KR20240034372A - 풍력 발전기 - Google Patents

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KR20240034372A
KR20240034372A KR1020220113268A KR20220113268A KR20240034372A KR 20240034372 A KR20240034372 A KR 20240034372A KR 1020220113268 A KR1020220113268 A KR 1020220113268A KR 20220113268 A KR20220113268 A KR 20220113268A KR 20240034372 A KR20240034372 A KR 20240034372A
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박주신
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 상부에 풍력발전수단이 구비되고, 하부에 부유체를 포함하여 하부가 수중에 부유되는 타워부, 타워부의 하단 둘레를 따라 복수로 구비되어 타워부의 상하동요를 제어하는 히브 플레이트 및 타워부에 복수의 히브 플레이트를 각각 연결하고, 타워부 상에서 유체력에 의해 복수의 히브 플레이트가 개별적으로 접혀지거나 상하로 이동하도록 동작시키는 무빙부재를 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.

Description

풍력 발전기{A WIND TURBINE}
본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상에서 부유되도록 설치되고, 부유 시 상하동요 운동인 히브(HEAVE) 주기를 감쇄시킬 수 있는 풍력 발전기에 관한 것이다.
최근 친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다.
과거에는 풍력 발전기의 설치가 주로 육상에서 이루어졌으나, 풍력 자원, 미관, 장소의 제약 등의 문제로 인해 최근에는 해상에 대규모로 풍력 발전기(해상 풍력 발전기)를 건설하는 추세이다.
일반적으로 해상 풍력 발전기는 해저면에 고정되어 설치되는 고정식 풍력 발전기와, 해상에 부유되도록 설치되는 부유식 풍력 발전기로 분류될 수 있다.
여기서, 부유식 풍력 발전기는 블레이드 및 나셀 등의 풍력발전수단이 구비되는 타워부의 하부에 부유체가 구비될 수 있고, 부유체에 의해 타워부의 하부가 수중에 배치된 상태로 부유될 수 있다.
또한, 타워부는 해상의 일정 위치에 부유된 상태로 배치되도록 계류장치에 의해 고정될 수 있다.
여기서, 계류장치는 타워부의 하부에 방사형으로 연결되는 복수의 계류선과, 각각 계류선을 해저면에 고정하는 앵커를 포함할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 부유식 풍력 발전기(10)의 하부 구조를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 통상의 부유식 풍력 발전기(10)의 경우, 타워부(11)의 상단에 구비된 나셀의 거동에 영향을 받아 해상에서 상하동요 운동이 발생하거나, 조류, 파도 또는 바람 등의 외부 환경에 의해 상하동요 운동이 발생하게 되는데, 설계된 범위을 벗어나는 상하동요 운동이 발생하게 되면 풍력 발전기 내 구조물에 손상이 발생할 수 있으므로, 타워부(11) 하단에 상하동요 운동인 히브(HEAVE)를 제어하기 위한 돌출판(12)을 고정하여 설치하고 있다.
여기서, 돌출판(12)은 돌출된 면적이 넓어질수록 히브를 제어하는 성능이 향상될 수 있다.
그러나, 돌출판(12)은 상하동요 운동에 의해 유체력에 의한 큰 하중이 반복적으로 작용하는 부분으로서, 구조강도 및 피로강도에 상당히 취약하여, 구조손상이나 크랙이 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.
공개특허 제2014-0035592호(공개일: 2014.03.24) "부유식 해상풍력발전기"
본 발명에서는 풍력 발전기, 구체적으로는 수중에 부유되는 타워부의 하단에 복수의 히브 플레이트를 구비하고, 각각의 히브 플레이트를 유체력에 대응하여 개별적으로 동작 가능하게 형성하여, 히브(HEAVE) 주기를 효과적으로 감쇄시킬 수 있고, 유체력에 의한 히브 플레이트의 손상을 방지할 수 있는 풍력 발전기를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상부에 풍력발전수단이 구비되고, 하부에 부유체를 포함하여 하부가 수중에 부유되는 타워부, 타워부의 하단 둘레를 따라 복수로 구비되어 타워부의 상하동요를 제어하는 히브 플레이트 및 타워부에 복수의 히브 플레이트를 각각 연결하고, 타워부 상에서 유체력에 의해 복수의 히브 플레이트가 개별적으로 접혀지거나 상하로 이동하도록 동작시키는 무빙부재를 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 히브 플레이트가 수평하게 펼쳐진 상태에서 하측으로 회전되지 못하도록 지지하고, 히브 플레이트가 상측으로 접히는 각도를 제한하는 지지부재를 더 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 무빙부재는, 타워부의 하부 둘레에 소정 간격으로 구비되는 복수의 수직레일, 각각의 수직레일을 따라 상하로 이동 가능하게 구비되는 복수의 제1 이동부 및 제1 이동부에 히브 플레이트를 회전 가능하게 연결하는 제1 힌지부를 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 지지부재는, 제1 이동부의 상측으로 이격 배치되어 수직레일에 이동 가능하게 구비되는 제2 이동부, 제2 이동부와 히브 플레이트 사이에 연결되어 히브 플레이트를 지지하는 지지바, 지지바 상에 구비되어 지지바를 접이 가능하게 형성하는 제2 힌지부 및 제2 힌지부에 구비되어 지지바의 접힘 각도를 제한하는 힌지스토퍼를 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 제1 힌지부에 구비되어, 히브 플레이트가 수평한 상태에서 하측으로는 회전되지 못하도록 회전 각도를 제한하는 힌지스토퍼를 더 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 복수의 히브 플레이트의 저면에 각각 구비되어 유체력을 감지하는 센서부, 무빙부재에 구비되고, 모터 및 기어 구조를 통해 타워부에서 히브 플레이트를 회전시키는 회전 구동부 및 센서부로부터 전송된 감지신호에 따라 회전 구동부를 동작시켜, 유체력에 대응하여 복수의 히브 플레이트를 개별적으로 회전시키는 제어부를 포함하는 풍력 발전기를 제공한다.
또한, 무빙부재에 구비되고, 모터 및 수직레일 구조를 통해 타워부에서 히브 플레이트를 승강시키는 승강 구동부를 더 포함하고, 제어부는, 센서부로부터 전송된 감지신호에 따라 회전 구동부와 승강 구동부를 선택적으로 동작시켜, 유체력에 대응하여 복수의 히브 플레이트를 개별적으로 회전 또는 승강시키는 풍력 발전기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기는, 수중에 부유되는 타워부의 하단에 복수의 히브 플레이트를 구비하고, 타워부와 히브 플레이트를 연결하는 무빙부재와 지지부재를 통해, 각각의 히브 플레이트를 유체력에 대응하여 개별적으로 동작시킴으로써, 히브(HEAVE) 주기를 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 이를 통해 유체력에 의한 히브 플레이트의 손상을 방지할 수 있고, 타워부가 해상의 부유된 상태로 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 부유식 풍력 발전기의 하부 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기의 구성을 측면도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기에서 히브 플레이트의 배치 구조를 평면도로 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히브 플레이트의 동작 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력 발전기의 구성을 측면도로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전 구동부 및 승강 구동부를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기(100)의 구성을 측면도로 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기(100)에서 히브 플레이트(120) 배치 구조를 평면도로 도시한 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는, 타워부(110), 히브 플레이트(120), 무빙부재(130) 및 지지부재(140)를 포함할 수 있다.
타워부(110)는 해상 풍력 발전기(100)의 기둥을 형성하며, 상부에 블레이드 및 나셀 등의 풍력발전수단(미도시)이 구비되고, 하부에는 부유체(미도시)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 본 실시예의 타워부(110)는 하부 내측에 부유체(미도시)를 포함하는 구조로 형성되어, 하부가 수중에 배치된 상태로 부유될 수 있다.
또한, 타워부(110)는 해상의 일정 위치에 부유된 상태로 배치되도록 계류장치(미도시)에 의해 고정될 수 있다.
여기서, 계류장치(미도시)는 타워부(110)의 하부에 방사형으로 연결되는 복수의 계류선과, 각각 계류선을 해저면에 고정하는 앵커를 포함할 수 있다.
히브 플레이트(120)는 타워부(110)의 하단 둘레를 따라 복수로 구비되고, 수중에서 수평하게 펼쳐진 상태로 배치되어 타워부(110)의 상하동요를 제어할 수 있다.
구체적으로, 히브 플레이트(120)는 판체 형태로 형성되고, 복수로 구비되어 타워부(110)의 하단 가장자리에 방사상으로 배치될 수 있다.
이때, 복수의 히브 플레이트(120)는 수중에서 유체력에 의한 하중을 받을 수 있도록 타워부(110)의 하단에서 수평하게 펼쳐져 배치될 수 있다.
통상의 부유식 풍력 발전기의 경우, 타워부의 상단에 구비된 나셀의 거동에 영향을 받아 해상에서 상하동요 운동이 발생하거나, 조류, 파도 또는 바람 등의 외부 환경에 의해 상하동요 운동이 발생하게 되는데, 설계된 범위을 벗어나는 상하동요 운동이 발생하게 되면 풍력 발전기 내 구조물에 손상이 발생할 수 있으므로, 타워부 하단에 상하동요 운동인 히브(HEAVE)를 제어하기 위한 돌출판을 고정하여 설치하고 있으나, 상하동요 운동에 의해 돌출판에 유체력에 의한 큰 하중이 반복적으로 작용함으로써, 돌출판에 구조손상 및 크랙이 발생하는 문제가 있었다.
이에 따라, 본 실시예에서는 타워부(110)의 하단 둘레를 따라 상하동요 운동을 제어하기 위한 복수의 히브 플레이트(120)를 구비하고, 타워부(110)와 히브 플레이트(120)를 연결하는 무빙부재(130)와 지지부재(140)를 통해, 각각의 히브 플레이트(120)에 대해 개별적으로 유체력에 대응하여 소정 각도로 접히거나 상하로 이동 가능하게 함으로써, 히브(HEAVE) 주기를 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 이를 통해 유체력에 의한 히브 플레이트(120)의 손상을 방지할 수 있고, 해상의 부유된 풍력 발전기(100)를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
무빙부재(130)는 유체력에 의해 히브 플레이트(120)가 접혀지거나 상하 방향으로의 이동이 가능하도록 타워부(110)에 상기 히브 플레이트(120)를 연결할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 무빙부재(130)는 타워부(110)의 하부 둘레에 소정 간격으로 구비되는 복수의 수직레일(131)과, 각각의 수직레일(131)을 따라 상하로 이동 가능하게 구비되는 복수의 제1 이동부(132)와, 제1 이동부(132)에 히브 플레이트(120)를 회전 가능하게 연결하는 제1 힌지부(134)를 포함할 수 있다.
여기서, 수직레일(131)은 소정 높이로 형성되어, 수중에 배치되도록 타워부(110)의 하부 둘레에 복수로 구비될 수 있고, 각각의 수직레일(131)의 상단 및 하단에는 스토퍼(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 제1 이동부(132)는 일측에 바퀴(133)가 구비되어, 바퀴(133)를 통해 수직레일(131)에 결합된 상태로 이동 가능하고, 타측에는 제1 힌지부(134)가 구비될 수 있다.
또한, 제1 힌지부(134)에는 수평하게 배치된 히브 플레이트(120)의 일측단이 회전 가능하게 연결될 수 있다.
일 예로써, 제1 힌지부(134)는 제1 이동부(132)와 히브 플레이트(120)를 경첩 구조 또는 기어 결합 구조로 연결할 수 있고, 제1 힌지부(134)에는 히브 플레이트(120)가 수평한 상태에서 하측으로는 회전되지 못하도록 회전 각도를 제한하는 제1 힌지스토퍼(미도시)가 구비될 수 있다.
여기서, 제1 힌지스토퍼(미도시)는 수평한 상태의 히브 플레이트(120)가 상측으로 회전하여 접힐 때, 소정 각도 이상 접히지 않도록 접힘 각도를 제한할 수도 있다.
이에 따라, 타워부(110)의 하단 둘레에 구비된 복수의 히브 플레이트(120)는 각각 대응하는 무빙부재(130)에 의해 개별적으로 동작하여 타워부(110)에서 접혀지거나 상하 이동할 수 있다.
지지부재(140)는 히브 플레이트(120)의 접힘 범위를 제한하며 히브 플레이트(120)를 지지할 수 있다.
이러한 지지부재(140)는 히브 플레이트(120)가 유체력에 의한 하중을 받을 때 히브 플레이트(120)를 공고히 지지하는 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 지지부재(140)는 제1 이동부(132)의 상측으로 이격 배치되어 수직레일(131)에 이동 가능하게 구비되는 제2 이동부(141)와, 제2 이동부(141)와 히브 플레이트(120) 사이에 연결되어 히브 플레이트(120)를 지지하는 지지바(142)와, 지지바(142) 상에 구비되어 지지바(142)를 소정 각도로 접이 가능하게 형성하는 제2 힌지부(143)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 이동부(141)는 무빙부재(130)의 제1 이동부(132)로부터 소정 간격 상측으로 이격되어, 일측의 바퀴(미도시)를 통해 수직레일(131)에 이동 가능하게 구비될 수 있고, 타측에는 지지바(142)가 연결될 수 있다.
이때, 제2 이동부(141)와 무빙부재(130)의 제1 이동부(132) 사이에는 수직 보강바(미도시)가 연결될 수 있고, 수직 보강바(미도시)를 통해 제1 이동부(132)와 제2 이동부(141)의 간격을 유지시키는 동시에, 무빙부재(130)와 지지부재(140) 간의 연결 구조를 더욱 공고히할 수 있다.
또한, 지지바(142)는 링크바(LINK BAR) 형태로 형성되어, 일측이 제2 이동부(141)에 연결되고 타측이 히브 플레이트(120)에 연결될 수 있으며, 히브 플레이트(120)가 수평하게 펼쳐진 상태에서 하측으로 회전되지 못하도록 지지할 수 있다.
또한, 지지바(142) 상에는 경첩 구조 또는 기어 결합 구조의 제2 힌지부(143)가 구비되어, 지지바(142)는 제2 힌지부(143)에 의해 상측으로 소정 각도 접이 가능하게 형성될 수 있다.
즉, 제2 힌지부(143)는 지지바(142)의 관절 역할을 하여, 지지바(142)가 접이 가능하게 형성되고, 제2 힌지부(143)에는 지지바(142)의 접힘 각도를 제한하는 제2 힌지스토퍼(미도시)가 구비될 수 있다.
이에 따라, 지지부재(140)는 수평하게 펼쳐진 히브 플레이트(120)가 하측으로 회전되지 못하도록 지지하는 동시에, 히브 플레이트(120)가 상측으로 소정 각도 이상 접혀지지 않도록 하여, 히브 플레이트(120)가 판면을 통해 유체압을 받도록 할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히브 플레이트(120)의 동작 상태를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 풍력 발전기(100)는, 타워부(110)의 하부가 수중에 부유된 상태에서, 타워부(110)의 하단 둘레에 배치된 복수의 히브 플레이트(120)가 유체력에 의한 하중을 받게 되는데, 통상 수중에서 유체력에 의한 하중 패턴은 불균일하게 작용하므로, 복수의 히브 플레이트(120)가 개별적으로 동작할 수 있다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 수중에 부유된 타워부(110)의 상하동요 운동에 의해 복수의 히브 플레이트(120)의 저면으로 유체력이 작용하게 되면, 복수의 히브 플레이트(120)는 유체력에 의한 하중을 받으면서 하중을 크게 받는 쪽의 히브 플레이트(120)가 소정 각도로 접힐 수 있다.
이때에는, 무빙부재(130)의 제1 힌지부(134)에 의해 히브 플레이트(120)가 접힐 수 있고, 지지부재(140)의 지지바(142) 및 제2 힌지부(143)에 의해 해당 히브 플레이트(120)의 접힘 각도가 제한될 수 있다.
또한, 복수의 히브 플레이트(120)에 작용하는 유체력이 작아지면, 접혀진 히브 플레이트(120)는 중력에 의해 펴지면서 지지바(142)에 의해 지지되어 수평하게 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 히브 플레이트(120)는 불균일한 유체력에 의해 개별적으로 반복 동작하여 위상이 바뀌게 되면서, 타워부(110)의 상하동요 운동의 주기 즉, 히브(HEAVE) 주기를 감쇄시킬 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 타워부(110)의 상하동요 운동 시, 히브 플레이트(120)의 저면으로 유체력에 크게 작용하는 경우, 히브 플레이트(120)는 제1 힌지부(134)에 의해 접히면서 제1 및 제2 이동부(132,141)에 의해 수직레일(131)을 따라 상측으로 이동함으로써, 유체력에 의해 반응하는 히브 플레이트(120)의 동작 범위가 커질 수 있다.
이때에는, 지지부재(140)의 지지바(142) 및 제2 힌지부(143)에 의해 히브 플레이트(120)의 접힘 각도가 제한될 수 있고, 수직레일(131)의 상단에 구비된 스토퍼(미도시)에 의해 제2 이동부(141)의 이동이 제한되어, 타워부(110)의 하부에서 히브 플레이트(120)가 일정 높이 이상 상승하는 것을 제한할 수 있다.
또한, 복수의 히브 플레이트(120)에 작용하는 유체력이 작아지면, 접혀진 히브 플레이트(120)는 중력에 의해 펴지면서 지지바(142)에 의해 지지되어 수평하게 펼쳐진 상태로 배치될 수 있고, 수직레일(131)을 따라 하강하여 타워부(110)의 하단에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 히브 플레이트(120)는 불균일한 유체력에 의해 개별적으로 반복 동작하여 위상이 바뀌게 됨으로써 타워부(110)의 히브 주기를 감쇄시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 풍력 발전기(100)는, 타워부(110)의 하단에 구비된 복수의 히브 플레이트(120)가 불규칙한 유체력에 대응하여 개별적으로 동작함으로써 히브 주기를 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 이를 통해 유체력에 의한 히브 플레이트(120)의 손상을 방지할 수 있고, 해상의 부유된 상태로 안정적으로 유지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력 발전기(200)의 구성을 측면도로 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전 구동부(260) 및 승강 구동부(270)를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력 발전기(200)는 앞서 설명한 제1 실시예와 비교하여, 유체력에 대응하여 자동으로 동작할 수 있도록 센서부(250), 회전 구동부(260), 승강 구동부(270) 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 히브 플레이트(220)의 저면에는 유체력을 감지하는 센서부(250)가 구비될 수 있다.
또한, 무빙부재(230)의 제1 이동부(232)에는 제1 힌지부(234)를 회전시킬 수 있는 회전 구동부(260)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 회전 구동부(260)는 제1 이동부(232)에 구비되는 구동모터(261)와, 구동모터(261)에 결합되는 구동기어(262)와, 제1 힌지부(234)에 고정되고 구동기어(262)와 맞물리는 회동기어(263)를 포함할 수 있다.
즉, 구동모터(261)가 구동기어(262)를 회전시키면 구동기어(262)에 맞물린 회동기어(263)가 회전하면서 제1 힌지부(234)를 회전시킬 수 있으며, 이에 의해 제1 힌지부(234)에 연결된 히브 플레이트(220)를 회전시킬 수 있다.
또한, 제1 이동부(232)에는 승강 구동부(270)가 구비될 수 있고, 승강 구동부(270)는 제1 이동부(232)의 바퀴(233)를 회전시켜 수직레일(231)에서 제1 이동부(232)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 예로써, 승강 구동부(270)는 제1 이동부(232)의 바퀴(233)와 기어 결합 구조를 통해 연결되어 바퀴(233)를 회전시키는 모터부(미도시)를 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 센서부(250)의 감지신호에 따라 회전 구동부(260)와 승강 구동부(270)를 선택적으로 동작시켜, 유체력에 대응하여 복수의 히브 플레이트(220)를 개별적으로 회전 또는 승강시킬 수 있다.
이에 따라, 히브 플레이트(220)의 저면에 유체력이 작용하면, 센서부(250)는 히브 플레이트(220)의 저면에 작용하는 유체력을 감지하여 감지신호를 제어부(미도시)로 전송하고, 제어부(미도시)는 각 히브 플레이트(220)의 센서부(250)로부터 전송된 감지신호를 이용하여, 회전 구동부(260)와 승강 구동부(270)를 통해 복수의 히브 플레이트(220)를 개별적으로 동작시킴으로써 타워부(210)의 히브 주기를 감쇄시킬 수 있다.
이때, 제어부(미도시)가 복수의 히브 플레이트(220)를 동작시키는 과정에서는, 센서부(250)에 의해 감지된 유체력에 대응하여, 제어부(미도시)가 회전 구동부(260)와 승강 구동부(270)를 통해 각각의 히브 플레이트(220)를 개별적으로 동작시킬 수 있는데, 수중에서 타워부(210)가 안정적으로 평형을 유지하도록 복수의 히브 플레이트(220)의 동작을 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기(100,200)는, 수중에 부유되는 타워부(110,210)의 하단에 복수의 히브 플레이트(120,220)를 구비하고, 타워부(110,210)와 히브 플레이트(120,220)를 연결하는 무빙부재(130,230)와 지지부재(140,240)를 통해, 각각의 히브 플레이트(120,220)를 유체력에 대응하여 개별적으로 동작시킴으로써, 히브(HEAVE) 주기를 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 이를 통해 유체력에 의한 히브 플레이트(120)의 손상을 방지할 수 있고, 타워부(110)가 해상의 부유된 상태로 안정적으로 유지될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100,200 : 풍력 발전기 110,210 : 타워부
120,220 : 히브 플레이트 130,230 : 무빙부재
140,240 : 지지부재 250 : 센서부
260 : 회전 구동부 270 : 승강 구동부

Claims (7)

  1. 상부에 풍력발전수단이 구비되고, 하부에 부유체를 포함하여 하부가 수중에 부유되는 타워부;
    상기 타워부의 하단 둘레를 따라 복수로 구비되어 상기 타워부의 상하동요를 제어하는 히브 플레이트; 및
    상기 타워부에 상기 복수의 히브 플레이트를 각각 연결하고, 상기 타워부 상에서 유체력에 의해 상기 복수의 히브 플레이트가 개별적으로 접혀지거나 상하로 이동하도록 동작시키는 무빙부재를 포함하는 풍력 발전기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히브 플레이트가 수평하게 펼쳐진 상태에서 하측으로 회전되지 못하도록 지지하고, 상기 히브 플레이트가 상측으로 접히는 각도를 제한하는 지지부재를 더 포함하는 풍력 발전기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 무빙부재는,
    상기 타워부의 하부 둘레에 소정 간격으로 구비되는 복수의 수직레일;
    각각의 상기 수직레일을 따라 상하로 이동 가능하게 구비되는 복수의 제1 이동부; 및
    상기 제1 이동부에 상기 히브 플레이트를 회전 가능하게 연결하는 제1 힌지부를 포함하는 풍력 발전기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 제1 이동부의 상측으로 이격 배치되어 상기 수직레일에 이동 가능하게 구비되는 제2 이동부;
    상기 제2 이동부와 상기 히브 플레이트 사이에 연결되어 상기 히브 플레이트를 지지하는 지지바;
    상기 지지바 상에 구비되어 상기 지지바를 접이 가능하게 형성하는 제2 힌지부; 및
    상기 제2 힌지부에 구비되어 상기 지지바의 접힘 각도를 제한하는 힌지스토퍼를 포함하는 풍력 발전기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 힌지부에 구비되어, 상기 히브 플레이트가 수평한 상태에서 하측으로는 회전되지 못하도록 회전 각도를 제한하는 힌지스토퍼를 더 포함하는 풍력 발전기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 히브 플레이트의 저면에 각각 구비되어 유체력을 감지하는 센서부;
    상기 무빙부재에 구비되고, 모터 및 기어 구조를 통해 상기 타워부에서 상기 히브 플레이트를 회전시키는 회전 구동부; 및
    상기 센서부로부터 전송된 감지신호에 따라 상기 회전 구동부를 동작시켜, 유체력에 대응하여 상기 복수의 히브 플레이트를 개별적으로 회전시키는 제어부를 포함하는 풍력 발전기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 무빙부재에 구비되고, 모터 및 수직레일 구조를 통해 상기 타워부에서 상기 히브 플레이트를 승강시키는 승강 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서부로부터 전송된 감지신호에 따라 상기 회전 구동부와 상기 승강 구동부를 선택적으로 동작시켜, 유체력에 대응하여 상기 복수의 히브 플레이트를 개별적으로 회전 또는 승강시키는 풍력 발전기.
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