KR200364755Y1

KR200364755Y1 - 풍력발전기의 베인 보호장치

Info

Publication number: KR200364755Y1
Application number: KR20-2004-0019827U
Authority: KR
Inventors: 안선희
Original assignee: 지혜산업 주식회사
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2004-10-16

Abstract

본 고안은 풍력발전기의 베인보호장치에 관한 것으로,

풍력발전기(G)를 구성하는 고정블럭(6)과 베인(7)의 사이에 베인보호장치(P)를 설치하되 상기 베인보호장치(P)는, 상기 고정블럭(6)의 외측단부에 체결부재(81)로 고정된 원판형의 연결부재(82)와; 상기 연결부재(82)에 체결 고정되는 원통형의 지지관(83)과; 상기 지지관(83)의 내부에 복수개의 베어링(84a,84b)으로 지지 설치되고, 그 외면에는 나선형의 작동홈(85)을 형성시킨 컬럼(Column:86)과; 상기 작동홈(85) 내부에 권취되고, 그 상단과 하단은 각각 지지관(83)과 컬럼(86)의 고정홈(83a,83b)에 걸어 고정시킨 탄성부재(87)와; 상기 지지관(83)의 상단에 컬럼(86)의 고정부(87)가 인출 되도록 체결 고정되는 막음부재(88);로 구성하여,

정상적인 풍속에서는 베인(7)의 바람맞이각에 의해 효과적인 회전력을 발생시켜 원활한 풍력발전을 진행할 수 있고, 태풍, 돌풍 등 과도한 풍속에서는 컬럼(86)의 회전에 의해 베인(7)의 비람맞이각이 조정되어 풍압을 최소화한 상태에서 발전을 진행할 수 있게 되므로, 설비의 수명연장과 함께 유지보수의 용이함을 적극 구현할 수 있고 소요경비를 최소화할 수 있는 등의 광범위한 효과가 있다.

Description

풍력발전기의 베인 보호장치{Vane protector of wind power generation}

본 고안은 풍력발전기의 베인 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 풍력 발전기에 구비된 베인허브(Vane Hub)와 베인 사이에 바람의 세기에 따라 베인의 바람맞이각을 변화시켜 주는 베인보호장치를 설치해 줌으로써 베인의 휨 또는 파손을 방지함과 동시에 안정적인 발전을 구현할 수 있게 된 풍력발전기의 베인보호장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 풍력발전기에는 발전기 본체의 전방에 전기자를 회전시키는 베인허브가 구비되고, 상기 베인허브의 외면에는 원주상 등간격이 되도록 복수개의 베인을 설치하여 풍력에 의해 베인허브가 회전함으로써 발전이 되도록 구성되어 있다.

그런데, 이러한 종래 풍력발전기에서의 문제점은 급격한 풍속의 변화에 의해 베인의 수명이 단축 된다는 점이다.

즉, 태풍, 돌풍 등 풍속의 급격한 변화가 일어날 경우, 종래의 베인은 그 바람맞이각이 고정되어 있으므로 과도한 풍력에 의해 베인이 휘거나 파손됨으로써 풍력발전기 자체의 기능을 손실하게 됨은 물론, 유지 보수에 과대한 인력과 시간 및 경비가 소요되는 등의 여러가지 문제점들이 유발된다.

본 고안은 상기한 문제점들을 적극적으로 해소시킬 수 있는 풍력발전기의 베인보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 효과적으로 달성하기 위하여 본 고안에서는 베인허브와 베인의 사이에 베인보호장치를 설치하여 풍력의 급격한 변화 시에도 베인의 바람맞이각이 변화하여 저항을 최소화 함으로써 베인의 휨 또는 파손이 방지 되도록 하였다.

도 1은 본 고안이 적용된 풍력발전기의 전체 개략 구성도.

도 2는 본 고안 베인보호장치의 단면구성도.

도 3은 본 고안 베인보호장치의 설치상태 정면도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

3 : 본체 4 : 베인허브

5 : 발전부 6 : 고정블럭

7 : 베인 82 : 연결부재

83 : 지지관 83a,83b: 고정홈

85 : 작동홈 86 : 컬럼

88 : 막음부재 87 : 탄성부재

P : 베인보호장치 G : 풍력발전기

이하에서 상기 본 고안의 바람직한 구성예를 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안이 적용된 풍력발전기(G)의 전체구성도로서, 도 2에는 본 고안 베인보호장치(P)의 단면구성을 나타내었으며, 도 3에서는 그 설치상태를 정면도로 나타내었다.

본 고안에 예시되는 풍력발전기(G)는, 지면에 견고히 고정 설치되는 적정높이의 지주(1)와;

상기 지주(1)의 상부에 회동 가능하게 연결 설치되며 그 상단에는 방향블레이드(2)를 구비한 원통형의 본체(3)와;

상기 본체(3)의 일측 또는 양측 내부에 설치되며 그 선단에 베인허브(4)를 구비한 발전부(5)와;

상기 베인허브(4)에 원주상 등간격으로 고정 설치되는 고정블럭(6)과;

상기 고정블럭(6)에 고정 설치된 베인(7)으로 구성된다.

본 고안의 특징부는 상기 고정블럭(6)과 베인(7)의 사이에 베인보호장치(P)를 설치한 부분이다.

상기 베인보호장치(P)는, 상기 고정블럭(6)의 외측단부에 체결부재(81)로 고정된 원판형의 연결부재(82)와;

상기 연결부재(82)에 체결 고정되는 원통형의 지지관(83)과;

상기 지지관(83)의 내부에 복수개의 베어링(84a,84b)으로 지지 설치되고 그 외면에는 나선형의 작동홈(85)을 형성시킨 컬럼(Column:86)과;

상기 작동홈(85) 내부에 권취되고 그 상단과 하단은 각각 지지관(83)과 컬럼(86)의 고정홈(83a,83b)에 걸어 고정시킨 탄성부재(87)와;

상기 지지관(83)의 상단에 컬럼(86)의 고정부(87)가 인출 되도록 체결 고정되는 막음부재(88);로 구성된다.

도면중 미설명부호(82a,88a)는 고정나사이고, (89)는 고정볼트이다.

이와 같은 구성의 본 고안 베인보호장치(P)는 바람에 의해 베인(7)에서 회전력이 발생되고, 상기 회전력이 베인허브(4)를 회전시킴으로써 본체(3)에 내장된 발전부(5)에서 전기를 발생시켜 지주(1) 내부에 연장된 전기선을 통해 전기를 공급하게 됨은 종래와 동일하다.

이 경우에 베인보호장치(P)를 구성하는 지지관(83) 내부의 컬럼(86)은 탄성부재(87)의 탄성에 의해 견고한 고정상태를 유지하게 되며, 따라서 평상시에는 베인(7)이 충분한 바람을 맞아 효과적인 발전을 이루게 된다.

한편, 태풍 또는 돌풍 등에 의해 베인(7)에 과도한 풍압이 부하될 경우에는 컬럼(86)을 정위치로 유지 시키는 탄성부재(87)의 탄성력이 풍압을 극복하지 못하게 된다.

이 경우에 베인(7)에 부하된 풍압에 의해 컬럼(86)은 측방향 회동력이 발생하게 되므로 탄성부재(87)는 작동홈(85) 내에서 수축된다.

즉, 상기 탄성부재(87)는 그 상단이 컬럼(86)의 상부측 고정홈(86a)에 고정되고, 하단은 지지관(83)의 하부측에 구비된 고정홈(83a)에 고정된 상태이므로, 탄성부재(87)가 권취된 컬럼(86)은 베인(7)에서 발생한 과도한 회전력에 의해 탄성부재(87)를 수축시키며 지지관(83) 내에서 약간 회전하게 되며, 이러한 작동의 원활할 진행을 위해 상기 컬럼(86)에 형성된 작동홈(85)은 탄성부재(87)의 압축/이완에 대응할 수 있도록 충분한 작동공간 즉, 깊이로 형성되어야 함은 물론이다.

이러한 컬럼(86)의 회동은 베인(7)의 설치각을 변화시켜 바람의 저항을 최소화 하게 되므로 풍압에 의한 베인(7)의 휨 또는 파손 우려는 근본적으로 해소된다.

이러한 상태에서 풍압의 저하시에는 상기 탄성부재(87)의 복귀력에 의해 컬럼(86) 및 베인(7)이 원위치로 복귀되므로 베인(7)에는 최대한의 바람맞이 각이 형성되어 베인허브(4)를 원활히 회전시키게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안 풍력발전기의 베인보호장치(P)는 정상적인 풍속에서는 베인(7)의 바람맞이각에 의해 효과적인 회전력을 발생시켜 원활한 풍력발전을 진행할 수 있고, 태풍, 돌풍 등 과도한 풍속에서는 컬럼(86)의 회전에 의해 베인(7)의 비람맞이각이 조정되어 풍압을 최소화한 상태에서 발전을 진행할 수 있게 되므로, 설비의 수명연장과 함께 유지보수의 용이함을 적극 구현할 수 있고 소요경비를 최소화할 수 있는 등의 광범위한 효과가 있다.

Claims

지면에 견고히 고정 설치되는 적정높이의 지주(1)와, 상기 지주(1)의 상부에 회동 가능하게 연결 설치되며 그 상단에는 방향블레이드(2)를 구비한 원통형의 본체(3)와, 상기 본체(3)의 일측 또는 양측 내부에 설치되며 그 선단에 베인허브(4)를 구비한 발전부(5)와, 상기 베인허브(4)에 원주상 등간격으로 고정설치되는 고정블럭(6)과, 상기 고정블럭(6)에 고정 설치된 베인(7)으로 구성된 풍력발전기(G)에 있어서,

상기 고정블럭(6)과 베인(7)의 사이에 설치되어 풍력의 급격한 변화 시에 베인(7)의 바람맞이각을 변화시켜 베인(7)의 휨 또는 파손을 방지하는 베인보호장치(P)를 갖추어서 된 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 베인보호장치.
제 1항에있어서,

상기 베인보호장치(P)는, 상기 고정블럭(6)의 외측단부에 체결부재(81)로 고정된 원판형의 연결부재(82)와;

상기 연결부재(82)에 체결 고정되는 원통형의 지지관(83)과;

상기 지지관(83)의 내부에 복수개의 베어링(84a,84b)으로 지지 설치되고, 그 외면에는 나선형의 작동홈(85)을 형성시킨 컬럼(Column:86)과;

상기 작동홈(85) 내부에 권취되고, 그 상단과 하단은 각각 지지관(83)과 컬럼(86)의 고정홈(83a,83b)에 걸어 고정시킨 탄성부재(87)와;

상기 지지관(83)의 상단에 컬럼(86)의 고정부(87)가 인출 되도록 체결 고정되는 막음부재(88);로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 베인보호장치.