KR200489580Y1 - 풍력타워 진동감쇄장치 및 이를 포함하는 풍력 타워 - Google Patents

풍력타워 진동감쇄장치 및 이를 포함하는 풍력 타워 Download PDF

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Abstract

본 고안은 풍력타워의 높이방향으로 설치되는 제1 지지프레임; 상기 제1 지지프레임의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임; 및, 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워를 탄성지지하는 완충지지부;를 구비하는 풍력타워 진동감쇄장치를 제공한다.

Description

풍력타워 진동감쇄장치 및 이를 포함하는 풍력 타워{APPRATUS FOR REDUCING VIBRATION OF WIND TURBINE TOWER AND TURBINE TOWER HAVING THE SAME}
본 고안은 풍력타워 진동감쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력타워에 가해지는 진동을 감쇄시켜 풍력타워에 작용하는 하중에 의한 피로수명을 연장시킬 수 있는 풍력타워 진동감쇄장치에 관한 것이다.
풍력 발전기는 바람에 의한 운동 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있도록 구성되는 시스템으로서, 설치되는 환경 조건에 따라 육상용(onshore)과 해상용(offshore)로 구분될 수 있다.
풍력발전기 타워는 풍력발전 기자재 중의 하나로서, 풍력발전기가 구동할 경우 진동과 하중을 지지하며 때에 따라서는 사람이나 발전된 전력수송을 위한 전력선의 이동통로로 활용되는 구조물이다.
일반적으로 풍력 발전기는 지면에 하단이 고정되는 타워(tower)가 구비되고, 이 타워(TW)의 상단에 도시하지 않은 요(Yaw)장치에 의해 풍향에 따라 회동하는 나셀(Nacelle)이 구비된다.
나셀은 풍력 발전기의 심장이라 할 수 있는 장치로서, 나셀 내부에는 일반적으로 증속기, 발전기 등이 설치되어 전력 발전을 수행하게 한다.
나셀의 일단에 로터(rotor)가 구비되고, 이 로터의 외주에 다수의 블레이드(blade)가 구비된다.
자연적으로 발생하는 바람이 블레이드를 회전시켜 회전력이 발생되고, 이러한 회전력은 로터를 회전시킨다.
그리고 로터의 회전력은 상기한 나셀 내부 구비된 발전기(미도시)에 인가되어 발전기에서 전력이 발생한다.
한편, 나셀의 내부에 배치된 발전기에서 발생된 전력은 케이블 등의 전력선을 통해 타워의 하부나 외부에 배치된 변압기로 전송된다.
풍력타워의 블레이드의 회전운동 및 풍력타워의 전방향에서 불규칙적으로 가해지는 풍하중의 영향으로 인해 풍력타워에는 끊임없이 진동이 발생하게 된고, 풍력타워에 지속적인 진동이 가해질 경우, 풍력타워가 용이하게 피로파괴될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 풍력타워에 가해지는 블레이드의 회전에 따른 진동하중과, 외부의 풍하중에 의해 발생하는 복합적인 진동을 보다 안정적으로 흡수하여 풍력타워의 진동을 효과적으로 감쇄시켜 하중에 의해 풍력타워의 피로파괴를 방지할 수 있는 진동감쇄장치의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 풍력타워 진동감쇄장치에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 고안은 일 측면으로서, 풍력타워에 가해지는 블레이드의 회전에 따른 진동하중과, 풍하중에 의해 풍력타워에 가해지는 진동을 효과적으로 감쇄시켜 풍력타워의 피로수명을 연장할 수 있는 풍력타워 진동감쇄장치를 제공하고자 한다.
본 고안은 일 측면으로서, 완충지지부에 다른 종류의 2 이상의 완충수단을 중첩적으로 적용하여 풍력타워에 가해지는 복합적인 진동을 보다 안정적으로 흡수함으로써, 전방향에서 가해지는 풍하중에 의한 피로파괴를 방지하여 풍력타워의 구조적 안정성의 확보할 수 있는 풍력타워 진동감쇄장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 고안은 풍력타워의 높이방향으로 설치되는 제1 지지프레임; 상기 제1 지지프레임의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임; 및, 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워를 탄성지지하는 완충지지부;를 구비하는 풍력타워 진동감쇄장치를 제공한다.
바람직하게, 제1 지지프레임은 상기 풍력타워의 둘레방향의 중심축 상에 수직방향으로 배치되고, 상기 제2 지지프레임은 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 방사상으로 배치되는 복수의 제2 프레임부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 풍력타워는 복수의 타워모듈이 높이방향으로 적층 형성되고, 상기 제2 지지프레임은 적층되는 상기 타워모듈과 연계되어 설치되도록, 적어도 일부의 상기 타워모듈에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
바람직하게, 풍력타워의 상측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격은 상기 풍력타워 하측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격보다 좁게 구비될 수 있다.
바람직하게, 완충지지부는, 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 구비되는 유압댐퍼 및, 탄성부재 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합으로 구비될 수 있다.
바람직하게, 완충지지부는 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 유압댐퍼와 탄성부재가 중첩적으로 형성되고, 상기 유압댐퍼는, 상기 제2 지지프레임의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재와, 상기 풍력타워에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재에서 진퇴되는 피스톤부재 및, 상기 피스톤부재의 단부가 확장된 형태의 지지판으로 구비되고, 상기 탄성부재는, 상기 지지판과 상기 실린더부재의 사이에 구비되는 스프링부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 완충지지부는 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 유압댐퍼와 탄성부재가 중첩적으로 형성되고, 상기 유압댐퍼는, 상기 제2 지지프레임의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재와, 상기 풍력타워에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재에서 진퇴되는 피스톤부재 및, 상기 피스톤부재의 단부가 확장된 형태의 지지판으로 구비되고, 상기 탄성부재는, 상기 지지판과 상기 풍력타워의 내주면의 사이에 설치되는 스프링부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 완충지지부는 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 유압댐퍼와 상기 탄성부재가 직렬적으로 연결되고, 상기 풍력타워의 거동에 의해 상기 유압댐퍼에 설정된 이상의 압력이 가해질 경우, 상기 탄성부재에 의해 추가적으로 완충될 수 있다.
이상에서와 같은 본 고안의 일 실시예에 따르면, 풍력타워의 내부에 구비되어 풍력타워를 탄성지지하는 완충지지부의 구성을 포함함으로써, 블레이드의 회전에 따른 진동하중과, 풍하중에 의해 풍력타워에 가해지는 진동을 효과적으로 감쇄시켜 풍력타워의 피로수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
본 고안의 일 실시예에 의하면, 상기 풍력타워는 복수의 타워모듈이 높이방향으로 적층 형성되고, 상기 제2 지지프레임은 적층되는 상기 타워모듈과 연계되어 설치됨으로써, 풍력타워에 가해지는 진동을 효과적을 저감시킬 수 있고, 진동감쇄장치가 적층되는 타워모듈의 연결구조체로서의 역할을 함으로써, 적층되는 타워모듈의 접합부의 구조적 강성이 추가적으로 확보될 수 있는 효과가 있다.
본 고안의 일 실시예에 의하면, 풍력타워의 상측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격은 상기 풍력타워 하측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격보다 좁게 구비됨에 따라, 진동감쇄장치에 사용되는 자재량을 최소화하면서, 보다 큰 진동이 발생되는 풍력타워의 상부를 집중적으로 보강지지할 수 있는 효과가 있다.
본 고안의 일 실시예에 의하면, 완충지지부에 다른 종류의 2 이상의 완충수단을 중첩적으로 적용하여 풍력타워에 가해지는 복합적인 진동을 보다 안정적으로 흡수함으로써, 전방향에서 가해지는 풍하중에 의한 피로파괴를 방지하여 풍력타워의 구조적 안정성의 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 풍력타워에 가해지는 하중에 의한 풍력타워의 거동을 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력타워 진동감쇄장치가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3a은 도 2의 A부분의 확대된 단면도이다.
도 3b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도 2의 A부분의 확대된 단면도이다.
도 4는 도의 B-B'방향 단면도이다.
도 5는 본 고안에 적용되는 일 실시예에 따른 완충지지부의 상세도이다.
도 6은 본 고안에 적용되는 다른 일 실시예에 따른 완충지지부의 상세도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 고안의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 고안의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력타워 진동감쇄장치(100)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 풍력타워 진동감쇄장치(100)는 제1 지지프레임(200), 제2 지지프레임(300) 및, 완충지지부(400)를 포함할 수 있다.
풍력타워 진동감쇄장치(100)는 풍력타워(10)의 높이방향으로 설치되는 제1 지지프레임(200)과, 상기 제1 지지프레임(200)의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임(200)에서 상기 풍력타워(10)의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임(300) 및, 상기 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워(10)를 탄성지지하는 완충지지부(400)를 포함할 수 있다.
지지프레임은 제1 지지프레임(200)과 제2 지지프레임(300)을 포함할 수 있다.
지지프레임은 풍력타워(10)의 높이방향으로 설치되는 제1 지지프레임(200)과, 상기 제1 지지프레임(200)의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임(200)에서 상기 풍력타워(10)의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임(300)을 포함할 수 있다.
지지프레임은 풍력타워(10)의 내부에 구비되어, 풍력타워(10)를 지지하는 구조체이다. 지지프레임은 H형강으로 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 사각강관 등의 다양한 단면을 가지는 강재가 활용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 지지프레임(200)은 상기 풍력타워(10)의 둘레방향의 중심축 상에 수직방향으로 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 지지프레임(300)은 상기 제1 지지프레임(200)에서 상기 풍력타워(10)의 직경방향으로 방사상으로 배치되는 복수의 제2 프레임부재(310)로 구비될 수 있다.
이때, 풍력타워(10)의 전방향에서 가해지는 하중을 안정적으로 지지하도록, 배치되는 복수의 제2 프레임부재(310)는 동일한 각도를 이루면서 방사상을 배치될 수 있다.
도 4에는 4개의 제2 프레임부재(310)가 90도의 각도를 이루면서 방사상으로 배치되는 구성이 개시되어 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 3개의 제2 프레임부재(310)가 120도의 각도를 이루면서 배치되는 구성, 6개의 제2 지지프레임(300)부재가 60도의 각도를 이루면서 배치되는 구성 등 다양한 형태의 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 풍력타워(10)의 거동에 따라 풍력타워 진동감쇄장치(100)는 함께 거동할 수 있다. 이때, 제2 지지프레임(300)과 완충지지부(400) 사이의 간격이 변화하면서, 풍력타워 진동감쇄장치(100)는 풍력타워(10)의 변형을 최소화하면서 지지할 수 있다.
도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 풍력타워(10)는 복수의 타워모듈(20)이 높이방향으로 적층 형성되고, 상기 제2 지지프레임(300)은 적층되는 상기 타워모듈(20)과 연계되어 설치되도록, 적어도 일부의 상기 타워모듈(20)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
제2 지지프레임(300)은 상기 제1 지지프레임(200)의 높이방향으로 이격 배치되어, 적어도 2 이상의 상기 타워모듈(20)을 연결하면서 지지하도록 설치될 수 있다.
제2 지지프레임(300)은 적층되는 상기 타워모듈(20)과 연계되어 설치되도록 상기 타워모듈(20)에 대응되는 위치에 각각 배치될 수 있다.
상기 풍력타워(10)는 복수의 타워모듈(20)이 높이방향으로 적층 형성되고, 상기 제2 지지프레임(300)은 적층되는 상기 타워모듈(20)과 연계되어 설치됨으로써, 풍력타워(10)에 가해지는 진동을 효과적을 저감시킬 수 있고, 풍력타워 진동감쇄장치(100)가 적층되는 타워모듈(20)의 연결구조체로서의 역할을 함으로써, 적층되는 타워모듈(20)의 접합부의 구조적 강성이 추가적으로 확보될 수 있는 효과가 있다.
제2 지지프레임(300)은 상기 풍력타워(10)의 높이방향으로 이격되어 설치될 수 있고, 이격 설치된 제2 지지프레임(300)의 단부에 설치된 완충지지부(400)는 높이방향으로 적층된 상기 타워모듈(20)의 각각 접합되도록 구비될 수 있다.
이때, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 지지프레임(300)과, 제2 지지프레임(300)의 다눕에 배치된 완충지지부(400)는 적층되는 모든 타워모듈(20)에 접합되도록 설치되는 것은 아니고, 높이방향으로 이격되어 적층된 타워모듈(20)의 일부에 설치되어, 높이방향으로 이격되어 설치되는 상기 제2 지지프레임(300)의 설치간격이 넓어질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 지지프레임(300)과 단부에 배치된 완충지지부(400)는 적층된 타워모듈(20)의 각각에 접합도록 구비되어 인접한 타워모듈(20)을 연결하도록 구성될 수 있다.
풍력타워(10)의 상측에 배치되는 상기 제2 지지프레임(300)의 높이방향 설치간격은 상기 풍력타워(10) 하측에 배치되는 상기 제2 지지프레임(300)의 높이방향 설치간격보다 좁게 구비될 수 있다.
높이방향으로 이격설되는 제2 지지프레임(300)과 완충지지부(400)의 설치간격은 풍력타워(10)에 가해지는 진동의 정도에 따라 결정될 수 있다.
풍력타워(10)의 진동은 블레이드의 회전운동 및, 풍력타워(10)에 가해지는 풍하중에 의해 발생될 수 있는데, 풍력발전기의 너셀이 조립되어 블레이드의 회전운동이 발생하고, 풍력발전기의 중량을 직접 지지하는 풍력타워(10) 상부의 진동이 풍력타워(10)의 하부의 진동보다 크다.
따라서, 높이방향으로 이격 설치되는 제2 지지프레임(300)의 설치간격은 풍력타워(10) 상측의 설치간격이 풍력타워(10) 하측의 설치간격보다 좁게 설치되어, 풍력타워(10)의 고진동파트인 풍력타워(10)의 상부에 제2 지지프레임(300)과 완충지지부(400)가 보다 조밀하게 배치되도록 구성될 수 있다.
일 예로, 상대적으로 보다 큰 진동하중이 작용하는 풍력타워(10)의 상측에서는 도 3b에 도시된 바와 같이, 높이방향으로 이격 설치되는 제2 지지프레임(300)의 설치간격은 조밀하게 배치될 수 있고, 상대적으로 보다 작은 진동하중이 작용하는 풍력타워(10)의하측에서는 도 3b에 도시된 바와 같이, 높이방향으로 이격 설치되는 제2 지지프레임(300)의 설치간격이 넓게 배치될 수 있다.
이에 의해, 풍력타워 진동감쇄장치(100)에 사용되는 자재량을 최소화하면서, 보다 큰 진동이 발생되는 풍력타워(10)의 상부를 집중적으로 보강지지할 수 있는 효과가 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 완충지지부(400)는 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워(10)를 탄성지지하는 부분이다.
완충지지부(400)는, 상기 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 구비되는 유압댐퍼(410) 및, 탄성부재(430) 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 조합으로 구비될 수 있다.
완충지지부(400)는 제2 지지프레임(300)의 상기 풍력타워(10)의 내주면 방향의 단부에 구비될 수 있다. 완충지지부(400)의 일측은 제2 지지프레임(300)의 단부에 고정되고, 타측은 풍력타워(10)의 내주면에 고정될 수 있다.
도 5 및, 도 6에 도시된 바와 같이, 완충지지부(400)는 상기 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)가 중첩적으로 형성될 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유압댐퍼(410)는 상기 제2 지지프레임(300)의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재(411)와, 상기 풍력타워(10)에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재(411)에서 진퇴되는 피스톤부재(413) 및, 상기 피스톤부재(413)의 단부가 확장된 형태의 지지판(415)으로 구비되고, 상기 탄성부재(430)는 상기 지지판(415)과 상기 실린더부재(411)의 사이에 구비되는 스프링부재로 구비될 수 있다.
도 5는 완충지지부(400)를 구성하는 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)가 상호 작용을 하면서 풍력타워(10)에 가해진 진동을 완충하도록 병력적으로 설치된 구성이다.
이때, 풍력타워(10)에서 가해지는 하중을 탄성 지지하는 완충지지부(400)의 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)의 탄성력의 범위는 상이하게 구성될 수 있다.
이와 같이, 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)의 탄성력의 범위는 상이하게 구성됨에 따라, 풍력타워(10)에 가해지는 블레이드의 회전에 따른 진동하중과, 풍하중에 의한 복합적인 진동을 보다 유압댐퍼(410)와 스프링부재 등의 탄성부재(430)의 상호작용으로 안정적으로 흡수하여 풍력타워(10)의 피로파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 스프링부재는 용수철형태의 스프링과 판스프링 등의 다양한 형태의 스프링부재가 적용될 수 있다.
그리고, 유압댐퍼(410)이 실린더부재(411)에는 실린더부재(411) 내부의 유체의 압력을 조절할 수 있도록, 유체가 유출입이 가능하도록 유체유입구와 유체출입구가 구비될 수 있고, 풍력타워에 요구되는 진동저감 성능에 따라 실린더부재(411) 내부의 유체압력을 제어부에서 제어하여 유압댐퍼(410)에서 요구되는 완충력을 설정할 수 있다.
유압댐퍼(410)는 피스톤부재(413), 실린더부재(411)를 포함하고, 추가적으로 지지판(415)을 포함할 수 있다.
유압댐퍼(410)는 상기 제2 지지프레임(300)의 단부에 연계되어 설치되고, 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재(411)와, 상기 풍력타워(10)에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재(411)에서 진퇴되는 피스톤부재(413)를 포함할 수 있다.
이때, 스프링부재는 상기 유압댐퍼(410)와 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 구비될 수 있고, 구체적으로, 스프링부재의 일측은 실린더부재(411)에 고정되고, 타측은 풍력타워(10)의 내주면에 고정될 수 있다.
유압댐퍼(410)는 피스톤부재(413), 실린더부재(411) 및, 지지판(415)을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유압댐퍼(410)는 상기 제2 지지프레임(300)의 단부에 연계되어 설치되고, 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재(411)와, 상기 풍력타워(10)에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재(411)로 진퇴되는 피스톤부재(413) 및, 상기 피스톤부재(413)의 단부에 구비되어 상기 풍력타워(10)의 내주면과 결합되도록 지지하는 지지판(415)을 포함할 수 있다.
상기 피스톤부재(413)의 단부에는 상기 풍력타워(10)의 내주면과 결합되는 지지판(415)이 구비되고, 상기 스프링부재의 일측은 상기 실린더부재(411)에 고정되고, 타측은 지지판(415)에 고정될 수 있고, 스프링부재의 내부를 관통하여 피스톤부재(413)가 배치될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 완충지지부(400)는 상기 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 유압댐퍼(410)와 상기 탄성부재(430)가 중첩적으로 형성될 수 있다.
도 6은 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)가 개별적으로 완충작용될 수 있게 직렬적으로 설치된 구성이다.
상기 유압댐퍼(410)는 상기 제2 지지프레임(300)의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재(411)와, 상기 풍력타워(10)에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재(411)에서 진퇴되는 피스톤부재(413) 및, 상기 피스톤부재(413)의 단부가 확장된 형태의 지지판(415)으로 구비되고, 상기 탄성부재(430)는 상기 지지판(415)과 상기 풍력타워(10)의 내주면의 사이에 설치되는 스프링부재로 구비될 수 있다.
이때, 스프링부재는 상기 유압댐퍼(410)와 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 구비될 수 있고, 구체적으로, 스프링부재의 일측은 실린더부재(411)에 고정되고, 타측은 풍력타워(10)의 내주면에 고정될 수 있다.
완충지지부(400)가 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)의 조합으로 구성될 수 있고, 풍력타워(10)에서 가해지는 하중을 탄성 지지하는 유압댐퍼(410)와 탄성부재(430)의 탄성력의 범위는 상이하게 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 완충지지부(400)는 상기 제2 지지프레임(300)과 상기 풍력타워(10)의 내주면 사이에 유압댐퍼(410)와 상기 탄성부재(430)가 직렬적으로 연결되어 형성될 수 있고, 풍력타워(10)의 거동에 의해 상기 유압댐퍼(410)에 설정된 이상의 압력이 가해질 경우, 탄성부재(430)에 의해 추가적으로 완충되도록 구성될 수 있다.
풍력타워(10)의 거동에 의해 상기 유압댐퍼(410)에 설정된 이상의 압력이 가해질 경우 유압댐퍼(410)의 손상을 방지하기 위해 스프링부재에 의해 추가적으로 완충작용이 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 풍력타워(10)에 가해지는 풍하중 등에 의해 풍력타워(10)가 횡방향으로 거동함에 따라, 풍력타워(10)의 내부에 설치된 풍력타워 진동감쇄장치(100)가 함께 거동할 수 있다.
도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 풍력타워(10)의 거동에 의해 상기 유압댐퍼(410)에 설정된 이하의 압력이 가해질 경우 1차적으로 완충지지부(400)의 유압댐퍼(410)에 의해 완충작용이 발생할 수 있고, 이때, 탄성부재(430)의 길이는 변화가 없다.
도 6(c)에 도시된 바와 같이, 풍력타워(10)의 거동에 의해 상기 유압댐퍼(410)에 설정된 이상의 압력이 가해질 경우, 탄성부재(430)에 의해 2차적으로 완충작용이 발생할 수 있고, 이때, 탄성부재(430)는 수축하면서 추가적인 완충력을 제공할 수 있다.
먼저, 이상에서 본 고안의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 고안의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10: 풍력타워 20: 타워모듈
100: 풍력타워 진동감쇄장치 200: 제1 지지프레임
300: 제2 지지프레임 310: 제2 프레임부재
400: 완충지지부 410: 유압댐퍼
411: 실린더부재 413: 피스톤부재
415: 지지판 430: 탄성부재

Claims (10)

  1. 풍력타워의 높이방향으로 이어져 설치되는 제1 지지프레임;
    상기 제1 지지프레임의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임; 및,
    상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워를 탄성지지하는 완충지지부;를 구비하며,
    상기 완충지지부는 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 유압댐퍼와 탄성부재가 중첩적으로 형성되고,
    상기 유압댐퍼는,
    상기 제2 지지프레임의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재와, 상기 풍력타워에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재에서 진퇴되는 피스톤부재 및, 상기 피스톤부재의 단부가 확장된 형태의 지지판으로 구비되고,
    상기 탄성부재는,
    상기 지지판과 상기 풍력타워의 내주면의 사이에 설치되는 스프링부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력타워 진동감쇄장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지프레임은 상기 풍력타워의 둘레방향의 중심축 상에 수직방향으로 배치되고,
    상기 제2 지지프레임은 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 방사상으로 배치되는 복수의 제2 프레임부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력타워 진동감쇄장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풍력타워는 복수의 타워모듈이 높이방향으로 적층 형성되고,
    상기 제2 지지프레임은 적층되는 상기 타워모듈과 연계되어 설치되도록, 적어도 일부의 상기 타워모듈에 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 풍력타워 진동감쇄장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 풍력타워의 상측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격은 상기 풍력타워 하측에 배치되는 상기 제2 지지프레임의 높이방향 설치간격보다 좁게 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력타워 진동감쇄장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에서 상기 유압댐퍼와 상기 탄성부재가 직렬적으로 연결되고,
    상기 풍력타워의 거동에 의해 상기 유압댐퍼에 설정된 이상의 압력이 가해질 경우, 상기 탄성부재에 의해 추가적으로 완충되는 것을 특징으로 하는 풍력타워 진동감쇄장치.
  9. 적층 형성된 복수의 타워 모듈과 진동감쇄 장치를 포함하는 풍력타워에 있어서,
    상기 진동감쇄 장치는,
    풍력타워의 높이방향으로 이어져 설치되는 제1 지지프레임;
    상기 제1 지지프레임의 높이방향으로 이격하여 복수 개가 설치되고, 상기 제1 지지프레임에서 상기 풍력타워의 직경방향으로 설치되는 제2 지지프레임; 및,
    상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 구비되어, 상기 풍력타워를 탄성지지하는 완충지지부;를 구비하며,
    상기 완충지지부는 상기 제2 지지프레임과 상기 풍력타워의 내주면 사이에 유압댐퍼와 탄성부재가 중첩적으로 형성되고,
    상기 유압댐퍼는,
    상기 제2 지지프레임의 단부에 연계되어 설치되고 내부에 유체가 충전되는 중공의 실린더부재와, 상기 풍력타워에서 가해지는 압력에 의해 상기 실린더부재에서 진퇴되는 피스톤부재 및, 상기 피스톤부재의 단부가 확장된 형태의 지지판으로 구비되고,
    상기 탄성부재는,
    상기 지지판과 상기 풍력타워의 내주면의 사이에 설치되는 스프링부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 진동감쇄장치를 갖는 풍력타워.
  10. 삭제
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