JP2013538971A - 風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法に関し、より詳しくは、風力発電機組立体を組み立てられた状態で港湾から設置海上まで運送し、移動デッキで起重機の作業半径内外側に移動するようにすることで、設置時間を画期的に減らした風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法に関する。
【解決手段】風力発電機設置専用船の船上に設置され、一端が起重機の作業半径の内側に位置し、他端が起重機の作業半径の外側に位置したレールと、このレールに沿って移動自在に設置され、風力発電機組立体が積載するように設けられる移動デッキと、この移動デッキが移動できるように設けられる駆動手段と、前記移動デッキに積載された風力発電機組立体を移動デッキ上に固定する固縛手段とを含む風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】風力発電機設置専用船の船上に設置され、一端が起重機の作業半径の内側に位置し、他端が起重機の作業半径の外側に位置したレールと、このレールに沿って移動自在に設置され、風力発電機組立体が積載するように設けられる移動デッキと、この移動デッキが移動できるように設けられる駆動手段と、前記移動デッキに積載された風力発電機組立体を移動デッキ上に固定する固縛手段とを含む風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法を提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法に関し、より詳しくは、風力発電機組立体を組み立てられた状態で港から設置海上まで運送し、移動デッキで起重機の作業半径の内外側に移動させるようにすることで、設置時間を画期的に減らした風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を積荷役する方法に関する。
地球は、大気が存在しないと太陽から受けた光エネルギーをそのまま放出するので、表面の平均温度が-２０°となる。
しかし、地球には、大気が存在しているので、太陽から受ける長い波長の光が外部に放出されず、大気中に吸収されて、気体分子の運動量を増加させるので、表面の平均温度が１５°まで上がる。
しかし、地球には、大気が存在しているので、太陽から受ける長い波長の光が外部に放出されず、大気中に吸収されて、気体分子の運動量を増加させるので、表面の平均温度が１５°まで上がる。
しかし、近来、産業が発電することによって石油や石炭のような化石燃料の使用量が増加し、農地を確保するため、森を破壊することに伴って温室ガスの原因となる二酸化炭素の量が急激に増加しつつあり、このため、地球温暖化が加速化している。
従って、国際社会は、地球温暖化による気象異変などの災いを防ぐため、様々な国際協約を通じて、各国で排出する温室ガスの量を規制している。
このような温室ガスの量を減らすための努力の一環で、化石燃料に代わる代替エネルギーの研究開発が盛んに進行している。
現在、盛んに研究開発が進行している代替エネルギーとしては、自然環境を用いた太陽熱発電、太陽光発電、潮力発電、波力発電、地熱発電、海水温度差発電、風力発電などがある。
この中でも、風力発電は、メイテナンスの費用が最も安価であって経済性が非常に高いため、各国で開発を急いでいる。
更に、風力発電のための風力発電装置は、他の代替エネルギーと比較して、構造や設置が簡単であるだけでなく、運営及び管理が容易であり、無人化及び自動化運転が可能である。
このようなメリットにより、全世界的に２００２年末を基準に、３２,１５４ＭＷ容量の風力発電装置が稼動されている。
前記風力発電装置を設置するための場所としては、風速が速く、時間と季節により、その方向が一定であるところが望ましい。
従って、陸上よりは、設置場所の制約がなく、風速が相対的に速い海上に大規模の風力発電団地が建設されている傾向である。
前記風力発電装置を設置するための場所としては、風速が速く、時間と季節により、その方向が一定であるところが望ましい。
従って、陸上よりは、設置場所の制約がなく、風速が相対的に速い海上に大規模の風力発電団地が建設されている傾向である。
しかし、タワーやブレードのような大型重量の風力発電構造物を、海上で運搬するか、海面上の高い位置に組立て及び設置する作業は、かなり難しい作業であるため、必要な程度の風力発電設備を十分設置していない実情にある。
従来の風力発電構造物を運搬するためには、バージ船を利用して、タワー、ナセル(nacelle)、 ブレードなどを分解した状態で移送してから、設置海上で組立てて設置した。
しかし、基準面が動くバージ船上で風力発電構造物を組立てる場合、かなり難しい作業であるだけでなく、時間が過渡にかかるという不都合がある。
本発明の目的は、風力発電機組立体を船上の起重機の作業半径によらず、船上で移動可能に設けて、陸上で風力発電機を組立てた状態で設置海上まで移送することにより、風力発電機の組立作業時間を節減し、全体的な風力発電機の設置作業時間を減らした、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、移動デッキを用いて風力発電機組立体を船上で容易に移動させることができるので、予め組立てられた状態で設置海上まで移送することにより、風力発電機の組立のための空間が不要であるので、船舶の空間活用度を向上させる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の目的は、移動デッキを用いて、風力発電機組立体を船上で容易に移動させることができるので、作業半径の小さい起重機でも風力発電機の設置作業ができるようになる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
なお、本発明の目的は、駆動手段として、電動式モータを使用することにより、油圧オイルの粘度が非常に高くて、油圧式モータを使用することができない酷寒地域でも容易に使用することができるので、故障を未然に防止することができる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、電動式モータの駆動のための周波数変換器と、負荷により電圧を調節するための変圧器とが、更に設置されるので、エネルギー効率を極大化することができる風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の目的は、駆動手段として油圧式モータを使用することにより、駆動手段として、既存の船舶に設置されている油圧設備をそのまま使用することができるので、移動デッキの駆動のための別の費用がかからない、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
なお、本発明の目的は、駆動手段として油圧式モータを使用することにより、出力に比べて設置面積が少ないので、船上で十分な可用面積を得る、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
また、本発明の目的は、前記油圧式モータの周辺に保護ボックスを設置することにより、漏洩が発生しても、海洋が汚染することを防止するができる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の目的は、レールと移動デッキとの間にローリング部を設置して、レールと移動デッキとがローリング接触することにより、小さな力でも容易に移動デッキを移動させる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、ラックとピニオンとの噛合で移動デッキが移動することにより、正確な位置に風力発電機組立体を移動させることができる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の目的は、駆動手段としてウインチとワイヤとを使用するので、船舶の既存設備を利用することにより、船舶の設備稼動率を極大化する、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
なお、本発明の目的は、ウインチを移動デッキの前後端に設置することにより、移動デッキの往復動が可能となる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、固縛手段として風力発電機組立体と移動デッキとの間に回動可能な複数の支持シリンダからなるようにして、風力発電機組立体を移動デッキに更に堅固に固定できるようにした、風力発電機組立体移動装置、及びこれ用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の目的は、ロードセルで油圧を感知し、ロードセルから伝達された信号で支持シリンダを制御するので、波や作業により船舶が傾いても能動的に対処可能な、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
なお、本発明の目的は、支持シリンダのハウジングと移動デッキとの間に補助シリンダを設置することにより、支持シリンダの保守が容易となる、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
更に、本発明の他の目的は、移動デッキの駆動手段として、ウインチ、電動式モータ、又は油圧式モータを選択的に利用することができるので、様々な環境で最適の効率を得る、風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を提供することである。
本発明は、風力発電機設置専用船の船上に設置されて一端が起重機の作業半径の内側に位置して他端が起重機の作業半径の外側に位置するレールと、前記レールに沿って移動自在に設置されて風力発電機組立体が積載するように設けられる移動デッキと、前記移動デッキが移動できるように設けられる駆動手段と、前記移動デッキに積載された風力発電機組立体を前記移動デッキ上に固定する固縛手段とを含むことを特徴とする風力発電機組立体移動装置を提供する。
ここで、前記駆動手段は、電動式モータ、又は、油圧式モータからなることが望ましい。
また、前記レールは、ウェッブと、前記ウェッブの上部に、前記ウェッブと垂直に形成されたフランジとからなるＴ字状梁が平行に延長形成してなり、前記移動デッキは、前記Ｔ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラと、前記Ｔ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラとからなるローリング部が、更に設置されることが望ましい。
更に、前記駆動手段は、前記移動デッキに設置されて回転するピニオンと、前記レールの側面に沿って形成されて前記ピニオンと噛合して前記ピニオンが回転することにつれて前記移動デッキが移動できるように設けられるラックとが、更に形成されることが望ましい。
また、前記電動式モータは、駆動のための周波数変換器と、負荷により電圧を調節するための変圧器とが、更に設置されることが望ましい。
なお、前記油圧式モータは、漏洩の発生時に、汚染を防止するように形成された保護ボックスを、更に含むことが望ましい。
また、前記駆動手段は、船上に設置されて回転するウインチと、前記ウインチに巻き取られて一端が移動デッキに連結設置されるワイヤとからなることが望ましい。
更に、前記ウインチは、移動デッキの前後端に設置されて、移動デッキが往復動可能に設けられることが望ましい。
また、前記固縛手段は、一端が風力発電機設置専用船の船上の移動デッキに回動可能に連結設置され、他端が前記風力発電機組立体に回動可能に連結設置された複数の支持シリンダからなることが望ましい。
ここで、前記固縛手段は、支持シリンダに設置されて油圧を感知するロードセルと、前記ロードセルから伝達された信号により前記風力発電機組立体がバランスを維持するように前記複数の支持シリンダを制御する制御手段を、更に含むことが望ましい。
また、前記支持シリンダのハウジングと移動デッキとの間に支持シリンダの保守のため設置された補助シリンダを、更に含むことが望ましい。
また、本発明によると、陸上で複数の風力発電機を組み立てる段階と、前記組み立てられた複数の風力発電機組立体を風力発電機設置専用船のレール上に設置された移動デッキに順次積載する段階と、前記移動デッキに積載された複数の風力発電機組立体を固縛手段を用いて移動デッキに固定する段階と、前記風力発電機設置専用船を風力発電機組立体を積載した港から風力発電機設置海域へ移動させる段階と、前記風力発電機設置専用船の起重機を用いて前記起重機の作業半径内にある移動デッキに積載している風力発電機を設置位置に荷役する段階と、前記移動デッキ上に積載された風力発電機組立体を順次前記起重機の作業半径内に移動して順次荷役する段階と、を含むことを特徴とする、風力発電機組立体移動装置を用いて風力発電機組立体を運送及び積荷役する方法を提供する。
ここで、前記移動デッキは、ウインチ、電動式モータ、又は油圧式モータの少なくとも１以上を選択して、駆動手段として使用できるように設けられることが望ましい。
以下、本発明による風力発電機組立体移動装置の実施形態を、添付の図面を参照して説明をする。
[第１実施形態]
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態による風力発電機組立体移動装置は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置されるレール１０と、このレール１０に沿って移動自在に設置された移動デッキ２０と、この移動デッキ２０を移動することができるように設けられた駆動手段と、前記移動デッキ２０上に、風力発電機組立体１２０を固定する固縛手段４０とを含む。
本実施形態による風力発電機組立体移動装置が設置される風力発電機設置専用船１００は、図１〜図３に示しているように、海上の風力発電機設置専用船１００の船上の一側に、起重機１１０が形成されている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
前記レール１０は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置され、一端が起重機１１０の作業半径の内側に位置し、他端が起重機１１０の作業半径の外側に位置するように延長される。
前記レール１０は、ウェッブ１２とこのウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
従って、レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
更に、ウェッブ１２の外側面には、レール１０の延長方向に沿ってラック１６が形成される。
前記ラック１６は、後述する駆動手段である電動式モータ３０のピニオン３２と噛合して、移動デッキ２０を移送させる。
前記レール１０は、ウェッブ１２とこのウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
従って、レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
更に、ウェッブ１２の外側面には、レール１０の延長方向に沿ってラック１６が形成される。
前記ラック１６は、後述する駆動手段である電動式モータ３０のピニオン３２と噛合して、移動デッキ２０を移送させる。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動自在に設置され、上部に風力発電機組立体１２０が固定される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
本実施形態では、駆動手段は、電動式モータ３０からなり、移動デッキ２０を移動できるように移動デッキ２０の一側に設置される。
電動式モータ３０の回転軸には、ピニオン３２が連結設置され、このピニオン３２は、レール１０のウェッブ１２の外側面に形成されたラック１６と噛合される。
したがって、ピニオン３２が回転することにつれ、前記移動デッキ２０がレール１０に沿って移動するようになる。
ここで、前記電動式モータ３０は、機動時に負荷が大きいため、回転数を制御するように設置された周波数変換器(図示せず)と、負荷が一定でないため、電圧を調節するように設置された変圧器(図示せず)とからなる制御パネル３４が形成される。
電動式モータ３０の回転軸には、ピニオン３２が連結設置され、このピニオン３２は、レール１０のウェッブ１２の外側面に形成されたラック１６と噛合される。
したがって、ピニオン３２が回転することにつれ、前記移動デッキ２０がレール１０に沿って移動するようになる。
ここで、前記電動式モータ３０は、機動時に負荷が大きいため、回転数を制御するように設置された周波数変換器(図示せず)と、負荷が一定でないため、電圧を調節するように設置された変圧器(図示せず)とからなる制御パネル３４が形成される。
前記固縛手段は、支持シリンダ４２とこの支持シリンダ４２に設置されて油圧を感知するロードセル４６と、ロードセル４６から伝達された信号により支持シリンダ４２を制御する制御部４８とを含む。
前記支持シリンダ４２は、一端が移動デッキ２０に設置され、他端が風力発電機組立体１２０に設置される。
前記支持シリンダ４２は、両端が移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるため、油圧により両方向に移動が可能な復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記支持シリンダ４２は、両端が移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるため、油圧により両方向に移動が可能な復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記ロードセル４６は、支持シリンダ４２に設置され、油圧を測定するために設けられる。
前記ロードセル４６で測定された油圧は、制御部に伝達され、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重を受けているのかが分かる。
前記ロードセル４６で測定された油圧は、制御部に伝達され、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重を受けているのかが分かる。
前記制御部４８は、ロードセル４６から伝達された信号によって風力発電機組立体１２０がバランスを維持するように支持シリンダ４２を制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
また、本実施形態において、支持シリンダ４２のハウジングと移動デッキ２０との間に、補助シリンダ４４が設置される。
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
[第２実施形態]
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
[第２実施形態]
本発明の第２実施形態による風力発電機組立体移動装置は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置されるレール１０と、このレール１０に沿って移動自在に設置された移動デッキ２０と、この移動デッキ２０を移動できるように設けられた駆動手段と、前記移動デッキ２０上に風力発電機組立体１２０を固定する固縛手段４０とを含む。
本実施形態の風力発電機組立体移動装置が設置される風力発電機設置専用船は、図１、図２、及び図４に示すように、海上の風力発電機設置専用船１００の船上の一側に、起重機１１０が形成されている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
前記レール１０は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置され、一端が起重機１１０の作業半径の内側に位置し、他端が起重機１１０の作業半径の外側に位置するように延長される。
前記レール１０は、ウェッブ１２とこのウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
従って、前記レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
また、ウェッブ１２の外側面には、レール１０の延長方向に沿ってラック１６が形成される。
前記ラック１６は、後述する駆動手段である油圧式モータ５０のピニオン５２と噛合して、移動デッキ２０を移送させる。
前記レール１０は、ウェッブ１２とこのウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
従って、前記レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
また、ウェッブ１２の外側面には、レール１０の延長方向に沿ってラック１６が形成される。
前記ラック１６は、後述する駆動手段である油圧式モータ５０のピニオン５２と噛合して、移動デッキ２０を移送させる。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動自在に設置され、上部に風力発電機組立体１２０が固定される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、前記移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、前記移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
本実施形態では、駆動手段は、油圧式モータ５０からなり、移動デッキ２０を移動できるように、移動デッキ２０の一側に設置される。
前記油圧式モータ５０の回転軸には、ピニオン５２が連結設置され、このピニオン５２は、前記レール１０のウェッブ１２の外側面に形成されたラック１６と噛合される。
従って、ピニオン５２が回転するにつれて、移動デッキ２０がレール１０に沿って移動するようになる。
ここで、前記油圧式モータ５０は、既存の船舶に設置されている油圧設備と連結されている。
前記油圧式モータ５０の回転軸には、ピニオン５２が連結設置され、このピニオン５２は、前記レール１０のウェッブ１２の外側面に形成されたラック１６と噛合される。
従って、ピニオン５２が回転するにつれて、移動デッキ２０がレール１０に沿って移動するようになる。
ここで、前記油圧式モータ５０は、既存の船舶に設置されている油圧設備と連結されている。
したがって、別の駆動源が不要である。
また、油圧式モータ５０は、出力に比べて設置面積を少なく占めるので、船上で十分な可用面積を得られる。
また、油圧式モータ５０は、油圧オイルの漏油を防止するために、油圧式モータを収容する保護ボックス５４が設置される。
前記保護ボックス５４は、油圧オイルの漏油を防止するだけでなく、外部の汚染物質による油圧式モータ５０の汚染を防止することができる。
また、油圧式モータ５０は、出力に比べて設置面積を少なく占めるので、船上で十分な可用面積を得られる。
また、油圧式モータ５０は、油圧オイルの漏油を防止するために、油圧式モータを収容する保護ボックス５４が設置される。
前記保護ボックス５４は、油圧オイルの漏油を防止するだけでなく、外部の汚染物質による油圧式モータ５０の汚染を防止することができる。
前記固縛手段は、支持シリンダ４２と、この支持シリンダ４２に設置されて油圧を感知するロードセル４６と、ロードセル４６から伝達された信号により支持シリンダ４２を制御する制御部４８とを含む。
前記支持シリンダ４２は、一端が移動デッキ２０に設置され、他端が風力発電機組立体１２０に設置される。
前記支持シリンダ４２は、両端が、移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるので、油圧により両方向に移動が可能な、復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記支持シリンダ４２は、両端が、移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるので、油圧により両方向に移動が可能な、復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記ロードセル４６は、前記支持シリンダ４２に設置され、油圧を測定するために設けられる。前記ロードセル４６で測定された油圧は、制御部に伝達され、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重を受けているのかが分かる。
前記制御部４８は、前記ロードセル４６から伝達された信号により、風力発電機組立体１２０がバランスを維持するように支持シリンダ４２を制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
また、本実施形態において、支持シリンダ４２のハウジングと移動デッキ２０との間に、補助シリンダ４４が設置される。
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
[第３実施形態]
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
[第３実施形態]
本発明の第３実施形態による風力発電機組立体移動装置は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置されるレール１０と、このレール１０に沿って移動自在に設置された移動デッキ２０と、この移動デッキ２０を移動できるように設けられた駆動手段と、移動デッキ２０上に風力発電機組立体１２０を固定する固縛手段４０とを含む。
本実施形態の風力発電機組立体移動装置が設置される風力発電機設置専用船は、図１、図２、及び図５に示すように、海上の風力発電機設置専用船１００の船上の一側に、起重機１１０が形成されている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
また、前記起重機１１０の先端には、品物を引揚するホイスト１１２が設けられている。
前記レール１０は、風力発電機設置専用船１００の船上に設置され、一端が起重機１１０の作業半径の内側に位置し、他端が起重機１１０の作業半径の外側に位置するように延長される。
前記レール１０は、ウェッブ１２と、このウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
したがって、レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
前記レール１０は、ウェッブ１２と、このウェッブ１２の上部に垂直に形成されたフランジ１４とからなる。
したがって、レール１０は、Ｔ字状を有するビームからなる。
前記レール１０は、平行に複数個が延長形成される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動自在に設置され、上部に風力発電機組立体１２０が固定される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により、移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、前記移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
前記風力発電機組立体１２０は、固縛手段４０により、移動デッキ２０に固定される。
前記移動デッキ２０は、レール１０に沿って移動できるようにローリング部２２が設置される。
ここで、ローリング部２２は、レール１０のＴ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラ２２аと、レール１０のＴ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラ２２ｂとからなる。
したがって、前記移動デッキ２０の鉛直下方に向かう荷重は、主ローラ２２аにより軸支持され、鉛直上方に向かう荷重は、副ローラ２２ｂにより軸支持される。
本実施形態では、駆動手段は、ウインチ６０と、このウインチ６０に巻取られ、一端が移動デッキ２０に連結されるワイヤ６２とからなるのが望ましい。
前記ウインチ６０は、風力発電機設置専用船上のレール１０の前後端に設置され、各ウインチ６０に巻取られたワイヤ６２は、前記移動デッキ２０の前後端にそれぞれ連結される。
したがって、前記ウインチ６０のワイヤ６２が巻取られることにより、移動デッキ２０が、レール１０に沿って、前後方に移動することになる。
前記ウインチ６０は、風力発電機設置専用船上のレール１０の前後端に設置され、各ウインチ６０に巻取られたワイヤ６２は、前記移動デッキ２０の前後端にそれぞれ連結される。
したがって、前記ウインチ６０のワイヤ６２が巻取られることにより、移動デッキ２０が、レール１０に沿って、前後方に移動することになる。
前記固縛手段は、支持シリンダ４２と、支持シリンダ４２に設置され、油圧を感知するロードセル４６と、 ロードセル４６から伝達された信号により、支持シリンダ４２を制御する制御部４８とを含む。
前記支持シリンダ４２は、一端が移動デッキ２０に設置され、他端が風力発電機組立体１２０に設置される。
前記支持シリンダ４２は、両端が、移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるので、油圧により両方向に移動が可能な、復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記支持シリンダ４２は、両端が、移動デッキ２０と風力発電機組立体１２０とにそれぞれ回動可能にヒンジ結合される。
前記支持シリンダ４２は、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重が加えられるかが不明であるので、油圧により両方向に移動が可能な、復動シリンダで設けられるのが望ましい。
前記ロードセル４６は、前記支持シリンダ４２に設置され、油圧を測定するために設けられる。
前記ロードセル４６で測定された油圧は、制御部に伝達されて、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重を受けているのかが分かる。
前記ロードセル４６で測定された油圧は、制御部に伝達されて、風力発電機組立体１２０がどの方向に荷重を受けているのかが分かる。
制御部４８は、ロードセル４６から伝達された信号により、風力発電機組立体１２０がバランスを維持するように、支持シリンダ４２を制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
すなわち、制御部４８は、ロードセル４６で感知された圧力で、風力発電機組立体１２０により荷重が加えられる方向を間接的に感知することができ、この感知された圧力を基に、支持シリンダ４２に供給する油圧を調節して、風力発電機組立体１２０がバランスを取るように制御する。
また、本実施形態において、前記支持シリンダ４２のハウジングと移動デッキ２０との間に、補助シリンダ４４が設置される。
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
前記補助シリンダ４４は、支持シリンダ４２が設置や保守などの理由で油圧が供給されない場合、支持シリンダ４２が一側に転倒することを防止する。
以下、本発明による風力発電機組立体移動装置を用いて、風力発電機組立体を運送・積荷役する方法を、添付の図面を参照して説明をする。
本発明による風力発電機組立体移動装置を用いて、風力発電機組立体を運送及び積荷役する方法は、陸上で風力発電機１２０を組み立てる段階と、前記組み立てられた複数の風力発電機１２０を、風力発電機設置専用船１００のレール１０上に移動自在に設置された移動デッキ２０に順次積載する段階と、前記移動デッキ２０に積載された複数の風力発電機１２０を固縛手段４０を用いて固定する段階と、前記風力発電機設置専用船１００を港から風力発電機１２０の設置海域へ移動する段階と、前記風力発電機設置専用船１００の起重機１１０を用いて起重機１１０の作業半径にある移動デッキ２０に積載された風力発電機１２０を荷役する段階と、前記レール１０上に順次配置された移動デッキ２０上の風力発電機１２０を起重機１１０の作業半径内に移動して順次荷役する段階とを含む。
まず、風力発電機１２０を組み立てる段階は、タワー、ナセル、及びブレードを、タワーが起立された状態で組み立てる。
次に、組み立てられた複数の風力発電機１２０を、風力発電機設置専用船１００のレール１０上に移動自在に設置された移動デッキ２０に順次積載する。
前記レールは、一端が起重機１１０の作業半径内に位置し、他端は起重機１１０の作業半径外に位置するので、移動デッキが、作業半径内外を出入りするように設けられるのが望ましい。
次に、移動デッキに積載された風力発電機を、固縛手段を用いて固定する。
この際、固縛手段４０は、複数のシリンダ４２からなり、必要により、迅速かつ容易に、風力発電機１２０を結束及び解除するように設けられるのが望ましい。
この際、固縛手段４０は、複数のシリンダ４２からなり、必要により、迅速かつ容易に、風力発電機１２０を結束及び解除するように設けられるのが望ましい。
ついで、風力発電機設置専用船１００を、港から風力発電機１２０の設置海域へ移動させる。
この際、風力発電機設置専用船１００は、風力発電機１２０により風の荷重を受けるので、安全で問題がないように、航海速度を制御しなければならない。
この際、風力発電機設置専用船１００は、風力発電機１２０により風の荷重を受けるので、安全で問題がないように、航海速度を制御しなければならない。
次に、前記風力発電機設置専用船１００が設置海域に到着すると、起重機１１０を用いて、起重機１１０の作業半径内にある移動デッキ２０に積載された風力発電機１２０を、先に荷役する。
この際、起重機１１０のブーム(boom)を作業半径内にある移動デッキ２０に積載された風力発電機１２０に延長して、起重機１１０のホイスト１１２に風力発電機１２０を据え置きした状態で、固縛手段４０を解除した後、設置しようとする海上の位置に移動させて荷役する。
この際、起重機１１０のブーム(boom)を作業半径内にある移動デッキ２０に積載された風力発電機１２０に延長して、起重機１１０のホイスト１１２に風力発電機１２０を据え置きした状態で、固縛手段４０を解除した後、設置しようとする海上の位置に移動させて荷役する。
また、レール１０上に順次配置された移動デッキ２０上の風力発電機組立体１２０を、起重機１１０の作業半径の内側に移動して、順次荷役する。
この際、起重機１１０の作業半径外にある移動デッキ２０を、起重機１１０の作業半径内に移送させて、順次、固縛手段４０を解除してから、海上に設置する。
この際、起重機１１０の作業半径外にある移動デッキ２０を、起重機１１０の作業半径内に移送させて、順次、固縛手段４０を解除してから、海上に設置する。
したがって、風力発電機組立体１２０を、移動デッキ２０を用いて甲板上で移動することができるようにすることで、作業半径の小さい起重機１１０でも、荷役作業が行うことができる。
本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、風力発電機組立体を船上で移動できるように設けて、陸上で風力発電機を組み立てたままで、設置海上まで移送することで、風力発電機の組立作業時間を節減するので、全体的な風力発電機の設置作業時間を画期的に減らすことができる。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、風力発電機組立体を船上で容易に移動させることができるので、予め組み立てたままで設置海上まで移送することができることにより、風力発電機の組立のための空間が不要であるため、船舶の空間活用度を向上することができる。
更に、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、風力発電機組立体を船上で容易に移動させることができるので、作業半径の小さい起重機でも、風力発電機の設置作業を行うことができる。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、駆動手段として電動式モータを使用することにより、油圧オイルの粘度が高くなって油圧式モータを使用できない酷寒地域でも、容易に使用することができるので、駆動手段の故障を未然に防止することができる。
なお、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、電動式モータの駆動のための周波数変換器と、負荷により電圧を調節するための変圧器とが、更に設置されるので、エネルギー効率を極大化することができる。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、駆動手段として油圧式モータを使用することにより、駆動手段として既存の船舶に設置されている油圧設備をそのまま使用することができるので、駆動のための別の費用がかからない。
更に、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、駆動手段として油圧式モータを使用することにより、出力に比べて設置面積が少ないので、船上で十分な可用面積を得ることができる。
なお、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、前記油圧式モータの周辺に保護ボックスを設置するので、漏洩が発生しても、海洋が汚染することを防止することができる。
更に、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、レールと移動デッキとの間にローリング部を設置してレールと移動デッキとがローリング接触することにより、少ない力でも容易に移動デッキを移動することができる。
更に、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、ラックとピニオンとの噛合で移動デッキが移動することにより、正確な位置に風力発電機組立体を移動させることができる。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、駆動手段としてウインチとワイヤとを使用するので、船舶の既存設備を利用することにより、船舶の設備利用率を極大化することができる。
なお、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、ウインチを移動デッキの前後端に設置するので、移動デッキの往復動が可能である。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、固縛手段として、風力発電機組立体と移動デッキとの間に回動が可能な複数の支持シリンダからなるようにして、風力発電機組立体を移動デッキに更に堅固に固定することができる。
更に、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、ロードセルで油圧を感知し、ロードセルから伝達された信号により、支持シリンダを制御するので、波や作業で船舶が傾いても、能動的に対処することができる。
また、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、支持シリンダのハウジングと移動デッキとの間に補助シリンダを設置するので、支持シリンダの保守が容易である。
なお、本発明による風力発電機組立体移動装置、及びこれを用いて風力発電機組立体を運送・積荷役する方法は、移動デッキの駆動手段として、ウインチ、電動式モータ、又は油圧式モータを選択的に利用することができるので、様々な環境で最適の効率を得ることができる。
前記のように、本発明は、風力発電機組立体を組み立てられた状態で港から設置海上まで運送するため、風力発電機組立体を、移動デッキで起重機の作業半径の内外側に移動させることができるようにしたことである。
従って、風力発電機の設置時間を画期的に減らして、代替エネルギーに関連する産業と造船業を始めとした様々なプラントに適用することができる。
従って、風力発電機の設置時間を画期的に減らして、代替エネルギーに関連する産業と造船業を始めとした様々なプラントに適用することができる。
１０ ・・・レール
１２ ・・・ウェッブ
１４ ・・・フランジ
１６ ・・・ラック
１４ ・・・フランジ
２０ ・・・移動デッキ
２２ ・・・ローリング部
２２ａ・・・主ローラ
２２ｂ・・・副ローラ
３０ ・・・電動式モータ
３２ ・・・ピニオン
３４ ・・・制御パネル
４０ ・・・固縛手段
４２ ・・・支持シリンダ
４４ ・・・補助シリンダ
４６ ・・・ロードセル
４８ ・・・制御部
５０ ・・・油圧式モータ
５２ ・・・ピニオン
５４ ・・・保護ボックス
６０ ・・・ウインチ
６２ ・・・ワイヤ
１００ ・・・風力発電機設置専用船
１１０ ・・・起重機
１１２ ・・・ホイスト
１２０ ・・・風力発電機組立体（風力発電機）
１２ ・・・ウェッブ
１４ ・・・フランジ
１６ ・・・ラック
１４ ・・・フランジ
２０ ・・・移動デッキ
２２ ・・・ローリング部
２２ａ・・・主ローラ
２２ｂ・・・副ローラ
３０ ・・・電動式モータ
３２ ・・・ピニオン
３４ ・・・制御パネル
４０ ・・・固縛手段
４２ ・・・支持シリンダ
４４ ・・・補助シリンダ
４６ ・・・ロードセル
４８ ・・・制御部
５０ ・・・油圧式モータ
５２ ・・・ピニオン
５４ ・・・保護ボックス
６０ ・・・ウインチ
６２ ・・・ワイヤ
１００ ・・・風力発電機設置専用船
１１０ ・・・起重機
１１２ ・・・ホイスト
１２０ ・・・風力発電機組立体（風力発電機）
Claims (16)
- 風力発電機設置専用船の船上に設置され、一端が起重機の作業半径の内側に位置し、他端が起重機の作業半径の外側に位置するレールと、
前記レールに沿って移動自在に設置され、風力発電機組立体が積載するように設けられる移動デッキと、
前記移動デッキが移動できるように設けられる駆動手段と、
前記移動デッキに積載された風力発電機組立体を前記移動デッキ上に固定する固縛手段とを含むことを特徴とする風力発電機組立体移動装置。 - 前記駆動手段が、電動式モータからなることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記レールは、ウェッブと、前記ウェッブの上部に前記ウェッブと垂直に形成されたフランジとからなるＴ字状梁が平行に延長形成してなり、
前記移動デッキは、前記Ｔ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラと、前記Ｔ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラとからなるローリング部が、更に設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風力発電機組立体移動装置。 - 前記駆動手段は、前記移動デッキに設置されて前記電動式モータにより回転するピニオンと、前記レールの側面に沿って形成されて前記ピニオンと噛合して前記ピニオンが回転することにつれて前記移動デッキが移動できるように設けられるラックとが、更に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記電動式モータは、駆動のための周波数変換器と、負荷により電圧を調節するための変圧器とが、更に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記駆動手段は、油圧式モータからなることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記レールは、ウェッブと前記ウェッブの上部に前記ウェッブと垂直に形成されたフランジとからなるＴ字状梁が平行に延長形成してなり、
前記移動デッキは、前記Ｔ字状梁のフランジの上面に対応するように形成された主ローラと前記Ｔ字状梁のフランジの下面の両側に対応するように形成された複数の副ローラとからなるローリング部が、更に設置されることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の風力発電機組立体移動装置。 - 前記駆動手段は、移動デッキに設置されて前記油圧式モータにより回転するピニオンと、前記レールの側面に沿って形成されて前記ピニオンと噛合してピニオンが回転することにつれて前記移動デッキが移動できるように設けられるラックが、更に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記油圧式モータは、更に、漏洩の発生時に、汚染を防止するように形成された保護ボックスを、更に含むことを特徴とする請求項８に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記駆動手段は、船上に設置されて回転するウインチと前記ウインチに巻き取られて一端が前記移動デッキに連結設置されるワイヤとからなることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記ウインチが前記移動デッキの前後端に設置され、前記移動デッキが往復動可能に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記固縛手段は、一端が風力発電機設置専用船の船上の移動デッキに回動可能に連結設置され、他端が前記風力発電機組立体に回動可能に連結設置された複数の支持シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記固縛手段は、支持シリンダに設置されて油圧を感知するロードセルと、前記ロードセルから伝達された信号により前記風力発電機組立体がバランスを維持するように、前記複数の支持シリンダを制御する制御手段を、更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 前記支持シリンダのハウジングと移動デッキとの間に前記支持シリンダの保守のため設置された補助シリンダを、更に含むことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の風力発電機組立体移動装置。
- 陸上で複数の風力発電機を組み立てる段階と、
前記組み立てられた複数の風力発電機組立体を風力発電機設置専用船のレール上に設置された移動デッキに順次積載する段階と、
前記移動デッキに積載された複数の風力発電機組立体を固縛手段を用いて移動デッキに固定する段階と、
前記風力発電機設置専用船を風力発電機組立体を積載した港から風力発電機設置海域へ移動させる段階と、
前記風力発電機設置専用船の起重機を用いて前記起重機の作業半径内にある移動デッキに積載している風力発電機を設置位置に荷役する段階と、
前記移動デッキ上に積載された風力発電機組立体を順次前記起重機の作業半径内に移動して順次荷役する段階と、
を含むことを特徴とする風力発電機組立体移動装置を用いて、風力発電機組立体を運送及び積荷役する方法。 - 前記移動デッキは、ウインチ、電動式モータ、又は油圧式モータの少なくとも１以上を選択して、駆動手段として使用できるように設けられることを特徴とする請求項１５に記載の風力発電機組立体移動装置を用いて風力発電機組立体を運送及び積荷役する方法。
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