KR102176565B1

KR102176565B1 - 풍력 발전기

Info

Publication number: KR102176565B1
Application number: KR1020190103870A
Authority: KR
Inventors: 이성래
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2020-11-09

Abstract

본 발명은 발전기를 효율적으로 냉각할 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 풍력 발전기는, 세워져 설치된 타워, 상기 타워의 상부에 설치된 나셀, 상기 나셀에 회전 가능하게 설치된 로터, 상기 나셀과 상기 로터 사이에 설치되어 바람에 의하여 회전하는 보조 로터, 상기 보조 로터와 연결된 기어 박스, 상기 나셀의 내부에 이어져 형성되며 냉각 공기가 이동하는 냉각 통로, 및 상기 냉각 통로를 향하여 상기 발전기에서 가열된 공기를 공급하는 순환 팬을 포함하고, 상기 순환 팬은 상기 기어 박스를 매개로 상기 보조 로터와 연결되어 상기 보조 로터에서 동력을 공급받는다.

Description

풍력 발전기{WIND TURBINE}

본 발명은 발전기를 효율적으로 냉각할 수 있는 풍력 발전기에 관한 것이다.

풍력발전이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말한다.

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.

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.

풍력 발전기에는 발전기와 컨버터 등이 설치되는데, 이러한 발전기를 냉각하기 위해서 냉각 시스템이 설치된다. 냉각 시스템은 냉매와 압축기와 팽창 탱크 등을 포함하는데, 종래의 냉각 시스템은 냉각을 위해서 전력을 소모하고 냉각 시스템의 유지 및 보수가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 발전기를 효율적으로 냉각할 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 풍력 발전기는, 세워져 설치된 타워, 상기 타워의 상부에 설치된 나셀, 상기 나셀에 회전 가능하게 설치된 로터, 상기 나셀과 상기 로터 사이에 설치되어 바람에 의하여 회전하는 보조 로터, 상기 보조 로터와 연결된 기어 박스, 상기 나셀의 내부에 이어져 형성되며 냉각 공기가 이동하는 냉각 통로, 및 상기 냉각 통로를 향하여 상기 발전기에서 가열된 공기를 공급하는 순환 팬을 포함하고, 상기 순환 팬은 상기 기어 박스를 매개로 상기 보조 로터와 연결되어 상기 보조 로터에서 동력을 공급받는다.

여기서, 상기 나셀의 전면에는 상기 냉각 통로와 연결된 복수의 전면 개구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 나셀은 상기 로터와 연결된 헤드부와 상기 헤드부의 후방으로 돌출된 바디부를 포함하고, 상기 헤드부의 측단은 상기 바디부보다 더 외측으로 돌출되며, 상기 헤드부의 후면에는 상기 냉각 통로와 연결된 후면 개구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 전면 개구와 상기 후면 개구는 상기 헤드부에서 상기 바디부보다 더 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.

또한, 상기 나셀의 내부에는 상기 발전기가 위치하는 내부 공간과 상기 냉각 통로가 위치하는 냉각 공간을 분리하는 분할판이 설치되고, 상기 분할판에는 상기 냉각 공간으로 공기가 유입되는 유입 개구와 상기 냉각 공간에서 상기 내부 공간으로 공기가 배출되는 배출 개구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 순환 팬은 상기 유입 개구에 설치될 수 있다.

또한, 상기 기어 박스는 베벨 기어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각 공간에는 상기 내부 공간에서 유입된 공기가 이동하는 열전달 통로와 상기 냉각 통로를 분리하는 방열판이 설치될 수 있다.

또한, 상기 보조 로터에는 구동축이 연결 설치되고, 상기 구동축에는 복수의 기어 박스가 연결 설치되며, 각각의 상기 기어 박스에는 순환 팬이 연결 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 풍력 발전기는 세워져 설치된 타워, 상기 타워의 상부에 설치된 나셀, 상기 나셀에 회전 가능하게 설치된 로터, 상기 나셀의 내부에 이어져 형성되며 상기 나셀의 전방에서 공기를 공급 받아 상기 나셀 외부로 공기를 배출하는 냉각 통로, 상기 발전기가 위치하는 내부 공간과 상기 냉각 통로가 위치하는 냉각 공간을 분리하는 분할판, 및 상기 분할판에 형성된 개구에 설치되어 상기 내부 공간에서 상기 냉각 공간으로 공기를 공급하는 순환 팬을 포함한다.

또한, 상기 나셀은 상기 로터와 연결된 헤드부와 상기 헤드부의 후방으로 돌출된 바디부를 포함하고, 상기 헤드부의 후면에는 상기 냉각 통로와 연결된 후면 개구가 형성되며, 상기 전면 개구와 상기 후면 개구는 상기 헤드부에서 상기 바디부보다 더 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.

또한, 상기 발전기는 기어리스(gearless) 발전기로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 순환 팬이 보조 로터와 연결되어 회전하면서 외부의 동력 없이 발전기에서 가열된 공기가 냉각 통로와 열교환으로 냉각될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀과 로터를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 로터와 기어 박스와 순환 팬을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀의 일부를 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나셀의 일부를 도시한 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 로터와 기어 박스와 순환 팬을 도시한 사시도이다.

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.

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.

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.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력 발전기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀과 로터를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 풍력 발전기(10)는, 타워(110), 나셀(120), 로터(130), 발전기(150), 보조 로터(160), 기어 박스(165), 냉각 통로(190), 순환 팬(180)을 포함한다.

타워(110)는 지상 및 해상에서 일정한 높이로 세워져 설치되며, 나셀(120)과 로터(130)를 지지한다. 타워(110)는 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 관형 형상을 가질 수 있다. 이때, 타워(110)는 복수의 관형 부재가 적층된 다단 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 타워(110) 내부에는 유지 보수를 위해 작업자나 작업도구를 이송시키는 계단, 컨베이어 또는 승강기가 설치될 수 있다.

타워(110)의 상부에는 나셀(120)이 타워(110)에 대하여 요잉(yawing) 가능하도록 설치될 수 있다. 나셀(120)은 타워(110)의 상부에 위치하며 타워(110) 하부에 대하여 회전 가능하게 결합될 수 있다. 나셀(120)는 발전기(150) 등을 수용하는 하우징으로, 나셀(120)의 내부에는 풍력 발전기(10)의 구동을 위한 다양한 장치들이 설치될 수 있다.

로터(130)는 허브(131)와 복수의 블레이드(132)로 이루어지는데, 허브(131)는 나셀(120)의 전면에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 복수의 블레이드(132)는 허브(131)의 외주면에 원주 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 이격되어 결합된다.

허브(131)는 바람의 저항을 감소시키기 위해 전방으로 볼록하게 돌출된 원추형으로 이루어질 수 있다. 블레이드(132)는 바람에 의해 허브(131)의 중심축을 중심으로 회전한다. 블레이드(132)는 폭 방향으로 유선형 단면을 가지며, 내부에는 공간부가 형성될 수 있다.

나셀(120)의 내부에는 타워(110)와 지지관(123)을 연결하는 메인 프레임(121)이 설치되며, 메인 프레임(121)의 선단에는 로터(130)를 지지하는 지지관(123)이 설치될 수 있다. 지지관(123)은 전방에서 후방으로 갈수록 외경이 점진적으로 증가하는 구조로 이루어질 수 있다. 지지관(123)은 로터(130)와 연결되어 로터(130)를 지지한다.

발전기(150)는 증속기를 갖지 않고 로터(130)에 직접 연결되는 기어리스(gearless) 타입의 환형 발전기로 이루어진다. 기어리스 발전기는 감속기를 구비하지 않고 로터(130)에 직접 연결된 발전기를 의미하며 직접 구동형 발전기라고도 한다. 기어리스 발전기는 기어를 갖는 발전기에 비하여 큰 직경을 갖는다.

발전기(150)는 고정자 모듈(152)과 고정자 모듈(152)에서 이격된 회전자 모듈(151)을 구비한다. 회전자 모듈(151)은 로터(130)와 연결되어 회전하며 고정자 모듈(152)은 지지관(123)에 고정된다. 회전자 모듈(151)은 고정자 모듈(152)의 외면에서 갭을 두고 이격되어 고정자 모듈(152)의 외주면을 감싸도록 설치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 널리 알려진 바와 같이 고정자가 회전자의 외주면을 감싸도록 형성될 수도 있다.

회전자 모듈(151)은 제1 지지부재(151a), 제1 지지부재(151a)에 고정된 영구자석들(151b)을 포함한다. 제1 지지부재(151a)는 로터(130)와 연결되되, 지지관(123)에 베어링(126)을 매개로 연결된다. 제1 지지부재(151a)는 고리 형상으로 이어져 형성되며, 제1 지지부재(151a)의 내면에 영구자석들(151b)이 설치된다.

고정자 모듈(152)은 제2 지지부재(152a)와 제2 지지부재(152a)에 고정된 전자석(152b)을 포함할 수 있다. 전자석(152b)은 코어와 코어를 감싸는 코일을 포함하며, 전자석(152b)에는 회전하는 회전자 모듈(151)에 의하여 기전력이 유도된다.

나셀(120)은 로터(130)와 연결된 헤드부(120a)와 헤드부(120a)의 후방으로 돌출된 바디부(120b)를 포함할 수 있다. 헤드부(120a)는 직사각형의 종단면을 갖는 상자 형상으로 이루어지며 헤드부(120a)의 측단은 바디부(120b)보다 더 외측으로 돌출된다. 특히 헤드부(120a)는 4개의 모서리 부분이 바디부(120b)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다.

헤드부(120a)의 전면에는 냉각 통로(190)와 연결된 전면 개구(128)가 형성될 수 있으며, 헤드부(120a)의 후면에는 냉각 통로(190)와 연결된 후면 개구(129)가 형성될 수 있다. 전면 개구(128)와 후면 개구(129)는 헤드부(120a)에서 바디부(120b)보다 더 외측으로 돌출된 부분에 형성되며, 헤드부(120a)의 모서리와 인접한 코너부에 형성될 수 있다.

이에 따라 냉각용 공기는 헤드부(120a)의 전면으로 유입되어 헤드부(120a)의 후면으로 배출될 수 있다. 또한 헤드부(120a)의 전면에는 로터(130)와 결합되는 설치 홀(127)이 형성될 수 있다.

본 제1 실시예와 같이 바디부(120b)보다 더 외측으로 돌출된 헤드부(120a)가 형성되면 발전기(150)를 냉각한 공기가 헤드부(120a)만 통과하여 나셀(120)의 외부로 용이하게 배출될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 로터와 기어 박스와 순환 팬을 도시한 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 보조 로터(160)는 헤드부(120a)의 전면에 설치되며, 풍력 발전기의 전면을 향하도록(도 1의 x축 방향) 설치된다. 헤드부(120a)의 전면에는 4개의 보조 로터(160)가 설치될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 보조 로터(160)는 헤드부(120a)의 4개의 코너부에 각각 설치될 수 있다. 또한, 보조 로터(160)는 바람에 의하여 회전하며, 전면 개구(128)로 유입되는 공기의 이동에 의하여 보조 로터(160)가 회전할 수 있다. 전면 개구(128)와 후면 개구(129)가 형성되지 않으면 보조 로터(160)가 설치된다 하더라도 보조 로터(160)가 공기에 의하여 원활하게 회전하지 못한다. 그러나 본 제1 실시예에 따르면 전면 개구(128)와 후면 개구(129)가 형성되어 보조 로터(160)가 전방에서 유입되는 공기에 의하여 원활하게 회전할 수 있다.

보조 로터(160)는 보조 허브(161)와 보조 블레이드(162)를 포함한다. 보조 로터(160)에는 보조 로터(160)와 함께 회전하는 구동축(163)이 연결 설치되고, 구동축(163)에는 기어 박스(165)가 연결 설치된다. 기어 박스(165)는 방향 전환을 위한 베벨 기어 등을 포함할 수 있다. 기어 박스(165)에는 연결축(183)이 결합되며, 연결축(183)에는 순환 팬(180)이 설치된다. 이에 따라 순환 팬(180)은 기어 박스(165)를 매개로 보조 로터(160)와 연결되며, 보조 로터(160)에서 동력을 공급 받을 수 있다. 이에 따라 순환 팬(180)을 회전시키기 위하여 별도의 전력을 소모하지 않을 수 있다. 순환 팬(180)은 공기를 이동시킬 수 있도록 중심 허브(181)와 날개들(182)을 포함한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀의 일부를 도시한 종단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 나셀(120)의 내부에는 발전기(150)가 위치하는 내부 공간(IS1)과 냉각 통로(190)가 위치하는 냉각 공간(CS1)을 분리하는 분할판(170)이 설치되고 분할판(170)은 대략 원형의 종단면을 갖도록 이어져 형성될 수 있다. 냉각 공간(CS1)에는 전면 개구(128)와 후면 개구(129)에 연결된 냉각 통로(190)가 위치하며, 냉각 통로(190)는 나셀(120)의 내부에 이어져 형성되며 원형, 육각형 등의 단면을 갖는 관으로 이루어질 수 있다. 냉각 통로(190)는 헤드부(120a) 내에만 위치할 수 있다.

분할판(170)에는 냉각 공간(CS1)으로 공기가 유입되는 유입 개구(171)와 냉각 공간(CS1)에서 내부 공간으로 공기가 배출되는 배출 개구(172)가 형성될 수 있다. 순환 팬(180)은 유입 개구(171)에 설치되어 발전기(150)에 의하여 가열된 공기를 냉각 공간(CS1)으로 공급할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 순환 팬(180)에 의하여 가열된 공기가 냉각 공간(CS1)으로 이동하고 냉각 공간(CS1)에서 냉각 통로(190)와의 열교환으로 냉각된 후에 내부 공간(IS1)으로 공급되어 발전기(150)를 냉각할 수 있다. 또한, 외부의 공기는 냉각 통로(190)로만 이동하고 내부의 공기와 혼합되지 않으므로 나셀(120) 내부로 먼지 및 오염물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 제1 실시예에 따르면 순환 팬(180)이 보조 로터(160)로부터 동력을 공급받으므로 냉각을 위한 전력의 소비 없이 발전기(150)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 기어리스 발전기의 경우, 기어를 갖는 발전기에 비하여 상대적으로 외경이 크게 형성되는데, 기어리스 발전기의 외측에 형성되는 잉여 공간에 냉각 통로(190)를 설치하여 기어리스 발전기를 효율적으로 냉각할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나셀의 일부를 도시한 종단면도이다.

본 제2 실시예에 따른 풍력 발전기는 냉각 통로(S2)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 6을 참조하여 설명하면, 나셀(220)의 내부에는 발전기가 위치하는 내부 공간(IS2)과 냉각 통로(S2)가 위치하는 냉각 공간(CS2)을 분리하는 분할판(270)이 설치되고 분할판(270)은 대략 원형의 종단면을 갖도록 이어져 형성될 수 있다.

냉각 공간(CS2)에는 전면 개구와 후면 개구에 연결된 냉각 통로(S2)가 형성되며, 냉각 통로(S2)는 방열판(290)에 의하여 내부 공간(IS2)에서 유입된 공기가 이동하는 열전달 통로(S1)와 분리된다. 즉, 냉각 공간(CS2)은 방열판(290)에 의하여 냉각 통로(S2)와 열전달 통로(S1)로 분할된다.

방열판(290)은 열전달 면적이 증가될 수 있도록 요철 구조의 단면을 가질 수 있다. 또한, 방열판(290)에 의하여 냉각 통로(S2)와 열전달 통로(S1)는 공간적으로 분리되어 내부 공간(IS2)에서 유입된 공기는 외부 공기와 혼합되지 않는다.

전면 개구와 후면 개구는 냉각 통로(S2)와 대응되는 형상으로 이루어져서 전면 개구를 통해서 외부의 공기가 냉각 통로(S2)에 유입되고 후면 개구를 통해서 냉각 통로(S2)에서 공기가 배출될 수 있다.

분할판(270)에는 열전달 통로(S1)로 공기가 유입되는 유입 개구(271)와 열전달 통로(S1)에서 내부 공간으로 공기가 배출되는 배출 개구(272)가 형성될 수 있다. 열전달 통로(S1)는 이어져 형성되며 유입 개구(271) 및 배출 개구(272)와 연결된다. 순환 팬(280)은 유입 개구(271)에 설치되어 발전기에 의하여 가열된 공기를 냉각 공간(CS2)으로 공급할 수 있다. 순환 팬(280)은 중심 허브(281)와 날개들(282)을 포함하며, 기어 박스를 매개로 보조 로터와 연결되어 보조 로터에서 회전력을 전달 받는다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 로터와 기어 박스와 순환 팬을 도시한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력 발전기에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 로터와 기어 박스와 순환 팬을 도시한 사시도이다.

본 제3 실시예에 따른 풍력 발전기는 기어 박스(365)와 순환 팬(380)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 풍력 발전기와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.

보조 로터(360)는 나셀의 전면에 설치되며, 나셀의 전면에는 4개의 보조 로터(360)가 설치될 수 있다. 보조 로터(360)는 바람에 의하여 회전하며, 순환 팬(380)에 회전 동력을 전달한다.

보조 로터(360)는 바람에 의하여 회전될 수 있도록 보조 허브(361)와 보조 블레이드(362)를 포함한다. 보조 로터(360)에는 보조 로터(360)와 함께 회전하는 구동축(363)이 연결 설치되고, 구동축(363)에는 복수의 기어 박스(365)가 연결 설치된다.

도 7에는 구동축(363)에 3개의 기어 박스(365)가 연결 설치된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 구동축(363)에는 2개 이상의 기어 박스(365)가 연결 설치될 수 있다.

기어 박스(365)는 방향 전환을 위한 베벨 기어 등을 포함할 수 있다. 기어 박스(365)들에는 연결축(383)이 결합되며, 각각의 연결축(383)에는 순환 팬(380)이 설치된다. 각각의 순환 팬(380)은 중심 허브(381)와 날개들(382)을 포함하여 회전한다.

이에 따라 순환 팬(380)은 기어 박스(365)를 매개로 보조 로터(360)와 연결되며, 보조 로터(360)에서 동력을 공급 받을 수 있다. 분할판에는 복수의 유입 개구가 형성되고, 각각의 순환 팬(380)은 유입 개구에 설치될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 따르면 하나의 보조 로터(360)를 이용하여 복수의 순환 팬(380)을 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 복수의 순환 팬(380)을 회전시키기 위하여 별도의 전력을 소모하지 않을 수 있다.

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.

10: 풍력 발전기
110: 타워
120, 220: 나셀
120a: 헤드부
120b: 바디부
121: 메인 프레임
123: 지지관
128: 전면 개구
129: 후면 개구
130: 로터
131: 허브
132: 블레이드
150: 발전기
151: 회전자 모듈
151a: 제1 지지부재
151b: 영구자석
152: 고정자 모듈
152a: 제2 지지부재
152b: 전자석
160, 360: 보조 로터
161, 361: 보조 허브
162, 362: 보조 블레이드
163, 363: 구동축
165, 365: 기어 박스
170, 270: 분할판
171, 271: 유입 개구
172, 272: 배출 개구
180, 380: 순환 팬
183, 383: 연결축
190: 냉각 통로
290: 방열판

Claims

세워져 설치된 타워;
상기 타워의 상부에 설치되며 발전기를 수용하는 나셀;
상기 나셀에 회전 가능하게 설치된 로터;
상기 나셀과 상기 로터 사이에 설치되어 바람에 의하여 회전하는 보조 로터;
상기 보조 로터와 연결된 기어 박스;
상기 나셀의 내부에 이어져 형성되며 냉각 공기가 이동하는 냉각 통로; 및
상기 냉각 통로를 향하여 상기 발전기에서 가열된 공기를 공급하는 순환 팬;
을 포함하고,
상기 순환 팬은 상기 기어 박스를 매개로 상기 보조 로터와 연결되어 상기 보조 로터에서 동력을 공급받으며,
상기 나셀의 전면에는 상기 냉각 통로와 연결된 복수의 전면 개구가 형성되고,
상기 나셀은 상기 로터와 연결된 헤드부와 상기 헤드부의 후방으로 돌출된 바디부를 포함하고, 상기 헤드부의 측단은 상기 바디부보다 더 외측으로 돌출되며, 상기 헤드부의 후면에는 상기 냉각 통로와 연결된 후면 개구가 형성되고,
상기 보조 로터는 상기 헤드부의 코너부에 각각 설치되고, 상기 전면 개구로 유입되는 공기의 이동에 의하여 회전하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 전면 개구와 상기 후면 개구는 상기 헤드부에서 상기 바디부보다 더 외측으로 돌출된 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
제1항에 있어서,
상기 나셀의 내부에는 상기 발전기가 위치하는 내부 공간과 상기 냉각 통로가 위치하는 냉각 공간을 분리하는 분할판이 설치되고, 상기 분할판에는 상기 냉각 공간으로 공기가 유입되는 유입 개구와 상기 냉각 공간에서 상기 내부 공간으로 공기가 배출되는 배출 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
제5항에 있어서,
상기 순환 팬은 상기 유입 개구에 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
제1항에 있어서,
상기 기어 박스는 베벨 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
제5항에 있어서,
상기 냉각 공간에는 상기 내부 공간에서 유입된 공기가 이동하는 열전달 통로와 상기 냉각 통로를 분리하는 방열판이 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
제1항에 있어서,
상기 보조 로터에는 구동축이 연결 설치되고, 상기 구동축에는 복수의 기어 박스가 연결 설치되며, 각각의 상기 기어 박스에는 순환 팬이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
삭제
삭제
삭제
삭제