KR101306031B1 - 풍력발전기 설치방법 및 그 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전기 설치방법 및 그 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람이 심하게 부는등 열악한 환경에서도 보다 안전하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 작업시간을 현저히 줄여 설치비용을 현저히 절감할 수 있도록 한 풍력발전기의 설치방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 레일설치단계와; 포스트설치단계와; 크레인설치단계와; 지주설치단계와; 포스트이동단계와; 블레이드고정단계와; 블레이드설치단계와; 해체단계로 구성된다.
본 발명에 의하면, 지주의 높이에 따라 포스트의 크기를 자유롭게 설치할 수 있으므로, 동일한 크레인으로 다양한 크기의 풍력발전기를 설치할 수 있고, 블레이드가 보조고정대에 고정되어 포스트의 전방의 수직레일을 따라 이송되므로, 바람이 심하게 부는 상태에서도 안전하게 설치할 수 있으며, 설치작업시 바람의 영향을 크게 받지 않기 때문에 악천우를 제외하고는 언제든지 설치작업을 할 수 있어서 설치 작업시간이 단축되는 등의 효과가 발생한다.

Description

풍력발전기 설치방법 및 그 장비{ESTABLISHMENT METHOD FOR WIND POWER ELECTRIC GENERATOR AND DEVICE THEREOF}

본 발명은 풍력발전기 설치방법 및 그 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람이 심하게 부는등 열악한 환경에서도 보다 안전하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 작업시간을 현저히 줄여 설치비용을 현저히 절감할 수 있도록 한 풍력발전기의 설치방법 및 그 장치에 관한 것이다.

현대사회에 필요한 에너지를 확보하기 위해서 보편적으로 사용되는 화석연료는 그 유한성으로 인해 생산비용이 증가하고, 상기 화석연료는 그 사용시 심각한 환경오염을 유발시키는 상태이다.

그래서 인류는 상기 화석연료 사용시의 문제점을 극복하고, 안정적인 에너지 확보수단으로 대체에너지 개발에 심혈을 기울여 나가고 있다.

요기서 대체에너지는 태양열, 풍력, 파력, 조력, 수력 등의 자연의 무한자원을 이용하여 생산할 수 있는 에너지를 말하고, 이러한 기술은 해가 갈수록 더욱 더 발전하고 있다.

상기 대체에너지 중 풍력을 이용한 에너지 생산은 주로 풍력발전기를 사용하여 전기에너지를 생산하는 형태로 제공되는데, 풍력발전을 이용하면 산간오지나 해안 및 방조제 등의 부지를 활용할 수 있어서 국토이용효율을 높일 수 있다.

또한 풍력발전기는 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 운영 및 관리가 용이하여 많이 적용되고 있다.

상기 풍력발전기는 다단으로 이루어져 조립되는 지주와; 상기 지주의 상단에 설치되고 바람에 의해 회전하는 다수개의 날개가 형성된 블레이드와; 블레이드의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전설비가 포함된 너셀로 구성된다.

그러나, 종래의 풍력발전기는 바람이 지속적으로 강하게 부는 장소에 설치되는 관계로 설치하기가 매우 힘들어서 다양한 종류의 설치방법과 장치들이 제공되고 있다.

종래의 풍력발전기의 설치방법 및 그 장비들에 관한 기술은 대한민국 특허청 등록특허공보 제1013789호, 제1001701호, 제0806661호 등에 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 풍력발전기의 설치방법 및 그 장치에 관한 기술들은 다음과 같은 문제점이 있다. 즉,

(1) 크레인의 붐의 길이의 장,단에 따라서 설치할 수 있는 풍력발전기의 크기가 정해진다.

(2) 블레이드가 설치된 상태로 세워지거나, 블레이드를 별도로 들어올리기 때문에 바람이 심하게 불 경우에는 크레인까지도 넘어질 위험성이 있다.

(3) 블레이드를 설치하기 위해서 바람이 적게 부는 날을 선택하여 설치해야 하므로 설치작업 시간이 많이 소요된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 풍력발전기를 설치할 위치의 양 측면에 레일을 설치하고, 레일의 후방에 지지판을 설치하는 레일설치단계와;

상기 레일설치단계에 설치된 레일의 상단에 각각 포스트를 설치하고, 상단을 서로 연결하여 상단에 이동가능한 윈치를 설치하며, 각 포스트의 전방에 수직레일을 설치하는 포스트설치단계와;

상기 지지판의 상단에 크레인을 올려놓고, 윈치에 크레인의 와이어를 걸어서 준비하는 크레인설치단계와;

상기 크레인과 윈치를 사용하여 분리된 각 지주를 연결하여 지주를 세우고, 상기 지주의 상단에 너셀을 설치하는 지주설치단계와;

상기 지주설치단계 후에 크레인을 후방으로 배치하여 포스트를 레일을 따라서 후방으로 이동시키는 포스트이동단계와;

상기 블레이드를 보조고정대에 고정하는 블레이드고정단계와;

상기 보조고정대를 포스트의 수직레일을 따라 상단으로 이동시켜 블레이드를 너셀의 전면에 고정하는 블레이드설치단계와;

상기 보조고정대에서 블레이드를 고정하는 고정수단들을 제거하고, 포스트를 해체하는 해체단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 풍력발전기를 설치하는 방법에 사용되는 장비는 한쌍의 레일이 형성되고, 상기 레일의 후방에 연장되어 각 레일을 연결하는 지지판이 형성되며, 상기 각 레일을 따라 이송가능하도록 하단에 가이드가 형성된 포스트가 각각 형성되고, 상기 각 포스트의 상단을 서로 연결하는 상단프레임이 형성되며, 상기 상단프레임의 가운데에는 윈치가 형성되되,

상기 각 포스트의 전방에는 각각 수직레일이 형성되고, 상기 수직레일을 따라 이송가능한 보조고정대가 형성되는 것을 특징으로 구성된다.

본 발명의 풍력발전기의 설치방법 및 그 장비에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 지주의 높이에 따라 포스트의 크기를 자유롭게 설치할 수 있으므로, 동일한 크레인으로 다양한 크기의 풍력발전기를 설치할 수 있다.

(2) 블레이드가 보조고정대에 고정되어 포스트의 전방의 수직레일을 따라 이송되므로, 바람이 심하게 부는 상태에서도 안전하게 설치할 수 있다.

(3) 설치작업시 바람의 영향을 크게 받지 않기 때문에 악천우를 제외하고는 언제든지 설치작업을 할 수 있어서 설치 작업시간이 단축된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 풍력발전기 설치방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 풍력발전기 설치방법에 사용되는 장비를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 풍력발전기 설치방법에 사용되는 장비를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 풍력발전기 설치방법에 따라 그 장비를 이용하여 풍력발전기의 블레이드를 설치하는 설치개념도.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 풍력발전기(100)를 설치할 위치의 양 측면에 레일(35)을 설치하고, 레일(35)의 후방에 지지판(36)을 설치하는 레일설치단계(1)와;

상기 레일설치단계(1)에 설치된 레일(35)의 상단에 각각 포스트(30)를 설치하고, 상단을 서로 연결하여 상단에 이동가능한 윈치(20)를 설치하며, 각 포스트(30)의 전방에 수직레일(32)을 설치하는 포스트설치단계(2)와;

상기 지지판(36)의 상단에 크레인(10)을 올려놓고, 윈치(20)에 크레인(10)의 와이어(12)를 걸어서 준비하는 크레인설치단계(3)와;

상기 크레인(10)과 윈치(20)를 사용하여 분리된 각 지주(110)를 연결하여 지주를 세우고, 상기 지주(110)의 상단에 너셀(120)을 설치하는 지주설치단계(4)와;

상기 지주설치단계(4) 후에 크레인(10)을 후방으로 배치하여 포스트(30)를 레일(35)을 따라서 후방으로 이동시키는 포스트이동단계(5)와;

상기 블레이드(130)를 보조고정대(50)에 고정하는 블레이드고정단계(6)와;

상기 보조고정대(50)를 포스트(30)의 수직레일(32)을 따라 상단으로 이동시켜 블레이드(130)를 너셀(120)의 전면에 고정하는 블레이드설치단계(7)와;

상기 보조고정대(50)에서 블레이드(130)를 고정하는 고정수단(52)들을 제거하고, 포스트(30)를 해체하는 해체단계(8)로 구성된다.

상기 레일설치단계(1)는 포스트(30)을 전후로 이송할 수 있도록, 포스트(30)의 하단에 형성된 하부가이드(37)가 결합되도록 레일(35)을 설치하는 단계이다.

상기 포스트설치단계(2)는 레일(35)의 상단에 각각 포스트(30)를 설치하되, 수직프레임과 지지대(30a)를 활용하여 조립식으로 형성한 후에 상단에 상단프레임(31)을 형성한다.

상기 포스트설치단계(2)에서는 포스트(30)의 전방에 수직하게 수직레일(32)이 형성된다.

상기 상단프레임(31)에는 내부에서 전후좌우로 이송가능하도록 윈치(20)를 형성한다.

상기 크레인설치단계(3)는 레일(35)의 후방에 형성되는 지지판(36)에 크레인(10)을 올려놓는 단계로, 크레인(10)의 수평을 맞추어 고정한 후에 윈치(20)와 와이어(12)로 연결한다.

상기 지주설치단계(4)는 각 지주(110)를 윈치(20)와 크레인(10)을 이용하여 적층하여 설치하고, 상단에 너셀(120)을 설치하는 단계이다.

상기 포스트이동단계(5)는 포스트(30)를 레일(35)을 따라 후방으로 이동시키는 단계로, 크레인(10)을 지지판(36)에서 후방으로 이동시킨 후, 크레인(10)으로 포스트(30)를 레일(35)을 후방으로 이동시킨다.

상기 포스트이동단계(5)에서 포스트(30)의 이동위치는 너셀(120)의 전방이 포스트(30)의 전방과 나란하게 되도록 형성한다.

상기 블레이드고정단계(6)는 포스트(30)의 전방에 형성된 수직레일(32)을 따라 이송가능한 보조고정대(50)에 블레이드(130)를 고정수단(52)으로 고정하는 단계이다.

상기 블레이드설치단계(7)는 포스트(30)의 전방에 형성된 수직레일(32)에 보조고정대(50)의 가이드(51)를 고정하여 윈치(20)로 보조고정대(50)를 상단으로 들어올리고, 블레이드(130)가 너셀(120)의 전방에 위치했을 때 블레이드(130)를 너셀(120)과 고정한다.

상기 포스트해체단계(8)는 블레이드(130)를 너셀(120)에 고정한 후에 고정수단(52)을 제거하고, 포스트(50)를 해체하여 작업을 완성하는 단계이다.

상기 풍력발전기(100)를 설치하는 방법에 사용되는 장비는 한쌍의 레일(35)이 형성되고, 상기 레일(35)의 후방에 연장되어 각 레일(35)을 연결하는 지지판(36)이 형성되며, 상기 각 레일(35)을 따라 이송가능하도록 하단에 하부가이드(37)가 형성된 포스트(30)가 각각 형성되고, 상기 각 포스트(30)의 상단을 서로 연결하는 상단프레임(31)이 형성되며, 상기 상단프레임(31)의 가운데에는 윈치(20)가 형성되되,

상기 각 포스트(30)의 전방에는 각각 수직레일(32)이 형성되고, 상기 수직레일(32)을 따라 이송가능한 보조고정대(50)가 형성된다.

상기 레일(35)은 아이빔(I-beam)으로 길게 형성되고, 상기 레일(10)의 후방에는 다수개의 프레임으로 레일(10)을 서로 고정하고, 상기 프레임의 상단에는 지지판(36)이 형성된다.

상기 지지판(36)에는 크레인(10)이 올려지는데, 상기 크레인(10)은 포스트(30) 전체를 지지하는 무게추의 역할을 할 수 있도록 형성된다.

상기 각 레일(35)의 상단에는 포스트(30)가 각각 형성되는데, 수직으로 형성되는 2개의 수직프레임의 가운데에 다수개의 지지대(30a)가 형성되는 일반적인 프레임구조로 형성된다.

상기 포스트(30)는 하단에 하부가이드(37)가 형성는데, 상기 하부가이드(37)는 단면이 '

' 형상인 앵글로 형성되어, 레일(10)의 상단을 따라 이송할 수 있도록 형성된다.

상기 각 포스트(30)의 상단을 연결하는 사각형상의 상단프레임(31)이 형성되는데, 상기 상단프레임(31)은 가운데에 윈치(20)가 이동가능하도록 설치된다.

상기 포스트(30)의 수직프레임의 전방에는 아이빔으로 형성되는 수직레일(32)이 형성된다.

상기 포스트(30)는 포스트이동단계(5)에서 후방으로 이동되는데, 크레인(10)이 각 포스트(30)의 후방을 고정하여 전체적으로 후방으로 이동시킨다.

상기 보조고정대(50)는 사각형상의 프레임으로, 좌우측 프레임에는 수직레일(32)을 따라 이송되도록 각각 단면이 '

' 형상인 앵글이 형성된다.

상기 보조고정대(50)는 수직레일(32)을 따라서 윈치(20)에 의해서 상단으로 들어올려지고, 상기 보조고정대(50)에는 블레이드(130)가 고정수단(52)에 의해서 고정된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 풍력발전기 설치방법 및 그 장비의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 풍력발전기(100)를 설치할 위치를 중심으로 양 측에 한 쌍의 레일(35)을 설치하고, 상기 각 레일(35)의 후방을 서로 연결하여 지지판(36)을 설치한다.

상기 각 레일(35)의 상단에는 레일(35)을 따라 이송가능하도록 하부가이드(37)가 설치되는 포스트(30)를 각각 형성한다.

이때, 각 포스트(30)는 수직프레임을 세우고 가운데 다수개의 지지대(30a)를 설치하여 형성한다.

상기 포스트(30)의 상단에는 각 포스트(30)를 연결고정하는 상단프레임(31)이 설치되고, 상기 상단프레임(31)의 가운데에는 윈치(20)를 설치한다.

상기 포스트설치단계(2)는 크레인설치단계(3)와 거의 동시에 이루어지되, 크레인(10)을 이용하여 전체적인 포스트(30)를 설치해야하기 때문에 레일설치단계(1) 이후에 곧바로 지지판(36)의 상단에 크레인(10)은 고정한다.

상기 크레인(10)의 와이어(12)로 윈치(20)와 연결하고, 윈치(20)의 와이어의 끝단에 각 지주(110), 너셀(120)을 차례로 걸어서 쌓아 올린다.

상기 지주(110)의 상단에 너셀(120)이 설치되면, 크레인(10)을 지지판(36)의 후방으로 이동시키고, 상기 크레인(10)으로 포스트(30)를 후방으로 이동시킨다.

이때, 포스트(30)의 전방과 너셀(120)의 전방이 나란하게 위치시킨 후 고정한다.

상기와 같이 준비된 상태에서 너셀(120)에 블레이드(130)를 설치하기 위해서는, 도 4와 같이, 상기 보조고정대(50)에 블레이드(130)를 고정수단(52)으로 고정하고, 상기 보조고정대(50)를 포스트(30)의 전방에 형성된 수직레일(32)에 고정한다.

이후, 윈치(20)를 이용하여 보조고정대(50)를 상단으로 이동시키고, 블레이드(130)의 가운데가 너셀(120)의 전방에 위치하면 이를 서로 고정하여 풍력발전기(100)를 완성한다.

본 발명의 풍력발전기의 설치방법 및 그 장비에 의하면, 지주의 높이에 따라 포스트의 크기를 자유롭게 설치할 수 있으므로, 동일한 크레인으로 다양한 크기의 풍력발전기를 설치할 수 있고, 블레이드가 보조고정대에 고정되어 포스트의 전방의 수직레일을 따라 이송되므로, 바람이 심하게 부는 상태에서도 안전하게 설치할 수 있으며, 설치작업시 바람의 영향을 크게 받지 않기 때문에 악천우를 제외하고는 언제든지 설치작업을 할 수 있어서 설치 작업시간이 단축되는 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

10 : 크레인 12 : 와이어
20 : 윈치 30 : 포스트
30a : 지지대 31 : 상단프레임
32 : 수직레일 35 : 레일
36 : 지지판 37 : 하부가이드
50 : 보조고정대 51 : 가이드
52 : 고정수단 100 : 풍력발전기
110 : 지주 120 : 너셀
130 : 블레이드

Claims (4)

1. 풍력발전기(100)를 설치할 위치의 양 측면에 레일(35)을 설치하고, 레일(35)의 후방에 지지판(36)을 설치하는 레일설치단계(1)와;
   상기 레일설치단계(1)에 설치된 레일(35)의 상단에 각각 포스트(30)를 설치하고, 상단을 서로 연결하여 상단에 이동가능한 윈치(20)를 설치하며, 각 포스트(30)의 전방에 수직레일(32)을 설치하는 포스트설치단계(2)와;
   상기 지지판(36)의 상단에 크레인(10)을 올려놓고, 윈치(20)에 크레인(10)의 와이어(12)를 걸어서 준비하는 크레인설치단계(3)와;
   상기 크레인(10)과 윈치(20)를 사용하여 분리된 각 지주(110)를 연결하여 지주를 세우고, 상기 지주(110)의 상단에 너셀(120)을 설치하는 지주설치단계(4)와;
   상기 지주설치단계(4) 후에 크레인(10)을 후방으로 배치하여 포스트(30)를 레일(35)을 따라서 후방으로 이동시키는 포스트이동단계(5)와;
   상기 풍력발전기(100)에 형성되는 블레이드(130)를 보조고정대(50)에 고정하는 블레이드고정단계(6)와;
   상기 보조고정대(50)를 포스트(30)의 수직레일(32)을 따라 상단으로 이동시켜 블레이드(130)를 너셀(120)의 전면에 고정하는 블레이드설치단계(7)와;
   상기 보조고정대(50)에서 블레이드(130)를 고정하는 고정수단(52)들을 제거하고, 포스트(30)를 해체하는 해체단계(8)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 설치방법.
2. 한쌍의 레일(35)이 형성되고, 상기 레일(35)의 후방에 연장되어 각 레일(35)을 연결하는 지지판(36)이 형성되며, 상기 각 레일(35)을 따라 이송가능하도록 하단에 하부가이드(37)가 형성된 포스트(30)가 각각 형성되고, 상기 각 포스트(30)의 상단을 서로 연결하는 상단프레임(31)이 형성되며, 상기 상단프레임(31)의 가운데에는 윈치(20)가 형성되되,
   상기 각 포스트(30)의 전방에는 각각 수직레일(32)이 형성되고, 상기 수직레일(32)을 따라 이송가능한 보조고정대(50)가 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 설치장비.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 보조고정대(50)는 좌우측에 단면이 '

   

   ' 형상인 앵글이 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 설치장비
4. 제 2항에 있어서,
   상기 지지판(36)의 상단에는 크레인(10)이 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 설치장비.

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