KR101701651B1

KR101701651B1 - 풍력설비의 파운데이션 구조

Info

Publication number: KR101701651B1
Application number: KR1020150179059A
Authority: KR
Inventors: 이승원
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-02-01

Abstract

본 발명은 풍력설비의 파운데이션 구조에 관한 것으로, 풍력타워를 지지토록 풍력타워의 하부에 배치되고, 지면에 매립되며 고정되는 지지바디와 풍력타워를 고정하는 앵커볼트를 정비하기 위해 상기 지지바디 내부에 형성되는 작업공간 및 상기 작업공간과 연결되고 풍력설비를 냉각토록 제공되는 냉각수단을 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따르면, 타워 내부를 통해서 곧바로 앵커볼트에 접근 및 정비가 가능하며, 동시에 타워 내부를 효과적으로 냉각할 수 있다.

Description

풍력설비의 파운데이션 구조{Structure for a wind generator's foundation}

본 발명은 풍력설비의 파운데이션 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타워 내부를 통해서 곧바로 앵커볼트에 접근 및 정비가 가능하며, 동시에 타워 내부를 효과적으로 냉각할 수 있는 풍력설비의 파운데이션 구조에 관한 것이다.

풍력터빈과 같은 풍력설비는 바람에 의한 회전에너지를 전기에너지로 전환하는 친환경적 발전시설로서, 지구환경 보호의 필요성이 부각되는 요즘 시대에 각광받는 신재생에너지 사업의 일환이다.

이러한 풍력설비는 크게 나셀(nacelle)과 타워(tower) 및 파운데이션(foundation)으로 나눌 수 있다.

우선 나셀은 복수의 블레이드(blade), 허브(hub), 로터(rotor), 발전기(generator), 각종센서, 요 브레이크(yaw brake) 장치 등을 포함하고 있다.

이러한 복수의 블레이드는 허브를 중심으로 원주방향으로 소정 간격을 두고 일체로 결합되어 있으며, 허브의 중심은 로터의 구동샤프트에 연결되어 있고 구동샤프트는 발전기와 연결되어 있다.

바람에 의해 복수의 블레이드가 회전하게 되면, 복수의 블레이드가 장착된 허브도 함께 회전하게 되고, 이에 따라 로터의 구동샤프트가 회전하며 발전기를 구동하여 바람에 의한 회전에너지를 전기에너지로 전환시키게 된다. 이러한 전기에너지는 발전기에 연결된 전력케이블을 통해 타워 내부를 지나 전력계통부로 전달되게 된다.

풍력설비는 나셀이 '요잉(yawing) 운동'을 하며 풍향의 변화에 대응하며 회전하도록 하여 항상 최대의 출력이 발생하도록 구성되어 있다. 이러한 시스템을 '요 시스템(yaw system)'이라고 한다.

한편, 나셀은 타워의 상부에 배치되고, 타워는 나셀을 지지하도록 제공된다. 타워의 내부에는 나셀에 배치된 각종 장비들과 연결된 케이블, 지지프레임 및 나셀과 연결된 사다리, 계단 등 작업자가 이용할 수 있는 이동수단이 배치된다.

그리고 타워는 파운데이션의 상부에 배치되고, 파운데이션은 타워가 무너지지 않도록 지면에 단단히 고정토록 하는 기능을 수행한다. 강한 바람이나 폭풍 등이 발생하는 경우에는 나셀은 심한 요잉운동을 받으며, 동시에 타워 또한 강한 바람이나 폭풍을 맞는 부분에서 심한 압력이 가해져 반대편으로 기울게 될 수 있다.

이때 앵커볼트를 이용하여 타워의 하부를 파운데이션의 상부에 단단히 고정하여 타워가 무너지는 것을 방지하게 된다.

여기서 도 1를 참고하면, 종래의 파운데이션(1) 구조가 도시되어 있다.

장마철 폭우로 인하여 앵커볼트(9)의 틈을 타고 빗물이 유입될 수 있으며, 이 경우 장시간 빗물에 노출된 앵커볼트(9)에는 부식이 발생될 수 있다.

그리고 강한 바람이나 폭풍 등에 타워(2)가 노출되고, 이에 따라 타워(2)가 반대방향으로 기울어지는 힘을 받을 때, 이를 억제하기 위해 특정 부분의 앵커볼트(9)에 강한 당기는 힘이 발생될 수 있다. 이는 앵커볼트(9)와 앵커너트(8)의 연결부분에서 나사선의 마모나 재질의 비틀림 현상 등을 발생시킬 수 있다.

이런 경우 앵커볼트(9)를 교체하거나 보수할 필요가 있다. 그런데 종래 파운데이션(1) 구조의 경우에는 별도의 앵커볼트(9) 교체 또는 보수를 할 수 있는 작업공간에 없어 타설된 콘크리트를 제거하고 앵커볼트(9)를 정비해야만 했다.

이러한 방법은 파운데이션(1)의 강성을 약화시킬뿐만 아니라, 앵커볼트(9)의 보수에 막대한 비용을 낭비하게 하는 문제가 있다.

미국특허 등록번호 : US 7963740 B2

본 발명은 상기와 같이 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 정비시에는 작업자가 타워 내부에서 손쉽게 앵커볼트로 접근이 가능하며, 공간효율성을 추구하여 비정비시에는 타워 내부의 전자장비들을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 풍력설비의 파운데이션 구조를 제공하는데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 풍력설비의 파운데이션 구조에 관한 것으로, 풍력타워를 지지토록 풍력타워의 하부에 배치되고, 지면에 매립되며 고정되는 지지바디와 풍력타워를 고정하는 앵커볼트를 정비하기 위해 상기 지지바디의 내부에 형성되는 작업공간 및 상기 작업공간과 연결되고 풍력설비를 냉각토록 제공되는 냉각수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 작업공간은 풍력타워의 내부에서 출입 가능하도록, 상기 지지바디의 중앙부에 형성된 중공홀과 연결되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 작업공간은 상기 중공홀의 하부에 형성되고, 앵커볼트를 정비 가능하도록, 상기 중공홀보다 큰 직경을 가지도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 작업자가 풍력타워의 내부에서 상기 작업공간으로 이동 가능하도록, 상기 중공홀에는 상하방향으로 배치되는 이동수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각수단은, 상기 작업공간에 연결되는 냉각덕트와 풍력설비의 내부로 냉각매체를 공급토록, 상기 냉각덕트와 연결되는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 구동하는 냉각제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각덕트는 상기 지지바디의 하부에 매립되고 상기 작업공간의 중앙부 하단에 연결되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각덕트는 상기 지지바디의 내부에 형성되고 상기 작업공간의 일측면에 연결되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 지지바디는 원판형으로 형성되되, 상부는 중앙부에서 외측부로 갈수록 경사지도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 지지바디는, 중앙부를 형성하고 풍력타워가 안착되는 기반프레임과 상기 기반프레임의 둘레를 따라 방사방향으로 배치되는 복수개의 버팀다리 및 복수의 상기 버팀다리의 하부를 연결하며 배치되는 지지판을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 앵커볼트의 상태를 점검토록, 상기 작업공간에 배치되는 감시수단을 더 포함하되, 상기 감시수단은, 상기 작업공간의 둘레를 따라 형성되는 환형의 LM가이드와 상기 LM가이드를 따라 이동 가능하도록 상기 LM가이드상에 배치되는 새들 및 상기 앵커볼트의 상태를 촬영토록, 상기 새들에 장착되는 촬영유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 감시수단은, 상기 촬영유닛과 새들 사이에 배치되고, 상기 촬영유닛의 각도를 조절하도록 제공되는 각도조절유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 풍력설비의 파운데이션에 작업공간을 마련하여 타워 내부에서 곧바로 앵커볼트에 접근할 수 있도록 함으로써, 종래보다 앵커볼트의 교체, 보수 등을 보다 손쉽게 할 수 있게 하였다. 이는 작업자의 작업 편의성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

그리고 작업공간에 이동 가능한 감시장치를 배치하여, 평상시 앵커볼트의 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있도록 하였으며, 이는 앵커볼트가 노후되었거나 또는 파손된 경우 신속히 파악할 수 있게 하여 보수시기를 결정하는데 중요한 정보를 제공하게 된다.

또한, 타워 내부에 배치된 전자장비들의 냉각을 위해 작업공간과 연결된 냉각장치를 배치하여, 평상시, 즉 앵커볼트의 비정비시기에는 작업공간을 냉각덕트로 활용하여 타워 내부를 냉각하도록 하며, 정비시기에는 냉각장치를 작동중지시키고 앵커볼트 작업공간으로 작업자가 접근하여 정비하도록 할 수 있어 공간활용성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 풍력설비의 파운데이션 구조가 도시된 도면
도 2는 본 발명인 풍력설비의 파운데이션 구조의 일 실시예가 도시된 도면
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 지지바디의 일 실시예에 대한 외관도
도 3c는 도 2에 도시된 감시수단의 일 실시예에 대한 작동상태도.
도 4는 본 발명인 풍력설비의 파운데이션 구조의 다른 실시예가 도시된 도면
도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 발명에 대한 작동상태도.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 풍력설비의 파운데이션 구조의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명인 풍력설비의 파운데이션 구조의 일 실시예가 도시된 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 지지바디의 일 실시예에 대한 외관도이며, 도 3c는 도 2에 도시된 감시수단의 일 실시예에 대한 작동상태도이다. 또한 도 4는 본 발명인 풍력설비의 파운데이션 구조의 다른 실시예가 도시된 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 발명에 대한 작동상태도이다.

도 2 내지 도 3c를 참고하면 본 발명인 풍력설비의 파운데이션(10) 구조의 일 실시예는 지지바디(20), 작업공간(30) 및 냉각수단(40)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 지지바디(20)는 풍력타워(2)를 지지하도록 풍력타워(2)의 하부에 배치될 수 있다. 도 2를 참고하면, 풍력타워(2)가 상기 지지바디(20)의 상부와 앵커볼트(9)로 연결되고, 앵커볼트(9)의 하부는 앵커너트(8)와 체결되어 풍력타워(2)가 상기 지지바디(20)의 상부에 고정될 수 있도록 한다.

상기 지지바디(20)는 지면에 매립되어 고정되도록 배치될 수 있으며, 이는 상기 지지바디(20)의 상부에 앵커볼트(9)로 체결된 풍력타워(2)가 강한 바람, 폭풍 등의 외부 충격으로부터 보다 단단히 고정되도록 하기 위함이다. 물론 도면으로 도시하지는 않았으나, 설치환경에 따라 상기 지지바디(20)는 지면에 노출되게 배치될 수도 있으며, 이 경우 지면에 고정되도록 상기 지지바디(20)의 둘레를 따라 복수개의 고정볼트가 설치될 수 있다.

상기 지지바디(20)는 콘크리트 재질로 구현될 수 있으나, 풍력타워(2)의 하중을 견딜 수 있다면 다른 재질로도 구현될 수 있으므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 상기 지지바디(20)의 일 형태로는 도 3a에 도시된 바와 같은 원판형으로 제공될 수 있으며, 이 경우 상기 지지바디(20) 중에서 지면에 매립되는 부분이 넓어짐에 따라 풍력타워(2)를 단단히 고정할 수 있다. 이때 상기 지지바디(20)의 상부는 중앙부에서 외측부로 갈수록 경사지도록 경사부(29)를 형성하여 차후 지면에서의 탈거시에는 손쉽게 작업을 할 수 있게 할 수 있다. 또한 콘크리트 매설량도 절약할 수 있다.

한편 상기 지지바디(20)의 다른 형태로는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 지지바디(20)는 기반프레임, 버팀다리(27) 및 지지판(25)을 포함하여 구성될 수 있다. 우선 상기 기반프레임은 상기 지지바디(20)의 중앙부를 형성할 수 있으며, 상기 기반프레임의 상부에는 풍력타워(2)가 안착될 수 있다. 상기 기반프레임의 중앙에는 중공홀(21)이 형성될 수 있으며, 그 둘레를 따라 복수개의 앵커볼트 삽입홀(22)이 형성될 수 잇다.

상기 버팀다리(27)는 복수개로 제공되되, 상기 기반프레임의 둘레를 따라 방사방향으로 배치될 수 있다. 그리고 상기 지지판(25)은 상기 복수의 버팀다리(27)의 하부를 연결하며 배치될 수 있다. 이 경우 상기 지지판(25)의 넓은 면적이 지면에 매립된 상태에서 상기 복수의 버팀다리(27)가 각각 방사방향에서 하중을 가하여 상기 지지바디(20)가 잘 고정되도록 해준다.

상기와 같은 구조를 가질 경우 상기 지지바디(20)가 원판형으로 제공되는 것에 비해 콘크리트의 타설량을 더욱 줄일 수 있어 원가절감 및 설비비용 감소에 유리하다. 물론 풍력타워(2)의 하중을 지지하는데는 무리가 없다.

다음으로 상기 작업공간(30)은 도 2를 참고하면 풍력타워(2)를 고정하는 앵커볼트(9)를 정비하기 위해 상기 지지바디(20)의 내부에 형성될 수 있다. 여기서 풍력타워(2)의 내부에서 상기 작업공간(30)으로 출입 가능하도록, 상기 지지바디(20)의 중앙부에는 중공홀(21)이 형성될 수 있다.

그리고 상기 작업공간(30)은 상기 중공홀(21)의 하부에 형성될 수 있으며, 앵커볼트(9)를 정비 가능하도록, 상기 작업공간(30)은 상기 중공홀(21)보다 큰 직경을 가지도록 구성될 수 있다.

앵커볼트(9)가 노후화 또는 파손시 작업자는 풍력타워(2)의 내부로 들어가고 상기 중공홀(21)을 통해 상기 작업공간(30)으로 이동한다. 상기 작업공간(30)에서는 앵커볼트(9)의 하부상태를 곧바로 확인할 수 있으며, 작업자는 앵커너트(8)를 분리하여 교체 또는 수리가 필요한 앵커볼트(9)만을 처리할 수 있다.

이때 본 발명의 일 실시예는 상기 작업자가 풍력타워(2)의 내부에서 상기 작업공간(30)으로 용이 이동 가능하도록, 상기 중공홀(21)에는 상하방향으로 배치되는 이동수단(50)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 상기 이동수단(50)은 승강가이드부(51), 승강기(53) 및 구동부를 포함하여 구성될 수 있다. 우선 상기 승강가이드부(51)는 상기 중공홀(21)에 상하방향으로 배치될 수 있다. 그리고 상기 승강가이드부(51)에는 상기 승강기(53)가 연결되어 배치될 수 있으며 상기 승강기(53)는 작업자가 탑승토록 제공될 수 있다. 상기 구동부는 상기 승강기(53)가 상기 승강가이드부(51)를 따라 상하방향으로 이동할 수 있도록 상기 승강기(53)를 구동토록 제공될 수 있다.

상기 이동수단(50)은 풍력타워(2)의 규모가 큰 경우에는 상기와 같은 구조로 구현될 수 있으며, 대표적인 예로는 엘러베이터를 들 수 있다. 만약 풍력타워(2)의 규모가 작은 경우에는 사다리 또는 계단 형태로도 구현될 수 있다. 이는 풍력설비의 규모에 따라 선택적으로 결정될 수 있다.

다음으로 상기 냉각수단(40)은 상기 작업공간(30)과 연결되고 풍력설비를 냉각토록 제공될 수 있다. 이러한 상기 냉각수단(40)은 냉각덕트(41), 냉각팬(43), 송풍발판(47) 및 냉각제어부(45)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 냉각덕트(41)는 상기 지지바디(20)의 하부에 매립되고 상기 작업공간(30)의 중앙부 하단에 연결되며 배치될 수 있다. 이 경우 상기 냉각덕트(41)를 통해 유입된 작동유체는 상기 작업공간(30)의 중앙부에서 상기 중공홀(21)의 중앙부를 따라 빠르게 흘러 풍력타워(2)의 내부로 유입되게 되므로, 보다 신속하게 풍력타워(2)의 균일냉각이 가능하게 된다.

또한 도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 냉각덕트(41)는 상기 지지바디(20)의 내부에 형성되고 상기 작업공간(30)의 일측면에 연결되도록 제공될 수 있다. 이 경우 도 2에 도시된 냉각덕트(41)의 구조와 달리 지면에 별도로 공사를 할 필요가 없게 된다.

만약 상기 지지바디(20)의 구조가 도 3a와 같은 경우, 우선 거푸집으로 상기 중공홀(21) 및 상기 작업공간(30)을 형성하고, 상기 냉각덕트(41)를 상기 작업공간(30)에 연결한 후 콘크리트를 타설하여 설치할 수 있으며, 이 경우 상기 지지바디(20)의 극히 일부분에 대해서 상기 냉각덕트(41)가 삽입되므로, 상기 지지바디(20)의 전체적인 강도에는 영향이 거의 없다.

또한 상기 지지바디(20)의 구조가 도 3b와 같은 경우, 우선 거푸집으로 상기 기반프레임 내부에 상기 중공홀(21) 및 상기 작업공간(30)을 형성하고, 상기 버팀다리(27) 사이에 상기 냉각덕트(41)를 위치하도록 하면서 상기 작업공간(30)에 연결한다. 그리고 흙으로 매설한다. 이 경우 작동 중 상기 냉각덕트(41)가 손상된 경우 흙을 파내고 바로 보수작업을 실시할 수 있어, 냉각덕트(41)에 대한 유지보수성이 향상된다 .

다음 상기 냉각팬(43)은 풍력타워(2)의 내부로 냉각매체가 공급되도록, 상기 냉각덕트(41)와 연결되며 제공될 수 있다. 상기 냉각제어부(45)는 상기 냉각팬(43)의 작동여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 앵커볼트(9)의 미정비시에는 상기 냉각팬(43)을 작동시켜 풍력타워(2)의 내부로 냉각매체를 공급하고, 앵커볼트(9)의 정비시에는 상기 냉각팬(43)의 작동을 중지시켜 작업자가 작업간에 냉각매체에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 물론 작업자의 작업에 영향을 미치지 않을 정도로 냉각매체의 공급을 약하게 조절할 수도 있으며, 이는 작업환경에 따라 적절히 선택될 수 있다.

그리고 상기 송풍발판(47)은 상기 지지바디(20)의 상부에 배치되고, 작업자가 풍력타워(2)의 내부에서 안정적으로 이동하면서도 상기 지지바디(20)의 하부에서 상부로 불어오는 냉각매체가 용이하게 통과될 수 있도록, 복수개의 구멍이 뚫린 형태로 제공될 수 있다.

다음으로 본 발명의 일 실시예에서는 상기 앵커볼트(9)의 상태를 점검토록, 상기 작업공간(30)에 배치되는 감시수단(60)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 상기 감시수단(60)은 LM가이드(61), 새들(63), 촬영유닛(65) 및 각도조절유닛(67)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 LM가이드(61)는 상기 작업공간(30)의 둘레를 따라 배치될 수 있으며, 앵커볼트(9)가 상기 작업공간(30)의 상부 둘레를 따라 원주방향으로 배치됨에 대응하여 환형으로 구현될 수 있다.

그리고 상기 새들(63)은 상기 LM가이드(61)를 따라 이동 가능하도록, 상기 LM가이드(61)상에 배치될 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 새들(63)상에는 리니어 모터 등 새들(63)구동부(62)가 장착되어 있어, 작업자는 원격으로 상기 새들(63)이 상기 LM가이드(61)를 따라 이동하도록 할 수 있다.

상기 새들(63)에는 카메라 등으로 구현될 수 있는 상기 촬영유닛(65)이 상기 앵커볼트(9)의 상태를 촬영할 수 있도록 배치될 수 있다. 즉 작업자가 원격으로 상기 새들(63)을 작동시키면, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 새들(63)이 상기 LM가이드(61)를 따라 원주방향으로 이동하면서 상기 촬영유닛(65)이 앵커볼트(9)의 상태를 촬영하고, 그 신호를 다시 작업자에게 원격으로 송신하게 된다.

이때 상기 각도조절유닛(67)은 상기 촬영유닛(65)과 상기 새들(63) 사이에 배치되고, 상기 촬영유닛(65)의 각도를 조절하도록 제공될 수 있다. 이는 상기 촬영유닛(65)이 특정 앵커볼트(9)를 여러 각도에서 점검할 수 있도록 한다.

이러한 상기 각도조절유닛(67)은 스텝핑 모터 등으로 구현될 수 있는 각도구동부(66) 및 힌지(68)를 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로 상기 새들(63)에 장착된 연결빔(64)상에 상기 힌지(68)가 배치되고, 상기 힌지(68)의 일측부에는 상기 각도구동부(66)이 연결되며 장착될 수 있다. 작업자가 원격으로 상기 각도구동부(66)를 작동시키면 상기 각도구동부(66)가 상기 힌지(68)를 회전시켜 상기 촬영유닛(65)의 촬영각도를 조절하게 된다.

도 5a 및 도 5b에는 본 발명의 일 실시예에 대한 작동상태도가 도시되어 있다. 먼저 도 5a를 참고하면, 작업자는 평상시에는 상기 냉각구동부를 작동시켜 상기 냉각팬(43)에 의해 발생된 냉각매체를 상기 냉각덕트(41)를 통해 상기 작업공간(30) 내부로 유입시킨다.

상기 작업공간(30)으로 유입된 냉각매체는 상기 중공홀(21)을 따라 상승하여 풍력타워(2)에 배치된 각종 전자장비들을 냉각시키게 된다. 이처럼 평상시에는 상기 작업공간(30)을 상기 냉각덕트(41)와 연결하여 냉각유로의 기능을 수행하도록 한다.

그리고 이때 작업자는 원격으로 상기 감시수단(60)을 작동시킬 수 있다. 상기 감시수단(60)은 항시 작동상태에 있을 수도 있으나, 작업자가 일단위, 주단위, 월단위 등 기 설정된 점검주기에 따라 상기 감시수단(60)을 활성화하여 앵커볼트(9)의 상태를 주기적으로 검사하도록 할 수도 있다.

자세하게는 도 2의 확대도 및 도 5a를 참고하면 작업자가 원격으로 상기 새들(63)구동부에 작동신호를 주면 상기 새들(63)구동부가 상기 새들(63)을 환형의 상기 LM가이드(61)를 따라 이동시킨다. 이때 상기 촬영유닛(65)이 상기 작업공간(30)을 이동하면서 각각의 앵커볼트(9)의 상태를 확인하고 그 신호를 다시 작업자에게 송신하게 된다.

작업자는 송신된 신호를 바탕으로 보수작업이 필요한 앵커볼트(9)를 선별하게 된다. 만약 이상이 있는 앵커볼트(9)가 없으면, 작업자는 상기 새들(63)구동부를 작동중지시키고 다음 점검주기까지 대기한다.

반대로 이상이 있는 것으로 의심되는 앵커볼트(9)를 발견한 경우에는 작업자는 상기 촬영유닛(65)을 해당 앵커볼트(9) 근처로 위치시키고, 상기 각도구동부를 작동시켜 상기 촬영유닛(65)이 여러각도에서 앵커볼트(9)를 촬영할 수 있도록 한다. 이때 보수가 필요하다고 결정이 되면, 작업자는 정비시기를 계획하게 된다.

이후 정비시기가 도래하면 도 5b에 도시된 바와 같이, 작업자는 풍력 발전지역에 도달 후 해당 풍력타워(2)의 내부로 들어간다. 이때 작업자는 보수작업에 방해되지 않도록, 상기 냉각구동부를 작동중지시키거나 또는 냉각매체의 흐름을 약하게 조절할 수 있다.

그리고 상기 이동수단(50)을 이용하여 상기 작업공간(30)으로 내려간다. 이후 작업자는 해당 앵커볼트(9)를 보수하게 된다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 구조 및 작동방식을 통해 타워 내부를 통해서 곧바로 앵커볼트에 접근 및 정비가 가능하며, 동시에 타워 내부를 효과적으로 냉각할 수 있게 된다. 이상의 사항은 풍력설비의 파운데이션 구조의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

2:풍력타워 8:앵커너트
9;앵커볼트 10:파운데이션
20:지지바디 21:중공홀
22:앵커볼트 삽입홀 25:지지판
27:버팀다리 29:경사부
30:작업공간 40:냉각수단
41:냉각덕트 43:냉각팬
45:냉각제어부 47:송풍발판
50:이동수단 51:승강가이드부
53:승강기 55:승강구동부
60:감시수단 61:LM가이드
63:새들 65:촬영유닛
67:각도조절유닛

Claims

풍력타워를 지지토록 풍력타워의 하부에 배치되고, 지면에 매립되며 고정되며, 상부의 둘레를 따라 복수개의 앵커볼트 삽입홀이 구비된 지지바디;
상기 지지바디의 상부에 상기 풍력타워를 체결시키는 복수의 앵커볼트;
풍력타워를 고정하는 앵커볼트를 정비하기 위해 상기 지지바디의 내부에 형성되는 작업공간; 및
상기 작업공간과 연결되고 풍력설비를 냉각토록 제공되는 냉각수단;
을 포함하고,
상기 작업공간은 풍력타워의 내부에서 출입 가능하도록, 상기 지지바디의 중앙부에 형성된 중공홀과 연결되며, 상기 작업공간은 상기 중공홀의 하부에 형성되고, 앵커볼트를 정비 가능하도록, 상기 중공홀보다 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하며,
상기 냉각수단은, 상기 작업공간에 연결되는 냉각덕트, 풍력설비의 내부로 냉각매체를 공급토록 상기 냉각덕트와 연결되는 냉각팬, 상기 냉각팬을 구동하는 냉각제어부, 상기 풍력타워와 상기 지지바디의 사이에 구비되어 상기 중공홀의 상부를 커버하되 상기 냉각덕트를 통해 유입된 상기 냉각매체는 통과시키는 송풍발판을 포함하고,
상기 지지바디는 원판형으로 형성되되 상부는 중앙부에서 외측으로 갈수록 경사지도록 경사부를 형성하거나, 또는 중앙부를 형성하고 상기 풍력타워가 안착되는 기반프레임, 상기 기반 프레임의 둘레를 따라 방사방향으로 배치되며 경사 구조를 갖는 복수의 버팀다리, 상기 버팀다리의 하부를 연결해 배치되는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.
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제1항에 있어서,
작업자가 풍력타워의 내부에서 상기 작업공간으로 이동 가능하도록, 상기 중공홀에는 상하방향으로 배치되는 이동수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.
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제1항에 있어서,
상기 냉각덕트는 상기 지지바디의 하부에 매립되고 상기 작업공간의 중앙부 하단에 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.
제1항에 있어서,
상기 냉각덕트는 상기 지지바디의 내부에 형성되고 상기 작업공간의 일측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.
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제1항에 있어서,
상기 앵커볼트의 상태를 점검토록, 상기 작업공간에 배치되는 감시수단;을 더 포함하되, 상기 감시수단은,
상기 작업공간의 둘레를 따라 형성되는 환형의 LM가이드;
상기 LM가이드를 따라 이동 가능하도록 상기 LM가이드상에 배치되는 새들; 및
상기 앵커볼트의 상태를 촬영토록, 상기 새들에 장착되는 촬영유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.
제10항에 있어서,
상기 감시수단은, 상기 촬영유닛과 새들 사이에 배치되고, 상기 촬영유닛의 각도를 조절하도록 제공되는 각도조절유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력설비의 파운데이션 구조.