KR101465737B1 - Cooling apparatus for wind turbine generator - Google Patents

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KR101465737B1
KR101465737B1 KR1020130123099A KR20130123099A KR101465737B1 KR 101465737 B1 KR101465737 B1 KR 101465737B1 KR 1020130123099 A KR1020130123099 A KR 1020130123099A KR 20130123099 A KR20130123099 A KR 20130123099A KR 101465737 B1 KR101465737 B1 KR 101465737B1
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김병남
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a cooling device for a wind power generator and, more specifically, to an air cooling type cooling device which cools the inside of a hub of the power generator. According to an embodiment of the present invention, the cooling device for a wind power generator comprises an absorbing unit absorbing air from the front of the hub of the wind power generator; a first heat exchange unit which exchanges heat from the outside of the hub by receiving the absorbed air; a second heat exchange unit which exchanges heat from the inside of the hub by receiving the air finished with the heat exchange; and a driving unit generating absorbing force by driving the absorbing unit.

Description

풍력 발전기의 냉각 장치{Cooling apparatus for wind turbine generator}[0001] The present invention relates to a cooling apparatus for a wind turbine generator,

본 발명은 풍력 발전기의 냉각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공냉식으로 풍력 발전기의 허브 내부를 냉각시키는 풍력 발전기의 냉각 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling device for a wind power generator, and more particularly, to a cooling device for a wind power generator that cools an interior of a hub of a wind power generator by air cooling.

풍력 발전기의 피치 제어 시스템은 유압식과 전기식으로 구분될 수 있다. 그 중 전기식의 피치 제어 시스템은 모터를 제어하여 블레이드의 피치각을 제어하게 된다.The pitch control system of a wind turbine generator can be divided into a hydraulic system and an electric system. The electric pitch control system controls the pitch angle of the blade by controlling the motor.

전기식 피치 제어 시스템은 모터를 제어하기 위한 인버터를 포함하는데, 모터 제어와 제동을 위하여 전기를 사용하거나 시스템의 배터리를 충전하는 경우 열을 발생할 수 있다.An electric pitch control system includes an inverter for controlling the motor, which can generate heat when using electricity for motor control and braking or charging the system's battery.

이 때, 시스템의 제어에 따라 모터가 동작하여 회전하거나 제동이 수행되는 경우 인버터나 제동 저항에서 발생하는 열은 상당하다. 그러나, 풍력 발전기의 허브는 방수 등의 이유로 밀폐되어 있어 피치 제어 시스템을 구성하는 장치뿐만 아니라 허브의 내부에 구비된 다른 장치들이 동작 중에 발생하는 열은 효과적으로 방출되지 않고 축적된다.At this time, the heat generated from the inverter or the braking resistor is significant when the motor is operated and rotated or braked according to the control of the system. However, since the hub of the wind turbine is hermetically sealed due to waterproofing or the like, heat generated during operation of the apparatus constituting the pitch control system as well as other apparatuses provided inside the hub is accumulated without being effectively discharged.

그리하여, 발산되지 못하고 축적된 열은 외기와 차단된 상태로 계속 시스템에 영향을 주어 허브 내에 구비된 배터리나 장치들의 열화를 가중시키며, 시스템을 불안정하게 하여 시스템의 에러를 발생시킬 수도 있다.Thus, the heat that is not diverted and accumulated may continuously affect the system in a state of being blocked from the outside air, which may increase the deterioration of the battery or devices installed in the hub, and may cause the system to become unstable, thereby causing an error in the system.

따라서, 풍력 발전기의 허브 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시키는 발명의 등장이 요구된다.Therefore, the emergence of the invention for effectively releasing heat generated inside the hub of a wind turbine generator is required.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0130186호 (2009.12.18)Korean Patent Publication No. 10-2009-0130186 (December 18, 2009)

본 발명은 공냉식으로 풍력 발전기의 허브 내부를 냉각시키는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to cool the interior of a hub of a wind power generator by air cooling.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치는 풍력 발전기의 허브의 전방에서 공기를 흡입하는 흡기부와, 상기 흡입된 공기를 전달받아 상기 허브의 외부에서 열 교환을 수행하는 제 1 열 교환부와, 상기 열 교환된 공기를 전달받아 상기 허브의 내부에서 열 교환을 수행하는 제 2 열 교환부 및 상기 흡기부를 구동시켜 흡입력을 발생시키는 구동부를 포함한다.In order to achieve the above object, a cooling device for a wind power generator according to an embodiment of the present invention includes an intake unit for sucking air in front of a hub of a wind power generator, and a heat exchanger for receiving heat from the outside of the hub, A second heat exchanger for receiving the heat exchanged air and performing heat exchange inside the hub, and a driving unit for driving the suction unit to generate a suction force.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

상기한 바와 같은 본 발명의 풍력 발전기의 냉각 장치에 따르면 공냉식으로 풍력 발전기의 허브 내부를 냉각시킴으로써 냉각을 위한 별도의 동력을 필요로 하지 않는 장점이 있다.According to the cooling device for a wind turbine generator of the present invention as described above, the inside of the hub of the wind turbine generator is cooled by an air cooling type, so that no additional power for cooling is required.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기의 상태 변화에 따른 온도 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치가 허브 내부에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 열 교환부와 제 2 열 교환부 사이에 압력 밸브가 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력 밸브 및 압력 제어부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치가 허브 내부에 설치된 것을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a cooling apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a temperature relationship according to a change in state of air according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a cooling device of a wind turbine installed in a hub according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing that a pressure valve is installed between the first heat exchanger and the second heat exchanger according to the embodiment of the present invention.
5 is a view showing a pressure valve and a pressure control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a cooling device of a wind turbine installed in a hub according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치를 나타낸 블록도로서, 풍력 발전기의 냉각 장치(이하, 냉각 장치라 한다)(100)는 흡기부(110), 제 1 열 교환부(121), 제 2 열 교환부(122), 구동부(130) 및 배기부(140)를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram of a cooling apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention. A cooling apparatus (hereinafter referred to as a cooling apparatus) 100 of a wind turbine includes an intake unit 110, a first heat exchanger 121, a second heat exchanging part 122, a driving part 130, and an exhaust part 140.

흡기부(110)는 풍력 발전기의 허브의 전방에서 공기를 흡입하는 역할을 수행한다. 풍력 발전기의 전방에서 풍력 발전기 쪽으로 향하는 공기의 이동이 블레이드에 작용하여 허브가 회전하게 되는데, 본 발명에서 흡기부(110)는 풍력 발전기의 허브 내부의 전방에 구비되어 허브 쪽으로 향하는 공기를 흡입하는 것으로 이해될 수 있다.The intake unit 110 plays a role of sucking air in front of the hub of the wind power generator. In the present invention, the intake unit 110 is disposed in front of the hub of the wind power generator and sucks air directed toward the hub. In this case, Can be understood.

따라서, 흡기부(110)는 별도의 동력 없이도 공기를 흡입할 수 있으며, 구동부(130)의 동력에 의하여 능동적으로 공기를 흡입할 수도 있다.Accordingly, the intake unit 110 can suck air without any additional power, and can actively suck air through the power of the driving unit 130.

또한, 흡기부(110)는 흡입된 공기를 압축시킬 수 있는데, 흡입된 공기의 압축도 외부에서 허브로 향하는 공기의 압력을 이용한 것일 수 있으며, 구동부(130)에 의하여 발생된 구동력일 수도 있다.In addition, the intake unit 110 can compress the sucked air, and the sucked air may be compressed using the pressure of the air from the outside to the hub, or may be the driving force generated by the driving unit 130.

흡기부(110)에 의하여 흡입된 공기는 제 1 열 교환부(121)로 전달되는데, 제 1 열 교환부(121)는 흡입된 공기를 전달받아 허브의 외부에서 열 교환을 수행한다. 즉, 제 1 열 교환부(121)는 허브의 외부에 구비되어 있는데, 흡기부(110)로부터 전달받은 공기와 외기간의 열 교환을 통하여 전달받은 공기를 냉각시키는 것이다. 이 때, 제 1 열 교환부(121)는 전달받은 공기에 대한 냉각과 함께 압축을 수행할 수도 있다.The air sucked by the intake unit 110 is transferred to the first heat exchanging unit 121. The first heat exchanging unit 121 receives the sucked air and performs heat exchange from the outside of the hub. That is, the first heat exchanging unit 121 is provided outside the hub, and cools the air transferred from the intake unit 110 through heat exchange in the external period. At this time, the first heat exchanging unit 121 may perform compression with cooling of the received air.

제 1 열 교환부(121)에 의하여 열 교환된 공기는 제 2 열 교환부(122)로 전달되고, 제 2 열 교환부(122)는 열 교환된 공기를 전달받아 허브의 내부에서 열 교환을 수행한다. 즉, 제 2 열 교환부(122)는 제 1 열 교환부(121)로부터 전달된 냉각된 공기를 이용하여 허브의 내부를 냉각시키는 것이다.The heat exchanged by the first heat exchanger 121 is transferred to the second heat exchanger 122 and the second heat exchanger 122 receives the heat exchanged air to exchange heat in the interior of the hub . That is, the second heat exchanger 122 cools the inside of the hub by using the cooled air transferred from the first heat exchanger 121.

이 때, 제 2 열 교환부(122)는 제 1 열 교환부(121)에서 열 교환된 공기를 팽창시킴으로써 발생된 냉기를 이용하여 허브의 내부에서 열 교환을 수행할 수 있다.At this time, the second heat exchanger 122 can perform heat exchange inside the hub using the cool air generated by expanding the air exchanged in the first heat exchanger 121.

전술한 바와 같이, 흡기부(110) 및 제 1 열 교환부(121)에서 공기에 대한 압축이 수행될 수 있는데, 제 2 열 교환부(122)는 압축된 공기를 팽창시킴으로써 온도를 감소시키고, 그렇게 감소된 온도를 갖는 공기를 이용하여 허브의 내부를 냉각시키는 것이다.As described above, compression on the air can be performed in the intake unit 110 and the first heat exchanger 121. The second heat exchanger 122 reduces the temperature by expanding the compressed air, And the inside of the hub is cooled by using air having such a reduced temperature.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기의 상태 변화에 따른 온도 관계를 나타낸 그래프로서, 냉각 장치(100)의 각 모듈에서 변화된 공기 상태와 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing a temperature relationship according to an air condition change according to an embodiment of the present invention, and is a graph showing a relationship between air condition and temperature changed in each module of the cooling device 100.

흡기부(110)는 외부로부터 공기를 흡입하여 압축시키는데, 이러한 압축 과정을 통하여 온도가 상승하게 된다.The intake unit 110 sucks and compresses air from the outside, and the temperature rises through the compression process.

그리하여, 압축된 공기(210)를 제 1 열 교환부(121)로 전달하면, 제 1 열 교환부(121)는 전달된 공기(210)를 다시 압축함과 동시에 외기와의 열 교환을 수행한다.Thus, when the compressed air 210 is transferred to the first heat exchanging unit 121, the first heat exchanging unit 121 compresses the transferred air 210 again and performs heat exchange with the outside air .

제 1 열 교환부(121)가 다시 압축을 수행함에 따라 공기의 온도가 상승하게 되지만, 외기와의 열 교환을 충분히 수행하는 경우 외기의 온도와 동일하거나 유사하게 된다.When the first heat exchanger 121 performs the compression again, the temperature of the air is increased. However, when the heat exchange with the outside air is sufficiently performed, the temperature becomes equal to or similar to the temperature of the outside air.

제 1 열 교환부(121)에서 압축되고 냉각된 공기(220)는 제 2 열 교환부(122)로 전달되고, 제 2 열 교환부(122)는 전달받은 공기(220)를 팽창시켜 온도를 저하시킨다. 흡기부(110) 및 제 1 열 교환부(121)의 압축 효율 및 제 2 열 교환부(122)의 팽창 효율에 따라 공기의 온도가 낮아지는 효율이 달라질 수 있다.The air 220 compressed and cooled by the first heat exchanging unit 121 is transferred to the second heat exchanging unit 122 and the second heat exchanging unit 122 expands the transferred air 220 . The efficiency of lowering the temperature of the air can be changed according to the compression efficiency of the intake unit 110 and the first heat exchanging unit 121 and the expansion efficiency of the second heat exchanging unit 122. [

그리하여, 제 2 열 교환부(122)에 의하여 온도가 저하된 공기(230)가 허브의 내부와 열 교환을 수행하면서 허브의 내부를 냉각시키고, 냉각이 수행됨으로 인하여 가열된 공기는 배기부(140)를 통하여 외부로 방출된다.Thus, the air that has been lowered in temperature by the second heat exchanger 122 cools the interior of the hub while performing heat exchange with the interior of the hub, and the heated air is discharged from the exhaust unit 140 ). ≪ / RTI >

즉, 배기부(140)는 제 2 열 교환부(122)에 의하여 열 교환된 공기를 외부로 방출하는 역할을 수행하는 것으로서, 배기부(140)가 강제적으로 제 2 열 교환부(122)에서 열 교환된 공기를 외부로 방출시킴에 따라 제 2 열 교환부(122)에서의 기압이 저하되어 공기의 팽창이 유지될 수 있게 된다.That is, the exhaust unit 140 discharges the heat-exchanged air to the outside by the second heat exchanger 122, and the exhaust unit 140 is forcibly discharged from the second heat exchanger 122 As the heat exchanged air is discharged to the outside, the air pressure in the second heat exchanging part 122 is lowered and the expansion of the air can be maintained.

허브 쪽으로 향하는 공기의 압력으로 인하여 별도의 동력 없이도 흡기부(110) 및 배기부(140)를 통한 공기의 흡기 및 배기가 구현될 수 있으며, 구동부(130)에 의한 동력으로 능동적으로 공기의 흡기 및 배기가 구현될 수도 있다. The intake and exhaust of air through the intake unit 110 and the exhaust unit 140 can be realized without any additional power due to the pressure of the air directed toward the hub and the intake and exhaust of the air through the intake unit 110 and the exhaust unit 140 can be implemented actively, Exhaust may be implemented.

즉, 구동부(130)는 흡기부(110)를 구동시켜 흡입력을 발생시킬 수 있으며, 배기부(140)를 구동시켜 배기력을 발생시킬 수 있는 것이다.That is, the driving unit 130 can generate the suction force by driving the intake unit 110, and can drive the exhaust unit 140 to generate the exhaust power.

여기서, 구동부(130)는 허브의 회전력을 이용하거나, 별도로 구비된 모터의 회전력을 이용하여 흡기부(110)의 흡입력 또는 배기부(140)의 배기력을 발생시킬 수 있다.Here, the driving unit 130 may generate the suction force of the intake unit 110 or the exhaust force of the exhaust unit 140 using the rotational force of the hub or the rotational force of the motor separately provided.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치가 허브 내부에 설치된 것을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a cooling device of a wind turbine installed in a hub according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 흡기부(110)는 허브(300) 내부의 전방에 구비되어 외기를 흡입하는 역할을 수행하는데, 이를 위하여 허브(300) 전방은 공기를 흡입할 수 있는 홀이 구비되어 있는 것이 바람직하다.As described above, the intake unit 110 is installed in front of the hub 300 to suck ambient air. For this purpose, a hole is provided in front of the hub 300 to allow air to be sucked desirable.

흡기부(110)에 의하여 흡입된 공기는 허브(300)의 외부에 구비된 제 1 열 교환부(121)로 전달되어 외기와의 열 교환을 수행한다.The air sucked by the intake unit 110 is transferred to the first heat exchanging unit 121 provided outside the hub 300 to perform heat exchange with the outside air.

그리고, 제 1 열 교환부(121)에서 제 2 열 교환부(122)로 전달된 공기는 제 2 열 교환부(122)에서 팽창되어 온도가 저하된 이후 허브(300) 내부와의 열 교환을 수행하여 허브(300) 내부를 냉각시키고, 이를 통하여 온도가 상승된 공기는 배기부(140)를 통하여 외부로 방출된다.The air transferred from the first heat exchanging unit 121 to the second heat exchanging unit 122 is expanded in the second heat exchanging unit 122 and the heat is exchanged with the inside of the hub 300 after the temperature is lowered. So that the inside of the hub 300 is cooled, and the air whose temperature is raised through the air is discharged to the outside through the exhaust unit 140.

흡기부(110)의 흡입력 또는 배기부(140)의 배기력은 구동부(130)로부터 제공될 수 있는데, 전술한 바와 같이 구동부(130)는 허브(300)의 회전력을 이용하여 흡입력 또는 배기력을 발생시킬 수 있다.The suction force of the intake unit 110 or the exhaust force of the exhaust unit 140 may be supplied from the driving unit 130. As described above, the driving unit 130 uses the rotational force of the hub 300 to adjust the suction force or the exhaust force .

이를 위하여, 구동부(130)는 허브(300)의 회전 중심축에 구비되어 허브(300)가 회전하는 경우 무게 추(132)에 의하여 회전이 제한됨에 따라 허브(300)의 회전 방향과는 반대 방향으로의 회전력을 발생시키는 기어부(131)를 포함할 수 있다.For this, the driving unit 130 is provided on the rotation center axis of the hub 300, and when the hub 300 is rotated, rotation of the driving unit 130 is restricted by the weight 132, And a gear portion 131 for generating a rotational force to the gear portion 131.

도 3에 도시된 바와 같이 기어부(131)는 허브(300)의 회전 축상에 배치되어 있고, 회전 축상의 기어부(131) 양단은 회전 축을 기준으로 회전 가능하도록 허브(300)의 일부에 연결될 수 있다.3, the gear portion 131 is disposed on the rotation axis of the hub 300, and both ends of the gear portion 131 on the rotation axis are connected to a portion of the hub 300 so as to be rotatable with respect to the rotation axis .

한편, 기어부(131)의 측면에는 무게 추(132)가 부착될 수 있는데, 이에 따라 허브(300)가 회전하더라도 기어부(131)는 지면에서 바라볼 때 회전하지 않게 된다. 이를 다시 말하면, 허브(300)를 기준으로 기어부(131)는 회전하는 것으로 이해될 수 있는데, 이에 따라 허브(300)의 회전력이 기어부(131)로 전달되고, 기어부(131)는 전달받은 회전력을 직접 흡기부(110) 및 배기부(140)로 전달하거나 가공된 힘을 흡기부(110) 및 배기부(140)로 전달할 수 있다.The weight 131 may be attached to the side surface of the gear 131 so that the gear 131 does not rotate when viewed from the ground even if the hub 300 rotates. In other words, it can be understood that the gear portion 131 rotates with respect to the hub 300, so that the rotational force of the hub 300 is transmitted to the gear portion 131, The rotational force can be directly transmitted to the intake unit 110 and the exhaust unit 140 or the processed force can be transmitted to the intake unit 110 and the exhaust unit 140.

허브(300)의 회전력을 보다 효율적으로 활용하기 위하여 기어부(131)의 내부에는 적어도 하나 이상의 기어가 포함될 수 있으며, 흡기부(110) 및 배기부(140)로 적절한 속도의 회전력을 전달하기 위하여 서로 다른 회전 비율의 기어가 포함될 수 있다.In order to more efficiently utilize the rotational force of the hub 300, at least one gear may be included in the gear portion 131. In order to transmit rotational force at a proper speed to the intake portion 110 and the exhaust portion 140, Gears of different rotation ratios may be included.

기어부(131)로부터 전달된 회전력을 이용하여 흡기부(110) 또는 배기부(140)는 흡기 또는 배기를 수행하는데, 이를 위하여 흡기부(110)는 회전력을 흡입력을 전환하는 수단을 구비할 수 있으며, 배기부(140)는 회전력을 배기력으로 전환하는 수단을 구비할 수 있다.The intake unit 110 or the exhaust unit 140 performs intake or exhaust using the rotational force transmitted from the gear unit 131. To this end, the intake unit 110 may include means for switching the rotational force to a suction force And the exhaust unit 140 may have a means for converting the rotational force to the exhaust force.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 열 교환부와 제 2 열 교환부 사이에 압력 밸브가 설치된 것을 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view showing that a pressure valve is installed between the first heat exchanger and the second heat exchanger according to the embodiment of the present invention.

제 1 열 교환부(121)에서 압축 및 냉각이 수행된 공기가 제 2 열 교환부(122)로 전달됨에 따라, 제 2 열 교환부(122)는 공기를 팽창시켜 온도를 저하시키고 허브(300) 내부를 냉각시키는데, 제 1 압력 밸브(151)는 제 1 열 교환부(121) 및 제 2 열 교환부(122)의 사이에 구비되어 제 1 열 교환부(121)를 통과하는 공기의 압력을 조절하는 역할을 수행한다.The air that has been compressed and cooled by the first heat exchanger 121 is transferred to the second heat exchanger 122 and the second heat exchanger 122 expands the air to lower the temperature, The first pressure valve 151 is provided between the first heat exchanging part 121 and the second heat exchanging part 122 to supply the pressure of the air passing through the first heat exchanging part 121 As shown in FIG.

즉, 제 1 열 교환부(121)와 제 2 열 교환부(122)를 연결하는 공기의 통로가 충분히 큰 경우 제 1 열 교환부(121)를 통과하는 공기가 그대로 제 2 열 교환부(122)로 전달되기 때문에 압력을 유지할 수 없고, 그러한 경우 공기에 대한 압축을 수행할 수 없게 되는데, 이를 방지하기 위하여 제 1 압력 밸브(151)가 제 1 열 교환부(121) 및 제 2 열 교환부(122)의 사이에 구비되는 것이다.That is, when the air passage connecting the first heat exchanging unit 121 and the second heat exchanging unit 122 is sufficiently large, the air passing through the first heat exchanging unit 121 is directly supplied to the second heat exchanging unit 122 In order to prevent this, the first pressure valve 151 is connected to the first heat exchanging part 121 and the second heat exchanging part 121 to prevent the pressure from being maintained, (Not shown).

제 1 압력 밸브(151)로 인하여 제 1 열 교환부(121)를 통과하는 공기의 압력이 유지될 수 있으며, 제 1 열 교환부(121)에서 제 2 열 교환부(122)로 전달되는 공기의 양도 조절될 수 있게 된다.The pressure of the air passing through the first heat exchanging part 121 can be maintained by the first pressure valve 151 and the pressure of the air passing from the first heat exchanging part 121 to the second heat exchanging part 122 can be maintained. Can be controlled.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력 밸브 및 압력 제어부를 나타낸 도면로서, 제 1 열 교환부(121) 및 제 2 열 교환부(122)의 사이에 제 1 압력 밸브(151)가 구비되고, 제 2 열 교환부(122)의 출구에 제 2 압력 밸브(152)가 구비된 것을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a pressure valve and a pressure control unit according to an embodiment of the present invention. A first pressure valve 151 is provided between the first heat exchanging unit 121 and the second heat exchanging unit 122 And a second pressure valve 152 is provided at the outlet of the second heat exchanger 122.

여기서, 제 1 압력 밸브(151)에 대한 자세한 설명은 전술하였으므로 생략하기로 한다.Here, the detailed description of the first pressure valve 151 has been described above, and therefore will not be described.

제 2 압력 밸브(152)는 제 2 열 교환부(122)를 통과하는 공기의 압력을 조절하는 역할을 수행한다. 즉, 제 2 압력 밸브(152)는 제 2 열 교환부(122)에 의한 공기의 팽창 정도를 조절하는 것으로서, 사용자는 제 2 압력 밸브(152)를 이용하여 허브(300) 내부의 냉각 효율을 조절할 수 있게 된다.The second pressure valve 152 regulates the pressure of the air passing through the second heat exchanger 122. That is, the second pressure valve 152 controls the degree of expansion of the air by the second heat exchanger 122, and the user can use the second pressure valve 152 to adjust the cooling efficiency inside the hub 300 .

한편, 제 2 압력 밸브(152)가 구비되는 경우 제 2 열 교환부(122)에서 방출된 공기의 배기 정도를 제 2 압력 밸브(152)가 결정하기 때문에 냉각 장치(100)에서 배기부(140)가 생략될 수도 있다.In the case where the second pressure valve 152 is provided, since the second pressure valve 152 determines the degree of exhaustion of the air discharged from the second heat exchanger 122, ) May be omitted.

제 1 압력 밸브(151) 및 제 2 압력 밸브(152)는 사용자에 의하여 수동으로 조작될 수 있으며, 압력 제어부(160)가 제 1 압력 밸브(151) 및 제 2 압력 밸브(152)의 동작을 제어할 수도 있다. 이러한 경우, 압력 제어부(160)의 동작을 위한 별도의 전원이 구비될 수 있다.The first pressure valve 151 and the second pressure valve 152 can be manually operated by the user and the pressure control unit 160 can control the operation of the first pressure valve 151 and the second pressure valve 152 Control. In this case, a separate power source for operating the pressure controller 160 may be provided.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전기의 냉각 장치가 허브(300) 내부에 설치된 것을 나타낸 도면으로서, 구동부(130)로서 모터(133)가 이용된 것을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a cooling device of a wind turbine generator installed in a hub 300 according to another embodiment of the present invention, in which a motor 133 is used as a driving unit 130. As shown in FIG.

모터(133)에 의한 회전력이 흡기부(110) 및 배기부(140)로 전달되어 흡입력 및 배기력이 발생되어 공기의 흡입 및 배기가 구현될 수 있는 것으로서, 흡기부(110) 및 배기부(140)로 서로 다른 회전력이 전달될 수 있으며, 전술한 압력 제어기와의 연동에 따라 상황별로 서로 다른 회전력이 흡기부(110) 및 배기부(140)로 전달될 수도 있다.The rotational force of the motor 133 is transmitted to the intake unit 110 and the exhaust unit 140 so that a suction force and an exhaust force are generated so that the intake and exhaust of the air can be realized. 140, and different rotational forces may be transmitted to the intake unit 110 and the exhaust unit 140 depending on the situation in conjunction with the pressure controller described above.

한편, 도 6은 하나의 모터(133)가 흡기부(110) 및 배기부(140)로 회전력을 전달하는 것으로 도시하고 있으나, 흡기부(110) 및 배기부(140)별로 별도의 모터가 구비되어 회전력을 전달할 수도 있다.6 shows that one motor 133 transmits the rotational force to the intake unit 110 and the exhaust unit 140. However, a separate motor is provided for each of the intake unit 110 and the exhaust unit 140 So that the rotational force can be transmitted.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

110: 흡기부 121: 제 1 열 교환부
122: 제 2 열 교환부 130: 구동부
140: 배기부110: intake unit 121: first heat exchanger
122: second heat exchanger 130:
140:

Claims (10)

풍력 발전기의 허브의 전방에서 공기를 흡입하는 흡기부;
상기 흡입된 공기를 전달받아 상기 허브의 외부에서 열 교환을 수행하는 제 1 열 교환부;
상기 열 교환된 공기를 전달받아 상기 허브의 내부에서 열 교환을 수행하는 제 2 열 교환부; 및
상기 흡기부를 구동시켜 흡입력을 발생시키는 구동부를 포함하는 풍력 발전기의 냉각 장치.An air intake portion for sucking air in front of the hub of the wind power generator;
A first heat exchanger for receiving the sucked air and performing heat exchange outside the hub;
A second heat exchanger for receiving the heat exchanged air and performing heat exchange inside the hub; And
And a driving unit that drives the intake unit to generate a suction force. 제 1항에 있어서,
상기 흡기부는 상기 흡입된 공기를 압축시키는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 1,
And the intake unit compresses the sucked air. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 2 열 교환부는 상기 제 1 열 교환부에서 열 교환된 공기를 팽창시킴으로써 발생된 냉기를 이용하여 상기 허브의 내부에서 열 교환을 수행하는 풍력 발전기의 냉각 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second heat exchanger performs heat exchange inside the hub by using cool air generated by expanding the air exchanged in the first heat exchanger. 제 1항에 있어서,
상기 제 2 열 교환부에 의하여 열 교환된 공기를 외부로 방출하는 배기부를 더 포함하는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: an exhaust unit for discharging the heat-exchanged air to the outside by the second heat exchanging unit. 제 4항에 있어서,
상기 구동부는 상기 배기부를 구동시켜 배기력을 발생시키는 풍력 발전기의 냉각 장치.5. The method of claim 4,
And the driving unit drives the exhaust unit to generate exhaust power. 제 1항에 있어서,
상기 구동부는 상기 허브의 회전력을 이용하여 상기 흡입력을 발생시키는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit generates the suction force using the rotational force of the hub. 제 6항에 있어서,
상기 구동부는 상기 허브의 회전 중심축에 구비되어 상기 허브가 회전하는 경우 무게 추에 의하여 회전이 제한됨에 따라 상기 허브의 회전 방향과는 반대 방향으로의 회전력을 발생시키는 기어부를 포함하는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 6,
Wherein the driving portion includes a gear portion that is provided on a rotation center axis of the hub and generates a rotational force in a direction opposite to a rotation direction of the hub as rotation of the hub is restricted by weight, Device. 제 1항에 있어서,
상기 구동부는 모터의 회전력을 이용하여 상기 흡입력을 발생시키는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit generates the suction force by using the rotational force of the motor. 제 1항에 있어서,
상기 제 1 열 교환부와 상기 제 2 열 교환부의 사이에 구비되어 상기 제 1 열 교환부를 통과하는 공기의 압력을 조절하는 제 1 압력 밸브; 및
상기 제 2 열 교환부를 통과하는 공기의 압력을 조절하는 제 2 압력 밸브를 더 포함하는 풍력 발전기의 냉각 장치.The method according to claim 1,
A first pressure valve provided between the first heat exchanger and the second heat exchanger to regulate a pressure of air passing through the first heat exchanger; And
And a second pressure valve for regulating the pressure of the air passing through the second heat exchanging part. 제 9항에 있어서,
상기 제 1 압력 밸브 및 상기 제 2 압력 밸브의 동작을 제어하는 압력 제어부를 더 포함하는 풍력 발전기의 냉각 장치.10. The method of claim 9,
And a pressure control unit for controlling operations of the first pressure valve and the second pressure valve.
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