KR102127056B1

KR102127056B1 - 곤돌라 장치

Info

Publication number: KR102127056B1
Application number: KR1020187015576A
Authority: KR
Inventors: 타다마사 오오와쿠; 준 히루마
Original assignee: 니쏘 인더스트리스 씨오. 엘티디.
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2020-06-25
Also published as: AU2016386566B2; CN108431346A; KR20180077264A; AU2016386566A1; JP2017125363A; CA3011212A1; US20190010714A1; CN108431346B; JP6154921B1; EP3404169B1; EP3404169A1; DK3404169T3; EP3404169A4; US10801220B2; WO2017122475A1; CA3011212C

Abstract

상기 블레이드(3)의 뒤쪽에 대향하는 수평한 프론트측 발판 프레임(4)과, 상기 프론트측 발판 프레임(4)에 수평 방향 이동 자유로이 장착된 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5), (6)과, 상기 프론트측 발판 프레임(4)의 양측에 신축 자유로이 장착되고 상기 타워(1)의 외면에 접촉하는 흔들림 멈춤부재(7)와, 상기 프론트측 발판 프레임(4)에 설치한 제1 승강 장치(9)와, 상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5), (6)에 각각 요동 자유로이 장착된 제2 및 제3 승강 장치(10), (11)와, 상기 프론트측 발판 프레임(4)에 설치되고 상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5), (6)을 각각 수평 방향으로 구동하는 제1 및 제2 구동 장치(15), (16)와, 상기 제1, 제2 및 제3 승강 장치(9), (10), (11)과 상기 나셀(2)측 달아매는 곳과의 사이에 설치된 제1, 제2 및 제3 견인 로프(12), (13), (14)를 구비하고 있다.

Description

곤돌라 장치

본 발명은, 풍력 발전 장치에 있어서의 블레이드의 메인터넌스에 적합한 곤돌라 장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 풍력 발전 장치는, 주상(柱狀)의 타워와, 타워의 위에 탑재한 나셀(nacelle)과, 나셀에 설치한 블레이드를 가지며, 블레이드를 회전시켜 발전기를 가동시키는 것이다.

상기 블레이드는, 건설 후 수년이 경과하면 풍압, 낙뢰, 자외선에 노출되어 외면의 도장이 벗겨지거나, 혹은 열화되어 블레이드의 기능을 손상시킬 뿐 아니라 외관도 바람직하지 않다.

그 때문에, 이 블레이드의 외면 도장, 수리 등의 메인터넌스가 필요하고, 그 때문에, JP2004-293455(A)나 JP2012-7525(A)에 개시되어 있는 바와 같이, 메인터넌스용의 곤돌라 장치가 개발되어 있다.

JP2004-293455(A)에 개시된 곤돌라 장치는, 타워의 외면에 실린더로 각도 조정을 자유로이 한 가이드 레일을 따라 장착한 곤돌라를 나셀측으로부터 매달아 내린 와이어 로프를 거쳐 블레이드에 대한 작업 위치까지 승강시키는 것이다.

마찬가지로, JP2012-7525(A)에 개시된 메인터넌스용의 곤돌라 장치는, 타워의 외면에 랙 레일(rack rail)에 장착한 작업대를 나셀로부터 매달아 내린 매달기용 와이어(hanging wire)를 거쳐 블레이드의 작업 위치까지 승강시키는 것이다.

그러나, 상기 종래의 메인터넌스용 곤돌라 장치는, 타워에 가이드나 랙 레일을 설치하고, 이 가이드나 랙 레일에 곤돌라를 장착하기 때문에, 장치가 대규모이고 구조가 복잡하며, 장치의 조립 작업이나 철거 작업이 곤란하여 가공성, 경제성, 작업성에 불리한 점이 많다.

이에, 승강기와 견인 로프만으로 곤돌라를 승강시키는 블레이드 메인터넌스용의 곤돌라 장치가 개발되어 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12에 나타낸 곤돌라 장치(100)는, 타워(101)의 외면을 따라 승강하는 좌우 한 쌍의 플랫폼(102, 103)과, 이들 플랫폼(102, 103)의 양측에 기립한 좌우 한 쌍의 호이스트 사다리꼴 서포트(104, 105)와, 이들 서포트(104, 105)의 상부 중앙에 설치한 좌우 한 쌍의 평행 사변형의 평행 프레임(106)과, 나셀(101A)로부터 매달아 내려져 상기 평행 프레임(106, 106)의 중앙에 설치한 승강기(107)에 각각 둘러 감은 좌우 한 쌍의 견인 로프(108)와, 상기 각 평행 프레임(106)의 양측과 상기 호이스트 사다리꼴 서포트(104, 105)와의 사이에 가설한 길이 조정이 자유로운 한 쌍의 와이어(109, 110)와, 좌우의 플랫폼(102, 103)의 하부에 설치한 신축이 자유로운 좌우 한 쌍의 서포트 프레임(112)과, 각 서포트 프레임(112)의 단부에 설치되어 타워(101)의 외면에 접촉하는 압압 롤러(113)를 구비한 것이다.

이 곤돌라 장치(100)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 2개의 견인 로프(108, 108)로 매달아 내려진 좌우의 플랫폼(102, 103)을 블레이드(114)의 양측에 배치시키고, 아울러 압압 프레임(112)을 신장시켜 흔들림 멈춤용의 롤러(113)를 타워(101)의 외면에 접촉시키고, 승강기(107)를 구동하여 블레이드(11)에 대한 소정의 메인터넌스 작업 위치까지 좌우의 플랫폼(102, 103)을 승강시키는 것이다.

그리고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 좌우 플랫폼(102, 103)을 임의의 작업 위치에까지 승강시켰을 때, 그 승강 위치에 따라서 서포트 프레임(112)의 신장량을 변화시켜 타워(101)에 접촉시킨다.

이 때문에, 플랫폼(102, 103)이 도 12에 있어서 좌우로 이동하므로 그때마다 견인 로프(108)의 경사 각도가 변화하고, 동시에 서포트 프레임(112)이 늘어난 만큼, 견인 로프(108)의 장력의 영향에 의해 시계회전 방향의 모멘트가 증가하여 시계회전 방향으로 경사질 우려가 있다.

이에, 도 11에 나타내는 곤돌라 장치에서는, 예를 들어 조정구(111)에 의해 일방의 와이어(110)를 신장하고, 타방의 와이어(109)를 단축하여 평행 프레임(106)의 각도를 변화시킴으로써 견인 로프(108)의 각도를 보정하여, 곤돌라 장치가 경사지는 것을 방지하고 있다.

한편, 도 13에 나타낸 곤돌라(200)는 타워(101)와 교차하는 방향으로 연장하는 수평의 작업 바닥(201)과, 작업 바닥(201)에 설치한 전후 한 쌍의 승강기(202)와, 각 승강기(202)의 하우징에 기립한 지주(支柱)(203)와, 각 지주(202)의 상부에 설치한 시브(sheave; 204)와, 나셀(101A)로부터 매달아 내려 상기 시브(204)를 거쳐 상기 승강기(202)에 둘러 감은 전후 한 쌍의 견인 로프(205)와, 작업 바닥(201)의 양측에 설치한 통체(筒體)(206)에 신축 자유로이 삽입한 서포트 프레임(207)과, 서포트 프레임(207)의 선단에 설치한 카운터 웨이트(208)와, 서포트 프레임(207)의 기단에 설치되어 타워(101)의 외면에 구름 운동 자유로이 접촉하는 흔들림 멈춤용의 롤러(209)를 구비한 것이다.

그리고, 이 곤돌라(200)는, 나셀(101A)로부터 매달아 내려진 견인 로프(205)를 거쳐 매달아 작업 바닥(201)을 블레이드(114)의 외측 또는 내측에 배치시키고, 승강기(202)를 구동하여 소정의 작업 위치로 승강시키는 것이다.

그리고, 예를 들어, 도 14에 나타내는 바와 같이, 곤돌라를 블레이드(114)의 외측에 배치한 경우, 서포트 프레임(207)을 타워(1) 방향으로 연장시켜 롤러(209)를 타워(101)에 접촉시키는데, 그 연장시킨 만큼, 시계회전 방향으로의 모멘트가 증가하여 작업 바닥(201)이 시계방향으로 경사질 우려가 있어 수평 유지가 곤란해지므로 카운터 웨이트(208)를 서포트 프레임(207)과 반대 방향으로 연장시켜 증가 모멘트와의 균형을 도모하여, 작업 바닥(201)의 수평을 항상 유지하도록 하고 있다.

그러나, 상기 종래의 각 곤돌라 장치는 견인 로프를 거쳐 승강시키는 것이기 때문에, 상기 JP2004-293455(A) 및 JP2012-7525(A)에 개시된 곤돌라 장치에 비해 구조의 간소화가 도모되는 반면, 이 견인 로프가 2개라는 점에서 수평 유지가 곤란하기 때문에 그 수평 유지를 행하는 보정 수단이 필요하게 되는 문제가 있다.

즉, 도 12의 곤돌라 장치(100)는 평행사변형의 평행 프레임(106)과 그 양측의 길이 조정이 자유로운 와이어(109, 110)를 필요로 하기 때문에 그만큼 구조가 복잡하게 되고, 와이어의 신축 조작도 그때마다 플랫폼 상에서 행할 필요가 있어, 가공성, 경제성, 작업성에 있어 불리하다.

또한, 도 14에 나타내는 곤돌라 장치(200)도 수평 유지를 행하기 위해 카운터 웨이트(208)를 설치하고 있기 때문에 그만큼 구조가 복잡하게 되고, 그 신축 조작도 그때마다 행할 필요가 있어, 역시 가공성, 경제성, 작업성에 있어서 불리하다.

더구나, 이 곤돌라 장치(200)는 작업 바닥을 블레이드(114)의 외측 또는 내측에만 배치할 수 있기 때문에, 블레이드(114)에 대한 작업 범위가 한정될 뿐 아니라, 예를 들어, 외측에 배치한 경우는, 견인 로프(205)가 블레이드(114)를 비스듬하게 가로질러 양자가 간섭하여 블레이드(114)나 견인 로프(205)를 손상시킬 우려가 있다고 하는 문제도 있다.

이에, 수평 유지가 용이한 도 15에 나타내는 것과 같은 다른 곤돌라 장치도 개발되어 있다.

이 곤돌라 장치(300)는 평면도로 보았을 때 U자 형상의 작업 바닥(301, 302, 303)과, 각 작업 바닥(301, 302, 303)의 중앙에 설치한 승강기(304)와, 각 승강기(304)의 하우징으로부터 기립하는 지주(305)와, 각 지주(305)의 상단에 설치한 시브(306)와, 나셀측의 달아매는 곳으로부터 매달아 내려져 상기 시브(306)를 거쳐 상기 각 승강기(304)에 감겨진 3개의 견인 로프(307)로 이루어지는 것이다.

상기 도 15에 나타내는 곤돌라 장치(300)는 매달았을 때, 도 16에 나타내는 바와 같이 각 작업 바닥(301, 302, 303)이 블레이드(114)의 외주에 배치되므로 작업 면적을 크게 할 수 있고, 게다가, 삼각형의 정점에서 3개의 견인 로프(307)를 거쳐 매달아 내려져 있기 때문에 승강시 어떤 위치에서도 수평 유지가 가능하고 수평 유지를 행하기 위한 여분의 장치가 필요하지 않아, 상기 도 11이나 도 13에 나타내는 곤돌라의 문제를 해소할 수 있다.

그러나, 이 곤돌라 장치(300)에 있어서는, 평면도로 보았을 때 U자 형상으로 성형되어 있기 때문에 도 16에 나타내는 바와 같이 각 작업 바닥(301, 302, 303)을 블레이드(114)의 외주에 배치하였을 때, 블레이드(114)는 단면적이 굵은 부분과 얇은 부분이 있어 수평 단면에서 보면 눈물 방울 형상으로 형성되어 있으므로 상방으로부터 견인 로프(307)로 매달아 내린 것만으로는 각 부위에, 특히 얇은 부분에 대해 각 작업 바닥(301, 302, 303)을 가까이 가져갈 수 없다. 이 때문에, 곤돌라 장치(300)로부터 도시하지 않은 어시스트 로프를 매달아 내리고, 이 어시스트 로프를 지상에서 조작하여 각 작업 바닥(301, 302, 303)의 작업 위치를 조정하고 있다. 그 때문에, 어시스트 로프의 조작이 번거롭고, 안전성을 해칠 우려도 있다.

나아가, 각 작업 바닥을 U자 형상으로 조립하고 있기 때문에 전후 방향의 작업 바닥(301)과 좌우 방향의 작업 바닥(302, 303)과의 결합 부분인 코너의 바닥 면적이 커지고, 이 부분으로 작업자가 오거나, 작업용 공구를 두거나 하면 이 부분이 무거워져 곤돌라 장치(300)가 전도할 우려도 있을 뿐만 아니라, 기울기 방향의 하중을 담당하는 중앙의 한 개의 견인 로프(307)에 무리한 하중이 걸려 그 내구성을 해칠 우려가 있어, 그 개선이 요망되고 있다.

이에 본 발명의 목적은 상기 종래의 각 곤돌라 장치의 장점은 채용하면서 각각의 문제를 해소할 수 있는 풍력 발전 장치에 있어서의 블레이드의 메인터넌스용 곤돌라 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 제1 목적은 곤돌라 장치 전체의 수평 유지가 용이한 것, 제2 목적은 수평을 유지하기 위한 여분의 보정 수단이나 작업을 필요로 하지 않는 것, 제3 목적은 블레이드를 수평 단면으로 보았을 때 굵은 부분과 얇은 부분에 대응하여 발판 판자의 위치를 조정할 수 있도록 하는 것, 제4 목적은 특정한 한 개의 견인 로프에 무리한 하중을 걸지 않음으로써 그 로프의 내구성을 향상시키는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 주상의 타워와, 상기 타워의 위에 탑재한 나셀과, 상기 나셀에 회전 자유로이 설치한 블레이드를 가지며, 상기 블레이드를 회전시켜 발전기를 가동시키는 풍력 발전 장치에 있어서의 블레이드의 메인터넌스에 이용하는 곤돌라 장치에 있어서, 상기 블레이드의 뒤쪽에 대향하여 상기 타워에 대해 교차하는 방향으로 연장하는 수평의 프론트측 발판 프레임과, 상기 프론트측 발판 프레임에 수평 방향 이동 자유로이 장착되고 상기 블레이드의 측면에 대향하는 한 쌍의 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임과, 상기 프론트측 발판 프레임의 양측에 신축 자유로이 장착되어 상기 타워의 외면에 접촉하는 흔들림 멈춤부재와, 상기 프론트측 발판 프레임에 설치한 제1 승강 장치와, 상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임에 각각 요동 자유로이 설치한 제2 및 제3 승강 장치와, 상기 프론트측 발판 프레임에 설치되고 상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임을 각각 수평 방향으로 구동하는 제1 및 제2 구동 장치와, 상기 제1, 제2 및 제3 승강 장치와 상기 나셀측 달아매는 곳과의 사이에 설치한 제1, 제2 및 제3 견인 로프를 구비한 것을 특징으로 한다.

[도 1] 도 1은, 본 발명의 곤돌라 장치의 일부를 생략한 전체 사시도이다.
[도 2] 도 2는, 본 발명의 곤돌라 장치의 평면도이다.
[도 3] 도 3은, 곤돌라 장치의 정면도이다.
[도 4] 도 4는, 도 3의 일부 좌측면도이다.
[도 5] 도 5는, 본 발명의 곤돌라 장치를 풍력 발전기에 장착했을 때의 배치 상태를 나타내는 정면도이다.
[도 6] 도 6의 (A)는, 도 5의 (A)의 위치에 배치한 곤돌라 장치의 평면도이다. 도 6의 (B)는, 도 5의 (B)의 위치에 배치한 곤돌라 장치의 평면도이다. 도 6의 (C)는, 도 5의 (C)의 위치에 배치한 곤돌라 장치의 평면도이다.
[도 7] 도 7은, 구동 장치를 나타내는 평면도이다.
[도 8] 도 8은, 흔들림 멈춤 장치와 그 구동부의 평면도이다.
[도 9] 도 9는, 사이드측 지주의 가이드 기구를 나타내는 사시도이다.
[도 10] 도 10의 (A)는, 사이드측 제2, 제3 승강 장치의 요동 상태를 나타내는 정면도이다. 도 10의 (B)는, 사이드측 제2, 제3 승강 장치를 고정한 상태를 나타내는 정면도이다.
[도 11] 도 11은, 종래의 곤돌라 장치의 사시도이다.
[도 12] 도 12는, 도 11에 나타낸 종래의 곤돌라 장치를 풍력 발전기에 배치한 상태의 정면도이다.
[도 13] 다른 종래의 곤돌라 장치의 사시도이다.
[도 14] 도 14는, 도 13에 나타낸 다른 종래의 곤돌라 장치를 풍력 발전기에 배치한 상태의 정면도이다.
[도 15] 도 15는, 또 다른 종래의 곤돌라 장치의 사시도이다.
[도 16] 도 16은, 도 15에 나타낸 또 다른 종래의 곤돌라 장치를 블레이드의 외주에 배치한 개략 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시의 일례를 도면에 기초하여 설명한다. 본 발명은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 주상의 타워(1)와, 타워(1)의 위에 탑재한 나셀(2)과, 나셀(2)에 회전 자유로이 설치한 블레이드(3)를 갖는 풍력 발전 장치의 메인터넌스용으로 적용되고, 특히 그 블레이드(3)의 메인터넌스 작업을 행하는데 적합한 곤돌라 장치(A)이다.

즉, 이 곤돌라 장치(A)는, 도 5에 나타내는 바와 같이 나셀(2)로부터 매달아 내린 3개의 견인 로프(12, 13, 14)로 매달려진 발판 프레임(4, 5, 6)을, 견인 로프(12, 13, 14)를 둘러 감은 엔드리스 타입 등의 공지의 승강기로 지상(C)의 위치로부터 중간의 위치(B)나 상방의 위치(A)까지 승강시킨다. 예를 들어 중간 위치(B), 상방 위치(A) 등에서 발판 프레임(4, 5, 6)을 정지시키고, 그때마다 블레이드(3)의 외주면의 도장, 수리 등의 메인터넌스 작업을 행한다.

이 곤돌라 장치(A)는, 후술하는 바와 같이 신축 자유로운 흔들림 멈춤부재(7)를 구비하고 있고, 이 흔들림 멈춤부재(7)는 곤돌라 장치(A)가 지상(C)에 위치할 때는 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이 단축하여 타워(1)의 외면에 접촉시키고, 중간 위치(B)에 위치할 때는 도 6의 (B)에 나타내는 바와 같이 신장하여 발판 프레임(4, 5, 6)을 블레이드(3)의 가는 선단 근방의 작업 위치에 근접시키고, 블레이드(3)의 굵은 부분의 작업 위치에 대응하는 위치(A)에서는 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이 다시 흔들림 멈춤부재(7)을 단축하여 타워(1)측에 근접시키도록 하고 있다.

곤돌라 장치(A)의 설명에 있어, 곤돌라 장치(A) 및 곤돌라 장치(A)를 구성하는 각 부재에 관한 전후 방향은, 도 3의 정면도를 기준으로 하고 있고, 전후 방향이라는 표현은, 다른 도면을 참조하는 설명이더라도 도 3 중에 나타낸 정면도에 있어서의 지면(紙面)을 관통하는 방향을 가리키고 있다.

곤돌라 장치(A)의 기본 구조는, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 풍력 발전 장치의 블레이드(3)의 뒤쪽인 타워측에 대향하여 전후 방향, 즉 타워(1)와 교차하는 방향으로 연장하는 수평의 프론트측 발판 프레임(4)과, 이 프론트측 발판 프레임(4)에 전후 방향 이동 자유로이 장착되고 상기 블레이드(3)의 측면에 대향하는 한 쌍의 제1, 제2 사이드측 발판 프레임(5, 6)과, 프론트측 발판 프레임(4)의 좌우 양측에 신축 자유로이 장착되고 상기 타워(1)의 외면에 접촉하는 흔들림 멈춤부재(7)와, 프론트측 발판 프레임(4)에 설치한 제1 승강 장치(9)와, 한 쌍의 사이드측 발판 프레임(5, 6)에 각각 요동 자유로이 장착한 제2, 제3 승강 장치(10, 11)와, 프론트측 발판 프레임(4)에 설치되고 상기 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 각각 수평 방향으로 구동하는 제1, 제2 구동 장치(15, 16)와, 상기 제1, 제2, 제3 승강 장치(9, 10, 11)와 상기 나셀(2)측 달아매는 곳과의 사이에 설치한 제1, 제2, 제3 견인 로프(12, 13, 14)를 구비하고 있다.

상기 프론트측 발판 프레임(4)은, 발판 판(4a)과 발판 판(4a)의 외주에 기립한 난간(4b)으로 구성되어 있다. 마찬가지로, 상기 각 사이드측 발판 프레임(5, 6)이 각각 발판 판(5a, 6a)과 발판 판(5a, 6a)의 외주에 기립한 난간(5b, 6b)으로 구성되고, 각 발판 판(5a, 6a)의 선단과 각 난간(5b, 6b)의 선단은 도시한 바와 같이 블레이드(3)를 향해 굴곡시키고 있다.

제1 사이드측 발판 프레임(5)과 제2 사이드측 발판 프레임(6)의 기단은, 각각 제1, 제2 구동 장치(15, 16)를 거쳐 상기 프론트측 발판 프레임(4)에 연결됨과 함께, 선단측을 기단으로부터 V자 형상으로 연장시켜 상기 블레이드(3)의 측면에 대향시키고 있다.

따라서, 좌우의 발판 프레임(5, 6)은 블레이드(3)의 외면에 가까이 가져가거나 멀어지게 할 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어, 도 15에 나타내는 단면 눈물 방울 형상의 블레이드(3)에 대응하는 경우, 수평 단면에서 보아 블레이드(3)의 굵은 부분과 얇은 부분에 대응하여 배치할 수 있어, 어시스트 로프 등으로 지상에서부터 위치맞춤할 필요가 없다.

상기 제1 승강 장치(9)는 엔드리스 타입의 제1 승강기(9a)와, 제1 승강기(9a)의 하우징으로부터 각각 상방으로 기립하는 프론트측 지주(9b)와, 상기 지주(9b)의 상단에 상기 제1 견인 로프(12)를 안내하는 시브(9c)를 구비하고 있다.

마찬가지로, 상기 제2, 제3 승강 장치(10, 11)는 각각 엔드리스 타입의 제2, 제3 승강기(10a, 11a)와, 상기 각 승강기(10a, 11a)의 하우징으로부터 각각 상방으로 기립하는 사이드측 지주(10b, 11b)와, 각 사이드측 지주(10b, 11b)의 상단에 상기 제2, 제3 견인 로프(13, 14)를 각각 안내하는 좌우 한 쌍의 시브(10c, 11c)를 구비하고 있다.

이 때문에, 각 견인 로프(12, 13, 14)는 각 지주(9b, 10b, 11b)를 따라 끌어 올려지므로 각 난간(4b, 5b, 6b)과 간섭하는 것이 방지되고, 작업자가 보행 중 걸리는 것도 방지되어 안전하다.

견인 로프(12, 13, 14)는 직접 승강기(9a, 10a, 11a)에 둘러 감아도 좋지만, 상기와 같이 견인 로프(12, 13, 14)가 난간(4b, 5b, 6b)과 간섭할 우려가 있으므로 지주(9b, 10b, 11b)와 시브(9c, 10c, 11c)를 거쳐 끌어올리는 것이 바람직하다.

제2, 제3 승강기(10a, 11a)의 하단은 각각 브래킷(10d, 11d)과 핀을 거쳐 각 사이드측 발판 프레임(5, 6)에 요동 자유로이 연결시키고 있다. 또한, 제2, 제3 승강기(10a, 11a)는 권취식의 승강기이어도 된다. 또한, 이들 승강기(10a, 11a)의 하단은, 유니버설 조인트를 거쳐 사이드측 발판 프레임(5, 6)에 연결하여도 좋다.

본 발명의 승강 장치는 요동 자유롭지만, 도 10의 (B)의 참고예에 나타내는 바와 같이, 승강기(10a, 11a)의 기단을 고정하고, 사이드측 지주(10b, 11b)도 고정하여 수직으로 기립하여 두어도 사용 가능하다.

즉, 도 10의 (B)의 곤돌라 장치는 도 15에 나타내는 종래 타입에 상당하는 것으로서, 사용은 가능하다. 그렇지만, 이와 같은 승강 장치가 고정식의 구조이면, 제2, 제3 견인 로프(13, 14)가 도 10의 (B)에 도시한 바와 같이 경사지는 경우, 평행으로 역방향의 수평 방향의 힘 P가 시브부(P1)와 롤러부(P2)에 작용한다.

그러면, 작용점인 (P1)과 (P2)와의 사이에는 사이드측 지주(10b, 11b)의 길이만큼의 고저차가 있으므로, 곤돌라 장치(A)를 시계방향으로 회전시키려고 하는 모멘트가 발생하고, 이 모멘트에 저항하는 인장 방향의 힘이 제1 견인 로프(12)에 부가된다. 이 때문에, 이 모멘트에 견디는 강성이 높은 견인 로프(12)를 사용할 필요가 있고, 그 내구성도 손상된다.

이에 대해, 본 발명의 실시형태에 관한 곤돌라 장치에서는, 도 1, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제2, 제3 승강 장치(10, 11) 전체가 브래킷(10d, 11d)에 설치한 핀을 거쳐 요동 자유롭게 되어 있고, 바꾸어 말하면, 승강기(10a, 11b)와 사이드측 지주(10b, 11b)가 요동하므로, 작용점이 핀부(P3)가 되고, 이 위치는 도 10의 (B)의 작용점(P1)에 비해 하방으로 내려간다.

따라서, 작용점인 (P2)와 (P3)와의 사이의 고저차가 도 10의 (B)의 경우에 비해 작아져서, 곤돌라 장치(A)에 작용하는 회전 방향의 모멘트를 작게 할 수 있으므로, 프론트측 발판 프레임(4)의 제1 견인 로프(12)에 여분의 하중이 부가되는 것이 방지되어, 그 내구성이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 강성이 작은 재료로 성형하는 것이 가능하게 된다.

아울러, 사이드측 지주(10b, 11b)도 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이 요 동하여 경사지기 때문에 이에 작용하는 부하를 경감하여, 그 파손을 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1과 제2 사이드측 발판 프레임(5, 6)의 각 난간(5b, 6b)의 내측에 가이드 프레임(5c, 6c)을 설치하고, 사이드측 지주(10b, 11b)에 브래킷(B)을 거쳐 롤러(R)를 설치하고, 각 가이드 프레임(5c, 6c)에 롤러(R)를 거쳐 사이드측 지주(10b, 11b)의 요동을 각각 안내하여 각 지주(10b, 11b)의 안정화를 도모하고, 작업자와의 간섭도 방지하고 있다.

다음으로, 제1, 제2 구동 장치(15, 16)는 각각 프론트측 발판 프레임(4)에 설치한 수평의 상하 한 쌍의 가이드 지주(17a, 17b)와, 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5, 6)의 기단에 각각 브래킷(22, 22)을 거쳐 장착되고 상기 각 가이드 지주(17a, 17b)에 각각 슬라이드 자유로이 삽입된 상하 한 쌍의 가이드 롤러(18a, 18b)와, 상기 각 아래쪽의 가이드 롤러(18b, 18b)와 상기 프론트측 발판 프레임(4)과의 사이에 설치한 한 쌍의 실린더(19, 19)로 구성되어 있다.

그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 실린더(19, 19)를 신축시키면 각각의 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5, 6)이 가이드 롤러(18a, 18b)를 거쳐 각 가이드 지주(17a, 17b)를 따라 프론트측 발판 프레임(4)에 대해서 수평으로 이동한다. 이와 같이, 제1 사이드측 발판 프레임(5)과 제2 사이드측 발판 프레임(6)은, 프론트측 발판 프레임(4)에 대해 수평 방향으로 이동 자유로이 장착되어 있기 때문에, 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 블레이드(3)의 두께에 대응하여 가까이 가져가거나 멀어지게 하여 작업 위치를 조절할 수 있다.

흔들림 멈춤부재(7)는, 상기 프론트측 발판 프레임(4)의 전후 양측에 설치한 한 쌍의 가이드통(7a), 상기 각 가이드통(7a) 내에 피니언(7d)으로 구동되고 신축 자유로이 삽입된 랙(7b)과, 랙(7b)의 단부에 설치된 요동 자유로운 브래킷(7c)과, 각 브래킷(7c, 7c)에 설치되고 상기 타워(1)의 외면에 구름 운동 자유로이 접촉하는 롤러(8)로 구성되어 있다.

상기 피니언(7d)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 프론트측 발판 프레임(4)에 설치된 모터(M)와 이 모터(M)로 회전 구동되는 프로펠러 샤프트(PS)에 의해 회전 구동되고 있다.

그 때문에, 모터(M)를 구동하여 흔들림 멈춤부재(7)의 신축 조작이 가능하여, 조작성을 향상시키고 있다. 모터(M)를 구동함으로써, 흔들림 멈춤부재(7)는, 타워(1)측을 향하여 신축할 수 있고, 발판 프레임(4, 5, 6)을 블레이드(3)의 메인터넌스에 맞는 최적의 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 롤러(8)는, 수평 방향으로의 각도 변경 가능한 브래킷(7c)을 거쳐 랙(7b)에 연결되어 있다. 또한, 롤러(8)의 설치 수는, 임의로 설계 변경할 수 있다.

브래킷(7c)은, 랙(7b의 단부에 설치한 암(7e)에 볼트 또는 핀을 거쳐 위치 조정 자유로이 연결되어 있다. 이 때문에, 장착 위치를 변경함으로써 여러 가지 풍력 발전기의 타워(1)의 외경에 맞추어 롤러(8)의 위치를 조정할 수 있도록 하고 있다.

사이드측 발판 프레임(5, 6)과 가이드통(7a)의 하부에는 복수의 캐스터(20, 21)가 각각 설치되어 있고, 이 캐스터(20, 21)로 곤돌라 장치(A) 자체를 소정의 장소로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

본 발명에 의하면 다음의 효과를 달성할 수 있다.

1) 블레이드(3)의 뒤쪽에 대향하여 타워(1)에 대해 교차 방향으로 연장하는 수평의 프론트측 발판 프레임(4)과, 프론트측 발판 프레임(4)에 서로 수평 방향 이동 자유로이 장착되고 블레이드(3)의 측면에 대향하는 제2 및 제3 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 구비하고 있으므로, 블레이드(3)의 외주 전역에 발판 프레임(4, 5, 6)을 배치할 수 있다.

2) 프론트측 발판 프레임(4)의 양측에 타워(1)를 향해 신축 자유로이 장착되어 타워(1)의 외면에 접촉하는 흔들림 멈춤부재(7)을 설치하고 있기 때문에, 발판 프레임(4, 5, 6)의 흔들림을 방지하면서 타워(1)를 따라 승강시킬 수 있다.

3) 제1, 제2 및 제3 승강 장치(9, 10, 11)와 나셀측 달아매는 곳과의 사이에 제1, 제2 및 제3 견인 로프(12, 13, 14)를 매달아 내리고 있기 때문에 각 발판 프레임(4, 5, 6)이 3개의 견인 로프(12, 13, 14)에서 균일하게 매달려, 안정되게 수평으로 유지된다. 그 때문에, 각 발판 프레임(4, 5, 6)을 수평으로 유지하기 위한 장치나 그 조작이 불필요하게 된다.

4) 제2 및 제3 승강 장치(10, 11)가 사이드측 발판 프레임(5, 6)에 각각 요동 자유로이 장착되고 있기 때문에, 사이드측의 제2 및 제3 견인 로프(13, 14)에 의해 수평 방향의 힘이 제2 및 제3 승강 장치(10, 11)에 작용하여 곤돌라 장치 전체에 우력에 의한 회전 모멘트가 작용하려고 하여도, 이 제2 및 제3 승강 장치(10, 11)가 요동하여 제2 및 제3 견인 로프(13, 14)의 승강 장치(10, 11)에 대한 작용점을 낮추어 회전 모멘트를 작게 할 수 있으므로 여분의 하중이 프론트측의 제1 견인 로프(12)에 부가되는 것을 억제할 수 있거나 또는 작게 할 수 있어서, 그 내구성이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 강성이 작은 재료로 성형하는 것이 가능하게 된다.

5) 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 각각 수평 방향으로 구동하는 제1 및 제2 구동 장치(15, 16)를 구비하고 있으므로, 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 블레이드(3)의 외면을 따라 가까이 가져가거나 멀어지게 할 수 있기 때문에 블레이드(3)의 눈물 방울 형상의 단면 형상에 대응하여 사이드측 발판 프레임(5, 6)을 배치할 수 있다. 그 때문에, 블레이드(3)에 근접시키는 어시스트 로프나 그 조작 작업이 불필요하게 된다.

또한, 사이드 발판 프레임(5, 6)의 기단을 프론트측 발판 프레임(4)의 중앙 가까이로 이동하였을 때, 프론트측 발판 프레임(4)의 양단부의 적재 하중이 없어져, 곤돌라 장치 전체의 흔들림이나 경사짐이 방지된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명하였지만, 특허 청구의 범위로부터 일탈하지 않는 한, 개조, 변형 및 변경이 가능하다.

본원은, 2016년 1월 15일에 일본 특허청에 출원된 특원 2016-005808에 기초하는 우선권을 주장하며, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

주상(柱狀)의 타워와, 상기 타워의 위에 탑재한 나셀(nacelle)과, 상기 나셀에 회전 자유로이 설치한 블레이드를 가지며, 상기 블레이드를 회전시켜 발전기를 가동시키는 풍력 발전 장치에 있어서의 블레이드의 메인터넌스에 이용되는 곤돌라 장치에 있어서,
상기 블레이드의 뒤쪽에 대향하여 상기 타워에 대해 교차하는 방향으로 연장하는 수평의 프론트측 발판 프레임과,
상기 프론트측 발판 프레임에 대해 상기 프론트측 발판 프레임을 따라 수평 방향 이동 자유로이 장착되고 상기 블레이드의 측면에 대향하는 제1 사이드측 발판 프레임과,
상기 프론트측 발판 프레임에 대해 상기 프론트측 발판 프레임을 따라 수평 방향 이동 자유로이 장착되고 상기 블레이드의 측면에 대향하는 제2 사이드측 발판 프레임과,
상기 프론트측 발판 프레임의 양측에 타워를 향해 신축 자유로이 장착되어 상기 타워의 외면에 접촉하는 흔들림 멈춤부재와,
상기 프론트측 발판 프레임에 설치한 제1 승강 장치와,
상기 제1 사이드측 발판 프레임에 요동 자유로이 장착된 제2 승강 장치와, 상기 제2 사이드측 발판 프레임에 요동 자유로이 장착된 제3 승강 장치와,
상기 프론트측 발판 프레임에 설치되고 상기 제1 사이드측 발판 프레임을 수평 방향으로 구동하는 제1 구동 장치와, 상기 프론트측 발판 프레임에 설치되고 상기 제2 사이드측 발판 프레임을 수평 방향으로 구동하는 제2 구동 장치와,
상기 제1 승강 장치와 상기 나셀측 달아매는 곳과의 사이에 설치한 제1 견인 로프와, 상기 제2 승강 장치와 상기 나셀측 달아매는 곳과의 사이에 설치한 제2 견인 로프와, 상기 제3 승강 장치와 상기 나셀측 달아매는 곳과의 사이에 설치한 제3 견인 로프를 구비한
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제1항에 있어서,
제1 및 제2 사이드측 발판 프레임은, 프론트측 발판 프레임에 대해 V자 형상으로 설치되는
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제1항에 있어서,
상기 프론트측 발판 프레임이 발판 판과 상기 발판 판의 외주에 기립한 난간으로 구성되고,
상기 제1 사이드측 발판 프레임과 제2 사이드측 발판 프레임은, 각각 발판 판과 상기 발판 판의 외주에 기립한 난간으로 구성되고,
상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임은, 각각 기단이 상기 제1 및 제2 구동 장치를 거쳐 상기 프론트측 발판 프레임에 연결되고, 선단측이 기단으로부터 V자 형상으로 연장하여 상기 블레이드의 측면에 대향하고 있는
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 승강 장치가 엔드리스 타입의 제1 승강기와, 상기 승강기의 하우징으로부터 각각 상방으로 기립하는 프론트측 지주(支柱)와, 상기 지주의 상단에 상기 제1 견인 로프를 안내하는 시브를 구비하고,
상기 제2 및 제3 승강 장치가 각각 엔드리스 타입의 승강기와, 상기 승강기의 하우징으로부터 각각 상방으로 기립하는 사이드측 지주와, 상기 지주의 상단에 상기 제2, 제3 견인 로프를 각각 안내하는 좌우 한 쌍의 시브를 구비하고,
상기 제2 승강기의 하단을 브래킷 또는 유니버설 조인트를 거쳐 상기 제1 사이드측 발판 프레임에 요동 자유로이 연결하고,
상기 제3 승강기의 하단을 브래킷 또는 유니버설 조인트를 거쳐 상기 제2 사이드측 발판 프레임에 요동 자유로이 연결한
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임의 각 난간의 내측에 가이드 프레임을 설치하고, 상기 각 가이드 프레임에 롤러를 거쳐 상기 제1 및 제2 사이드측 지주의 요동을 각각 안내하고 있는
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 구동 장치는, 각각 상기 프론트측 발판 프레임에 설치한 수평의 상하 한 쌍의 가이드 지주와, 상기 제1 및 제2 사이드측 발판 프레임의 기단에 각각 브래킷을 거쳐 장착되고 상기 각 가이드 지주에 각각 슬라이드 자유로이 삽입된 상하 한 쌍의 가이드 롤러와, 상기 각 아래쪽의 가이드 롤러와 상기 프론트측 발판 프레임과의 사이에 설치한 한 쌍의 실린더를 구비한
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.
제1항에 있어서,
상기 흔들림 멈춤부재는, 상기 제1 발판 프레임의 양측에 설치한 한 쌍의 가이드통과, 상기 각 가이드통 내에 피니언으로 구동되고 신축 자유로이 삽입된 랙과, 상기 랙의 단부에 설치된 요동 자유로운 브래킷과, 상기 각 브래킷에 설치되고 상기 타워의 외면에 구름 운동 자유로이 접촉하는 롤러를 구비하고,
상기 피니언은, 상기 제1 프론트측 발판 프레임에 설치된 모터와 상기 모터로 회전 구동되는 프로펠러 샤프트에 의해 회전 구동되는
것을 특징으로 하는 곤돌라 장치.