KR20100014971A - 풍력 터빈 로터 - Google Patents

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Abstract

풍력 발전소 로터는 하나 이상의 로터 블레이드(20,30) 및 로터의 강성을 강화하기 위한 강성 요소(5-9)로 이루어지며, 여기에서 상기 로터 블레이드(20,30)는 대응하는 로터 강성 요소(5-9)에 대하여 자신들의 길이방향 축 주위를 회전할 수 있도록 배열된다. 각각의 로터 블레이드(20,30)는 적어도 2개의 로터 블레이드 부분(1,2)으로 이루어질 수 있으며, 외부 로터 블레이드 부분(2)은 내부 로터 블레이드 부분(1)에 대하여 회전가능하게 배열될 수 있다. 이러한 해결책은 더 길거나 또는 더 슬림한 로터 블레이드(20,30)의 사용을 용이하게 하면서, 강도 및 강성의 증가를 도모한다. 따라서 대응하는 타워 구조(12)는 더 강성이 되고 더 경량화될 수 있는 반면 피로력은 감소된다. 제조 및 운송비용이 절감된다. 또한, 상기 강성 요소(5-9)는 공기 항력 및 가청 잡음을 감소시키기 위하여 예를 들면 드롭 프로파일 또는 윙 프로파일로서 공기역학적 외부 단면으로 형성될 수 있다.
풍력 발전소, 로터, 강성 요소, 블레이드

Description

풍력 터빈 로터 {WIND TURBINE ROTOR}
본 발명은 일반적으로 에너지의 개발에 기초한 풍력에 관한 것이다. 보다 상세히 말하자면, 본 발명은 풍력 발전소 로터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 각각의 로터 블레이드가 로터 강성 요소에 대하여 자신들의 길이 방향 축 주위를 회전할 수 있도록 배열되는 강성이 강화된 풍력 발전소 로터에 관한 것이다.
현재 종래의 풍력 에너지는 증가하는 수의 상이한 유형의 에너지원과 경쟁하고 있다. 풍력 터빈은 단순하고 용이한 방식으로 구성되며 작동에 효율적이라는 것이 중요하다. 최근 수년 동안의 동향은 더욱 큰 터빈을 구성하는 것이다. 이는 바람이 센 영역을 더 잘 이용하고, 제조, 설치 및 작동에 있어서 소형 모델보다 비용면에서 어느 정도 더 효율적이다.
에너지는 로터축에 토션 모멘트를 전달하는 로터 블레이드에 의하여 발생된다. 그러나, 상기 로터 블레이드 상의 모멘트가 너무 크면, 상기 로터 블레이드가 바람의 방향에서 로터 평면으로부터 편향된다. 그러므로, 3개의 대형 로터 블레이드가 조임될 때 로터축에 대한 연결은 커지게 된다.
더욱 길고 더욱 강한 로터 블레이드는 더욱 대형인 원형의 바람 영역으로부터의 풍력 에너지에 대한 근접을 가능하게 하므로, 더욱 큰 유니트에 대한 요구는 로터 블레이드가 더욱 길고 더욱 강하게 되어야 함을 의미한다. 로터 블레이드와 공기 사이의 상대 속도(U)는 최외곽 가장자리에서 최대이다. 또한 대응하는 힘 역시 크다. 상기 원형의 영역에 대하여 가용한 에너지는 직경 D x D로 증가되는 반면, 재료의 중량 및 합동 부분들에 대한 비용은 직경 D x D x D에 비례한다. 중력으로부터의 피로 측정에 있어서, 동일한 강도를 유지하기 위해서는 상기 재료의 중량을 4의 파워에 대하여 D로 증가시켜야 함을 알 수 있다. 따라서, 상기 로터 블레이드가 비교적 더욱 두꺼워지고, 더욱 넓어지고, 더욱 무거워지고 더욱 고가로 됨을 알 수 있다. 이는 더욱 큰 설치에 대한 개발을 저해한다.
종래 기술로는, 일반적으로, 영국 웨스트 서섹스 2001 존 윌리 앤드 썬스 엘티디의 토니 버튼, 데이비드 샤아프, 닉 젠킨스, 어빈 보사니에 의하여 <<풍력 에너지 핸드북(Wind Energy Handbook)>>, 또는 유러피언 윈드 에너지 어쏘씨에이션, 2005. 7, www.ewea.org.의 <<풍력 에너지 연구-풍력 에너지 섹터의 전략적 연구 협의사항의 우선순위 결정(Prioritizing Wind Energy Research-Strategic Research Agenda of the Wind Energy Sector)>>이 있다.
현대의 풍력 에너지 개발은, 현재로서는 63미터까지의 직경으로 3개의 로터 블레이드를 갖는 로터에 대한 사용을 거의 배타적으로 포함한다. 이는 전체 길이에 걸쳐 생산 및 전달되는데, 이는 사업상 수 년에 걸쳐 100미터의 로터 블레이드에 대하여 거론할 때, 증가되는 도전에 속한다. 상기 로터 블레이드를 효과적으로, 또한, 피로 시에 특히 충분히 튼튼하도록 만들기 위하여 여러 나라에서 많은 자원이 소모되어 왔다. 또한 이들은 타워 구조를 접촉하지 않도록 충분히 강성으로 되어야 한다. 오늘 날 이 분야에서 일반적인 전망은 3개의 로터 블레이드를 갖는 로터가 최적이라는 것이다(참조, 풍력 에너지 핸드북).
로터 직경이 증가될 때, 동일한 회전 주파수는 60-70m/s를 넘는 최대한의 속도를 유발하고 소음 문제가 발생되므로 상기 구조가 자연에 위치되기 부적절하게 된다.
그러므로, 풍력 발전소 로터에 기초한 더욱 큰 부지는 현재보다 더욱 낮은 회전 속도를 갖게 될 것이고, 이는 3개의 블레이드로 된 로터의 효율성이 더욱 작은 소형의 모델보다 다소간 감소될 수도 있게 한다; 상기 로터 블레이드는 더욱 느린 주기로 자신들의 영역을 통과하게 된다.
현대의 대형 터빈은 사실상 크기가 증가되는 3개의 비-강성 로터 블레이드로 모두 구성된다. 그러나 이 분야에서 백스테이는 주지되어 있지 않다. 소위 링 백스테이(ring backstays)는 1956-57년도에 조안즈 주울(Johannes Juul)에 의하여 설립된 주지의 게저(Gedser) 터빈에 1957년에 사용된 바 있다 (www/windpower.org/da/pictures/juul.htm). 어느 것도 전방으로 연장된 로터축 및 알려지지 않은 로터 블레이드 각각, 예를 들면, 동일한 게저 터빈 또는 18세기로부터의 전통적인 4-블레이드 밀(4-blade mill)을 향하여 후방으로 방사형 “로터축” 백스테이가 마련되지 않는다. 그러나, 상기 로터 블레이드는 임의의 상당한 범위로 회전할 수 없었다.
헬무트 마아스(Helmut Maas)에 의한 1997년 8월 14일자의 독일 특허 공보 DE-19606359-A1("Rotorhalterung fur Windkraftmaschinen unter Verwendung von Stangen oder ahnlichen Haltelementen")는 돛대 꼭대기의 가로장을 갖는 마스트처럼 각각의 로터 블레이드를 강성화하는 백스테이의 형태 및 대칭형 백스테이의 형태를 개시한다. 이 해결책은 상기 로터 블레이드 내에서 편향력을 감소시키지만, 타워에 가장 가까운 백스테이가 타워에 접촉함 없이 로터를 장착하기가 매우 곤란한 방식이므로 실용적이지 못하다.
DE-19606359-A1에 의한 독일 해결책의 장점은 상기 로터 블레이드가 회전가능하다는 것이다. 그러나, 로터 블레이드 루트(rotor blade root)에 가장 가까운 편향력 및 피로는 오히려 비-강성화 로터 블레이드보다 훨씬 더 커질 수 있다. 상기 백스테이 또한 수용할 만한 추가 단점에 비하여 이러한 해결책에 대한 장점이 너무 적다.
많은 특허가 여러 가지 상이한 백스테이를 개시한다. 예를 들면, 알베르토 케이. 하인즈(Alberto K. Heinz)의 미국 특허 공보 제 4,822,247 호 "풍력-구동형 발전기용 로터(Rotor for a wind-driven generator)", 존 알. 헐즈(John R. Hulls)의 미국 특허 공보 제 5,531,567 호 "블레이드 장력을 갖는 수직축 풍력 터빈(vertical axis wind turbine with blade tension)", 페터 프리이덴(Peter Frieden)의 독일 특허 공보 제 DE-3628626-C2 호(Windkraftmachinen-Regelung), 군터 와그너(Gunter Wagner)의 독일 특허 공보 제 DE-3332810-A1 호(Vorrichtung zur Ausntzung von in Land- und Seewind enthaltener Energie), 롤프 마더소너(Rolf Maderthoner)의 독일 특허 공보 제 DE-3413191-A1 호(Rotor fur Windkraftwerke) 및 베른트 크리이그(Bernd Krieg)의 독일 특허 공보 제 DE-3000839-A1 호(Windkraftanlage mit einstufiger bersetzung)와 같다. 이들 발명 중 어느 것도 본 발명의 특징을 개시하지는 못한다.
종래 기술에 의한 해결책이 갖는 문제점은 아래의 리스트에 나타낸 바와 같다:
- 사용 중 상기 로터 블레이드의 굽힘력 및 편향력은 피로를 유발하며 또한 타워 구조에 거리 부족을 초래할 수 있다.
- 그러므로, 상기 타워 구조는 통상 큰 원뿔형 튜브로 설계된다. 그러나, 재료비 및 상기 개념은 대형 크기에 부적절하다.
- 강성의 부족은 블레이드 및 타워의 수명을 제한하는 등 상기 재료에 대한 피로 응력을 유발한다.
- 상기 로터 블레이드가 충분한 강성으로 되어햐 하는 경우 상기 로터 블레이드는 무거워지기 때문에 상기 블레이드의 길이가 제한되어야 한다. 이는 또한 중력에 의한 피로를 더욱 초기에 유발한다. 이 모든 것은 큰 로터 반경을 성취 가능한 이득에 비하여 너무 비용이 높고 부적합하게 만든다.
- 통상의 작동 하에서 상기 로터 블레이드의 각도를 최적으로 제어하는 것 및 예를 들면 강풍에 대한 “휴지 위치(position of rest)”를 위하여 길이방향 축 주위로 상기 로터 블레이드를 회전시키는 것이 필요하다. 실제 로터 강성 요소는 이를 곤란하게 하며 이들은 사실상 현재 사용되지 않는다.
- 긴 로터 블레이드는 이송이 곤란하다.
- 상기 강성 요소는 풍력 발전소 로터로부터 잡음 증가를 유발하며 공기 항 력(air drag)으로 인하여 회전을 제한한다.
본 발명은 2개 이상의 로터 블레이드 및 상기 로터를 강성화하도록 채택된 로터 강성 요소로 이루어지는 풍력 발전소 로터에 관한 것이며, 여기에서 상기 로터 블레이드는 대응하는 로터 강성 요소에 대하여 자신들의 길이방향 축 주위를 회전할 수 있도록 배열된다. 각각의 로터 블레이드는 적어도 2개의 로터 블레이드 부분으로 이루어지며, 그 중 외부 로터 블레이드 부분은 내부 로터 블레이드 부분에 대하여 회전가능하게 배열될 수 있다. 일반적으로 각각의 블레이드는 상기 블레이드 내에서 편향력 및 굽힘력을 실질적으로 감소시키는 블레이드 강성 요소가 마련된다. 상기 해결책은 강도 및 강성을 증가시키는 동시에 더욱 길고 더욱 슬림한 로터 블레이드의 사용을 용이하게 한다. 따라서, 피로력은 감소시키는 반면 해당하는 타워 구조를 더욱 강성화하고 더욱 경량화할 수 있다. 제조 및 운송 비용은 절감되며, 상기 외부 블레이드 부분은 용이한 운송 및 취급을 도모하기 위하여 2개의 분리된 부분으로 구성될 수 있다.
상기 로터 블레이드의 회전은 중요한 요건이며, 이는 풍력이 변화될 때 로터 블레이드 각도의 공통 "피치 제어"에 관련된다. 상기 로터 블레이드의 회전은 또한 상기 로터를 정지시킬 때 중요하고, 바람이 대략 25m/s를 초과할 때 상기 풍력의 감소를 위하여 중요하다. 이러한 중지는 통상 풍향으로부터 벗어나는 회전없이 발생된다.
이러한 중지는 보통 상기 풍향으로부터 벗어남 없이 발생한다. 만일 이러한 중지가 전통적인 네트 파워 또는 양자택일적인 축적된 여력에 의하여 상이한 방향으로부터 발생되면, 중지되는 로터의 축이 바람에 대항하여 회전하게 하는 것 또한 중요할 것이다. 따라서, 중지된 로터는 부적절한 응력 방향으로 되지 않도록 보장된다.
대형 발전소용 로터 블레이드의 수(대략 50미터 이상의 반경)는 4내지 6으로 되어야 한다. 고효율 작동을 위하여, 물리적 관계는 이들이 길이에 비하여 더욱 슬림해야함을 포함한다.
본 발명은 구조에 있어서 상당한 추가 강도를 얻음과 동시에 큰 치수, 큰 질량, 큰 편향력 및 큰 길이를 감소시킨다. 따라서, 이러한 감소가 기하학적 크기 및 경제적 효율성 모두에서 달성될 때, 큰 범위로 기존의 성능을 능가하는 풍력 발전소를 건설하는 것이 실현가능하다.
본 발명에 의하면, 상기 로터 블레이드는 대응하는 로터 강성 요소에 대하여 자신들의 길이방향 축을 비교적 자유롭게 회전할 수 있도록 배열된다. 이는 강성 요소를 갖는 풍력 발전소 로터용 로터 블레이드 각도의 효율적인 제어를 가능하게 하며, 또한 너무 커지거나 너무 무거워지지 않으면서 길이가 긴 로터 블레이드를 사용할 수 있도록 하고, 따라서 대규모의, 비용면에서 효과적인 풍력 터빈을 오랜 수명 동안 저잡음으로 작동상의 장점을 갖도록 하는 건설을 도모한다.
일 실시예에서, 상기 회전가능한 로터 블레이드는 2개 부분으로 될 수 있다. 내부 및 외부 로터 블레이드 요소 사이의 튜브형 연결은 미끄러져 이탈될 위험 없이 강성 연결을 제공하며, 동시에 상기 로터 블레이드가 2개 이상의 부분으로 구성될 수 있음으로써 제조 및 운송을 보다 용이하게 할 수 있도록 크게 공헌하는 어떤 것으로 하여금 로터 강성 요소용 연결 장치를 일체화할 수 있도록 한다. 상기 튜브형 연결-상기 결합 요소-은 블레이드 부분들 중 하나의 일부, 또는 별도의 장치일 수 있다.
공기 항력(air drag) 및 가청 잡음을 감소시키기 위하여 상기 강성 요소는 예를 들면 드롭- 또는 윙-프로파일과 같이 공기역학적(aerodynamic) 외부 단면을 갖는 형태로 될 수 있다. 상기 요소의 형태는 어떤 경우 상기 요소들로 하여금 에너지 생산에 긍정적으로 기여하도록 할 수 있다.
본 발명의 일부 긍정적인 효과는 아래와 같이 요약될 수 있다:
- 더욱 강하고, 더욱 슬림하며 더욱 경량화된 구조. 로터 블레이드의 수를 3에서 4로 증가시킴으로써 대략 30-40%의 재료비 및 건설비 경감. 로터 축을 향한 로터 블레이드 및 장착에 있어서의 응력 경감. 큰 굽힘력을 전달하지 않아도 되는 단순한 결합에 대한 전망.
- 강성이 상당히 증가된 로터 블레이드. 이는 타워와 로터 블레이드 팁 사이의 간극을 더욱 크게 하므로, 현재의 단일 컬럼에 비하여 더욱 강성으로 되며, 더욱 크고(높이) 경비가 더욱 절감되는 3개 또는 4개의 다리부를 갖는 타워를 설계하기 위한 여유를 제공한다.
작동 하에서, 전통적인 컬럼은 상기 타워 내에서 상당한 거동(해로 "seaway")을 제공함을 주지해야 한다.
- 취급이 용이해지고 제조 및 운송비가 절감된다. 상기 부분들은 더욱 짧아지고 훨씬 더 중요해질 수 있다: 상기 로터 블레이드는 더욱 슬림해진다. 다리 아래 그리고 통상의 도로 상에서의 운송이 용이해진다. 더욱 상당히 큰 터빈을 육상에 용이하게 건설할 수 있다. 경제적으로 최적의 크기는 2-3MW에서 대략 12MW로 증가된다.
- 현재보다 상당히 더욱 큰 로터 반경을 갖는 풍력 터빈의 건설에 대한 전망. 재생가능한 에너지 범위에 대한 상당히 긍정적인 결론.
- 작은 굽힘력 및 이에 따라 로터 블레이드의 회전을 더욱 용이하게 함. 덜 강력한 장비를 갖을 수도 있는 로터 블레이드의 피치 제어를 수행함. 이는 더욱 빠르게 발생될 수 있으므로 따라서 로터 블레이드 및 로터 내에서 큰 힘을 감소시킬 수 있다.
- 풍력 발전소의 개선된 건축 및 구성에 대한 전망.
첨부된 도면을 참조로 아래에 이어지는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명은 본 발명의 보다 명확한 이해를 제공한다. 도면 중:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 풍력 발전소 로터로 이루어지는 풍력 터빈을 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 대응하는 로터 강성 요소를 갖는 로터 블레이드의 단면도를 나타낸다.
도 3a은 대응하는 부착 및 강성 요소를 갖는 2-편(two-piece) 로터 블레이드 의 단면도를 나타낸다.
도 3b는 대응하는 부착 및 강성 요소를 갖는 2-편 로터 블레이드의 상세 단면도를 나타낸다.
도 3c는 대응하는 부착 및 강성 요소를 갖는 2-편 로터 블레이드의 상세 단면도를 나타낸다.
본 발명에 의한 2-편(two-piece) 로터 블레이드(20,30)를 갖는 풍력 발전소 로터의 일 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 풍력 발전소 로터와 타워(12)를 갖는 풍차를 나타낸다. 상기 풍력 발전소 로터는 로터축(10), 각각 2개의 로터 블레이드 부분(1,2)으로 구성되는 4개의 로터 블레이드(20, 30), 및 방사형 블레이드 강성 요소(7 및 8)와 접선의(tangential) 로터 강성 요소 또는 링 강성재(ring stiffening, 9) 및 로터축 스트럿을 포함하는 다수의 강성 요소(5-9)로 구성된다.
도 2 및 도 3은 대응하는 결합 및 강성 요소를 갖는 2-편 로터 블레이드(20,30)를 나타낸다. 이 실시예에서, 각각의 로터 블레이드는 상기 로터 블레이드의 중심 내측에서 2개로 나뉘는 내부 및 외부 로터 블레이드 부분(1,2)으로 이루어진다. 상기 로터 블레이드 부분(1,2)은 로터 블레이드 부분(2)으로부터 케이싱을 통하여 나머지 로터 블레이드 부분(1) 내로 연장되는 튜브형 연결(11)의 형식으로 되는 결합 요소에 의하여 서로 지지되며, 충분한 강도 결합에 의하여 빠져나가지 못하도록 잠금된다. 상기 로터 블레이드 부분(1,2) 사이에서의 대략 +/- 10도의 상 대 회전은 유압 실린더와 같은 전기 또는 유압 메카니즘에 의하여 제어된다. 상기 튜브형 연결(11) 및 상기 내부 로터 블레이드 부분(1) 사이의 완전한 연결은 상기 연결 장치(3) 또는 상기 연결 요소(11)와 연결되어 배열될 수 있는 케이싱 또는 롤러 베어링이 장착된다.
디스크(3) 형태의 로터 블레이드에 대한 결합 장치는 튜브형 연결(11) 상에 장착되어, 로터 블레이드 부분(1 및 2) 및 디스크(3)가 서로 상대적으로 회전가능하다. 상기 디스크(3)는 상기 로터축 스트럿(6) 및 상기 링 강성재(9)에 부착된다. 적어도 상기 링 강성재(9)는 통상 상기 로터축 스트럿(6)과 함께 장력 하에 있게 되며, 이들은 상기 로터 블레이드가 고정되도록 상기 디스크(3)의 병진 운동 및 회전을 방해하게 된다.
디스크(3)의 외측에서 상기 로터 블레이드 부분(2)에 부착된 간격 요소(spacing element, 5)에 대한 구조가 제공되어, 간격 요소의 상부를 향하여 상기 로터 블레이드(1 및 2) 대부분을 따라 설정되는 블레이드 강성 요소(7 및 8) 및 간격 요소(5)는 상기 로터 블레이드(20,30)의 중앙부에서 굽힘력을 상당히 감소시키도록 된다. 가장 큰 굽힘력은 이에 대한 큰 공기역학적 양력(aerodynamic lifting forces) 및 동력적 효과의 결과로서 발생되며, 상기 블레이드 강성 요소(7 및 8) 내의 장력에 의하여 회복된다. 따라서, 상기 로터 블레이드(20,30)의 분할에서는 비교적 작은 굽힘력이 달성되며 이러한 연결은 이해가 쉽지 않고 복잡하다.
상기 강성 요소(5 내지 9)는 예를 들면 드롭 형상 또는 로터 블레이드 단면의 외측 단면을 가질 수 있다.
상기 로터 블레이드 부분(1)은 상기 링 강성재(9)를 위하여 오목한 부분을 가지며, 상기 강성 요소(7 및 9)는 전체 로터의 장착 및 조정이 실제적으로 실행 가능하도록 턴버클 또는 기타 조임 장치가 마련될 수 있다.
여분의(extra) 백스테이/스트럿만이, 특히 항력(drag force)을 감소시키도록 타원형 또는 윙 형상일 경우, 에너지 수집을 위한 상기 로터의 성능에 중요하지 않은 부정적 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
로터 블레이드(1,2)는 요소들이 장력 하에 유지되도록 미리 응력이 가해질 수 있다. 이들을 백스테이로 칭할 수 있다. 상기 터빈은 또한 자동적으로 바람에 대항하여 회전가능하여 가장 큰 풍하중이 완전히 전방 또는 측방으로부터 가해지게 된다. 이는 모든 개연성 있는 상황에서 충분한 힘을 증명한다.
본 발명은 이러한 구성의 특징에 채택되는 센서, 데이터 획득 및 로직을 갖는 로터 터빈 및 블레이드에 대한 일반적인 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 로터 블레이드 자체 또는 기타 요소에 의하여 방해됨 없이 각각의 로터 블레이드가 회전되도록 한다. 이러한 회전은 상기 영역 내에서 주지된 바와 같이 유압 또는 전기적 메카니즘에 의하여 수행될 수 있다. 상기 로터 블레이드는, 예를 들면 소위 피치 제어와 같은 기존의 구성과 마찬가지 특징을 가질 수 있으므로 상기 터빈 내의 하중 및 진동이 감소된다. 또한, 로터 블레이드(1,2)의 내외부에 대한 공간이 독립적으로 회전된다. 이는 상기 외부 부분이 각도의 미세 조정을 책임지도록 하는 반면, 상기 내부 부분이 정지 위치로 진행되는 도중에 또는 정지 위치로부터 회전되도록 함으로써, 새롭고 더 빠른 피치의 로터 블레이드 제어를 개시한다.
링 강성재로서도 호칭되는 접선 요소(9)는 각각의 회전(revolution)에 대한 주기적 하중을 제한하여, 중력에 의하여 유발되는 피로에 대한 저항이 상당히 개선되게 된다.
유리 섬유 강화 에폭시, 브론즈 케이싱, 스틸 로프 및 스틸재와 같은 전통적인 재료들을 출발점으로서 사용할 수 있다. 강성 요소 또는 케이싱과 같은 특정 부분들에 있어서, 중력의 감소 또는 수명의 연장을 위해서는 좀 더 새로운 재료를 고려해볼 수 있다.
느린 로터 속도는 관찰자에게 진정 효과(soothing effect)를 가질 수 있다. 5개의 로터 블레이드와 결합된 본 발명은 오늘날의 해결책과는 완전히 상이한 시각적 경험을 부여할 수 있다.

Claims (13)

  1. - 로터축(10);
    - 상기 로터축(10)에 부착된 2개 이상의 로터 블레이드(20,30)로서, 자신들의 길이방향 축 주위를 회전 가능하게 배열된 로터 블레이드(20,30);
    - 풍력 발전소의 로터를 단단하게 하기 위한 로터 강성 요소(6,9); 및
    - 상기 로터 강성 요소(6,9)를 서로 연결하고 또한 상기 로터 블레이드(20,30)를 연결하기 위한 연결 장치(3);로 이루어지며,
    - 상기 로터 블레이드(20,30)는 해당하는 로터 강성 요소(6,9)에 대하여 자신들의 길이 방향 축 주위를 회전할 수 있도록 배열됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 강성 요소(6.9)는 로터 회전 스트럿(6) 및/또는 링 강성 요소(9)로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  3. 청구항 1 내지 청구항 2에 있어서, 상기 로터 블레이드(30,30)는 대응하는 간격 요소(5)를 갖는 블레이드 강성 요소(7,8)를 사용함으로써 구부림 변형에 대하여 강성이 강화됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서, 각각의 로터 블레이드(20,30)는 대응하는 결합 요소(11)를 갖는 적어도 2개의 로터 블레이드 부분(1,2)으로 이루짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 적어도 2개의 로터 블레이드 부분(1,2)은 상기 로터 블레이드 부분(2)으로부터 나머지 로터 블레이드 부분(1)으로 연장되는 튜브형 연결로 이루어지며, 상기 튜브형 연결은 해제되지 않도록 잠금됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5에 있어서, 상기 연결 장치(3)는 대응하는 로터 블레이드(20,30)의 적용 부분의 안내를 위하여 배열되는 디스크 또는 파이프 형상의 요소로 이루어지며, 상기 요소는 로터 강성 요소(6,9)의 결합을 위한 부착 장치로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6에 있어서, 상기 연결 장치(3)는 케이싱 또는 롤러 베어링으로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  8. 청구항 4 내지 청구항 7에 있어서, 상기 로터 블레이드 부분(1,2) 사이의 상기 결합 요소(11)는 케이싱 또는 롤러 베어링으로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  9. 청구항 4 내지 청구항 8에 있어서, 외부 로터 블레이드 부분(2)은 대응하는 내부 로터 블레이드 부분(1)에 대하여 자신의 길이방향 축 주위를 회전할 수 있도록 배치됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 외부 로터 블레이드 부분(2)의 회전은 상기 로터 블레이드 부분(1,2) 사이의 연결에 가깝게 배열되는 회전 메카니즘에 의하여 제공됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 회전 메카니즘은 전기적으로 또는 유압으로 구동되는 메카니즘으로 구성됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11에 있어서, 공기 항력 및 가청 잡음을 감소시키기 위하여, 예를 들면 드롭 또는 윙 프로파일로서 공기역학적 외부 단면으로 형성되는 하나 이상의 강성 요소(5-9)로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12에 있어서, 상기 강성 요소(5-9) 중 하나 이상은 상기 강성 요소(5-9)에 적당한 장력을 가함으로써 상기 로터의 강성을 효율적으로 강화시키기 위한 턴버클이 마련됨을 특징으로 하는 풍력 발전소 로터.
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