KR200474206Y1 - 풍력 발전기 - Google Patents

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KR200474206Y1
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Abstract

풍력 발전기를 개시한다. 본 고안의 일실시예에 따른 풍력 발전기는 나셀, 상기 나셀에 회전가능하게 결합된 메인 샤프트, 블레이드가 결합되고, 상기 메인 샤프트에 결합된 허브, 상기 나셀 내부에 위치되는 제1전자 부품과 상기 나셀의 전방측에서 상기 허브의 내부 또는 외부에 위치되는 제2전자 부품을 전기적으로 연결하는 케이블, 및 상기 나셀의 내벽면에 위치되어 상기 케이블의 일부분이 상기 나셀의 내벽면에 고정되게 하는 적어도 하나의 제1케이블 고정 유닛을 포함할 수 있다.

Description

풍력 발전기{Wind power generator}
본 고안은 풍력 발전기에 관한 것이다.
일반적으로 풍력 발전기는 자연 에너지인 바람을 전기 에너지로 변환하여 전력을 생산하는 장치이다.
풍력 발전기는 크게 로터(rotor)와, 너셀(nacelle) 및 타워부(tower)로 구성된다. 여기서, 상기 로터는 복수의 블레이드(blade) 및 이 블레이드들이 결합되는 허브(hub)로 구성된다. 그리고, 블레이드의 일면에는 와류 발생기가 형성된다. 와류 발생기는 블레이드의 회전을 더욱 원활하게 하는 역할을 한다.
한편, 풍력 발전기 내부에는 허브와 나셀을 전기적으로 연결하는 케이블이 설치될 수 있다. 종래의 풍력 발전기에서, 케이블은 기어박스의 중심에 설치된 케이블 트레이에 배치하는 것이 일반적이다. 여기서, 케이블 트레이를 기어박스의 중앙에 설치하는 경우, 케이블 트레이를 기어박스의 정중앙에 위치시키기가 용이하지 않다. 또한, 메인 샤프트에서 전달되는 진동이 케이블 트레이로 직접 전달될 수 있다. 이에 따라 케이블 트레이가 지속적인 진동에 의해 케이블과의 결합부분이 마모되거나 파손되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 케이블 주변 부재들과의 간섭 때문에 케이블을 설치하기가 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 고안의 일 실시예는 케이블 설치가 용이할 수 있는 풍력 발전기를 제공하고자 한다.
본 고안의 일 측면에 따른 풍력 발전기는 나셀, 상기 나셀에 회전가능하게 결합된 메인 샤프트, 블레이드가 결합되고, 상기 메인 샤프트에 결합된 허브, 상기 나셀 내부에 위치되는 제1전자 부품과 상기 나셀의 전방측에서 상기 허브의 내부 또는 외부에 위치되는 제2전자 부품을 전기적으로 연결하는 케이블, 및 상기 나셀의 내벽면에 위치되어 상기 케이블의 일부분이 상기 나셀의 내벽면에 고정되게 하는 적어도 하나의 제1케이블 고정 유닛을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1케이블 고정 유닛은, 선형상으로 이루어진 베이스부와, 상기 베이스부의 양단으로부터2단으로 절곡되게 형성되어 상기 베이스부의 양단에 각각 형성된 밀착부와, 상기 밀착부를 관통하는 체결부를 포함하는 고정부재, 및 상기 고정부재와 상기 케이블의 일부를 감싸도록 형성된 와이어를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1케이블 고정 유닛은 복수개로 이루어져서, 상기 나셀의 내벽면을 따라 서로 이격 되도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1전자 부품은, 상기 메인 샤프트가 결합되어 상기 메인 샤프트의 동력을 전달받는 속도 제어 유닛의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
이때, 상기 속도 제어 유닛에서 상기 허브를 향하는 측면에 위치된 적어도 하나의 제2케이블 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 나셀은, 상기 허브와의 경계부분에 위치한 단부로부터 상기 메인 샤프트를 향하여 절곡되게 형성된 절곡부를 포함하며, 상기 절곡부에 위치된 적어도 하나의 제3케이블 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기에 포함된 케이블 유닛은 종래의 풍력 발전기와 다르게 고정부재가 상기 나셀의 내벽면 및 상기 속도 제어 유닛의 측면을 따라 배치되어 있다. 따라서, 케이블을 나셀 내부에 설치하는 과정에서 메인 샤프트나 주변 부재에 대한 간섭이 감소될 수 있으므로, 케이블 설치작용이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기에서는, 케이블 유닛에 포함된 고정부재가 속도 제어 유닛의 중심에 위치하지 않고, 나셀의 내벽면 및 속도 제어 유닛의 측면을 따라 배치된다. 그러므로, 종래의 풍력 발전기에서와 같이 케이블 트레이를 기어박스의 정중앙에 위치시키지 않아도 됨으로써, 설치작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 풍력 발전기에서 나셀과 로터를 발췌하여 도시한 단면도.
도 3은, 도 2에 도시된 풍력 발전기에서 A영역을 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예들에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 고안에 따른 풍력 발전기를 설명하기에 앞서, 본 고안에 따른 풍력 발전기가 적용될 수 있는 풍력 발전기에 대해 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 풍력 발전기(100)는 타워(110)에 설치된 나셀(120)과, 나셀(120)의 전방 측에 설치되는 로터(130) 및 로터(130)에 설치되는 블레이드(140)를 포함한다. 로터(130)는 허브(131)와 스피너(132)로 이루어질 수 있다. 허브(131)의 외면에는 스피너(132)가 위치될 수 있다. 스피너(132)는 허브(131)의 외부면을 보호한다.
이 때, 나셀(120)은 허브(131)와 일체로 회전하도록 형성된 메인 샤프트(180)에 의하여 허브(131)와 연결된다. 나셀(120)의 내부에는 메인 샤프트(180)의 회전력을 전달받는 발전기가 설치된다. 이와 같이 구성된 풍력 발전기(100)는 풍력 발전기(100)를 향하여 바람이 불어오면 블레이드(140)가 회전하고, 회전하는 블레이드(140)의 회전력을 이용하여 발전기가 발전을 하게 된다.
도 2는, 도 1에 도시된 풍력 발전기에서 나셀과 로터를 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 2을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 풍력 발전기(100)는 전술한 나셀(120)과, 메인 샤프트(180)와, 허브(131)와, 케이블(170)과, 제1케이블 고정 유닛(160a)을 포함할 수 있다.
메인 샤프트(180)는 나셀(120)에 회전가능하게 결합된다. 전술한 바와 같이 메인 샤프트(180)는 허브(131)와 일체로 형성되어 허브(131)와 함께 회전된다. 이를 위한 메인 샤프의 일단은 허브(131)에 결합되거나, 허브(131)와 일체로 형성될 수 있다.
허브(131)에는 블레이드(140)가 결합된다. 허브(131)는 메인 샤프트(180)에 결합된다.
케이블(170)은 제1전자 부품(151)과 제2전자 부품(133)을 전기적으로 연결한다. 제1전자 부품(151)은 나셀(120) 내부에 위치된다. 제2전자 부품(133)은 나셀(120)의 전방측에서 허브(131)의 내부 또는 외부에 위치된다. 케이블(170)은 나셀(120) 내부로부터 전원을 공급받아서 허브(131)의 동작에 필요한 전원을 전송하는 것일 수 있다.
여기서, 제2전자 부품(133)은 허브(131)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어장치일 수 있다. 또는, 제2전자 부품(133)은 허브(131)에 동작에 필요한 전원을 공급받는 장치일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
한편, 케이블(170)과 제2전자 부품(133)의 전기적인 연결은 도면상에서 직접 기계적으로 접촉되어 연결되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지는 않으며, 무선 방식에 의해 연결되는 것도 가능할 수 있다.
그리고, 제1전자 부품(151)은 나셀(120) 동작을 전반적으로 제어하는 제어장치이거나, 허브(131)로 전원을 공급하는 전원장치일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 이와 다르게, 제1전자 부품(151)은 메인 샤프트(180)가 결합되어 메인 샤프트(180)의 동력을 전달받는 속도 제어 유닛(150)의 내부 또는 외부에 위치하는 것일 수 있다.
속도 제어 유닛(150)은 나셀(120) 내부에 위치된다. 속도 제어 유닛(150)에는 메인 샤프트(180)가 결합된다. 이러한 속도 제어 유닛(150)에 의해 메인 샤프트(180)의 회전력을 전달받아 회전 속도를 감소시키거나 증가시켜서 출력한다. 이러한 속도 제어 유닛(150)은 미도시된 발전기에 연결된다.케이블(170)은 허브(131)와 나셀(120) 내부를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이를 위한 케이블(170)의 일단은 속도 제어 유닛(150)에서 허브(131)를 향하는 측면을 따라 위치된다. 그리고 케이블(170)의 중간 부분은 나셀(120)의 내벽면을 따라서 위치되며, 타단은 나셀(120)에서 허브(131)와의 경계부분을 지나 허브(131)의 내부에 위치되도록 형성된다. 즉, 케이블(170)은 다단으로 절곡되게 형성되어 속도 제어 유닛(150)의 외면 및 나셀(120)의 내벽면을 따라 설치된다.
제1케이블 고정 유닛(160a)은 나셀(120)의 내벽면에 위치되어 케이블(170)의 일부분이 나셀(120)의 내벽면에 고정되게 한다.
도 3은, 도 2에 도시된 풍력 발전기에서 A영역을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1케이블 고정 유닛(160a)의 상세한 구조는 일례로 고정부재(161)와, 와이어(165)를 포함할 수 있다.
고정부재(161)는 제1케이블 고정 유닛(160a)의 뼈대가 된다. 이를 위한 고정부재(161)는 베이스부(162)와, 밀착부(163)와 체결부(164)를 포함할 수 있다.
베이스부(162)는 선형상으로 이루어진다. 밀착부(163)는 베이스부(162)의 양단에 각각 형성된다. 밀착부(163)는 베이스부(162)의 양단에 2단으로 절곡되게 형성된다. 즉, 제1케이블 고정 유닛(160a)이 나셀(120)의 내벽면에 위치되는 경우, 밀착부(163)는 나셀(120)의 내벽면과 접촉되고, 베이스부(162)는 나셀(120)의 내벽면으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 체결부(164)는 밀착부(163)를 관통한다. 체결부(164)는 일례로 볼트일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 케이블(170)은 상기와 같은 구조로 이루어진 고정부재(161)에 밀착되도록 위치된다.
와이어(165)는 고정부재(161) 각각과 케이블(170)의 일부를 감싸도록 형성된다. 와이어(165)는 일례로 플라스틱 소재로 이루어진 케이블 타이일 수 있다. 이러한 와이어(165)에 의해 연성 소재의 케이블(170)이 고정부재(161)에 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있다.
한편, 상기와 같은 구조로 이루어진 제1케이블 고정 유닛(160a)은 복수개로 이루어져서, 나셀(120)의 내벽면을 따라 서로 이격 되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 제1케이블 고정 유닛(160a)이 복수개로 이루어짐으로써, 케이블(170)이 나셀(120)에 더욱 안정적으로 결합될 수 있다.
한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는 제2케이블 고정 유닛(160b)을 더 포함할 수 있다. 제2케이블 고정 유닛(160b)은 속도 제어 유닛(150)에서 허브(131)를 향하는 측면에 위치될 수 있다.
이러한 제2케이블 고정 유닛(160b)에 의해 케이블(170)이 속도 제어 유닛(150)의 측면에 안정적으로 결합될 수 있다. 이에 따라, 작업자가 나셀(120) 내부에 케이블(170)을 설치하는 과정에서 메인 샤프트(180)의 간섭 없이 용이하게 설치할 수 있다. 뿐만 아니라, 케이블(170)이 주변 부재들에 간섭되지 않고 나셀(120) 내부에 안정적으로 위치될 수 있다.
한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(100)에서 나셀(120)은, 허브(131)와의 경계부분에 위치한 단부로부터 메인 샤프트(180)를 향하여 절곡되게 형성된 절곡부(121)를 포함할 수 있다. 그리고, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는 제3케이블 고정 유닛(160c)을 더 포함할 수 있다.
제3케이블 고정 유닛(160c)은 절곡부(121)에 위치될 수 있다. 이러한 제3케이블 고정 유닛(160c)에 의해 케이블(170)이 나셀(120)의 측면에 안정적으로 결합될 수 있다. 이에 따라, 작업자가 나셀(120) 내부에 케이블(170)을 설치하는 과정에서 메인 샤프트(180)의 간섭 없이 용이하게 설치할 수 있다.
상기와 같은 구조로 이루어진 풍력 발전기(100)은 포함된 제1케이블 고정 유닛(160a), 제2케이블 고정 유닛(160b) 및 제3케이블 고정 유닛(160c)을 포함함에 따라, 종래의 풍력 발전기와 다르게 고정부재(161)가 나셀(120)의 내벽면 및 속도 제어 유닛(150)의 측면을 따라 배치되어 있다.
따라서, 케이블(170)을 나셀(120) 내부에 설치하는 과정에서 메인 샤프트(180)나 주변 부재에 대한 간섭이 감소될 수 있으므로, 케이블(170) 설치 과정이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력 발전기(100)에서는, 제1케이블 고정 유닛(160a)에 포함된 고정부재(161)가 속도 제어 유닛(150)의 중심에 위치하지 않고, 나셀(120)의 내벽면 및 속도 제어 유닛(150)의 측면을 따라 배치된다. 그러므로, 종래의 풍력 발전기에서와 같이 케이블 트레이를 기어박스의 정중앙에 위치시키지 않아도 됨으로써, 설치작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.
이상에서 본 고안의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 고안의 상세한 설명은 단지 본 고안의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 풍력 발전기 110: 타워
120: 나셀 121: 절곡부
130: 로터 131: 허브
132: 스피너 133: 제2 전자 부품
140: 블레이드 150: 속도 제어 유닛
151: 제1 전자 부품 160a: 제1케이블 고정 유닛
160b: 제2케이블 고정 유닛 160c: 제3케이블 고정 유닛
161: 고정부재 162: 베이스부
163: 밀착부 164: 체결부
165: 와이어 170: 케이블
180: 메인 샤프트

Claims (6)

  1. 나셀,
    상기 나셀에 회전가능하게 결합된 메인 샤프트,
    블레이드가 결합되고, 상기 메인 샤프트에 결합된 허브,
    상기 나셀 내부에 위치되는 제1전자 부품과 상기 나셀의 전방 측에서 상기 허브의 내부 또는 외부에 위치되는 제2전자 부품을 전기적으로 연결하는 케이블, 및
    상기 나셀의 내벽면에 위치되어 상기 케이블의 일부분이 상기 나셀의 내벽면에 고정되게 하는 적어도 하나의 제1케이블 고정 유닛을 포함하는 풍력 발전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1케이블 고정유닛은,
    선형상으로 이루어진 베이스부와, 상기 베이스부의 양단으로부터2단으로 절곡되게 형성되어 상기 베이스부의 양단에 각각 형성된 밀착부와, 상기 밀착부를 관통하는 체결부를 포함하는 고정부재, 및
    상기 고정부재와 상기 케이블의 일부를 감싸도록 형성된 와이어를 포함하는 풍력 발전기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1케이블 고정 유닛은 복수개로 이루어져서, 상기 나셀의 내벽면을 따라 서로 이격 되도록 배치된 풍력 발전기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자 부품은,
    상기 메인 샤프트가 결합되어 상기 메인 샤프트의 동력을 전달받는 속도 제어 유닛의 내부 또는 외부에 위치하는 풍력 발전기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 속도 제어 유닛에서 상기 허브를 향하는 측면에 위치된 적어도 하나의 제2케이블 고정 유닛을 더 포함하는 풍력 발전기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 나셀은, 상기 허브와의 경계부분에 위치한 단부로부터 상기 메인 샤프트를 향하여 절곡되게 형성된 절곡부를 포함하며,
    상기 절곡부에 위치된 적어도 하나의 제3케이블 고정 유닛을 더 포함하는 풍력 발전기.
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