KR20170024472A - 블레이드의 길이 확장장치, 확장방법 및 확장모듈의 제조방법, 확장모듈 - Google Patents
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Abstract
블레이드의 끝단 루트(root)에 필요로 하는 길이만큼을 확장시켜 블레이드의 길이 전체를 확장할 수 있도록 블레이드의 루트 끝단에 마련되는 연결 고정부; 및 상기 연결 고정부에 소정의 폭을 가지면서 루트와 대응되게 형성되어 상기 블레이드의 전체 길이를 확장하도록 체결 고정되는 길이 확장부재;를 포함하는 블레이드의 길이 확장장치, 확장방법 및 확장모듈의 제조방법, 확장모듈을 제공한다.
그에 따라 블레이드의 전체 설계 및 제작 없이도 최소한의 비용으로 경제적이면서 바람과의 접촉면적을 최대한 넓혀 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
그에 따라 블레이드의 전체 설계 및 제작 없이도 최소한의 비용으로 경제적이면서 바람과의 접촉면적을 최대한 넓혀 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
Description
본 발명은 풍력설비의 구비되는 블레이드의 길이를 확장하는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는 블레이드의 끝단 루트(root)에 필요로 하는 길이만큼을 확장시켜 블레이드의 길이 전체를 확장할 수 있도록 한 블레이드의 길이 확장장치, 확장방법 및 확장모듈의 제조방법, 확장모듈에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전 설비는 바람에 의한 운동 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 설비로 경제성이 높은 무공해 에너지원으로, 장소에 크게 구애받지 않고 환경에 악영향을 없는 점 등의 장점으로 인해 차세대 에너지원으로 각광받고 있으며, 설치되는 환경 조건에 따라 육상용과 해상용으로 나뉜다.
풍력발전 설비는 바람에 의한 운동 에너지를 기계적 에너지로 변화하고 다시 전기 에너지로 변환하여 전력을 얻는 것으로, 지상에서 일정 높이를 갖도록 설치되는 타워와, 상기 타워의 상단에 구비되는 너셀(nacelle)과, 상기 너셀의 전방에 풍력에 의해 회전되는 블레이드로 구성된다.
너셀은 바람에 의한 운동에너지를 블레이드와 증속기를 통하여 고속의 운동 에너지로 변환시키고 상기 증속기와 연결된 발전기는 운동에너지를 전기에너지로 변환시키고, 상기 발전기에서 생산된 전기는 인버터에서 정류되어 전송한다.
블레이드는 바람과 직접 접촉되어 회전되는 것으로, 풍력발전 설비의 성능을 향상시키는 주된 요소 중의 하나로, 바람과의 넓은 접촉면적을 갖도록 하는 것이 관건이다.
그에 따라 종래에는 블레이드의 길이를 길게 하기 위한 방법으로는 기존의 블레이드를 폐기하고, 새로 길게 제작된 블레이드를 설치함으로써, 발전 성능을 향상시키고 있는 실정이다.
그러나 이러한 종래의 방법에 있어서는 새로운 블레이드를 설계에서부터 생산에 따른 추가적인 많은 비용이 소요되는 단점과 함께 종래의 블레이드는 사용하지 못하는 단점도 가진다.
또한, 서로 다른 발전 용량을 갖는 경우 새로운 각각의 블레이드를 별도로 제작해야 하는 단점도 가진다.
또, 길이가 길어진 블레이드에 의하여 운송 법규 위반은 물론 오랜 운송시간으로 인한 운임료 또한 증가되는 단점을 가진다.
상기와 같이 바람과 접촉면적을 넓혀 성능을 향상시킬 수 있도록 블레이드의 길이를 조절하기 위한 선행기술에는 대한민국 공개특허 제10-2019-0033905호(이하 '특허문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 확장시켰을 경우에는 로터 지름을 증가시켜 느린 풍속에서 더 많은 풍력 에너지를 포획할 수 있고 빠른 풍속에서는 날개를 줄여 풍력에너지에 대한 노출을 감소시킬 수 있는 탈착식 외부 공기역학적 모듈을 구비한 풍력 터빈 블레이드용 구조 지지대와 같은 기술이 제안된 바 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1155023호(이하 '특허문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 풍력이 상대적으로 저속일 경우 블레이드부재의 전체면적을 확장시켜 로터의 회전수를 증가시키고, 반대로 풍력이 상대적으로 고속일 경우 블레이드부재의 전체면적을 축소시켜 로터의 회전수를 감소시킴으로써 시시각각 변화하는 풍속에도 로터의 회전수를 일정하게 유지시킬 수 있고, 이에 따라 블레이드 및 로터의 파손을 방지함과 동시에 풍력발전장치의 용량에 맞도록 발전효율을 극대화 할 수 있도록 한 블레이드를 갖는 풍력발전장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.
또, 대한민국 공개특허 제10-2010-0103546호(이하 '특허문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 확장되었을 때 날개 또는 블레이드의 지름 또는 길이를 증가시키고 양력을 더 발생시키는, 발전 장치 로터 블레이드의 경우에 바람이 적을 때에는 더 많은 풍력 에너지를 포착하고, 바람이 많을 때에는 풍력 에너지 노출을 감소시키기 위해 끼워넣는 식의 특징이 있는 외부 공기역학적 모듈을 가진 블레이드 구조와 같은 기술도 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1 및 3은 블레이드에 보조 블레이드가 슬라이딩 되면서 확장과 수축되는 기술적 구성을 가지는 것으로, 그 기술적 구성이 복잡할 뿐만 아니라 시시각각 변화는 풍속에 대하여 확장과 수축이 원활하게 이루어지지 않은 단점을 가진다.
특허문헌 2는 다수의 블레이드 부재를 면적조절수단에 의해 펼치고 접도록 하는 것으로, 이 또한 변화물상한 풍속에 대하여 제어가 제대로 이루어지지 않은 단점을 가진다.
상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은 블레이드의 끝단 루트(root)에 필요로 하는 길이만큼을 확장시켜 블레이드의 길이 전체를 확장할 수 있도록 한 블레이드의 길이 확장장치, 확장방법 및 확장장치의 제조방법, 확장모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 블레이드의 조건에 따라 단위 모듈 형태로 제작되어 간편하게 블레이드의 길이를 확장시킬 수 있도록 하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 블레이드의 길이를 확장시키는 확장장치로서, 상기 확장장치는 블레이드의 루트 끝단에 마련되는 연결 고정부; 및 상기 연결 고정부에 소정의 폭을 가지면서 루트와 대응되게 형성되어 상기 블레이드의 전체 길이를 확장하도록 체결 고정되는 길이 확장부재;를 포함한다.
상기 연결 고정부는 길이 확장부재가 삽입되도록 상기 루트의 끝단에 형성되는 복수의 고정볼트, 및 상기 각 고정볼트에 체결되는 너트를 포함한다.
상기 길이 확장부재는 루트와 대응되는 형태로 상기 복수의 고정볼트에 삽입되는 각각의 삽입공이 형성되도록 소정 폭으로 형성되는 링 형태의 확장모듈로 형성된다.
상기 루트의 끝단과 확장모듈 사이에는 기밀부재가 더 마련된다.
블레이드의 길이를 확장할 수 있도록 확장하는 방법으로서, 블레이드의 루트 끝단에 블레이드의 전체 길이를 확장할 수 있도록 연결수단을 마련하는 단계; 상기 연결수단으로 연결 고정되어 블레이드의 전체 길이를 확장할 수 있도록 상기 루트와 대응되는 형태의 확장수단을 제작하는 단계; 및 제작된 상기 확장수단을 연결수단으로 연결 고정하여 블레이드 전체 길이를 확장하는 단계;를 포함한다.
상기 확장수단과 루트의 끝단 사이에 기밀부재를 개재시키는 단계를 더 포함한다.
블레이드의 길이를 확장할 수 있도록 확장모듈을 제조하는 방법으로서, 블레이드의 끝단 루트와 대응되는 동일한 직경을 갖도록 내부 보강재인 실린더 형태의 프리프레그(prepreg) 몰드를 제작하는 단계; 및 상기 프리프레그 몰드의 외측면에 쉘(shell)을 결합시켜 단위 유닛을 제작하는 단계;를 포함한다.
상기 쉘은 상,하 셀로 마련되어 서로 맞닿는 부분이 용접에 의해 일체로 형성된다.
상기 프리프레그 몰드와 상기 상,하 쉘은 확장하고자 하는 길이로 절단 형성한 후 프리프레그 몰드의 외측면으로 용접되어 확장모듈로 형성된다.
상기 확장모듈의 쉘에 블레이드의 루트에 체결할 수 있도록 복수의 삽입공을 천공하는 단계;를 포함한다.
블레이드의 길이를 확장시키기 위한 확장모듈로서, 상기 확장모듈은 내부에 보강재인 실린더 형태로 확장시키고자 하는 길이의 폭을 갖도록 블레이드의 루트와 대응되는 프리프레그 몰드; 상기 프리프레그 몰드의 외측면에 결합되는 쉘; 및 상기 쉘에 블레이드의 루트에 체결 고정하기 위해 관통 형성되는 복수의 삽입공;을 포함한다.
본 발명은 블레이드의 끝단 루트에 필요로 하는 길이만큼을 확장시켜 블레이드의 길이 전체를 확장할 수 있도록 함으로써, 블레이드의 전체 설계 및 제작 없이도 최소한의 비용으로 경제적이면서 바람과의 접촉면적을 최대한 넓혀 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 간단한 구조를 가짐은 물론 설치도 단시간 내에 간편하게 이루어져, 기존의 어떠한 블레이드에도 적용이 용이함은 물론 운반에도 지장을 초래하지 않는 효과를 가진다.
또, 각 블레이드의 조건에 따라 단위 모듈 형태로 제작되어 간편하게 블레이드의 길이를 확장시킬 수 있도록 함으로써, 풍력발전 설비의 전체적인 성능을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 확장장치를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 2는 도에 따른 결합된 상태의 측면도,
도 3은 본 발명의 확장방법을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 도 3에 따른 확장방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명 확장모듈의 제조과정을 설명하기 위한 블록도,
도 6은 도 5에 따른 제조과정의 순서도이다.
도 2는 도에 따른 결합된 상태의 측면도,
도 3은 본 발명의 확장방법을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 도 3에 따른 확장방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명 확장모듈의 제조과정을 설명하기 위한 블록도,
도 6은 도 5에 따른 제조과정의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 확장장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도에 따른 결합된 상태의 측면도이다.
도시된 바와 같이 바람과의 접촉면적을 최대한 넓게 확보하여 성능을 향상시킬 수 있도록 블레이드(100)의 길이를 확장시키는 확장장치(1)를 제시한다.
본 발명은 블레이드의 끝단 루트(root)에 필요로 하는 길이만큼을 확장시켜 블레이드의 길이 전체를 확장할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명에 따른 상기 확장장치(1)는 블레이드(100)의 루트(102) 끝단에 마련되는 연결 고정부(10); 및 상기 연결 고정부(10)에 필요로 하는 길이의 소정의 폭을 가지면서 루트(102)와 대응되게 형성되어 상기 블레이드(100)의 전체 길이를 확장하도록 체결 고정되는 길이 확장부재(20);를 포함한다.
다시 말해서, 본 발명은 블레이드의 길이를 확장시킴에 있어, 종래와 같이 설계에서부터 다시 제작하는 것이 아니라 블레이드의 루트에 필요로 하늘 길이만큼의 폭을 가지는 길이 확장부재를 상기 루트의 끝단에 형성되는 연결 고정부로 체결 고정함으로써, 번거롭거나 불편함 없이 요구하는 길이를 가지는 블레이드의 제작이 간편하게 이루어지게 된다.
그로 인해 종래와 같이 설계에서부터 다시 블레이드를 제작하는 과정에서 소요되는 막대한 비용을 절감할 수 있다. 또한, 기존의 블레이드를 그대로 사용함에 따라 더욱더 높은 경제성과 호환성도 높일 수 있는 장점도 가진다.
또한, 연결 고정부로의 길이 확장부재의 체결 고정도 번거롭거나 복잡한 작업 과정을 거치는 것이 아니라 단순한 방식인 끼워 맞춤식의 체결 고정으로 인해 최단시간 내에 신속하게 확장시킬 수 있는 조건도 가진다.
특히, 본 발명의 길이 확장부재는 별도로 제작한 후 현장에서의 조립이 가능한 조건으로 인하여 운송에 지장을 초래하지 않을 뿐만 아니라 비용 또한 많이 요구되지 않는 장점도 가진다.
이로써, 본 발명은 블레이드의 길이를 확장함에 있어, 비용이 많이 요구되는 것이 아니라 길이를 확정시키는 길이 확장부재와 상기 길이 확장부재를 체결 고정하기 위한 연결 고정부에 의해 최소한의 비용으로 최대한의 효율성을 가질 수 있도록 블레이드의 전체적인 길이를 확장할 수 있는 것이다.
아울러, 설치작업 또한 번거롭거나 불편함 없이 단시간 내에 신속하게 이루어질 수 있는 장점도 갖니다.
연결 고정부(10)는 길이 확장부재(20)가 삽입되도록 상기 루트(102)의 끝단에 형성되는 복수의 고정볼트(12), 및 상기 각 고정볼트(12)에 체결되는 너트(14)를 포함한다.
고정볼트(12)는 통상적인 고정방식인 용접 등에 의해 형성할 수 있음은 물론 바람직하게는 루트에 공지된 방식에 의해 인서트(insert)시켜 형성하는 것이 바람직하다.
길이 확장부재(20)는 루트(102)와 대응되는 형태로 상기 복수의 고정볼트(12)에 삽입되는 각각의 삽입공(22)이 형성되도록 길이를 확장시키고자 하는 소정 폭으로 형성되는 링 형태의 확장모듈(25)로 형성된다.
즉, 상기 길이 확장부재는 블레이드의 루트와 대응되는 원형 테 형태로 제작시 확장시키고 하는 폭을 갖도록 제작한다.
더욱이, 길이 확장부재인 확장모듈은 블레이드의 루트 설계치를 반영하여 제작됨으로써, 제작 또한 번거롭거나 불편함 없이 간단하고 편리하게 이루어질 수 있다.
특히, 길이 확장부재는 길이를 확장시키고자 하는 블레이드의 루트에 따라 선택적 또는 대량으로 제작함으로써, 범용성도 뛰어난 조건을 가진다.
그리고 상기 루트(102)의 끝단과 확장모듈(25) 사이에는 상기 확장모듈과 같은 형태의 고무나 실리콘 또는 우레탄 등과 같은 기밀부재(30)가 더 마련된다. 그에 따라 이음 부분에서의 높은 기밀성을 가짐은 물론 긴밀하게 밀착 고정이 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 확장방법을 설명하기 위한 블록도이며, 도 4는 도 3에 따른 확장방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도시된 바와 같이 본 블레이드(100)의 길이를 확장할 수 있도록 확장하는 방법을 제시한다.
블레이드(100)의 루트(102) 끝단에 그 블레이드(100)의 전체 길이를 확장할 수 있도록 통상의 볼트나 브래킷 또는 다른 수단과 연결하여 고정할 수 있는 연결수단(10A)을 마련하는 단계(S1)를 행한다. 이때, 연결수단은 통상적인 볼트와 너트 형태인 것이 바람직하다.
그런 다음 상기 연결수단(10A)으로 연결 고정되어 블레이드(100)의 전체 길이를 확장할 수 있도록 상기 루트(102)와 대응되는 형태의 확장수단(20A)을 제작하는 단계(S2)를 포함한다. 이때, 확장수단은 루트와 대응되는 형태이면서 확장시키고자 하는 길이와 대응되는 폭을 갖도록 통상적인 링 형태로 형성된다.
즉, 상기 확장수단은 루트의 설계 치를 반영하여 그 루트와 대응되는 형태로 확장하고자 하는 길이만큼의 폭을 갖는 통상적인 링 형태로 간단하게 제작된다.
아울러, 상기 확장수단에는 연결수단으로 체결 고정하기 위한 홀이나 관통된 삽입공 등을 공지된 방식에 의해 형성한다.
마지막으로, 제작된 상기 확장수단(20A)을 연결수단(10A)으로 연결 고정하여 블레이드(100) 전체 길이를 확장하는 단계(S3);를 포함한다.
즉, 제작된 확장수단을 연결수단으로 연결하여 고정함으로써, 블레이드 전체를 새로 설계부터 제작할 필요없이 원하는 길이만큼 간편하게 확장할 수 있다.
그로 인해 블레이드의 전체 길이가 길어짐으로써, 상대적으로 바람과의 접촉면적으로 넓게 확보함에 따라 성능을 향상시킬 수 있는 조건을 가지게 된다.
그리고 상기 확장수단(10A)과 루트(102)의 끝단 사이에 통상적인 고무나 실리콘 또는 우레탄 등과 같은 기밀부재(30)를 개재시키는 단계(S2A)를 더 포함한다.
즉, 블레이드의 루트 끝단에 연결수단을 형성한 상태에서 확장수단을 연결하여 고정하기 전에 기밀부재를 먼저 삽입한 후 확장수단을 연결수단으로 삽입하여 체결 고정함으로써, 연결된 이음 부분 또한 높은 기밀성을 가질 수 있음은 물론 고정력도 높아지는 조건을 가진다.
따라서, 본 발명의 확장방법은 블레이드를 길이를 확장시킴에 있어, 블레이드 전체를 설계에서부터 제작할 필요없이 연결수단과 확장수단을 마련한 후 상호 연결시켜 체결 고정함으로써, 블레이드를 필요로 하는 길이만큼 확장시켜 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명 확장모듈의 제조과정을 설명하기 위한 블록도이며, 도 6은 도 5에 따른 제조과정의 순서도이다.
도시된 바와 같이 블레이드의 길이를 확장시 요구되는 확장모듈을 제조하는 방법을 제시한다.
블레이드(100)의 끝단 루트(102)와 대응되는 동일한 직경을 갖도록 내부 보강재인 실린더 형태의 프리프레그(prepreg) 몰드(25a)를 제작하는 단계(S10)를 행한다.
즉, 길이 확장대상 루트의 설계 치를 반영하여 공지된 방식에 의해 프리프레그 몰드를 제작한다.
그런 다음 상기 프리프레그 몰드(10)의 외측면에 쉘(25b)을 결합시켜 단위 유닛(25A)을 제작하는 단계(S20);를 포함한다.
쉘(25b)은 프리프레그 몰드(25a)의 외측으로 통상의 볼팅이나 리벳팅 또는 용접 등에 의해 결합됨으로써, 제작이 완료된 상태에서는 원통형과 같은 하나의 단위 유닛 형태로 제작된다.
그에 따라 상기 제작된 단위 유닛을 확장시키고자 하는 길이에 따라 절단하여 적용할 수 있을 뿐만 아니라 후술하는 바와 같이 제작하는 과정에서 필요로 하는 길이 별로 제작하는 것이 바람직하다.
쉘(25b)은 상,하 셀(25b')(25b")로 마련되어 서로 맞닿는 부분이 용접에 의해 일체로 형성된다. 이때, 용접은 경량으로 제작이 요구될 경우, 공지된 카본 용접(carbon winding)을 통하여 행함으로써, 경량으로 제작할 수 있는 조건도 가진다.
그리고 상기 프리프레그 몰드(25a)와 상기 상,하 쉘(25b')(25b")은 확장하고자 하는 길이로 공지된 방식에 의해 절단 형성한 후 프리프레그 몰드(25a)의 외측면으로 용접되어 확장모듈(25)로 형성한다.
이렇게, 상기 확장모듈(25)의 쉘(25b)에 블레이드(100)의 루트(102)에 체결할 수 있도록 복수의 삽입공(22)을 천공하는 단계(S10A);를 포함한다.
즉, 상기 확장모듈(25)은 내부에 보강재인 실린더 형태로 확장시키고자 하는 길이의 폭을 갖도록 블레이드의 루트와 대응되는 프리프레그 몰드(25a); 상기 프리프레그 몰드(25a)의 외측면에 결합되는 쉘(25b); 및 상기 쉘(25b)에 블레이드의 루트에 체결 고정하기 위해 관통 형성되는 복수의 삽입공(22);을 포함한다.
그에 따라 길이를 확장시키고자 하는 일련의 확장장치의 제작이 완료된다.
이러한, 본 발명 확장장치의 제조방법의 경우 블레이드의 루트에 적정한 단위 모듈로 제작됨으로 인해 범용성을 갖는 물품으로의 제작이 이루어진다.
그로 인해 블레이드의 길이를 확장시키고자 할 때 블레이드의 전체적인 설계부터 제작하는 것이 아니라 확장시키고자 하는 블레이드의 루트로 단위 모듈을 연결 시킴으로써, 간단하고 편리하게 필요로 하는 길이를 갖도록 블레이드를 확장시킬 수 있다.
더욱이, 길이를 확장시키기 위한 확장장치의 제조도 비용이 많이 요구되지 않아 경제성도 뛰어난 조건을 가진다.
또, 연결하는 작업도 번거롭거나 불편한 것이라 간단한 끼워 맞춤방식에 의해 이루어짐으로써, 단시간 내에 신속하게 이루어질 수 있다.
또, 단위 모듈 형태로 제작됨으로 인해 운송에도 지장을 초래하지 않고 원활하게 운송이 이루어질 수 있는 장점도 가진다.
1 : 확장장치
10 : 연결 고정부 10A : 연결수단
12 : 고정볼트 14 : 너트
20 : 길이 확장부재 20A : 확장수단
22 : 삽입공 25 : 확장모듈
25a : 프리프레그 몰드 25b : 쉘
25b' : 상 쉘 25b" : 하 쉘
30 : 기밀부재
100 : 블레이드 102 : 루트
10 : 연결 고정부 10A : 연결수단
12 : 고정볼트 14 : 너트
20 : 길이 확장부재 20A : 확장수단
22 : 삽입공 25 : 확장모듈
25a : 프리프레그 몰드 25b : 쉘
25b' : 상 쉘 25b" : 하 쉘
30 : 기밀부재
100 : 블레이드 102 : 루트
Claims (11)
- 블레이드의 길이를 확장시키는 확장장치로서,
상기 확장장치는 블레이드의 루트 끝단에 마련되는 연결 고정부; 및
상기 연결 고정부에 소정의 폭을 가지면서 루트와 대응되게 형성되어 상기 블레이드의 전체 길이를 확장하도록 체결 고정되는 길이 확장부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장장치. - 제1항에 있어서,
상기 연결 고정부는 길이 확장부재가 삽입되도록 상기 루트의 끝단에 형성되는 복수의 고정볼트, 및 상기 각 고정볼트에 체결되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장장치. - 제2항에 있어서,
상기 길이 확장부재는 루트와 대응되는 형태로 상기 복수의 고정볼트에 삽입되는 각각의 삽입공이 형성되도록 소정 폭으로 형성되는 링 형태의 확장모듈로 형성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장장치. - 제3항에 있어서,
상기 루트의 끝단과 확장모듈 사이에는 기밀부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장장치. - 블레이드의 길이를 확장할 수 있도록 확장하는 방법으로서,
블레이드의 루트 끝단에 블레이드의 전체 길이를 확장할 수 있도록 연결수단을 마련하는 단계;
상기 연결수단으로 연결 고정되어 블레이드의 전체 길이를 확장할 수 있도록 상기 루트와 대응되는 형태의 확장수단을 제작하는 단계; 및
제작된 상기 확장수단을 연결수단으로 연결 고정하여 블레이드 전체 길이를 확장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장방법. - 제5항에 있어서,
상기 확장수단과 루트의 끝단 사이에 기밀부재를 개재시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장방법. - 블레이드의 길이를 확장할 수 있도록 확장모듈을 제조하는 방법으로서,
블레이드의 끝단 루트와 대응되는 동일한 직경을 갖도록 내부 보강재인 실린더 형태의 프리프레그 몰드를 제작하는 단계; 및 상기 프리프레그 몰드의 외측면에 쉘을 결합시켜 단위 유닛을 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장모듈의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 쉘은 상,하 셀로 마련되어 서로 맞닿는 부분이 용접에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장모듈의 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 프리프레그 몰드와 상기 상,하 쉘은 확장하고자 하는 길이로 절단 형성한 후 프리프레그 몰드의 외측면으로 용접되어 확장모듈로 형성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장모듈의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 확장모듈의 쉘에 블레이드의 루트에 체결할 수 있도록 복수의 삽입공을 천공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장모듈의 제조방법. - 블레이드의 길이를 확장시키기 위한 확장모듈로서,
상기 확장모듈은 내부에 보강재인 실린더 형태로 확장시키고자 하는 길이의 폭을 갖도록 블레이드의 루트와 대응되는 프리프레그 몰드;
상기 프리프레그 몰드의 외측면에 결합되는 쉘; 및
상기 쉘에 블레이드의 루트에 체결 고정하기 위해 관통 형성되는 복수의 삽입공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 길이 확장모듈.
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KR1020150119801A KR20170024472A (ko) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 블레이드의 길이 확장장치, 확장방법 및 확장모듈의 제조방법, 확장모듈 |
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KR20090033905A (ko) | 2006-07-21 | 2009-04-06 | 클립퍼 윈드파워 테크놀로지 인코포레이티드 | 신축식 로터 블레이드 구조체 |
KR20100103546A (ko) | 2008-01-30 | 2010-09-27 | 클립퍼 윈드파워, 인코포레이티드 | 분리된 트레일링 에지가 있는 삽입가능한 블레이드 구조 |
KR101155023B1 (ko) | 2010-04-27 | 2012-06-11 | 신재관 | 면적조절이 가능한 블레이드를 갖는 풍력발전장치 |
-
2015
- 2015-08-25 KR KR1020150119801A patent/KR20170024472A/ko unknown
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KR20090033905A (ko) | 2006-07-21 | 2009-04-06 | 클립퍼 윈드파워 테크놀로지 인코포레이티드 | 신축식 로터 블레이드 구조체 |
KR20100103546A (ko) | 2008-01-30 | 2010-09-27 | 클립퍼 윈드파워, 인코포레이티드 | 분리된 트레일링 에지가 있는 삽입가능한 블레이드 구조 |
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