KR101212523B1 - 풍력발전기 타워리프트용 권양장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 관한 것으로, 타워형 지주의 내부 상단에 설치되는 한쌍의 측판들; 측판에 설치되고, 타워리프트에 연결된 와이어가 외주면 둘레에 권취되며 와이어와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어에 연결된 인양물을 권양시키는 마찰차; 측판에 설치되고 마찰차에 연결되어서 마찰차를 구동시키는 마찰차구동부; 이완되는 인출측 와이어가 권취되도록 측판에 설치되고, 마찰차가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어의 타단이 권취되며, 외주면 둘레에 와이어가 권취되는 와이어드럼; 측판에 설치되고 와이어드럼에 연결되어서 와이어드럼을 회전시키는 권양구동부를 포함하여 이루어진다.
따라서, 여러 개의 마찰홈들을 갖는 마찰차를 이용하여서 마찰홈들의 마찰력으로 타워리프트를 승강시키며, 마찰차에서 인출되는 와이어는 와이어드럼에 다중으로 권취되므로 타워리프트의 양정이 길어지더라도 마찰차 또는 와이어드럼을 이에 비례하여 크게 만들 필요가 없다. 그러므로 비교적 작은 크기의 권양장치로 긴 양정을 갖는 타워리프트를 승강시킬 수 있다.

Description

풍력발전기 타워리프트용 권양장치{Winding device for aerogenerator tower lift}

본 발명은 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 권양장치의 크기를 축소시킬 수 있고, 와이어로프의 손상을 방지시킬 수 있으며, 고소에서 작업하는 작업자의 피로를 경감시키고 집중력을 향상시킬 수 있는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 한국은 산지가 많고 해양에 인접한 지형을 갖추고 있으며, 계절풍의 영향을 받는 주기적인 기후대에 놓여있으면서도 지역별로 풍향이 수시로 변화하는 편이므로, 한국에 시설되는 풍력발전기는 풍향의 급격한 변화에 무관하게 지속적이고 안정적인 에너지 변환을 수행할 수 있는 구조를 갖출 필요가 있다.

일반적으로 바람의 힘을 이용한 풍력발전기는 일부 실용화되고 있으나, 대부분 높게 세운 풍력탑에 프로펠러형 풍차를 설치한 프로펠러형 발전기가 주로 설치되어 사용되고 있다.

통상의 풍력발전장치는 일년 중 바람의 속도가 항상 일정하게 불어오는 해안가 또는 산밑에 설치되는 것으로, 높은 타워형 지주가 고정 설치되고, 지주의 상단부에 프로펠러가 회전 가능하게 갖추어진 발전기로 구성된다.

이와 같이 통상의 풍력발전장치는 지주의 상단에 구비된 프로펠러가 회전되면 발전기에 의해 발전이 이루어지므로 전력을 생산하게 된다.

이러한 통상의 풍력발전장치는 프로펠러의 회전에 따라 전기에너지를 발생시키게 되는 발전기가 지주 상단에 구비되므로 타워형의 지주 내부에는 작업자가 발전기 등의 기기를 점검 및 수리할 수 있도록 승하강 엘리베이터가 설치된다.

종래의 풍력발전기용 엘리베이터는, 인원 수송의 목적으로 제조되며, 엘리베이터 케이지의 무게 및 승차 인원의 무게를 포함한 총무게에 따른 전력 소모를 줄이기 위해 카운터 웨이트를 설치하여 운용된다. 지주의 상부에는 엘리베이터 케이지를 승강시키도록 권양기가 설치되어 있고, 이 권양기에는 와이어로프가 권취되어 있으며, 와이어로프의 엘리베이터 케이지에 연결되어 있어서 와이어로프가 권양기에 감기거나 풀릴 시 엘리베이터 케이지를 승강시키게 된다.

종래의 풍력발전기용 엘리베이터의 권양기는 둘레에 와이어드럼이 권취되도록 드럼홈들이 형성된 와이어드럼과 와이어드럼을 구동시키기 위한 드럼구동모터와, 드럼구동모터 및 와이어드럼 사이에 설치되어서 드럼구동모터의 회전을 감속시킨 후 와이어드럼에 전달하는 감속기로 이루어진다.

와이어드럼의 둘레에는 와이어로프가 와이어드럼의 일측에서 타측으로 순차적으로 감기도록 드럼홈이 형성되어 있으며, 와이어로프가 와이어드럼으로부터 풀리면 엘리베이터 케이지가 하강되고 와이어로프가 와이어드럼에 감기면 엘리베이터 케이지가 상승된다.

그런데 이러한 종래의 권양기는 엘리베이터의 승강 높이에 비례하게 권양기의 전체 크기가 커지는데, 보통 풍력발전기의 지주 높이는 매우 높기 때문에 긴 길이의 와이어로프가 필요하며, 이러한 와이어로프가 권양기의 와이어드럼에 한줄로 권취되어야 한다. 따라서 긴 길이의 와이어로프를 한줄로 권취하기 위해 와이어드럼의 크기가 매우 커지게 되며, 이에 따라 권양기의 전체 부피가 매우 크게 형성된다.

그러므로 종래에는 매우 큰 부피의 권양기를 설치하기 위해서 풍력발전기 타워의 내부구조를 크게 형성시켜야 하며, 이에 따라 풍력발전기 타워의 시공비가 크게 증가되는 등의 문제점이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 와이어가 드럼에 다중으로 권취되는 전동식 윈치가 사용되기도 한다. 이러한 전동식 윈치는 구조가 간단할 뿐 아니라 드럼에 와이어가 다중으로 권취되기 때문에 윈치의 전체 부피가 크지 않으므로 설치공간이 적게 소요되는 장점이 있다.

그런데 이러한 종래의 전동식 윈치는, 외부의 영향에 의해 엘리베이터 케이지가 유동되는 상태에서 와이어가 드럼에 다중으로 권취될 경우, 와이어가 드럼에 일정한 패턴으로 권취되지 못하게 되며 꼬임이 발생된다. 와이어에는 엘리베이터 케이지의 하중 및 탑승자의 하중이 그대로 걸린 상태이므로 와이어의 꼬임이 발생될 경우, 꼬인 부분의 와이어가 심한 압박을 받으면서 손상되며, 이에 따라 와이어의 단락에 의한 추락사고가 발생될 우려가 증가된다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 권양기의 부피를 축소시킬 수 있도록 한 풍력발전기 타워리프트용 권양장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 와이어로프의 손상을 방지시킬 수 있도록 한 풍력발전기 타워리프트용 권양장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 고소에서 작업하는 작업자의 피로를 경감시키고 집중력을 향상시키도록 한 풍력발전기 타워리프트용 권양장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는, 타워형 지주와, 타워형 지주의 상단에 설치되는 발전기와, 타워형 지주의 상단에 설치되고 발전기에 연결되어서 발전기에 회전동력을 전달하는 프로펠러와, 지주의 내부에 설치되어서 지주를 따라 승강되는 타워리프트로 이루어진 풍력발전기에 설치되어서, 타워리프트를 승강시키는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 있어서, 지주의 내부 상단에 설치되는 한쌍의 측판들; 측판에 설치되고, 타워리프트에 연결된 와이어가 외주면 둘레에 권취되며 와이어와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어에 연결된 인양물을 권양시키는 마찰차; 측판에 설치되고 마찰차에 연결되어서 마찰차를 구동시키는 마찰차구동부; 이완되는 인출측 와이어가 권취되도록 측판에 설치되고, 마찰차가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어의 타단이 권취되며, 외주면 둘레에 와이어가 권취되는 와이어드럼; 측판에 설치되고 와이어드럼에 연결되어서 와이어드럼을 회전시키는 권양구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는, 타워형 지주와, 타워형 지주의 상단에 설치되는 발전기와, 타워형 지주의 상단에 설치되고 발전기에 연결되어서 발전기에 회전동력을 전달하는 프로펠러와, 지주의 내부에 설치되어서 지주를 따라 승강되는 타워리프트로 이루어진 풍력발전기에 설치되어서, 타워리프트를 승강시키는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 있어서, 지주의 내부 상단에 설치되는 한쌍의 측판들; 측판에 설치되고, 타워리프트에 연결된 와이어가 외주면 둘레에 권취되며 와이어와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어에 연결된 인양물을 권양시키는 마찰차; 측판에 설치되고 마찰차에 연결되어서 마찰차를 구동시키는 마찰차구동부; 이완되는 인출측 와이어가 권취되도록 측판에 설치되고, 마찰차가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어의 타단이 권취되며, 외주면 둘레에 와이어가 권취되는 와이어드럼; 측판에 설치되고 와이어드럼에 연결되어서 와이어드럼을 회전시키는 권양구동부; 마찰차 하측의 측판에 공회전되도록 설치되고 마찰차를 경유한 후 와이어드럼에 권취되는 인출측 와이어를 안내하는 종동마찰차; 측판의 상부에 설치되어서 종동마찰차에서 와이어드럼 측으로 인출되는 인출측 와이어를 안내하며 회전중심이 수평방향으로 설치되는 수직고정가이드롤러; 수직고정가이드롤러 일측의 측판 상부에 설치되고 수직고정가이드롤러에서 와이어드럼 측으로 인출되는 인출측 와이어를 안내하며 그 회전중심이 수직방향으로 설치되는 한쌍의 수평고정가이드롤러; 수평고정가이드롤러 일측의 측판에 설치되고 와이어드럼구동축 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어가 와이어드럼구동축 방향을 따라 수평방향으로 왕복 안내되도록 하는 한쌍의 수평이동가이드롤러; 수평이동가이드롤러 일측의 측판에 설치되고 와이어드럼구동축 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어가 와이어드럼의 외주면에 순차적으로 권취되도록 하는 수직이동가이드롤러; 와이어드럼구동축을 따라 수평방향으로 이동되도록 측판에 설치되고 수평이동가이드롤러 및 수직이동가이드롤러가 설치되어서 이들을 동시에 수평방향을 따라 왕복이동시키는 이동롤러설치부; 권양구동부의 와이어드럼구동축에 연결되는 제1스프로킷과, 이동롤러설치부에 연결되며 양측에 수직이동가이드롤러가 설치되는 전동축과, 전동축의 둘레에 결합되고 상부에 이동롤러설치부가 설치되며 전동축의 회전시 전동축을 따라 왕복 이동되면서 이동롤러설치부를 왕복 이동시키는 이동블록과, 전동축의 단부에 결합되어서 이를 회전시키는 제2스프로킷과, 제1스프로킷 및 제2스프로킷에 연결되고 제1스프로킷의 회전시 이와 함께 연동되면서 제2스프로킷을 회전시키는 전동체인으로 이루어진 수평이동부; 종동마찰차 일측의 측판에 설치되고, 인양물에 의해 인장력을 받고 있는 권입측 와이어가 권취되는 상부시브; 상부시브의 일측에 설치되고 상부시브에 권취된 와이어가 경유되며 경유된 와이어를 마찰차 측으로 안내하는 보조시브; 상부시브의 하부에 위치되고, 와이어가 상부시브와 함께 여러 번 권취되는 하부시브; 하부시브 및 타워리프트에 결합되어서 타워리프트를 승강시키는 로드블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치의 다른 특징은, 와이어는, 일단이 상부시브에 고정된 후 하부시브를 경유하여 다시 상부시브의 둘레에 권취되고, 상부시브 및 하부시브에 여러 줄 권취된 와이어는 상부시브 일측의 보조시브를 경유한 후 마찰차의 둘레에 권취되며, 마찰차의 둘레에 권취된 와이어는 종동마찰차를 경유하고, 종동마찰차를 경유하여 와이어드럼에 권취되는 인출측 와이어는 수직고정가이드롤러, 수평고정가이드롤러, 수평이동가이드롤러, 수직이동가이드롤러를 순차적으로 경유한 후 와이어드럼에 권취된다.

본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치의 또 다른 특징은, 이동롤러설치부는, 일단들이 수평이동부의 이동블록의 상하부에 각각 고정되는 한쌍의 고정브라켓들과, 일측 단부가 고정브라켓의 타단 양측에 각각 고정되어 있는 한쌍의 가이드브라켓과, 가이드브라켓의 타단 상부에 고정되어 있고 수평이동가이드롤러들의 상하부 및 양측 둘레를 감싸도록 구비되는 설치브라켓과, 설치브라켓과 수평이동가이드롤러들에 결합되어서 한쌍의 수평이동가이드롤러들을 설치브라켓에 지지시키는 결합축들과, 양단이 측판들에 각각 결합되어 있고 한쌍이 상하로 배열되어 있으며 설치브라켓의 상하부가 수평방향을 따라 가이드되도록 결합되는 한쌍의 가이드축들로 이루어진다.

본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치의 또 다른 특징은, 타워리프트의 내측면에는, 이브닝 프림로즈 오일 60-70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5-15 중량%, 카렌줄라 오일 20-30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되어서 코팅층이 구비되되, 이 코팅층은 타워리프트의 내측면과 기능성 오일 분사노즐이 40～60㎝의 간격을 유지하면서, 1㎡의 타워리프트의 내측 일면에 5～15초 정도 분사하여서 도포된다.

이상에서와 같은 본 발명은, 여러 개의 마찰홈들을 갖는 마찰차를 이용하여서 마찰홈들의 마찰력으로 타워리프트를 승강시키며, 마찰차에서 인출되는 와이어는 와이어드럼에 다중으로 권취된다. 따라서 타워리프트의 양정이 길어지더라도 마찰차 또는 와이어드럼을 이에 비례하여 크게 만들 필요가 없다. 그러므로 본 발명의 풍력발전기 타워리트프용 권양장치는, 비교적 작은 크기의 권양장치로 긴 양정을 갖는 타워리프트를 승강시킬 수 있다. 그리고 타워리프트의 양정 및 인양 하중에 따라 서로 다른 기종의 권양장치를 제작하였던 종래와는 달리, 작아진 하나의 기종의 권양장치로 다양한 양정 및 다양한 인양 하중을 갖는 인양물을 승강시킬 수 있다.

본 발명은 와이어드럼에 권취되는 마찰차의 인출측 와이어 장력은 마찰차의 마찰홈들의 갯수에 따라 달라지며, 마찰홈들의 갯수가 증가될수록 마찰차의 인출측 와이어 장력은 크게 감소한다. 따라서 마찰차구동모터의 구동력에 비해 와이어드럼구동모터의 구동력이 크게 감소되며, 매우 적은 힘의 와이어드럼구동모터의 동력으로도 와이어를 권취시킬 수 있다. 그러므로 인버터에 의해 제어되는 와이어드럼구동모터에 동력을 가감하면 와이어가 와이어드럼에 권취되거나 풀리면서 인양물을 승강시킬 수 있다.

본 발명의 로드블록에 걸린 타워리프트의 하중은, 상부시브 및 하부시브에 감긴 와이어의 줄수에 비례하여 그 하중이 1차로 크게 감소된다. 따라서 마찰차의 권입측 와이어에는 1차로 감소된 하중이 작용되며, 감소된 하중은 마찰차에 형성된 마찰홈들의 갯수에 비례하여서 그 하중이 2차로 감소된다. 그러므로 마찰차의 인출측 와이어에는 매우 적은 하중이 작용하게 되며, 결국 적은 동력의 와이어드럼구동모터에 의해 큰 하중의 타워리프트가 승강된다. 이러한 본 발명은 적은 크기의 권양장치로 큰 하중의 타워리프트를 승강시킬 수 있으므로 권양장치의 제조, 운반, 설치, 사용 등 다양한 면에서 매우 경제적이다.

본 발명은, 마찰차의 권입측 와이어와 인출측 와이어는 항상 같은 위치에서 권입되거나 인출된다. 따라서 마찰차가 회전되는 동안 와이어는 항상 같은 위치에서 마찰차에 권입되거나 마찰차로부터 인출된다. 그러므로 마찰차가 구동되는 동안 와이어가 좌우로 유동되지 않으므로 와이어가 마찰차 또는 마찰차의 마찰홈으로부터 이탈되는 문제가 방지된다.

본 발명은, 마찰차에서 인출되는 와이어가 와이어드럼에 권취될 때에 수평이동부가 권취되는 와이어를 와이어드럼의 폭 내에서 왕복이송시킨다. 그러므로 와이어가 와이어드럼의 일측에만 몰리도록 권취되지 않고 와이어드럼의 둘레에 골고루 권취되며, 이에 따라 와이어가 와이어드럼의 권취 궤도에서 이탈되지 않고 안정적으로 권취된다.

또한, 타워리프트의 내부 둘레에는 이브닝 프림로즈 오일 60-70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5-15 중량%, 카렌줄라 오일 20-30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되어 있다. 따라서 작업자가 타워리프트에 탑승해 있는 동안 타워리프트에 도포된 이브닝 프림로즈 오일, 카모마일 저먼 오일 카렌줄라 오일 등으로 이루어진 코팅층에 의해, 아토피 등의 피부질환이 개선되고, 심장병 예방 및 혈압을 낮출 수 있으며, 신경불안을 진정시키는데 뛰어나므로 고소에서 보수작업시 피로 경감, 집중력 등을 향상시킬 수 있다.

도 1은 풍력발전기 타워리프트를 보인 개략적 사시도
도 2는 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치를 보인 개략적 정면도
도 3은 도 1의 개략적 측면도
도 4는 도 1의 개략적 평면도
도 5는 본 발명의 요부를 발췌한 부분 정면도
도 6은 수평이동가이드롤러의 결합구조를 보인 부분 측면도
도 7은 도 5의 부분 평면도
도 8은 수평이동가이드롤러 및 수직이동가이드롤러의 설치구조를 보인 개략적 부분 발췌 사시도
도 9는 보조시브를 보인 부분 정면도

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 풍력발전기 타워리프트를 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치를 보인 개략적 정면도이며, 도 3은 도 1의 개략적 측면도이다. 도 4는 도 1의 개략적 평면도이고, 도 5는 본 발명의 요부를 발췌한 부분 정면도이며, 도 6은 수평이동가이드롤러의 결합구조를 보인 부분 측면도이다. 도 7은 도 5의 부분 평면도이고, 도 8은 수평이동가이드롤러 및 수직이동가이드롤러의 설치구조를 보인 개략적 부분 발췌 사시도이며, 도 9는 보조시브를 보인 부분 정면도이다.

이러한 타워리프트용 권양장치가 설치되는 풍력발전기는, 타워형 지주(10)와, 타워형 지주(10)의 상단에 설치되는 발전기(11)와, 타워형 지주(10)의 상단에 설치되고 발전기(11)에 연결되어서 발전기(11)에 회전동력을 전달하는 프로펠러(12)와, 타워형 지주(10)의 내부에 설치되어서 타워형 지주(10)를 따라 승강되는 타워리프트(13)와, 타워형 지주(10)의 상단에 설치되고 타워리프트(13)에 연결되어서 타워리프트(13)를 승강시키는 권양장치로 이루어진다.

이러한 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는, 측판(20), 마찰차(30), 마찰차구동부(40), 와이어드럼(50), 권양구동부(60), 종동마찰차(70), 수직고정가이드롤러(80), 수평고정가이드롤러(90), 수평이동가이드롤러(100), 수직이동가이드롤러(110), 이동롤러설치부(120), 수평이동부(130), 상부시브(140), 하부시브(150), 로드블록(160)으로 이루어진다.

측판(20)은, 일측 상부에 와이어드럼구동축(64)으로 와이어드럼(50)이 설치되고, 와이어드럼구동축(64) 일측의 측판(20) 상부에 수직이동가이드롤러(110)가 설치되어 있으며, 수직이동가이드롤러(110) 일측의 측판(20) 상부에 수평이동가이드롤러(100)의 이동을 안내하는 가이드축(125)이 결합되어 있다.

측판(20)의 중앙 상부에는 수직고정가이드롤러(80)가 설치되어 있고, 측판(20)의 타측에는 마찰차(30)가 설치되어 있으며, 마찰차(30) 하부의 측판(20)에는 종동마찰차축(71)으로 종동마찰차(70)가 설치되어 있다. 측판(20)의 중앙 하부에는 상부시브축(141)으로 상부시브(140)가 설치되어 있다.

마찰차(30)는, 양단이 측판(20)에 결합되고, 외주면 둘레에 와이어(14)가 권취되며 와이어(14)와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어(14)에 연결된 타워리프트(13)를 승강시킨다.

이러한 마찰차(30)는 측판(20)에 설치되고, 둘레에 와이어(14)가 코일 형태의 한줄걸이로 감기도록 마찰홈(31)들이 형성되어 있으며, 권취된 와이어(14)의 양단부 중 일단부가 종동마찰차(70)를 경유한 후 와이어드럼(50) 측으로 공급되어 권취되도록 한다. 마찰차(30)에 권취된 와이어(14)의 양단부 중 타단부는 상부시브(140) 측으로 공급되어 권취되도록 한다.

와이어(14)는 마찰차(30)의 마찰홈(31)들에 연속적으로 감기면서 코일 형태의 나선형이 된다. 따라서 마찰차(30)가 회전을 하여도 인출측 와이어(14) 및 권입측 와이어(14)는 그 위치가 변동되지 않으며, 같은 곳에서 인출 및 권입된다.

여기서 마찰차(30)는 그 둘레의 마찰홈(31)에 와이어(14)를 수바퀴를 감아서 와이어(14)와 마찰차(30) 간의 마찰력에 의해 와이어(14)에 장력을 부여하는 장치이다. 이런 경우 인출측에도 어느 정도 장력을 부여해야 하며, 본 발명에서는 와이어드럼(50)의 권양구동부(60)가 그 역할을 수행한다.

마찰차구동부(40)는, 측판(20)에 설치되고 마찰차(30)에 연결되어서 마찰차(30)를 구동시킨다.

이러한 마찰차구동부(40)는, 측판(20)의 일측에 설치되고 마찰차(30)에 연결되어서 이에 회전동력을 전달하는 마찰차구동모터(41)와, 마찰차구동모터(41)에 결합되고 마찰차(30)의 내부 중앙에 위치되어서 마찰차구동모터(41)의 회전동력을 마찰차(30)에 전달하는 마찰차구동축(42)과, 측판(20)의 타측에 설치되고 마찰차구동축(42) 및 마찰차(30)에 연결되어서 마찰차구동축(42)의 회전동력을 감속시킨 후 마찰차(30)에 전달하는 마찰차감속기(43)와, 마찰차감속기(43)의 일측에 설치되고 마찰차구동축(42)에 연결되어서 마찰차구동축(42)의 회전을 제어하는 마찰차브레이크(44)로 이루어진다.

와이어드럼(50)은, 이완되는 인출측 와이어(14)가 권취되도록 측판(20)에 설치되고, 마찰차(30)가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어(14)의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어(14)의 타단이 권취된다.

권양구동부(60)는, 측판(20)에 설치되고 와이어드럼(50)에 연결되어서 와이어드럼(50)을 회전시킨다.

이러한 권양구동부(60)는, 측판(20)의 일측에 설치되고 와이어드럼(50)에 연결되어서 이에 회전동력을 전달하는 와이어드럼구동모터(61)와, 와이어드럼구동모터(61)에 결합되고 와이어드럼(50)의 내부 중앙에 위치되어서 와이어드럼구동모터(61)의 회전동력을 와이어드럼(50)에 전달하는 와이어드럼구동축(64)과, 와이어드럼구동모터(61)의 일측에 설치되고 와이어드럼구동축(64)에 연결되어서 와이어드럼구동축(64)의 회전을 제어하는 와이어드럼브레이크(62)와, 와이어드럼브레이크(62)의 일측에 설치되고 와이어드럼구동축(64) 및 와이어드럼(50)에 연결되어서 와이어드럼구동축(64)의 회전동력을 감속시킨 후 와이어드럼(50)에 전달하는 와이어드럼감속기(63)로 이루어진다.

이러한 권양구동부(60)의 와이어드럼구동모터(61)에는 인버터(도시하지 않음)가 연결되어 있으며, 인버터에 의해 와이어드럼구동모터(61)의 회전력이 제어된다.

본 발명의 권양장치는 타워리프트(13)의 하중이 마찰차(30)에 작용하기 때문에 상술한 와이어드럼(50)에는 타워리프트(13)를 들어 올리기 위한 큰 힘이 작용되지 않는다. 따라서 권양구동부(60)는 매우 적은 힘으로도 와이어드럼(50)을 회전시켜서 와이어(14)를 권취시킬 수 있다. 즉, 마찰차(30)에 의해 와이어(14)가 상측으로 당겨지면 마찰차(30)와 와이어드럼(50) 사이의 와이어(14)가 이완되는 바, 권양구동부(60)는 이완되는 와이어(14)를 감을 만큼의 적은 힘만 와이어드럼(50)에 공급하여도 와이어(14)가 와이어드럼(50)에 권취된다.

그러므로 마찰차(30)의 마찰력과 로드블록(160)에 작용하는 하중이 평행을 이루는 상태에서, 이들에 걸린 힘에 비해 상대적으로 적은 힘으로 와이어드럼(50)을 회전시키면 타워리프트(13)가 상승되면서 와이어(14)가 와이어드럼(50)에 권취된다.

와이어드럼(50)에 권취되는 와이어(14)에는 타워리프트(13)에 의해 작용하는 전체 하중 중 극히 일부의 하중만 작용한다. 따라서 와이어드럼(50)에 권취되는 와이어(14)에는 큰 하중이 작용하지 않으므로 와이어(14)를 와이어드럼(50)의 둘레에 여러 줄로 권취해도 무방하다. 그러므로 와이어드럼(50)에는 와이어(14)의 다줄 권취가 가능하므로 최소 크기의 와이어드럼(50)으로도 많은 량의 와이어(14)를 권취시킬 수 있다.

종동마찰차(70)는, 마찰차(30) 하측의 측판(20)에 설치되고 마찰차(30)를 경유한 후 와이어드럼(50)에 권취되는 인출측 와이어(14)를 안내한다.

이 종동마찰차(70)는 측판(20)에 결합된 종동마찰차축(71)에 설치된다. 이러한 종동마찰차(70)는, 마찰차(30)에 권취된 와이어(14)가 경유하며, 종동마찰차(70)를 경유한 인출측 와이어(14)는 수직고정가이드롤러(80) 측을 경유한다.

이러한 본 발명은, 마찰차(30)의 하부에 종동마찰차(70)가 공회전되도록 설치된다. 이러한 종동마찰차(70)는 와이어(14)를 가이드하는 역할만 수행하므로 마찰차(30)의 회전속도에 맞게 회전되며 이에 따라 마찰차(30), 종동마찰차(70) 및 와이어(14) 사이에 미끄럼이 발생되지 않는다.

수직고정가이드롤러(80)는, 측판(20)의 상부에 설치되어서 종동마찰차(70)에서 와이어드럼(50) 측으로 인출되는 인출측 와이어(14)를 안내하며 회전중심이 수평방향으로 설치된다. 이러한 수직고정가이드롤러(80)는 측판(20) 중앙 상부의 수평축(81)에 설치되어서 종동마찰차(70)를 경유한 인출측 와이어(14)를 안내한다.

수평고정가이드롤러(90)는, 수직고정가이드롤러(80) 일측의 측판(20) 상부에 설치되고 수직고정가이드롤러(80)에서 와이어드럼(50) 측으로 인출되는 인출측 와이어(14)를 안내한다. 이러한 수평고정가이드롤러(90)는 수직방향으로 설치된 한쌍의 수직축(91)들에 결합되며 수직고정가이드롤러(80)를 경유한 인출측 와이어(14)를 안내한다.

수평이동가이드롤러(100)는, 수평고정가이드롤러(90) 일측의 측판(20)에 설치되고 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어(14)가 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 안내되도록 한다. 이러한 수평이동가이드롤러(100)는 후술할 이동롤러설치부(120)의 결합축(124)에 결합된다.

수직이동가이드롤러(110)는, 수평이동가이드롤러(100) 일측의 측판(20)에 설치되고 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어(14)가 와이어드럼(50)의 외주면에 순차적으로 권취되도록 한다. 이러한 수직이동가이드롤러(110)들은 후술할 수평이동부(130)의 전동축(134) 양단에 결합된다.

이동롤러설치부(120)는, 와이어드럼구동축(64)을 따라 수평방향으로 이동되도록 측판(20)에 설치되고 수평이동가이드롤러(100) 및 수직이동가이드롤러(110)가 설치되어서 이들을 동시에 수평방향을 따라 왕복이동시킨다.

이러한 이동롤러설치부(120)는, 고정브라켓(121), 가이드브라켓(122), 설치브라켓(123), 결합축(124), 가이드축(125)들로 이루어진다.

고정브라켓(121)은, 한쌍이 구비되며, 그 일단들이 후술할 수평이동부(130)의 이동블록(135)의 상하부에 각각 고정된다.

가이드브라켓(122)은, 한쌍이 구비되며, 일측 단부들이 고정브라켓(121)의 타단 양측에 각각 고정되어 있다.

설치브라켓(123)은, 가이드브라켓(122)의 타단 상부에 고정되어 있고 수평이동가이드롤러(100)들의 상하부 및 양측 둘레를 감싸도록 구비된다.

결합축(124)들은, 설치브라켓(123)과 수평이동가이드롤러(100)들에 결합되어서 한쌍의 수평이동가이드롤러(100)들을 설치브라켓(123)에 지지시킨다.

가이드축(125)들은, 한쌍이 상하로 배열되어 있고 양단들이 측판(20)들에 각각 결합되어 있으며 설치브라켓(123)의 상하부가 수평방향을 따라 가이드되도록 결합된다.

수평이동부(130)는, 제1스프로킷(131), 전동축(134), 이동블록(135), 제2스프로킷(132), 전동체인(133)으로 이루어진다.

제1스프로킷(131)은, 권양구동부(60)의 와이어드럼구동축(64)에 연결되어서 와이어드럼구동축(64)의 회전동력을 전달받는다. 전동축(134)은, 스크류축 형태로 구비되고 이동롤러설치부(120)에 연결되며 양측에 수직이동가이드롤러(110)가 설치된다.

이동블록(135)은, 전동축(134)의 둘레에 치합되고 상부에 이동롤러설치부(120)가 설치되며 전동축(134)의 회전시 전동축(134) 방향을 따라 왕복 이동되면서 이동롤러설치부(120)를 왕복 이동시킨다. 제2스프로킷(132)은, 전동축(134)의 단부에 결합되며 제1스프로킷(131)의 회전동력을 전동축(134)에 전달한다. 전동체인(133)은, 제1스프로킷(131) 및 제2스프로킷(132)에 연결되고 제1스프로킷(131)의 회전시 이와 함께 연동되면서 제2스프로킷(132)을 회전시킨다.

상부시브(140)는, 종동마찰차(70) 일측의 측판(20)에 상부시브축(141)으로 설치되고, 인양물에 의해 인장력을 받고 있는 권입측 와이어(14)의 일부가 경유된 후 보조시브(142)에 경유되도록 하며 권입측 와이어(14)의 단부가 고정된다.

보조시브(142)는, 상부시브(140)의 일측의 상부시브축(141) 상에 설치되고 상부시브(140)에 권취된 와이어(14)가 경유되며 경유된 와이어(14)를 마찰차(30)의 상부측으로 안내한다.

하부시브(150)는, 상부시브(140)의 하부에 위치되고, 와이어(14)가 권취되는 바, 일단이 상부시브(140)에 고정된 와이어(14)는 하부시브(150)에 권취된 후 다시 상부시브(140)로 공급되어서 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 여러 번 권취된다.

와이어(14)는 하부시브(150)와 상부시브(140)에 여러 번 권취되며 상부시브(140) 일측의 보조시브(142)를 경유한 후 보조시브(142)의 상측을 지나 마찰차(30)의 상측으로 공급된 후 마찰차(30)에 권취된다.

로드블록(160)은, 하부시브(150)의 하측에 설치되며, 로드블록(160)의 하부에는 타워리프트(13)가 설치된다.

한편, 타워리프트(13)의 내부 둘레에는, 이브닝 프림로즈 오일 60-70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5-15 중량%, 카렌줄라 오일 20-30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되어서 코팅층(15)이 구비되되, 이 코팅층(15)은, 타워리프트의 내측면과 기능성 오일 분사노즐이 40～60㎝의 간격을 유지하면서, 1㎡의 타워리프트의 내측 일면에 5～15초 정도 분사하여서 도포된다.

타워리프트(13)의 내부에 도포된 이브닝 프림로즈 오일, 카모마일 저먼 오일 카렌줄라 오일은 기능성 오일로써 특정한 조건을 갖도록 혼합한 후 사용하면 아토피 등의 피부질환을 개선시키는데 효과가 있다.

이브닝 프림로즈 오일(Evening primrose oil)은, 달맞이 꽃 오일이라고도 불리며, 항암효과가 있는 것으로 알려진 감마리놀레익산(Gamma Linolenic Acid)과 비타민E를 풍부하게 함유하고 있어 습진, 피부염에 좋은 치료 효과를 보인다. 이 오일은 복용하거나 피부에 접촉되면 습진이나 건선 등의 피부의 염증의 개선에 유효하며 알러지 상태의 개선 및 호르몬의 균형의 도모에도 좋다.

이러한 이브닝 프림로즈 오일은 기능성 오일에 60-70 중량% 정도 혼합되는데, 이브닝 프림로즈 오일의 혼합비율이 60-70 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 이브닝 프림로즈 오일은 심장병 예방 및 혈압을 낮추는 기능을 가지므로 이브닝 프림로즈 오일의 혼합비율이 70 중량%를 초과하면 저혈압 환자들에게 적합하지 않다.

카모마일 저먼 오일(Chamomile German oil)은, 모노터피네와 세스퀴터피네를 다량 함유하는 것으로 항염, 항알러지 효과가 큰 chamazulene 7% 이상(2.16～35.59%) 함유하고 있는 것이 보통인데, 이는 식물에 함유된 matricarin 성분이 스팀증류법으로 오일을 추출하는 과정에서 chamanulene으로 변하는 것으로 알려져 있다. 카모마일 저먼 오일에 함유된 α-bisabolol 성분은 관절염에 진경, 항염, 소염작용을 하는 것으로 생쥐실험을 통해서 밝혀졌으며, 건위작용과 더불어 박테리아를 죽이고 상처를 치료하며, 습진, 물집, 여드름, 건선, 신경불안 등에 뛰어나다.

이러한 카모마일 저먼 오일은, 기능성 오일에 5-15 중량% 정도 혼합되는데, 카모마일 저먼 오일의 혼합비율이 5 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 카모마일 저먼 오일은 신경안정효과가 뛰어나므로 카모마일 저먼 오일의 혼합비율이 15 중량%를 초과하면 신경계를 과도하게 이완시키므로 특정 업무를 집중하는데 지장을 초래할 수 있다.

카렌줄라 오일(calendula oil)은, 비타민A,B,D, 그리고 비타민E를 함유하고 있고, 피부질환, 특히 습진, 마른버짐등의 치료에 좋으며 항염, 항경련, 담즙 분비를 촉진하는 작용도 하는 것으로 알려져 있다. 카렌줄라 오일을 넣어 만든 크림은 손발 튼데, 주부습진 등으로 거칠어진 손을 보호하는데 쓰이며, 정맥류가 있는 피부에 발라주면 좋고 비듬치료를 위해 머리에 발라주거나 거려움증이 심한 다리에 발라주기도 한다.

이러한 카렌줄라 오일은, 기능성 오일에 20-30 중량% 정도 혼합되는데, 카렌줄라 오일의 혼합비율이 20 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 카렌줄라 오일에는 케톤(Ketone) 성분이 함유되어 있다. 따라서 카렌줄라 오일의 혼합비율이 30 중량%를 초과하면 이에 함유된 케톤 성분의 과다로 인해 해로울 수 있다. 케톤 성분의 화학적인 구조는 가운데 있는 탄소에 산소 원자가 더블본드로 결합된 물질이다. 케톤 성분이 과량 들어 있는 오일은 사용 시 사용량을 절대 지켜야 한다. 대량 사용 시 신경독성 유발, 지속적 반복 사용 시 부작용이 우려되므로 정량 사용을 지켜야 한다. 사용량만 지켜지면 이 성분은 신경조직 강화 및 재생의 효과로 사용될 수 있다. 또한, 강력한 진해제의 역할을 한다. 이 성분이 들어있는 대부분의 오일은 만성 기관지 질환, 가래 등으로 인한 기침, 호흡 곤란증에 사용될 수 있다.

이러한 기능성 오일은, 상술한 바와 같이 타워리프트(13)와 기능성 오일 분사노즐이 40～60㎝의 간격을 유지하면서, 1㎡의 타워리프트(13) 내부 일면에 5～15초 정도 분사하여서 도포된다.

타워리프트(13)와 기능성 오일 분사노즐의 간격이 40㎝ 미만이면, 기능성 오일이 타워리프트(13)의 한 부분에 집중적으로 도포되는 현상이 발생된다. 타워리프트(13)와 기능성 오일 분사노즐의 간격이 60㎝를 초과하면 기능성 오일의 분사시 주변으로 비산되는 양이 그만큼 증가하므로 고가의 기능성 오일을 낭비하게 된다.

또한 1㎡의 타워리프트(13) 일면에 분사되는 기능성 오일의 분사시간이 5초 미만이면 충분한 양의 기능성 오일이 타워리프트(13)의 내면에 도포되기 어려우며, 이에 따라 그 효과가 미미하다. 1㎡의 타워리프트(13) 내부 일면에 분사되는 기능성 오일의 분사시간이 15초를 초과하면, 그 효과는 5～15초 정도 분사한 경우에 비해 그 효과가 크게 상승되지 않는 반면에 기능성 오일이 불필요하게 낭비된다.

이러한 구성의 본 발명 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는, 와이어(14)가 다음과 같은 경로로 연결되어 있다.

즉, 와이어(14)는 그 일단이 상부시브(140)에 고정된 후 하부시브(150)를 경유하여 다시 상부시브(140)의 둘레에 권취되고, 이와 같이 하여 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 여러 번 권취된다.

상부시브(140)에 권취되어서 인양물의 하중이 걸리는 인입측 와이어(14)는, 보조시브(142)를 경유한 후 마찰차(30)의 둘레에 권취된다. 마찰차(30)에 권취된 와이어(14)는 하측의 종동마찰차(70)를 경유하며, 종동마찰차(70)를 경유하여 와이어드럼(50)에 권취되는 인출측 와이어(14)는 수직고정가이드롤러(80)에 안내된다.

수직고정가이드롤러(80)에 안내되는 인출측 와이어(14)는 한쌍의 수평고정가이드롤러(90)를 지나서 한쌍의 수평이동가이드롤러(100)를 지난다. 수평이동가이드롤러(100)에 안내되는 인출측 와이어(14)는 수직이동가이드롤러(110)를 경유한 후 와이어드럼(50)에 권취된다.

이러한 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는 다음과 같이 작동된다.

마찰차구동모터(41)가 구동되면 마찰차구동축(42) 및 마찰차감속기(43)가 연동되면서 이에 연결된 마찰차(30)가 회전된다. 마찰차(30)가 회전되면 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 권취된 인입측 와이어(14)가 당겨지면서 마찰차(30)에 권취되며, 이에 따라 하부시브(150)가 상측으로 당겨지면서 로드블록(160) 및 이에 연결된 타워리프트(13)가 상승된다.

한편, 마찰차구동모터(41)가 구동과 함께 와이어드럼구동모터(61)가 구동된다.

와이어드럼구동모터(61)가 회전되면 와이어드럼구동축(64) 및 와이어드럼감속기(63)가 연동되며, 이에 따라 와이어드럼(50)이 회전된다. 따라서 마찰차(30)과 회전됨과 동시에 와이어드럼(50)이 회전되면서 종동마찰차(70)를 경유한 인출측 와이어(14)를 와이어드럼(50)에 권취시킨다.

한편, 와이어드럼구동축(64)에는 수평이동부(130)가 연결되어 있고, 수평이동부(130)에는 이동롤러설치부(120)가 설치되어 있으며, 이동롤러설치부(120)에는 수평이동가이드롤러(100) 및 수직이동가이드롤러(110)가 설치되어 있다.

따라서 와이어드럼구동축(64)이 회전되면 이에 연결된 수평이동부(130)의 제1스프로킷(131)이 회전되고 이에 따라 전동체인(133), 제2스프로킷(132)이 회전되며, 제2스프로킷(132)에 연결된 전동축(134)이 회전된다.

전동축(134)이 회전되면 이에 치합된 이동블록(135)이 전동축(134)을 따라 수평방향으로 이송되므로 이동블록(135)에 설치된 이동롤러설치부(120)를 수평방향으로 이동시킨다. 따라서 와이어드럼(50)이 회전되면 수평이동가이드롤러(100) 및 수직이동가이드롤러(110)가 와이어드럼(50)의 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 이동되면서 인출측 와이어(14)를 와이어드럼(50)의 둘레에 순차적으로 권취시키게 된다.

이러한 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명은 타워리프트(13)의 양정이 길어지면 와이어(14)를 권취하기 위한 권양기의 길이 또는 직경이 이에 비례하여 커지는 종래의 문제점이 해결된다. 즉, 본 발명은 여러 개의 마찰홈(31)들을 갖는 마찰차(30)를 이용하여서 마찰홈(31)들의 마찰력으로 타워리프트(13)를 승강시키며, 마찰차(30)에서 인출되는 와이어(14)는 와이어드럼(50)에 다중으로 권취된다. 따라서 타워리프트(13)의 양정이 길어지더라도 마찰차(30) 또는 와이어드럼(50)을 이에 비례하여 크게 만들 필요가 없다. 그러므로 본 발명의 풍력발전기 타워리트프용 권양장치는, 비교적 작은 크기의 권양장치로 긴 양정을 갖는 타워리프트(13)를 승강시킬 수 있다. 그리고 타워리프트(13)의 양정 및 인양 하중에 따라 서로 다른 기종의 권양장치를 제작하였던 종래와는 달리, 작아진 하나의 기종의 권양장치로 다양한 양정 및 다양한 인양 하중을 갖는 인양물을 승강시킬 수 있다.

둘째, 본 발명은 와이어드럼(50)에 권취되는 마찰차(30)의 인출측 와이어(14) 장력은 마찰차(30)의 마찰홈들의 갯수에 따라 달라지며, 마찰홈들의 갯수가 증가될수록 마찰차(30)의 인출측 와이어(14) 장력은 크게 감소한다. 따라서 마찰차구동모터(41)의 구동력에 비해 와이어드럼구동모터(61)의 구동력이 크게 감소되며, 매우 적은 힘의 와이어드럼구동모터(61)의 동력으로도 와이어(14)를 권취시킬 수 있다. 그러므로 인버터에 의해 제어되는 와이어드럼구동모터(61)에 동력을 가감하면 와이어(14)가 와이어드럼(50)에 권취되거나 풀리면서 인양물을 승강시킬 수 있다.

셋째, 종래에 비해 크기가 대폭 축소된 본 발명의 풍력발전기 타워리프트용 권양장치는, 큰 하중의 타워리프트(13)를 인양시키는데 적합하다. 즉, 로드블록(160)에 걸린 타워리프트(13)의 하중은, 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 감긴 와이어(14)의 줄수에 비례하여 그 하중이 1차로 크게 감소된다. 따라서 마찰차(30)의 권입측 와이어(14)에는 1차로 감소된 하중이 작용되며, 감소된 하중은 마찰차(30)에 형성된 마찰홈(31)들의 갯수에 비례하여서 그 하중이 1차로 감소된다. 그러므로 마찰차(30)의 인출측 와이어(14)에는 매우 적은 하중이 작용하게 되며, 결국 적은 동력의 와이어드럼구동모터(61)에 의해 큰 하중의 타워리프트(13)가 승강된다. 이러한 본 발명은 적은 크기의 권양장치로 큰 하중의 타워리프트(13)를 승강시킬 수 있으므로 권양장치의 제조, 운반, 설치, 사용 등 다양한 면에서 매우 경제적이다.

넷째, 본 발명은 마찰차(30)의 권입측 와이어(14)와 인출측 와이어(14)는 항상 같은 위치에서 권입되거나 인출된다. 따라서 마찰차(30)가 회전되는 동안 와이어(14)는 항상 같은 위치에서 마찰차(30)에 권입되거나 마찰차(30)로부터 인출된다. 그러므로 마찰차(30)가 구동되는 동안 와이어(14)가 좌우로 유동되지 않으므로 와이어(14)가 마찰차(30) 또는 마찰차(30)의 마찰홈(31)으로부터 이탈되는 문제가 방지된다.

다섯째, 마찰차(30)에서 인출되는 와이어(14)가 와이어드럼(50)에 권취될 때에 수평이동부(130)가 권취되는 와이어(14)를 와이어드럼(50)의 폭 내에서 왕복이송시킨다. 그러므로 와이어(14)가 와이어드럼(50)의 일측에만 몰리도록 권취되지 않고 와이어드럼(50)의 둘레에 골고루 권취되며, 이에 따라 와이어(14)가 와이어드럼(50)의 권취 궤도에서 이탈되지 않고 안정적으로 권취된다.

여섯째, 타워리프트(13)의 내부 둘레에는 이브닝 프림로즈 오일 60-70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5-15 중량%, 카렌줄라 오일 20-30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되되, 타워리프트의 내측면과 기능성 오일 분사노즐이 40～60㎝의 간격을 유지하면서, 1㎡의 타워리프트의 내측 일면에 5～15초 정도 분사하여서 도포된다. 따라서 작업자가 타워리프트(13)에 탑승해 있는 동안 타워리프트(13)에 도포된 이브닝 프림로즈 오일, 카모마일 저먼 오일 카렌줄라 오일 등으로 이루어진 코팅층(15)에 의해, 아토피 등의 피부질환이 개선되고, 심장병 예방 및 혈압을 낮출 수 있으며, 신경불안을 진정시키는데 뛰어나므로 고소에서 보수작업시 피로 경감, 집중력 등을 향상시킬 수 있다.

10 : 타워형 지주 11 : 발전기
12 : 프로펠러 13 : 타워리프트
14 : 와이어 15 : 코팅층
20 : 측판 30 : 마찰차
31 : 마찰홈 40 : 마찰차구동부
41 : 마찰차구동모터 42 : 마찰차구동축
43 : 마찰차감속기 44 : 마찰차브레이크
50 : 와이어드럼 60 : 권양구동부
61 : 와이어드럼구동모터 62 : 와이어드럼브레이크
63 : 와이어드럼감속기 64 : 와이어드럼구동축
70 : 종동마찰차 71 : 종동마찰차축
80 : 수직고정가이드롤러 81 : 수평축
90 : 수평고정가이드롤러 91 : 수직축
100 : 수평이동가이드롤러 110 : 수직이동가이드롤러
120 : 이동롤러설치부 121 : 고정브라켓
122 : 가이드브라켓 123 : 설치브라켓
124 : 결합축 125 : 가이드축
130 : 수평이동부 131 : 제1스프로킷
132 : 제2스프로킷 133 : 전동체인
134 : 전동축 135 : 이동블록
140 : 상부시브 141 : 상부시브축
142 : 보조시브 150 : 하부시브
160 : 로드블록

Claims (5)

1. 타워형 지주와, 타워형 지주의 상단에 설치되는 발전기와, 타워형 지주의 상단에 설치되고 발전기에 연결되어서 발전기에 회전동력을 전달하는 프로펠러와, 지주의 내부에 설치되어서 지주를 따라 승강되는 타워리프트로 이루어진 풍력발전기에 설치되어서, 타워리프트를 승강시키는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 있어서,
   지주의 내부 상단에 설치되는 한쌍의 측판(20)들;
   측판(20)에 설치되고, 타워리프트에 연결된 와이어(14)가 외주면 둘레에 권취되며 와이어(14)와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어(W)에 연결된 인양물을 권양시키는 마찰차(30);
   측판(20)에 설치되고 마찰차(30)에 연결되어서 마찰차(30)를 구동시키는 마찰차구동부(40);
   이완되는 인출측 와이어(W)가 권취되도록 측판(20)에 설치되고, 마찰차(30)가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어(W)의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어(W)의 타단이 권취되며, 외주면 둘레에 와이어(W)가 권취되는 와이어드럼(50);
   측판(20)에 설치되고 와이어드럼(50)에 연결되어서 와이어드럼(50)을 회전시키는 권양구동부(60)를 포함하여 이루어지고;
   와이어(W)는,
   일단이 상부시브(140)에 고정된 후 하부시브(150)를 경유하여 다시 상부시브(140)의 둘레에 권취되고, 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 여러 줄 권취된 와이어(W)는 상부시브(140) 일측의 보조시브(142)를 경유한 후 마찰차(30)의 둘레에 권취되며, 마찰차(30)의 둘레에 권취된 와이어(W)는 종동마찰차(70)를 경유하고, 종동마찰차(70)를 경유하여 와이어드럼(50)에 권취되는 인출측 와이어(W)는 수직고정가이드롤러(80), 수평고정가이드롤러(90), 수평이동가이드롤러(100), 수직이동가이드롤러(110)를 순차적으로 경유한 후 와이어드럼(50)에 권취되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치.
   
2. 타워형 지주와, 타워형 지주의 상단에 설치되는 발전기와, 타워형 지주의 상단에 설치되고 발전기에 연결되어서 발전기에 회전동력을 전달하는 프로펠러와, 지주의 내부에 설치되어서 지주를 따라 승강되는 타워리프트로 이루어진 풍력발전기에 설치되어서, 타워리프트를 승강시키는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치에 있어서,
   지주의 내부 상단에 설치되는 한쌍의 측판(20)들;
   측판(20)에 설치되고, 타워리프트에 연결된 와이어(14)가 외주면 둘레에 권취되며 와이어(14)와 외주면 사이에 발생된 마찰력에 의해 와이어(W)에 연결된 인양물을 권양시키는 마찰차(30);
   측판(20)에 설치되고 마찰차(30)에 연결되어서 마찰차(30)를 구동시키는 마찰차구동부(40);
   이완되는 인출측 와이어(W)가 권취되도록 측판(20)에 설치되고, 마찰차(30)가 회전되어서 인양물이 연결된 와이어(W)의 일단을 상측으로 당기면 인출측 와이어(W)의 타단이 권취되며, 외주면 둘레에 와이어(W)가 권취되는 와이어드럼(50);
   측판(20)에 설치되고 와이어드럼(50)에 연결되어서 와이어드럼(50)을 회전시키는 권양구동부(60);
   마찰차(30) 하측의 측판(20)에 공회전되도록 설치되고 마찰차(30)를 경유한 후 와이어드럼(50)에 권취되는 인출측 와이어(W)를 안내하는 종동마찰차(70);
   측판(20)의 상부에 설치되어서 종동마찰차(70)에서 와이어드럼(50) 측으로 인출되는 인출측 와이어(W)를 안내하며 회전중심이 수평방향으로 설치되는 수직고정가이드롤러(80);
   수직고정가이드롤러(80) 일측의 측판(20) 상부에 설치되고 수직고정가이드롤러(80)에서 와이어드럼(50) 측으로 인출되는 인출측 와이어(W)를 안내하며 그 회전중심이 수직방향으로 설치되는 한쌍의 수평고정가이드롤러(90);
   수평고정가이드롤러(90) 일측의 측판(20)에 설치되고 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어(W)가 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 안내되도록 하는 한쌍의 수평이동가이드롤러(100);
   수평이동가이드롤러(100) 일측의 측판(20)에 설치되고 와이어드럼구동축(64) 방향을 따라 수평방향으로 왕복 이동되도록 설치되어서 인출측 와이어(W)가 와이어드럼(50)의 외주면에 순차적으로 권취되도록 하는 수직이동가이드롤러(110);
   와이어드럼구동축(64)을 따라 수평방향으로 이동되도록 측판(20)에 설치되고 수평이동가이드롤러(100) 및 수직이동가이드롤러(110)가 설치되어서 이들을 동시에 수평방향을 따라 왕복이동시키는 이동롤러설치부(120);
   권양구동부(60)의 와이어드럼구동축(64)에 연결되는 제1스프로킷(131)과, 이동롤러설치부(120)에 연결되며 양측에 수직이동가이드롤러(110)가 설치되는 전동축(134)과, 전동축(134)의 둘레에 결합되고 상부에 이동롤러설치부(120)가 설치되며 전동축(134)의 회전시 전동축(134)을 따라 왕복 이동되면서 이동롤러설치부(120)를 왕복 이동시키는 이동블록(135)과, 전동축(134)의 단부에 결합되어서 이를 회전시키는 제2스프로킷(132)과, 제1스프로킷(131) 및 제2스프로킷(132)에 연결되고 제1스프로킷(131)의 회전시 이와 함께 연동되면서 제2스프로킷(132)을 회전시키는 전동체인(133)으로 이루어진 수평이동부(130);
   종동마찰차(70) 일측의 측판(20)에 설치되고, 인양물에 의해 인장력을 받고 있는 권입측 와이어(W)가 권취되는 상부시브(140);
   상부시브(140)의 일측에 설치되고 상부시브(140)에 권취된 와이어(W)가 경유되며 경유된 와이어(W)를 마찰차(30) 측으로 안내하는 보조시브(142);
   상부시브(140)의 하부에 위치되고, 와이어(W)가 상부시브(140)와 함께 여러 번 권취되는 하부시브(150);
   하부시브(150) 및 타워리프트에 결합되어서 타워리프트를 승강시키는 로드블록(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치.
   
3. 제2항에 있어서, 와이어(W)는,
   일단이 상부시브(140)에 고정된 후 하부시브(150)를 경유하여 다시 상부시브(140)의 둘레에 권취되고, 상부시브(140) 및 하부시브(150)에 여러 줄 권취된 와이어(W)는 상부시브(140) 일측의 보조시브(142)를 경유한 후 마찰차(30)의 둘레에 권취되며, 마찰차(30)의 둘레에 권취된 와이어(W)는 종동마찰차(70)를 경유하고, 종동마찰차(70)를 경유하여 와이어드럼(50)에 권취되는 인출측 와이어(W)는 수직고정가이드롤러(80), 수평고정가이드롤러(90), 수평이동가이드롤러(100), 수직이동가이드롤러(110)를 순차적으로 경유한 후 와이어드럼(50)에 권취되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치.
   
4. 제2항에 있어서, 이동롤러설치부(120)는,
   일단들이 수평이동부(130)의 이동블록(135)의 상하부에 각각 고정되는 한쌍의 고정브라켓(121)들과, 일측 단부가 고정브라켓(121)의 타단 양측에 각각 고정되어 있는 한쌍의 가이드브라켓(122)과,
   가이드브라켓(122)의 타단 상부에 고정되어 있고 수평이동가이드롤러(100)들의 상하부 및 양측 둘레를 감싸도록 구비되는 설치브라켓(123)과,
   설치브라켓(123)과 수평이동가이드롤러(100)들에 결합되어서 한쌍의 수평이동가이드롤러(100)들을 설치브라켓(123)에 지지시키는 결합축(124)들과,
   양단이 측판(20)들에 각각 결합되어 있고 한쌍이 상하로 배열되어 있으며 설치브라켓(123)의 상하부가 수평방향을 따라 가이드되도록 결합되는 한쌍의 가이드축(125)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 타워리프트의 내측면에는,
   이브닝 프림로즈 오일 60-70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5-15 중량%, 카렌줄라 오일 20-30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되어서 코팅층(15)이 구비되되, 이 코팅층(15)은 타워리프트의 내측면과 기능성 오일 분사노즐이 40～60㎝의 간격을 유지하면서, 1㎡의 타워리프트의 내측 일면에 5～15초 정도 분사하여서 도포되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 타워리프트용 권양장치.

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