KR20110077629A - 풍력 터빈 타워 - Google Patents
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Abstract
진동특성의 조절이 가능한 풍력 터빈 타워를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 풍력 터빈 타워는 발전 장소에 설치되는 타워형 구조물(200); 상기 타워형 구조물(200)의 상단부에 구비된 발전부(300); 상기 발전부(300)에 연결되며 복수개의 블레이드(410)를 포함하는 블레이드부(400); 및 상기 타워형 구조물(200)의 내부 또는 외부에 이동가능하게 구비되는 질량체(M)를 포함하며 상기 질량체(M)를 이동시켜서 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성을 조절하는 진동특성조절부(500); 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 별도로 이동가능하게 구비된 질량체에 의해서 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있으며, 풍력 터빈 타워 내에 구비된 기계장치나 구조물 또는 블레이드의 회전속도 등에 관계없이 요구되는 진동특성을 가지도록 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있고, 풍력 터빈 타워의 설계/제작/시공 비용을 절감할 수 있으며, 설계시 예상치 못한 상황에서도 진동특성을 조절하여 적절하게 대응할 수 있다.
풍력, 터빈, 타워
Description
본 발명은 진동특성의 조절이 가능한 풍력 터빈 타워에 관한 것이다.
풍력 터빈 타워는 바람이 많은 장소에 설치되어 있어서 발전을 하도록 구성된 장치이다.
이러한 풍력 터빈 타워는 여러 가지 구조물과 기계장치 등이 일체로 되어 함께 거동하도록 되어 있다. 풍력 터빈 타워 내에 구비된 기계장치 등은 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성에 영향을 받는다. 이에 따라, 풍력 터빈 타워의 설계시 이러한 영향에 대해서 고려하여 설계하여야만 한다.
그러므로, 풍력 터빈 타워의 설계/제작/시공 비용이 많이 든다는 문제점이 있다. 또한, 설계시 고려하지 않은 예상치 못한 돌풍 등에 의해서 풍력 터빈 타워가 영향을 받을 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 풍력 터빈 타워에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 일 목적은 별도로 이동가능하게 구비된 질량체에 의해서 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 풍력 터빈 타워 내에 구비된 기계장치나 구조물 또는 블레이드의 회전속도 등에 관계없이 요구되는 진동특성을 가지도록 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 풍력 터빈 타워의 설계/제작/시공 비용을 절감할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 설계시 예상치 못한 상황에서도 진동특성을 조절하여 적절하게 대응할 수 있도록 하는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 풍력 터빈 타워는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 이동가능한 별도의 질량체를 사용하여 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절하는 것을 기초로 한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 풍력 터빈 타워는 발전 장소에 설치되는 타워형 구조물; 타워형 구조물의 상단부에 구비된 발전부; 발전부에 연결되며 복수개의 블레이드를 포함하는 블레이드부; 및 타워형 구조물의 내부 또는 외부에 이동가능하게 구비되는 질량체를 포함하며 질량체를 이동시켜서 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성을 조절하는 진동특성조절부; 를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 진동특성조절부는 일측이 질량체에 연결되어 질량체를 이동시키는 이동유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동특성조절부는 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성을 감지하는 진동특성감지유닛을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 진동특성조절부는 이동유닛과 진동특성감지유닛에 연결된 제어부를 더 포함할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 별도로 이동가능하게 구비된 질량체에 의해서 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 풍력 터빈 타워 내에 구비된 기계장치나 구조물 또는 블레이드의 회전속도 등에 관계없이 요구되는 진동특성을 가지도록 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 풍력 터빈 타워의 설계/제작/시공 비용을 절감할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 설계시 예상치 못한 상황에서도 진동특성을 조절하여 적절하게 대응할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 풍력 터빈 타워에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 이동가능한 별도의 질량체를 사용하여 풍력 터빈 타워의 진동특성을 조절하는 것을 기초로 한다.
본 발명에 따른 풍력 터빈 타워(100)는 도1에 도시된 실시예와 같이 타워형 구조물(200)과, 발전부(300), 블레이드부(400) 및, 진동특성조절부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
타워형 구조물(200)은 도1에 도시된 실시예와 같이 풍력을 이용하여 발전을 할 수 있는 장소, 예컨대 바람이 많이 부는 언덕이나 해변가 등에 설치될 수 있다. 이러한 타워형 구조물(200)은 특별히 한정되지 않고 발전을 할 수 있는 장소에 설치가능하며 발전부(300)와 블레이드부(400) 및 진동특성조절부(500)를 지지하는 구 조물이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
도1에 도시된 실시예와 같이 발전부(300)는 타워형 구조물(200)의 상단부에 구비될 수 있다. 이러한 발전부(300)는 후술할 블레이드부(400)에 포함된 복수개의 블레이드(410)가 연결된 회전축(도시되지 않음)이, 바람에 의해서 복수개의 블레이드(410)에 힘이 작용되어 회전하게 되면 발전하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 회전축의 회전에 의해서 유도기전력을 발생시킬 수 있도록 회전축을 감싸도록 구비된 코일 등이 포함될 수 있다. 그러나, 발전부(300)의 구성은 특별히 한정되지 않으며 복수개의 블레이드(410)가 연결된 회전축의 회전에 의해서 발전을 할 수 있는 구성이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
블레이드부(400)는 도1에 도시된 실시예와 같이 발전부(300)에 연결될 수 있다. 그리고, 블레이드부(400)는 복수개의 블레이드(410)를 포함할 수 있다. 복수개의 블레이드(410)는 전술된 바와 같이 하나의 회전축(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 따라서, 바람에 의해서 복수개의 블레이드(410) 각각에 힘이 작용되면 복수개의 블레이드(410)가 연결된 회전축이 회전하게 된다. 그리고 이러한 회전축의 회전에 의해서 전술된 바와 같이 회전축을 감싸는 코일에 유도기전력이 발생하여 발전이 이루어질 수 있다.
도1에 도시된 실시예와 같이 진동특성조절부(500)는 질량체(M)를 포함할 수 있다. 이러한 질량체(M)는 도시된 실시예와 같이 타워형 구조물(200)의 내부에 이동가능하게 구비될 수 있다. 그러나, 질량체(M)는 타워형 구조물(200)의 외부에도 이동가능하게 구비될 수도 있다. 이러한 질량체(M)의 이동을 위해서 도시된 실시 예와 같이 진동특성조절부(500)는 일측이 질량체(M)에 연결되는 이동유닛(510)을 포함할 수 있다. 이러한 질량체(M)의 이동에 의해서 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워(100) 전체의 진동특성이 조절될 수 있다. 예컨대, 질량체(M)가 타워형 구조물(200)의 하부에 있을 때와 상부에 있을 때 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워(100)전체의 진동수가 달라질 수 있다. 이와 같은 질량체(M)의 이동에 의해서 풍력 터빈 타워(100) 전체의 진동특성을 조절할 수 있다. 이에 따라, 요구되는 진동특성을 가질 수 있도록 풍력 터빈 타워(100) 전체의 진동특성을 조절할 수 있다. 이동유닛(510)은 특별히 한정되지 않고 일측이 질량체(M)에 연결되어 질량체(M)를 이동시킬 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
진동특성조절부(500)는 진동특성감지유닛(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 이러한 진동특성감지유닛에 의해서 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워(100) 전체의 진동특성, 예컨대 진동수 등을 감지할 수 있다. 이러한 진동특성감지유닛은 예컨대 가속도계(도시되지 않음)와, 상기 가속도계에서 감지된 신호를 증폭시키는 증폭기(도시되지 않음), 증폭기로부터 입력된 신호를 입력받아 진동의 특성을 주파수별로 분석하는 주파수 분석기(도시되지 않음) 등으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 진동특성감지유닛은 특별히 한정되지 않고 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워(100)의 진동특성을 감지할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
또한, 진동특성조절부(500)는 이동유닛(510)과 진동특성감지유닛에 연결된 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 진동특성감지유닛에서 감지된 일체로 거동하는 풍력 터빈 타워(100)의 현재 진동특성을 입력받은 후 요구되 는 풍력 터빈 타워(100)의 진동특성이 되도록 이동유닛(510)을 구동하여 질량체(M)의 타워형 구조물(200)에서의 위치를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 풍력 터빈 타워(100) 내에 구비된 기계장치나 구조물 또는 블레이드의 회전속도 등에 관계없이 요구되는 진동특성을 가지도록 풍력 터빈 타워(100)의 진동특성을 조절할 수 있다. 그리고, 풍력 터빈 타워(100)의 진동특성을 조절할 수 있으므로, 풍력 터빈 타워(100)의 설계/제작/시공 비용을 절감할 수 있다. 또한, 설계시 예상치 못한 상황에서도 진동특성을 조절하여 적절하게 대응할 수 있다. 이러한 제어부는 특별히 한정되지 않으며 이동유닛(510)과 진동특성감지유닛에 연결되고 입력된 진동특성에 따라 이동유닛(510)을 구동하여 질량체(M)를 이동시켜서 요구되는 진동특성을 풍력 터빈 타워(100)가 가지게 할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.
상기와 같이 설명된 풍력 터빈 타워는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도1은 본 발명에 따른 풍력 터빈 타워의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 풍력 터빈 타워의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 풍력 터빈 타워 200 : 타워형 구조물
300 : 발전부 400 : 블레이드부
410 : 블레이드 500 : 진동특성조절부
510 : 이동유닛 M : 질량체
Claims (4)
- 발전 장소에 설치되는 타워형 구조물(200);상기 타워형 구조물(200)의 상단부에 구비된 발전부(300);상기 발전부(300)에 연결되며 복수개의 블레이드(410)를 포함하는 블레이드부(400); 및상기 타워형 구조물(200)의 내부 또는 외부에 이동가능하게 구비되는 질량체(M)를 포함하며 상기 질량체(M)를 이동시켜서 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성을 조절하는 진동특성조절부(500);를 포함하여 구성된 풍력 터빈 타워.
- 제1항에 있어서, 상기 진동특성조절부(500)는 일측이 상기 질량체(M)에 연결되어 상기 질량체(M)를 이동시키는 이동유닛(510)을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 타워.
- 제2항에 있어서, 상기 진동특성조절부(500)는 풍력 터빈 타워 전체의 진동특성을 감지하는 진동특성감지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 타워.
- 제3항에 있어서, 상기 진동특성조절부(500)는 상기 이동유닛과 상기 진동특 성감지유닛에 연결된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 타워.
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