KR101304907B1 - 케이블 보호 구조체 및 이를 구비한 풍력 발전기 - Google Patents

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Abstract

케이블 보호 구조체가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보호 구조체는, 풍력 발전기의 타워에 설치되는 플랫폼의 중앙에 형성된 개구를 관통하여 상하 방향으로 배열되는 복수의 케이블을 보호하기 위한 케이블 보호 구조체로서, 상기 타워의 중심축 상에서 상기 개구의 중앙에 위치되는 내륜 및 상기 내륜의 외주부에서 상기 내륜을 중심으로 회전가능한 외륜을 포함하되, 상기 내륜의 내측에 상기 복수의 케이블이 고정되는 베어링 부재; 상기 타워의 중심축 상에서 상기 플랫폼에 의하여 지지되는 링형 지지대 및 상기 베어링 부재가 상기 개구 중앙에 위치되어 지지되도록 일 단부가 상기 베어링 부재에 연결되며 타 단부가 상기 상기 링형 지지대에 각각 연결되는 복수의 연결 부재를 포함한다.

Description

케이블 보호 구조체 및 이를 구비한 풍력 발전기{CABLE PROTECTION STRUCTURE AND WIND TURBINE HAVING THE SAME}
본 발명은 케이블 보호 구조체에 관한 것으로, 풍력 발전기 내부에 상하로 연장된 케이블이 손상되지 않도록 타워 내부에 설치되는 케이블 보호 구조체에 관한 것이다.
풍력 에너지를 이용하여 전기를 발생시키는 풍력 발전기는 타워(tower), 타워에 장착된 나셀(nacelle) 및 나셀에 연결된 블레이드를 구비한 로터(rotor)를 포함한다.
풍력 발전기는 바람이 블레이드 및 로터를 회전시켜 기계적 에너지를 생성하고, 이 기계적 에너지가 발전기에 의해 사용가능한 전기 에너지로 전환되도록 형성된다.
이 때, 풍력 발전기로 불어오는 바람의 방향은 빈번하게 변화하기 때문에, 블레이드를 바람에 대해 적절히 정렬하여 블레이드에 작용하는 풍력 에너지의 양을 최대화할 수 있도록 나셀은 타워 상에 회전가능하게 설치된다.
풍력 발전기의 내부에 설치되는 발전기 및 관련 설비는 타워의 상부에 위치되는 플랫폼 상에 설치된다.
한편, 풍력 발전기의 타워 내부에는 통로가 형성된다. 타워 내부의 통로 에는 일반적으로 사다리가 제공되어, 나셀 내부의 발전기 및 관련 설비의 유지 및 보수를 위하여 발전기 및 관련 설비로 접근할 수 있도록 한다.
한편, 타워 내부에 형성된 통로에는 지상으로부터 나셀 내부에 설치된 발전기 및 설비까지 연장된 복수의 케이블이 위치된다.
타워 내부에 위치되는 케이블은 발전기로부터 전력망까지 전기를 전송하거나, 또는 나셀 내에 설치된 발전기 및 관련 설비에 전력 및 제어 명령(controls)을 제공하는데 사용된다.
풍력 발전기가 작동하는 경우 바람의 방향에 따라 나셀이 타워에 대하여 회전하는 경우가 발생하는데, 나셀이 회전하면 그와 함께 발전기 및 관련 설비도 회전하게 된다. 이때, 나셀 내부의 발전기 및 관련 설비에 연결된 케이블도 나셀과 함께 회전한다.
나셀이 회전할 경우, 나셀과 함께 회전하는 케이블은 나셀 또는 타워 내부의 일측, 예를 들어 플랫폼의 일 모서리부 또는 타워 내의 사다리 등과 접촉하여 마찰이 발생될 수 있다.
이 때, 케이블이 타워 및 나셀 내부의 일측과 계속 마찰을 일으키게 되면 시간이 경과함에 따라 케이블이 마모되거나 절단될 수 있다.
이와 같이 케이블이 손상되면, 풍력 터빈 발전기의 손상, 예를 들어, 설비의 단락이나 화재를 일으키거나, 케이블 수리 또는 교체를 위하여 상당한 정지 시간(down time)을 야기할 수 있다.
이와 같이 케이블이 손상되는 것을 방지하기 위하여 종래에는 플랫폼에 핸드 레일을 설치하여 케이블이 플랫폼의 일 모서리부에 부딪히는 것을 방지하도록 하였으나, 케이블이 핸드 레일에 부딪혀 손상될 가능성이 여전히 존재하였는 바 케이블이 핸드 레일에 부딪히지 않도록 할 필요가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 풍력 발전기 내부에 상하로 연장된 케이블이 손상되지 않도록 풍력 발전기 내부에 설치되는 케이블 보호 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 케이블을 보호하는 케이블 보호 구조체를 구비한 풍력 발전기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 타워에 설치되는 플랫폼의 중앙에 형성된 개구를 관통하여 상하 방향으로 배열되는 복수의 케이블을 보호하기 위한 케이블 보호 구조체로서, 상기 타워의 중심축 상에서 상기 개구의 중앙에 위치되는 내륜 및 상기 내륜의 외주부에서 상기 내륜을 중심으로 회전가능한 외륜을 포함하되, 상기 내륜의 내측에 상기 복수의 케이블이 고정되는 베어링 부재; 상기 타워의 중심축 상에서 상기 플랫폼에 의하여 지지되는 링형 지지대 및 상기 베어링 부재가 상기 개구 중앙에 위치되어 지지되도록 일 단부가 상기 베어링 부재에 연결되며 타 단부가 상기 상기 링형 지지대에 각각 연결되는 복수의 연결 부재를 포함하는, 케이블 보호 구조체가 제공된다.
이 때, 상기 내륜의 내주면에 고정되되, 상기 복수의 케이블 각각이 관통하여 위치 고정되는 케이블 고정 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 케이블 고정 부재는 원판형으로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 케이블 고정 부재는 탄성 소재로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 복수의 연결 부재는 상기 외륜의 외주부에 결합될 수 있다.
이 때, 상기 복수의 연결 부재는 상기 외륜의 측부에 상기 타워의 중심을 기준으로 대칭으로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 복수의 연결 부재 각각은 탄성 소재로 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수의 연결 부재 각각은 신축 자재한 복수의 강성 바 형태로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 복수의 연결 부재의 양 단부는 각각 힌지부에 의하여 상기 베어링 부재 및 상기 링형 지지대에 횡방향으로 회전가능하도록 연결될 수 있다.
한편, 상기 링형 지지대는 상기 플랫폼에 설치되는 핸드 레일의 일 부분일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 구조의 케이블 보호 구조체를 구비한 풍력 발전기가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 풍력 발전기에 상하 방향으로 설치되는 케이블을 안전하게 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체가 설치된 타워의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 일부 단면도로서, 도 1에서 A 부분의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 케이블 고정 부재의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 케이블 고정 부재의 다른 예이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 베어링 부재와 케이블 고정 부재의 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 연결 부재의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 연결 부재의 다른 예의 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 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 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체가 설치된 타워의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 일부 단면도로서, 도 1에서 A 부분의 일부 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 케이블 고정 부재의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 케이블 고정 부재의 다른 예이다. 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 베어링 부재와 케이블 고정 부재의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)는 풍력 발전기의 타워(1) 내부의 핸드 레일(4)에 설치되어, 타워(1)의 내부에 상하 방향으로 배열된 케이블(6)이 타워(1) 내부에서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
보다 상세히, 풍력 발전기의 타워(1) 내부에 상하 방향으로 배열되는 케이블(6)은 풍력 발전기의 블레이드를 회전가능하게 지지하는 나셀에 설치되는 발전기 및 관련 설비들과 연결되며 타워(1)의 내부를 지나 지상으로 연결된다.
이 때, 복수의 케이블(6)들은, 나셀이 회전하여 케이블(6)들이 나셀을 따라 타워(1) 내부에서 회전하더라도 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)에 의하여 안전하게 회전되거나 위치 변경되어 파손이 방지될 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 타워(1) 내부에 설치되는 케이블 보호 구조체(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이블(6)의 연장 방향으로, 즉 상하 방향으로 타워(1)의 내부에 설치된 플랫폼(2)의 핸드 레일(4)에 설치될 수 있다. 이 때, 타워의 내부는 타워의 내부에서 상하 방향으로 복수 개의 케이블 보호 구조체가 설치될 수 있다.
보다 상세히, 타워(1)를 상하 방향으로 지나는 케이블(6)은 타워(1) 내부에 형성되는 플랫폼(2)의 중앙에 위치되는 개구(3)를 관통하여 지난다.
이와 같은 플랫폼(2)의 개구(3)에는 핸드 레일(4)이 설치되는데, 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)는 핸드 레일(4)에 결합되어 타워의 내부에 상하 방향으로 배열된 케이블(6)을 보호하도록 형성될 수 있다.
보다 상세히, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)는 베어링 부재(20), 링형 지지대(50) 및 연결 부재(30)를 포함한다.
베어링 부재(20)는 케이블(6)을 고정하여 지지하기 위한 구성 요소이다. 베어링 부재(20)는 링 형상으로 이루어지는 내륜(24) 및 내륜(24)의 외주부에 위치되어 내륜(24)을 중심으로 회전가능하게 형성되는 외륜(22)을 포함한다.
도 5를 참조하면, 내륜(24)의 외측면과 외륜(22)의 내측면 사이에는 내륜(24)과 외륜(22)이 상대적으로 회전가능하도록 복수의 볼(26)이 개재될 수 있다.
이 때, 외륜(22)의 지름은 베어링 부재(20)가 설치되어야 하는 링형 지지대(50)의 지름보다 작도록 형성되되, 내륜(24)을 관통하는 케이블(6)의 수 및 두께를 고려하여 적절한 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내륜(24)의 내측에는 케이블 고정 부재(40)가 설치된다. 케이블 고정 부재(40)는 예를 들어 원판 형상의 몸체(42)를 구비하며 복수의 케이블(6) 각각이 관통하여 위치 고정될 수 있는 복수의 관통홀(43)을 포함한다.
복수의 관통홀(43)은 각각의 관통홀(43)에 하나의 케이블이 관통할 수 있는 정도의 지름을 갖도록 형성될 수 있다. 이 때, 케이블 고정 부재(40)에 형성되는 복수의 관통홀(43)의 크기 및 수는 케이블 고정 부재(40)를 지나도록 형성되는 케이블(6)의 수 및 케이블(6)의 폭 등에 따라 달라질 수 있다.
한편, 케이블 고정 부재(40)는 내륜(24)의 내측에 결합될 수 있는 지름을 갖는 원형 판 부재로 형성될 수 있다. 이 때, 케이블 고정 부재(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 단일 부재로 형성되거나 또는 도 4에 도시된 바와 같이 케이블이 케이블 고정 부재(40)의 관통홀에 용이하게 결합될 수 있도록 복수의 조각 부재(46)가 결합하여 하나의 케이블 고정 부재(40)를 형성하는 것도 가능하다.
이 때, 케이블 고정 부재(40)는 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있는데, 예를 들어, 탄성 부재와 같은 유연하나 어느 정도의 강성을 갖는 고무재 또는 합성 수지재 등으로 형성되거나, 또는 강성 부재로 형성되어 내륜(24)의 내측에 위치 고정될 수 있다. 이 때, 케이블 고정 부재(40)는 내륜(24)에 결합 고정되거나 또는 내륜(24)으로부터 분리가능한 형태로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜(22)의 외측면에는 연결부(28)가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 연결부(28)는 외륜(22)의 외주면으로부터 외측 방향으로 돌출된 형태로 이루어진다. 연결부(28)는 케이블 고정 부재(40) 및 베어링 부재(20)를 후술하는 링형 지지대(50)에 연결하기 위한 연결 부재(30)를 연결하기 위한 것이다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면 연결 부재(30)를 연결부(28)에 연결하기 위하여 연결부(28)에는 연결홀(29)이 형성된다.
베어링 부재(20)를 링형 지지대(50)에 연결하여 지지하기 위하여 연결 부재(30)에 연결되는 연결부(28)는 복수 개로 이루어질 수 있다.
그리고, 연결부(28)는 외륜(22)의 외주면에 원주 방향을 따라 소정의 간격 이격되도록 배열될 수 있다. 본 실시예서 연결부(28)는 90도 간격으로 4개의 연결부(28)가 외륜(22)의 외주면에 위치되도록 형성된다.
한편, 본 실시예에서는 연결부(28)가 외륜의 외측으로 돌출된 형태로 이루어졌으나, 연결부(28)는 본 발명의 실시예에 따른 연결 부재(30)가 결합될 수 있는 구조라면 어떠한 구조로도 이루어질 수 있다.
한편 링형 지지대(50)는 타워의 플랫폼(2)에 설치되는 핸드 레일(4)에 위치되어 베어링 부재(20)를 지지하기 위한 구성이다.
보다 상세히, 링형 지지대(50)는 핸드 레일(4)의 일 부분으로서 타워(1)의 플랫폼(2)과 나란한 평면 상에 타워(1)의 중심과 동심축 상으로 배열되는 지지 부재일 수 있다.
본 실시예에서는 링형 지지대(50)가 핸드 레일(4)을 구성하는 일 구성 요소인 것으로 예시하였으나, 플랫폼(2) 상에 핸드 레일(4)과 별개의 링형 지지대(50)를 설치하여 전술한 케이블 고정 부재(40) 및 베어링 부재(20)를 링형 지지대(50)에 설치하는 것도 가능할 것이다.
링형 지지대(50)의 내측부에는 베어링 부재(20)의 외주면에 형성된 연결부(28)와 유사하게 연결부(52)가 형성된다. 링형 지지대(50)의 내측부에 형성되는 연결부(52)는 베어링 부재(20)의 외주면에 형성된 연결부(28)와 마주보는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 링형 지지대(50)의 내측부에 형성되는 연결부(52)는 돌출된 형태로 이루어지며, 연결부(52)의 일측에는 연결홀(53)이 형성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 베어링 부재(20)의 외주면에 형성된 연결부(28)와 링형 지지대(50)의 내측부에 형성된 연결부(52)에는 연결 부재(30)가 설치된다. 이에 따라 베어링 부재(20)가 연결 부재(30)에 의하여 링형 지지대(50)의 내측에서 타워(1)의 중앙부 위치되어 케이블(6)을 지지한다.
보다 상세히, 도 2를 참조하면, 본 실시예에서 연결 부재(30)는 고무와 같은 탄성 재료로 형성된 고리형 부재일 수 있다.
베어링 부재(20)를 링형 지지대(50)에 연결하기 위하여 연결 부재(30)를 형성하는 탄성 재료의 강성, 굵기 및 길이 등은 링형 지지대(50) 내측에서 케이블 고정 부재(40)와 결합된 베어링 부재(20)가 타워(1) 및 플랫폼(2)의 개구(3) 중앙에 위치되되 링형 지지대(50)와 동일하거나 비슷한 정도의 높이에 위치될 수 있도록 선택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 연결 부재(30)는 고리형으로 이루어져 일단부측은 링형 지지대(50)의 연결부(52)의 연결홀(53)에 관통하여 결합되며, 타단부측은 베어링 부재(20)의 연결부(28)에 형성된 연결홀(29)에 관통 결합된다.
이 때, 연결 부재(30)는 복수 개로 이루어지되 타워(1)의 중앙을 기준으로 대칭으로 배열되도록 형성될 수 있는데, 특히 한 쌍 이상의 연결 부재(30)가 타워(1)의 중앙을 기준으로 서로 마주 보도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)는 4개 즉, 두 쌍의 연결 부재(30)가 서로 90도 간격으로 배치되어 서로 마주보는 상태에서 베어링 부재(20)를 지지하도록 구성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10)는 복수의 케이블(6)이 케이블 고정 부재(40)를 관통하여 케이블 고정 부재(40)에 의하여 상호 이격된 상태가 유지된다.
그리고, 케이블 고정 부재(40)는 베어링 부재(20)의 내륜(24)에 위치 고정되어 지지되고, 내륜(24)은 외륜(22)의 내부에서 회전가능하게 지지된다. 이 때 외륜(22)은 플랫폼(2)에 설치된 링형 지지대(50)와 연결 부재(30)에 의하여 연결됨으로써 위치가 고정된다.
따라서, 나셀이 회전하여 케이블(6)이 회전하거나 또는 풍력 발전기의 타워(1)가 흔들려 케이블(6)이 흔들리더라도 케이블(6)은 케이블 고정 부재(40)에 의하여 지지되는 동안 타워(1)의 내부 일측, 예를 들어 핸드 레일(4) 또는 플랫폼(2)의 일측과 부딪히지 않게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 소재로 이루어지는 연결 부재(30)가 베어링 부재(20)의 외륜(22)과 링형 지지대(50) 사이를 연결하고 있기 때문에, 타워(1)의 흔들림 또는 나셀의 회전에 의하여 케이블(6)을 지지하는 베어링 부재(20)가 타워(1)의 중앙으로부터 측방향으로 치우치더라도 연결 부재(30)의 탄성력이 베어링 부재(20)에 작용함으로써 베어링 부재(20)가 다시 중앙으로 되돌아 오도록 한다.
도 6는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 일부 평면도이다. 도 7는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 연결 부재의 사시도이다. 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체의 연결 부재의 다른 예의 측면도이다.
본 발명의 제 2 실시예를 설명함에 있어 제 1 실시예와 동일 또는 유사한 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하도록 하고 제 1 실시예와 구별되는 구성을 중심으로 설명한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10')는 제 1 실시예에서 탄성 재료로 형성된 고리형의 연결 부재(30) 대신에 일 방향으로 신축가능한 복수의 봉 부재를 포함하는 연결 부재(30')를 구비하도록 형성된다.
보다 상세히, 도 6 및 도 7를 참조하면 연결 부재(30')는 제 1 봉 부재(32) 및 제 2 봉 부재(34)를 포함하도록 형성된다. 이 때, 제 1 봉 부재(32) 및 제 2 봉 부재(34)는 타워(1)의 반경 방향으로 연장된 관형 또는 바형의 강성 부재로 형성될 수 있다.
제 1 봉 부재(32)의 일단은 링형 지지대(50)의 연결부(52)에 제 1 힌지부(33)에 의하여 횡 방향으로 회전가능하게 결합되며, 타단에는 제 2 봉 부재(34)의 일 단부가 끼움 결합된다.
이 때 제 2 봉 부재(34)는 제 1 봉 부재(32)에 대하여 반경 방향으로 이동가능하게 형성된다.
제 2 봉 부재(34)는 제 1 봉 부재(32)보다 타워의 중심에 가까운 위치에 위치되며 제 2 봉 부재(34)의 일단은 제 1 봉 부재(32)의 타단에 끼움 결합되고, 제 2 봉 부재(34)의 타단은 외륜(22)의 연결부(28)에 제 2 힌지부(35)에 의하여 횡방향으로 회전가능하게 결합된다.
이 때, 제 1 봉 부재(32) 및 제 2 봉 부재(34)는 링형 지지대(50) 및 베어링 부재(20)에 대하여 횡 방향으로만 회전가능하거나 신축가능하게 형성되도록 하고, 베어링 부재(20)가 링형 지지대(50)에 대하여 하측 방향으로 쳐지지 않을 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 베어링 부재가 링형 지지대에 대하여 하측 방향으로 쳐지지 않도록 하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 봉 부재(32)는 링형 지지대(50)의 연결부(52)에 형성된 연결홀(53)에 결합되는 관형 단부(36)가 상하 방향으로 긴 형태로 이루어지고, 연결홀(53)은 관형 단부(36)의 일측이 관통할 수 있도록 관형 단부(36) 일 단면에 대응하는 크기를 갖는 홀로 형성된다.
이와 같이 제 1 봉 부재(32)의 관형 단부(36)가 상하 방향으로 길게 형성되고, 그 일측이 상하 방향으로 연장된 개구 형태로 이루어지는 연결홀(53)에 결합되면, 관형 단부(36)를 갖는 제 1 봉 부재(32)는 연결부(52)에 대하여 횡방향으로 회전가능하지만 상하 방향으로는 회전되지 않는다.
한편, 링형 지지대에 대하여 베어링 부재가 하측 방향으로 쳐지지 않도록 하기 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 봉 부재의 단부에 상하 방향으로 길게 형성되는 관형 단부를 형성하지 않고, 도 8에 도시된 바와 같이, 베어링 부재(20)보다 높은 위치에 위치되는 상부 지지대(60)에 와이어(62)의 일단을 연결한 후, 와이어(62)의 타단이 베어링 부재(20)의 연결부(28)의 연결홀(29)에 연결되도록 함으로써, 와이어(62)에 의하여 베어링 부재(20)가 매달리는 형태로 링형 지지대(50)와 동일한 높이에 위치되도록 하는 것도 가능한다.
이 때, 도 8에서는 2개의 와이어(62)가 서로 마주보는 위치에서 베어링 부재(20)를 지지하는 구성을 도시하였으나, 링형 지지대(50)에는 복수 쌍의 와이어, 예를 들어 2쌍의 와이어가 90도 간격으로 서로 마주보도록 배치되어 베어링 부재(20)를 지지할 수 있다.
이와 같이, 제 1 봉 부재(32)의 일단 및 제 2 봉 부재(34)의 타단이 각각 링형 지지대(50) 및 외륜(22)의 연결부(52, 28)에 회전가능하게 결합됨으로써 베어링 부재(20)가 타워의 중심부에서 보다 자유로이 움직일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외륜(22)과 베어링 부재(20)를 연결하는 4개의 연결 부재(30')는 서로 동일한 구조로 형성되며, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 서로 90도 간격으로 배열되어 베어링 부재(20)가 링형 지지대(50)에 의하여 타워(1)의 중앙에서 지지될 수 있도록 한다.
한편, 연결 부재(30')의 제 1 봉 부재(32) 및 제 2 봉 부재(34)는 타워(1)의 반경 방향으로 신축가능하게 형성되므로, 제 1 실시예에서 탄성 재료로 형성되는 연결 부재가 탄성적으로 베어링 부재(20)를 지지한 방식과 유사하게 베어링 부재(20)의 위치에 따라 탄성 및 감쇠 기능을 하는 복수의 연결 부재(30')가 신장 또는 축소되도록 변경되면서 베어링 부재(20)를 타워의 중앙 또는 중앙으로부터 약간 벗어난 위치에서 지지한다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 부재(30)는 제 1 봉 부재(32) 및 제 2 봉 부재(34)가 타워(1)의 중앙으로부터 반경 방향으로 신축가능하게 형성됨과 동시에 링형 지지대(50) 및 베어링 부재(20)에 대하여 횡방향으로 회전가능하므로, 베어링 부재(20)가, 도 6에서 볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 비틀리는 경우에도, 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서 베어링 부재(20)를 지지할 수 있다.
본 실시예에서는 신축가능한 연결 부재(30')가 2개의 봉 부재로 형성되도록 구성하였으나, 연결 부재(30')를 구성하는 봉 부재는 2개 이상으로 구성될 수도 있다.
또한, 본 실시예서는 두개의 봉 부재가 텔레스코픽 방식으로 신축가능하게 형성되었으나, 신축 가능한 연결 부재는 본 실시예에서 예시한 텔레스코픽 방식 이외의 다른 구조로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블 보호 구조체(10')는 반경 방향으로 신축 가능한 강성 재질의 봉 부재가 복수로 연결된 연결 부재를 이용하여 베어링 부재(20)와 링형 지지대(50)를 연결함으로써 베어링 부재(20)의 높이가 항상 링형 지지대(50)와 동일한 높이에 위치되며 베어링 부재(20)의 쳐짐이 방지될 수 있고, 베어링 부재(20) 내부에 위치되는 케이블 고정 부재(40)에 결합된 케이블(6)이 플랫폼(2)의 핸드 레일(4)로부터 항상 이격된 위치, 예를 들어 타워의 중앙에 위치될 수 있으며, 케이블(6)이 외력에 의하여 비틀리거나 회전하는 경우에도 케이블(6)이 타워(1)의 내부에 부딪히지 않고 안전하게 보호될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예에 따른 케이블 보호 구조체는 타워에 이미 설치되어 있는 핸드 레일의 환형 지지대인 링형 지지대에 케이블 고정 부재가 결합되어 있는 베어링 부재를 연결 부재를 이용하여 결합시킴으로써 케이블이 케이블 고정 부재에 결합된 상태에서 타워의 중앙부에 위치될 수 있도록 하여, 케이블이 흔들리거나 비틀리더라도 핸드 레일 또는 플랫폼의 일측에 부딪히지 않을 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 타워 2 플랫폼
3 개구 4 핸드 레일
6 케이블 10 케이블 보호 구조체
20 베어링 부재 22 외륜
24 내륜 26 볼 부재
28 연결부 30 30'연결 부재
40 케이블 고정 부재 42 케이블 고정 부재 몸체
50 링형 지지대 52 연결부
53 연결홀

Claims (11)

  1. 풍력 발전기의 타워에 설치되는 플랫폼의 중앙에 형성된 개구를 관통하여 상하 방향으로 배열되는 복수의 케이블을 보호하기 위한 케이블 보호 구조체로서,
    상기 타워의 중심축 상에서 상기 개구의 중앙에 위치되는 내륜 및 상기 내륜의 외주부에서 상기 내륜을 중심으로 회전가능한 외륜을 포함하되, 상기 내륜의 내측에 상기 복수의 케이블이 고정되는 베어링 부재;
    상기 타워의 중심축 상에서 상기 플랫폼에 의하여 지지되는 링형 지지대 및
    상기 베어링 부재가 상기 개구 중앙에 위치되어 지지되도록 일 단부가 상기 베어링 부재에 연결되며 타 단부가 상기 상기 링형 지지대에 각각 연결되는 복수의 연결 부재를 포함하는,
    케이블 보호 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내륜의 내주면에 고정되되, 상기 복수의 케이블 각각이 관통하여 위치 고정되는 케이블 고정 부재를 포함하는, 케이블 보호 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이블 고정 부재는 원판형으로 형성되는, 케이블 보호 구조체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이블 고정 부재는 탄성 소재로 이루어지는, 케이블 보호 구조체.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재는 상기 외륜의 외주부에 결합되는, 케이블 보호 구조체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재는 상기 외륜의 측부에 상기 타워의 중심을 기준으로 대칭으로 형성되는,
    케이블 보호 구조체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재 각각은 탄성 소재로 형성되는, 케이블 보호 구조체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재 각각은 신축 자재한 복수의 강성 바 형태로 이루어지는, 케이블 보호 구조체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재의 양 단부는 각각 힌지부에 의하여 상기 베어링 부재 및 상기 링형 지지대에 횡방향으로 회전가능하도록 연결되는, 케이블 보호 구조체.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링형 지지대는 상기 플랫폼에 설치되는 핸드 레일의 일 부분인, 케이블 보호 구조체.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 케이블 보호 구조체를 구비한 풍력 발전기.
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