KR101284863B1

KR101284863B1 - 환기 장치

Info

Publication number: KR101284863B1
Application number: KR1020110063967A
Authority: KR
Inventors: 이춘식; 권삼상; 이성환; 고경민; 윤태원; 노용곤; 김성훈
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-07-09
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: KR20130002790A

Abstract

환기 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 환기 장치는, 풍력 발전기의 허브 내부를 환기시키기 위한 환기 장치로서, 허브의 회전축과 동일 선상으로 허브의 내외부를 관통하고, 허브의 외부 및 내부에 각각 위치하는 일측 및 타측 개구가 하측 방향으로 향하도록 굴곡 형성되는 원통형의 환기관을 포함하고, 허브와 환기관 사이에 위치하는 베어링을 포함하고, 환기관은 허브가 회전하더라도, 환기관의 일측 및 타측 개구가 중력에 의하여 지속적으로 하측 방향을 향하도록 이루어진다.

Description

환기 장치{VENTILATOR}

본 발명은 환기 장치에 관한 것이다.

풍력 발전기에서 허브(Hub)는 로터(Rotor)의 내부에 위치되어 블레이드(Blade)와 메인 샤프트(Main shaft)가 결합된다.

여기서, 일반적인 풍력 발전기의 허브는 밀폐구조로 형성되고, 허브 내,외부의 온도 차에 의해 허브의 내부에 결로 현상이 발생하는 문제가 있다.

이로 인해, 허브의 내부에 결로 현상의 발생을 감소시키기 위해 환기 장치를 필요로 하게 된다.

하지만, 종래의 환기 장치는 우천시 빗물이 환기 장치를 통해 허브의 내부로 유입되는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는, 풍력 발전기의 허브 내부를 환기시 환기 장치를 통해 허브의 내부로 빗물 등의 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있는 환기 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따른 환기 장치는, 풍력 발전기의 허브 내부를 환기시키기 위한 환기 장치로서, 상기 허브의 회전축과 동일 선상으로 상기 허브의 내외부를 관통하고, 상기 허브의 외부 및 내부에 각각 위치하는 일측 및 타측 개구가 하측 방향으로 향하도록 굴곡 형성되는 원통형의 환기관을 포함하고, 상기 허브와 상기 환기관 사이에 위치하는 베어링을 포함하고, 상기 환기관은 상기 허브가 회전하더라도, 상기 환기관의 상기 일측 및 타측 개구가 중력에 의하여 지속적으로 하측 방향을 향하도록 이루어질 수 있다.

삭제

또한, 상기 환기관은, 단부에 결합되는 무게부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 환기관은, 내부에 필터부재가 설치될 수 있다.

또한, 상기 환기관은, 내주면에 돌출형성되어, 상기 내주면을 따라 상기 허브의 내부로 유체가 유입되는 것을 방지하는 유체 유입 방지단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 무게부는, 하부 내주면에 이탈 방지턱이 돌출형성되어, 상기 필터부재가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 환기관의 일측을 감싸도록 상기 허브에 결합되는 커버를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 커버는, 가장자리를 따라 형성되어 상기 커버의 내외측을 관통하는 복수의 배수홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 커버는, 선단부에 형성되어 상기 커버의 내외측을 관통하는 복수의 환기홀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는, 풍력 발전기의 허브 내부를 환기할 때, 환기 장치를 통해 허브의 내부로 빗물 등의 유체가 유입되는 것을 방지하여, 허브의 내부에 발생되는 결로 현상을 감소시켜, 허브의 내부에 위치된 장치들의 부식 또는 고장을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치를 나타낸 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치를 나타낸 측면개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 유입관을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에서의 A-A'선의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 커버를 나타낸 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치를 나타낸 사용상태도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치를 나타낸 측면개념도이다. 이때, 도 2에서는 허브(2)와 베어링(10) 및 커버(30)는 측단면도 형태로 나타내었고, 환기관(20)은 측면도 형태로 나타내었다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치(100)는, 풍력 발전기(1)의 허브(2)에 장착되는 베어링(10) 및 베어링(10)에 결합되어 허브(2)의 내부를 환기하는 환기관(20)을 포함한다. 여기서, 허브(2)는 블레이드(3)가 결합되어 풍력이 작용하여 블레이드(3)가 회전함에 따라 블레이드(3)와 동 회전된다.

아울러, 본 발명의 환기 장치(100)는 환기관(20)의 외측을 감싸는 커버(30) 및 환기관(20)의 내부에 위치되는 필터부재(26)를 더 포함한다.

먼저, 도 2를 참고하면, 베어링(10)은 허브(2)의 선단에 장착된다. 그리고, 베어링(10)은 예를 들어 볼 베어링으로 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 베어링(10)이 볼 베어링으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

여기서, 볼 베어링은, 베어링(10)의 내측에 위치되는 내륜(11)과, 외측에 위치되는 외륜(12)과, 내륜(11) 및 외륜(12) 사이에 위치되는 다수의 볼(13)을 포함하여, 다수의 볼(13)을 중심으로 베어링(10)의 내륜(11) 및 외륜(12)이 각각 회전된다.

또한, 베어링(10)의 외륜(12)은 허브(2)의 내,외부를 관통하는 관통홀(미도시)의 내주면에 용접 등의 방법으로 고정된다. 이때, 베어링(10)의 내륜(11)이 회전시 회전 중심축이 허브(2)의 회전축 방향과 동일한 선상에 위치된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 유입관을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에서의 A-A'선의 단면도이다. 이때, 도 3에서 좌측방향은 분리단면도 형태로 나타내었고, 우측방향은 결합단면도 형태로 나타내었다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 환기관(20)은 허브(2)의 내,외부를 관통하도록 설치되어, 공기가 환기관(20)을 통해 허브(2)의 내,외부를 이동함에 따라 허브(2)의 내부가 환기될 수 있다.

또한, 환기관(20)은 디귿자("ㄷ") 형태로 굴곡형성되어, 일측이 허브(2)의 외측에 위치되고, 타측이 허브(2)의 내측에 위치된다.

이때, 환기관(20)의 일측 단부 및 타측 단부가 하부방향을 향하도록 일측 및 타측이 굴곡형성된다.

아울러, 환기관(20)은 중앙측이 베어링(10) 내륜(11)의 내주면에 수평으로 결합되어, 베어링(10)의 내륜(11)과 동회전된다.

여기서, 환기관(20)의 중앙측 보다 환기관(20)의 양측 단부로 중력이 더 강하게 작용하여, 환기관(20)의 일측 단부 및 타측 단부의 높이가 베어링(10) 보다 낮게 위치된다.

이에 따라, 허브(2)의 회전시 허브(2)에 고정된 베어링(10)의 외륜(12)은 허브(2)와 동회전되고, 환기관(20)이 고정된 베어링(10)의 내륜(11)은 공회전하여 환기관(20)의 양측 단부가 지속적으로 하부방향을 향해 위치될 수 있다.

또한, 환기관(20)은 내측에 허브(2)의 내,외부로 공기가 유동가능하도록 유동홀(24)이 형성된다. 여기서, 유동홀(24)의 일측 단부에 제1유출구(24a)가 형성되고, 유동홀(24)의 타측 단부에 제2유출구(24b)가 형성된다. 이때, 환기관(20)의 양측 단부가 지속적으로 하부방향을 향해 위치됨으로 인하여, 환기관(20)의 양측 개구인 제1유출구(24a) 및 제2유출구(24b)가 지속적으로 하부방향을 향해 위치될 수 있다.

그리고, 도 3 및 도 4를 참조하면, 환기관(20)의 내주면 하측에 유체 유입 방지단(28)이 돌출형성되어, 환기관(20)의 내부로 빗물 등의 유체가 유입되어 환기관(20)의 유동홀(24)을 통해 허브(2)의 내부로 유체가 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 유체 유입 방지단(28)은 유동홀(24)의 중앙측에 위치될 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3을 참고하면, 환기관(20)은 환기관(20)의 일측 및 타측 단부(21)에 착탈가능하게 결합되는 복수의 무게부(25)를 더 포함한다. 또한, 무게부(25)는 상부 내주면에 나사홈(25a)이 형성되어, 일측 및 타측 단부(21)의 외주면에 형성된 나사부(23)에 나사결합된다.

또한, 무게부(25)는 질량이 많이 나가는 금속재질로 형성되어 환기관(20)의 양측 단부인 일측 및 타측 단부에 하부방향으로 중력이 더욱 강하게 작용하도록 한다. 이때, 무게부(25)는 환기관(20)의 일측 및 타측 단부(21) 보다 질량이 큰 재질로 형성된다. 여기서, 금속재질은 예를 들어 강철일 수 있지만 본 발명의 무게부(25) 재질이 여기에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 허브(2)가 회전할 때, 환기관(20)의 양측 단부(21)에 결합된 무게부(25)에 의해 환기관(20)의 양측 단부에 작용하는 중력이 증가한다.

따라서, 무게부(25)가 환기관(20)에 결합되지 않았을 때보다 더 강하게 중력이 환기관(20)의 양측 단부에 작용한다.

이에 따라, 환기관(20)의 일측 단부 및 타측 단부가 무게부(25)가 양측 단부(21)에 결합되지 않을 때에 보다 용이하게 하부 방향을 향해 위치될 수 있다.

따라서, 환기관(20)의 일측 단부 및 타측 단부에 형성된 제1유출구(24a) 및 제2유출구(24b)가 지속적으로 하부방향을 향해 위치되는 것이 보다 용이해 질 수 있다.

한편, 무게부(25)의 하부 내주면에는 이탈 방지턱(25b)이 돌출 형성되어 필터부재(26)가 환기관(20)의 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

그리고, 무게부(25)가 환기관(20)에 착탈가능하게 결합되어, 필터부재(26)의 교환이 용이할 수 있다.

그리고, 도 3을 참고하면, 필터부재(26)는 고입자 필터(26a) 및 저입자 필터(26b)로 구성되어 환기관(20)의 내부에 위치되고, 이물질이 환기관(20)의 유동홀(24)을 통해 허브(2)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.

여기서, 고입자 필터(26a)는 입자가 큰 이물질은 걸러지고 입자가 작은 이물질은 통과될 수 있는 크기로 다수의 홀이 형성되어, 입자가 큰 이물질이 환기관(20) 내부로 유입되는 것을 방지한다. 이때, 고입자 필터(26a)는 플라스틱 또는 철 재질로 이루어질 수 있다.

아울러, 저입자 필터(26b)는 모래 및 먼지 등의 입자가 작은 이물질이 걸러질 수 있는 크기로 홀이 형성되어, 입자가 작은 이물질이 환기관(20)의 내부로 유입되는 것을 방지한다. 이때, 저입자 필터(26b)는 섬유 재질로 이루어져, 습기, 염도가 높은 공기의 유입을 방지할 수 있다.

이때, 고입자 필터(26a)는 환기관(20)의 내측 방향에 위치되고, 저입자 필터(26b)는 환기관(20)의 외측방향에 위치되어, 입자가 큰 이물질을 고입자 필터(26a)가 1차적으로 거른 후 입자가 작은 이물을 저입자 필터(26b)가 2차적으로 거를 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 커버를 나타낸 정면도이다.

도 2 및 도 5를 참고하면, 커버(30)는 허브(2)의 외측에 위치되는 환기관(20)의 일측을 감싸도록 허브(2)에 결합된다. 이때, 커버(30)는 후방측으로 개방된 수용부(36)가 형성되어 환기관(20)의 일측이 수용된다. 그리고, 커버(30)의 후단부(32)는 다수의 나사(35)를 통해 허브(2)에 나사결합된다.

또한, 커버(30)는 선단부(31)에 커버(30)의 내,외측을 관통하는 환기홀(34)이 복수로 형성되어, 환기홀(34)을 통해 환기관(20)으로 공기가 유동될 수 있다.

아울러, 커버(30)는 가장자리를 따라 커버(30)의 내,외측을 관통하는 복수의 배수홀(33)이 형성되어, 커버(30)의 내측에 위치된 빗물 등의 유체가 배수홀(33)을 통해 하부방향으로 배출될 수 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 또 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 : 풍력 발전기 2 : 허브
3 : 블레이드 10 : 베어링
11 : 내륜 12 : 외륜
13 : 볼 20 : 환기관
21 : 단부 21a : 나사부
24 : 유동홀 24a: 제1유출구
24b: 제2유출구 25 : 무게부
25a: 나사홈 25b: 이탈 방지턱
26 : 필터부재 26a : 고입자 필터
26b: 저입자 필터 28 : 유체 유입 방지단
30 : 커버 31 : 선단부
32 : 후단부 33 : 배수홀
34 : 환기홀 35 : 나사
36 : 수용부 100 : 환기 장치

Claims

풍력 발전기의 허브 내부를 환기시키기 위한 환기 장치로서,
상기 허브의 회전축과 동일 선상으로 상기 허브의 내외부를 관통하고, 상기 허브의 외부 및 내부에 각각 위치하는 일측 및 타측 개구가 하측 방향으로 향하도록 굴곡 형성되는 원통형의 환기관을 포함하고,
상기 허브와 상기 환기관 사이에 위치하는 베어링을 포함하고,
상기 환기관은 상기 허브가 회전하더라도, 상기 환기관의 상기 일측 및 타측 개구가 중력에 의하여 지속적으로 하측 방향을 향하도록 이루어지는, 환기 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 환기관은,
단부에 결합되는 무게부를 더 포함하는, 환기 장치.
제 1항에 있어서,
상기 환기관은,
내부에 필터부재가 설치되어 있는, 환기 장치.
제 1항에 있어서,
상기 환기관은,
내주면에 돌출형성되어, 상기 내주면을 따라 상기 허브의 내부로 유체가 유입되는 것을 방지하는 유체 유입 방지단을 더 포함하는, 환기 장치.
제 1항, 제6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환기관의 일측을 감싸도록 상기 허브에 결합되는 커버를 더 포함하는, 환기 장치.
제 9항에 있어서,
상기 커버는,
가장자리를 따라 형성되어 상기 커버의 내외측을 관통하는 복수의 배수홀을 포함하는, 환기 장치.
제 9항에 있어서,
상기 커버는,
선단부에 형성되어 상기 커버의 내외측을 관통하는 복수의 환기홀을 포함하는, 환기 장치.