KR101250260B1

KR101250260B1 - Mult type wind turbine

Info

Publication number: KR101250260B1
Application number: KR1020110120372A
Authority: KR
Inventors: 이기학
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-11-17

Abstract

본 발명은 멀티형 풍력 발전 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 서포트 아암들이 메인 나셀에 고정 결합됨에 따라 상기 서포트 아암으로 인한 풍속 변동이 적고 소음이 낮으며 시스템의 피로하중을 줄일 수 있다. 또, 상기 서포트 아암들이 메인 나셀에 고정 결합됨에 따라 상기 서포트 아암의 구조강도가 강화되어 대용량의 풍차유닛에는 적용할 수 있다. 또, 상기 서포트 아암이 타워를 중심으로 후방측에서 전방측으로 배열되어 그 끝단에 설치되는 서브 나셀에 각각의 블레이드들이 뒷바람 형식으로 결합됨에 따라 상기 블레이드들과 타워 사이의 간극을 충분하게 유지할 수 있다. 또, 상기 블레이드들의 익단 주변에 덕트를 설치함에 따라 넓은 풍속범위의 운용이 가능하게 되고, 보다 큰 출력을 발생할 수 있으며, 소음 저감으로 인해 높은 회전수 운용이 가능하게 될 있다. The present invention relates to a multi-type wind power generator. According to the present invention, as the support arms are fixedly coupled to the main nacelle, the wind speed fluctuation due to the support arms is low, the noise is low, and the fatigue load of the system can be reduced. In addition, as the support arms are fixedly coupled to the main nacelle, the structural strength of the support arms can be strengthened and applied to a large capacity windmill unit. In addition, the support arms are arranged from the rear side to the front side with respect to the tower, and each blade is coupled to the sub nacelle installed at the end thereof in a rear wind form, so that the gap between the blades and the tower can be sufficiently maintained. In addition, by installing a duct around the tip of the blades it is possible to operate a wide range of wind speed, to generate a larger output, it is possible to operate a high speed due to noise reduction.

Description

Multi-type Wind Power Generator {MULT TYPE WIND TURBINE}

본 발명은 다수의 풍차유닛을 갖는 멀티형 풍력 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-type wind power generator having a plurality of windmill units.

풍력발전(風力發電)이란 풍차를 이용해 바람이 가진 에너지를 주축을 통한 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 that uses windmills to convert wind energy into mechanical energy (rotational power) through the main shaft, and this mechanical energy is converted into electrical energy by driving a generator to obtain 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.

상기와 같은 풍력발전을 위한 풍력발전장치는 회전축의 방향에 따라 수직축 풍력발전장치와 수평축 풍력발전장치로 구분될 수 있다. 현재까지는 수직축에 비해 수평축 풍력발전장치의 효율이 높고 안정적이어서 상업용 풍력발전단지에는 대부분 수평축 풍력발전장치가 적용되고 있다.Wind turbines for the wind power generation as described above may be divided into a vertical axis wind turbine and a horizontal axis wind turbine in accordance with the direction of the rotation axis. Until now, the horizontal axis wind power generation system is more efficient and stable than the vertical axis, so most of the commercial wind farms are applied with the horizontal axis wind power generation device.

통상적인 수평형 풍력발전기는 많은 동력을 얻기 위해서는 블레이드를 키우거나 블레이드 크기에 상응하는 크기의 발전기를 장착해야 한다. 하지만, 블레이드와 발전기가 커질수록 블레이드의 무게가 증가하게 되어 무거운 블레이드와 발전기를 지지할 타워와 구조물의 규모가 같이 커져야 하며, 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 wind turbines require a large blade or a generator sized to match the blade size in order to get a lot of power. However, as the blades and generators get bigger, the weight of the blades increases, so the towers and structures that support the heavy blades and generators have to grow in size, and as the power plant becomes heavy, parts such as bearings to support the weights also need to increase. In addition, a special device must be installed for the yaw operation to return the direction of the rotor blades in accordance with the direction of the wind.

이로 인해 설치 및 유지비용이 기하급수적으로 증가하게 되며, 이러한 기술적인 난이도와 비용의 증가로 인하여 풍력발전장치의 폭넓은 보급에 막대한 장애를 초래하는 문제점이 있었다.As a result, installation and maintenance costs increase exponentially, and due to such technical difficulty and increase in cost, there is a problem that causes a huge obstacle to widespread deployment of wind power plants.

이를 감안하여 최근에는 도 1에서와 같이 하나의 타워에 복수 개의 풍차유닛을 방사상으로 배치하는 멀티형 풍력발전장치가 알려져 있다. 상기 멀티형 풍력발전장치는, 한 개의 타워(tower)(1)에 한 개의 메인 나셀(nacelle)(2)을 설치하고, 상기 메인 나셀(2)에 복수 개의 서포트 아암(support arm)(3)들을 회전 가능하게 방사상으로 결합하며, 상기 각 서포트 아암들에 서브 나셀(4)들을 각각 설치하고, 상기 각 서브 나셀(4)에 소형 블레이드(blade)(5)들을 회전 가능하게 각각 설치하고 있다.In consideration of this, recently, a multi-type wind power generator is known in which a plurality of windmill units are disposed radially in one tower as shown in FIG. 1. The multi-type wind turbine is provided with one main nacelle (2) in one tower (1), and a plurality of support arms (3) in the main nacelle (2). It is rotatably coupled radially, and each sub-nacelle 4 is provided on each of the support arms, and small blades 5 are rotatably provided on the sub-nacelle 4, respectively.

상기와 같은 멀티형 풍력발전장치는, 블레이드(5)의 크기를 크게 하지 않으면서도 풍차유닛의 개수를 증가시켜 많은 동력을 얻을 수 있도록 함으로써, 블레이드(5)의 무게가 과도하게 증가하지 않아 타워(1)와 구조물의 규모가 과도하게 커질 필요가 없으며 각 풍차유닛을 지지하는 베어링과 같은 부품들의 크기도 증가하지 않게 되어 설치 및 유지비용을 줄일 수 있다.Multi-type wind power generator as described above, by increasing the number of windmill units without increasing the size of the blade (5) to obtain a lot of power, the weight of the blade (5) does not excessively increase the tower (1) ) And the structure does not need to be excessively large, and the size of parts such as bearings supporting each windmill unit does not increase, thereby reducing installation and maintenance costs.

그러나, 상기와 같은 종래의 멀티형 풍력 발전 장치는, 앞서 언급한 장점에도 불구하고 각각의 풍차유닛이 타워(1)의 전면에서 뒷바람(downwind) 형식으로 배치됨에 따라 상기 블레이드(5)와 타워(1) 사이의 간극(t1)을 유지하기가 어려워 상기 블레이드(5)들이 타워(1)에 충돌되면서 파손될 수 있었다.However, the conventional multi-type wind power generator as described above, despite the above-mentioned advantages, as each windmill unit is arranged in the form of a downwind at the front of the tower (1) the blade (5) and the tower (1) It is difficult to maintain the gap t1 between) so that the blades 5 may be damaged as they collide with the tower 1.

또, 상기 멀티형 풍력 발전 장치는, 상기 서포트 아암(3)이 메인 나셀(2)에 대해 회전운동을 함에 따라 풍속이 변동되고 소음이 가중되며 시스템의 피로하중이 증가할 뿐만 아니라, 상기 서포트 아암(3)의 구조강도가 약화되어 대용량의 풍차유닛에는 적용하기 어려워지는 문제점이 있었다.In addition, as the support arm 3 rotates with respect to the main nacelle 2, the wind speed is varied, noise is increased, and the fatigue load of the system is increased, and the support arm ( The structural strength of 3) was weakened, making it difficult to apply to large-capacity windmill units.

본 발명의 목적은, 블레이드와 타워 사이의 충분한 간극을 유지할 수 있는 멀티형 풍력 발전 장치를 제공하려는데 있다.An object of the present invention is to provide a multi-type wind turbine generator capable of maintaining a sufficient gap between a blade and a tower.

또, 본 발명의 다른 목적은, 풍속변동과 소음이 적으며 시스템의 피로하중이 낮고 대용량의 풍차유닛에 적용하기 용이한 멀티형 풍력 발전 장치를 제공하려는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-type wind power generation device having low wind speed fluctuations and noise, low fatigue load of the system, and easy to be applied to a large capacity windmill unit.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 타워; 상기 타워의 상단에 설치되는 메인 나셀; 상기 메인 나셀에 방사상으로 결합되는 복수 개의 서포트 아암; 상기 복수 개의 서포트 아암에 각각 결합되는 복수 개의 서브 나셀; 및 상기 각각의 서브 나셀에 회전 가능하게 결합되는 복수 개씩의 블레이드;를 포함하고, 상기 메인 나셀과 서브 나셀이 상기 타워를 중심으로 서로 반대쪽에 배치되는 멀티형 풍력 발전 장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a tower; A main nacelle installed at the top of the tower; A plurality of support arms radially coupled to the main nacelle; A plurality of sub nacelles each coupled to the plurality of support arms; And a plurality of blades rotatably coupled to the respective sub nacelle, wherein the main nacelle and the sub nacelle are disposed opposite to each other with respect to the tower.

여기서, 상기 각각의 블레이드는 풍향에 대해 맞바람(upwind) 형식으로 결합될 수 있다.Here, each of the blades may be combined in an upwind form with respect to the wind direction.

그리고, 상기 블레이드는 각각의 익단(edge)을 감싸도록 덕트(duct)가 구비될 수 있다.In addition, the blade may be provided with a duct to surround each edge (edge).

그리고, 상기 메인 나셀과 타워가 결합되는 제1 고정점과 상기 메인 나셀과 서포트 아암들이 결합되는 제2 고정점은 소정의 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 고정점의 높이보다 제2 고정점의 높이가 높게 형성되도록 상기 메인 나셀이 경사지게 설치될 수 있다.The first anchor point, to which the main nacelle and the tower are coupled, and the second anchor point, to which the main nacelle and the support arms are coupled, are disposed at a predetermined interval, and the second anchor point is disposed at a predetermined distance from the height of the first anchor point. The main nacelle may be installed to be inclined so as to have a high height.

그리고, 상기 각 서포트 아암의 내부에는 메인 나셀과 서브 나셀 사이를 운행하는 이송수단이 설치될 수 있다.In addition, a transfer means for traveling between the main nacelle and the sub nacelle may be provided inside each of the support arms.

그리고, 상기 각 서포트 아암들 사이에는 적어도 한 개 이상의 보강프레임으로 연결될 수 있다.In addition, at least one reinforcement frame may be connected between the support arms.

본 발명에 의한 멀티형 풍력 발전 장치는, 상기 서포트 아암으로 인한 풍속 변동이 적고 소음이 낮으며 시스템의 피로하중을 줄일 수 있다. 또, 상기 서포트 아암의 구조강도가 강화되어 대용량의 풍차유닛에는 적용할 수 있다. The multi-type wind power generator according to the present invention has low wind speed fluctuation due to the support arm, low noise, and can reduce fatigue load of the system. In addition, the structural strength of the support arm is enhanced and can be applied to a large-capacity windmill unit.

또, 상기 블레이드들과 타워 사이의 간극을 충분하게 유지할 수 있어 상기 블레이드들이 타워에 충돌하여 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the gap between the blades and the tower can be sufficiently maintained to prevent the blades from colliding with the tower and broken.

또, 넓은 풍속범위의 운용이 가능하게 되고, 보다 큰 출력을 발생할 수 있으며, 소음 저감으로 인해 높은 회전수 운용이 가능하게 될 있다. 이에 따라 블레이드의 크기를 줄이면서도 소정의 출력을 얻을 수 있으므로 풍력 발전 장치의 소형화와 경량화가 가능하게 될 수 있다.In addition, it is possible to operate a wide wind speed range, to generate a larger output, it is possible to operate a high speed due to noise reduction. As a result, a predetermined output can be obtained while reducing the size of the blade, so that the wind turbine generator can be made smaller and lighter.

도 1은 종래 멀티형 풍력 발전 장치의 일례를 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 풍력 발전 장치를 보인 측면도,
도 3은 본 발명 멀티형 풍력 발전 장치의 일례를 보인 사시도,
도 4는 도 3에 따른 풍력 발전 장치를 보인 측면도,
도 5는 도 4에 따른 풍력 발전 장치에서 서포트 아암의 내부를 보인 개략도,
도 6은 도 4에 따른 풍력 발전 장치에서 덕트를 가지는 블레이드의 일실시예를 보인 측면도,
도 7은 도 4에 따른 풍력 발전 장치에서 메인 나셀의 설치구조에 대한 다른 실시예를 보인 측면도,
도 8는 도 3에 따른 풍력 발전 장치에서 서포트 아암의 구조강도를 보강하기 위한 다른 실시예를 보인 사시도.1 is a perspective view showing an example of a conventional multi-type wind power generator,
Figure 2 is a side view showing the wind power generator according to Figure 1,
Figure 3 is a perspective view showing an example of the present invention multi-type wind turbine,
Figure 4 is a side view showing a wind power generator according to FIG.
Figure 5 is a schematic view showing the inside of the support arm in the wind power generator according to Figure 4,
Figure 6 is a side view showing an embodiment of a blade having a duct in the wind power generator according to Figure 4,
Figure 7 is a side view showing another embodiment of the installation structure of the main nacelle in the wind power generator according to Figure 4,
8 is a perspective view showing another embodiment for reinforcing the structural strength of the support arm in the wind power generator according to FIG.

이하, 본 발명에 의한 멀티형 풍력 발전 장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the multi-type wind power generator according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 멀티형 풍력 발전 장치의 일례를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 풍력 발전 장치를 보인 측면도이다.Figure 3 is a perspective view showing an example of the present invention multi-type wind turbine, Figure 4 is a side view showing the wind turbine according to FIG.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 멀티형 풍력 발전 장치는, 지면에 세워진 일정한 높이의 타워(10)와, 상기 타워(10)의 상단에 회전 가능하게 설치되어 지면으로부터 일정한 높이에 위치되는 메인 나셀(Nacelle)(20)을 포함한다.As shown therein, the multi-type wind power generator according to the present invention includes a tower 10 having a constant height erected on the ground and a main nacelle which is rotatably installed on the top of the tower 10 and positioned at a constant height from the ground ( Nacelle) 20.

그리고 상기 메인 나셀(20)의 후방측(이하, 바람의 진행방향쪽을 전방측이라고 한다)에는 복수의 서포트 아암(30)이 방사상으로 결합된다. A plurality of support arms 30 are radially coupled to the rear side of the main nacelle 20 (hereinafter, referred to as a wind traveling direction side).

상기 복수의 서포트 아암(30)은 원주방향을 따라 등간격을 유지하도록 상기 메인 나셀(20)에 일체로 고정 결합된다. The plurality of support arms 30 are integrally fixedly coupled to the main nacelle 20 to maintain equal spacing along the circumferential direction.

상기 서포트 아암(30)은 메인 나셀(20)에 결합되는 제1 단(31)과, 상기 제1 단(31)에서 방사상으로 연장되는 제2 단(32)으로 이루어진다. 상기 제1 단(31)에서 제2 단(32)으로 갈수록 두께가 얇게 형성되는 것이 구조강도를 높일 수 있어 바람직할 수 있다.The support arm 30 has a first end 31 coupled to the main nacelle 20 and a second end 32 extending radially from the first end 31. The thinner the thickness from the first end 31 to the second end 32, the higher the structural strength may be preferable.

상기 서포트 아암(30)은 도 5에서와 같이 그 내부에 인력과 장비를 상기 메인 나셀(20)에서 후술할 서브 나셀(40)로 이송시킬 수 있도록 컨베이어와 같은 이송수단(35)이 설치될 수 있다. The support arm 30 may be provided with a conveying means 35 such as a conveyor so as to transfer manpower and equipment from the main nacelle 20 to the sub nacelle 40 to be described later, as shown in FIG. 5. have.

도 4에서와 같이, 상기 서포트 아암(30)의 제1 단(31)은 상기 타워(10)를 중심으로 후방측에 위치하는 반면 제2 단(32)은 전방측에 위치하도록 측면투영시 경사지게 배열된다. 이에 따라, 상기 서포트 아암(30)의 제2 단(32)에 결합되는 후술할 서브 나셀(40)은 상기 타워(10)를 중심으로 전방측에 위치하게 된다. 따라서, 상기 서포트 아암(30)이 메인 나셀(20)에 가하는 수직하중이 분산되면서 상기 타워(10)와 메인 나셀(20)이 결합되는 고정점에서의 집중하중으로 인한 파손을 방지할 수 있다. As shown in FIG. 4, the first end 31 of the support arm 30 is located at the rear side with respect to the tower 10 while the second end 32 is inclined during side projection such that it is located at the front side. Are arranged. Accordingly, the sub nacelle 40 to be described later coupled to the second end 32 of the support arm 30 is positioned at the front side with respect to the tower 10. Therefore, while the vertical load applied to the main nacelle 20 by the support arm 30 is distributed, breakage due to the concentrated load at the fixed point at which the tower 10 and the main nacelle 20 are coupled can be prevented.

상기 각 서포트 아암(30)의 제2 단(32)에는 각각의 풍차유닛을 이루도록 상기 서브 나셀(40)이 각각 회전 가능하게 결합되고, 상기 서브 나셀(40)의 전방측에는 복수 개의 블레이드(50)가 각각 회전 가능하게 결합된다. 그리고 상기 서브 나셀(40)의 후방측에는 상기 서브 나셀(40)이 풍향에 따라 회전하는 요(yaw) 동작을 도와주는 꼬리날개(Wind Vane)(미도시)가 설치될 수 있다.The sub-nacelle 40 is rotatably coupled to the second end 32 of each support arm 30 so as to form a respective windmill unit, and a plurality of blades 50 are provided at the front side of the sub-nacelle 40. Are rotatably coupled respectively. In addition, a tail vane (not shown) may be installed at a rear side of the sub nacelle 40 to assist a yaw operation in which the sub nacelle 40 rotates according to the wind direction.

상기 복수 개의 블레이드(50)는 소위 맞바람(upwind) 형식으로 각각 설치된다. 이에 따라 상기 블레이드(50)의 익단(edge)(51)과 타워(10) 사이의 간극(t2)을 일정 간극 이상으로 유지할 수 있다.The plurality of blades 50 are respectively installed in a so-called upwind form. Accordingly, the gap t2 between the edge 51 of the blade 50 and the tower 10 may be maintained above a predetermined gap.

한편, 상기 블레이드(50)의 익단(edge)(51) 주변에는 그 블레이드(50)들을 감싸 바람을 블레이드 방향으로 유도할 수 있도록 덕트(duct)(60)가 설치될 수 있다. 상기 덕트(60)는 블레이드(50)의 익단(51)과 소정의 간격(t3)을 유지한 상태에서 블레이드(50)들이 독립적으로 회전을 할 수 있도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 상기 덕트(60)는 환형으로 형성되어 복수 개의 리브(61)에 의해 서브 나셀(40)에 고정 결합될 수 있다.Meanwhile, a duct 60 may be installed around the edge 51 of the blade 50 to surround the blades 50 and guide the wind in the blade direction. The duct 60 may be installed to allow the blades 50 to independently rotate while maintaining the tip 51 of the blade 50 and a predetermined distance t3. To this end, the duct 60 may be formed in an annular shape and fixedly coupled to the sub nacelle 40 by a plurality of ribs 61.

도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 덕트가 각 블레이드의 익단에 결합되어 그 블레이드와 함께 회전하도록 형성될 수도 있다. Although not shown in the drawings, the duct may be coupled to the tip of each blade to rotate together with the blade.

상기와 같은 본 실시예에 의한 멀티형 풍력 발전 장치는, 통상적인 수평형 풍력발전장치와 같이 바람이 불어오면 상기 블레이드(50)들이 회전을 하면서 그 회전력을 전기적 에너지로 변환하여 발전을 하게 된다.In the multi-type wind power generator according to the present embodiment as described above, when the wind blows like a conventional horizontal wind power generator, the blades 50 rotate while converting the rotational force into electrical energy to generate power.

여기서, 상기 서포트 아암(30)들이 메인 나셀(20)에 고정 결합됨에 따라 상기 서포트 아암(30)으로 인한 풍속 변동이 적고 소음이 낮을 뿐만 아니라, 시스템의 피로하중이 증가하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또, 상기 서포트 아암(30)들이 메인 나셀(20)에 고정 결합됨에 따라 상기 서포트 아암(30)의 구조강도가 강화되어 대용량의 풍차유닛에는 적용할 수 있다. Here, as the support arms 30 are fixedly coupled to the main nacelle 20, the wind speed fluctuation due to the support arms 30 is low and the noise is low, and the fatigue load of the system can be prevented from increasing. have. In addition, as the support arms 30 are fixedly coupled to the main nacelle 20, the structural strength of the support arms 30 may be strengthened and applied to a large capacity windmill unit.

또, 상기 서포트 아암(30)이 타워(10)를 중심으로 후방측에서 전방측으로 배열되어 그 끝단에 설치되는 서브 나셀(40)에 각각의 블레이드(50)들이 뒷바람 형식으로 결합됨에 따라 상기 블레이드(50)들과 타워(10) 사이의 간극(t2)을 충분하게 유지할 수 있다. 이에 따라 상기 블레이드(50)들이 타워(10)에 충돌하여 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, as the support arm 30 is arranged from the rear side to the front side around the tower 10 and the respective blades 50 are coupled to the sub nacelle 40 installed at the end thereof in the form of the rear wind, the blade ( It is possible to sufficiently maintain the gap t2 between the 50 and the tower 10. Accordingly, it is possible to prevent the blades 50 from colliding with the tower 10 and being damaged.

또, 상기 블레이드(50)들의 익단(51) 주변에 덕트(60)를 설치함에 따라 넓은 풍속범위의 운용이 가능하게 되고, 보다 큰 출력을 발생할 수 있으며, 소음 저감으로 인해 높은 회전수 운용이 가능하게 될 있다. 이에 따라 블레이드(50)의 크기를 줄이면서도 소정의 출력을 얻을 수 있으므로 풍력 발전 장치의 소형화와 경량화가 가능하게 될 수 있다.In addition, as the duct 60 is installed around the tip 51 of the blades 50, it is possible to operate a wide wind speed range, to generate a larger output, and to operate a high speed due to noise reduction. There is to be done. Accordingly, since the predetermined output can be obtained while reducing the size of the blade 50, the wind turbine generator can be reduced in size and weight.

한편, 본 발명에 의한 풍력 발전 장치에서 메인 나셀의 설치 구조에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.On the other hand, if there is another embodiment of the installation structure of the main nacelle in the wind turbine generator according to the present invention is as follows.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 메인 나셀이 타워의 상단에서 직교하는 방향으로 결합되는 것이나, 이 경우 상기 메인 나셀에 복수 개의 풍차유닛들이 방사상으로 결합되는 동시에 상기 풍차유닛들이 결합되는 위치가 타워가 고정되는 지점을 기준으로 편심되게 위치함에 따라 상기 타워와 메인 나셀이 결합되는 고정점에 응력이 집중되어 파손될 수 있다.That is, in the above-described embodiment, the main nacelle is coupled in a direction orthogonal to the top of the tower, but in this case, a plurality of windmill units are radially coupled to the main nacelle, and the position at which the windmill units are coupled is fixed to the tower. As the eccentric position of the tower and the main nacelle is concentrated, the stress may be concentrated and damaged.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 도 7에서와 같이 상기 메인 나셀(20)을 타워(10)에 대해 소정의 각도만큼 경사지게 결합시킬 수 있다. 이 경우, 상기 메인 나셀(20)과 타워(10)가 결합되는 제1 고정점(A)의 높이보다 상기 메인 나셀(20)과 서포트 아암(30)들이 결합되는 제2 고정점(B)의 높이가 소정의 높이차(h)만큼 높게 되도록 형성할 수 있다. In view of this, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the main nacelle 20 may be coupled to be inclined with respect to the tower 10 by a predetermined angle. In this case, the height of the first fixing point A to which the main nacelle 20 and the tower 10 are coupled is greater than the height of the first fixing point A to which the main nacelle 20 and the support arms 30 are coupled. The height can be formed to be as high as a predetermined height difference h.

이에 따라, 상기 메인 나셀(20)의 제1 고정점(A)과 제2 고정점(B)이 일정 간격을 두고 배치되더라도 상기 풍차유닛에서 받는 하중을 일정 정도 상쇄시킬 수 있어 상기 제1 고정점(A)에 응력이 집중되는 것을 낮출 수 있다.Accordingly, even if the first fixing point A and the second fixing point B of the main nacelle 20 are disposed at a predetermined interval, the load received from the windmill unit may be offset to some extent, so that the first fixing point may be offset. The concentration of stress in (A) can be lowered.

또 한편, 본 발명에 의한 풍력 발전 장치에서 서포트 아암들의 구조강도를 높이기 위한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.On the other hand, when there is another embodiment for increasing the structural strength of the support arms in the wind power generator according to the present invention is as follows.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 서포트 아암들이 서로 독립적으로 방사상 배열되는 것이었으나, 이 경우 상기 서포트 아암의 제2 단에 각각의 서브 나셀과 블레이드들이 구비되어 상기 서포트 아암들이 휠 수 있다.That is, in the above-described embodiment, the support arms are radially arranged independently of each other. In this case, each of the sub nacelle and the blades is provided at the second end of the support arm so that the support arms can be bent.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 도 8에서와 같이 각 서포트 아암(30)들 사이에 적어도 한 개 이상씩의 보강프레임(70)을 설치하여 각 서포트 아암(30)들을 서로 지지하도록 할 수 있다. 이를 통해 상기 각 서포트 아암(30)들이 서로 지지되면서 구조강도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 서포트 아암(30)의 길이와 블레이드(50)의 풍량을 증강시켜 전체적으로 풍력 발전 장치의 발전용량을 높일 수 있다.In view of this, in this embodiment, as shown in FIG. 8, at least one reinforcing frame 70 may be installed between each support arm 30 to support the support arms 30 with each other. As a result, the support arms 30 may be supported by each other to increase the structural strength, as well as to increase the length of the support arms 30 and the air volume of the blade 50 to increase the power generation capacity of the wind power generator as a whole.

10 : 타워 20 : 메인 베셀
30 : 서포트 아암 35 : 이송수단
40 : 서브 베셀 50 : 블레이드
60 : 덕트 70 : 보강프레임10: tower 20: main vessel
30: support arm 35: transfer means
40: sub-vessel 50: blade
60: duct 70: reinforcement frame

Claims

tower;
A main nacelle installed at the top of the tower;
A plurality of support arms radially coupled to the main nacelle;
A plurality of sub nacelles each coupled to the plurality of support arms; And
And a plurality of blades rotatably coupled to each of the sub nacelle,
And the main nacelle and the sub nacelle are arranged on opposite sides of the tower.

The method of claim 1,
Each of said blades is coupled to the wind direction (upwind) type multi-wind power unit.

The method of claim 2,
The blade is a multi-type wind turbine is provided with a duct (duct) to surround each edge (edge).

The method of claim 1,
A first anchor point to which the main nacelle and the tower are coupled and a second anchor point to which the main nacelle and the support arms are coupled are arranged at predetermined intervals,
The multi-type wind power generator, the main nacelle is installed to be inclined so that the height of the second fixing point is formed higher than the height of the first fixing point.

5. The method of claim 4,
And a transfer means for traveling between the main nacelle and the sub nacelle in each of the support arms.

The method of claim 1,
The multi-type wind turbine is connected to each of the support arms by at least one reinforcement frame.