KR20140072979A - 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 루트부의 보강에 의해 상부셀과 하부셀이 견고하게 일체형을 이루도록 하고, 허브에 결합되어 사용시 루트부의 접합부위 손상을 방지함으로써 우수한 내구성을 가지도록 하는 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 풍력 발전기의 블레이드에 있어서, 풍력이 작용시 회전되도록 양력을 발생시키는 블레이드본체; 상기 블레이드본체에 허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부; 및 상기 루트부의 외주면에 랩핑(wrapping)되는 보강부재를 포함한다.

Description

루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법{ROOT PART REINFORCED BLADE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 루트부의 보강에 의해 상부셀과 하부셀이 견고하게 일체형을 이루도록 구성된 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 화석 에너지에 대한 고갈과 환경 오염 문제의 심각성이 부각되면서, 신재생 에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 풍력 발전이 경쟁력이 큰 대안책으로 제시되고 있다. 이러한 풍력 발전은 급성장하는 에너지 공급원으로서, 화석 기반의 에너지 공급원에 비하여 청정하면서 재생 가능하며, 생태학적으로 자연 친화적인 에너지를 제공한다.
풍력 발전을 위한 풍력 발전기는 블레이드의 회전으로부터 전력을 생산하는 발전기와, 발전기로부터 생산된 전력을 계통에 공급하기 위한 전력으로 변환하는 전력변환기를 가진다. 따라서 블레이드를 이용하여 풍력 에너지를 회전 에너지와 같은 기계적 에너지로 변환하고, 변환된 기계적 에너지를 이용하여 발전기를 구동시킴으로써 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력변환기에 의하여 계통에 공급하기 위한 전력으로 변환한다.
풍력 발전기는 전력 생산에서 차지하는 비중이 커짐에 따라 더 큰 발전용량이 요구되고 있으며, 설치 지역이 풍력 에너지가 지속적으로 공급됨과 동시에, 환경적 제약이 적은 해상으로 옮겨지면서, 발전 용량에 큰 역할을 차지하는 블레이드의 크기도 함께 커지고 있다. 이와 같이 풍력 발전기에서 가장 중요한 부분은 블레이드라고 할 수 있는데, 블레이드는 그 성능이 발전 용량을 크게 좌우할 뿐만 아니라, 전체 시스템에서 많은 비용을 차지한다.
종래의 기술에 따른 풍력 발전기의 블레이드는 상부셀과 하부셀을 접착제를 사용하여 접합함으로써 상부셀과 하부셀의 일체형으로 이루어진다.
그러나, 이러한 풍력 발전기의 블레이드는 상부셀과 하부셀이 접착방식에 의해 접합됨으로써, 허브에 조립되어 사용시, 허브에 조립되는 루트부에 응력이 집중되어 루트부의 접합부위에 대한 손상이 발생하고, 이러한 접합부위에 대한 손상으로 인해 접착제로 지탱하는 상부셀과 하부셀이 갈라져서 쉽게 분리되는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 루트부의 보강에 의해 상부셀과 하부셀이 견고하게 일체형을 이루도록 하고, 허브에 결합되어 사용시 루트부의 접합부위 손상을 방지함으로써 우수한 내구성을 가지도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 블레이드에 있어서, 풍력이 작용시 회전되도록 양력을 발생시키는 블레이드본체; 상기 블레이드본체에 허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부; 및 상기 루트부의 외주면에 랩핑(wrapping)되는 보강부재를 포함하는 루트부 강화 블레이드가 제공된다.
상기 루트부는 직경이 감소되는 직경감소부를 형성하고, 상기 직경감소부에 상기 보강부재가 랩핑될 수 있다.
상기 보강부재는 상기 직경감소부에 랩핑되어 이루어지는 외주면이 상기 루트부의 외주면과 동일한 면을 이룰 수 있다.
상기 보강부재는 밴드 형태의 글래스 파이버로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 풍력 발전기의 블레이드에 있어서, 허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부의 외주면에 보강부재가 랩핑되는 루트부 강화 블레이드가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 풍력 발전기의 블레이드 제조 방법에 있어서, 상부셀과 하부셀 형성을 위한 제 1 및 제 2 몰드를 준비하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 몰드에 섬유부재를 각각 적층하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 몰드의 섬유부재 내부로 수지를 주입하여 경화시킴으로써 상부셀과 하부셀을 각각 형성시키는 단계; 상기 제 1 및 제 2 몰드를 겹쳐서 상기 상부셀과 상기 하부셀을 접합시켜서 블레이드본체를 형성시키는 단계; 및 상기 블레이드본체로부터 상기 제 1 및 제 2 몰드를 분리시킨 다음, 상기 블레이드본체에 형성되는 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계를 포함하는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 루트부 강화 블레이드는 개방형(Open Mold) 공정으로 제조될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 몰드를 준비하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 몰드에서 루트부의 형성을 위한 루트성형부에 내부 직경이 감소되는 직경감소성형부가 형성될 수 있다.
상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는 상기 직경감소성형부에 의해 상기 루트부에서 직경이 감소하도록 형성되는 직경감소부에 상기 보강부재가 랩핑되도록 할 수 있다.
상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는 상기 직경감소부에 랩핑되어 이루어지는 상기 보강부재의 외주면이 상기 루트부의 외주면과 동일한 면을 이루도록 할 수 있다.
상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는 상기 보강부재가 밴드 형태의 글래스 파이버로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 루트부의 보강에 의해 상부셀과 하부셀이 견고하게 일체형을 이루도록 하고, 허브에 결합되어 사용시 루트부의 접합부위 손상을 방지함으로써 우수한 내구성을 가지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드의 요부를 도시한 사시도.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드의 제조 방법을 순차적으로 설명하기 위한 사시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 루트부 강화 블레이드(100)는 풍력 발전기에서 허브(hub)에 다수로 결합되어 로터(rotor)를 이룰 수 있는데, 이러한 허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부(120)의 외주면에 보강부재(130)가 랩핑(wrapping)되며, 일례로 블레이드본체(110), 루트부(120) 및 보강부재(130)를 포함할 수 있다.
블레이드본체(110)는 풍력이 작용시 회전되도록 양력을 발생시키도록 하고, 풍력에 의해 일방향으로 회전하기 위한 양력을 발생시키기 위하여 양측면에 가압면(pressure surface)와 부압면(suction surface)이 각각 형성될 수 있다. 또한 블레이드본체(110)는 회전방향에 따라 선행하는 리딩 에지(leading edge)와 후행하는 트레일링 에지(trailing edge)가 각각 형성될 수 있다.
루트부(120)는 블레이드본체(110)의 일단에 허브와의 연결을 위해 마련되고, 허브와의 연결을 위해 다수의 고정볼트, 예컨대 T자 볼트의 결합을 위한 결합홀이 둘레를 따라 다수로 형성될 수 있다. 이러한 결합홀은 후술하게 될 보강부재(130)의 랩핑(wrapping) 후에 형성될 수 있으며, 반드시 이에 한하는 것은 아니므로 그 보강부재(130)의 랩핑 전이라도 형성될 수 있고, 보강부재(130)가 랩핑된 부분에 형성되거나, 보강부재(130)가 랩핑된 부분을 회피하여 형성될 수 있다. 또한 루트부(120)는 블레이드본체(110)를 이루게 되는 상부셀(111)과 하부셀(112) 각각의 일단에 형성됨으로써 상부셀(111)과 하부셀(112)의 접합에 의해 형성될 수 있다.
루트부(120)는 보강부재(130)가 랩핑시 외부로 지나치게 돌출되는 것을 방지하기 위하여, 직경이 감소되는 직경감소부(121)를 형성할 수 있고, 직경감소부(121)에 후술하게 될 보강부재(130)가 랩핑될 수 있다. 이때, 루트부(120)는 직경감소부(121)에 해당하는 부분의 내경이 다른 부분의 내경과 동일한 치수를 가지도록 형성될 수 있고, 이와 달리, 직경감소부(121)에 해당하는 부분의 내경이 다른 부분의 내경과 다른 치수를 가지도록 형성될 수 있다.
보강부재(130)는 루트부(120)의 외주면에 랩핑됨으로써 루트부(120)를 보강하여 루트부(120)에 가해지는 응력이나 하중 등으로 인해 루트부(120)로부터 상부셀(111)과 하부셀(112)이 분리되는 것을 방지할 수 있다. 또한 보강부재(130)는 본 실시예에서처럼 직경감소부(121)에 랩핑되어 이루어지는 외주면이 루트부(120)의 외주면과 동일한 면을 이룰 수 있다. 여기서 루트부(120)의 외주면은 직경감소부(121) 이외의 부분에 해당하는 외주면일 수 있다.
보강부재(130)는 일례로 밴드(band) 형태의 글래스 파이버(glass fiber)로 이루어짐으로써 루트부(120)의 직경감소부(121)에 다수로 감겨질 수 있고, 수지나 접착제 등을 사용하여 랩핑된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한 보강부재(130)는 글래스 파이버 뿐만 아니라, 강화 섬유(reinforcement fiber)를 비롯하여 다양한 재료가 사용될 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드의 제조 방법을 순차적으로 설명하기 위한 사시도이며, 이를 참조하여 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 상부셀(111; 도 7에 도시)과 하부셀(112; 도 7에 도시)의 형성을 위한 제 1 및 제 2 몰드(210,220)를 준비한다. 제 1 및 제 2 몰드(210,220)는 내측에 상부셀(111)과 하부셀(112)의 형상에 상응하는 형성을 가지고서, 상부셀(111)과 하부셀(112)을 각각 성형하는 성형공간(211,221)이 형성되고, 성형공간(211,221)의 일측에 루트부(120; 도 7에 도시)의 형성을 위한 루트성형부(212,222)가 형성된다. 또한 루트성형부(212,222)의 일측에는 내부 직경이 감소되는 직경감소성형부(213,223)가 각각 형성되는데, 이러한 직경감소성형부(213,223)에 의해 루트부(120)의 직경감소부(121; 도 7에 도시)가 형성되도록 한다. 또한 제 1 및 제 2 몰드(210,220)는 운반, 회전 및 접합 등에 유리하도록 테두리부(214,224)가 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 몰드(210,220)의 준비를 마치면, 제 1 및 제 2 몰드(210,220)의 내측, 즉 성형공간(211,221; 도 3에 도시)에 섬유부재(140)를 각각 적층하게 된다. 섬유부재(140)는 예컨대 섬유 보강 에폭시 수지나 폴리에스테르를 비롯하여 다양한 고강도 섬유나 복합 재료가 해당될 수 있고, 제 1 및 제 2 몰드(210,220)에 다수의 층을 이루도록 적층될 수 있다. 한편, 섬유부재(140) 상에는 블레이드본체(110; 도 7에 도시)의 내부 보강을 위하여 미도시된 쉐어 웨브(shear web)가 수직을 이루도록 설치될 수 있되, 이러한 쉐어 웨브의 양단에 라미네이트 레이어(laminate layer)가 각각 고정되도록 개재될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 및 제 2 몰드(210,220) 내에 섬유부재(140)의 적층을 마치면, 섬유부재(140) 내부로 수지를 주입하여 경화시킴으로써 상부셀(111; 도 7에 도시)과 하부셀(112; 도 7을 도시)을 각각 형성시키도록 한다.
도 6을 참조하면, 섬유부재(140; 도 5에 도시) 내부로 수지의 주입 및 경화를 마치면, 제 1 및 제 2 몰드(210,220)를 상하로 겹쳐서 상부셀(111; 도 7에 도시)과 하부셀(112; 도 7에 도시)을 수지나 접착제 등으로 접합시켜서 블레이드본체(110; 도 7에 도시)를 형성시키도록 한다.
도 7을 참조하면, 접합 과정에 의해 블레이드본체(110)의 형성을 마치면, 블레이드본체(110)로부터 제 1 및 제 2 몰드(210,220; 도 6에 도시)를 분리시킨 다음, 도 1에서와 같이, 블레이드본체(110)에 형성되는 루트부(120)를 보강부재(130)로 랩핑하도록 한다. 이때, 직경감소성형부(213,223; 도 3에 도시)에 의해 루트부(120)에서 직경이 감소하도록 형성되는 직경감소부(121)에 보강부재(130)가 랩핑되도록 할 수 있다.
루트부(120)를 보강부재(130)로 랩핑하는 단계에서는 직경감소부(121)에 랩핑되어 이루어지는 보강부재(130)의 외주면이 루트부(120)의 외주면과 동일한 면을 이루도록 할 수 있다. 여기서, 루트부(120)의 외주면은 직경감소부(121) 이외의 부분에 해당하는 외주면일 수 있다. 또한 보강부재(130)는 일례로 밴드(band) 형태의 글래스 파이버(glass fiber)로 이루어짐으로써 루트부(120)의 직경감소부(121)에 다수로 감겨질 수 있고, 수지나 접착제 등을 사용하여 랩핑된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 보강부재(130)는 글래스 파이버 뿐만 아니라, 강화 섬유(reinforcement fiber)를 비롯하여 다양한 재료가 사용될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 루트부 강화 블레이드 및 이의 제조 방법에 의하면, 루트부의 보강에 의해 상부셀과 하부셀이 견고하게 일체형을 이루도록 하고, 허브에 결합되어 사용시 루트부에 응력이나 하중이 집중되더라도, 루트부의 접합부분이 손상되어 상부셀과 하부셀이 갈라지거나 분리되는 것을 방지하여 우수한 내구성을 가지도록 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 블레이드 110 : 블레이드본체
111 : 상부셀 112 : 하부셀
120 : 루트부 121 : 직경감소부
130 : 보강부재 140 : 섬유부재
210 : 제 1 몰드 211 : 성형공간
212 : 루트성형부 213 : 직경감소성형부
214 : 테두리부 220 : 제 2 몰드
221 : 성형공간 222 : 루트성형부
223 : 직경감소성형부 224 : 테두리부

Claims (10)

  1. 풍력 발전기의 블레이드에 있어서,
    풍력이 작용시 회전되도록 양력을 발생시키는 블레이드본체;
    상기 블레이드본체에 허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부; 및
    상기 루트부의 외주면에 랩핑(wrapping)되는 보강부재를 포함하는 루트부 강화 블레이드.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 루트부는,
    직경이 감소되는 직경감소부를 형성하고, 상기 직경감소부에 상기 보강부재가 랩핑되는 루트부 강화 블레이드.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 보강부재는,
    상기 직경감소부에 랩핑되어 이루어지는 외주면이 상기 루트부의 외주면과 동일한 면을 이루는 루트부 강화 블레이드.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강부재는,
    밴드 형태의 글래스 파이버 또는 강화 섬유로 이루어지는 루트부 강화 블레이드.
  5. 풍력 발전기의 블레이드에 있어서,
    허브와의 연결을 위해 마련되는 루트부의 외주면에 보강부재가 랩핑되는 루트부 강화 블레이드.
  6. 풍력 발전기의 블레이드 제조 방법에 있어서,
    상부셀과 하부셀 형성을 위한 제 1 및 제 2 몰드를 준비하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 몰드에 섬유부재를 각각 적층하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 몰드의 섬유부재 내부로 수지를 주입하여 경화시킴으로써 상부셀과 하부셀을 각각 형성시키는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 몰드를 겹쳐서 상기 상부셀과 상기 하부셀을 접합시켜서 블레이드본체를 형성시키는 단계; 및
    상기 블레이드본체로부터 상기 제 1 및 제 2 몰드를 분리시킨 다음, 상기 블레이드본체에 형성되는 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계를 포함하는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 몰드를 준비하는 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 몰드에서 루트부의 형성을 위한 루트성형부에 내부 직경이 감소되는 직경감소성형부가 형성되는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는,
    상기 직경감소성형부에 의해 상기 루트부에서 직경이 감소하도록 형성되는 직경감소부에 상기 보강부재가 랩핑되도록 하는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는,
    상기 직경감소부에 랩핑되어 이루어지는 상기 보강부재의 외주면이 상기 루트부의 외주면과 동일한 면을 이루도록 하는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법.
  10. 청구항 6, 청구항 8 또는 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 루트부를 보강부재로 랩핑하는 단계는,
    상기 보강부재가 밴드 형태의 글래스 파이버 또는 강화 섬유로 이루어지는 루트부 강화 블레이드의 제조 방법.
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WO2018204446A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 General Electric Company System and method for manufacturing wind turbine rotor blade components using dynamic mold heating

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160067688A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 대우조선해양 주식회사 풍력 발전기용 블레이드, 그의 제조 방법 및 결함 검사 방법
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