KR101831731B1 - 유압식 타워 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

유압식 타워 어셈블리가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체 상단 측면에 마련된 제 1 링크 체결부를 구비하는 메인 스크류 파일; 메인 스크류 파일과 소정 간격 이격되어 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체 상단 측면에 마련된 제 2 링크 체결부를 구비하는 서브 스크류 파일; 메인 스크류 파일과 서브 스크류 파일 간에 횡 방향으로 연결 설치되는 것으로, 제 1 링크 체결부에 체결되는 제 1 링크판과, 제 1 링크판과 소정 간격 이격 배치되어 제 2 링크 체결부에 체결되는 제 2 링크판을 구비하는 링크 블록; 서브 스크류 파일 상단에 마련되며, 제 1 실린더 체결부를 구비하는 실린더 서포트; 메인 스크류 파일 상단에 체결되며, 몸체 측면에 제 1 힌지를 구비하는 로워 블록; 로워 블록 상단에 안착 설치되며, 제 1 힌지에 힌지축을 중심으로 회동 가능하도록 체결되는 제 2 힌지와, 제 1 실린더 체결부에 대응되는 제 2 실린더 체결부를 구비하는 어퍼 블록; 하단이 제 1 실린더 체결부에 힌지 결합되어 실린더 서포트에 의해 지지되고, 상단이 제 2 실린더 체결부에 힌지 결합되어 어퍼 블록으로 작동력을 가하는 실린더; 및 어퍼 블록 상단에 체결되어 블레이드를 소정 높이로 지지하는 타워 블록;을 포함하는 유압식 타워 어셈블리가 제공된다.

Description

유압식 타워 어셈블리 {HYDRAULIC TOWER ASSEMBLY}
본 발명은 유압식 타워 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더를 통해 타워를 세우거나 눕힐 수 있는 유압식 타워 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 풍력 발전기는 블레이드를 소정 높이로 설치하기 위한 타워 구조가 요구된다. 타워 구조는 설치 지역이나 풍력 발전기의 용량 등에 따라 매우 다양한 지지 구조를 가질 수 있으나, 지상에 설치되는 소형 풍력 발전기의 경우 통상 모노 폴 타워(Mono pole Tower), 케이블에 의해 타워의 지지력을 보조하는 가이 케이블 타워(Guy Cable Tower), 실린더를 통해 타워를 기립 설치하는 유압식 타워(Hydraulic Tower) 등이 사용되고 있다.
상기와 같은 타워 구조 중 유압식 타워는 크레인 등을 통한 고소 작업을 최소화할 수 있어 현장 시공이 매우 용이하며 설치 후 유지 관리 또한 용이한 이점이 있어 특히 중소형 규모의 풍력 발전기에 적용이 확대되고 있다. 일본공개특허 제2002-147339호(풍차 발전기의 설치 방법 및 풍차 발전기), 미국공개특허 제 2010-0181768호(Wind Generator with Folding Mast) 등에서는 이러한 유압식 타워의 일 예를 개시하고 있다.
그러나 상기와 같은 유압식 타워는 실린더를 통해 타워를 세우거나 눕히게 되는데 이러한 실린더의 구동 과정에서 실린더의 안정적 지지가 고려되지 않아 설치 작업의 안전성을 저해하는 문제가 발생되고 있다. 특히, 타워를 세우거나 눕히는 과정에서 실린더는 설치면과 비스듬한 자세에서 타워에 작동력을 가하게 되는데, 이러한 상태에서 실린더 하부의 지지수단이 밀려날 우려가 있어 작업 안전성을 저해하고 있다.
본 발명의 실시예들은 실린더의 안정적인 지지가 가능하고, 설치작업의 용이성 및 안전성을 증대시킨 유압식 타워 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체 상단 측면에 마련된 제 1 링크 체결부를 구비하는 메인 스크류 파일; 상기 메인 스크류 파일과 소정 간격 이격되어 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체 상단 측면에 마련된 제 2 링크 체결부를 구비하는 서브 스크류 파일; 상기 메인 스크류 파일과 상기 서브 스크류 파일 간에 횡 방향으로 연결 설치되는 것으로, 상기 제 1 링크 체결부에 체결되는 제 1 링크판과, 상기 제 1 링크판과 소정 간격 이격 배치되어 상기 제 2 링크 체결부에 체결되는 제 2 링크판을 구비하는 링크 블록; 상기 서브 스크류 파일 상단에 마련되며, 제 1 실린더 체결부를 구비하는 실린더 서포트; 상기 메인 스크류 파일 상단에 체결되며, 몸체 측면에 제 1 힌지를 구비하는 로워 블록; 상기 로워 블록 상단에 안착 설치되며, 상기 제 1 힌지에 힌지축을 중심으로 회동 가능하도록 체결되는 제 2 힌지와, 상기 제 1 실린더 체결부에 대응되는 제 2 실린더 체결부를 구비하는 어퍼 블록; 하단이 상기 제 1 실린더 체결부에 힌지 결합되어 상기 실린더 서포트에 의해 지지되고, 상단이 상기 제 2 실린더 체결부에 힌지 결합되어 상기 어퍼 블록으로 작동력을 가하는 실린더; 및 상기 어퍼 블록 상단에 체결되어 블레이드를 소정 높이로 지지하는 타워 블록;을 포함하는 유압식 타워 어셈블리가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 메인 스크류 파일과 별개로 실린더 서포트를 지지하기 위한 서브 스크류 파일을 구비하여 타워의 눕힘이나 기립 구동시 실린더 서포트의 밀림 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 메인 스크류 파일과 서브 스크류 파일을 링크 블록으로 연결하여 실린더가 비스듬한 자세로 작동력을 가하는 경우에도 실린더 서포트가 견고하게 위치 고정될 수 있으며, 실린더의 안정적인 지지가 가능하다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 설치 작업이 용이하며 작업 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 비교적 저비용으로 쉽게 제작이 가능한 링크 블록을 활용하게 되는바, 상기와 같은 이점에도 불구하고 설치 비용의 증대를 최소화할 수 있으며, 특별한 제작상의 어려움 없이 쉽게 구현 가능한 이점이 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 타워 상부측으로 갈수록 결합 플랜지 등의 외경이나 몸체 외경이 작아지는 형태를 취함으로써, 상대적으로 많은 하중이 걸리는 타워 하부 구조에 견고한 지지력을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유압식 타워 어셈블리는 개구단과 종단이 소정각도를 이루는 스크류와 간편하게 제작이 가능한 굴착팁을 메인 스크류 파일 또는 서브 스크류 파일에 구비하도록 함으로써, 파일 설치시 지중으로의 인입이 용이하여 설치 작업의 용이성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유압식 타워 어셈블리의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 메인 스크류 파일을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 메인 스크류 파일의 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 서브 스크류 파일을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 서브 스크류 파일의 측면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 실린더 서포트를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 링크 블록을 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시된 로워 블록을 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 어퍼 블록을 보여주는 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 타워 블록을 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 1에 도시된 유압식 타워 어셈블리의 설치 방법을 보여주는 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 유압식 타워 어셈블리(100)의 측면도이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 메인 스크류 파일(110) 및 서브 스크류 파일(120)을 포함할 수 있다. 메인 스크류 파일(110)은 타워의 하부 기초 구조를 제공할 수 있으며, 서브 스크류 파일(120)은 메인 스크류 파일(110)로부터 소정간격 이격 설치되어 실린더(미도시)에 대한 지지점을 제공할 수 있다. 이와 같은 메인 스크류 파일(110) 및 서브 스크류 파일(120)은 대략 수직 방향으로 지중에 매설될 수 있으며, 다만, 도 1 및 2의 경우 도시 편의를 위해 지중 매설된 각 파일(110, 120)의 하부측을 생략하고 도시하였음을 알려둔다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 링크 블록(130) 및 실린더 서포트(140)를 포함할 수 있다. 링크 블록(130)은 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120)을 연결시킬 수 있으며, 실린더 서포트(140)는 서브 스크류 파일(120) 상단에 마련되어 실린더 하부와 체결될 수 있다. 링크 블록(130) 및 실린더 서포트(140)는 전술한 메인 스크류 파일(110) 및 서브 스크류 파일(120)과 함께 유압식 타워 어셈블리(100)의 하부 구조를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 로워 블록(150) 및 어퍼 블록(160)을 포함할 수 있다. 로워 블록(150)은 메인 스크류 파일(110) 상단에 결합되어 메인 스크류 파일(110)에 안착 지지될 수 있으며, 어퍼 블록(160)은 로워 블록(150) 상단에 결합되어 로워 블록(150)에 안착 지지될 수 있다. 이때, 로워 블록(150) 및 어퍼 블록(160)은 힌지 구조를 통해 결합될 수 있으며, 어퍼 블록(160)은 로워 블록(150)에 대해 힌지축을 중심으로 회동될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 어퍼 블록(160) 상단에 체결되는 하나 이상의 타워 블록(170)을 포함할 수 있다. 타워 블록(170)은 길이 방향 또는 상하 방향으로 소정 길이 연장 형성될 수 있으며, 상단에는 너셀(nacelle), 블레이드 등이 설치되어 너셀, 블레이드 등을 지상의 설치면에서 소정 높이로 지지하게 된다. 필요에 따라 타워 블록(170)은 복수개가 구비될 수 있다. 또는, 필요에 따라 타워 블록(170)은 복수개로 분할 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우 타워 블록(170)이 제1, 2 타워 블록(171, 172)으로 형성된 경우를 예시하고 있는 바, 이하에서는 이를 중심으로 설명하도록 한다. 다만, 타워 블록(170)의 개수는 필요에 따라 증감 변동될 수 있음은 물론이다.
한편, 도시되지 않았으나, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 하나 이상의 실린더를 포함할 수 있다. 실린더는 하단이 실린더 서포트(140)에 체결되어 서브 스크류 파일(120)에 의해 지지될 수 있으며, 상단이 어퍼 블록(160)에 체결될 수 있다. 실린더는 실린더 서포트(140)를 지지점으로 어퍼 블록(160)에 작동력을 가해 어퍼 블록(160)을 회동시킬 수 있다. 실린더는 유압 실린더를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 다단 실린더(telescopic cylinder)로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 메인 스크류 파일(110), 서브 스크류 파일(120) 등이 하부 기초 구조를 형성하고, 이에 로워 블록(150), 어퍼 블록(160), 타워 블록(170) 등을 설치하여 너셀 등을 소정 높이로 지지하기 위한 하나의 타워 구조체를 형성하게 된다. 또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 실린더에 의해 눕힘 상태 및 기립 상태의 전환이 가능한 타입으로, 실린더에 의해 어퍼 블록(160)이 회동될 수 있으며, 로워 블록(150) 상부 측의 구조물이 설치면에 대략 평행하게 눕혀지거나 상하 방향으로 세워져 기립 상태로 전환될 수 있다. 알려진 바와 같이 이와 같은 타입의 타워 구조물은 구조물의 조립, 설치, 유지 보수 작업 등이 지상의 설치면과 인접한 위치에서 이뤄질 수 있기 때문에, 고소 작업의 최소화, 작업 안정성, 설치비용 등의 측면에서 이점을 가져올 수 있다.
이하 도면을 참고하여 상기의 각 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 도 1에 도시된 메인 스크류 파일(110)을 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 메인 스크류 파일(110)의 측면도이다.
도 3 및 4를 참고하면, 메인 스크류 파일(110)은 소정 길이로 연장 형성된 원통형의 몸체(111)를 구비할 수 있다. 몸체(111)는 타워의 하부 지지 구조를 제공할 수 있도록 지중에 소정 깊이로 매설될 수 있다. 다만, 몸체(111) 상단 부위는 로워 블록(150) 등의 체결을 위해 지상으로 노출될 수 있다.
메인 스크류 파일(110)은 로워 블록(150)의 체결을 위한 결합 플랜지(112)를 구비할 수 있다. 결합 플랜지(112)는 몸체(111) 상단에 마련될 수 있으며, 외주를 따라 형성된 다수의 결합홀(112a)을 구비할 수 있다. 결합 플랜지(112)의 저면과 몸체(111)의 상단 측면 간에는 구조 강도 보강을 위한 복수의 리브(112b)가 설치될 수 있다.
메인 스크류 파일(110)은 링크 블록(130)의 체결을 위한 제 1 링크 체결부(113)를 구비할 수 있다. 제 1 링크 체결부(113)는 결합 플랜지(112)의 하부 측으로 인접하도록 몸체(111) 상단 측면에 배치될 수 있으며, 몸체(111) 측면과 대략 직교하도록 횡 방향으로 소정정도 돌출 형성될 수 있다. 제 1 링크 체결부(113)의 돌출 단부에는 링크 블록(130)이 결합되는 사각 판 형상의 결합 플레이트(113a)가 구비될 수 있으며, 결합 플레이트(113a)에는 적어도 하나의 결합홀(113b)이 형성될 수 있다.
메인 스크류 파일(110)은 몸체(111)의 측면에 마련된 하나 이상의 스크류(114)를 구비할 수 있다. 본 실시예의 경우 2개의 스크류(114)가 몸체(111) 측면에 상하로 이격 배치된 경우를 예시하고 있다. 다만, 스크류(114)의 개수는 필요에 따라 증감 변동될 수 있음은 물론이다. 스크류(114)는 몸체(111)의 측면에 외주를 따라 나선형으로 형성될 수 있으며, 대략 몸체(111)의 외주 측면을 한 바퀴(360도) 감아 도는 형태로 형성될 수 있다.
도 3의 확대도를 참조하면, 스크류(114)는 나선형이 시작되는 개시단(114a)과, 개시단(114a)으로부터 연장되어 나선형이 종료되는 종단(114b)을 구비할 수 있다. 이때, 개시단(114a)의 연장선(L1)은 몸체(111)의 측면 외주에 대해 대략 수직하게 형성될 수 있으며, 종단(114b)의 연장선(L2)은 몸체(111)의 측면 외주에 대해 소정 각도(θ1)을 이루도록 형성될 수 있다. 보다 바람직하게 상기 각도(θ1)는 20 내지 40도로 형성될 수 있다. 또는, 개시단(114a)의 연장선(L1)과 종단(114b)의 연장선(L2)은 소정 각도(θ2)을 이루도록 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게 상기 각도(θ2)는 50 내지 70도로 형성될 수 있다. 이와 같이 소정 각도를 이루도록 형성된 개시단(114a) 및 종단(114b)은 메인 스크류 파일(110)의 매설시 지중으로의 인입을 용이하게 할 수 있다.
한편, 메인 스크류 파일(110)은 몸체(111) 하단에 형성된 굴착팁(115)을 구비할 수 있다. 굴착팁(115)은 몸체(111)에 일체로 형성될 수 있으며, 원통형의 몸체(111) 하단에 'V'자형의 절개홈(115a)이 복수개 형성되어 굴착팁(115)을 형성할 수 있다. 이와 같은 형태의 굴착팁(115)은 메인 스크류 파일(110)의 매설시 지중으로의 인입을 용이하게 하고, 설치 작업시 몸체(111) 하단의 찌그러짐을 방지할 수 있으며, 제작이 용이하여 저비용으로도 구현될 수 있는 이점이 있게 된다.
도 5는 도 1에 도시된 서브 스크류 파일(120)을 보여주는 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 서브 스크류 파일(120)의 측면도이다.
도 5 및 6을 참조하면, 서브 스크류 파일(120)은 실린더에 대해 지지점을 제공하기 위한 것으로, 메인 스크류 파일(110)과 인접하게 지중에 매설 설치될 수 있다(도 1 및 2 참조). 서브 스크류 파일(120)은 상단 일부 부위를 제외하면 전체적으로 메인 스크류 파일(110)과 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 서브 스크류 파일(120)은 타워의 하중을 직접적으로 지지하기 위한 것은 아니므로, 필요에 따라 메인 스크류 파일(110)에 비해 소형으로 형성될 수 있다. 서브 스크류 파일(120)은 몸체(121), 몸체(121)의 측면 외주에 구비되는 하나 이상의 스크류(124) 및, 몸체(121) 하단에 형성된 굴착팁(125)을 구비할 수 있으며, 이와 같은 몸체(121), 스크류(124) 및 굴착팁(125)은 전술한 메인 스크류 파일(110)의 경우와 유사하게 형성될 수 있다.
한편, 서브 스크류 파일(120)은 몸체(121) 상단에 마련된 서포트 체결부(122)와, 서포트 체결부(122)의 하부측으로 인접하게 몸체(121) 상단 측면에 마련된 제 2 링크 체결부(123)를 구비할 수 있다. 서포트 체결부(122)는 실린더 서포트(140)의 체결을 위한 것으로, 대략 사각 판형으로 형성되어 실린더 서포트(140)가 안착 지지될 수 있으며, 하나 이상의 결합홀(122a)을 구비할 수 있다. 제 2 링크 체결부(123)는 링크 블록(130)의 체결을 위한 것으로, 전술한 메인 스크류 파일(110)의 제 1 링크 체결부(113)에 대응된다. 제 2 링크 체결부(123)는 몸체(121) 측면에서 횡 방향으로 소정정도 돌출 형성될 수 있으며, 돌출 단부에는 대략 사각 판형으로 형성되어 하나 이상의 결합홀(123b)을 구비하는 결합 플레이트(123a)가 마련될 수 있다.
상기와 같은 서브 스크류 파일(120)은 실린더를 통한 타워 구조물의 기립이나 눕힘 동작시 실린더에 보다 안정적인 지지점을 제공할 수 있게 한다. 즉, 타워 구조물을 지지하기 위한 메인 스크류 파일(110)과 별도로 실린더를 지지하기 위한 파일(pile) 구조를 별도 마련함으로써, 실린더 구동시 보다 견고하고 안정적인 지지가 가능해진다. 특히, 종래 일반적인 유압 구동형 타워의 경우, 실린더가 타워 구조물을 밀어 올리는 과정에서 실린더 서포트가 밀려나는 문제점이 빈번히 발생됨에 비교하여, 본 실시예의 경우 서브 스크류 파일(120)이 지중에 견고하게 매설된 상태로 실린더 서포트(140)나 실린더가 지지되기 때문에 이와 같은 문제점을 해소할 수 있게 된다.
도 7은 도 1에 도시된 실린더 서포트(140)를 보여주는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 실린더 서포트(140)는 대략 사각 판형의 베이스 플레이트(141)와, 베이스 플레이트(141) 상에 마련된 제 1 실린더 체결부(142)를 구비할 수 있다. 베이스 플레이트(141)는 서브 스크류 파일(120)의 서포트 체결부(122)에 체결될 수 있으며(도 1 참고), 하나 이상의 결합홀(141a)을 구비할 수 있다. 필요에 따라 베이스 플레이트(141)의 결합홀(141a)은 장공으로 형성될 수 있다. 이는 실린더 서포트(140)의 설치 위치를 미세 조정할 수 있도록 한다. 제 1 실린더 체결부(142)는 실린더의 일단과 힌지 결합될 수 있다. 따라서 실린더는 힌지축(H1)을 중심으로 회동 가능하도록 실린더 서포트(140)에 장착 지지될 수 있다. 필요에 따라 제 1 실린더 체결부(142)와 베이스 플레이트(141) 간에는 구조 강도를 보강하기 위한 리브(142a)가 설치될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 링크 블록(130)을 보여주는 사시도이다.
도 8을 참고하면, 링크 블록(130)은 제 1 링크판(131) 및 제 2 링크판(132)을 구비할 수 있다. 제 1 링크판(131)은 메인 스크류 파일(110)의 제 1 링크 체결부(113)와 결합될 수 있으며, 제 2 링크판(132)은 서브 스크류 파일(120)의 제 2 링크 체결부(123)와 결합될 수 있다. 즉, 링크 블록(130)은 제 1, 2 링크 체결부(113, 123) 간에 결합되어 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120)을 연결할 수 있다. 또한, 제 1, 2 링크판(131, 132)은 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제 1, 2 링크판(131, 132) 간은 하나 이상의 가로빔(133a) 및 세로빔(133b)에 의해 연결될 수 있다.
상기와 같은 링크 블록(130)은 횡 방향으로 소정 길이를 가지고 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120)을 연결할 수 있다(도 1 참고). 따라서 링크 블록(130)은 서브 스크류 파일(120) 또는 메인 스크류 파일(110)에 인가되는 외력을 메인 스크류 파일(110) 또는 서브 스크류 파일(120)로 전달하여 각 파일(110, 120)의 지지력을 보강하게 된다.
특히, 링크 블록(130)은 서브 스크류 파일(120)에 지지된 실린더의 구동시 실린더로부터 전달되는 외력을 메인 스크류 파일(110)로도 전달하여, 실린더가 서브 스크류 파일(120) 및 메인 스크류 파일(110)에 의해 지지될 수 있도록 한다. 부연하면, 종래 일반적인 유압 구동형 타워의 경우, 타워 구조물을 기립시키거나 눕힘 때 실린더가 비스듬한 자세로 지지점(실린더 서포트) 및 타워에 외력을 가하게 되는데, 이와 같은 상태에서 실린더 서포트에 대한 측방 지지력이 미흡하여 실린더 서포트가 밀려나는 문제점이 발생되고 있다. 본 실시예의 경우 별도의 서브 스크류 파일(120)을 통해 실린더 서포트(140)를 설치함으로써 이와 같은 문제점을 일부 해소하였음은 전술한 바 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 링크 블록(130)을 통해 메인 스크류 파일(110)의 지지력 또한 함께 사용할 수 있도록 함으로써, 실린더 서포트(140)의 지지력을 좀 더 보강할 수 있게 된다. 특히, 서브 스크류 파일(120)과 메인 스크류 파일(110)은 횡 방향으로 소정 간격 이격된 상태로 링크 블록(130)에 의해 연결되기 때문에, 실린더가 비스듬한 자세로 실린더 서포트(140)에 가하는 횡 방향의 외력 또한 안정적으로 지지될 수 있다. 따라서 본 실시예의 경우 종래에 비해 실린더 서포트(140)의 지지 구조가 안정화될 수 있으며, 실린더 서포트(140)의 밀림 현상을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
도 9는 도 1에 도시된 로워 블록(150)을 보여주는 사시도이다.
도 9를 참고하면, 로워 블록(150)은 원통형의 몸체(151), 몸체(151) 상단에 마련된 상단 플랜지(152) 및, 몸체(151) 하단에 마련된 하단 플랜지(153)를 구비할 수 있다. 상단 플랜지(152)는 어퍼 블록(160)의 체결을 위한 것으로, 외주를 따라 형성된 복수의 결합홀(152a)을 구비할 수 있다. 어퍼 블록(160)은 상단 플랜지(152)에 체결되어 로워 블록(150)에 안착 지지될 수 있다. 하단 플랜지(153)는 메인 스크류 파일(110)과의 체결을 위한 것으로, 외주를 따라 형성된 복수의 결합홀(153a)을 구비할 수 있으며, 전술한 메인 스크류 파일(110)의 결합 플랜지(112)와 체결될 수 있다. 따라서 로워 블록(150)은 메인 스크류 파일(110) 상단에 안착 지지될 수 있다.
필요에 따라, 상단 플랜지(152) 또는 하단 플랜지(153)와 몸체(151) 측면 간에는 구조 강도 보강을 위한 복수의 리브(152b, 153b)가 마련될 수 있다. 또한, 하단 플랜지(153)의 외경(D1)은 상단 플랜지(152)의 외경(D2)보다 소정정도 크게 형성될 수 있다. 이는 상대적으로 큰 하중이 작용되는 하단 플랜지(153) 부위에 좀 더 견고한 결합구조를 형성하기 위함이다.
한편, 로워 블록(150)은 제 1 힌지(154)를 구비할 수 있다. 제 1 힌지(154)는 상단 플랜지(152)의 하부측으로 인접하게 몸체(151) 측면에 마련될 수 있다. 제 1 힌지(154)는 후술할 어퍼 블록(160)의 제 2 힌지(164)와 힌지축(H2)을 중심으로 회동 가능하도록 결합될 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 어퍼 블록(160)을 보여주는 사시도이다.
도 10을 참고하면, 어퍼 블록(160)은 원통형의 몸체(161), 몸체(161) 상단에 마련된 상단 플랜지(162) 및, 몸체(161) 하단에 마련된 하단 플랜지(163)를 구비할 수 있다. 상단 플랜지(162)는 타워 블록(170)의 체결을 위한 것으로, 외주를 따라 형성된 복수의 결합홀(162a)을 구비할 수 있다. 하단 플랜지(163)는 로워 블록(150)과의 체결을 위한 것으로, 외주를 따라 형성된 복수의 결합홀(163a)을 구비할 수 있다. 따라서 어퍼 블록(160)은 로워 블록(150) 상단에 안착 지지될 수 있다. 필요에 따라, 상단 플랜지(162) 또는 하단 플랜지(163)와 몸체(161) 측면 간에는 구조 강도 보강을 위한 복수의 리브(162b, 163b)가 마련될 수 있다.
또한, 어퍼 블록(160)은 제 2 힌지(164)를 구비할 수 있다. 제 2 힌지(164)는 하단 플랜지(163)의 상부측으로 인접하게 몸체(161) 측면에 마련될 수 있다. 제 2 힌지(164)는 로워 블록(150)의 제 1 힌지(154)와 힌지축(H2)을 중심으로 회동 가능하도록 결합될 수 있다. 따라서 어퍼 블록(160)은 힌지축(H2)을 중심으로 로워 블록(150)에 대해 회동될 수 있으며, 이를 통해 타워의 상부 구조가 눕혀지거나 세워질 수 있다.
또한, 어퍼 블록(160)은 제 2 실린더 체결부(165)를 구비할 수 있다. 제 2 실린더 체결부(165)는 제 2 힌지(164)의 상부측에 배치되도록 몸체(161) 측면에 구비될 수 있다. 제 2 실린더 체결부(165)는 실린더의 체결을 위한 것으로 전술한 실린더 서포트(140)의 제 1 실린더 체결부(142)와 대응된다. 실린더는 상단이 제 2 실린더 체결부(165)에 힌지축(H3)을 중심으로 회동 가능하도록 체결될 수 있다. 즉, 실린더는 하단이 실린더 서포트(140)의 제 1 실린더 체결부(142)에 힌지 결합되어 실린더 서포트(140)에 의해 지지될 수 있으며, 상단이 어퍼 블록(160)의 제 2 실린더 체결부(165)에 힌지 결합되어 어퍼 블록(160)으로 작동력을 전달할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 타워 블록(170)을 보여주는 사시도이다. 도 11의 (a)는 하부의 제 1 타워 블록(171), 도 11의 (b)는 상부의 제 2 타워 블록(172)을 각각 도시하고 있음을 알려둔다.
도 11을 참고하면, 제 1 타워 블록(171)은 원통형의 몸체(171a)와, 몸체(171a) 상, 하단에 각각 마련되는 상, 하단 플랜지(171b, 171c)를 구비할 수 있다. 몸체(171a)는 전술한 로워 블록(150) 및 어퍼 블록(160)에 비교하여 길이 방향으로 충분히 길게 연장 형성될 수 있으며, 하단 플랜지(171c)는 어퍼 블록(160)의 상단 플랜지(162)에, 상단 플랜지(171b)는 후술할 제 2 타워 블록(172)의 하단 플랜지(172c)에 결합될 수 있다. 또한, 필요에 따라 하단 플랜지(171c)의 외경(D3)은 상단 플랜지(171b)의 외경(D4)보다 소정정도 크게 형성될 수 있으며, 몸체(171a)의 외경(D5)은 전술한 어퍼 블록(160)의 외경에 비해 소정정도 작게 형성될 수 있다.
또한, 몸체(171a) 측면에는 하나 이상의 와이어 체결부(171d)가 구비될 수 있다. 와이어 체결부(171d)는 복수개가 몸체(171a) 측면의 외주를 따라 마련될 수 있으며, 와이어 체결부(171d)에는 타워의 지지력을 보조하기 위한 와이어 일단이 연결될 수 있다. 와이어는 지상의 설치면과 와이어 체결부(171d) 간에 설치되어 인장력을 통해 타워의 지지력을 보조하게 된다.
제 2 타워 블록(172)은 제 1 타워 블록(171)과 유사하게 형성될 수 있으며, 원통형의 몸체(172a) 및 상, 하단 플랜지(172b, 172c)를 구비할 수 있다. 이때, 몸체(172a)의 외경(D6)은 제 1 타워 블록(171)의 몸체(171a) 외경(D5)보다 소정정도 작게 형성될 수 있으며, 하단 플랜지(172c)의 외경(D7)은 상단 플랜지(172b)의 외경(D8)보다 소정정도 크게 형성될 수 있다. 하단 플랜지(172c)는 제 1 타워 블록(171)의 상단 플랜지(171b)에 체결될 수 있으며, 제 2 타워 블록(172)의 상단 플랜지(172b)에는 너셀 등이 안착 설치될 수 있다.
도 12는 도 1에 도시된 유압식 타워 어셈블리의 설치 방법을 보여주는 개략도이다.
도 12의 (a)를 참고하면, 지상의 설치면에 메인 스크류 파일(110) 및 서브 스크류 파일(120)이 매설된다.
도 12의 (b)를 참고하면, 매설된 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120) 간에 링크 블록(130)이 설치된다. 필요에 따라, 링크 블록(130)은 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120) 간 간격 등에 맞춰 길이가 조절될 수 있다. 본 실시예에 따른 링크 블록(130)은 가로, 세로빔 등으로 구성된 간소한 구조의 연결 블록으로, 이러한 길이 조정은 절단, 이어 붙임, 시공 이후 제작 등의 방식으로 쉽게 이뤄질 수 있다.
또한, 링크 블록(130)의 설치와 함께 실린더 서포트(140)가 서브 스크류 파일(120) 상단에 설치될 수 있다. 다만, 링크 블록(130) 및 실린더 서포트(140)의 설치는 실린더의 장착 이전에 이뤄지면 무방하며, 반드시 예시된 순서에 한정하여 설치 가능한 것은 아니다.
도 12의 (c)를 참고하면, 이후 메인 스크류 파일(110) 위에 로워 블록(150) 및 어퍼 블록(160)이 설치된다. 로워 블록(150)은 플랜지 결합을 통해 메인 스크류 파일(110)에 고정 설치될 수 있으며, 어퍼 블록(160)은 로워 블록(150) 위에 안착 지지된 상태로 로워 블록(150)에 힌지 결합될 수 있다. 로워 블록(150)과 어퍼 블록(160) 간 고정은 타워 상부 구조가 설치되고 타워가 기립된 이후 이뤄질 수 있다. 또한, 어퍼 블록(160)과 실린더 서포트(140) 간에는 타워의 기립이나 눕힘 동작을 위한 실린더가 설치된다.
도 12의 (d)를 참고하면, 실린더의 설치 이후 타워 상부 구조의 조립 및 설치는 타워를 눕힌 상태에서 이뤄질 수 있다. 즉, 실린더를 통해 어퍼 블록(160)을 90도 회동시켜 타워를 눕힘 상태로 배치하고, 어퍼 블록(160)에 타워 블록(170)을 조립할 수 있다. 이는 고소 작업을 최소화하고 타워의 조립 및 설치 작업이 지상에서 인접한 위치에서 이뤄질 수 있게 한다.
도 12의 (e)를 참고하면, 타워 블록(170)이 조립된 후 실린더를 통해 타워를 다시 기립시킨다. 이때, 실린더는 타워의 자세에 따라 어퍼 블록(160) 등에 비스듬한 상태에 작동력을 가하게 되나, 서브 스크류 파일(120)이 설치면에 견고하게 매설되어 있는 한편, 링크 블록(130)을 통해 메인 스크류 파일(110)의 지지력이 함께 실린더 서포트(140)에 작용하게 되므로, 실린더의 지지점은 안정적으로 고정 유지될 수 있으며, 실린더 서포트(140)의 밀림 현상 등은 최소화될 수 있다.
도 12의 (f)를 참고하면, 상기와 같이 실린더가 어퍼 블록(160)을 밀어 타워가 기립되면, 어퍼 블록(160)과 로워 블록(150)을 플랜지 결합을 통해 견고하게 고정시켜 타워 설치를 완료하게 된다.
이상에서 설명한 바, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 메인 스크류 파일(110)과 별개로 실린더 서포트(140)를 지지하기 위한 서브 스크류 파일(120)을 구비하여 타워의 눕힘이나 기립 구동시 실린더 서포트(140)의 밀림 현상을 방지할 수 있게 된다. 나아가, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 메인 스크류 파일(110)과 서브 스크류 파일(120)을 링크 블록(130)으로 연결하여, 실린더가 비스듬한 자세로 작동력을 가하는 경우에도 실린더 서포트(140)가 견고하게 위치 고정될 수 있으며, 실린더의 안정적인 지지가 가능해진다. 따라서 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 설치 작업이 용이하며 작업 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 비교적 저비용으로 쉽게 제작이 가능한 링크 블록(130)을 활용하게 되는바, 상기와 같은 이점에도 불구하고 설치 비용의 증대를 최소화할 수 있으며, 특별한 제작상의 어려움 없이 쉽게 구현 가능한 이점이 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 타워 상부측으로 갈수록 결합 플랜지 등의 외경이나 몸체 외경이 작아지는 형태를 취함으로써, 상대적으로 많은 하중이 걸리는 타워 하부 구조에 견고한 지지력을 기대할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유압식 타워 어셈블리(100)는 개구단과 종단이 소정각도를 이루는 스크류(114, 124)와, 간편하게 제작이 가능한 굴착팁(115, 125)을 메인 스크류 파일(110) 또는 서브 스크류 파일(120)에 구비하도록 함으로써, 파일 설치시 지중으로의 인입이 용이하여 설치 작업의 용이성을 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 유압식 타워 어셈블리 110: 메인 스크류 파일
120: 서브 스크류 파일 130: 링크 블록
140: 실린더 서포트 150: 로워 블록
160: 어퍼 블록 170: 타워 블록

Claims (3)

  1. 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체(111) 상단 측면에 마련된 제 1 링크 체결부(113)를 구비하는 메인 스크류 파일(110);
    상기 메인 스크류 파일(110)과 소정 간격 이격되어 지중에 상하 방향으로 매설되며, 몸체(121) 상단 측면에 마련된 제 2 링크 체결부(123)를 구비하는 서브 스크류 파일(120);
    상기 메인 스크류 파일(110)과 상기 서브 스크류 파일(120) 간에 횡 방향으로 연결 설치되는 것으로, 상기 제 1 링크 체결부(113)에 체결되는 제 1 링크판(131)과, 상기 제 1 링크판(131)과 소정 간격 이격 배치되어 상기 제 2 링크 체결부(123)에 체결되는 제 2 링크판(132)을 구비하는 링크 블록(130);
    상기 서브 스크류 파일(120) 상단에 마련되며, 제 1 실린더 체결부(142)를 구비하는 실린더 서포트(140);
    상기 메인 스크류 파일(110) 상단에 체결되며, 몸체(151) 측면에 제 1 힌지(154)를 구비하는 로워 블록(150);
    상기 로워 블록(150) 상단에 안착 설치되며, 상기 제 1 힌지(154)에 힌지축(H2)을 중심으로 회동 가능하도록 체결되는 제 2 힌지(164)와, 상기 제 1 실린더 체결부(142)에 대응되는 제 2 실린더 체결부(165)를 구비하는 어퍼 블록(160);
    하단이 상기 제 1 실린더 체결부(142)에 힌지 결합되어 상기 실린더 서포트(140)에 의해 지지되고, 상단이 상기 제 2 실린더 체결부(165)에 힌지 결합되어 상기 어퍼 블록(160)으로 작동력을 가하는 실린더; 및
    상기 어퍼 블록(160) 상단에 체결되어 블레이드를 소정 높이로 지지하는 타워 블록(170);을 포함하되,
    상기 메인 스크류 파일(110) 및 상기 서브 스크류 파일(120) 중 어느 하나 이상은, 상기 몸체(111, 121)에 상하로 이격 배치된 복수의 스크류(114, 124)를 구비하고,
    상기 각 스크류(114, 124)는, 상기 몸체(111, 121)의 측면 외주를 따라 나선형으로 형성되며, 상기 나선형이 시작되는 개시단(114a)과, 상기 개시단(114a)으로부터 연장되어 상기 나선형이 종료되는 종단(114b)를 구비하되,
    상기 개시단(114a)의 연장선(L1)과 상기 종단(114b)의 연장선(L2)는, 소정의 예각을 이루도록 형성되는 유압식 타워 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 스크류 파일(110) 및 상기 서브 스크류 파일(120) 중 어느 하나 이상은, 상기 몸체(111, 121) 하단에 마련된 굴착팁(115, 125)을 구비하되,
    상기 굴착팁(115, 125)은, 상기 몸체(111, 121)의 하단에 'V'자형의 절개홈(115a)이 복수개 형성되어 이뤄지는 유압식 타워 어셈블리.
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