KR20120019686A - 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템은, 타워를 중심으로, 너셀의 좌우 방향 회전을 제어하는 풍력발전기의 브레이크 시스템으로서, 타워의 상부측에 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크, 일측이 너셀 하측부에 설치되며 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동 수단을 구비한 제동부 및 일측이 상기 너셀의 하측부에 설치되어 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 요 브레이크 디스크를 세정하기 위한 세정 수단을 구비한 세정부를 포함한다.

Description

브레이크 시스템 { Brake system }
본 발명은 브레이크 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거할 수 있는 브레이크 시스템에 관한 것이다.
풍력 발전기는 풍력에 의해 회전되는 로터(rotor)와, 이 로터에 연결되어 회전운동을 전달하는 드라이브 트레인(저속축, 증속기, 고속축)과 이의 후단에 연결된 발전기, 상기 기기들이 설치되는 너셀(nacelle) 및 너셀을 지지하는 타워(tower)로 구성된다.
한편, 풍력 발전기의 너셀에는 요 에러(yaw error) 에 대응하기 위하여 요 시스템(yaw system)이 구비된다. 여기서, 요 에러는 로터의 회전면과 풍향이 수직상태로부터 벗어나는 각도로서, 값이 클수록 풍력 활용도가 저하되어 출력이 감소되고, 시스템에 불안정한 하중이 작용하게 되어 수명 단축을 초래하는 원인이 된다. 따라서, 요 시스템은 풍력 발전기가 최고의 효율로 전력을 생산할 수 있도록 하기 위하여 항상 맞바람이 부는 방향으로 풍력 발전기의 블레이드 및 너셀을 회전시키는 장치이다.
너셀이 회전하게 될 경우, 매우 큰 요 모멘트(yaw moment)가 발생하게 되는데, 이를 제어하기 위하여, 브레이크 시스템(brake system)이 필요하다. 브레이크 시스템이 타워를 중심으로 회전을 하고 있는 너셀에 제동을 걸 경우, 브레이크 시스템의 요 브레이크 디스크에 제동력이 걸린 상태에서 너셀이 적절한 속도로 회전하게 된다.
한편, 브레이크 시스템의 패드가 요 브레이크 디스크에 제동을 걸 경우 마모에 따른 분진이 발생한다. 그리고 풍력 발전기의 설치 조건에 따라서 모래와 같은 다양한 불순물이 발생하게 된다.
이에 따라, 풍력 발전기의 브레이크 시스템의 특성상 요 브레이크 디스크가 수평으로 놓이게 되어, 이러한 불순물들이 요 브레이크 디스크 상에 쌓이게 된다. 이로 인해서, 요 브레이크 디스크의 마찰면의 조도 및 마찰계수 등에 영향을 미친다. 이는 초기 설계시 예상치 못한 소음 및 진동 등을 발생시키고 내구성을 떨어뜨린다.
본 발명의 실시예들은 풍력 발전기의 요 브레이크 디스크 상의 불순물이 제거될 수 있는 세정수단을 구비한 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 마찰조건을 일정하게 유지하여, 풍력 발전기 제작 후 예상치 못한 소음 및 진동 등을 감소시킬 수 있는 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 타워를 중심으로, 너셀의 좌우 방향 회전을 제어하는 풍력발전기의 브레이크 시스템으로서, 상기 타워의 상부측에 상기 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크, 일측이 상기 너셀 하측부에 설치되며 상기 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동 수단을 구비한 제동부 및 일측이 상기 너셀의 하측부에 설치되어 상기 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크를 세정하기 위한 세정 수단을 구비한 세정부를 포함하는, 풍력 발전기의 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
이때, 상기 요 브레이크 디스크는 상기 타워의 내측면 또는 외측면 중 적어도 어느 한 표면을 따라 형성될 수 있다.
한편, 상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크의 상측면 및 하측면을 세정하도록 상기 요 브레이크 디스크의 상측부 및 하측부에 한쌍으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 세정부 및 상기 제동부는 상기 너셀의 회전 중심에 대하여 동심축 상의 동일 반지름 상에 배열될 수 있다.
한편, 상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고, 상기 세정 수단은 상기 하우징 일측에 설치되어 상기 요 브레이크 디스크의 표면을 닦을 수 있는 세정 부재를 포함할 수 있다.
이때, 상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고, 상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크 상에 공기를 분사하도록 상기 하우징에 설치되는 공기 분사 노즐을 포함할 수 있다.
한편, 상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고, 상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크 측으로부터 공기를 흡입할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 공기 흡입구를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제동 수단은 상기 요 브레이크 디스크에 제동을 걸기 위해서 일측이 상기 너셀의 하측부에 설치되며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측이 수용되는 수용부가 형성된 캘리퍼를 포함하고, 상기 수용부에는 상기 요 브레이크 디스크를 가압할 수 있는 브레이크 피스톤 및 상기 브레이크 피스톤과 상기 요 브레이크 디스크 사이에 개재되는 패드가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템은 세정수단을 구비하여 풍력 발전기의 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 이용하면, 마찰면을 깨끗하게 유지하여 풍력 발전기 제작 후 예상치 못한 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템을 사용할 경우, 브레이크 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기의 사시도 이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템에서 캘리퍼 및 세정부가 형성된 요 브레이크 디스크의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부의 단면도이다.
도 6은 제 3 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부의 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기의 사시도 이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2에서는 도면의 간략화를 위하여 너셀(200)의 도시는 생략하고, 너셀(200)의 하우징 하부면을 부호 210으로 표시하였다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템에서 캘리퍼 및 세정부가 형성된 요 브레이크 디스크의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템을 구비하는 풍력 발전기(10)는 로터(20), 타워(100) 및 너셀(200)을 포함한다. 이 때, 타워(100) 및 너셀(200) 사이에는, 요 시스템(300) 및 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)이 설치될 수 있다.
로터(20)는 블레이드(21) 및 허브(22)를 포함한다. 로터(20)의 블레이드(21)가 바람에 의해서 회전하고, 블레이드(21)가 회전하면 허브(22)가 회전하게 된다.
너셀(200)은 허브(22)에 연결되어 허브를 지지하는 하우징과, 하우징 내부에 설치되는 증속기 및 발전기 등의 구성 요소를 포함할 수 있다.
허브의 회전에 따라 너셀로 전달된 회전력은 너셀 내부의 증속기(미도시)를 통해서 증속된다. 증속된 회전력은 너셀 내부에 위치되는 발전기(도면 미도시)에 의하여 전기 에너지로 변환될 수 있다. 이와 같은 구성은 풍력 발전기에 있어서 일반적인 구성이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 너셀은 너셀의 하측에 위치되는 타워에 의하여 지지된다. 타워(100)는 하부가 넓고 가운데가 빈 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 너셀(200)은 타워(100)의 상측에 위치되어 타워(100)를 중심으로 좌우 방향으로 회전한다. 여기에서 타워(100)를 중심으로 한 좌우 방향 회전은 요(yaw) 방향 회전으로 지칭될 수 있다.
이와 같이 너셀이 타워의 상측에서 바람이 불어오는 방향에 따라 요 방향으로 회전하기 위하여 너셀과 타워 사이에는 요 시스템(300)이 구비된다.
요 시스템(300)은 풍력 발전기의 로터와 너셀을 바람이 불어오는 방향으로 향하게 하여 풍력 발전기의 효율이 최대가 되게 하고, 풍력 발전기 전체에 작용하는 피로하중을 감소시키는 역할을 한다.
요 시스템(300)은 기어림(310), 요 베어링(320) 및 요 드라이브(330)를 포함할 수 있다.
기어림(Gear rim: 310)은 타워의 상부측 내주면에 설치되며 후술하는 요 드라이브의 구동 기어와 맞물리도록 형성된다.
기어림(310)과 너셀(200)의 하우징 하부면(210) 사이에는 너셀(200)이 타워(100) 상측에서 요 방향으로 용이하게 회전할 수 있도록 요 베어링(320)이 타워 내주면을 따라 설치된다.
요 드라이브(330)는 풍력 발전기의 너셀이 요 방향 회전을 수행할 수 있도록 하기 위한 구성 요소이다.
요 드라이브(330)는 너셀(200)의 하우징 하부면(210)의 상측에 위치되는 구동 모터(332)와 상기 구동 모터(332)로부터 하측으로 연장되는 회전축의 단부에서 회전가능한 구동 기어(334)를 포함할 수 있다.
구동 기어(334)는 기어림(310)의 내주면에 맞물리도록 형성된다. 이에 따라 구동 모터(332)에 의하여 구동 기어(334)가 기어림(310)의 내주면을 따라 회전하고, 이에 따라 너셀이 타워 상부에서 요 방향으로 회전하게 된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)은 타워(100)를 중심으로 좌우 방향으로 회전가능한 너셀(200)을 구비하는 풍력 발전기의 좌우 방향 회전을 제어한다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)은 요 브레이크 디스크(410), 제동부(420) 및 세정부(430)를 포함할 수 있다.
요 브레이크 디스크(410)는 타워(100)의 상부 내측면에 상기 타워(100)의 내주부를 따라 형성된다. 도 3을 참조하면, 요 브레이크 디스크(410)는 하나의 링형 디스크로 구성될 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 하나의 링형 디스크의 상부면 및 하부면에는 마찰면이 형성된다.
한편, 제동부(420)는 요 브레이크 디스크(410)의 마찰면에 제동을 걸어 회전하는 너셀(200)의 요 방향의 회전을 약하게 하거나 혹은 멈추게 하기 위한 구성요소이다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템의 제동부(420)는 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 캘리퍼를 사용할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제동 수단은 이에 한정하지 않으며, 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 회전을 제동할 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
요 브레이크 디스크에 제동을 걸기 위하여 캘리퍼는 너셀(200)의 하우징의 하부면 하측에 설치된다. 이 때, 캘리퍼의 일측은 너셀(200)의 하우징 하부면의 내주부, 즉 타워의 내측부에 설치된다. 캘리퍼의 하부측에는 상기 요 브레이크 디스크(410)의 내주부가 수용되는 수용부(421)가 형성된다.
상기 수용부(421)에는 상기 요 브레이크 디스크(410)를 가압할 수 있는 브레이크 피스톤(422)과, 상기 브레이크 피스톤(422)과 상기 요 브레이크 디스크(410) 사이에 개재되는 패드(423)가 설치될 수 있다.
다음으로 너셀(200)에 설치되어 있는 캘리퍼를 사용하여 요 브레이크 디스크(410)에 제동을 걸어 너셀(200)을 멈추게 하거나 회전 속도를 줄이는 과정을 설명한다.
요 방향으로 회전하고 있는 너셀(200)을 멈추거나 회전 속도를 줄일 필요가 있는 경우, 외부로부터 유압 또는 공압을 공급하여 캘리퍼의 수용부(421)에 설치되어 있는 브레이크 피스톤(422)들을 상하 방향으로 이동시킨다.
브레이크 피스톤이 상하방향으로 이동됨에 따라서, 브레이크 피스톤의 일측에 형성되어 있는 패드가 요 브레이크 디스크의 상면 및 하면을 각각 가압하여 너셀의 요 방향의 회전을 멈추게 하거나 회전 속도를 줄일수 있다.
한편 캘리퍼의 패드가 요 브레이크 디스크에 제동을 걸 때, 패드(423)가 요 브레이크 디스크(410)에 접촉하게 되어 마찰이 발생하고, 이때, 패드(423)에 마모가 발생하여 분진이 발생할 수 있다 . 또한 대기중의 먼지 및 풍력 발전기의 설치 조건에 따라서 모래 등의 다양한 불순물이 요 브레이크 디스크 상에 쌓이게 된다. 이러한 요 브레이크 디스크(410) 상에 쌓여있는 불순물을 제거하기 위해서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템은 세정부(430)를 포함할 수 있다.
더욱 상세히, 세정부(430)는 요 브레이크 디스크(410)의 마찰면 위에 존재하는 불순물을 세정하기 위한 구성요소이다. 이를 위하여 세정부(430)는 너셀(200)의 하우징의 하부면 하측에 설치된다. 이 때, 세정부(430)의 일측은 너셀(200)의 하우징 하부면의 내주부, 즉 타워의 내측부에 설치된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템(400)의 세정부(430)는 너셀 하측에 설치되는 하우징(431) 및 상기 하우징(431)의 하측부에 설치되고 요 브레이크 디스크(410)를 세정하기 위한 세정 수단으로서 세정 부재(432)를 포함할 수 있다.
하우징(431)은 너셀의 하측에 설치되고 일측에 후술하는 세정 부재(432)가 설치된다. 하우징(431)은 세정 부재(432)를 지지하는 역할을 한다.
한편, 세정 부재(432)는, 예를 들면, 브러쉬, 헝겊 등을 사용할 수 있다. 이와 같은, 브러쉬, 헝겊 등은 천연섬유 및 화학섬유로 만들어질 수 있다. 세정 부재(432)는 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거할 수 있는 것이라면 브러쉬, 헝겊 등에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
또한, 도 4를 참조하면, 세정부(430)는 세정 부재(432)를 이동하기 위한 이동 수단(433)을 더 포함할 수 있다. 이동 수단(433)은 하우징(431) 및 세정 부재(432) 사이에 개재될 수 있다.
이때, 이동 수단(433)은 외부에서 공급되는 공압 또는 유압에 의해서 상하로 이동하는 피스톤일 수 있다. 피스톤이 상하로 이동함에 따라서, 피스톤의 일측에 형성되어 있는 세정 부재(432)도 상하로 이동하여 요 브레이크 디스크(410)와 접촉하게 된다. 이때 세정 부재가 요 브레이크 디스크와 접촉한 상태에서 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거하게 된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템에서는 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거하기 위해서 이동 수단(433) 및 세정 부재(432)를 예로 들었으나, 요 브레이크 디스크(410)상의 불순물을 제거하기 위한 세정 장치의 구성으로서 이동 수단(433) 및 세정 부재(432)의 구성은 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 예를 들면, 이동 수단(433)은 피스톤뿐 아니라 기계적인 링크 장치와 같은 수단을 사용할 수도 있을 것이다.
한편, 도 3을 참조하면, 세정부(430)는 제동부(420)와 함께 상기 너셀의 회전 중심에 대하여 동심축상의 동일 반지름 상에 배열된다. 이에 따라, 세정부(430)가 제동부(420)와 함께 동심축상의 동일 반지름 상에 위치하여, 세정부(430)가 패드와 요 브레이크 디스크의 마찰에 의하여 발생한 분진을 바로 제거할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 요 브레이크 디스크가 타워의 내측면에 설치되어 요 브레이크 디스크의 내주면에 접하여 제동부(420) 및 세정부(430)가 타워의 중심에 대하여 동심축 상의 동일 반지름 상에 배열되도록 구성되었으나, 만일 요 브레이크 디스크가 타워의 외측면 상에서 타워의 표면을 따라 설치되는 경우, 제동부(420)와 세정부는 요 브레이크 디스크의 외주면에 접하도록 타워의 중심에 대하여 동심축 상의 동일 반지름 상에 배열될 수 있을 것이다.
한편, 세정 부재(432)는 패드와 요 브레이크 디스크 사이의 마찰면이 형성되는 곳에 설치될 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 브레이크 시스템에서는 요 브레이크의 상측면 및 하측면에서 패드와 요 브레이크 디스크 사이에 마찰면이 형성되어, 세정부재(432)는 요 브레이크 디스크(410)의 상측부 및 하측부에 한쌍으로 형성된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부(430')의 단면도이다. 이하 제 2 실시예를 설명함에 있어 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하고 제 1 실시예와 구별되는 구성을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부(430')는 너셀 하측에 설치되는 하우징(431') 및 상기 하우징(431')의 하측부에 설치되고, 요 브레이크 디스크(410)상에 쌓여있는 불순물을 제거하기 위한 세정 수단으로서, 요 브레이크 디스크 상에 공기를 분사하는 공기 분사 노즐(432')을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 요 브레이크 디스크(410) 상에 공기를 분사할 수 있는 공기 분사 노즐(432')을 설치하고, 도면에 도시되지 않았지만, 외부에서 공압을 공기 분사 노즐로 공급하면, 공기 분사 노즐(432')에서 공기가 분사되어, 요 브레이크 디스크 상에 존재하는 불순물이 제거된다.
한편, 하우징(431')과 공기 분사 노즐(432') 사이에, 도면에 도시되지 않았지만, 횡방향 이동 수단을 설치함으로써 공기 분사 노즐(432')을 좌우로 이동시킬 수 있다. 횡방향 이동 수단에 의해서 공기 분사 노즐(432')이 요 브레이크 디스크 상에서 좌우로 이동하면, 공기 분사 노즐(432')이 요 브레이크 디스크 표면을 세정할 수 있는 범위가 좀 더 넓어진다. 이에 따라, 요 브레이크 디스크(410) 표면에 존재하는 불순물이 횡방향 이동 수단이 존재하지 않을 경우보다 넓은 범위에서 세정될 수 있다.
이와 같이, 요 브레이크 디스크가 세정되어, 패드와 요 브레이크 디스크 사이의 마찰면이 깨끗하게 유지됨에 따라, 소음과 진동 소음을 줄일수 있다. 또한, 패드와 요 브레이크 디스크의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 브레이크 시스템은 세정 수단으로서 제 1 실시예와 달리 공기 분사 노즐(432')을 설치하였다. 제 2 실시예에서는 공기를 분사하여 요 브레이크 디스크 상의 불순물을 제거하므로, 공기 분사 노즐은 제 1 실시예와 달리 요 브레이크 디스크와 마찰이 발생하지 않는다. 따라서 공기 분사 노즐(432')은 요 브레이크 디스크와의 접촉에 의해서 마모가 발생되지 않으므로 교체할 필요가 없다.
한편, 도 6은 제 3 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부의 단면도이다. 이하 제 3 실시예를 설명함에 있어 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하고 제 1 실시예와 구별되는 구성을 중심으로 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 브레이크 시스템의 세정부(430")는 너셀 하측에 설치되는 하우징(431") 및 상기 하우징(431")의 하측부에 설치되고 요 브레이크 디스크(410)를 세정하기 위한 세정 수단으로서 요 브레이크 디스크 측으로부터 공기를 흡입할 수 있는 공기 흡입구(432")를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예는 요 브레이크 디스크(410) 상에 공기를 흡입할 수 있는 공기 흡입구(432")가 설치되고, 도면에 도시되지 않았지만, 외부에서 공기 흡입 수단에 의해서 공기가 흡입될 수 있다. 이에 따라 공기 흡입구(432")와 요 브레이크 디스크 사이에 존재하는 공기가 흡입되면, 요 브레이크 디스크 상에 존재하는 불순물이 같이 흡입되어 제거될 수 있다.
이 때 공기 흡입구(432")를 요 브레이크 디스크에 가깝게 형성하면, 공기 흡입력을 강하게 유지할 수 있다. 왜냐하면 공기 흡입력을 강하게 유지하여야 요 브레이크 디스크 상에 부착되어 있는 불순물을 용이하게 빨아 들일수 있기 때문이다.
또한, 공기 흡입구(432")를 넓게 하면 공기 흡입구의 개구의 크기 만큼의 영역으로부터 분진을 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 브레이크 시스템은 하우징(431")과 공기 흡입구(432") 사이에, 도면에 도시되지 않았지만, 횡방향 이동 수단을 설치하여 공기 흡입구(432")를 요 브레이크 상에서 좌우로 이동할 수 있다. 이와 같은 횡방향 이동 수단에 대한 자세한 설명은 제 2 실시예에서 설명하였으므로 생략하도록 한다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 브레이크 시스템은 제 2 실시예와 마찬가지로 공기 흡입구가 요 브레이크 디스크와 직접 마찰하여 분진을 제거하지 않기 때문에 교체될 필요가 없다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10 : 풍력 발전기 20 : 로터
21 : 블레이드 22 : 허브
100 : 타워(tower) 200 : 너셀(nacell)
300 : 요 시스템 310 : 기어림
320 : 요 베어링 330 : 요 드라이브(yaw drive)
332 : 구동 모터 334 : 구동 기어
400 : 브레이크 시스템 410 : 요 브레이크 디스크
420 : 제동부 421 : 수용부
422 : 브레이크 피스톤 423 : 패드
430, 430', 430" : 세정부 431, 431', 431" : 하우징
432 : 세정부재 432' : 공기 분사 노즐
432" : 공기 흡입구 433 : 이동 수단

Claims (8)

  1. 타워를 중심으로, 너셀의 좌우 방향 회전을 제어하는 풍력발전기의 브레이크 시스템으로서,
    상기 타워의 상부측에 상기 타워의 표면을 따라 형성되는 요 브레이크 디스크;
    일측이 상기 너셀 하측부에 설치되며 상기 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측을 가압하여 제동할 수 있는 제동 수단을 구비한 제동부; 및
    일측이 상기 너셀의 하측부에 설치되어 상기 너셀과 함께 회전가능하며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크를 세정하기 위한 세정 수단을 구비한 세정부;를 포함하는, 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 요 브레이크 디스크는 상기 타워의 내측면 또는 외측면 중 적어도 어느 한 표면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크의 상측면 및 하측면을 세정하도록 상기 요 브레이크 디스크의 상측부 및 하측부에 한쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 세정부 및 상기 제동부는 상기 너셀의 회전 중심에 대하여 동심축 상의 동일 반지름 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고,
    상기 세정 수단은 상기 하우징 일측에 설치되어 상기 요 브레이크 디스크의 표면을 닦을 수 있는 세정 부재를 포함하는 , 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고,
    상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크 상에 공기를 분사하도록 상기 하우징에 설치되는 공기 분사 노즐을 포함하는, 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정부는 상기 너셀 하측에 설치되는 하우징을 포함하고,
    상기 세정 수단은 상기 요 브레이크 디스크 측으로부터 공기를 흡입할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 공기 흡입구를 포함하는, 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제동 수단은 상기 요 브레이크 디스크에 제동을 걸기 위해서 일측이 상기 너셀의 하측부에 설치되며, 타측에 상기 요 브레이크 디스크의 일측이 수용되는 수용부가 형성된 캘리퍼를 포함하고,
    상기 수용부에는 상기 요 브레이크 디스크를 가압할 수 있는 브레이크 피스톤 및 상기 브레이크 피스톤과 상기 요 브레이크 디스크 사이에 개재되는 패드가 설치되는, 풍력 발전기의 브레이크 시스템.
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