KR101621320B1 - 기류 발생 장치의 부착 지그, 및, 기류 발생 장치의 부착 방법 - Google Patents

기류 발생 장치의 부착 지그, 및, 기류 발생 장치의 부착 방법 Download PDF

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Abstract

기류 발생 장치의 부착이 용이하여, 부착 작업을 효율적으로 행하는 것 등이 가능한, 기류 발생 장치의 부착 지그(jig) 등을 제공한다. 실시형태의 부착 지그는, 유전 재료로 형성된 기체(基體)에 설치된 한 쌍의 전극 사이에 전압이 인가됨으로써 기류를 발생시키는 기류 발생 장치를, 피부착 대상물에 부착할 때에 사용된다. 여기에서는, 부착 지그로서, 기류 발생 장치를 지지하는 지지 지그를 구비한다. 지지 지그는, 기류 발생 장치를 지지면에 의해 지지하는 복수의 지지판과, 복수의 지지판을 연결하고 있는 연결부를 갖는다. 복수의 지지판은, 연결부를 회전축으로 해서 회전 이동하여 절첩(折疊)이 가능하도록, 연결부에 의해 연결되어 있다.

Description

기류 발생 장치의 부착 지그, 및, 기류 발생 장치의 부착 방법{MOUNTING JIG AND MOUNTING METHOD FOR AIRFLOW GENERATION APPARATUS}
본 발명의 실시형태는, 기류 발생 장치의 부착 지그(jig), 및 기류 발생 장치의 부착 방법에 관한 것이다.
풍력 발전 시스템은, 재생 가능 에너지인 풍력 에너지를 이용해서 발전을 행한다. 풍력 발전 시스템에서는, 풍차 날개의 표면에 박리 흐름이 발생하여, 발전량이 변동되는 경우가 있다. 예를 들면, 풍속이나 풍향이 갑자기 변동되었을 때에는, 풍차 날개의 둘레에 있어서의 속도 삼각형이 정격점으로부터 크게 어긋나기 때문에, 박리 흐름이 넓은 범위에서 발생한다. 풍속이나 풍향의 갑작스러운 변동에 대해서는, 요각(yaw angle)이나 피치각의 조정으로는 충분한 대응이 용이하지 않다. 이 때문에, 풍력 발전 시스템에서는, 발전 출력을 안정적으로 유지하는 것이 곤란하여, 효율을 높이는 것이 용이하지 않은 경우가 있다.
이 대책으로서, 기류 발생 장치를, 풍차 날개의 표면에 설치하는 것이 제안되어 있다. 기류 발생 장치에서는, 유전(誘電) 재료로 형성된 기체(基體)에 한 쌍의 전극이 설치되어 있고, 그 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가해서 기류를 발생시킴으로써, 박리 흐름의 발생을 억제할 수 있다(예를 들면, JP 2008-25434A, Asian Congress on Gas Turbine 2012, ACGT2012-1058, 제34회 풍력 에너지 이용 심포지엄, PP.360-363 평성 24(2012)년 11월 28일, 제35회 풍력 에너지 이용 심포지엄, PP.240-243 평성 25(2013)년 11월 13일). 기류 발생 장치에서는, 상용(商用)의 대형 풍력 발전 시스템(예를 들면, MW 클래스)의 풍차 날개에 기류 발생 장치를 설치했을 때에, 풍차 날개가 휘는 것에 의해 기류 발생 장치가 파손되는 것을 방지하거나 하기 위해서, 유연한 재료이며, 내후성 등이 우수한 재료를 사용해서 기체를 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, JP 2013-64352A).
도 14는, 기류 발생 장치가 설치된 풍력 발전 시스템의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
풍력 발전 시스템(1)은, 예를 들면, 업윈드형의 프로펠러 풍차이며, 도 14에 나타내는 바와 같이, 타워(2), 나셀(nacelle; 3), 로터(4), 및 풍향 풍속 계측부(5)를 구비하고 있다.
풍력 발전 시스템(1) 중, 타워(2)는, 수직 방향을 따라 연장되어 있고, 땅 속에 박아 넣어진 기대(基臺)(도시 생략)에 하단부가 고정되어 있다.
풍력 발전 시스템(1) 중, 나셀(3)은, 타워(2)의 상단부에 설치되어 있다. 나셀(3)은, 요각의 조정을 위해서, 타워(2)의 상단부에서 수직 방향을 축으로 해서 회전 가능하게 지지되어 있다.
풍력 발전 시스템(1) 중, 로터(4)는, 나셀(3)의 한쪽의 측단부에 회전 가능하게 지지되어 있고, 수평 방향을 회전축으로 해서 회전 방향(R)으로 회전한다. 로터(4)는, 허브(41)와 복수의 풍차 날개(42)(블레이드)를 구비하고 있다.
로터(4)에서, 허브(41)는, 외형이 반타원체 형상의 선단 커버를 포함하고, 풍상(風上)측에서 풍하(風下)측을 향함에 따라 외주면의 외경이 커지도록 형성되어 있다. 로터(4)에서, 복수의 풍차 날개(42) 각각은, 허브(41)를 중심으로 해서 회전 방향(R)으로 사이를 두고 설치되어 있다. 예를 들면, 3매의 풍차 날개(42)가 설치되어 있고, 각각은, 피치각의 조정을 위해서, 일단(一端)이 허브(41)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
도 15는, 풍력 발전 시스템에서, 하나의 풍차 날개(42)를 나타내는 도면이다. 도 15에서는, 풍차 날개(42)의 날개 두께 방향을 따른 단면(斷面)을 나타내고 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개(42)에서는, 기류 발생 장치(6)가 설치되어 있다. 또한, 도 14에 나타내는 바와 같이, 복수의 풍차 날개(42) 각각에서는, 기류 발생 장치(6)가, 복수, 날개 스팬(span) 방향으로 나열되도록 설치되어 있다. 기류 발생 장치(6)의 상세에 대해서는, 후술한다.
풍력 발전 시스템(1) 중, 풍향 풍속 계측부(5)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 풍차 날개(42)의 풍하측에서, 나셀(3)의 상면에 부착되어 있다. 풍향 풍속 계측부(5)가 풍속 및 풍향에 대해서 계측한 데이터는, 제어부(도시 생략)에 출력된다. 그리고, 그 계측 데이터에 따라, 제어부가 요각이나 피치각의 조정을 행한다. 또한, 그 계측 데이터에 따라, 제어부가 기류 발생 장치(6)의 동작을 제어한다.
도 16, 도 17은, 풍력 발전 시스템에서, 기류 발생 장치(6)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 16은 사시도이다. 도 17의 (a)는 단면도이며, 도 17의 (b)는 상면도이다. 도 17의 (a)는, 도 17의 (b)에서 X-X 부분의 단면에 상당한다. 도 16 및 도 17에서는, 기류 발생 장치(6)가 풍차 날개(42)(도 15 참조)에 설치되기 전의 상태를 나타내고 있다.
도 16, 도 17에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)는, 기체(611)와 제 1 전극(621)(표면 전극)과 제 2 전극(622)(내부 삽입 전극)을 포함한다. 기류 발생 장치(6)는, 기체(611)에 제 1 전극(621)과 제 2 전극(622)이 설치되어 있고, 두께가, 예를 들면, 수㎜이다. 기류 발생 장치(6)는, 예를 들면, 프레스 가공, 압출 성형 가공 등의 각종 가공에 의해 형성된다.
기류 발생 장치(6) 중, 기체(611)는, 유전 재료(절연체)로 형성되어 있다. 예를 들면, 기체(611)는, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지(실리콘 고무), 에폭시 수지, 불소 수지 등의 수지를 사용해서 형성되어 있으며, 유연하다. 이 밖에, 기체(611)에 대해서는, 예를 들면, 운모지(mica paper)에 에폭시 수지를 함침시킨 프리프레그 시트를 복수 적층시켜서 구성시킨 것이어도 된다.
기류 발생 장치(6) 중, 제 1 전극(621)과 제 2 전극(622) 각각은, 예를 들면, 금속 재료 등의 도전 재료로 형성되어 있다.
제 1 전극(621)은, 직선 형상으로 연장되어 있는 판 형상체이며, 기체(611)의 표면(상면)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제 1 전극(621)은, 상면이 노출되어 있고, 상면 이외의 면(하면, 측면)이, 기체(611)에 접하도록 배치되어 있다.
제 2 전극(622)은, 제 1 전극(621)과 마찬가지로, 직선 형상으로 연장되어 있는 판 형상체이다. 제 2 전극(622)은, 제 1 전극(621)과 달리, 기체(611)의 내부에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제 2 전극(622)은, 상면, 하면, 측면이 기체(611)에 접하고 있고, 제 1 전극(621)보다 깊은 위치에 배치되어 있다. 또한, 제 2 전극(622)은, 제 1 전극(621)이 연장되는 연장 방향(제 1 방향, 길이 방향)과 동일한 방향으로, 직선 형상으로 연장되어 있다. 여기에서는, 제 2 전극(622)은, 제 1 전극(621)의 연장 방향(제 1 방향)에 직교하는 방향(제 2 방향)에서, 제 1 전극(621)과 나열되도록 배치되어 있다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 기류 발생 장치(6)는, 풍차 날개(42)의 면에 설치되어 있다. 기류 발생 장치(6)는, 제 1 전극(621)이 설치된 표면(상면)과는 반대의 면(하면)이(도 17의 (a) 참조), 풍차 날개(42)의 날개 배측(背側)의 면에 밀착되도록, 풍차 날개(42)에 접착되어 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)는, 풍차 날개(42)에서 날개 배측의 면(상면) 중 전방 가장자리(LE)측 부분에, 제 1 전극(621) 및 제 2 전극(622)이 설치되어 있다. 제 1 전극(621)과 제 2 전극(622) 각각은, 전방 가장자리(LE)로부터 후방 가장자리(TE)를 향해 순차적으로 나열되도록 설치되어 있다.
이 밖에, 도 14에 나타낸 바와 같이, 기류 발생 장치(6)는, 복수의 풍차 날개(42) 각각에서, 복수가 날개 스팬(날개 폭) 방향으로 나열되도록 설치되어 있다. 여기에서는, 복수의 기류 발생 장치(6) 각각은, 서로가 사이를 두고 설치되어 있고, 제 1 전극(621) 및 제 2 전극(622)의 연장 방향(제 1 방향)이, 날개 스팬(날개 폭) 방향을 따르고 있다.
도시를 생략하고 있지만, 기류 발생 장치(6)에서, 제 1 전극(621)과 제 2 전극(622) 각각은, 접속 배선(도시 생략)을 통해, 전압 인가부(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 전압 인가부는, 제어부(도시 생략)로부터 출력되는 제어 신호에 따라, 제 1 전극(621)과 제 2 전극(622) 사이에 전압을 인가함으로써, 기류 발생 장치(6)의 표면(상면)에, 유전체 배리어 방전에 의한 플라즈마 기류를 발생시킨다. 이에 따라, 박리 흐름의 발생이 억제된다.
상기 기류 발생 장치에서는, 풍차 날개 등의 피부착 대상물에 부착하는 것이 곤란하여, 부착 작업을 효율적으로 행하는 것이 용이하지 않은 경우가 있다.
도 18은, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에는, 바람에 의해 기류 발생 장치(6)가 떠밀려 휘는 경우가 있다. 이 때문에, 부착이 용이하지 않아, 부착 작업을 효율적으로 행하는 것이 곤란한 경우가 있음과 함께, 기류 발생 장치(6)의 전극이 파손되는 경우가 있다. 특히, 이미 상용으로 설치되어 있는 대형 풍력 발전 시스템에서, 풍차 날개(42)를 분리하지 않고, 유연하고 긴 기류 발생 장치(6)(길이가 수m)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에는, 옥외의 높은 곳에서 작업을 행하게 되므로, 부착 작업의 효율이 저하된다.
그 결과, 부착 작업의 비용을 저감하는 것이 용이하지 않은 경우가 있다. 그리고, 이에 따라, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현하는 것이 곤란한 경우가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 기류 발생 장치의 부착이 용이하여, 부착 작업을 효율적으로 행하는 것 등이 가능한, 기류 발생 장치의 부착 지그, 및 기류 발생 장치의 부착 방법을 제공하는 것이다.
실시형태의 부착 지그는, 유전 재료로 형성된 기체에 설치된 한 쌍의 전극 사이에 전압이 인가됨으로써 기류가 발생하는 기류 발생 장치를, 피부착 대상물에 부착할 때에 사용된다. 여기에서는, 부착 지그로서, 기류 발생 장치를 지지하는 지지 지그를 구비한다. 지지 지그는, 기류 발생 장치를 지지면에 의해 지지하는 복수의 지지판과, 복수의 지지판을 연결하고 있는 연결부를 갖고, 복수의 지지판이 연결부를 회전축으로 해서 회전 이동하여 절첩(折疊)이 가능하다.
도 1은, 본 발명에 따른 제 1 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는, 본 발명에 따른 제 1 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은, 본 발명에 따른 제 1 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는, 본 발명에 따른 제 2 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 5는, 본 발명에 따른 제 3 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 6은, 본 발명에 따른 제 3 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 7은, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 8은, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 9는, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 10은, 본 발명에 따른 제 5 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 11은, 본 발명에 따른 제 5 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 12는, 본 발명에 따른 제 6 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면.
도 13은, 본 발명에 따른 제 6 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 14는, 기류 발생 장치가 설치된 풍력 발전 시스템의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 15는, 풍력 발전 시스템에서, 하나의 풍차 날개를 나타내는 도면.
도 16은, 풍력 발전 시스템에서, 기류 발생 장치를 모식적으로 나타내는 도면.
도 17은, 풍력 발전 시스템에서, 기류 발생 장치를 모식적으로 나타내는 도면.
도 18은, 기류 발생 장치를 풍차 날개에 부착할 때의 상태를 모식적으로 나타내는 도면.
실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.
<제 1 실시형태>
도 1은, 본 발명에 따른 제 1 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 1의 (a)는 상면도이다. 또한, 도 1의 (b)는 측단면도이며, 도 1의 (a)의 Y1-Y1 부분을 나타내고 있다. 또, 각 도면에서는, 도시의 상태에 따라, 치수 등을 적당히 바꾸고 있다.
부착 지그는, 유연하고 가는 띠 형상의 기류 발생 장치(6)(도 16 등을 참조)를 풍차 날개(42)(도 14 등을 참조) 등의 피부착 대상물에 부착할 때에 사용되는 것이며, 본 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 지지하는 지지 지그(10)를 구비하고 있다.
지지 지그(10)는, 상기 기류 발생 장치(6)를 지지면에 의해 지지하는 복수의 지지판(11)과, 그 복수의 지지판(11)을 연결하고 있는 연결부(21)를 갖는다. 본 실시형태에서는, 지지 지그(10)는, 복수의 지지판(11)이 연결부(21)를 회전축으로 해서 회전 이동하여 절첩이 가능하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 지지 지그(10) 중, 복수의 지지판(11)은, 예를 들면, 직사각형 형상의 판 형상체이며, 각각이 길이 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 복수의 지지판(11) 각각은, 기류 발생 장치(6)보다 단단한 재료로 형성되어 있다. 예를 들면, 플라스틱, 금속 등의 재료를 사용해서 형성된 판 형상체를, 지지판(11)으로서 사용할 수 있다.
지지 지그(10) 중, 연결부(21)는, 복수의 지지판(11)에서, 서로 이웃하는 한 쌍의 지지판(11) 사이에 설치되어 있다. 연결부(21)는, 복수의 지지판(11)이 연결부(21)를 회전축으로 해서 회전 이동하여 지지 지그(10)가 절첩되도록, 한 쌍의 지지판(11)을 연결하고 있다. 본 실시형태에서는, 연결부(21)는, 예를 들면, 지지판(11)보다 유연한 접착 테이프를 연결 부재로서 사용해서 구성되어 있다. 여기에서는, 복수의 지지판(11) 중 기류 발생 장치(6)를 지지하는 지지면과는 반대측의 면에 접착 테이프를 첩부(貼付)함으로써, 연결부(21)가 구성되어 있고, 지지 지그(10)를 절첩할 때에는, 접착 테이프가 절곡(折曲)된다.
도 2, 도 3은, 본 발명에 따른 제 1 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2에서는, 부착 작업의 상태 전체를 나타내고 있다. 이에 대해서, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에서는, 부착 작업의 상태에 관해서, 일부를 확대하고 있고, 도 1의 (b)와 마찬가지로, 단면을 나타내고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 지지 지그(10)를 사용해서 부착 작업을 행함으로써, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다.
상기 부착 작업을 행할 때에는, 우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10)에 지지시킨다(지지 공정).
여기에서는, 지지 지그(10)에서 복수의 지지판(11)의 지지면에 기류 발생 장치(6)를 지지시킨다. 구체적으로는, 기류 발생 장치(6)에서, 제 1 전극(621)이 설치된 표면(상면)과는 반대측에 위치하는 이면(하면)(도 17의 (a) 참조)을, 복수의 지지판(11)의 지지면에 대면시킨다. 그리고, 예를 들면, 접착 테이프를 사용함으로써, 기류 발생 장치(6)를 복수의 지지판(11)의 지지면 위에 고정한다.
다음으로, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10)로부터 분리해서 풍차 날개(42)에 부착한다(부착 공정).
여기에서는, 기류 발생 장치(6)를 지지하고 있는 복수의 지지판(11) 중, 끝쪽의 일부 지지판(11)으로부터 기류 발생 장치(6)의 일부를 분리하고, 그 분리한 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업을 행한다. 구체적으로는, 끝쪽부터 기류 발생 장치(6)의 일부를 지지 지그(10)로부터 분리해서, 그 기류 발생 장치(6)의 이면의 일부를 노출시킨다. 그리고, 지지 지그(10)를 구성하는 복수의 지지판(11) 중, 기류 발생 장치(6)를 분리한 지지판(11)을, 연결부(21)를 회전축으로 해서 회전 이동시켜, 지지 지그(10)의 일부를 절첩한다. 그 후, 지지 지그(10)로부터 분리한 기류 발생 장치(6)의 노출된 이면을 풍차 날개(42)에 접착한다.
그리고, 이러한 부착 작업을 반복해서 행함으로써, 기류 발생 장치(6) 전체를 풍차 날개(42)에 부착한다(도 14 등을 참조).
이상과 같이, 제 1 실시형태에서는, 지지 지그(10)를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다. 이 때문에, 유연한 기류 발생 장치(6)의 형상이 지지 지그(10)에 의해 일정하게 유지된 상태에서 부착 작업을 행하는 것이 가능하다. 또한, 지지 지그(10)를 절첩하는 것이 가능하므로, 부착 작업이 용이한 길이(예를 들면, 길이가 30~50㎝)로, 기류 발생 장치(6)의 일부를 부착할 수 있다.
따라서, 제 1 실시형태에서는, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에, 바람에 의해 기류 발생 장치(6)가 떠밀려서 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 부착이 용이하여, 부착 작업을 효율적으로 행할 수 있다. 특히, 이미 상용으로 설치되어 있는 대형 풍력 발전 시스템에서, 풍차 날개(42)를 분리하지 않고, 유연하고 긴 기류 발생 장치(6)(예를 들면, 길이가 수m)를 풍차 날개(42)에 부착하는 경우와 같이, 옥외의 높은 곳에서 부착 작업을 행하는 경우여도, 제 1 실시형태에서는, 부착 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.
그 결과, 제 1 실시형태에서는, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에서는, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 풍차 날개(42) 이외에, 이동체나 유체 기계 등의 피부착 대상에 대해서 기류 발생 장치(6)를 부착할 때에, 상기 부착 지그를 사용해도 된다.
<제 2 실시형태>
도 4는, 본 발명에 따른 제 2 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 4의 (a)는, 도 1의 (a)와 마찬가지로 상면도이다. 또한, 도 4의 (b)는, 도 1의 (b)와 마찬가지로 측단면도이며, 도 4의 (a)의 Y1-Y1 부분을 나타내고 있다.
제 2 실시형태는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 지지 지그(10b)의 일부가, 제 1 실시형태의 경우와 상이하다(도 1 등을 참조). 제 2 실시형태는, 상기 상이한 점 및 관련된 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하다. 이 때문에, 제 2 실시형태에서 중복되는 개소에 대해서는, 적당히 기재를 생략한다.
제 2 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 지지 지그(10b)는, 제 1 실시형태의 경우와 달리, 연결부(21b)가 경첩 구조(힌지 구조)이다. 연결부(21b)에서는, 베어링부(12)와, 축(22)이 설치되어 있다.
베어링부(12)는, 관 형상이며, 지지판(11)에 형성되어 있다. 베어링부(12)는, 지지판(11)에서, 기류 발생 장치(6)를 지지하는 지지면의 측에 대해서 반대측으로 볼록한 형상으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 베어링부(12)는, 복수의 지지판(11)에서, 서로 이웃하는 한 쌍의 지지판(11) 사이에 위치하고 있다. 서로 이웃하는 한 쌍의 지지판(11) 중, 한쪽의 지지판(11)에 설치된 베어링부(12)와, 다른 쪽의 지지판(11)에 설치된 베어링부(12)는, 서로 동축(同軸)에 나열되어 있다.
축(22)은, 연결부(21b)에서, 한쪽의 지지판(11)에 설치된 베어링부(12)의 내부와, 다른 쪽의 지지판(11)에 설치된 베어링부(12)의 내부의 양자를 관통하도록 삽입되어 있다. 축(22)은, 서로 이웃하는 한 쌍의 지지판(11)을 회전 가능하게 지지하고 있다.
제 2 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일한 순서로(도 2, 도 3 등을 참조), 지지 지그(10b)를 사용해서, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 수 있다.
따라서, 제 2 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
또, 제 2 실시형태에서는, 지지판(11)에 베어링부(12)를 설치하고, 그 베어링부(12)에 축(22)을 삽입할 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 별도로, 경첩(힌지)을 연결 부재로서 사용해서, 지지판(11)을 연결시켜도 된다.
<제 3 실시형태>
도 5는, 본 발명에 따른 제 3 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 5의 (a)는, 도 4의 (a)와 마찬가지로 상면도이다. 또한, 도 5의 (b)는, 도 4의 (b)와 마찬가지로 측단면도이며, 도5 (a)의 Y1-Y1 부분을 나타내고 있다.
제 3 실시형태는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 지지 지그(10c)의 일부가, 제 2 실시형태의 경우와 상이하다(도 4 등을 참조). 제 3 실시형태는, 상기 상이한 점 및 관련된 점을 제외하고, 상기 제 2 실시형태의 경우와 동일하다. 이 때문에, 제 3 실시형태에서 중복되는 개소에 대해서는, 적당히 기재를 생략한다.
제 3 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 지지 지그(10c)에서, 복수의 지지판(11)은, 지지면에 점착층(31)이 형성되어 있다. 점착층(31)은, 예를 들면, 기류 발생 장치(6)를 지지할 수 있음과 함께, 부착 작업시에 용이하게 분리 가능한 점착 강도를 갖도록 형성되어 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 제 3 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 부착 작업의 상태에 관해서, 일부를 확대하고 있고, 도 5의 (b)와 마찬가지로 단면을 나타내고 있다.
제 3 실시형태에서는, 우선, 도 6에 나타내는 바와 같이, 점착층(31)에 의해 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10c)에 지지시킨다(지지 공정). 즉, 점착층(31)을 사용해서 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10c)에 첩부해서 고정한다.
그 후, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 경우와 마찬가지로, 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10)로부터 분리해서 풍차 날개(42)에 부착한다(부착 공정).
따라서, 제 3 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 경우 와 마찬가지로, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
<제 4 실시형태>
도 7은, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 7의 (a)는 정면도이다. 또한, 도 7의 (b)는 단면도이며, 도 7의 (a)의 Y1-Y1 부분을 나타내고 있다.
제 4 실시형태는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수용 용기(100)를 더 갖는 점이, 제 1 실시형태의 경우와 상이하다(도 1 등을 참조). 제 4 실시형태는, 상기 상이한 점 및 관련된 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일하다. 이 때문에, 제 4 실시형태에서 중복되는 개소에 대해서는, 적당히 기재를 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 수용 용기(100)는, 기류 발생 장치(6)가 고정된 지지 지그(10)(도 2, 도 3 등을 참조)를 내부 공간(100s)에 수용하도록 구성되어 있다. 수용 용기(100)는, 원통체이며, 예를 들면, 폴리염화비닐 등의 플라스틱 재료로 형성된 플라스틱관이다.
도 8, 도 9는, 본 발명에 따른 제 4 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 8에서는, 도 2와 마찬가지로, 부착 작업의 상태 전체를 나타내고 있다. 이에 대해서, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에서는, 부착 작업의 상태에 관해서, 일부를 확대하고 있고, 도 7의 (b)와 마찬가지로, 단면을 나타내고 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에서는, 지지 지그(10) 및 수용 용기(100)를 사용해서, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다.
제 4 실시형태에서, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에는, 우선, 상기 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 해서, 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10)에 지지시킨다(지지 공정)(도 3의 (a) 등을 참조).
다음으로, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태와 달리, 기류 발생 장치(6)를 지지하고 있는 지지 지그(10)를 수용 용기(100)의 내부 공간(100s)에 수용한다(수용 공정).
다음으로, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 지지 지그(10)로부터 서서히 분리해서 풍차 날개(42)에 부착한다(부착 공정).
여기에서는, 수용 용기(100)의 내부 공간(100s)에서 기류 발생 장치(6)를 지지하고 있는 복수의 지지판(11) 중, 끝쪽부터 서서히 일부 지지판(11)을 수용 용기(100)의 내부 공간(100s)으로부터 외부로 인출한다. 그리고, 그 인출한 지지판(11)으로부터 기류 발생 장치(6)의 일부를 끝쪽부터 서서히 분리한다. 그 후, 그 분리한 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다.
그리고, 이러한 부착 작업을 반복해서 행함으로써, 기류 발생 장치(6) 전체를 풍차 날개(42)에 부착한다.
따라서, 제 4 실시형태에서는, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에, 바람에 의해 기류 발생 장치(6)가 떠밀려서 휘는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때문에, 제 4 실시형태에서는, 부착이 더욱 용이하여, 부착 작업을 더욱 효율적으로 행할 수 있다. 특히, 이미 상용으로 설치되어 있는 대형 풍력 발전 시스템에서, 풍차 날개(42)를 분리하지 않고, 유연하고 긴 기류 발생 장치(6)(길이가 수m)를 풍차 날개(42)에 부착하는 경우와 같이, 옥외의 높은 곳에서 부착 작업을 행하는 경우여도, 제 4 실시형태에서는, 부착 작업의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
그 결과, 제 4 실시형태에서는, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
또, 제 4 실시형태에서는, 수용 용기(100)가 원통체(圓筒體)인 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 수용 용기(100)는, 원통체 이외의 통 형상체여도 된다. 그 밖에, 수용 용기(100)는, 통 형상체 이외의 용기여도 된다.
<제 5 실시형태>
도 10은, 본 발명에 따른 제 5 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 10은, 도 7의 (b)와 마찬가지로 단면도이다.
제 5 실시형태는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 수용 용기(100)에 로프(110)가 설치되어 있다. 제 5 실시형태는, 상기 점 및 관련된 점을 제외하고, 제 4 실시형태의 경우와 동일하다. 이 때문에, 제 5 실시형태에서 중복되는 개소에 대해서는, 적당히 기재를 생략한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 로프(110)는, 수용 용기(100)의 외주면에 설치되어 있다. 여기에서는, 로프(110)는, 수용 용기(100)에서 길이 방향의 한쪽측에 위치하고 있다.
도 11은, 본 발명에 따른 제 5 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 11에서는, 도 8과 마찬가지로, 부착 작업의 상태 전체를 나타내고 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에는, 기류 발생 장치(6)를 지지하고 있는 지지 지그(10)를 수용하고 있는 수용 용기(100)를, 로프(110)를 사용해서 견인한다. 예를 들면, 크레인차의 권상(卷上) 장치에 로프(110)를 고정해서 감아 올림으로써, 수용 용기(100)를 상방으로 이동시킨다. 구체적으로는, 상용의 대형 풍차(MW 클래스)의 경우에는, 50m 이상의 높이에 허브가 설치되어 있기 때문에, 이에 대응하는 높이에 수용 용기(100)를 견인한다.
그리고, 수용 용기(100)를 상방으로 이동시킨 상태에서, 상기 제 4 실시형태의 경우와 마찬가지로 부착 작업을 행함으로써, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다.
따라서, 제 5 실시형태에서는, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에, 바람에 의해 기류 발생 장치(6)가 떠밀려서 휘는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때문에, 제 5 실시형태에서는, 부착이 더욱 용이하여, 부착 작업을 더욱 효율적으로 행할 수 있다.
그 결과, 제 5 실시형태에서는, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
<제 6 실시형태>
도 12는, 본 발명에 따른 제 6 실시형태에서, 기류 발생 장치의 부착 지그를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 12는, 도 10과 마찬가지로 단면도이다.
제 6 실시형태는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수용 용기(100)에 복수의 로프(110, 110b, 110c)가 설치되어 있는 점에서 상이하다. 제 6 실시형태는, 상기 상이한 점 및 관련된 점을 제외하고, 제 5 실시형태의 경우와 동일하다. 이 때문에, 제 6 실시형태에서 중복되는 개소에 대해서는, 적당히 기재를 생략한다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 복수의 로프(110, 110b, 110c)는, 수용 용기(100)의 외주면에 설치되어 있다. 여기에서는, 복수의 로프(110, 110b, 110c) 중, 제 1 로프(110)는, 수용 용기(100)에서 길이 방향의 한쪽측에 위치하고 있다. 그리고, 제 2 로프(110b)와, 제 3 로프(110c) 각각은, 수용 용기(100)에서 길이 방향의 다른 쪽에 위치하고 있다.
도 13은, 본 발명에 따른 제 6 실시형태에서, 부착 지그를 사용해서 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착하는 부착 작업의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 13에서는, 도 11과 마찬가지로, 부착 작업의 상태 전체를 나타내고 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에는, 기류 발생 장치(6)를 지지하고 있는 지지 지그(10)를 수용하고 있는 수용 용기(100)를, 제 1 로프(110)를 사용해서 견인한다. 예를 들면, 상기 제 5 실시형태와 마찬가지로, 크레인차의 권상 장치에 제 1 로프(110)를 고정해서 견인함으로써, 수용 용기(100)를 상방으로 이동시킨다.
그리고, 제 2 로프(110b)와 제 3 로프(110c) 각각을 사용해서, 수용 용기(100)의 위치를 조정한다.
그리고, 그 상태에서, 상기 부착 작업을 행함으로써, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착한다.
따라서, 제 6 실시형태에서는, 기류 발생 장치(6)를 풍차 날개(42)에 부착할 때에, 바람에 의해 기류 발생 장치(6)가 떠밀려서 휘는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 부착이 더욱 용이하여, 부착 작업을 더욱 효율적으로 행할 수 있다.
그 결과, 제 6 실시형태에서는, 부착 작업의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 기류 발생 장치(6)가 휘는 것을 방지할 수 있으므로, 기류 발생 장치(6)의 파손을 억제할 수 있다. 또한, 풍력 발전 시스템의 고효율화를 낮은 비용으로 실현할 수 있다.
<기타>
본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규한 실시형태는, 그 밖의 여러 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 유전(誘電) 재료로 형성된 기체(基體)에 설치된 한 쌍의 전극 사이에 전압이 인가됨으로써 기류가 발생하는 기류 발생 장치를, 피부착 대상물에 부착할 때에 사용되는 부착 지그(jig)로서,
    상기 기류 발생 장치를 지지하는 지지 지그
    를 구비하며,
    상기 지지 지그는,
    상기 기류 발생 장치를 지지면에 의해 지지하는 복수의 지지판과,
    상기 복수의 지지판을 연결하고 있는 연결부
    를 갖고, 상기 복수의 지지판이 상기 연결부를 회전축으로 해서 회전 이동하여 절첩(折疊)이 가능한 것을 특징으로 하는
    부착 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 지그는 상기 연결부가 경첩 구조인
    부착 지그.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 지그에서, 상기 복수의 지지판은, 상기 지지면에 점착층이 형성되어 있는
    부착 지그.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기류 발생 장치가 고정된 지지 지그를 내부 공간에 수용하는 수용 용기
    를 더 구비하는
    부착 지그.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수용 용기는 통 형상체인
    부착 지그.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 수용 용기는 로프가 설치되어 있는
    부착 지그.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수용 용기는 상기 로프가 복수 설치되어 있는
    부착 지그.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피부착 대상물이 풍차 날개인
    부착 지그.
  9. 유전 재료로 형성된 기체에 설치된 한 쌍의 전극 사이에 전압이 인가됨으로써 기류가 발생하는 기류 발생 장치를, 피부착 대상물에 부착하는 부착 방법으로서,
    상기 기류 발생 장치를 지지 지그에 지지시키는 지지 공정과,
    상기 기류 발생 장치를 상기 지지 지그로부터 분리해서 상기 피부착 대상물에 부착하는 부착 공정
    을 포함하고,
    상기 지지 지그는, 상기 기류 발생 장치를 지지면에 의해 지지하는 복수의 지지판과, 상기 복수의 지지판을 연결하고 있는 연결부를 갖고, 상기 복수의 지지판이 상기 연결부를 회전축으로 해서 회전 이동하여 절첩이 가능하며,
    상기 지지 공정에서는, 상기 복수의 지지판의 지지면에 상기 기류 발생 장치를 지지시키고,
    상기 부착 공정에서는, 상기 기류 발생 장치를 지지하고 있는 복수의 지지판 중, 끝쪽의 지지판으로부터 상기 기류 발생 장치의 일부를 분리하고, 그 분리한 상기 지지 지그를 절첩한 후에, 당해 분리한 기류 발생 장치의 일부를 상기 피부착 대상물에 부착하는 부착 작업을 반복해서 행하는
    부착 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 지지판의 상기 지지면에는 점착층이 형성되어 있고,
    상기 지지 공정에서는, 상기 점착층에 의해 상기 기류 발생 장치를 상기 복수의 지지판의 지지면에 지지시키는
    부착 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 기류 발생 장치를 지지하고 있는 상기 지지 지그를 수용 용기의 내부 공간에 수용하는 수용 공정
    을 더 포함하고,
    상기 부착 공정에서는, 상기 수용 용기의 내부 공간에 수용되는 상기 기류 발생 장치를 지지하고 있는 상기 복수의 지지판 중, 끝쪽의 지지판부터 상기 수용 용기의 외부로 인출하고, 당해 인출한 지지판으로부터 상기 기류 발생 장치를 끝쪽부터 분리하고, 그 분리한 상기 지지 지그를 절첩한 후에, 당해 분리한 기류 발생 장치를 상기 피부착 대상물에 부착하는 부착 작업을 반복해서 행하는
    부착 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수용 용기에는, 단부(端部)에 로프가 설치되어 있고,
    상기 부착 공정에서는, 상기 로프를 사용해서 상기 수용 용기를 견인하여, 상기 부착 작업을 행하는
    부착 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수용 용기에는, 양 단부에 상기 로프가 복수 설치되어 있고,
    상기 부착 공정에서는, 상기 복수의 로프 중, 한쪽의 로프를 사용해서 상기 수용 용기를 견인함과 함께, 다른 쪽의 로프를 사용해서 상기 수용 용기의 위치를 조정함으로써, 상기 부착 작업을 행하는
    부착 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 피부착 대상물이 풍차 날개인
    부착 방법.
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