KR102095210B1

KR102095210B1 - 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치

Info

Publication number: KR102095210B1
Application number: KR1020180113161A
Authority: KR
Inventors: 박공만; 조규종; 신상성; 안윤남
Original assignee: 세호엔지니어링 주식회사
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-03-31
Also published as: KR20200033626A

Abstract

본 발명은, 길이방향 일단이 부유 구조물에 연결되고, 길이방향 타단은 해저에 배치되는 계류체인, 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 부유 구조물의 상부에 설치하며, 일측에는 계류체인의 일측을 걸림되게 하는 체인걸림대가 마련된 체인이동 트롤리, 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 해저 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 풀림 구동발생부, 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 감김 구동발생부를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치를 제공한다.

Description

부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치{Mooring installations for floating offshore wind power generators}

본 발명은, 풍력발전설비를 구비하면서 수면 상에 부유하는 해양 구조물을 정해진 범위 안에서 안정적인 부유상태로 유지되게 하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해양 부유 구조물은 해양에 떠 있는 상태로 계류될 수 있는 것으로, 계류된 상태에서 발전, 화석연료의 채취, 생산, 정제, 저장 및/또는 하역 등의 다양한 종류의 일을 하는 것들이 있다. 특히, 해양 부유 구조물은 기능, 구조, 계류 방식 등에 따라 다양한 종류로 분류되고, 있는데, 예를 들면 SEMI(Semi-submersibe), TLP(Tensioned Leg Platform), SPAR, FPSO(Floating, Production, Storage and OFFloading), FSRU 또는 시추용 리그(Rig) 등으로 칭해지는 많은 종류의 해양 부유 구조물이 있다.

한편, 부지 비용, 설치 규모의 제한, 인근 주민 등의 어려움과 같은 여러 가지 이유로 근래 들어 풍력이나 태양광과 같은 발전용도의 해양 부유 구조물에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.

이때, 풍력발전설비가 설치된 부유 구조물은 안정적인 발전성능을 유지할 수 있도록 수면 상에서 안정적으로 부유할 수 있게 하는 계류장치를 구비한다. 여기서, 계류장치는 앵커를 수면 아래의 바닥에 고정한 상태로 앵커와 부유구조물을 복수의 계류체인으로 연결하게 된다. 그리고, 부유 구조물 상에는 계류체인을 감거나 풀림되게 하는 계류윈치를 구비한다.

그러나, 종래의 계류장치는, 하나의 계류윈치를 통해 고중량의 계류체인을 감거나 풀림되게 하는 바, 고용량의 계류윈치를 사용하게 되는데 이로 인해 에너지 소비 및 설치비용이 많이 소요되고, 하나의 계류윈치를 통해 계류체인을 감거나 풀림시 과부하에 따른 고장이 잦음으로 인해 유지관리 비용도 많이 소요되는 문제점이 있다.

이러한, 부유 구조물의 계류장치는, 대한민국공개실용신안공보 제2016-0000025호(2016.01.06)에 제시된다.

본 발명은, 계류체인을 감김 또는 풀림시 에너지 소비를 최소화할 수 있음과 더불어 유지관리가 용이한 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 길이방향 일단이 부유 구조물에 연결되고, 길이방향 타단은 해저에 배치되는 계류체인, 상기 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 부유 구조물의 상부에 설치하며, 일측에는 계류체인의 일측을 걸림되게 하는 체인걸림대가 마련된 체인이동 트롤리, 상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 해저 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 풀림 구동발생부, 상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 감김 구동발생부를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치를 제공한다.

또한, 상기 부유 구조물의 상부에는 체인이동 트롤리를 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 가이드하는 가이드 레일을 결합 구비하며, 상기 가이드 레일의 상면에는 계류체인을 삽입 배치되게 하여, 계류체인이 가이드 레일 상에서 전/후 방향으로 직선 이동되게 가이드하는 체인가이드홈이 형성될 수 있다.

상기 풀림 구동발생부는, 상기 부유 구조물에 결합 설치하는 풀림윈치, 상기 풀림윈치와 체인이동 트롤리를 연결하여, 풀림윈치의 작동시 체인이동 트롤리가 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달하는 풀림구동연결부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 풀림구동연결부는, 일단이 풀림윈치에 감김 결합되고, 타단은 체인이동 트롤리에 연결되는 풀림와이어, 상기 부유 구조물에 설치하며, 풀림와이어의 일측에 연결되는 풀림풀리를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감김 구동발생부는, 상기 부유 구조물에 결합 설치하는 감김윈치, 상기 감김윈치와 체인이동 트롤리를 연결하여, 감김윈치의 작동시 체인이동 트롤리가 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달하는 감김구동연결부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감김구동연결부는, 일단이 체인이동 트롤리에 연결되는 제1연결와이어, 상기 제1연결와이어의 타단에 연결되는 제1연결풀리, 일단이 부유 구조물의 일측에 연결되는 제2연결와이어, 상기 제2연결와이어의 타단에 연결되는 제2연결풀리, 상기 제1연결풀리와 제2연결풀리를 연결한 상태로 감김윈치에 감김 결합하는 감김와이어를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치는, 계류체인을 부유 구조물에 이동 가능하게 배치된 체인이동 트롤리에 고정하고, 체인이동 트롤리에는 풀림 구동발생부 및 감김 구동발생부를 연결되게 설치한다. 따라서, 계류체인을 해저 방향 또는 부유 구조물 내측방향으로 이동시키고자 할 경우, 풀림 구동발생부 또는 감김 구동발생부를 통해 체인이동 트롤리가 전/후 방향으로 선택적인 이동이 가능하게 하는 바, 계류체인의 이동을 위한 에너지 소비를 최소화할 수 있음과 더불어 계류체인의 해저 방향 또는 부유 구조물 내측 방향으로 작은 출력으로도 이동을 가능하게 함에 따라 과부하에 따른 고장발생이 방지되어 유지관리 비용도 적게 소요된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치의 설치상태 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 평면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 체인이동 트롤리의 정면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치의 설치상태 사시도이며, 도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대 사시도이고, 도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치(100a)는, 계류체인(100), 체인이동 트롤리(200), 풀림 구동발생부(300), 감김 구동발생부(400)를 구비하고 있다. 여기서, 부유 구조물(10)은 수면 상에 부유하도록 배치되는 구조물로써, 원형 평면 형상을 가지는 복수의 기둥을 상호 연결 배치한 구조물인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 수면에 부유시 설치될 구조물에 따라 다양한 형상을 가지도록 구성될 수 있음은 물론이다. 그리고, 일 실시예에 따른 부유 구조물(10) 상에는 해상에서 발생하는 바람을 이용하여 전기가 생산되게 하는 풍력발전설비(도면미도시)를 설치 구비하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고 태양광발전설비나 다양한 발전설비 또는 그 외 다양한 설비를 설치할 수도 있음은 물론이다. 이때, 부유 구조물(10)에는 계류체인(100)의 길이방향 일단을 부유 구조물(10) 내측으로 삽입 배치되게 할 수 있게 하는 체인삽입구(30)가 형성된다. 그리고, 부유 구조물(10)의 측면 상단에는 해저로부터 부유 구조물(10) 방향으로 이동하는 계류체인(100)의 방향을 체인삽입구(30) 방향으로 전환되게 하는 페어리드 휠(40)을 결합 구비할 수 있다. 그리고, 계류체인(100)의 이동방향을 기준으로 페어리드 휠(40)의 후방에 위치하는 부유 구조물(10)의 상부에는 페어리드 휠(40)에 의해 이동하는 계류체인(100)의 중량을 지지하면서 계류체인(100)을 고정되게 하는 체인 스토퍼(50)를 결합 구비할 수 있다.

그리고, 상기 부유 구조물(10)의 상부에는 페어리드 휠(40)과 체인 스토퍼(50)를 통해 체인삽입구(30) 방향으로 이동하는 계류체인(100)의 이동 방향에 대응되게 직선형의 가이드 레일(20)을 결합 구비한다. 즉, 가이드 레일(20)은 체인 스토퍼(40)과 체인삽입구(30) 사이에 위치하도록 부유 구조물(10)의 상부에 고정되게 결합 설치하며, 이때, 계류체인(100)에 나란한 상태로 계류체인(100) 하부에 위치하게 된다. 이같이, 가이드 레일(20)은 계류체인(100)의 이동시 요동없이 안정적인 이동을 가능하게 가이드함과 더불어 이후 설명될 체인이동 트롤리(200)가 부유 구조물(10) 상에서 계류체인(100)의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동되게 가이드하게 된다. 여기서, 가이드 레일(20)의 상면에는 길이방향으로 체인가이드홈(21)이 형성되어, 계류체인(100)을 삽입 배치되게 하면서 계류체인(100)의 풀림 또는 감김에 따른 전/후 방향으로 이동시, 계류체인(100)의 상/하/좌/우 요동없이 직선 이동할 수 있게 한다. 더불어, 가이드 레일(20)의 상면은 길이방향 일단에서 길이방향 타단으로 갈수록 상향 경사지게 형성된다. 즉, 가이드 레일(20)의 상면은 부유 구조물(10)의 내측에서 외측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 형성됨으로써, 계류체인(100)을 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 이동되게 할 때, 풀림 구동발생부(300)를 통한 체인이동 트롤리(200)의 이동시 체인이동 트롤리(200)가 가이드 레일(20) 상에서 급격한 이동이 이루어지지 않도록 하면서 계류체인(100)이 부유 구조물(10) 상에서 해저 방향으로의 안정적인 이동을 가능하게 한다. 반대로, 계류체인(100)을 해저에서 부유 구조물(10) 내측 방향으로 이동되게 할 때, 감김 구동발생부(400)를 통한 체인이동 트롤리(200)의 이동시 체인이동 트롤리(200)가 가이드 레일(20) 상에서 용이하게 이동이 이루어지게 하면서 계류체인(100)의 중량에 따른 영향을 최소화하면서 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로의 안정적인 이동을 가능하게 한다. 또한, 부유 구조물(10)의 상부에는 이후 설명될 풀림 구동발생부(300)의 풀림와이어(321) 및 감김 구동발생부(400)의 감김와이어(425)의 이동을 가이드하는 가이드바(60)를 결합 구비할 수 있다.

상기 계류체인(100)은 부유 구조물(10)을 수면의 정해진 범위 내에서 부유할 수 있게 해저의 정해진 위치에 연결되게 하는 부재이다. 이러한, 계류체인(100)의 길이방향 일단은 부유 구조물(10)의 일측, 보다 상세하게는 체인 삽입구(30) 내측에 삽입상태로 연결 결합한다. 그리고, 계류체인(100)의 길이방향 타단은 해저의 일측에 배치되도록 설치하는데, 이때, 계류체인(100)의 길이방향 타단은 앵커나 앵커파일로 해저에 고정되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고 무게추와 같은 중량체를 연결할 수도 있음은 물론이다.

상기 체인이동 트롤리(200)는 이후 설명될 풀림 구동발생부(300) 및 감김 구동발생부(400)에서 발생된 힘을 계류체인(100)으로 전달하여, 계류체인(100)을 부유 구조물(10)의 외측 또는 내측, 즉 해저 방향 또는 부유 구조물(10)의 체인삽입구(30) 방향으로 이동되게 한다. 이러한, 체인이동 트롤리(200)는 부유 구조물(10) 상부에서 계류체인(100)의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동할 수 있게 부유 구조물(10)의 가이드 레일(20) 상에 슬라이딩 이동 가능하게 연결 설치한다. 도 4를 참조하면, 체인이동 트롤리(200)는, 양단이 하방으로 절곡된 'n'자 수직단면 형상을 가지면서, 양단의 마주보는 하측에는 가이드 레일(20) 상에서 슬라이딩 이동을 용이하게 이루어지게 하는 슬라이딩휠(211)이 형성된 트롤리본체(210)와, 트롤리본체(210)의 양단 상측에 마주보도록 설치되는 한 쌍의 체인걸림대(220)를 결합 구비한다. 여기서, 체인걸림대(220)는 계류체인(100)의 일측에 삽입되면서 계류체인(100)이 트롤리본체(210)에 걸림되게 하는 바, 트롤리본체(210)가 가이드레일(20) 상에서 이동함에 따라 계류체인(100)도 대응되게 이동되게 한다. 이때, 체인걸림대(220)의 일단에는 체결공(220a)이 형성되어, 트롤리본체(210)에 결합되는 체결핀(221)을 체결공(220a)에 삽입되게 하면서 설치할 수도 있다. 이같이, 체인걸림대(220)가 체결핀(221)에 의해 트롤리본체(210)에 착탈 가능하게 설치되는 바, 트롤리본체(210)를 가이드레일(20) 상에서 이동시켜 위치를 변경한 후, 변경된 위치에서 체인걸림대(220)에 의한 계류체인(100)의 걸림위치를 재지정할 수 있게 한다. 그리고, 트롤리본체(210)에는 풀림 구동발생부(300) 및 감김 구동발생부(400)를 각각 연결되게 할 수 있도록 와이어연결러그(212,213)가 형성될 수 있다.

상기 풀림 구동발생부(300)는 체인이동 트롤리(200)를 부유 구조물(10) 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인(100)이 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 이동할 수 있게 구동력을 발생시킨다. 이러한, 풀림 구동발생부(300)는 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)에 연결되도록 부유 구조물(10)의 상부에 설치한다. 여기서, 풀림 구동발생부(300)는 풀림윈치(310), 풀림구동연결부(320)를 구비한다.

상기 풀림윈치(310)는 체인이동 트롤리(200)를 부유 구조물(10) 외측 방향으로 당기면서 계류체인(100)이 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 이동되게 하도록 풀림구동연결부(320)의 풀림와이어(321) 단부를 감아 당길 수 있게 하는 윈치이다. 이러한, 풀림윈치(310)는 부유 구조물(10)의 상부 일측에 고정되게 결합 설치하며, 풀림구동연결부(320)의 풀림와이어(321) 일단이 연결 결합된다.

상기 풀림구동연결부(320)는 풀림윈치(310)의 작동시 발생하는 구동력을 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)로 전달되게 한다. 즉, 풀림구동연결부(320)는 풀림윈치(310)와 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 연결하여, 풀림윈치(310)의 작동에 따라 풀림구동연결부(320)의 단부가 풀림윈치(310)에 감김 동작시 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 부유 구조물(10)의 외측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달한다. 이러한, 풀림구동연결부(320)는 풀림와이어(321), 풀림풀리(322)를 포함한다.

상기 풀림와이어(321)은 풀림윈치(310)와 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 연결하는 와이어로써, 풀림와이어(321)의 길이방향 일단은 풀림윈치(310)에 감김상태로 결합되고, 풀림와이어(321)의 길이방향 타단은 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)에 형성된 와이어연결러그(212)에 연결상태로 결합한다.

상기 풀림풀리(322)는 풀림윈치(310)의 작동에 따라 풀림와이어(321)의 감김 또는 풀림에 따른 이동시 풀림와이어(321)의 장력을 유지되게 함과 더불어 풀림와이어(321)의 감김에 따른 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 당김 이동시키기 위한 풀림윈치(310)의 출력을 최소화할 수 있게 한다. 이러한, 풀림풀리(322)는 부유 구조물(10)의 상부 일측에 결합 설치하며, 풀림와이어(321)의 일측과 연결된 상태로 풀림와이어(321)의 이동을 가이드하도록 배치한다.

상기 감김 구동발생부(400)는 체인이동 트롤리(200)를 부유 구조물(10) 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인(100)이 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로 이동할 수 있게 구동력을 발생시킨다. 이러한, 감김 구동발생부(400)는 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)에 연결되도록 부유 구조물(10)의 상부에 설치한다. 여기서, 감김 구동발생부(400)는 감김윈치(410), 감김구동연결부(420)를 구비한다.

상기 감김윈치(410)는 체인이동 트롤리(200)를 부유 구조물(10) 내측 방향으로 당기면서 계류체인(100)이 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로 이동되게 하도록 감김구동연결부(420)의 감김와이어(425) 단부를 감아 당길 수 있게 하는 윈치이다. 이러한, 감김윈치(410)는 부유 구조물(10)의 상부 일측에 고정되게 결합 설치하며, 감김구동연결부(420)의 감김와이어(425) 단부가 연결 결합된다.

상기 감김구동연결부(420)는 감김윈치(410)의 작동시 발생하는 구동력을 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)로 전달되게 한다. 즉, 감김구동연결부(420)는 감김윈치(410)와 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 연결하여, 감김윈치(410)의 작동에 따라 감김구동연결부(420)의 단부가 감김윈치(410)에 감김시 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 부유 구조물(10)의 내측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달한다. 이러한, 감김구동연결부(420)는 제1연결와이어(421), 제1연결풀리(422), 제2연결와이어(423), 제2연결풀리(424), 감김와이어(425)를 포함한다.

상기 제1연결와이어(421)는 제1연결풀리(422)를 체인이동 트롤리(200)에 연결되게 하는 와이어로써, 제1연결와이어(421)의 일단은 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)에 형성된 와이어연결러그(213)에 연결되게 설치한다. 그리고, 제1연결와이어(421)의 타단에는 제1연결풀리(422)의 일측을 연결되게 배치한다.

상기 제1연결풀리(422)는 제1연결와이어(421)의 타단과 감김와이어(425)에 연결되게 설치하여, 감김윈치(410)의 작동에 따라 감김와이어(425)의 감김 또는 풀림에 따른 이동시 감김와이어(425)의 장력을 유지되게 함과 더불어 감김와이어(425)의 감김에 따른 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 당김 이동시키기 위한 감김윈치(310)의 출력을 최소화할 수 있게 한다.

상기 제2연결와이어(423)는 제2연결풀리(424)를 부유 구조물(10)의 일측에 연결되게 하는 와이어로써, 제2연결와이어(423)의 일단 부분은 부유 구조물(10)의 일측에 연결 설치한다. 그리고, 제2연결와이어(423)의 타단 부분에는 제2연결풀리(424)의 일측을 연결되게 배치한다.

상기 제2연결풀리(424)는 제2연결와이어(421)의 타단 부분과 감김와이어(425)에 연결되게 설치하여, 앞서 설명한 제1연결풀리(422)와 함께 감김윈치(410)의 작동에 따라 감김와이어(425)의 감김 또는 풀림에 따른 이동시 감김와이어(425)의 장력을 유지되게 함과 더불어 감김와이어(425)의 감김에 따른 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)를 당김 이동시키기 위한 감김윈치(310)의 출력을 최소화할 수 있게 한다.

상기 감김와이어(425)는 감김윈치(410)와 제1연결풀리(422) 및 제2연결풀리(424)를 연결하는 와이어로써, 감김와이어(325)의 길이방향 일단은 제1연결풀리(422)에 결합되고, 감김와이어(425)의 길이방향 타단은 감김윈치(410)에 결합하는데, 이때, 감김와이어(425)의 길이방향 일단과 타단 사이는 제1연결풀리(422) 및 제2연결풀리(424)에 연결되게 배치한다.

이러한, 상기 감김와이어(425)는 감김윈치(410)의 작동에 따라 길이방향 타단이 감김윈치(410)에 감김시, 제1연결풀리(422) 및 제2연결풀리(424)를 통해 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)가 당김 이동되게 힘이 전달되는 바, 앞서 설명한 풀림 구동발생부(300)보다 작은 감김윈치(310)의 출력으로도 보다 큰 당김힘이 발생되게 한다. 이같이, 상기 감김구동발생부(400)는 계류체인(100)을 해저에서 부유 구조물(10) 내측 방향으로 이동시키기 위해 풀림구동발생부(300)보다 큰 당김힘을 필요로 하게 되는 바, 제1연결풀리(422) 및 제2연결풀리(424)를 통해 당김힘이 체인이동 트롤리(200)로 전달되게 하는 구조를 가지게 하여 계류체인(100)가 부유 구조물(10) 내측 방향으로 안정적인 이동이 가능하게 된다.

이와 같이 구성되는 일 실시예의 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 부유 구조물(10)을 수면 상의 일정위치 상에 설치하기 위한 작업 또는 부유 구조물(10)이 수면 상에서 흔들림에 따른 위치변화로 계류체인(100)의 장력 조절이 필요한 경우, 풀림 구동발생부(300)을 통해 계류체인(100)을 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 이동되게 하거나, 감김 구동발생부(400)를 통해 계류체인(100)을 해저에서 부유 구조물(10) 내측 방향으로 이동되게 한다.

먼저, 상기 계류체인(100)을 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 이동되게 하고자 할 경우, 풀림 구동발생부(300)의 풀림윈치(310)가 풀림구동연결부(320)의 풀림와이어(321)를 감김되게 하고, 감김 구동발생부(400)의 감김윈치(410)는 감김와이어(425)를 풀림되게 한다. 이같이, 풀림 구동발생부(300)의 풀림윈치(310)가 풀림구동연결부(320)의 풀림와이어(321)를 감김되게 하면, 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)는 가이드레일(200) 상에서 부유 구조물(10)의 내측에서 외측 방향으로 당김되며 이동하게 된다. 이러한, 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210) 이동에 대응되게 계류체인(100)도 부유 구조물(10)의 내측에서 외측 방향으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 계류체인(100)을 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로 이동되게 하고자 할 경우, 감김 구동발생부(400)의 감김윈치(410)가 감김구동연결부(420)의 감김와이어(425)를 감김되게 하고, 풀림 구동발생부(300)의 풀림윈치(310)는 풀림와이어(321)를 풀림되게 한다. 이같이, 감김 구동발생부(400)의 감김윈치(410)가 감김구동연결부(420)의 감김와이어(425)를 감김되게 하면, 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210)는 가이드레일(200) 상에서 부유 구조물(10)의 외측에서 내측 방향으로 당김되며 이동하게 된다. 이러한, 체인이동 트롤리(200)의 트롤리본체(210) 이동에 대응되게 계류체인(100)도 부유 구조물(10)의 외측에서 내측 방향으로 이동하게 된다.

이같이, 상기 계류체인(100)은 풀림 구동발생부(300)와 감김 구동발생부(400)에 의해 연결된 상태로 이동을 가능하게 하는데, 계류체인(100)이 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로의 이동이 필요한 경우에는 풀림 구동발생부(300)의 풀림윈치(310) 작동을 통한 풀림와이어(321)의 감김 동작만으로 가능하게 된다. 반대로, 계류체인(100)이 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로의 이동이 필요한 경우에는 감김 구동발생부(400)의 감김윈치(410) 작동을 통한 감김와이어(425)의 감김 동작만으로 가능하게 된다. 이때, 풀림와이어(321)를 통한 계류체인(100)의 당김이 발생되게 하는 풀림윈치(310)의 감김힘은 풀림풀리(322)를 통해 증대되면서 작은 용량의 풀림윈치(310)를 통해서도 계류체인(100)의 안정적인 이동을 가능하게 하고, 감김와이어(425)를 통한 계류체인(100)의 당김이 발생되게 하는 감김윈치(410)의 감김힘은 제1연결풀리(422) 및 제2연결풀리(424)를 통해 증대되면서 작은 용량의 감김윈치(410)를 통해 계류체인(100)의 안정적인 이동이 가능하게 된다. 여기서, 해저에서 부유 구조물(10) 방향으로 계류체인(100)을 끌어올리기 위한 힘이 부유 구조물(10)에서 해저 방향으로 계류체인(100)을 풀어주기 위한 힘보다 크게 발생되어야 함으로써 감김윈치(410)의 감김와이어(425) 감김을 통해 발생되는 당김힘은 제1연결풀리(422)와 제2연결풀리(424)와 제1연결와이어(421) 및 제2연결와이어(423)를 통해 풀림 구동발생부(300)의 당김힘보다 큰 힘으로 증대가 이루어지게 되면서 안정적인 이동을 가능하게 한다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치(100a)는, 계류체인(100)을 부유 구조물(10)에 이동 가능하게 배치된 체인이동 트롤리(200)에 고정하고, 체인이동 트롤리(200)에는 풀림 구동발생부(300) 및 감김 구동발생부(400)를 연결되게 설치한다. 따라서, 계류체인(100)을 해저 방향 또는 부유 구조물(10) 내측 방향으로 이동시키고자 할 경우, 풀림 구동발생부(300) 또는 감김 구동발생부(400)를 통해 체인이동 트롤리(200)가 전/후 방향으로 선택적인 이동을 가능하게 하는 바, 계류체인(100)의 이동을 위한 에너지 소비를 최소화할 수 있음과 더불어 계류체인(100)의 해저 방향 또는 부유 구조물(10) 내측 방향으로 작은 출력으로도 이동을 가능하게 함에 따라 과부하에 따른 고장발생이 방지되어 유지관리 비용도 적게 소요된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 부유구조물 20: 가이드레일
21: 체인가이드홈 30: 체인삽입구
40: 페어리드 휠 50: 체인 스토퍼
100: 계류체인 200: 체인이동 트롤리
210: 트롤리본체 220: 체인걸림대
300: 풀림 구동발생부 310: 풀림윈치
320: 풀림구동연결부 321: 풀림와이어
322: 풀림풀리 400: 감김 구동발생부
410: 감김윈치 420: 감김구동연결부
421: 제1연결와이어 422: 제1연결풀리
423: 제2연결와이어 424: 제2연결풀리
425: 감김와이어

Claims

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길이방향 일단이 부유 구조물에 연결되고, 길이방향 타단은 해저에 배치되는 계류체인과;
상기 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 부유 구조물의 상부에 설치하며, 일측에는 계류체인의 일측을 걸림되게 하는 체인걸림대가 마련된 체인이동 트롤리와;
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 해저 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 풀림 구동발생부; 및
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 감김 구동발생부;를 포함하며,
상기 부유 구조물의 상부에는 체인이동 트롤리를 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 가이드하는 가이드 레일을 결합 구비하며,
상기 가이드 레일의 상면에는 계류체인을 삽입 배치되게 하여, 계류체인이 가이드 레일 상에서 전후 방향으로 직선 이동되게 가이드하는 체인가이드홈이 형성된 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치.
길이방향 일단이 부유 구조물에 연결되고, 길이방향 타단은 해저에 배치되는 계류체인과;
상기 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 부유 구조물의 상부에 설치하며, 일측에는 계류체인의 일측을 걸림되게 하는 체인걸림대가 마련된 체인이동 트롤리와;
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 해저 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 풀림 구동발생부; 및
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 감김 구동발생부;를 포함하며,
상기 풀림 구동발생부는,
상기 부유 구조물에 결합 설치하는 풀림윈치와,
상기 풀림윈치와 체인이동 트롤리를 연결하여, 풀림윈치의 작동시 체인이동 트롤리가 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달하는 풀림구동연결부를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치.
청구항 3에 있어서,
상기 풀림구동연결부는,
일단이 풀림윈치에 감김 결합되고, 타단은 체인이동 트롤리에 연결되는 풀림와이어와,
상기 부유 구조물에 설치하며, 풀림와이어의 일측에 연결되는 풀림풀리를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치.
길이방향 일단이 부유 구조물에 연결되고, 길이방향 타단은 해저에 배치되는 계류체인과;
상기 계류체인의 이동방향에 대응되는 방향으로 이동 가능하게 부유 구조물의 상부에 설치하며, 일측에는 계류체인의 일측을 걸림되게 하는 체인걸림대가 마련된 체인이동 트롤리와;
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 외측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 해저 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 풀림 구동발생부; 및
상기 부유 구조물의 상부에 설치하며, 체인이동 트롤리와 연결되어 체인이동 트롤리를 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 하면서 계류체인이 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 구동력을 발생시키는 감김 구동발생부;를 포함하며,
상기 감김 구동발생부는,
상기 부유 구조물에 결합 설치하는 감김윈치와,
상기 감김윈치와 체인이동 트롤리를 연결하여, 감김윈치의 작동시 체인이동 트롤리가 부유 구조물 내측 방향으로 이동되게 당김힘을 전달하는 감김구동연결부를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치.
청구항 5에 있어서,
상기 감김구동연결부는,
일단이 체인이동 트롤리에 연결되는 제1연결와이어와,
상기 제1연결와이어의 타단에 연결되는 제1연결풀리와,
일단이 부유 구조물의 일측에 연결되는 제2연결와이어와,
상기 제2연결와이어의 타단에 연결되는 제2연결풀리, 및
상기 제1연결풀리와 제2연결풀리를 연결한 상태로 감김윈치에 감김 결합하는 감김와이어를 포함하는 부유식 해상풍력발전기용 계류 설치장치.