KR20190098500A - Multi type wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티형 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 타워에 복수의 단위 발전 유닛을 갖는 멀티형 풍력 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-type wind generator, and more particularly to a multi-type wind generator having a plurality of unit power generation units in one tower.
풍력발전(風力發電)이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말한다.Wind power generation refers to a power generation method in which wind energy is converted into mechanical energy (rotary power) using a windmill, and the mechanical energy is converted into electrical energy by driving a generator to obtain electric power.
풍력발전은 현재까지 개발된 신재생 에너지원 중에서 가장 경제성이 높을 뿐 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장점 때문에 유럽은 물론 미주와 아시아 등지에서도 적극적인 투자가 이뤄지고 있는 실정이다.Wind power generation is not only the most economical among the renewable energy sources developed so far, but also has been actively invested not only in Europe but also in the Americas and Asia due to the advantages of being able to generate power using the wind, which is an unlimited clean energy source for the wind. to be.
이러한 풍력발전을 위한 풍력 발전기는 회전축의 방향에 따라 수직축 풍력 발전기와 수평축 풍력 발전기로 구분될 수 있다. 현재까지는 수직축에 비해 수평축 풍력 발전기의 효율이 높고 안정적이어서 상업용 풍력발전단지에는 대부분 수평축 풍력 발전기가 적용되고 있다.Wind generators for such wind power generation may be divided into a vertical axis wind generator and a horizontal axis wind generator according to the direction of the rotation axis. Until now, the horizontal axis wind generators are more efficient and stable than the vertical axis, so most of the commercial wind farms are applied with the horizontal axis wind generators.
통상적인 수평축 풍력발전기는 많은 동력을 얻기 위해서는 블레이드의 크기를 키우거나 블레이드 크기에 상응하는 용량을 갖는 발전기를 장착해야 한다. 하지만, 블레이드가 커지거나 발전기의 용량이 커질수록 블레이드와 발전기의 무게가 증가하게 되어 무거운 블레이드와 발전기를 지지할 타워와 구조물의 규모가 같이 커져야 하며, 블레이드와 발전기를 포함한 발전시설이 무거워지면 그 무게의 지지를 위한 베어링과 같은 부품도 증가해야 하고, 바람의 방향에 따라 회전날개부의 방향을 돌려주는 요(yaw) 동작을 위해 별도의 특수 장치가 설치되어야 한다.Conventional horizontal axis wind turbines need to be equipped with a generator having a capacity corresponding to the size of the blade or to increase the size of the blade to obtain a lot of power. However, as the blade becomes bigger or the capacity of the generator increases, the weight of the blade and generator increases, so that the tower and the structure supporting the heavy blade and the generator must grow in size, and the weight of the power generation facility including the blade and the generator becomes heavy. Parts, such as bearings for supporting the bearings, must be increased, and a special device is to be installed for the yaw movement which turns the direction of the rotor blade according to the wind direction.
이로 인해 설치 및 유지비용이 기하급수적으로 증가하게 되며, 이러한 기술적인 난이도와 비용의 증가로 인하여 풍력 발전기의 폭넓은 보급에 막대한 장애를 초래하는 문제점이 있었다.As a result, installation and maintenance costs increase exponentially, and this technical difficulty and increase in cost have a problem that causes a huge obstacle to widespread deployment of wind power generators.
최근에는 하나의 타워 주변에 원주방향을 따라 복수의 단위 발전 유닛을 배치하는 멀티형 풍력 발전기가 알려져 있다. 멀티형 풍력 발전기는, 한 개의 타워에 한 개의 메인 나셀을 설치하고, 메인 나셀에 복수의 서포트 아암을 방사상으로 결합하며, 각 서포트 아암에 단위 발전 유닛을 각각 설치하고 있다. 단위 발전 유닛은 발전기를 포함한 서브 나셀, 서브 나셀에 회전 가능하게 결합되는 로터 및 그 로터에 결합되어 함께 회전하는 소형 블레이드를 포함하고 있다.Recently, a multi-type wind generator is known which arranges a plurality of unit power generation units along a circumferential direction around one tower. The multi-type wind generator is provided with one main nacelle in one tower, radially couples a plurality of support arms to the main nacelle, and installs a unit power generation unit in each support arm. The unit power generation unit includes a sub nacelle including a generator, a rotor rotatably coupled to the sub nacelle, and a small blade coupled to the rotor and rotating together.
멀티형 풍력 발전기는, 단위 발전 유닛이 상하로 이격되어 배치되는데, 상부 발전 유닛의 아래에 하부 발전 유닛이 위치하여 상부 발전 유닛에 물품을 공급하거나 상부 발전 유닛에서 비상 탈출 시에 하부 발전 유닛의 블레이드와 간섭되는 문제가 발생한다.In the multi-type wind generator, unit power generation units are spaced up and down, and a lower power generation unit is disposed below the upper power generation unit to supply goods to the upper power generation unit or to escape from the upper power generation unit with the blades of the lower power generation unit. Interfering problems arise.
본 발명은 상부 발전 유닛과 하부 발전 유닛의 간섭을 회피할 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.The present invention provides a wind generator that can avoid the interference of the upper power generation unit and the lower power generation unit.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는 타워, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상부 서포트 아암, 상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 로터와 발전기를 갖는 하부 발전 유닛, 및 상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 로터와 발전기를 갖는 상부 발전 유닛을 포함하고, 상기 상부 로터와 상기 하부 로터는 전후방향으로 이격 배치된다.Multi-type wind power generator according to an aspect of the present invention is a tower, a plurality of lower support arms fixed to the tower leading to the bottom from the tower, a plurality of upper support arms fixed to the tower and connected to the top from the tower, the A lower power generation unit fixed to the lower support arm and having a lower rotor and a generator, and positioned higher than the lower power generation unit, the upper power generation unit fixed to the upper support arm and having an upper rotor and a generator, The upper rotor and the lower rotor are spaced apart in the front and rear direction.
또한, 상기 상부 로터의 선단은 상기 하부 로터의 후단에서 간격을 두고 후방에 배치될 수 있다.In addition, the front end of the upper rotor may be disposed in the rear at intervals from the rear end of the lower rotor.
또한, 상기 상부 로터의 후단은 상기 하부 로터의 선단에서 간격을 두고 전방에 배치될 수 있다.In addition, the rear end of the upper rotor may be disposed in the front at intervals from the front end of the lower rotor.
또한, 상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향을 갖고, 상기 메인 나셀에는 상기 상부 서포트 아암이 고정된 제1 고정부와 상기 하부 서포트 아암이 고정된 제2 고정부가 형성되고, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 메인 나셀의 길이 방향으로 이격 배치될 수 있다.The tower further includes a main nacelle rotatably installed, the main nacelle having a longitudinal direction extending in a direction crossing the height direction of the tower, and the first nacelle having the upper support arm fixed thereto. A second fixing part to which the government and the lower support arm are fixed may be formed, and the first fixing part and the second fixing part may be spaced apart in the longitudinal direction of the main nacelle.
또한, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 타워의 중심을 지나며 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 수직인 제1 가상 평면을 기준으로 서로 다른 측에 위치할 수 있다.The first fixing part and the second fixing part may be positioned on different sides with respect to the first virtual plane passing through the center of the tower and perpendicular to the longitudinal direction of the main nacelle.
또한, 상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향과 측방향을 갖고, 상기 상부 서프트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 각도로 경사지게 배치될 수 있다.In addition, the tower further includes a main nacelle rotatably installed, wherein the main nacelle has a longitudinal direction and a lateral direction extending in a direction crossing the height direction of the tower, wherein the upper support arm and the lower support arm The tower may be inclined at different angles in the lateral direction.
또한, 상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향과 측방향을 갖고, 상기 상부 서프트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 상기 타워의 길이 방향으로 서로 다른 각도로 경사지게 배치될 수 있다.In addition, the tower further includes a main nacelle rotatably installed, wherein the main nacelle has a longitudinal direction and a lateral direction extending in a direction crossing the height direction of the tower, wherein the upper support arm and the lower support arm The tower may be inclined at different angles in the longitudinal direction.
또한, 상기 하부 로터와 상기 상부 로터는 상기 타워의 중심에서 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 거리로 이격될 수 있다.In addition, the lower rotor and the upper rotor may be spaced apart from each other at a distance from the center of the tower in the lateral direction of the tower.
또한, 상기 하부 로터는 상기 상부 로터보다 상기 타워의 중심에서 더 멀리 배치될 수 있다.In addition, the lower rotor may be disposed farther from the center of the tower than the upper rotor.
또한, 상기 상부 로터는 상기 하부 로터보다 상기 타워의 중심에서 더 멀리 배치될 수 있다.In addition, the upper rotor may be disposed farther from the center of the tower than the lower rotor.
또한, 상기 상부 로터는 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 상부 블레이드를 포함하고, 상기 하부 로터는 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 블레이드를 포함하며, 상기 상부 블레이드는 상기 상부 서브 나셀의 선단에 설치되고, 상기 하부 블레이드는 상기 하부 서브 나셀의 후단에 설치될 수 있다.The upper rotor may include an upper sub nacelle and an upper blade rotatably installed on the upper sub nacelle, and the lower rotor includes a lower sub nacelle and a lower blade rotatably installed on the lower sub nacelle, and the upper The blade may be installed at the front end of the upper sub nacelle, and the lower blade may be installed at the rear end of the lower sub nacelle.
또한, 상기 상부 로터는 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 상부 블레이드를 포함하고, 상기 하부 로터는 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 블레이드를 포함하며, 상기 상부 블레이드는 상기 상부 서브 나셀의 후단에 설치되고, 상기 하부 블레이드는 상기 하부 서브 나셀의 선단에 설치될 수 있다.The upper rotor may include an upper sub nacelle and an upper blade rotatably installed on the upper sub nacelle, and the lower rotor includes a lower sub nacelle and a lower blade rotatably installed on the lower sub nacelle, and the upper The blade may be installed at the rear end of the upper sub nacelle, and the lower blade may be installed at the tip of the lower sub nacelle.
또한, 상기 상부 서포트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 서로 다른 길이를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the upper support arm and the lower support arm may be formed to have different lengths.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는 타워, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상 부 서포트 아암, 상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 로터와 발전기를 갖는 하부 발전 유닛, 및 상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 로터와 발전기를 갖는 상부 발전 유닛을 포함하고, 상기 하부 로터와 상기 상부 로터는 상기 타워의 중심에서 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 거리로 이격된다.Multi-type wind power generator according to another aspect of the present invention is a tower, a plurality of lower support arms fixed to the tower leading to the bottom from the tower, a plurality of upper support arms fixed to the tower and connected to the top from the tower, A lower power generation unit fixed to the lower support arm, the lower power generation unit having a lower rotor and a generator, and positioned above the lower power generation unit, the upper power generation unit fixed to the upper support arm and having an upper rotor and a generator; The lower rotor and the upper rotor are spaced apart from each other by a distance from the center of the tower in the lateral direction of the tower.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티형 풍력 발전기는, 타워, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암, 상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상 부 서포트 아암, 상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 로터, 상기 하부 서브 나셀 내부에 설치되며 상기 하부 로터와 연결된 발전기를 갖는 하부 발전 유닛, 및 상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 대하여 회전 가능하게 설치된 상부 로터와 상기 상부 서브 나셀 내부에 설치되며 상기 하부 로터와 연결된 발전기를 갖는 상부 발전 유닛을 포함하고, 상기 하부 로터와 상기 상부 로터 중 어느 하나는 상기 상부 서브 나셀 또는 상기 하부 서브 나셀의 전방에 설치되고, 다른 하나는 상기 상부 서브 나셀 또는 상기 하부 서브 나셀의 후방에 설치된다.Multi-type wind power generator according to another aspect of the present invention, a tower, a plurality of lower support arms fixed to the tower from the top to the bottom, fixed to the tower a plurality of upper support arms extending from the tower to the top A lower rotor unit fixed to the lower support arm and rotatably installed on the lower sub nacelle and the lower sub nacelle, a lower power generation unit installed inside the lower sub nacelle and connected to the lower rotor, and the lower power generation unit An upper power generation having an upper rotor located inside the upper support arm and fixedly installed on the upper support arm and rotatably installed on the upper sub nacelle and the upper sub nacelle and the generator connected to the lower rotor. A unit, said lower rotor and said upper furnace Of which one is provided at a front of the upper or the lower sub-sub nacelle nacelle, while the other is installed on the rear portion of the upper sub nacelle or the lower sub nacelle.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 로터의 중심과 하부 로터의 중심이 전후방향으로 이격 배치되어 상부 발전 유닛과 하부 발전 유닛의 간섭을 회피할 수 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, the center of the upper rotor and the center of the lower rotor may be spaced apart in the front-back direction to avoid the interference of the upper power generation unit and the lower power generation unit.
또한, 상부 발전 유닛과 하부 발전 유닛이 타워의 중심에서 측방향으로 서로 다른 거리에 위치하므로 간섭을 회피할 수 있다.In addition, since the upper power generation unit and the lower power generation unit are located at different distances laterally from the center of the tower, interference can be avoided.
또한, 상부 로터와 하부 로터 중 어느 하나는 서브 나셀의 전방에 설치되고, 다른 하나는 서브 나셀의 후방에 설치되어 블레이드에 의한 간섭을 회피할 수 있다.In addition, one of the upper rotor and the lower rotor is installed in front of the sub nacelle, the other is installed in the rear of the sub nacelle can avoid the interference by the blade.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터와 메인 샤프트를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating the interior of the unit power generation unit of FIG. 1.
3 is a view showing a rotor and a main shaft according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
7 is a front view showing a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
9 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, the terms 'comprise' or 'have' are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it is noted that the same components in the accompanying drawings are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted or schematically illustrated.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해 설명한다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단위 발전 유닛의 내부를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터와 메인 샤프트를 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing a multi-type wind power generator according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the interior of the unit power generation unit of Figure 1, Figure 3 according to a first embodiment of the present invention The figure shows a rotor and a main shaft.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 상부 서포트 아암(510), 하부 서포트 아암(520), 상부 발전 유닛(700), 및 하부 발전 유닛(600)을 포함한다. 본 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(10)에는, 상부 발전 유닛(700)과 하부 발전 유닛(600)이 복수로 배치되고, 복수의 상부 발전 유닛(700)은 상부 서포트 아암(510)을 통해 메인 나셀(300)에 고정 결합되고, 복수의 하부 발전 유닛(600)은 하부 서포트 아암(520)을 통해 메인 나셀(300)에 고정 결합될 수 있다.1 and 2, the multi-type
타워(100)는 지면으로부터 일정한 높이로 세워져 설치되며, 메인 나셀(300), 복수의 상부 발전 유닛(700)과 하부 발전 유닛(600) 등을 지지할 수 있다. 타워(100)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 관형 형상을 가질 수 있다. 이때, 타워(100)는 복수의 관형 부재가 적층된 다단 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 타워(100) 내부에는 단위 발전 유닛(700)의 유지 보수를 위해 작업자나 작업도구를 이송시키는 계단, 컨베이어 또는 승강기가 설치될 수 있다. The
메인 나셀(main nacelle, 300)은 타워(100)의 상부에 위치하며 타워(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 메인 나셀(300)에는 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 방사상으로 결합될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 지면에 대하여 수평하거나 약간 경사진 방향으로 이어져 형성될 수도 있다. Main nacelle (300) is located on top of the
메인 나셀(300)은 외형만 통상의 나셀 모양과 유사하게 형성되고, 내부에는 기어박스나 발전기 등이 구비되지 않을 수 있다. 메인 나셀(300)은 전후 방향으로 이어져 형성되어 길이 방향(x축 방향)과 측 방향(y축 방향)을 갖는다. 그러나, 메인 나셀(300)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 원기둥 형상으로 이루어질 수도 있다. 메인 나셀(300)은 요잉 시스템에 의하여 타워(100)에 대하여 회전 가능하게 배치되며, 메인 나셀(300)의 회전에 의하여 상부 발전 유닛(700) 및 하부 발전 유닛(600)도 회동하게 된다.The
상부 서포트 아암(510)은 메인 나셀(300)과 상부 발전 유닛(700)을 연결하는 부재로서, 메인 나셀(300)에서 멀어질수록 직경이 작아지거나, 또는 직경이 균일한 관형 형상일 수 있다. 이때, 상부 서포트 아암(510)에는 상부 발전 유닛(700)의 유지 보수를 위해 계단 또는 컨베이어가 설치될 수도 있다. The
하부 서포트 아암(520)도 메인 나셀(300)과 하부 발전 유닛(600)을 연결하며, 내부에 하부 발전 유닛(600)의 유지 보수를 위해 계단 또는 컨베이어가 설치될 수도 있다. The
한편, 메인 나셀(300)에는 복수의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 결합되는데, 메인 나셀(300)을 정면으로 바라볼 때 타워(100)를 기준으로 타워(100)의 좌측 및 우측에 동일한 개수의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 타워(100)의 좌측에는 각각 하나의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치되고, 타워(100)의 우측에는 각각 하나의 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)이 배치될 수 있다. Meanwhile, a plurality of
상부 발전 유닛(700)은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 상부 로터(710), 상부 서브 나셀(sub nacelle, 730), 메인 샤프트(740), 증속기(gearbox, 750), 브레이크(760) 및 발전기(770)를 포함한다. The upper
상부 로터(710)는 상부 서브 나셀(730)의 전방에 회전 가능하게 설치되는 것으로, 상부 로터(710)에서 발생된 회전력이 메인 샤프트(740)를 통해 증속기(750)에 전달된다. 상부 로터(710)는 허브(713)와 복수의 상부 블레이드(711)로 이루어지는데, 허브(713)는 메인 샤프트(740)의 일단에 결합되어 서브 나셀(730)의 전면에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 복수의 상부 블레이드(711)는 허브(713)의 외주면에 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 이격되어 결합된다. The
도 3에 도시된 바와 같이, 허브(713)의 회전 중심축(CX1)과 메인 샤프트(740)의 중심축(SX1)이 이루는 경사각(CA1)은 0도 내지 2도로 이루어질 수 있다. 종래의 풍력 발전기는 바람에 의한 블레이드가 변형될 때, 타워와 블레이드가 충돌하는 것을 방지하기 위해서 5도 이상의 콘 앵글이 적용되었다. 그러나 본 실시예와 같이 멀티형 풍력 발전기(10)는 상부 블레이드(711)가 바람에 의하여 변형되더라도 타워(100)와 충돌하지 않으므로 허브(713)의 회전 중심축은 메인 샤프트(740)와 평행하게 배치되거나 2도 이하의 미세한 콘 앵글(CA1)을 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 발전 효율이 향상될 수 있다.As illustrated in FIG. 3, the inclination angle CA1 formed between the rotational central axis CX1 of the
허브(713)는 바람의 저항을 감소시키기 위해 전방으로 볼록하게 돌출된 원추형으로 이루어질 수 있다. 상부 블레이드(711)는 바람에 의해 허브(713)의 중심축을 중심으로 회전한다. 상부 블레이드(711)는 폭 방향으로 유선형 단면을 가지며, 내부에는 공간부가 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 서브 나셀(730)은 증속기(750), 발전기(770) 등을 수용하는 하우징으로, 통상적으로 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 상부 서브 나셀(730)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 원기둥 형상 등으로 이루어질 수도 있다. As shown in FIG. 2, the
메인 샤프트(740)는 로터(710)의 회전력을 증속기(750)로 전달하는데, 고속으로 회전하는 메인 샤프트(740)는 메인 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지된다. The
증속기(750)는 기어를 이용해 상부 블레이드(711)에 의해 회전하는 메인 샤프트(740)의 회전속도를 발전에 적합한 회전속도로 변환하는 장치로, 증속기(750) 내부에는 다수의 기어를 포함하는 증속기어부(미도시)가 마련되어 있다. 한편, 증속기어부 내의 다수의 기어의 윤활 및 냉각을 위해 증속기(750) 내에는 증속기용 오일(미도시)이 구비될 수 있다. The
브레이크(760)는 증속기(750)와 인접한 위치에 배치되어, 메인 샤프트(740)의 회전력을 제어할 수 있다. 이때, 브레이크(760)는 디스크 방식이 주로 사용될 수 있다. The
발전기(770)는 입력되는 회전에너지를 이용하여 전기를 생산하는 장치로, 그 내부에 회전축에 연결 고정된 회전자(미도시) 및 고정자(미도시)가 구비된다. 회전자가 고정자 주위로 고속 회전함으로써 전기를 발생시키게 된다.
한편, 하부 발전 유닛(600)도 하부 로터(610), 하부 서브 나셀(630), 메인 샤프트, 증속기, 브레이크, 및 발전기를 포함한다. 하부 로터(610)는 하부 서브 나셀(630)의 전방에 설치된 허브와(613), 허브(613)에 결합된 복수의 하부 블레이드(611)를 포함한다. 하부 발전 유닛(600)은 상부 발전 유닛(700)과 동일한 구조로 이루어지므로 중복 설명은 생략한다.Meanwhile, the lower
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.4 is a side view of the multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a front view showing a multi-type wind power generator according to the first embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 상부 로터(710)와 하부 로터(610)는 전후방향으로 이격 배치되는데, 상부 로터(710)는 하부 로터(610)보다 더 후방에 위치할 수 있다. 더욱 상세하게는 상부 로터(710)의 선단은 하부 로터(610)의 후단 보다 더 뒤에 위치할 수 있다. 상부 로터(710)와 하부 로터(610)는 기 설정된 거리만큼 이격될 수 있으며, 상부 나셀(730)의 하부에 하부 블레이드(611)가 위치하지 않도록 이격될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the
여기서 전방 또는 후방이라 함은 바람의 유동 방향(도 4의 화살표)을 기존으로 상류측을 전방이라 하고 하류측을 후방이라 한다. 도 1에서 블레이드들과 메인 나셀(300)의 전면이 향하는 방향(x축 방향)이 전방이 될 수 있다.Here, the front or the rear is referred to as the wind flow direction (arrow of FIG. 4), and the upstream side is called the front side and the downstream side is called the rear side. In FIG. 1, the direction in which the front surfaces of the blades and the
이를 위해서 상부 서포트 아암(510)이 메인 나셀(300)에 고정된 제1 고정부(F11)와 하부 서포트 아암(520)이 메인 나셀(300)에 고정된 제2 고정부(F12)는 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)으로 이격 배치된다. 여기서 메인 나셀(300)의 길이 방향이라 함은 타워(100)의 높이 방향(z축 방향)과 교차하는 방향으로서, 메인 나셀(300)의 중심축(MX1) 방향이 될 수 있다. 제1 고정부(F11)는 제2 고정부(F12)보다 더 후방에 위치할 수 있다.To this end, the first fixing part F11 to which the
제1 고정부(F11)와 제2 고정부(F12)는 타워(100)의 중심을 지나며 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)에 대하여 수직인 제1 가상 평면(S1)을 기준으로 서로 다른 측에 위치할 수 있다. 즉, 제1 고정부(F11)는 제1 가상 평면(S1)의 후방에 위치하고, 제2 고정부(F12)는 제1 가상 평면(S1)의 전방에 위치하여 제1 고정부(F11)와 제2 고정부(F12)는 제1 가상 평면(S1)을 사이에 두고 이격 배치될 수 있다.The first fixing part F11 and the second fixing part F12 pass through the center of the
또한, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 전방으로 돌출되게 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있는데, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the
상부 서포트 아암(510)은 비교적 세워져 배치될 수 있도록 제1 경사각(A11)으로 경사지게 형성될 수 있으며, 하부 서포트 아암(520)은 상부 서포트 아암(510)보다 전방으로 더 돌출될 수 있도록 제2 경사각(A12)으로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서 제2 경사각(A12)은 제1 경사각(A11)보다 더 크게 형성될 수 있으며, 제2 경사각(A12)은 제1 경사각(A11)의 1.05배 내지 2배로 이루어질 수 있다.The
이와 같이 하부 로터(610)가 상부 로터(710)보다 더 전방에 위치하면 상부 로터(710)의 직하방에 하부 블레이드(611)가 존재하지 않아서 근무자가 상부 서브 나셀(730)에서 비상 탈출할 때, 하부 블레이드(611)에 의하여 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.As such, when the
도 5에 도시된 바와 같이, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 메인 나셀(300)의 측방향(y축 방향)에 대하여 경사지게 형성될 수 있는데, 상부 서포트 아암(510)과 하부 서포트 아암(520)은 메인 나셀(300)의 측 방향(y축 방향)에 대하여 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다. As shown in FIG. 5, the
상부 서포트 아암(510)은 비교적 세워져 배치될 수 있도록 제3 경사각(A13)으로 경사지게 형성될 수 있으며, 하부 서포트 아암(520)은 상부 서포트 아암(510)보다 측방향으로 더 돌출될 수 있도록 제4 경사각(A14)으로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서 제3 경사각(A13)은 제4 경사각(A14)보다 더 크게 형성될 수 있으며, 제3 경사각(A13) 은 제4 경사각(A14)의 1.05배 내지 2배로 이루어질 수 있다.The
한편, 상부 서포트 아암(510)의 길이는 하부 서포트 아암(520)의 길이보다 더 짧게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부 발전 유닛(700)과 하부 발전 유닛(600)은 타워(100)의 중심에서 측방향으로 서로 다른 거리만큼 이격될 수 있다. 상부 서포트 아암(510)의 길이는 하부 서포트 아암(520)의 길이의 0.5배 내지 0.98배로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the length of the
상부 발전 유닛(700)은 하부 발전 유닛(600)보다 타워의 중심에서 더 가깝게 위치할 수 있다. 상부 발전 유닛(700)은 타워(100)의 중심축(TX1)에서 제1 거리(D11)로 이격 배치되고, 하부 발전 유닛(600)은 타워(100)의 중심축(TX1)에서 제2 거리(D12)로 이격 배치되며, 제2 거리(D12)는 제1 거리(D11)보다 더 큰 값을 갖는다. 제2 거리(D12)는 제1 거리(D11)의 1.05배 내지 2.5배로 이루어질 수 있다.The upper
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 상부 발전 유닛(700)은 하부 발전 유닛(600)에서 전후 방향과 측방향으로 비켜 배치되어 상부 발전 유닛(700)의 직하방에 하부 블레이드(611)가 위치하지 않게 된다. 이에 따라 상부 발전 유닛(700)에서 작업자의 탈출 및 상부 발전 유닛으로의 물품의 공급이 용이하게 이루어질 수 있다.As described above, according to the first exemplary embodiment, the upper
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 정면도이다.6 is a side view showing a multi-type wind generator according to a second embodiment of the present invention, Figure 7 is a front view showing a multi-type wind generator according to a second embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 상부 서포트 아암(1510), 하부 서포트 아암(1520), 상부 발전 유닛(1700), 및 하부 발전 유닛(1600)을 포함한다. 본 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(20)는 상부 발전 유닛(1700)과 하부 발전 유닛(1600)의 위치 및 상부 서포트 아암(1510)과 하부 서포트 아암(1520)의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.6 and 7, the
상부 발전 유닛(1700)은 상부 서포트 아암(1510)에 고정된 상부 서브 나셀(1730)과 상부 서브 나셀(1730)에 대하여 회전 가능하게 결합된 상부 로터(1710)를 포함한다. 또한 상부 로터(1710)는 허브(1713)와 허브(1713)에 결합된 복수의 상부 블레이드(1711)를 포함한다.The upper
하부 발전 유닛(1600)은 하부 서포트 아암(1520)에 고정된 하부 서브 나셀(1630)과 하부 서브 나셀(1630)에 대하여 회전 가능하게 결합된 하부 로터(1610)를 포함한다. 또한 하부 로터(1610)는 허브(1613)와 허브(1613)에 결합된 복수의 하부 블레이드(1611)를 포함한다.The lower
상부 로터(1710)와 하부 로터(1610)는 전후방향으로 이격 배치되는데, 상부 로터(1710)는 하부 로터(1610)보다 더 전방에 위치할 수 있다. 더욱 상세하게는 상부 로터(1710)의 후단은 하부 로터(1610)의 선단 보다 더 앞에 위치할 수 있다. 상부 로터(1710)와 하부 로터(1610)는 기 설정된 거리만큼 이격될 수 있으며, 상부 나셀(1730)의 하부에 하부 블레이드(1611)가 위치하지 않도록 이격될 수 있다.The
이를 위해서 상부 서포트 아암(1510)이 메인 나셀(300)에 고정된 제1 고정부(F21)와 하부 서포트 아암(1520)이 메인 나셀(300)에 고정된 제2 고정부(F22)는 메인 나셀(300)의 길이 방향(x축 방향)으로 이격 배치된다. 여기서 메인 나셀(300)의 길이 방향이라 함은 타워(100)의 높이 방향(z축 방향)과 교차하는 방향으로서, 메인 나셀(300)의 중심축(MX2) 방향이 될 수 있다. 제1 고정부(F21)는 제2 고정부(F22)보다 더 후방에 위치할 수 있다.To this end, the first fixing part F21 in which the
제1 고정부(F21)와 제2 고정부(F22)는 타워의 중심을 지나며 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 수직인 제1 가상 평면(S2)을 기준으로 서로 다른 측에 위치할 수 있다. 즉, 제1 고정부(F21)는 제1 가상 평면(S2)의 전방에 위치하고, 제2 고정부(F22)는 제1 가상 평면(S2)의 후방에 위치하여 제1 고정부(F21)와 제2 고정부(F22)는 제1 가상 평면(S2)을 사이에 두고 이격 배치될 수 있다.The first fixing part F21 and the second fixing part F22 may be positioned on different sides with respect to the first virtual plane S2 that passes through the center of the tower and is perpendicular to the longitudinal direction of the
또한, 상부 서포트 아암(1510)과 하부 서포트 아암(1520)은 전방으로 돌출되게 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있는데, 상부 서포트 아암(1510)과 하부 서포트 아암(1520)은 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the
상부 서포트 아암(1510)은 전방으로 돌출될 수 있도록 제1 경사각(A21)으로 경사지게 형성될 수 있으며, 하부 서포트 아암(1520)은 상부 서포트 아암(1510)보다 세워져 형성될 수 있도록 제2 경사각(A21)으로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서 제1 경사각(A21)은 제2 경사각(A22)보다 더 크게 형성될 수 있으며, 제1 경사각(A21)은 제2 경사각(A21)의 1.05배 내지 2배로 이루어질 수 있다.The
이와 같이 하부 로터(1610)가 상부 로터(1710)보다 더 후방에 위치하면 상부 로터(1710)의 직하방에 하부 블레이드(1611)가 존재하지 않아서 근무자가 상부 서브 나셀(1730)에서 비상 탈출할 때, 하부 블레이드(1611)에 의하여 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.As such, when the
상부 서포트 아암(1510)과 하부 서포트 아암(1520)은 메인 나셀(300)의 측 방향(y축 방향)에 대하여 경사지게 형성될 수 있는데, 상부 서포트 아암(1510)과 하부 서포트 아암(1520)은 메인 나셀(300)의 측 방향에 대하여 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다. The
상부 서포트 아암(1510)은 측방향으로 더 돌출될 수 있도록 제3 경사각(A23)으로 경사지게 형성될 수 있으며, 하부 서포트 아암(1520)은 비교적 세워져 배치될 수 있도록 제4 경사각(A24)으로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서 제4 경사각(A24)은 제3 경사각(A23)보다 더 크게 형성될 수 있으며, 제4 경사각(A24)은 제3 경사각(A23)의 1.05배 내지 2배로 이루어질 수 있다.The
한편, 상부 서포트 아암(1510)의 길이는 하부 서포트 아암(1520)의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부 발전 유닛(1700)과 하부 발전 유닛(1600)은 타워(100)의 중심에서 측방향으로 서로 다른 거리만큼 이격될 수 있다. 하부 서포트 아암(1520)의 길이는 상부 서포트 아암(1510)의 길이의 0.5배 내지 0.98배로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the length of the
상부 발전 유닛(1700)은 하부 발전 유닛(1600)보다 타워의 중심에서 더 멀게 위치할 수 있다. 상부 발전 유닛(1700)은 타워(100)의 중심축(TX2)에서 제1 거리(D21)로 이격 배치되고, 하부 발전 유닛(1600)은 타워(100)의 중심축(TX2)에서 제2 거리(D22)로 이격 배치되며, 제1 거리(D21)는 제2 거리(D22)보다 더 큰 값을 갖는다. 제1 거리(D21)는 제2 거리(D22)의 1.05배 내지 2.5배로 이루어질 수 있다.The upper
상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 상부 발전 유닛(1700)은 하부 발전 유닛(1600)에서 전후 방향과 측방향으로 비켜 배치되어 상부 발전 유닛(1700)의 직하방에 하부 블레이드(1611)가 위치하지 않게 된다. 이에 따라 상부 발전 유닛(1700)으로의 접근성이 향상된다.As described above, according to the second exemplary embodiment, the upper
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, the multi-type wind power generator according to the third embodiment of the present invention will be described. 8 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
도 8을 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(30)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 상부 서포트 아암(2510), 하부 서포트 아암(2520), 상부 발전 유닛(2700), 및 하부 발전 유닛(2600)을 포함한다. 본 제3 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(30)는 상부 발전 유닛(2700), 하부 발전 유닛(2600), 상부 서포트 아암(2510), 및 하부 서포트 아암(2520)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8, the
상부 발전 유닛(2700)은 상부 서포트 아암(2510)에 고정된 상부 서브 나셀(2730)과 상부 서브 나셀(2730)에 대하여 회전 가능하게 결합된 상부 로터(2710)를 포함한다. 또한 상부 로터(2710)는 허브(2713)와 허브(2713)에 결합된 복수의 상부 블레이드(2711)를 포함한다.The upper
하부 발전 유닛(2600)은 하부 서포트 아암(2520)에 고정된 하부 서브 나셀(2630)과 하부 서브 나셀(2630)에 대하여 회전 가능하게 결합된 하부 로터(2610)를 포함한다. 또한 하부 로터(2610)는 허브(2613)와 허브(2613)에 결합된 복수의 하부 블레이드(2611)를 포함한다.The lower
여기서, 상부 로터(2710)는 상부 서브 나셀(2730)의 후방에 배치되고, 하부 로터(2610)는 하부 서브 나셀(2630)의 후방에 배치된다. 이에 따라 상부 발전 유닛(2700)과 하부 발전 유닛(2600)은 다운윈드(downwind) 타입으로 이루어질 수 있다.Here, the
상부 로터(2710)와 하부 로터(2610)는 전후방향으로 이격 배치되는데, 상부 로터(2710)는 하부 로터(2610)보다 더 후방에 위치할 수 있다. 상부 서포트 아암(2510)은 하부 서포트 아암(2520)보다 메인 나셀(300)의 축(MX3) 방향으로 더 후방에서 메인 나셀(300)에 고정 설치될 수 있다.The
또한, 상부 서포트 아암(2510)은 후방으로 경사지게 형성되고, 하부 서포트 아암(2520)은 전방으로 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부 서포트 아암(2510)과 하부 서포트 아암(2520)은 메인 나셀(300)의 길이 방향에 대하여 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the
상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 따르면 상부 서포트 아암(2510)과 하부 서포트 아암(2520)이 서로 다른 방향으로 경사지게 형성되므로 상부 발전 유닛(2700)과 하부 발전 유닛(2600)의 간격을 더욱 증가시킬 수 있다.As described above, according to the third embodiment, since the
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 9 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(40)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 상부 서포트 아암(3510), 하부 서포트 아암(3520), 상부 발전 유닛(3700), 및 하부 발전 유닛(3600)을 포함한다. 본 제4 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(40)는 상부 발전 유닛(3700), 하부 발전 유닛(3600)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, the multi-type
상부 발전 유닛(3700)은 상부 서포트 아암(3510)에 고정된 상부 서브 나셀(3730)과 상부 서브 나셀(3730)에 대하여 회전 가능하게 결합된 상부 로터(3710)를 포함한다. 또한 상부 로터(3710)는 허브(3713)와 허브(3713)에 결합된 복수의 상부 블레이드(3711)를 포함한다.The upper
하부 발전 유닛(3600)은 하부 서포트 아암(3520)에 고정된 하부 서브 나셀(3630)과 하부 서브 나셀(3630)에 대하여 회전 가능하게 결합된 하부 로터(3610)를 포함한다. 또한 하부 로터(3610)는 허브(3613)와 허브(3613)에 결합된 복수의 하부 블레이드(3611)를 포함한다.The lower
상부 로터(3710)와 하부 로터(3610)는 전후방향으로 이격 배치되는데, 상부 로터(3710)는 하부 로터(3610)보다 더 후방에 위치할 수 있다. 상부 서포트 아암(3510)은 하부 서포트 아암(3520)보다 메인 나셀(300)의 축(MX4) 방향으로 더 뒷 부분에서 메인 나셀(300)에 고정 설치될 수 있다.The
한편, 상부 로터(3710)는 상부 서브 나셀(3730)의 후방에 배치되고, 하부 로터(3610)는 하부 서브 나셀(3630)의 전방에 배치된다. 이에 따라 상부 발전 유닛(3700)은 다운 윈드 타입(downwind type)으로 이루어지고, 하부 발전 유닛(3600)은 업 윈드 타입(upwind type)으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
본 제4 실시예와 같이 상부 발전 유닛(3700)과 하부 발전 유닛(3600)의 로터가 서로 다른 방향으로 배치되면 상부 로터(3710)와 하부 로터(3610) 사이의 간격을 더욱 증가시킬 수 있다.When the rotors of the upper
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기를 도시한 측면도이다.Hereinafter, a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention will be described. 10 is a side view showing a multi-type wind power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
도 10을 참조하여 설명하면, 본 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(50)는, 타워(100), 메인 나셀(300), 상부 서포트 아암(4510), 하부 서포트 아암(4520), 상부 발전 유닛(4700), 및 하부 발전 유닛(4600)을 포함한다. 본 제5 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기(50)는 상부 발전 유닛(4700), 하부 발전 유닛(4600)을 제외하고는 상기한 제2 실시예에 따른 멀티형 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the multi-type
상부 발전 유닛(4700)은 상부 서포트 아암(4510)에 고정된 상부 서브 나셀(4730)과 상부 서브 나셀(4730)에 대하여 회전 가능하게 결합된 상부 로터(4710)를 포함한다. 또한 상부 로터(4710)는 허브(4713)와 허브(4713)에 결합된 복수의 상부 블레이드(4711)를 포함한다.The upper
하부 발전 유닛(4600)은 하부 서포트 아암(4520)에 고정된 하부 서브 나셀(4630)과 하부 서브 나셀(4630)에 대하여 회전 가능하게 결합된 하부 로터(4610)를 포함한다. 또한 하부 로터(4610)는 허브(4613)와 허브(4613)에 결합된 복수의 하부 블레이드(4611)를 포함한다.The lower
상부 로터(4710)와 하부 로터(4610)는 전후방향으로 이격 배치되는데, 상부 로터(4710)는 하부 로터(4610)보다 더 전방에 위치할 수 있다. 상부 서포트 아암(4510)은 하부 서포트 아암(4520)보다 메인 나셀(300)의 축(MX5) 방향으로 더 앞 부분에서 메인 나셀(300)에 고정 설치될 수 있다.The
한편, 상부 로터(4710)는 상부 서브 나셀(4730)의 전방에 배치되고, 하부 로터(4610)는 하부 서브 나셀(4630)의 후방에 배치된다. 이에 따라 상부 발전 유닛(4700)은 업윈드 타입(upwind type)으로 이루어지고, 하부 발전 유닛(4600)은 다운윈드 타입(downwind type)으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
본 제5 실시예와 같이 상부 발전 유닛(4700)과 하부 발전 유닛(4600)의 로터가 서로 다른 방향으로 배치되면 상부 로터(4710)와 하부 로터(4610) 사이의 간격을 더욱 증가시킬 수 있다.When the rotors of the upper
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As mentioned above, although an embodiment of the present invention has been described, those of ordinary skill in the art may add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be modified and changed in various ways, etc., which will also be included within the scope of the present invention.
10, 20, 30, 40, 50: 멀티형 풍력 발전기
100: 타워
300: 메인 나셀
510, 1510, 2510, 3510, 4510: 상부 서포트 아암
520, 1520, 2520, 3520, 4520: 하부 서포트 아암
600, 1600, 2600, 3600, 4600: 하부 발전 유닛
610, 1610, 2610, 3610, 4610: 하부 로터
611, 1611, 2611, 3611, 4611: 하부 블레이드
613, 1613, 2613, 3613, 4613: 허브
630, 1630, 2630, 3630, 4630: 하부 서브 나셀
700, 1700, 2700, 3700, 4700: 상부 발전 유닛
710, 1710, 2710, 3710, 4710: 상부 로터
713, 1713, 2713, 3713, 4713: 허브
711, 1711, 2711, 3711, 4711: 상부 블레이드
730, 1730, 2730, 3730, 4730: 상부 서브 나셀
740: 메인 샤프트
750: 증속기
760: 브레이크
770: 발전기10, 20, 30, 40, 50: multi wind generator
100: tower
300: main nacelle
510, 1510, 2510, 3510, 4510: upper support arm
520, 1520, 2520, 3520, 4520: Lower Support Arm
600, 1600, 2600, 3600, 4600: lower generation unit
610, 1610, 2610, 3610, 4610: lower rotor
611, 1611, 2611, 3611, 4611: lower blade
613, 1613, 2613, 3613, 4613: Hub
630, 1630, 2630, 3630, 4630: lower sub nacelle
700, 1700, 2700, 3700, 4700: Upper Generation Unit
710, 1710, 2710, 3710, 4710: upper rotor
713, 1713, 2713, 3713, 4713: Hub
711, 1711, 2711, 3711, 4711: upper blade
730, 1730, 2730, 3730, 4730: upper sub nacelle
740: main shaft
750 gearbox
760: brake
770: generator
Claims (15)
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암;
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상부 서포트 아암;
상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 로터와 발전기를 갖는 하부 발전 유닛; 및
상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 로터와 발전기를 갖는 상부 발전 유닛;
을 포함하고,
상기 상부 로터와 상기 하부 로터는 전후방향으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.tower;
A plurality of lower support arms fixed to the tower and extending downward from the tower;
A plurality of upper support arms fixed to the tower and extending upward from the tower;
A lower power generation unit fixed to the lower support arm and having a lower rotor and a generator; And
An upper power generation unit located above the lower power generation unit and fixed to the upper support arm and having an upper rotor and a generator;
Including,
The upper rotor and the lower rotor is a multi-type wind generator, characterized in that spaced apart in the front and rear directions.
상기 상부 로터의 선단은 상기 하부 로터의 후단에서 간격을 두고 후방에 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The front end of the upper rotor is a multi-type wind generator, characterized in that disposed behind the interval at the rear end of the lower rotor.
상기 상부 로터의 후단은 상기 하부 로터의 선단에서 간격을 두고 전방에 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The rear end of the upper rotor is a multi-type wind generator, characterized in that disposed in front of the interval at the front end of the lower rotor.
상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향을 갖고,
상기 메인 나셀에는 상기 상부 서포트 아암이 고정된 제1 고정부와 상기 하부 서포트 아암이 고정된 제2 고정부가 형성되고, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 메인 나셀의 길이 방향으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The tower further includes a main nacelle rotatably installed, wherein the main nacelle has a longitudinal direction extending in a direction crossing the height direction of the tower,
The main nacelle is provided with a first fixing part to which the upper support arm is fixed and a second fixing part to which the lower support arm is fixed, and the first fixing part and the second fixing part are spaced apart in the longitudinal direction of the main nacelle. Multi-type wind generator characterized in that.
상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 타워의 중심을 지나며 상기 메인 나셀의 길이 방향에 대하여 수직인 제1 가상 평면을 기준으로 서로 다른 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 4, wherein
And the first fixing part and the second fixing part are located on different sides with respect to the first virtual plane passing through the center of the tower and perpendicular to the longitudinal direction of the main nacelle.
상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향과 측방향을 갖고, 상기 상부 서프트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 각도로 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The tower further includes a main nacelle rotatably installed, the main nacelle having a longitudinal direction and a lateral direction extending in a direction crossing the height direction of the tower, wherein the upper support arm and the lower support arm are the tower. Multi-type wind generator, characterized in that arranged inclined at different angles in the lateral direction.
상기 타워는 회전 가능하게 설치된 메인 나셀을 더 포함하고, 상기 메인 나셀은 상기 타워의 높이 방향과 교차하는 방향으로 이어진 길이 방향과 측방향을 갖고, 상기 상부 서프트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 상기 타워의 길이 방향으로 서로 다른 각도로 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The tower further includes a main nacelle rotatably installed, the main nacelle having a longitudinal direction and a lateral direction extending in a direction crossing the height direction of the tower, wherein the upper support arm and the lower support arm are the tower. Multi-type wind generator, characterized in that arranged inclined at different angles in the longitudinal direction of the.
상기 하부 로터와 상기 상부 로터는 상기 타워의 중심에서 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 거리로 이격된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The lower rotor and the upper rotor is a multi-type wind power generator, characterized in that spaced apart from each other in the lateral direction of the tower from the center of the tower.
상기 하부 로터는 상기 상부 로터보다 상기 타워의 중심에서 더 멀리 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 8,
And the lower rotor is disposed farther from the center of the tower than the upper rotor.
상기 상부 로터는 상기 하부 로터보다 상기 타워의 중심에서 더 멀리 배치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 8,
And the upper rotor is disposed farther from the center of the tower than the lower rotor.
상기 상부 로터는 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 상부 블레이드를 포함하고,
상기 하부 로터는 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 블레이드를 포함하며,
상기 상부 블레이드는 상기 상부 서브 나셀의 선단에 설치되고, 상기 하부 블레이드는 상기 하부 서브 나셀의 후단에 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The upper rotor includes an upper sub nacelle and an upper blade rotatably mounted to the upper sub nacelle,
The lower rotor includes a lower blade and a lower blade rotatably installed on the lower sub nacelle,
And the upper blade is installed at the front end of the upper sub nacelle, and the lower blade is installed at a rear end of the lower sub nacelle.
상기 상부 로터는 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 상부 블레이드를 포함하고,
상기 하부 로터는 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 블레이드를 포함하며,
상기 상부 블레이드는 상기 상부 서브 나셀의 후단에 설치되고, 상기 하부 블레이드는 상기 하부 서브 나셀의 선단에 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
The upper rotor includes an upper sub nacelle and an upper blade rotatably mounted to the upper sub nacelle,
The lower rotor includes a lower blade and a lower blade rotatably installed on the lower sub nacelle,
The upper blade is installed at the rear end of the upper sub nacelle, the lower blade is a multi-type wind generator, characterized in that installed in the front end of the lower sub nacelle.
상기 상부 서포트 아암과 상기 하부 서포트 아암은 서로 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.The method of claim 1,
And the upper support arm and the lower support arm have different lengths.
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암;
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상 부 서포트 아암;
상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 로터와 발전기를 갖는 하부 발전 유닛; 및
상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 로터와 발전기를 갖는 상부 발전 유닛;
을 포함하고,
상기 상부 로터와 상기 상부 로터는 상기 타워의 중심에서 상기 타워의 측방향으로 서로 다른 거리로 이격된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.tower;
A plurality of lower support arms fixed to the tower and extending downward from the tower;
A plurality of upper support arms fixed to the tower and extending upward from the tower;
A lower power generation unit fixed to the lower support arm and having a lower rotor and a generator; And
An upper power generation unit located above the lower power generation unit and fixed to the upper support arm and having an upper rotor and a generator;
Including,
The upper rotor and the upper rotor is a multi-type wind power generator, characterized in that spaced apart from each other in the lateral direction of the tower from the center of the tower.
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 하부로 이어진 복수의 하부 서포트 아암;
상기 타워에 고정 설치되되 상기 타워에서 상부로 이어진 복수의 상 부 서포트 아암;
상기 하부 서포트 아암에 고정 설치되며 하부 서브 나셀과 상기 하부 서브 나셀에 회전 가능하게 설치된 하부 로터, 상기 하부 서브 나셀 내부에 설치되며 상기 하부 로터와 연결된 발전기를 갖는 하부 발전 유닛; 및
상기 하부 발전 유닛보다 더 상부에 위치하되, 상기 상부 서포트 아암에 고정 설치되며 상부 서브 나셀과 상기 상부 서브 나셀에 대하여 회전 가능하게 설치된 상부 로터와 상기 상부 서브 나셀 내부에 설치되며 상기 하부 로터와 연결된 발전기를 갖는 상부 발전 유닛;
을 포함하고,
상기 하부 로터와 상기 상부 로터 중 어느 하나는 상기 상부 서브 나셀 또는 상기 하부 서브 나셀의 전방에 설치되고, 다른 하나는 상기 상부 서브 나셀 또는 상기 하부 서브 나셀의 후방에 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 풍력 발전기.tower;
A plurality of lower support arms fixed to the tower and extending downward from the tower;
A plurality of upper support arms fixed to the tower and extending upward from the tower;
A lower power generation unit fixed to the lower support arm and having a lower rotor rotatably installed on the lower sub nacelle and the lower sub nacelle, and installed inside the lower sub nacelle and connected to the lower rotor; And
A generator located above the lower power generation unit, fixedly installed on the upper support arm and installed in the upper rotor and the upper sub nacelle rotatably installed with respect to the upper sub nacelle and the upper sub nacelle and connected to the lower rotor. An upper power generation unit having a;
Including,
One of the lower rotor and the upper rotor is installed in front of the upper sub nacelle or the lower sub nacelle, the other is a multi-type wind power generator, characterized in that installed behind the upper sub nacelle or the lower sub nacelle.
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