KR101704151B1

KR101704151B1 - 풍력 발전 설비의 구성 요소를 수리 또는 제조하기 위한 가열 장치 또는 방법，풍력 발전 설비의 부품 및 풍력 발전 설비

Info

Publication number: KR101704151B1
Application number: KR1020147016401A
Authority: KR
Inventors: 스벤 무스케; 슈테펜 힘젤; 우베 라만
Original assignee: 보벤 프로퍼티즈 게엠베하
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2017-02-07
Also published as: US20140317925A1; RU2014124201A; WO2013072276A3; TW201338962A; CA2855247A1; CN103946013B; RU2580739C2; TWI600532B; WO2013072276A2; EP2780157A2; JP5908601B2; CL2014001258A1; NZ625874A; AR088891A1; DE102011086453A1; EP2780157B1; ZA201404028B; MX2014005926A; KR20140097381A; AU2012338929B2

Abstract

본 발명은 풍력 발전 설비의 구성 요소, 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 수리 또는 제조시 이용하기 위한 가열 장치에 관한 것이다. 가열 장치는 한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널(120)을 구비한 매트(110) 및 적어도 하나의 채널(120) 내의 진공 튜브(121)을 포함한다. 적어도 하나의 환형 채널(120)은 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분한다. 가열 유닛(150)은 제 1 섹션(130)의 영역 내에 배치된다. 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기는 적어도 하나의 채널(120) 내의 진공 튜브(121)를 통해 흡인 배출될 수 있다.

Description

풍력 발전 설비의 구성 요소를 수리 또는 제조하기 위한 가열 장치 또는 방법，풍력 발전 설비의 부품 및 풍력 발전 설비{HEATING DEVICE OR METHOD FOR REPAIRING OR PRODUCING COMPONENTS OF A WIND POWER PLANT AND PARTS THEREOF，AND WIND POWER PLANT}

본 발명은 풍력 발전 설비의 구성 요소의 수리 또는 제조시 이용하기 위한 가열 장치, 풍력 발전 설비의 구성 요소를 수리 또는 제조하기 위한 방법 및 풍력 발전 설비에 관한 것이다.

예를 들어 로터 블레이드와 같은 최근의 풍력 발전 설비들의 구성 요소는 오늘날 적어도 부분적으로 유리섬유 강화 플라스틱(FRP), 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 또는 그와 같은 것으로 제조된다. 예를 들어 로터 블레이드의 제조 및 수리시 열이 필요하고, 상기 열은 가열 유닛에 의해 제공될 수 있다.

이 경우 가열 유닛에 의해 발생된 열은 가능한 한 손실 없이 풍력 발전 설비의 예를 들어 로터 블레이드 또는 다른 구성 요소에 전달될 수 있어야 한다.

본 발명의 과제는 수리될 또는 제조될 구성 요소에 발생된 열의 개선된 전달을 가능하게 하는 개선된 가열 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 가열 장치, 청구항 제 10 항에 따른 방법 및 청구항 제 10 항에 따른 풍력 발전 설비에 의해 해결된다.

따라서 풍력 발전 설비의 구성 요소, 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 수리 또는 제조시 이용을 위한 가열 장치가 제공된다. 가열 장치는 한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널을 구비한 (예를 들어 실리콘, PUR 또는 다른 가요성 재료로 이루어진)매트 및 적어도 하나의 채널 내의 진공 튜브를 포함한다. 적어도 하나의 환형 채널은 매트를 제 1 및 제 2 섹션으로 세분한다. 가열 유닛은 제 1 섹션의 영역 내에 배치된다. 제 1 섹션의 영역 내의 공기는 적어도 하나의 채널 내의 진공 튜브에 의해 흡인 배출될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따라 가열 장치는 제 1 섹션의 영역에 있는 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다. 또한, 가열 장치는 제 1 온도 센서에 의해 검출된 온도에 따라 가열 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따라 가열 장치는 제 1 섹션의 영역 내의 공기를 흡인 배출하기 위해, 진공 펌프에 튜브의 접속을 위한 진공 접속-흡인 연결부를 포함한다.

또한, 본 발명의 사상은, 가열 장치에 (실리콘)매트 또는 실리콘 층을 제공하는 것에 관한 것이고, 이 경우 실리콘 층에 가열 유닛, 및 진공 튜브를 가진 적어도 하나의 채널이 제공된다. 진공 튜브에 의해 가열 장치의 섹션에 진공이 제공될 수 있고, 따라서 상기 섹션은 수리될 또는 제조될 구성 요소에 고정 접착 또는 고정된다. 바람직하게 가열 장치는 진공 접속 연결부 또는 흡인 연결부를 포함하고, 상기 연결부에 진공 펌프의 튜브가 접속될 수 있다. 접속 연결부는 또한 진공 튜브 또는 내측으로 개방된 제 1 채널에 연결된다. 상기 채널 또는 적어도 하나의 채널은 제 1 섹션을 둘러싼다. 상기 섹션 내에 가열 유닛이 배치된다. 선택적으로 제 1 섹션내에 적어도 하나의 온도 센서가 배치될 수 있다. 진공 펌프의 작동시 제 1 섹션의 영역 내의 공기는 (가열 장치가 구성 요소 위에 배치되는 경우에) 빼내지고, 따라서 구성 요소에 제 1 섹션이 접착된다.

선택적으로 가열 장치에 제어 유닛이 배치될 수 있고, 상기 제어 유닛은 진공 펌프 및 가열 유닛을 제어한다. 제어 유닛의 제어는 예를 들어 적어도 하나의 온도 센서의 출력 신호에 따라 이루어질 수 있다. 진공 튜브는 예를 들어 나선형 튜브로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예들은 종속 청구항의 대상이다.

본 발명의 장점 및 실시예들은 하기에서 도면을 참고로 설명된다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 가열 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 가열 장치를 도시한 A-A 횡단면도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 가열 장치의 하측면을 도시한 도면이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 풍력 발전 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 제 3 실시예에 따른 가열 장치의 하측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 제 3 실시예에 따른 가열 장치의 외측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 제 3 실시예에 따른 가열 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8의 A 및 B는 제 4 실시예에 따른 가열 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 제 5 실시예에 따른 가열 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 가열 장치의 개략적인 평면도를 도시한다. 제 1 실시예에 따른 가열 장치(100)는 적어도 하나의 채널(120)을 구비한 매트(110), 예를 들어 실리콘 매트를 포함하고, 상기 채널은 제 1 섹션(130)을 둘러싼다. 제 1 섹션(130)의 영역 내에 가열 유닛(150)이 제공된다. 제 2 섹션(140)은 채널(120)의 외부에 제공된다. 채널(120) 내에 진공 튜브가 제공되고, 상기 진공 튜브는 채널(120)의 개방 단부에 있는 다수의 개구를 갖는다. 또한, 가열 장치(100)는 튜브(210)를 통해 진공 펌프(200)에 연결될 수 있는 진공 접속부 또는 흡인 연결부(190)를 포함한다. 선택적으로 적어도 하나의 제 1 온도 센서(170)가 제 1 및/또는 제 2 섹션(130, 140) 내에 배치될 수 있다. 상기 온도 센서(170)는 가열 유닛(150)의 영역의 또는 영역 내의 온도를 검출하는데 이용된다. 가열 유닛 외부의 제 2 온도 센서(160)는 가열 유닛(150)과 수리 지점 또는 가공될 지점 사이에 배치될 수 있으므로, 직접 수리 지점의 온도 또는 수리 지점 근처의 온도가 검출될 수 있다. 또한, 가열 장치는 제어 유닛(300)을 포함할 수 있고, 상기 제어 유닛은 가열 유닛(150) 및/또는 진공 펌프(200)에 연결되고, 진공 펌프(200)의 작동 및/또는 가열 유닛(150)의 작동을 제어할 수 있다.

선택적으로 (실리콘)매트(110)는 제 1 섹션(130)의 영역에 2개의 개구(180)를 포함할 수 있고, 상기 개구들은 주입 수지를 위한 접속부로서 이용될 수 있다. 특히 풍력 발전 설비의 로터 블레이드 또는 예를 들어 풍력 발전 설비의 나셀과 같은 다른 부재의 수리시 대개, 수리될 지점(또는 수리 지점) 또는 가공될 지점(400)은 주입 방법으로 처리되어야 하고, 이 경우 예를 들어 수지는 수리 지점에 도포된 후에 경화된다. 이를 위해 수지는 개구(180)를 통해 제 1 섹션(130) 내로 삽입된다.

가열 장치는 수리될 또는 제조될 부재(수리 지점(400)) 상에 배치되고, 진공 펌프(200)가 작동되므로, 제 1 섹션(130) 내의 (실리콘)매트(110)와 수리될 또는 제조될 부재 사이의 공기가 흡인 배출된다. 이로써 제 1 섹션(130)의 하부 영역에 진공이 형성된다. 이는 특히, 이로 인해 제 1 섹션의 영역 또는 그 하부 영역에서 에어 포켓이 방지될 수 있기 때문에 바람직하다. 채널(120) 내의 진공 튜브(121)는 예를 들어 나선형 튜브로서 형성될 수 있으므로, 튜브 내의 개구는 채널의 개방 측면과 일치하고, 따라서 제 1 섹션의 영역 내의 공기가 흡인 배출될 수 있다.

제 1 실시예에 따라 가열 장치에 매트(110), 예를 들어 실리콘 매트, 적어도 하나의 환형 채널(120) 및 적어도 하나의 가열 소자(150)(예를 들어 전기 가열 소자)를 포함하는 가열 장치가 제공된다. 환형 채널(120)은 (실리콘)매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분한다. 적어도 하나의 채널 내에 진공 튜브(121)가 제공되고, 상기 진공 튜브는 진공 펌프(200)에 접속될 수 있다. 적어도 하나의 채널(120) 내의 진공 튜브(121)에 의해 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기가 흡인 배출될 수 있으므로, 제 1 섹션(130)의 영역 내에 (실리콘 매트와 가공될 부재 사이의) 진공이 제공된다.

도 2는 제 1 실시예에 따른 가열 장치의 A-A 횡단면을 도시한다. 가열 장치는 적어도 하나의 채널(120)을 구비한 매트(110), 예를 들어 실리콘 매트를 포함하고, 상기 채널은 매트(110)를 제 1 섹션(130)(채널에 의해 둘러싸임)과 제 2 섹션(140)(채널 외부의)으로 세분한다. 제 1 섹션(130)의 영역에 가열 유닛(150)이 제공된다. 개방 단부(120a)를 가진 환형 채널(120) 내에 진공 튜브(121)가 제공되고, 상기 진공 튜브는 채널(120)의 개방 단부(120a)를 향한 개구(121a)를 포함한다. 또한, 선택적으로 가열 유닛(150) 내에 또는 상에 제 1 온도 센서(170)가 제공되고, 수리 지점 또는 가공될 지점(400)과의 사이에 가열 유닛 외부의 제 2 온도 센서(160)가 제공된다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 가열 장치의 평면도를 도시한다. 가열 장치는 매트(110) 및 적어도 하나의 환형 채널(120)를 포함하고, 상기 채널은 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분한다. 채널(120) 내에 진공 튜브(121)가 제공되고, 상기 진공 튜브는 예를 들어 나선형 튜브로서 형성될 수 있다. 진공 펌프(200)가 작동되면, 제 1 섹션(130)과 가공될 부품(수리 지점 또는 가공될 지점(400)) 사이의 공기가 배출되고, 따라서 제 1 섹션(130)의 영역 내에 진공이 제공된다. 제 1 섹션(130)의 영역 내부의 진공에 의해 매트는 가공될 부품에 "접착"될 수 있다. 진공 펌프(200;도 1)에 의해 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기가 흡인 배출된다.

제 1 실시예에 따른 가열 장치가 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 수리 또는 서비스를 위해 이용되는 경우에, 매트(110)는 예를 들어 인장 밸트에 의해 로터 블레이드에 고정될 수 있다. 후속해서 제어 유닛(300)에 의해 제어될 수 있는 진공 펌프(200)에 의해 제 1 섹션의 영역 내의 공기가 흡인 배출되므로, 여기에 진공이 형성되고 실리콘 매트는 로터 블레이드에 접착되어 유지된다.

또한, 본 발명은 제 2 실시예에 따라, 예를 들어 제 1 실시예에 따라 설명된 바와 같은 가열 유닛 및 가열 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛에 관한 것이다. 가열 유닛(150)은 제 1 섹션(130)에 있는 적어도 하나의 온도 센서(170) 및 선택적으로 제 2 온도 센서(160)를 포함하고, 상기 제 2 온도 센서는 제 1 섹션의 외부에 또는 제 1 섹션의 외측면에(즉 가열 유닛과 수리 지점 사이에) 제공될 수 있다. 상기 제 2 온도 센서는 중복 안전 조치로서 이용될 수 있다. 또한, 가열 유닛은 제어 유닛(300)을 포함하고, 상기 제어 유닛은 예를 들어 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 수리시 예를 들어 풍력 발전 설비의 로터 블레이드의 수리될 지점에 매트릭스가 도포된 후에, 매트릭스를 경화하기 위해 상기 매트릭스가 가열 장치에 의해 가열되는 경우에, 적어도 하나의 제 1 및/또는 제 2 온도 센서(170, 160)에 의해 온도 변화를 모니터링한다. 제 2 온도 센서(160)(가열 유닛과 수리 지점 사이의)에 의해 매트릭스 또는 수리 지점 내의 또는 상의 리시버(receiver)의 실제 온도가 검출될 수 있다. 이는 발열의 검출을 가능하게 하고, 따라서 가열 유닛에 의한 에너지 공급 또는 열 공급이 조절될 수 있다. 이 경우 가열 유닛의 열 출력이 감소될 수 있거나, 온도 임계값이 초과되면, 가열 유닛(150)은 예를 들어 작동 중단될 수 있다.

2개의 독립적인 온도 센서가 제공됨으로써, 중복 온도 모니터링이 이루어지고, 예를 들어 온도 센서들 중 하나의 온도 센서가 오류값을 측정하면, 다른 온도 센서의 측정값에 기초해서 온도 모니터링이 이루어질 수 있다. 이로써, 어떠한 경우에도 가공될 지점에서 온도 과부하는 발생하지 않는 것이 보장될 수 있다. 또한 이로 인해, 가공될 부품 또는 가열 유닛이 손상되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 너무 높은 반응 온도에 의한 수리 지점의 보일링(boiling)이 방지될 수 있다.

본 발명의 양상에 따라 바람직하게 적어도 2개의 독립적인 센서들(온도 센서; 160, 170)이 제공되고, 제어 유닛(300)에 접속된다. 가공될 지점 또는 수리 지점의 템퍼링의 결함 없는 과정을 모니터링할 수 있기 위해, 상기 2개의 온도 센서들(160, 170)은 바람직하게 독립적인 센서로서 형성된다. 제어 유닛(300)은 제 1 및 제 2 온도 센서(170, 160)의 출력 신호를 수신한다. 가열 소자(150)의 영역 내에 또는 영역에 제 1 온도 센서(170)가 제공된다. 바람직하게 제 1 온도 센서(170)는 가열 유닛 내에 또는 상에 중앙에 제공된다. 이로써 상기 제 1 온도 센서(170)는 가열 공정시 가열 유닛(150) 내에서 또는 상에서 직접 나타나는 온도를 모니터링한다.

제 2 온도 센서(160)는 예를 들어 수리 지점(또는 가공될 지점;400)과 가열 유닛(150) 사이에 제공될 수 있다. 상기 제 2 온도 센서(160)는 이로써 외부(온도) 센서로서 형성될 수 있고, 수리 지점 또는 가공될 지점의 (정확한) 온도를 검출하기 위해 이용된다.

제어 유닛(300)은 시간- 및 온도 시퀀스의 제어를 위해 이용된다. 선택적으로 제어 유닛은 다수의 시간- 및/또는 온도 시퀀스를 포함할 수 있다. 시간- 및 온도 시퀀스는 필요한 경우에 조정될 수 있다.

본 발명에 따라 예를 들어 부재의 수리 또는 제조를 위한 매트릭스의 도포 후에 매트릭스는 가열 유닛(150)에 의해 40 ℃의 온도로 가열될 수 있다. 상기 온도는 선택적으로 예를 들어 2시간 또는 3시간 동안 유지될 수 있다. 이 경우, 발열 검출을 가능하게 하기 위해, 제 1 및/또는 제 2 온도 센서(170, 160)의 온도 신호가 모니터링된다. 예를 들어 온도가 40 ℃이상으로 증가하면, 가열 유닛(150)의 열 출력은 감소하고 또는 가열 유닛은 작동 중단된다. 제 1 및/또는 제 2 온도 센서(170, 160)에 의해 측정된 온도가 임계값에 미달되는 경우에야, 가열 유닛(150)은 다시 작동된다. 후속해서, 가열 유닛이 수 시간 동안 더 작동됨으로써 매트릭스는 예를 들어 80 ℃로 가열될 수 있다.

제 1 또는 제 2 온도 센서에 결함이 발생하면, 안전 대비책으로서 제어는 선택적으로 중단될 수 있다. 제 2 온도 센서는 발열을 검출하기 위해, 중복 온도 센서로서 제공될 수 있다.

제어 유닛(300)은, 수리 지점에 도포된 수지의 경화를 제어하기 위해 예를 들어 2개의 온도 모드를 포함할 수 있다. 제 1 온도 모드는 40 ℃-모드일 수 있고, 제 2 모드는 86 ℃-모드일 수 있다. 그러나 참고적으로, 실제 온도는 사용된 수지에 상응하게 조정될 수 있다. 하기에서는 예를 들어 40 ℃-모드와 86 ℃-모드만이 관련된다. 하기에서 제 1 온도 모드(40 ℃-모드)가 설명된 후에 제 2 온도 모드(86 ℃-모드)가 설명된다.

제 1 온도 모드에서 수지 혼합물(분자 결합)의 반응은 천천히 진행된다. 가열 유닛이 추이 중에(설정값의 +/- 2 ℃) 작동 및 작동 중단됨으로써 온도는 평균 약 40 ℃에서 유지된다. 상기 제 1 온도 모드는, 반응 온도가 천천히 조절되어 증가할 수 있도록 하기 위해, 반응의 시작시 이용된다. 바람직하게 제 1 온도 모드는 발열 검출을 포함한다. 제 2 온도 센서(160)는 수리 지점 또는 가공될 지점(400)에서 직접 온도를 검출한다. 따라서 온도 상승은 지속적으로 또는 주기적으로 검출될 수 있다. 예를 들어 기상으로 인한 온도 변동을 배제할 수 있도록 하기 위해, 제어 유닛(300)은 임계값-온도값을 포함하고, 상기 값은 발열 검출을 활성화하기 위해 초과되어야 한다. 상기 임계값이 초과되지 않으면(예를 들어 너무 낮은 주변 온도에 의해), 제어 유닛(300)은 정상적인 사전 프로그래밍된 시간 간격을 트리거한 후에, 제 2 온도 모드로 전환한다.

발열 검출이 시작되면, 최대 온도는 저장될 수 있다. 소수의 수지 혼합물의 경우에 예를 들어 약 45분 후에 이미 최대 반응 온도에 도달할 수 있고, 그 후에 반응 온도는 점차 감소한다. 최대 온도가 10분 동안 적어도 예를 들어 0.5℃감소하면, 제어 유닛(300)은 발열이 종료되었음을 검출한다. 온도가 예를 들어 0.2 ℃ 더 감소하면, 제어 유닛(300)은 제 1 온도 모드로부터 제 2 온도 모드로 전환될 수 있다. 본 발명에 따른 발열 검출에 의해 제 1 온도 모드는 상당히 짧아질 수 있다.

제 2 온도 모드(예를 들어 86℃-모드)에서 수지 혼합물은 완전히 경화된다. 가열 유닛(150)이 추이 중에(예를 들어 설정값의 +/- 2 ℃) 작동 및 작동 중단됨으로써 수리 지점 또는 가공될 지점(400)의 온도는 대략 86 ℃에서 유지된다.

매트(110)는 예를 들어 실리콘 매트, PUR-매트 또는 다른 가요성 재료로 이루어진 매트일 수 있다.

도 4는 제 3 실시예에 따른 풍력 발전 설비의 개략도를 도시한다. 풍력 발전 설비는 타워, 나셀 및 로터 블레이드(30)를 포함한다. 풍력 발전 설비는 나셀 영역에 있는 진공 펌프, 적어도 하나의 공기 튜브 및, 가열 매트를 위한 전원 공급부를 포함하고, 상기 공기 튜브는 외부로 안내될 수 있고, 전술한 가열 매트를 위한 공기 튜브로서 이용될 수 있다.

나셀(20)의 영역에 플랩이 제공될 수 있고, 상기 플랩을 통해 적어도 하나의 공기 튜브가 안내될 수 있다. 또한, 풍력 발전 설비는 제 1 또는 제 2 실시예에 따라서 전술한 가열 유닛을 포함한다. 또한, 풍력 발전 설비는 전술한 가열 유닛을 제어하기 위한 그리고 진공 펌프를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함할 수 있다.

도 5는 제 3 실시예에 따른 가열 장치의 하측면을 개략적으로 도시한다. 제 3 실시예에 따른 가열 장치는 제 1 실시예에 따른 가열 장치에 기초할 수 있다. 가열 장치(100)는 매트(110)를 포함하고, 상기 매트는 전기 가열 유닛(150)을 포함한다. 가열 유닛(150)은 열 전도체(151)와 전기 공급 라인(152)을 포함한다. 가열 유닛(150)은 예를 들어 가열 코일로서 형성될 수 있고, 이 경우 열선(151)은 곡류 형태로 매트(110) 내에 또는 상에 제공된다. 가열 장치는 공급 라인(171)을 구비한 온도 센서(170)를 포함할 수 있다. 온도 센서(170)는 가열 매트 내에 중앙에 꿰매어질 수 있다. 열 전도체(151)의 인접한 코일들 사이의 간격은 예를 들어 15 mm일수 있다. 전기 공급 라인(152)은 가열 장치의 모서리에 삽입되어 꿰매질 수 있고, 따라서 접속부는 수밀 방식으로 형성된다. 매트(110)는 둘레에 적어도 부분적으로 열 전도체(151)가 없는 섹션(111)을 포함할 수 있고, 상기 섹션은 가능한 한 작게 유지되어야 한다.

도 6은 제 3 실시예에 따른 가열 장치의 외측면을 개략적으로 도시한다. 가열 장치(100)는 가열 유닛(150), 전기 공급 라인(152), 선택적인 경계부(152)를 구비한 매트(110), 적어도 부분적으로 예를 들어 집 패스너(113;zip fastner), 후크 패스너(113;hook fastner) 또는 루프 패스너(loop fastner) 형태의 고정부, 매트의 취급을 위한 선택적인 탭(114) 및, 온도 센서(170)의 위치를 표시하기 위한 선택적인 마커(115)를 포함한다. 집 패스너(113) 또는 루프 패스너(112)(후크 패스너)에 의해 가열 장치는 인접한 가열 장치에 연결될 수 있다. 고무 경계부(112)는, 가열 장치가 예를 들어 로터 블레이드에 장착될 때, 접착 테이프의 개선된 접착을 위해 이용된다.

도 7은 제 3 실시예에 따른 가열 장치의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 7에 서로 연결된 2개의 가열 장치들이 도시된다. 2개의 가열 장치는 집 패스너(113)에 의해 서로 연결된다. 2개의 가열 장치는 각각 가열 와이어(151) 및 가열 와이어가 없는 영역(111)을 포함하고, 따라서 상기 영역은 냉각 존 또는 가열 불가능한 섹션일 수 있다.

도 8의 A 및 B는 제 4 실시예에 따른 가열 장치의 개략도를 도시한다. 가열 장치(100)는 예를 들어 가열 코일 형태의 가열 유닛(150)을 구비한 매트(110)를 포함한다. 가열 유닛(150)은 곡류 형태로 배치된 열 전도체(151)를 포함한다. 가열 장치는 전기 공급 라인(152)을 포함한다. 열 전도체(151)는 와이어, 상기 와이어를 둘러싸는 절연부 및, 예를 들어 와이어 브레이드(153) 형태의 금속 실드를 포함한다. 따라서 열 전도체는 금속 코어, 절연부 및 외부 둘레의 금속 실드를 포함할 수 있다. 전기 공급 라인(152)과 열 전도체(151) 사이에 (코딩 가능한) 플러그(154)가 제공될 수 있다. 플러그는 예를 들어 8개의 핀을 따를 수 있고, 이 경우 제 1 핀은 중성선에 연결되고, 제 2 핀은 위상에 연결되고, 제 3 및 제 4 핀은 각각 온도 센서에 연결되고, 제 8 핀은 접지(PE)에 연결된다.

제 1, 제 2 또는 제 3 실시예에 기초할 수 있는 제 4 실시예에 따라 열 전도체(151)의 전체 길이는 매트의 영역 내에서 예를 들어 와이어 브레이드 형태의 금속 실드를 포함한다. 2개의 단부(입력부/출력부)는 바람직하게 접지 또는 보호 접지에 연결될 수 있다.

제 4 실시예에 따라 열 전도체 또는 가열 와이어는 절연부가 정상인지 여부를 검사하기 위해 모니터링될 수 있다. 보호 접지에 결함이 있는 경우에 상기 결함은 시각/음향으로 출력될 수 있다. 작동시 오류가 나타나면, 이는 시각 및/또는 음향으로 출력될 수 있다. 가열 공정의 시작 전에 오류가 나타나면, 가열 공정은 시작되지 않는다.

바람직하게 가열 장치와 전원 공급망 사이에 절연 트랜스포머(isolation transformer)가 배치될 수 있으므로, 갈바니 분리가 제공된다. 이로써, 사용자가 위험해지지 않는 것이 보장될 수 있다.

절연 트랜스포머는 가열 장치 또는 가열 장치를 위한 제어부 내에 또는 상에 제공될 수 있거나, 별도의 유닛으로서 가열 장치와 전원 공급망 사이에 제공될 수 있다.

본 발명에 따라 가열 장치는 직물로 이루어진 매트를 포함한다. 본 발명에 따른 가열 장치는 가열 와이어를 가진 가열 유닛을 포함하고, 이 경우 가열 와이어는 예를 들어 실리콘으로 이루어진 절연부 및 와이어 매시 형태의 금속 실드를 포함한다. 가열 와이어의 금속 실드의 2개의 단부는 보호 접지에 연결되므로, 고장 전류는 보호 접지를 통해 배출될 수 있다.

본 발명에 따라 가열 장치의 전기 접속부들은 수밀 방식으로 구현된다.

도 9는 제 5 실시예에 따른 가열 장치의 개략적인 단면도를 도시한다. 제 5 실시예에 따른 가열 장치는 전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 기초할 수 있다. 제 5 실시예에 따른 가열 장치(100)는 가열 유닛(150)과 가열 와이어(151)를 가진 다수의 매트(110)를 포함할 수 있다. 2개의 가열 매트(110)는 단부에 각각 루프 패스너 스트립(113a)(예를 들어 후크 패스너에 위한)을 포함할 수 있다. 2개의 가열 매트(110)를 서로 연결하기 위해, 2개의 가열 매트(110)는 나란히 배치되고, 루프 패스너 스트립(113b)(예를 들어 후크 패스너를 위한)이 인접하게 배치된 루프 패스너 스트립(113a) 상에 배치되므로, 2개의 가열 매트는 서로 연결된다. 이러한 실시예는, 더 냉각된 섹션이 제공되는 단점을 제공할 수 있지만, 다른 한편으로는 핫 스팟, 즉 2개의 가열 매트가 중첩 배치되고 여기에서 온도가 너무 높아지는 영역이 발생할 수 있는 것이 방지된다.

전술한 실시예들 중 하나의 실시예에 기초할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따라 가열 매트는 식별을 위한 RFID 칩을 포함한다. RFID 칩에 저장된 특성은 판독 장치에 의하 판독될 수 있고, 데이터 뱅크, 예를 들어 SAP에 저장될 수 있다. 이로써, 가열 장치가 어디에서 어떻게 사용되었는지 파악될 수 있다.

100 가열 장치
110 매트
120 채널
121 진공 튜브
130 제 1 섹션
150 가열 유닛
151 열 전도체
152 전기 공급 라인
160, 170 온도 센서
190 진공 접속-흡인 연결부
200 진공 펌프
300 제어 유닛
400 수리 지점

Claims

풍력 발전 설비의 구성 요소의 수리 또는 제조시 이용하기 위한 가열 장치로서,
한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널(120)을 구비하는 매트(110) 및 상기 적어도 하나의 환형 채널(120) 내의 진공 튜브(121)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 환형 채널(120)은 상기 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분하며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 가열 유닛(150)을 포함하되, 상기 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기는 상기 진공 튜브(121)를 통해 흡인 배출될 수 있으며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 제 1 온도 센서(170)를 포함하고,
상기 제 1 온도 센서(170)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 가열 유닛(150)을 제어하기 위한 제어 유닛(300)을 포함하되,
상기 제어 유닛(300)은 상기 제 1 온도 센서(170)에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 구성 요소의 수리 또는 제조를 위해 사용된 매트릭스의 발열 검출을 실시하도록, 그리고 발열이 검출되면 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 감소시키도록 형성되며,
상기 제어 유닛(300)은 발열의 감쇄시 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 증가시키도록 형성되는 가열 장치.
풍력 발전 설비의 구성 요소의 수리 또는 제조시 이용하기 위한 가열 장치로서,
한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널(120)을 구비하는 매트(110) 및 상기 적어도 하나의 환형 채널(120) 내의 진공 튜브(121)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 환형 채널(120)은 상기 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분하며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 가열 유닛(150)을 포함하되, 상기 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기는 상기 진공 튜브(121)를 통해 흡인 배출될 수 있으며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 제 1 온도 센서(170)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가열 유닛(150)과 수리 지점(400) 사이의 영역에 있는 적어도 하나의 제2 온도 센서(160)를 포함하고,
상기 제 1 또는 제2 온도 센서(170, 160)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 가열 유닛(150)을 제어하기 위한 제어 유닛(300)을 포함하되,
상기 제어 유닛(300)은 상기 제 1 또는 제2 온도 센서(170, 160)에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 구성 요소의 수리 또는 제조를 위해 사용된 매트릭스의 발열 검출을 실시하도록, 그리고 발열이 검출되면 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 감소시키도록 형성되며,
상기 제어 유닛(300)은 발열의 감쇄시 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 증가시키도록 형성되는 가열 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 온도 센서(170)는 상기 가열 유닛(150)의 중앙에 제공되는 가열 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기를 흡인 배출하기 위하여, 진공 펌프(200)의 튜브(210)를 접속하기 위한 진공 접속-흡인 연결부(190)를 더 포함하는 가열 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛(300)은 적어도 제 1 및 제 2 온도 모드를 포함하고, 상기 제어 유닛(300)은 상기 제 1 온도 모드에서 상기 제 1 또는 제 2 온도 센서(170, 160)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 가열 유닛(150)의 작동을 제어하고, 사용된 매트릭스의 발열 검출을 제공하도록, 상기 제 1 또는 제 2 온도 센서(170, 160)에 의해 검출된 온도의 모니터링에 의해 발열의 감쇄를 검출하도록, 그리고 제 1 온도 모드로부터 상기 제 2 온도 모드로 전환하도록 형성되고,
상기 제어 유닛(300)은 상기 제 2 온도 모드에서 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 증가시키고 미리 결정된 시간 간격 동안 유지하도록 형성되는 가열 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 가열 유닛(150)의 영역에 있는 냉각 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛(300)은 상기 냉각 유닛의 작동을 제어하도록, 그리고 상기 제 1 또는 제 2 온도 센서(170, 160)에 의해 검출된 온도가 너무 빠르게 상승하는 경우 상기 냉각 유닛을 작동시키도록 형성되는 가열 장치.
풍력 발전 설비의 구성 요소의 수리 또는 제조시 이용하기 위한, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 가열 장치로서,
가열 와이어(151)와 전기 공급 라인(152)을 구비한 적어도 하나의 가열 유닛(150)을 가진 매트(110)를 포함하고,
상기 가열 와이어(151)는 금속 실드를 포함하고, 상기 금속 실드의 2개의 단부가 접지에 연결될 수 있는 가열 장치.
한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널(120)을 가진 매트(110), 및 적어도 하나의 환형 채널(120) 내의 진공 튜브(121)를 포함하는 가열 장치를 이용하여 풍력 발전 설비의 구성 요소를 수리 또는 제조하기 위한 방법으로서,
상기 적어도 하나의 환형 채널(120)은 상기 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분하고,
상기 가열 장치는 상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 가열 유닛(150)을 가지며,
상기 진공 튜브(121)를 통해 상기 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기를 흡인 배출하는 단계, 및
상기 제 1 섹션(130)을 가열하는 단계를 포함하고,
제 1 온도 모드 동안:
상기 가열 유닛(150)의 제 1 온도 및 수리되거나 가공될 지점(400)의 제 2 온도를 검출하는 단계,
상기 제 1 또는 제 2 온도에 따라 가열 유닛을 제어하는 단계,
상기 제 1 또는 제 2 온도에 따라 사용된 매트릭스의 발열을 검출하는 단계,
발열이 검출되면 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 감소 또는 중단시키는 단계, 및
발열의 감쇄가 검출되면 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 증가 또는 개시함으로써 제 2 온도 모드를 활성화시키는 단계를 포함하는, 풍력 발전 설비의 구성 요소를 수리 또는 제조하기 위한 방법.
나셀(20), 상기 나셀의 영역에 있는 적어도 하나의 진공 펌프(200), 상기 진공 펌프(200)에 단부가 연결된 적어도 하나의 진공 튜브 및 가열 장치를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하며,
상기 가열 장치는,
한 측면을 향해 개방된 적어도 하나의 환형 채널(120)을 구비하는 매트(110) 및 상기 적어도 하나의 환형 채널(120) 내의 진공 튜브(121)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 환형 채널(120)은 상기 매트(110)를 제 1 및 제 2 섹션(130, 140)으로 세분하며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 가열 유닛(150)을 포함하되, 상기 제 1 섹션(130)의 영역 내의 공기는 상기 진공 튜브(121)를 통해 흡인 배출될 수 있으며,
상기 제 1 섹션(130)의 영역에 있는 적어도 하나의 제 1 온도 센서(170)를 포함하되, 상기 제어 유닛(300)은 상기 제 1 온도 센서(170)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 가열 유닛(150)을 제어하며,
상기 제어 유닛(300)은 상기 제 1 온도 센서(170)에 의해 측정된 온도에 기초하여 구성 요소의 수리 또는 제조를 위해 사용된 매트릭스의 발열 검출을 실시하도록, 그리고 발열이 검출되면 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 감소시키도록 형성되며,
상기 제어 유닛(300)은 발열의 감쇄시 상기 가열 유닛(150)의 열 출력을 증가시키도록 형성되는 것인, 풍력 발전 설비.
제 9 항에 있어서, 상기 나셀은 상기 진공 튜브를 위한 적어도 하나의 플랩을 포함하는 풍력 발전 설비.
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