KR102234822B1 - 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비를 위한 구성요소 및 풍력 발전 설비 - Google Patents

풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비를 위한 구성요소 및 풍력 발전 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 풍력 발전 설비의 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 타워 및/또는 기관실을 조명하기 위한 발광 요소에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 풍력 발전 설비를 위한 구성요소에, 특히 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 기관실 및/또는 타워에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 풍력 발전 설비 및 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 방법에 관한 것이다. 발광 요소는, 발광 섹션 및 연결 섹션을 포함하고, 연결 섹션은 구성요소의 내부에 연결되도록 배치되고 구성되고, 발광 섹션은 구성요소의 개구로부터 돌출하도록 배치되고 구성되며, 발광 섹션은, 상기 발광 섹션이 그로부터 돌출하는 구성요소를 조명하도록 배치되고 구성된다.

Description

풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비를 위한 구성요소 및 풍력 발전 설비
본 발명은, 풍력 발전 설비의 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 타워 및/또는 기관실을, 조명하기 위한 발광 요소에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 풍력 발전 설비를 위한 구성요소에, 특히 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 기관실 및/또는 타워에, 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 풍력 발전 설비 및 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 방법에 관한 것이다.
풍력 발전 설비 및 그 구성요소, 예를 들어 로터 블레이드(특히 로터 블레이드 팁), 허브 및 하나 이상의 로터 블레이드를 갖는 로터(여기서는 공기 역학적 로터의 의미에서), 타워 및/또는 기관실은, 신호등(beacon)으로도 또한 지칭될 수 있는, 조명등을 필요로 한다. 이러한 조명등 또는 신호등은, 특히 개별 풍력 발전 설비 또는 복수의 풍력 발전 설비로 구성되는 풍력 발전 지역의 근처에서 항공 교통의 안전 확보를 위해 사용된다. 이러한 조명등 또는 신호등은, 특히 야간 및/또는 시야가 좋지 않은 상황에서 유리하지만, 풍력 발전 설비의 주변 및/또는 항공 교통의 요구에 따라 낮 동안에도 또한 요구될 수 있다. 기존의 해결 방안은, 예를 들어, 특히 연안 영역에 대해 WO 2006/077084 A1호 또는 WO 2012/038296 A1호로부터 공지되어 있다. 그러나, 추가적인 개선이 바람직하다.
독일 특허 및 상표청은 본 출원에 대한 우선권 출원에서 다음과 같은 종래 기술들을 조사하였다: DE 10 2013 110 857 A1호, DE 676 166 A호, US 2005/0052 869 A1호.
따라서, 본 발명의 과제는, 기존의 해결 방안에 대해 개선된 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비의 구성요소 및 풍력 발전 설비를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 과제는, 신뢰성 있는 및/또는 방해가 적은 조명을 가능하게 하는 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비의 구성요소 및 풍력 발전 설비를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는, 풍력 발전 설비의 구성요소의 넓은 면적을 조명하게 하고 및/또는 유지 보수를 간소화하고 및/또는 개선하는 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 발광 요소 및 방법, 그리고 풍력 발전 설비의 구성요소 및 풍력 발전 설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 앞서 언급된 과제는, 풍력 발전 설비의 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 타워 및/또는 기관실을, 조명하기 위한 발광 요소로서, 발광 섹션과 연결 섹션을 포함하고, 상기 연결 섹션은 상기 구성요소의 내부에 연결되도록 배치되고 구성되며, 상기 발광 섹션은 상기 구성요소의 개구로부터 돌출하도록 배치되고 구성되며, 그리고 상기 발광 섹션은, 상기 발광 섹션이 그로부터 돌출하는 것인, 상기 구성요소를 조명하도록 배치되고 구성된다.
본 발명에 따른 발광 요소는, 발광 섹션 및 연결 섹션을 갖는 설계로 인해, 연결 섹션이 구성요소의 내부에 배치되며 그리고 거기에 연결될 수 있는 가운데, 풍력 발전 설비의 구성요소의 개구로부터 발광 섹션을 돌출시키기에 적합하다. 풍력 발전 설비의 구성요소의 개구는, 바람직하게, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 장착 개구이며, 장착 개구는, 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 한다.
특히, 발광 요소는 또한, 발광 요소들의 설치 및/또는 유지 보수 및/또는 교체가, 특히 또한 기상 상황에 거의 또는 전혀 의존하지 않는 가운데, 간단하고 비용 효율적인 방식으로 구현될 수 있도록, 구성요소의 내부로부터 개구를 통해 구성요소 벽 내에 삽입될 수 있다. 또한, 이는, 풍력 발전 설비의 구성요소의 간단하며 그리고 비용 효율적인 개장을 또한 가능하게 한다.
연결 섹션은 바람직하게, 예를 들어 플러그에 의해, 구성요소의 내부에서 조명을 위한 공급 라인에 연결될 수 있다. 바람직하게, 공급 라인은, 발광 요소들의 제어를 담당하는, 중앙 컨트롤러에 연결된다. 바람직하게, 발광 요소 내부에서 전자 기기가 생략될 수 있고, 따라서 발광 요소 자체는 더욱더 저렴하고 간단해진다.
본 발명에 따른 발광 요소가 그에 배치되는 구성요소는, 바람직하게, 중공 내부공간, 특히, 바람직하게 예를 들어 서비스 요원에 의해 접근 가능한 내부 캐비티 또는 내부 공간을 구비한다. 또한, 공급 라인 및 이와 유사한 것이 바람직하게, 발광 요소 및/또는 다른 기능 요소에, 예를 들어 에너지를, 공급하기 위해, 구성요소의 이러한 내부공간 내에서, 안내될 수 있다.
예를 들어, 기능 요소는, 풍력 발전 설비의 작동에 유리한 기능을 수행하는, 요소일 수 있다. 바람직하게, 기능 요소는, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 장착 개구를 폐쇄하고 및/또는 상기 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 장착 개구로부터 돌출한다. 바람직하게, 기능 요소는, 바람직하게 밀봉된 형태의 장착 개구의 폐쇄 이외에, 적어도 하나의 다른 기능을 갖는다. 예로서, 기능 요소는, 예를 들어 속도 및/또는 습도 및/또는 광 및/또는 온도 및/또는 기상 데이터를 결정하기 위한, 센서로서, 및/또는 카메라로서, 및/또는 와류 생성기로서, 및/또는 낙뢰 보호 장치로서, 및/또는 가열 장치로서, 구성될 수 있다.
발광 요소의 또 다른 특징이, 발광 섹션은, 발광 섹션이 그로부터 돌출하는 구성요소를, 바람직하게 전자기 복사로 조명하도록 배치되고 구성된다는, 것이다. 예를 들어, WO 2006/077084 A1호에서와 같은 기존의 조명 장치는, 풍력 발전 설비의 주변으로 전자기 복사를 방출하도록 설계되는데, 즉 이들은, 조명이 외부로 방출되기 때문에, 풍력 발전 설비 또는 그의 구성요소 상에 부착되는 조명등에 대한 외부로부터의 (예를 들어, 항공기로부터의) 직접적인 인지를 위해 역할을 한다. 반면, 본 발명에 따른 발광 요소는, 발광 요소가 그의 개구로부터 돌출하고, 발광 요소에 의해 조명되는 것인, 풍력 발전 설비의 구성요소를 위해 제공된다. 따라서, 발광 요소의 발광 섹션은, 구성요소의 외부에 또는 그 외측면 상에 위치되게 되며, 그리고 구성요소를 외부로부터 조명하도록 배치되고 구성된다.
이러한 방식으로, 구성요소는, 발광 요소에 의해 조명되는 전자기 복사를 반사할 수 있다. 따라서, 조명되는 구성요소는, 즉 단지 조명 장치 자체보다 풍력 발전 설비의 훨씬 더 넓은 부분이, 외부로부터 (예를 들어, 항공기로부터) 인지될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 발광 요소는 특히, 풍력 발전 설비 및 그 구성요소의 점 형상의 직접적인 발광이 존재할 뿐만 아니라, 구성요소를 조명하는 결과로서 전체 조명되는 영역에서의 구성요소의 발광이 존재하며, 그리고 상기 전체 조명되는 영역은 결과적으로, 외부로부터, 예를 들어 항공기로부터 인지될 수 있다는 점에서, 유리하다.
본 발명에 따른 발광 요소는, 항공기가 매우 가깝게, 부분적으로 50m까지, 풍력 발전 설비에 접근할 또는 이러한 거리에서 풍력 발전 설비를 지나 비행할 필요가 있는, 풍력 발전 설비의 입지에서 특히 이점을 갖는다. 이러한 요구 사항은, 예를 들어, 풍력 발전 설비들이 점점 더 많이 건립되는 산간 지역에서 발생한다. 특히, 예를 들어 산에서의 구조 활동의 경우에, 예를 들어 좁은 계곡과 같은 지형을 고려하면, 풍력 발전 설비를 크게 우회하는 것이, 흔히 불가능할 수 있다. 또한, 군용 항공기는 특히, 흔히 높은 속도로 이동하고, 이는 풍력 발전 설비의 적절한 발광을 요구한다. 여기서, 본 발명에 따른 발광 요소는, 외부로 방출되는 광원을 통한 풍력 발전 설비의 점 형상의 발광뿐만 아니라, 본 발명에 따른 구성요소의 조명에 의해, 예를 들어 파일럿에게, 훨씬 넓은 영역이 가시화될 수 있도록 제공되기 때문에, 특히 유리한 것으로 확인되었다. 특히, 전체 로터 및/또는 로터 블레이드의, 특히 블레이드 팁까지의, 조명이, 본 발명에 따른 발광 요소를 사용하여, 간단하고 신뢰성 있는 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 풍력 발전 설비는, 로터 블레이드와 함께, 전체적으로 장애물로 인지될 수 있으며, 그리고 특히, 로터 직경이 또한, 풍력 발전 설비의 근처 및 바로 주변에서도 안전한 운항을 가능하게 하기 위해, 파일럿에게 식별될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은, 조명될 구성요소 상에 발광 요소를 배치하는 것이, 특히 에너지 소비의 관점에서도 또한, 특히 효율적인 해법을 제공한다는 점이다. 본 발명은, 바람직하게, 특히 짧은 장착 거리, 즉 조명될 구성요소 또는 구성요소 영역에 근접한 발광 요소의 배치를 가능하게 한다. 본 발명은 또한, 조명될 구성요소 상에 발광 요소를 배치함으로써, 구성요소의 표적화된 조명이 이루어질 수 있고 및/또는 조명 도중의 산란 손실이 감소될 수 있다는 점에서 유리하며, 이것은 특히 회전하는 구성요소의 경우에 이점을 나타낸다.
이 경우, 특히 바람직하게, 발광 섹션은, 상기 발광 섹션이 그로부터 돌출하고 및/또는 개구가 자체에 배치되는, 구성요소의 및/또는 구성요소의 측면의, 적어도 20%의, 바람직하게는 적어도 30%의, 영역을 조명하도록 배치되고 구성된다.
바람직한 실시예에서, 발광 섹션은, 상기 발광 섹션이 그로부터 돌출하는 구성요소를, 가시광의, 특히 황색 및/또는 적색 및/또는 백색 광의, 범위 이내의, 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의, 전자기 복사로, 조명하도록 배치되고 구성되는 것이, 제공된다.
가시광의 범위는, 바람직하게, 약 789THz 내지 384THz의 주파수에 대응하는, 약 380nm 내지 780nm의 파장을 포함한다. 황색 및/또는 적색 광의 범위는, 바람직하게, 약 525THz 내지 384THz의 주파수에 대응하는, 570nm 내지 780nm의 파장을 포함한다. 특히, 백색 광은, 여기서, 복수의 파장 범위가 중첩되는, 가시광의 범위의 전자기 복사로 이해된다.
여기서, 적외선 복사는, 특히, 300GHz 내지 430THz의 주파수 범위에 대응하는, 1mm 내지 700nm 사이의 스펙트럼 범위를 나타낸다. 특히 800nm 내지 850nm 사이의 스펙트럼 범위가 바람직하다.
가시광은, 시계 비행에서도 또한, 운항을 용이하게 하기 위한 발광을 위해, 바람직하다. 적외선 범위의 전자기 복사로 구성요소를 조명하는 것은, 이러한 유형의 조명이 광학적으로 눈에 띄지 않고, 광 조건과 무관하게 사용될 수 있으며, 그리고 특히, 군용 항공기에 대해서도 신뢰성 있게 인식될 수 있기 때문에, 바람직하다.
또한 바람직하게, 발광 섹션이 하나 이상의 발광 다이오드를 구비하는 것이, 제공된다. 가시광 및/또는 적외선 복사를 방출하기 위한 발광 다이오드들은, 비교적 저렴하고 높은 광 강도로 이용할 수 있으며, 그리고 또한 긴 수명을 갖는다.
더불어, 발광 섹션은, 바람직하게, 공기 역학적 외부 형상, 예를 들어 액적 형상을 구비한다. 이것은, 예를 들어, 발광 섹션을 피복(cladding)함에 의해 구현될 수 있다. 이러한 공기 역학적 외부 형상은, 발광 요소들을 배치함에 따른 공기 저항의 증가를 가능한 한 작게 유지하기 위해, 풍력 발전 설비의 이동 가능한 구성요소들 상에, 특히 회전하는 구성요소들 상에, 특히 로터 블레이드들 상에, 발광 요소들을 배치되는 경우에, 특히 바람직하다.
또한, 바람직하게, 발광 섹션은, 와류를 생성하고 및/또는 공기 유동의 단절을 방지하거나 또는 감소시키는, 외부 형상을 구비하는 것이 제공된다. 이것은 또한, 예를 들어, 발광 섹션의 대응하는 피복에 의해 구현될 수 있다. 이를 위해, 발광 섹션은, 예를 들어, 하나 이상의 와류 생성기를 구비할 수 있다.
또 다른 바람직한 개선예가, 발광 요소가, 발광 섹션과 연결 섹션 사이에 밀봉 섹션을 구비하고, 상기 밀봉 섹션은, 발광 요소가, 특히 발광 섹션이, 그로부터 돌출하는, 구성요소의 개구를 밀봉식으로 폐쇄하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 발광 요소는, 예를 들어 요구되는 방출 각도 또는 필요한 방출 각도와 관련해서도, 발광 요소의 발광 섹션이 그로부터 돌출하며 그리고 발광 섹션에 의해 조명되어야 하는, 구성요소에 대한 발광 요소의 정확한 또는 요구되는 위치 설정을 보장하는, 슬리브 및/또는 하나 이상의 가이드 요소를 구비할 수 있다.
발광 요소는, 특히 밀봉 섹션은, 바람직하게, 적어도 또는 최대 100mm의 외부 직경, 특히 120mm 내지 130mm의 직경, 예를 들어 122mm의 직경, 또는 최대 200mm의 직경을 가지고, 및/또는 이러한 직경을 갖는 개구에서의 사용에 적합하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 발광 요소가 막대형 램프 및/또는 플레이트형 램프로 구성되는 것이 제공된다.
또한 바람직하게, 발광 섹션은 라운드형 및/또는 경사진 방출 표면을 구비하는 것이 제공된다. 방출 표면은, 바람직하게, 발광 섹션에 의해 방출되는 전자기 복사에 대해 투과성이다.
다른 바람직한 개선예가, 발광 섹션이, 특히 발광 섹션의 방출 표면이, 사전 결정된 거리만큼, 바람직하게 적어도 10cm, 적어도 20cm, 적어도 30cm, 적어도 40cm, 또는 적어도 50cm, 및/또는 최대 1m의 거리만큼, 구성요소로부터 돌출하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 특히, 발광 섹션은, 3° 내지 15°의 방출 각도를, 특히 5° 초과 또는 10° 초과의 방출 각도를, 및/또는 15° 미만 또는 12° 미만의 방출 각도를, 갖는 것이 바람직하다.
다른 바람직한 개선예가, 낙뢰 보호 장치 및/또는 가열 장치에 의해 특징지어진다. 이러한 장치는, 낙뢰 손상 및/또는 동결로 인한 피해를 예방하기 위해 바람직하다. 바람직하게 대응하는 라인들이 발광 요소에 공급할 목적으로 구성요소의 내부에 어떤 식으로든 안내되기 때문에, 이들은, 낙뢰 보호 장치 및/또는 가열 장치를 위해서도 또한, 유리한 방식으로 사용될 수 있다.
발광 요소는, 특히 발광 섹션 및/또는 연결 섹션은, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사를 방출하는, 예를 들어 LED의 형태의, 광원을 구비할 수 있다.
또한 바람직하게, 발광 요소, 특히 발광 섹션은, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사를, 편향 및/또는 반사시키도록 배치되고 구성된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 광원이 발광 요소 자체에 배치되는 것이 아니라, 발광 요소로부터 이격되어, 예를 들어 풍력 발전 설비의 구성요소의 내부에, 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 발광 요소가, 단지 수동적인 반사형 구성요소로서 구성될 수 있으며, 그리고 광원이 발광 요소로부터 이격되어, 예를 들어 풍력 발전 설비의 구성요소의 내부에, 배치될 수 있기 때문에, 특히 간단한 구성의 조명이, 구현될 수 있다.
바람직하게, 발광 요소는, 광원들과 같은 전기적 부품들을 구비하지 않는다. 이것은, 무엇보다도, 낙뢰 손상의 위험이 감소될 수 있다는 점에서, 유리하다. 광원은, 예를 들어, 전기 전도성 재료를 구비할 수 있다. 발광 요소가, 광원을 구비하지 않고, 예를 들어 단지 수동적인 발광 요소로서만 역할을 하고, 및/또는 단지 복사를 편향시키고 및/또는 반사시키는 경우, 광원들은, 구성요소의 내부에 배치될 수 있다.
발광 요소는, 전체적으로 또는 부분적으로, 예를 들어, 중공 막대 또는 중공 막대 형상으로 구성될 수 있다. 발광 요소의 종방향 축에 대해 직교하는 횡단면이, 예를 들어 직선형 및/또는 곡선형 측면을 갖는, 원형, 타원형, 삼각형 또는 다각형일 수 있다.
바람직하게, 발광 요소는 반사 표면을 구비한다. 반사 표면은, 바람직하게, 발광 요소의 내부에, 특히 중공 막대의 내부에, 배치된다.
바람직하게, 발광 요소, 특히 발광 섹션은, 전체적으로 또는 부분적으로, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사의 통과를 방지하거나 또는 현저히 감소시키는 재료로 구성될 수 있다. 또한, 발광 요소, 특히 발광 섹션은, 바람직하게, 리세스로서 구성되고 및/또는 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사의 통과를 허용하는 재료로 이루어지는, 발광 영역을 구비한다. 발광 영역은, 예를 들어, 슬롯 형상으로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 방출 전자기 복사가 발광 영역 상에 집중될 수 있고, 이에 의해, 특히 집중된 조명이 일어날 수 있다.
발광 요소는, 바람직하게, 비-전기 전도성 재료로 구성되거나 또는, 특히 그의 대부분을 구성하는, 비-전기 전도성 재료를 구비한다. 바람직하게, 발광 요소는, 섬유 강화 복합 재료로, 특히, 바람직하게 플라스틱 및 유리 섬유를 구비하거나 또는 이들로 이루어는, 섬유-플라스틱 복합 재료로 이루어진다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비를 위한 구성요소, 특히 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 기관실 및/또는 타워로서, 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 하는 개구, 특히 장착 개구, 발광 섹션이 상기 개구로부터 돌출하는 것인, 앞서 설명된 발광 요소 및/또는, 상기 개구로부터 돌출하고 및/또는 상기 개구를 폐쇄하는, 기능 요소를 포함하는 것인, 구성요소에 의해 달성된다.
기능 요소는, 예를 들어, 풍력 발전 설비의 작동을 위해 유리한 기능을 수행하는, 요소일 수 있다. 바람직하게, 기능 요소는, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 장착 개구를 폐쇄하고 및/또는 장착 개구로부터 돌출한다. 바람직하게, 기능 요소는, 바람직하게 밀봉된 방식으로, 장착 개구를 폐쇄하는 것 외에, 적어도 하나의 다른 기능을 갖는다. 기능 요소는, 예를 들어 속도 및/또는 습도 및/또는 광 및/또는 온도 및/또는 기상 데이터를 결정하기 위한, 센서로서, 및/또는 카메라로서, 및/또는 와류 생성기로서, 및/또는 낙뢰 보호 장치로서, 및/또는 가열 장치로서, 구성될 수 있다.
개구는, 바람직하게, 구성요소의 내부 캐비티를 둘러싸는, 구성요소의 벽 내에 배치된다. 바람직하게, 개구는, 구성요소의 내부를 구성요소의 주변과 연결하는 관통 개구이다. 바람직하게, 개구는, 개구로부터 돌출되는 발광 요소를 구성요소에 대해 위치 설정하는 역할을 하는, 하나 이상의 가이드 요소 및/또는 위치 설정 요소를 구비한다. 특히, 개구는, 개구로부터 돌출하는 발광 요소의 발광 섹션이, 구성요소가 발광 섹션에 의해 조명되도록 하는 방식으로, 배치되고 및/또는 정렬되고 및/또는 위치 설정될 수 있도록, 배치되고 구성되는 것이 바람직하다.
이 경우, 구성요소는, 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 개구, 특히 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 장착 개구, 및 앞서 설명된 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 발광 요소 및/또는 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 기능 요소를 구비하는 것이, 특히 바람직하다. 예를 들어, 앞서 설명된 적어도 하나의 발광 요소의 압력 측면 상에의 배치 및 앞서 설명된 적어도 하나의 발광 요소의 흡입 측면 상에의 배치는, 로터 블레이드의 경우에, 바람직하다. 예를 들어, 타워의 종방향 연장부에 대해 실질적으로 동일한 높이에의, 바람직하게 타워의 둘레에 걸쳐 등거리 형태로 분포되는, 앞서 설명된 2개 또는 그보다 많은 개수의 발광 요소의 배치는, 타워의 경우에, 바람직하다.
특히, 개구는, 바람직하게, 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착하는 도중에, 호이스트를 수용하는 역할을 하는, 장착 개구이다.
구성요소의 다른 바람직한 개선예가, 개구가 서비스 요원에 의해 내부로부터 접근 가능한 구성요소의 영역에 배치되는 것을, 특징으로 한다. 이러한 설계는, 발광 요소의 설치, 유지 보수 및 교체를 위해, 특히 단순하며 그리고 날씨에 관계없는 방식을 가능하게 함에 따라, 바람직하다.
또한 바람직하게, 개구가, 적어도 60cm, 바람직하게는 적어도 80cm, 특히 적어도 1m의, 막히지 않은 내부 높이를 갖는 구성요소의 영역에 배치되는 것이 제공된다. 이러한 영역들은, 특히 접근 가능한 영역들로서, 바람직하다.
또한, 개구는, 적어도 또는 최대 100mm의 직경, 특히 120 내지 130mm의 직경, 예를 들어 122mm의 직경, 또는 최대 200mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 운반 및/또는 장착 상태에서, 개구를 다른 곳에 사용할 수 있는 것이, 바람직하다. 예를 들어, 로터 블레이드들의 리프팅 포인트 개구들은, 종종 122mm의 직경을 갖는다.
구성요소의 다른 바람직한 실시예에서, 구성요소는, 발광 요소로부터 수용되는 복사를, 특히 구성요소의 방향으로 편향시키도록 배치되고 구성되는, 편향 요소를 구비하는 것이, 제공된다. 편향 요소는, 예를 들어, 프리즘과 같은 광학 편향 요소로서 구성될 수 있고 및/또는 광학 편향 요소를 구비할 수 있다. 이러한 방식으로, 발광 섹션에 의해 조명되는 구성요소의 영역은 유리한 방식으로 확대될 수 있다.
또한 바람직하게, 구성요소는, 발광 요소 상에 또는 그 바로 주변에 배치되는 낙뢰 보호 장치 및/또는 가열 장치를 구비하도록, 제공된다. 발광 요소의 바로 주변이라 함은, 바람직하게, 발광 요소의 주변의 1m 이내의 영역으로 이해된다. 가열 장치로서, 풍력 발전 설비의 구성요소 상에 이미 존재하는 가열 장치가, 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 발광 요소를 위한 별도의 및/또는 독립적인 가열 장치가, 제공될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 구성요소는 로터 블레이드인 것이, 제공된다.
이 경우, 허브에 가까운 로터 블레이드의 영역에 발광 요소를 배치되는 것이, 특히 바람직하며, 허브에 가까운 영역은 바람직하게, 로터 블레이드의 종방향 연장부의 최대 50%에 걸쳐, 특히 최대 30%에 걸쳐, 예를 들어 최대 20%에 걸쳐, 연장된다. 특히, 로터 블레이드 근원부의 영역 및 로터 블레이드 근원부에 인접한 영역이, 허브에 가까운 로터 블레이드의 영역인 것으로 이해된다. 특히, 허브에 가까운 로터 블레이드의 영역은 일반적으로, 서비스 요원에 의해 또한 접근 가능하다.
또한 바람직하게, 개구는, 로터 블레이드의 운반 상태에서 호이스트의 일부가 자체를 통해 안내될 수 있도록, 배치되고 구성되는 것이, 제공된다. 개구는, 바람직하게, 리프팅 포인트 개구로서 구성될 수 있다. 따라서, 장착 및/또는 운반 상태에서, 발광 요소는, 바람직하게, 아직 개구 내에 배치되지 않으며, 그리고 그에 따라 개구는 여전히, 다른 목적을 위해, 예를 들어 호이스트의 체결을 위해, 사용될 수 있다. 따라서, 로터 블레이드의 로터 허브 상에의 조립 완료 이후에, 하나 이상의 발광 요소가 개구에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 기존의 풍력 발전 설비도 또한, 간단하게 그리고 비용 효율적으로 개장될 수 있다.
또한, 편향 요소는, 발광 요소와 로터 블레이드 팁 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 발광 요소와 로터 블레이드 팁 사이에 편향 요소를 제공하는 것은, 특히 블레이드 팁까지의 로터 블레이드의 종방향 연장부를 신뢰할 수 있게 조명할 수 있도록 하기 위해, 바람직하다. 편향 요소는, 바람직하게, 블레이드 팁에 인접한, 로터 블레이드의 외측 1/3 위치에 배치될 수 있다.
또한 바람직하게, 발광 요소는, 로터 블레이드를 블레이드 팁까지 및/또는 블레이드 근원부까지 조명하도록 배치되고 구성되는 것이, 제공된다. 발광 요소는, 바람직하게, 로터 블레이드를 그 종방향 연장부의 방향으로, 특히 블레이드 팁을 향해 및/또는 블레이드 근원부를 향해, 조명하도록 배치되고 구성된다. 또한 바람직하게, 발광 요소는, 로터 블레이드를 리딩 에지 및/또는 트레일링 에지를 향해 조명하도록 배치되고 구성된다.
또한 바람직하게, 발광 요소는, 발광 요소 주위의 특정 영역으로부터 시작하여, 로터 블레이드를 조명하도록 배치되고 구성된다. 원칙적으로, 구성요소는, 발광 요소 주위의 특정 주변 이내에서, 조명되지 않는다. 원칙적으로, 이러한 주변은, 방출 각도, 발광 섹션이 구성요소로부터 돌출하는 거리, 및 구성요소 기하학적 구조로부터 생성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구성요소는 로터인 것이 제공된다.
이 경우, 개구는, 로터의 허브 및/또는 스피너에 배치되는 것이 특히 바람직하다.
또한 바람직하게, 발광 요소는, 하나 이상의 로터 블레이드를, 바람직하게 블레이드 근원부로부터 및/또는 블레이드 팁까지, 조명하도록 배치되고 구성되는 것이, 제공된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구성요소는 기관실인 것이 제공된다.
이 경우, 발광 요소는, 하나 이상의 로터 블레이드를, 바람직하게 블레이드 근원부로부터 및/또는 블레이드 팁까지, 조명하도록 배치되고 구성되는 것이, 특히 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구성요소는 타워인 것이 제공된다.
이 경우, 발광 요소는, 아래로 기초부까지 및/또는 위로 타워 헤드까지, 타워를 조명하도록 배치되고 구성되는 것이, 특히 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비로서, 앞서 설명된 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 기관실 및/또는 타워를 포함하는 것인, 풍력 발전 설비에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 방법으로서, 앞서 설명된 발광 요소를 제공하는 단계, 풍력 발전 설비의 구성요소의 개구로부터, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 기관실 및/또는 타워의 개구로부터, 상기 발광 섹션을 외부로 안내하는 단계, 상기 발광 섹션이 그로부터 돌출하는 것인, 상기 구성요소를 상기 발광 섹션에 의해 조명하는 단계를 포함하는 것인, 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 방법에 의해 달성된다.
또한, 풍력 발전 설비의 구성요소를 조명하기 위한 방법은, 바람직하게, 로터 블레이드의 적어도 하나의 장착 개구를 사용하여 풍력 발전 설비 상에 로터 블레이드를 장착하는 단계, 및 상기 장착 개구로부터 상기 발광 섹션을 외부로 안내하는 단계를 포함한다. 즉, 바람직하게, 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착하는 단계 이후에, 이를 위해 필요한 장착 개구는, 발광 요소를 설치하기 위해 사용된다. 장착 중에, 장착 개구에 위치하는 호이스트는, 바람직하게, 발광 요소 및/또는 기능 요소를 설치하는 단계 이전에 제거된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비의 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 타워 및/또는 기관실을, 조명하기 위한 앞서 설명된 발광 요소의 용도에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 기능을 확대하기 위한 방법으로서, 특히 호이스트를 수용하기 위한, 상기 로터 블레이드의 적어도 하나의 장착 개구를 사용하여 풍력 발전 설비 상에 상기 로터 블레이드를 장착하는 단계, 상기 장착 개구에 기능 요소를 설치하는 단계를 포함하는 것인, 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 기능을 확대하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이상에 언급된 과제는, 풍력 발전 설비 상에 로터 블레이드를 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 하는 로터 블레이드의 장착 개구의, 특히 풍력 발전 설비의 작동 도중에, 풍력 발전 설비의 구성요소를, 특히 로터 블레이드 및/또는 로터 및/또는 타워 및/또는 기관실을, 조명하기 위한 앞서 설명된 발광 요소를 수용하기 위한 개구로서, 및/또는 기능 요소를 수용하기 위한 개구로서의 용도에 의해, 달성된다.
본 발명에 따른 구성요소 및 본 발명에 따른 방법 그리고 개별적인 가능한 개선예들은, 본 발명에 따른 발광 요소 및 그의 개선예들 함께 사용되기에 특히 적합하게 하는, 특징들 또는 방법 단계들을 구비한다. 또한, 발광 요소 및 그의 개별적인 가능한 개선예들은, 발광 요소를, 본 발명에 따른 구성요소, 본 발명에 따른 풍력 발전 설비, 및/또는 본 발명에 따른 방법과 함께 사용되기에 특히 적합하도록 만드는, 특징들을 구비한다.
본 발명의 개별적인 양태들 및 그들의 가능한 개선예들의, 이점들, 변형예들 및 세부 구성들에 대해, 개별적인 다른 양태들에 대한 대응하는 특징들에 관련되는 설명이, 참조된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은, 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 방식으로 설명된다.
도 1은 풍력 발전 설비의 개략적인 3차원 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 발광 요소의 예시적인 실시예의 개략적인 3차원 도면을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 요소의 또 다른 예시적인 실시예의 발광 섹션의 개략도를 도시한다.
도 4는 공기 역학적 피복을 갖는 도 2에 따른 발광 요소의 평면도를 도시한다.
도 5는 발광 요소를 갖는 로터 블레이드를 관통하는 횡단면의 일부의 개략도를 도시한다.
도 6은 발광 요소 및 편향 요소를 갖는 로터 블레이드를 관통하는 횡단면의 일부의 개략도를 도시한다.
도 7은 발광 요소를 갖는 로터 블레이드를 관통하는 횡단면의 일부의 다른 개략도를 도시한다.
도 8은 로터 블레이드의 실시예를 관통하는 종단면의 개략도를 도시한다.
도 9는 로터 블레이드의 다른 실시예를 관통하는 종단면의 개략도를 도시한다.
도 10은 로터 블레이드의 다른 실시예의 3차원 도면을 도시한다.
도 11은 도 10에 따른 로터 블레이드의 일부의 절단된 3차원 도면을 도시한다.
도 12는 도 10에 따른 로터 블레이드의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 13은 로터 블레이드의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 14a는 제1 배치의 발광 요소를 갖는 로터 블레이드의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 14b는 제2 배치의 발광 요소를 갖는 도 14a에 따른 로터 블레이드를 도시한다.
도 15는 반사 표면을 갖는 발광 요소를 갖는 로터 블레이드를 도시한다.
도 16은 반사 표면을 갖는 발광 요소를 도시한다.
도 17은 스피너로부터 조명을 동반하는 풍력 발전 설비를 도시한다.
도 1은 타워(102) 및 기관실(104)을 갖는 풍력 발전 설비(100)를 도시한다. 기관실(104) 상에, 3개의 로터 블레이드(108)와 스피너(110)를 갖는 (공기 역학적) 로터(106)가 배치된다. 로터(106)는, 작동 도중에, 풍력에 의해 회전 운동하고, 이로 인해 기관실(104) 내의 (전기 발전 로터 및 스테이터를 갖는: 두 가지 모두 도시되지 않음) 발전기를 구동한다. 풍력 발전 설비(100)의 하나 이상의 구성요소, 특히 하나 이상의 로터 블레이드(108), 로터(106), 스피너(110), 기관실(104) 또는 타워(102)는, 구성요소를 조명하기 위해 본 발명에 따른 발광 요소의 발광 섹션이 그를 통해 돌출하는, 개구를 구비한다.
도 2는, 발광 섹션(210) 및 연결 섹션(220)을 구비하는, 본 발명에 따른 발광 요소(200)의 예시적인 실시예의 개략적인 3차원 도면을 도시한다. 발광 섹션(210)은, 라운드형 방출 표면(211)과 방출 각도(α)를 구비한다. 밀봉 섹션(230)이 발광 섹션(210)과 연결 섹션(220) 사이에 배치되고, 밀봉 섹션(230)은, 발광 요소가 그로부터 돌출하는 구성요소의 개구를, 밀봉식으로 폐쇄하도록 구성되고 배치된다. 개구는, 바람직하게, 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 하는, 로터 블레이드의 장착 개구이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 요소의 다른 예시적인 실시예의 발광 섹션(210a)의 개략도를 도시한다. 발광 섹션(210a)은, 마찬가지로, 라운드형 방출 표면(211a)과 방출 각도(α1)를 구비한다. 그러나, 방출 표면(211a)은, 도 2의 방출 표면(211)보다 상당히 편평하다. 도 3에 따른 발광 요소의 실시예는, 도 2의 발광 요소가 막대형 램프로 지칭되는 가운데, 플레이트형 램프로도 지칭될 수 있다.
도 4는, 공기 역학적 피복(240)을 갖는, 도 2에 따른 발광 요소(200)의 평면도를 도시하며 그리고, 그에 따라 액적 형상의 발광 요소(200)의 외부 형상이 생성된다. 이러한 공기 역학적 피복(240)은, 특히 발광 요소들(200)이, 풍력 발전 설비의 이동하는 구성요소들, 특히 회전하는 구성요소들 상에, 특히 로터 블레이드 상에, 배치될 때, 발광 요소(200)의 배치에 따른 공기 저항의 증가를 최소화하는데, 바람직하다.
도 5 및 도 6은 발광 요소(200b, 200c)를 갖는 로터 블레이드를 관통하는 횡단면의 일부의 개략도를 도시한다. 로터 블레이드는, 자체의 상부 표면(310) 상에, 바람직하게 압력 측면 및/또는 흡입 측면 상에, 개구(311)를 구비하고, 상기 개구를 통해, 발광 요소(200b, 200c)의 발광 섹션(210b, 210c)이, 밖으로 안내된다. 발광 요소(200b, 200c)의 연결 섹션(220b, 220c)은, 로터 블레이드의 내부에 남는다.
발광 요소들(200b, 200c)은, 방출 각도들(α2, α3)에 의해 구별된다. 도 5에 따른 발광 요소(220b)는, 로터 블레이드 팁(320)까지 로터 블레이드의 상부 표면(310)을 조명하는 것을 허용하는, 방출 각도(α2)를 구비하는 가운데, 도 6에 따른 발광 요소(200c)의 방출 각도(α3)는, 상이하며, 그리고 그에 따라, 여기서, 도 6에 따른 실시예에서, 예를 들어 프리즘 형태의 편향 요소(400)가, 로터 블레이드의 상부 표면(310) 상에 배치되며, 상기 편향 요소는, 발광 요소(200c)로부터 수용되는 복사를, 로터 블레이드의 상부 표면(310)의 방향으로, 특히 로터 블레이드 팁(320)의 방향으로, 편향시키도록 배치되고 구성된다.
도 7은, 발광 섹션(210d)과 연결 섹션(220d)을 포함하는, 발광 요소(200d)를 갖는 로터 블레이드를 관통하는 횡단면의 일부의 다른 개략적인 도면을 도시한다. 도 7에는, 로터 블레이드의 상부 표면(310a, 310b)이, 한번은 하중이 가해지지 않은 위치(310a)에서 그리고 한번은 최대 하중 하의 위치(310b)에서 도시되고, 로터 블레이드 팁들(320a, 320b)은, 로터 블레이드 근원부(330b)에 관하여, 상기 위치들에서 상이한 편향을 구비한다. 발광 요소(200d)의 방출 각도(α4)는, 특히 로터 블레이드 팁들(320a, 320b)의 영역에서, 로터 블레이드의 상부 표면(310a, 310b)이, 하중이 가해지지 않은 상태뿐만 아니라 최대 하중 하의 상황 양자 모두에서, 조명되는 방식으로 선택된다.
도 8은, 로터 블레이드 팁(320a)과 로터 블레이드 근원부(330a)를 갖는 로터 블레이드(300a)의 예시적인 실시예를 관통하는 종단면의 개략도를 도시한다. 발광 요소(200)가, 로터 블레이드(300a)의 종방향 연장부의 약 1/3의 영역에 배치된다. 2개의 화살표가, 발광 요소(200)가 로터 블레이드(300a)의 상부 표면을, 로터 블레이드 근원부(330a)의 방향으로 뿐만 아니라 로터 블레이드 팁(320a)의 방향으로도, 조명한다는 것을 표시한다.
도 9는, 본 발명에 따른 발광 요소들이 그 내부에 배치될 수 있는, 2개의 개구(311b)뿐만 아니라, 로터 블레이드 팁(320b) 및 로터 블레이드 근원부(330b)를 구비하는, 로터 블레이드(300b)의 다른 실시예를 관통하는 종단면의 개략도를 도시한다. 도 10 내지 도 12에서 또한 확인될 수 있는 바와 같이, 개구들(311b)은, 바람직하게, 리프팅 리브들(lifting ribs)의 영역에 배치되며, 그리고 특히 바람직하게, 개구(311b)는 로터 블레이드들의 운반 및 장착을 위해 사용되는, 리프팅 포인트 개구들과 동일하다. 풍력 발전 설비의 로터 상에 로터 블레이드들을 장착한 이후에, 하나 이상의 개구(311b)는 이어서, 본 발명에 따른 발광 요소에 의한 조명을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 기존의 풍력 발전 설비들 역시, 본 발명에 따른 발광 요소에 의해 간단하게 개장될 수 있다.
영역(L1)에서의 로터 블레이드(300b)의 막히지 않은 내부 높이는 일반적으로, 1m를 초과하며, 따라서 이러한 영역에서 로터 블레이드의 내부는, 서비스 요원에 의해 쉽게 접근 가능하고, 이것은 개구들(300b) 내에의 발광 요소들의 설치, 유지 보수 및/또는 교체하기 위해 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 발광 요소는, 특히 바람직하게, 여전히 서비스 요원에 의해 접근될 수 있는 이러한 막히지 않은 최소 내부 높이를, 특히, 적어도 80cm의, 특히 적어도 1m의, 막히지 않은 내부 높이를 갖는, 영역(L2)까지 설치된다.
도 10에는 로터 블레이드 팁(320c)과 로터 블레이드 근원부(330c)를 갖는 로터 블레이드(300c)의 다른 실시예의 3차원 도면이 도시된다. 또한, 여기서 본 발명에 따른 발광 요소를 배치하기에 바람직한 로터 블레이드(300c)의 상부 표면(310c)의 개구들(311c)는, 운반 및 장착을 위해 제공되는 리프팅 포인트 개구들과 동일하다.
도 11은 도 10에 따른 로터 블레이드(300c)의 일부의 절단된 3차원 도면을 도시하고, 도 12는 도 10에 따른 로터 블레이드의 개략적인 횡단면을 도시한다. 여기서, 스파 웨브들(spar webs)(350c) 중 하나 상에 배치되는 리프팅 리브들(340c)을 확인할 수 있으며, 개구들(311c)은 바람직하게, 리프팅 리브들(340c)의 영역에 배치된다.
도 13은 로터 블레이드(300d)의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 횡단면을 도시한다. 여기서 또한, 개구(311d)가, 로터 블레이드(300d)의 상부 표면(310d)에는 제공되고, 발광 요소(200)가, 앞서 설명된 바와, 같이 로터 블레이드(300d)를 외부로부터 조명하기 위해, 상기 표면을 통해 안내된다. 그러나, 피복(500)의 배치를 통해 여기서, 발광 섹션(210)은 추가로, 와류(520)를 생성하고 및/또는 공기 유동(510)의 단절을 방지하거나 또는 감소시키는, 와류 생성기의 형태의 외부 형태를 갖는다.
도 14a 및 도 14b에는, 로터 블레이드 근원부(330e)로부터 로터 블레이드 팁(320e)까지 연장되는, 로터 블레이드(300e)의 2개의 다른 예시적인 실시예가 횡단면으로 도시된다. 도 14a 및 도 14b 양자 모두에서, 로터 블레이드들(300e)은, 로터 블레이드 팁(320e)이 로터 블레이드(300e)의 종방향 축으로부터 명확하게 편향되는, 편향된 상태로 도시된다. 이러한 상태는 또한, 굽혀짐으로도 지칭될 수 있다. 2개의 발광 요소(200)가, 양자 모두의 로터 블레이드(300e)에 각각, 제공되고, 개별적인 하나의 발광 요소는, 흡입 측면 상에 배치되며 그리고 하나의 발광 요소는, 압력 측면 상에 배치된다. 2개의 로터 블레이드(300e)는 특히, 발광 요소들(200)의 배치에 관하여 상이하다.
도 14a 및 도 14b의 로터 블레이드(300e)의 발광 요소들(200)은, 발광 섹션들이 로터 블레이드(300e)의 상부 표면의 개구로부터 거리들(D1 및 D2)만큼 돌출하도록 하는 방식으로, 배치된다. 도 14a 및 도 14b의 발광 요소들(200)의 배치들는, 도 14a에 따른 배치의 거리들(D1 및 D2)보다 도 14b에 따른 배치의 거리들(D1 및 D2)이 더 크다는 점에서, 상이하다. 또한, 바람직하게 6.5°의, 방출 각도(α5)는, 바람직하게 6.1°를 갖는, 방출 각도(α6)보다 더 크다. 이로부터, 로터 블레이드 팁(320e)에 인접한 (굽혀진 팁까지의) 영역(L1 또는 L2)이, 도 14a 및 도 14b에서 상부 발광 요소(200)에 의해 더 이상 조명되는 않는 것이, 발생한다. 도 14a 및 도 14b에 도시되는 상황이 정지 상태의 블레이드 예압을 도시하는 경우, 로터 블레이드의 굽음은, 작동 상태에서 역전되며, 그리고 따라서 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 동일하거나 또는 유사한 상황이 발생하고, 그러나 로터 블레이드 팁(320e)에 인접한 반대편 영역이, 도 14a 및 도 14b에서 아래쪽 발광 요소들(200)에 의해 더 이상 조명되지 않는다.
도 14b에서의 로터 블레이드(320e)의 상부 표면으로부터의 발광 섹션의 보다 큰 거리로 인해, 도 14a에 따른 발광 요소(200)의 배치에 대한 것보다, 더 짧은 길이(L1 또는 L2)가 생성된다.
기본적으로, 발광 요소들(200)의 배치, 특히 발광 섹션들이 구성요소 상부 표면으로부터 돌출하는 거리, 방출 각도 및 구성요소 기하학적 구조, 특히, 예를 들어 로터 블레이드들의 예압 및 최대 굽힘 또한, 영역들(L1 또는 L2)과 같은 조명되지 않는 영역들이 가능한 한 최소화되도록 하는 방식으로, 선택되는 것이 바람직하다. 로터 블레이드의 흡입 측면 및 압력 측면 상의 발광 요소(200)들이 상부 표면으로부터 상이한 거리만큼 돌출하는 것을 허용하는 것이, 예압이 가해진 상태 및 작동 상태에서 예를 들어 로터 블레이드들의 비대칭 굽혀짐의 경우에, 또한 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 상황들에서의 상이한 굽혀짐을 고려하는 것이 가능하다.
도 15는 발광 요소(510)를 갖는 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드(500)를 도시한다. 발광 요소(510)는, 로터 블레이드(500)의 내부로부터 개구(530) 밖으로 안내된다. 개구(530)는 바람직하게, 로터 블레이드(500)를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때, 호이스트를 수용하는 역할을 하는 장착 개구이다. 도 15에는, 화살표(L)의 방향으로, 특히 로터 블레이드 팁의 방향으로, 로터 블레이드를 조명하도록 하기 위해, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사를, 반사 및/또는 편향시키기 위해 사용될 수 있는, 반사 표면(511)이 개략적으로 나타난다.
발광 요소(510)의 가능한 구성이, 도 16에 도시된다. 발광 요소(510)는 발광 섹션(515)과 연결 섹션(516)을 갖는다. 발광 요소(510)는, 연결 섹션(516)에 의해, 로터 블레이드(500)의 내부에, 특히 개구(530) 내에, 연결될 수, 예를 들어 고정될 수, 있다.
발광 요소(510)는, 광원과 같은 전기적 부품을 구비하지 않지만, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사를, 편향 및/또는 반사시키도록 배치되고 구성된다. 이를 위해, 발광 요소(510)는, 반사 표면(511)을 구비한다. 발광 요소(510)는, 수동적 반사 구성요소로서 구성되고, 그에 따라 예를 들어, 광원아, 발광 요소로부터 이격되어, 예를 들어 로터 블레이드의 내부에, 배치될 수 있다. 이것은, 무엇보다도, 낙뢰 손상의 위험을 감소시킬 수 있다는 점에서, 유리하다. 바람직하게, 적외선 LED가, 광원으로서 사용될 수 있다.
발광 요소(510)의 반사 표면(511)으로부터 반사 및/또는 편향되는, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사는, 예를 들어 끝단면(514)을 통해, 중공 막대로 또는 중공 막대 형상을 갖도록 구성되는, 발광 요소(510)의 내부에 진입할 수 있다. 끝단면(514)은 바람직하게, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사의 통과를 허용하는 재료로 형성된다. 발광 요소(510)의 측면들(513)은, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사의 통과를 방지하거나 또는 상당히 감소시키는 재료로 형성될 수 있다.
또한, 발광 요소(510), 특히 발광 섹션(515)은, 이 경우에 리세스로 구성되는, 슬롯 형상의 발광 영역(512)을 구비한다. 이러한 방식으로, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 방출 전자기 복사가, 발광 영역 상에 집중될 수 있고, 이에 의해 특히 집중된 조명이 생성될 수 있다. 리세스의 형상의 개방된 구성에 대한 대안으로서, 이러한 발광 영역은 또한, 예를 들어, 가시광의 범위 이내 및/또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사의 통과를 허용하는 재료로 구성될 수 있을 것이다.
도 17에는, 스피너(611)로부터 조명을 갖는 풍력 발전 설비(600)가 도시된다. 풍력 발전 설비(600)는, 타워(601) 및 기관실(620)을 구비한다. 3개의 로터 블레이드(631, 632, 633)와 스피너(611)를 갖는 (공기 역학적) 로터(610)가, 기관실(620) 상에 배치된다. 작동 시, 로터(610)는 풍력에 의해 회전 운동하고, 이로 인해, 기관실(620) 내에서 (전기 발전 로터 및 스테이터를 갖는: 두 가지 모두 도시되지 않음) 발전기를 구동한다. 여기서 도시된 예시에서, 스피너(611)는 하나 이상의 개구를 구비하고, 상기 개구들을 통해, 바람직하게 적외선 LED인, 하나 이상의 광원(612)이, 특히 로터 블레이드들(631, 632, 633)의 팁들을 조명하도록 하기 위해, 바람직하게 적외선 복사의 범위의 전자기 복사를, 화살표(L)의 방향으로, 방출한다.

Claims (15)

  1. 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 조명하기 위한 발광 요소로서,
    - 발광 섹션 및 연결 섹션을 포함하고,
    - 상기 연결 섹션은 상기 로터 블레이드의 내부에 연결되도록 배치되고 구성되며,
    - 상기 발광 섹션은 상기 로터 블레이드의 개구로부터 돌출하도록 배치되고 구성되며, 상기 개구는 상기 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 하며, 그리고
    - 상기 발광 섹션은 상기 로터 블레이드를 조명하도록 배치되고 구성되며, 상기 발광 섹션은 상기 로터 블레이드로부터 돌출하는 것인, 발광 요소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로터 블레이드로부터 돌출하는 상기 발광 섹션은 상기 로터 블레이드를 가시광의 범위 이내의 또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사로 조명하도록 배치되고 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발광 섹션은 하나 이상의 발광 다이오드를 구비하거나, 또는
    상기 발광 섹션은 공기 역학적 외부 형상을 가지거나, 또는
    상기 발광 섹션은, 와류를 생성하거나, 공기 유동의 단절을 방지 또는 감소시키거나, 또는 와류를 생성하며 그리고 공기 유동의 단절을 방지 또는 감소시키는 외부 형상을 가지거나, 또는
    상기 발광 요소는 상기 발광 섹션과 상기 연결 섹션 사이의 밀봉 섹션을 구비하고, 상기 밀봉 섹션은 상기 발광 요소가 돌출된 상기 로터 블레이드의 상기 개구를 밀봉식으로 폐쇄하도록 형성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발광 요소는 막대형 램프 및 플레이트형 램프 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발광 섹션은 라운드형 방출 표면 및 경사진 방출 표면 중 적어도 하나를 구비하거나, 또는
    상기 발광 섹션은 상기 로터 블레이드로부터 사전 결정된 거리만큼 돌출하거나, 또는
    낙뢰 보호 장치 및 가열 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발광 요소는, 가시광의 범위 이내 또는 적외선 복사의 범위 이내의 전자기 복사를 편향시키거나, 반사시키거나, 또는 편향 및 반사시키도록 배치되고 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 발광 요소는 반사 표면을 구비하거나, 또는
    상기 발광 요소는 전기적 부품을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 요소.
  8. 풍력 발전 설비를 위한 로터 블레이드에 있어서,
    - 로터 블레이드를 풍력 발전 설비 상에 장착할 때 호이스트를 수용하는 역할을 하는 개구,
    - 제 1항 또는 제 2항에 따른 발광 요소로서, 상기 발광 요소의 발광 섹션이 상기 개구로부터 돌출하는 것인, 발광 요소 및
    - 상기 개구로부터 돌출하며 상기 개구를 폐쇄하는 기능 요소
    를 포함하는 것인, 로터 블레이드.
  9. 제 8항에 있어서,
    2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 개구, 및 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 발광 요소, 및 2개, 3개 또는 그보다 많은 개수의 기능 요소를 구비하거나, 또는
    상기 개구는 서비스 요원에 의해 상기 로터 블레이드의 내부로부터 접근 가능한 영역에 배치되거나, 또는
    상기 로터 블레이드는, 상기 발광 요소로부터 수용되는 복사를, 상기 로터 블레이드의 방향으로 편향시키도록 배치되고 구성되는 편향 요소를 구비한 것인, 로터 블레이드.
  10. 풍력 발전 설비로서,
    - 제 8항에 따른 로터 블레이드를 포함하는 것인, 풍력 발전 설비.
  11. 풍력 발전 설비의 로터 블레이드를 조명하기 위한 방법으로서,
    - 제 1항 또는 제 2항에 따른 발광 요소를 제공하는 단계
    - 상기 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 개구로부터 상기 발광 섹션을 외부로 안내하는 단계,
    - 상기 로터 블레이드를, 이 로터 블레이드로부터 돌출하는 상기 발광 섹션에 의해 조명하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    - 로터 블레이드의 적어도 하나의 장착 개구를 사용하여 풍력 발전 설비 상에 상기 로터 블레이드를 장착하는 단계,
    - 상기 장착 개구로부터 상기 발광 섹션을 외부로 안내하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  13. 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 기능을 확대하기 위한 방법으로서,
    - 제8항에 따른 상기 로터 블레이드를, 이 로터 블레이드의 적어도 하나의 장착 개구를 사용하여 풍력 발전 설비 상에 장착하는 단계,
    - 상기 장착 개구에 기능 요소를 설치하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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