연결 설치되며, 상부 서브 나셀(630) 또는 하부 서브 나셀(730)의 측면에 연결 설치된다. 제2 지지 와이어(1820)는 상부 발전 유닛(600) 또는 하부 발전 유닛(700)을 후방으로 당기도록 설치된다. 한편, 외측 지지 와이어(1830)는 상부 발전 유닛들(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛들(600)을 지지할 수 있다.Some of the
상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 상부 지지 기둥(1210)과 제1 지지 와이어(1810)가 상부 서포트 아암(510) 및 하부 서포트 아암(520)을 지지하고, 제2 지지 와이어(1820)가 상부 발전 유닛(600) 및 하부 발전 유닛(700)을 지지하므로 멀티형 풍력 발전기(20)의 구조적 강도가 향상될 수 있다.As described above, according to the second embodiment, the
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention will be described. 7 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the third embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(30)는, 메인 나셀(300)을 갖는 타워(100), 상부 서포트 아암(510), 하부 서포트 아암(520), 상부 발전 유닛(600), 및 하부 발전 유닛(700), 상부 지지 기둥(2210), 제1 지지 와이어(2810), 제2 지지 와이어(2820), 및 외측 지지 와이어(2830)를 포함한다. 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는 상부 지지 기둥(2210)과 지지 와이어들의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.7 and 8, the multi-type
메인 나셀(300)에는 상부로 돌출되는 상부 지지 기둥(2210)이 설치된다. 상부 지지 기둥(2210)은 지름이 균일한 원기둥 형상으로 이루어지거나, 상부로 갈수록 지름이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.The
상부 지지 기둥(2210)은 중심 축(SX3)은 타워(100)의 중심 축(TX3)보다 더 후방에 위치한다. 또한, 상부 지지 기둥(2210)의 중심축(SX3)은 상부 서포트 아암(510)과 메인 나셀(300)이 고정된 고정부(FP3)보다 더 전방(x축 방향)에 위치할 수 있다. 즉, 상부 지지 기둥(2210)의 중심축(SX3)은 타워(100)의 중심 축(TX3)과 고정부(FP3) 사이에 위치할 수 있다. 한편, 타워(100)의 중심 축(TX3)은 고정부(FP3)보다 더 전방에 위치하며, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)은 타워(100)보다 더 전방에 위치한다.The
상부 지지 기둥(2210)에는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)과 상부 지지 기둥(2210)을 연결하는 제1 지지 와이어(2810)가 설치된다. 일부의 제1 지지 와이어(2810)는 상부 서포트 아암(510)에 연결 설치되고, 다른 제1 지지 와이어(2810)는 하부 서포트 아암(520)에 연결 설치된다.The
상부 지지 기둥(2210)에는 복수의 제1 지지 와이어(2810)가 설치될 수 있으며, 제1 지지 와이어(2810)는 하나 또는 복수의 강선으로 이루어질 수 있다. 상부 지지 기둥(2210)의 상부에 연결된 제1 지지 와이어(2810)는 하부에 연결된 제1 지지 와이어(2810)보다 더 외측에서 상부 서포트 아암(510)에 연결된다. 일부의 제1 지지 와이어(2810)는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)을 전방으로 당기고, 다른 제1 지지 와이어(2810)는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)을 후방으로 당기도록 설치된다. 상부 지지 기둥(2210)의 하부에 설치된 제1 지지 와이어(2810)는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)을 전방으로 당기고, 전방으로 당기는 제1 지지 와이어(2810)의 상부에 설치된 제1 지지 와이어(2810)는 상부 서포트 아암(510) 또는 하부 서포트 아암(520)을 후방으로 당기도록 설치된다. A plurality of
일부의 제2 지지 와이어(2820)는 상부 지지 기둥(2210)과 상부 발전 유닛(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)을 지지하고, 다른 제2 지지 와이어(2820)는 상부 지지 기둥(2210)과 하부 발전 유닛(700)에 연결 설치되어 하부 발전 유닛(700)을 지지한다. 제2 지지 와이어(2820)는 제1 지지 와이어(2810)보다 더 상부에서 상부 지지 기둥(2210)에 연결 설치되며, 상부 서브 나셀(630) 또는 하부 서브 나셀(630)의 측면에 연결 설치된다. 제2 지지 와이어(2820)는 상부 발전 유닛(600) 또는 하부 발전 유닛(700)을 후방으로 당기도록 설치된다. 한편, 외측 지지 와이어(2830)는 상부 발전 유닛들(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛들(600)을 지지할 수 있다.Some of the
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 따르면 상부 지지 기둥(2210)과 제1 지지 와이어(2810)가 상부 서포트 아암(510) 및 하부 서포트 아암(520)을 지지하고, 제2 지지 와이어(2820)가 상부 발전 유닛(600) 및 하부 발전 유닛(700)을 지지하므로 본 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(30)의 구조적 강도가 향상될 수 있다.As described above, according to the third embodiment, the
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 9 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the fourth embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(40)는, 메인 나셀(300)을 갖는 타워(100), 상부 서포트 아암(510), 하부 서포트 아암(520), 상부 발전 유닛(600), 및 하부 발전 유닛(700), 상부 지지 기둥(3210), 사이드 지지 기둥(3220), 제1 지지 와이어(3810), 제2 지지 와이어(3820), 제3 지지 와이어(3860), 제4 지지 와이어(3870)를 포함한다. 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(40)는 상부 지지 기둥(3210), 사이드 지지 기둥(3220), 및 지지 와이어들의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.9 and 10, the multi-type
메인 나셀(300)에는 상부로 돌출되는 상부 지지 기둥(3210)과 측방향(y축 방향)으로 돌출된 2개의 사이드 지지 기둥(3220)이 설치된다. 상부 지지 기둥(3210)은 지름이 균일한 원기둥 형상으로 이루어지거나, 상부로 갈수록 지름이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다. 사이드 지지 기둥(3220)은 메인 나셀(300)에서 서로 반대방향을 향하는 2개의 측면에서 각각 돌출되도록 설치되며 원기둥으로 이루어질 수 있다.The
상부 지지 기둥(3210)은 중심 축(SX4)은 타워(100)의 중심 축(TX4)보다 더 전방(x축 방향)에 위치한다. 또한, 상부 지지 기둥(3210)의 중심축(SX4)은 상부 서포트 아암(510)과 메인 나셀(300)이 고정된 고정부(FP4)보다 더 전방에 위치할 수 있다. 한편, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)은 타워(100)보다 더 전방에 위치한다.The
상부 지지 기둥(3210)에는 상부 서포트 아암(510)과 상부 지지 기둥(3210)을 연결하는 제1 지지 와이어(3810)가 설치된다. 상부 지지 기둥(3210)에는 복수의 제1 지지 와이어(3810)가 설치될 수 있으며, 제1 지지 와이어(3810)는 하나 또는 복수의 강선으로 이루어질 수 있다. A
상부 지지 기둥(3210)의 상부에 연결된 제1 지지 와이어(3810)는 하부에 연결된 제1 지지 와이어(3810)보다 더 외측에서 상부 서포트 아암(510)에 연결된다. 제1 지지 와이어(3810)는 상부 서포트 아암(510)을 전방으로 당기도록 설치된다. The
제2 지지 와이어(3820)는 상부 지지 기둥(3210)과 상부 발전 유닛(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)을 지지한다. 제2 지지 와이어(3820)는 제1 지지 와이어(3810)보다 더 상부에서 상부 지지 기둥(3210)에 연결 설치되며, 상부 서브 나셀(630)의 측면에 연결 설치된다. 제2 지지 와이어(3820)는 상부 발전 유닛(600)을 후방으로 당기도록 설치되거나 하부로 당기도록 설치될 수 있다. The
사이드 지지 기둥(3220)은 메인 나셀(300)을 정면으로 바라볼 때 타워(100)를 기준으로 타워(100)의 좌측 및 우측으로 돌출된다. 사이드 지지 기둥(3220)은 지면과 평행하게 측방향으로 돌출되거나, 지면에 대하여 상부로 경사지게 돌출될 수 있다. 사이드 지지 기둥(3220)에는 제3 지지 와이어(3860)와 제4 지지 와이어(3870)가 연결 설치되는데, 제3 지지 지지 와이어(3860)는 하부 서포트 아암(520)에 연결 설치되고, 제4 지지 와이어(3870)는 하부 발전 유닛(700)에 연결 설치될 수 있다. The
좌측으로 돌출된 사이드 지지 기둥(3220)에는 좌측으로 돌출된 하부 서포트 아암(520)에 고정된 제3 지지 와이어(3860)와 제4 지지 와이어(3870)가 설치되고, 우측으로 돌출된 사이드 지지 기둥(3220)에는 우측으로 돌출된 하부 서포트 아암(520)에 고정된 제3 지지 와이어(3860)와 제4 지지 와이어(3870)가 설치된다.The
상기한 바와 같이 본 제4 실시예에 따르면 상부 지지 기둥(3210)과 제1 지지 와이어(3810)가 상부 서포트 아암(510)지지하고, 제2 지지 와이어(3820)가 상부 발전 유닛(600)을 지지하며, 사이드 지지 기둥(3220)과 제3 지지 와이어(3860)와 제4 지지 와이어(3870)가 하부 서포트 아암(520) 및 하부 발전 유닛(700)을 지지하므로 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(40)의 구조적 강도가 향상될 수 있다.As described above, according to the fourth embodiment, the
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention will be described. 11 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a side view showing a multi-type wind power generator according to the fifth embodiment of the present invention.
도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면, 본 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(50)는, 메인 나셀(300)을 갖는 타워(100), 서포트 아암(4500), 상부 발전 유닛(600), 하부 발전 유닛(700), 상부 지지 기둥(4210), 제1 지지 와이어(4810), 제2 지지 와이어(4820), 및 연결 지지 와이어(4830)를 포함한다. 본 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(50)는 서포트 아암(4500), 상부 지지 기둥(4210), 및 지지 와이어들의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.11 and 12, the multi-type
메인 나셀(300)에는 양쪽 측단으로 돌출되는 서포트 아암(4500)이 설치되며, 메인 나셀(300)의 일 측면에는 좌측으로 돌출되는 서포트 아암(4500)이 설치되고, 메인 나셀(300)의 다른 측면에는 우측으로 돌출되는 서포트 아암(4500)이 설치된다.
서포트 아암(4500)은 메인 나셀(300)에서 측방향으로 연결된 가로 아암(4510)과 가로 아암(4510)에 대하여 세워져 설치된 세로 아암(4520)을 포함한다. 가로 아암(4510)은 메인 나셀에서 지면과 평행하게 이어지되 전방(x축 방향)으로 돌출되도록 형성된다.The
세로 아암(4520)은 지면에 대하여 수직으로 세워져 설치될 수 있으며, 세로 아암(4520)의 길이 방향 중앙에 가로 아암(4510)이 연결 설치된다. 하나의 세로 아암(4520)에는 2개의 발전 유닛이 설치되는데, 세로 아암(4520)의 상단에 상부 발전 유닛(600)이 설치되고, 세로 아암(4520)의 하단에 하부 발전 유닛(700)이 설치될 수 있다.The
메인 나셀(300)에는 상부로 돌출되는 상부 지지 기둥(4210)이 설치되며, 상부 지지 기둥(4210)은 메인 나셀(300)의 길이 방향과 교체하는 방향으로 세워져 설치된다. 상부 지지 기둥(4210)의 높이 방향은 메인 너셀(300)의 길이 방향에 대하여 수직하게 이루어질 수 있다. 상부 지지 기둥(4210)은 지름이 균일한 원기둥 형상으로 이루어지거나, 상부로 갈수록 지름이 감소하는 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.The
상부 지지 기둥(4210)은 중심 축(SX5)은 타워(100)의 중심 축(TX5)과 동일한 위치에 배치되어 상부 지지 기둥(4210)과 타워(100)는 동축 구조로 이루어진다. 서포트 아암(4500)과 메인 너셀(300)이 연결된 고정부(FP5)는 상부 지지 기둥(4210) 보다 더 후방에 위치하고, 상부 발전 유닛(600)과 하부 발전 유닛(700)은 상부 지지 기둥(4210) 보다 더 전방에 위치한다. 가로 아암(4510)은 상부 지지 기둥(4210)의 후방에서 전방으로 이어져 형성된다. 이에 따라 상부 지지 기둥(4210)은 가로 아암(4510)을 전방 및 후방에서 지지할 수 있다. In the
상부 지지 기둥(4210)에는 가로 아암(4510)과 상부 지지 기둥(4210)을 연결하는 제1 지지 와이어(4810)가 설치된다. 상부 지지 기둥(4210)에는 복수의 제1 지지 와이어(4810)가 설치될 수 있으며, 제1 지지 와이어(4810)는 하나 또는 복수의 강선으로 이루어질 수 있다. 상부 지지 기둥(4210)의 상부에 연결된 제1 지지 와이어(4810)는 하부에 연결된 제1 지지 와이어(4810)보다 더 외측에서 가로 아암(4510)에 연결된다. 일부 제1 지지 와이어(4810)는 가로 아암(4510)을 전방으로 당기도록 설치되고, 다른 제1 지지 와이어(4810)는 가로 아암(4510)을 후방으로 당기도록 설치된다.A
한편, 제2 지지 와이어(4820)는 상부 지지 기둥(4210)과 상부 발전 유닛(600)에 연결 설치되어 상부 발전 유닛(600)을 지지한다. 제2 지지 와이어(4820)는 상부 발전 유닛(600)을 후방으로 당기도록 설치된다.Meanwhile, the
연결 지지 와이어(4830)는 가로 아암(4510)과 세로 아암(4520)에 연결 설치되어 세로 아암(4520)을 지지한다. 연결 지지 와이어(4830)는 가로 아암(4510)과 세로 아암(4520)에 설치된 고리에 고정 설치되며, 복수의 강선을 포함할 수 있다. 연결 지지 와이어(4830)는 가로 아암(4510) 및 세로 아암(4520)에 경사지게 설치될 수 있다.The
상기한 바와 같이 본 제5 실시예에 따르면 멀티형 풍력 발전기(50)가 상부 지지 기둥(4210)과 제1 지지 와이어(4810), 제2 지지 와이어(4820), 및 연결 지지 와이어(4830)를 포함하므로 멀티형 풍력 발전기(50)의 구조적 강도가 향상될 수 있다.As described above, according to the fifth embodiment, the multi-type
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the relevant technical field add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.
10, 20, 30, 40, 50: 멀티형 풍력 발전기
100: 타워
210, 1210, 2210, 3210, 4210: 상부 지지 기둥
300: 메인 나셀
510: 상부 서포트 아암
520: 하부 서포트 아암
600: 상부 발전 유닛
610: 상부 로터
611: 상부 블레이드
613, 713: 허브
630: 상부 서브 나셀
640: 메인 샤프트
650: 증속기
660: 브레이크
670: 발전기
700: 하부 발전 유닛
710: 하부 로터
711: 하부 블레이드
730: 하부 서브 나셀
810, 1810, 2810, 3810: 제1 지지 와이어
820, 1820, 2820, 3820: 제2 지지 와이어
830, 1830, 2830: 외측 지지 와이어
3220: 사이드 지지 기둥
3860: 제3 지지 와이어
3870: 제4 지지 와이어
4830: 연결 지지 와이어
4500: 서포트 아암
4510: 연결된 가로 아암
4520: 세로 아암10, 20, 30, 40, 50: multi-type wind power generator
100: tower
210, 1210, 2210, 3210, 4210: upper support column
300: main nacelle
510: upper support arm
520: lower support arm
600: upper power generation unit
610: upper rotor
611: upper blade
613, 713: hub
630: upper sub nacelle
640: main shaft
650: gearbox
660: brake
670: generator
700: lower power generation unit
710: lower rotor
711: lower blade
730: lower sub nacelle
810, 1810, 2810, 3810: first support wire
820, 1820, 2820, 3820: second support wire
830, 1830, 2830: outer support wire
3220: side support column
3860: third support wire
3870: fourth support wire
4830: connection support wire
4500: support arm
4510: connected transverse arm
4520: vertical arm
Claims (15)
상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암;
상기 서포트 아암들에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 복수의 발전 유닛;
상기 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥;
상기 상부 지지 기둥과 상기 서포트 아암에 연결 설치되어 상기 서포트 아암을 지지하는 제1 지지 와이어;
상기 메인 나셀에서 측방향으로 돌출된 사이드 지지 기둥; 및
하방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암과 상기 사이드 지지 기둥을 연결하는 제3 지지 와이어;
를 포함하며,
상기 상부 지지 기둥의 중심 축은 상기 타워의 중심 축 보다 더 후방에 배치되되, 상기 서포트 아암과 상기 메인 나셀이 고정된 고정부와 상기 타워의 중심 축 사이에 배치된 멀티형 풍력 발전기.A tower including a main nacelle;
A plurality of support arms fixedly installed on the tower;
A plurality of power generation units fixedly installed on the support arms and having a rotor and a generator;
An upper support pillar protruding from the top of the main nacelle;
A first support wire connected to the upper support pillar and the support arm to support the support arm;
A side support pillar protruding laterally from the main nacelle; And
A third support wire connecting the support arm and the side support pillar formed to be inclined downward;
Including,
The central axis of the upper support column is disposed further rear than the central axis of the tower, the multi-type wind generator disposed between the support arm and the main nacelle is fixed fixed portion and the central axis of the tower.
상기 상부 지지 기둥과 상기 발전 유닛에 연결 설치되어 상기 발전 유닛을 지지하는 제2 지지 와이어를 더 포함하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
Multi-type wind power generator further comprising a second support wire connected to the upper support pillar and the power generation unit to support the power generation unit.
상기 발전 유닛들에 연결 설치되어 상기 발전 유닛들을 지지하는 외측 지지 와이어를 더 포함하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 5,
A multi-type wind power generator connected to the power generation units and further comprising an outer support wire supporting the power generation units.
상기 상부 지지 기둥은 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 세워져 배치되고,
상기 서포트 아암들은 후방에서 전방을 향하도록 경사지게 배치되되, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 상방으로 경사지게 연결 형성되고, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 하방으로 경사지게 연결 형성되며,
상기 제1 지지 와이어는 상방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암을 후방으로 당기도록 설치된 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The upper support pillar is erected and disposed in a direction crossing the length direction of the main nacelle,
The support arms are arranged obliquely from the rear to the front, some of the support arms are formed inclined upwardly connected to the main nacelle, and some of the support arms are formed obliquely connected downwardly to the main nacelle,
The first support wire is a multi-type wind power generator installed to pull the support arm inclined upwardly to the rear.
상기 상부 지지 기둥은 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 교차하는 방향으로 세워져 배치되고,
상기 서포트 아암들은 후방에서 전방을 향하도록 경사지게 배치되며,
일부의 상기 제1 지지 와이어는 상기 서포트 아암에서 상기 상부 지지 기둥보다 후방에 배치된 부분에 결합되어 상기 서포트 아암을 전방으로 당기도록 설치되고 나머지 상기 제1 지지 와이어는 상기 서포트 아암에서 상기 상부 지지 기둥보다 전방에 배치된 부분에 결합되어 상기 서포트 아암을 후방으로 당기도록 설치된 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The upper support pillar is erected and disposed in a direction crossing the length direction of the main nacelle,
The support arms are arranged inclined from the rear to the front,
Some of the first support wires are installed to pull the support arm forward by being coupled to a portion disposed behind the upper support column in the support arm, and the remaining first support wire is the upper support column at the support arm. A multi-type wind power generator that is coupled to a portion disposed more forward and is installed to pull the support arm rearward.
상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 상방으로 경사지게 연결 형성되고, 상기 서포트 아암 중 일부는 상기 메인 나셀에 하방으로 경사지게 연결 형성되며,
상방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암과 하방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암에 상기 제1 지지 와이어가 연결 형성된 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
Some of the support arms are formed inclined upwardly connected to the main nacelle, and some of the support arms are formed inclined downwardly connected to the main nacelle,
A multi-type wind power generator in which the first support wire is connected to the support arm inclined upward and the support arm inclined downward.
상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암;
상기 서포트 아암들에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 복수의 발전 유닛;
상기 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥;
상기 상부 지지 기둥과 상기 서포트 아암에 연결 설치되어 상기 서포트 아암을 지지하는 제1 지지 와이어;
상기 메인 나셀에서 측방향으로 돌출된 사이드 지지 기둥; 및
하방으로 경사지게 형성된 상기 서포트 아암과 상기 사이드 지지 기둥을 연결하는 제3 지지 와이어;를 포함하는 멀티형 풍력 발전기.A tower including a main nacelle;
A plurality of support arms fixedly installed on the tower;
A plurality of power generation units fixedly installed on the support arms and having a rotor and a generator;
An upper support pillar protruding from the top of the main nacelle;
A first support wire connected to the upper support pillar and the support arm to support the support arm;
A side support pillar protruding laterally from the main nacelle; And
Multi-type wind power generator comprising; a third support wire for connecting the support arm and the side support column formed inclined downward.
상기 타워에 고정 설치된 복수의 서포트 아암;
상기 서포트 아암들에 고정 설치되며 로터와 발전기를 갖는 복수의 발전 유닛;
상기 메인 나셀의 상부로 돌출된 상부 지지 기둥; 및
상기 상부 지지 기둥과 상기 서포트 아암에 연결 설치되어 상기 서포트 아암을 지지하는 제1 지지 와이어;
를 포함하며,
상기 서포트 아암은 상기 메인 나셀에서 측방향으로 연결된 가로 아암과 상기 가로 아암에 대하여 세워져 설치되되 상하방향으로 이격된 2개의 발전 유닛을 지지하는 세로 아암을 포함하고,
상기 제1 지지 와이어는 상기 가로 아암에 연결 설치된 멀티형 풍력 발전기.A tower including a main nacelle;
A plurality of support arms fixedly installed on the tower;
A plurality of power generation units fixedly installed on the support arms and having a rotor and a generator;
An upper support pillar protruding from the top of the main nacelle; And
A first support wire connected to the upper support pillar and the support arm to support the support arm;
Including,
The support arm includes a horizontal arm connected in a lateral direction from the main nacelle and a vertical arm for supporting two power generation units erected and installed with respect to the horizontal arm, and spaced apart in a vertical direction,
The first support wire is a multi-type wind power generator connected to the horizontal arm.
상기 가로 아암과 상기 세로 아암에 연결 설치되어 상기 세로 아암을 지지하는 연결 지지 와이어를 더 포함하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 14,
A multi-type wind power generator connected to the horizontal arm and the vertical arm, further comprising a connection support wire for supporting the vertical arm.
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