KR20120128637A - 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부 - Google Patents

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KR20120128637A
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Abstract

특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부에 관한 것으로, 이 지지부는 지지 마스트(16)의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 마스트의 상부는 상기 구조물과 결합하고, 마스트의 하부는 밸러스트 형성 수단(17) 및 부양체의 형태로 된 수단(18)과 결합하며, 본 부양 지지부는, 부양체의 형태로 된 상기 수단(18)은 마스트의 형태로 된 상기 수단(16)의 하부로부터 외측으로 넓어져 있는 전체적인 형상을 가지며, 그리 하여 지지부는 두개의 안정적인 위치를 갖게 되며, 이들 위치중의 하나는 누운 위치이고, 다른 위치는 부양체(18)의 형태로 된 수단에서 직립해 있는 위치인 것을 특징으로 한다.

Description

특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부{FLOATING SUPPORT FOR OFFSHORE STRUCTURE SUCH AS A WIND GENERATOR IN PARTICULAR}
본 발명은 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 지지 마스트(mast)의 형태로 된 수단을 포함하는 부양 지지부에 관한 것으로, 이 마스트의 상부는 예컨대 풍력 발전기의 나셀(nacelle)과 같은 구조물과 결합하고, 마스트의 하부는 밸러스트 형성 수단 및 부양체의 형태로 된 수단과 결합하고, 부양체의 형태로 된 상기 수단은 또한 밸러스트 형성 수단과도 결합할 수 있다.
이러한 종류의 다양한 부양 지지부가 당 업계에 이미 알려져 있다.
따라서 예컨대 지지 마스트의 형태로 된 축에 평행한 축을 가지며 마스트 주위에 규칙적으로 배치되는 부양 지지부가 이미 알려져 있다.
그리고, 이 부양 지지부는 조립 후에 수직 위치로 수중에 배치되고, 디밸러스트되며(deballasted) 그리고 부분적으로 밸러스트된다. 그런 다음, 크레인을 사용하여 마스트 형성 수단의 대응 단부에 나셀을 조립하고, 깊이가 부양을 허용하는 영역에서 부양이 일어나도록 보충 밸러스트가 추가된다.
그리고 나서, 부양 지지부는 수직 위치에서 사용 지점으로 예인된다.
상이한 구조를 갖는 다른 부양 지지부도 알려져 있지만, 이들의 현장 설치는 전술한 것과 비교적 유사한 방식으로 행해진다.
따라서, 이들 상이한 부양 지지부는 특히 그들의 조립, 취급 및 특히 사용 지점으로의 운반에 있어 많은 단점을 갖는다.
사실, 이들 상이한 부양 지지부는 수직 위치에서 조립되어 예인되어야 한다.
그래서, 특히 마스트의 단부에 나셀을 조립할 때는 현장에서 작동시키기가 어려운 극히 중요한 리프팅 수단을 사용해야 한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 상기한 문제들을 해결하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부에 관한 것으로, 이 지지부는 지지 마스트의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 마스트의 상부는 상기 구조물과 결합하고, 마스트의 하부는 밸러스트 형성 수단 및 부양체의 형태로 된 수단과 결합하며, 본 발명의 부양 지지부는, 부양체의 형태로 된 상기 수단은 마스트의 형태로 된 상기 수단의 하부로부터 외측으로 넓어져 있는 전체적인 형상을 가지며, 그리 하여 지지부는 두개의 안정적인 위치를 갖게 되며, 이들 위치중의 하나는 누운 위치이고, 다른 위치는 부양체 형태로 된 수단에서 직립해 있는 위치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 부양 지지부는 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 포함한다.
- 부양체의 형태로 된 상기 수단은 지지부를 그의 두 안정적인 위치 사이에서 움직일 수 있게 해주는 밸러스트(ballast) 수단을 포함한다.
- 부양체의 형태로 된 상기 수단은 마스트의 형태로 된 상기 수단 주위에 규칙적으로 배치되어 있는 여러 개의 기다란 부양체를 포함한다.
- 다양한 기다란 부양체의 하단부는 마스트의 형태로 된 상기 수단의 하단부에 있는 밸러스트 수단에 연결되어 있다.
- 다양한 기다란 부양체의 상단부는 서로에 연결되어 있고 또한 연결 빔에 의해 마스트의 형태로 된 수단에도 연결되어 있다.
- 부양체의 형태로 된 상기 수단은 마스트의 형태로 된 상기 수단 주위에 규칙적으로 배치되어 있는 적어도 3개의 기다란 부양체를 포함한다.
- 측면 부양체는 마스트의 형태로 된 상기 수단에 대해 15°? 45°의 각도로 기울어져 있다.
- 상기 측면 부양체는 대략 30°의 각도로 기울어져 있다.
첨부 도면을 참조하여 단지 예로만 주어진 설명을 통해 본 발명을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1 은 특히 종래 기술의 풍력 발전기와 같은 연안 구조물의 사시도를 나타낸다.
도 2 및 3 은 누운 위치와 직립 위치에 각각 있는 본 발명에 따른 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물의 사시도를 나타낸다.
도 1 은 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부를 나타낸다.
상기 구조물은 이 도면에서 전체적으로 번호 "1" 로 나타나 있고 부양 지지부는 전체적으로 번호 "2" 로 나타나 있다.
상기 지지부는 전통적으로 지지 마스트(3)의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 마스트의 상부는 예컨대 풍력 발전기 나셀(4)과 같은 구조물과 결합하고, 마스트의 하부는 부양체(5)의 형태로 된 수단 및 밸러스트(ballast) 형성 수단(6)과 결합해 있다.
이 도 1 에 나타나 있는 실시 형태에서, 밸러스트 형성 수단(6)은 예컨대 마스트(3)의 형태로 된 수단의 하단부에 제공되며, 예컨대 부양체의 형태로 된 수단은 예컨대 원통형인 3개의 기다란 부양체(7, 8, 9)를 포함하며, 이들 부양체는 밸러스트 수단과 관련되어 있다.
이들 부양체(7, 8, 9)는 서로에 연결되어 있고 또한 연결 빔에 의해 마스트(3) 형태의 수단에도 연결되어 있으며, 상기 연결 빔들 중의 하나가 도 1 에서 예컨대 번호 "10" 로 나타나 있다.
참조 번호 "11, 12" 로 나타나 있는 라인은 예컨대 구조물의 천이를 위한 디밸러스트 모드에서의 수선(11)과 정상 수선(12)을 각각 나타낸다.
전술한 바와 같이, 이러한 구조물은 어떤 수의 단점을 갖는데, 특히 그의 조립과 운반에 있어서 단점을 갖는다.
이들 문제를 해결하기 위해 그리고 도 2 및 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 부양 지지부에서는, 부양체의 형태로 된 수단은 마스트의 형태로 된 수단의 하부로부터 외측으로 넓어져 있는 전체적인 형상을 가지며, 그래서 지지부는 두개의 안정적인 위치를 가질 수 있는데, 이들 위치 중 한 위치는 도 2 에 도시된 부양체의 형태로 된 수단에서 누운 위치로서, 이는 예컨대 부양체의 조립과 운반을 위한 위치이고, 다른 위치는 도 3 에 도시되어 있는 바와 같은 예컨대 사용 지점에서 직립해 있는 위치이다.
이들 도 2 및 3 은 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부를 나타내며, 이 발전기는 이들 도에서 전체적으로 번호 "15" 로 표시되어 있다.
전통적으로, 이 부양 지지부는 이들 도면에서 전체적으로 번호 "16" 으로 표시되어 있는 마스트의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 마스트의 상단부는 예컨대 풍력 발전기 나셀 같은 지지 대상 구조물과 결합하고, 마스트의 하단부는 밸러스트 형성 수단(17) 및 부양체(18)의 형태로 된 수단과 결합해 있다.
전통적으로, 부양체의 형태로 된 이들 수단은 또한 밸러스트 수단과도 결합한다.
본 발명에 따르면, 부양체의 형태로 상기 수단의 전체적인 형상은 마스트(16)의 형태로 된 수단의 하부로부터 외측으로 넓어져 있어, 상기 지지부는 두개의 안정적인 위치를 가질 수 있는데, 한 위치는 도 2 에 도시된 바와 같이 부양체를 형성하는 수단에서 누운 위치로서, 이는 부양 지지부의 조립과 운반을 가능케 하는 위치이고, 다른 위치는 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이 예컨대 사용 지점에서 직립해 있는 위치이다.
그리고, 밸러스트 수단은 본 발명에 따른 부양 지지부를 이들 위치 중 하나로부터 다른 위치로 전환시킬 수 있다.
이들 도면에 또한 도시되어 있는 바와 같이, 예컨대 부양체의 형태로 된 상기 수단은 마스트(16)의 형태로 된 수단 주위에 규칙적으로 분산되어 있는 3개의 기다란 부양체(19, 20, 21)를 포함하며, 이들 부양체(19, 20, 21)는 예컨대 원통으로 되어 있다.
이들 다양한 부양체의 하단부는 밸러스트 형성 수단(17)과 결합되어 있고, 그들의 상단부는 한편으로 서로에 연결되어 있고 또한 다른 한편으로는 연결 빔(이들 도면에서 전체적으로 번호 "22"로 표시되어 있는 것과 같은)에 의해 마스트(16) 형태의 수단에도 연결되어 있다.
그리고, 이 부양 지지부는 그의 부양체에서 소위 누운 위치에서 조립 및 운반될 수 있어 어떤 수의 이점을 갖는다.
이 누운 위치에서, 부양 지지부는 낮은 흘수(draught)를 가지며, 마스트(16)의 형태로 된 수단은 수면에 대해 기울어지며, 그리고 마스트의 형태로 된 이들 수단의 상단부는 수면으로부터 충분히 멀리 떨어져 있어 풍력 발전기의 나셀이 젖는 위험이 없게 되며, 그리고 크레인의 사용을 제한할 수 있는 예컨대 풀(pool)에서 부양체를 제작하는 중에 마스트의 형태로 된 상기 수단의 단부에 상기 나셀이 직접 조립될 수 있다.
마스트의 형태로 된 수단에 대한 측면 부양체의 기울기는 15°? 45°일 수 있고, 바람직하게는 대략 30°이고, 흘수 및 그래서 밸러스트 수단의 충전 레벨에 따라 발생되는 부양체 관성이 허용된다.
이렇게 해서 또한 다음의 초기 상태를 고려하여, 지지부는 수직으로 부양되고, 밸러스트는 100% 충전된 다음에 서서히 비워지며 부양 지지부의 흘수 및 부양체 관성은 감소하게 된다.
따라서 이 결과, 불안정한 위치가 얻어지는데, 그리 하여 부양 지지부는 누운 위치까지 기울어지게 된다.
이 누운 위치는 매우 안정적이고 또한 밸러스트의 충전에 의한 누운 위치에서 수직 직립 위치로의 천이는 완전히 제어가능함을 주목해야 한다.
도 3 에 나타나 있는 라인(23, 24)은 수직 디밸러스트 모드와 정상 부양 모드에서의 수선을 각각 나타낸다.
전술한 바로 알 수 있는 바와 같이, 이 부양 치지체는 종래의 방안에 비해 많은 이점을 가지며, 특히 사용 지점에서의 설치 작업이 필요 없게 되는데, 그래서 사용될 산업 소재의 비용 면에서 매우 큰 이익이 얻어지며 또한 크레인과 같은 특정 수단의 이용가능성과 기상 조건에 대한 더 큰 독립성이 얻어진다.
그리고 상기 구조물은 특별한 리프팅 수단이 필요 없이 풀에서 조립될 수 있다.
이러한 구조물은 또한 예인 작업 중에 본래의 더 큰 안정성을 가지면서 종래 기술의 부양체에 대해 필요한 것 보다 작은 바닥을 통해서도 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 부양 지지부는 종래 기술의 것 보다 더 간단하고 또한 더 견고한 구조를 가지며 또한 더 작은 중량과 함께 더 양호한 안정성을 갖는다.
이러한 지지부는 또한 특히 상호 요동시 더 양호한 감쇠를 준다.
물론 또 다른 실시 형태 및 적용도 고려될 수 있다.

Claims (8)

  1. 특히 풍력 발전기와 같은 연안 구조물을 위한 부양 지지부로서, 지지 마스트(16)의 형태로 된 수단을 포함하며, 이 마스트의 상부는 상기 구조물과 결합하고, 마스트의 하부는 밸러스트 형성 수단(17) 및 부양체(18)의 형태로 된 수단과 결합하는 상기 부양 지지부에 있어서,
    부양체(18)의 형태로 된 상기 수단은 마스트(16)의 형태로 된 상기 수단의 하부로부터 외측으로 넓어져 있는 전체적인 형상을 가지며, 그리 하여 지지부는 두개의 안정적인 위치를 갖게 되며, 이들 위치 중의 하나는 누운 위치이고, 다른 위치는 부양체(18)의 형태로 된 수단에서 직립해 있는 위치인 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    부양체(18)의 형태로 된 상기 수단은 지지부를 그의 두 안정적인 위치 사이에서 움직일 수 있게 해주는 밸러스트(ballast) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    부양체(18)의 형태로 된 상기 수단은 마스트(16)의 형태로 된 상기 수단 주위에 규칙적으로 배치되어 있는 여러 개의 기다란 부양체(19, 20, 21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    다양한 기다란 부양체의 하단부는 마스트(16)의 형태로 된 상기 수단의 하단부에 있는 밸러스트 수단(17)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  5. 제 4 항에 있어서,
    다양한 기다란 부양체의 상단부는 서로에 연결되어 있고 또한 연결 빔(22)에 의해 마스트의 형태로 된 상기 수단에도 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  6. 제 3 항, 4 항 또는 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부양체의 형태로 된 상기 수단은 마스트(16)의 형태로 된 상기 수단 주위에 규칙적으로 배치되어 있는 적어도 3개의 기다란 부양체(19, 20, 21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  7. 제 6 항에 있어서,
    측면 부양체(19, 20, 21)는 마스트(16)의 형태로 된 상기 수단에 대해 15°? 45°의 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 측면 부양체(19, 20, 21)는 대략 30°의 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 부양 지지부.
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