KR20130035302A

KR20130035302A - 풍력발전기의 타워 도장장치

Info

Publication number: KR20130035302A
Application number: KR1020110099481A
Authority: KR
Inventors: 신영일; 김은중; 박진형; 김상휘; 조승호
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-09
Also published as: KR101323792B1

Abstract

풍력발전기의 타워 도장장치가 개시된다. 본 발명의 풍력발전기의 타워 도장장치는, 풍력발전기의 타워(tower)의 외벽에 대한 도장을 위하여 타워의 외벽에 배치되어 타워의 외벽을 도장하는 타워 도장 유닛; 및 타워 도장 유닛이 연결되며, 타워 도장 유닛이 타워의 외벽을 도장할 수 있도록 타워의 길이 방향을 따라 주행시키는 주행 대차를 포함한다.

Description

풍력발전기의 타워 도장장치{TOWER PAINTING APPARATUS FOR WINDMILL}

본 발명은, 풍력발전기의 타워 도장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 풍력발전기의 타워를 자동 또는 반자동으로 도장할 수 있는 풍력발전기의 타워 도장장치에 관한 것이다.

풍력 발전이란 자연의 바람으로 풍차(風車)를 돌리고, 이것을 기어기구 등을 이용하여 속도를 높여 발전기를 돌리는 발전 방식을 말한다. 풍력발전은 자연상태의 무공해 에너지원으로 현재의 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 에너지원으로서 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술이다.

풍력발전기란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 장치를 말한다. 이러한 풍력발전기는 무한정의 청정에너지인 바람을 동력원으로 하므로 기존의 화석연료나 우라늄 등을 이용한 발전방식과 달리 발열에 의한 열공해나 대기오염 그리고 방사능 누출 등과 같은 문제가 없는 무공해 발전방식이다.

풍력발전은 바람에너지를 날개를 이용해서 전기에너지로 바꾸게 되는데 이때 이론상 날개의 바람에너지 중 59.3%만이 전기에너지로 바뀔 수 있다고 한다. 이것도 날개의 형상에 따른 효율, 기계적인 마찰, 발전기의 효율 등을 고려하면 실제적으로 20 ~ 40%만이 전기에너지로 이용될 수 있다.

풍력발전기는 날개의 회전축이 놓인 방향에 따라 수평축 발전기와 수직축 발전기로 구별된다. 수직축 풍력 발전기는 회전축이 바람의 방향에 대해 수직인 풍력발전기로, 이 발전기는 바람의 방향과 관계없이 운전 가능하며(요잉 시스템 불필요), 증속기 및 발전기가 지상에 설치되므로 그 하중이 비교적 적어 설치시 건설 비용이 적게 소요되는 장점이 있다. 다만, 시스템 종합 효율이 낮고, 자기동(self-starting)이 불가능하며 시동 토크가 필요한 단점이 있다.

이러한 수직축 발전기는 수평축 발전기에 비해 효율이 떨어지기 때문에, 현재 실시되고 있는 풍력발전기는 대부분 수평축 발전기이다. 수평축 풍력 발전기는 회전축이 바람이 불어오는 방향에 수평인 풍력 발전기로 현재 가장 안정적이고 고효율적인 풍력발전기로 인정되고 있다.

수평축 풍력발전기도 날개의 수가 세 개인 것과 두 개인 것 그리고 하나인 것으로 나눌 수 있다. 날개가 두 개인 형태는 주로 바다에 세우는 초대형 발전기(예상 발전용량 3-6메가와트)에 많고, 지상에 세워지는 풍력발전기는 대부분 세 개의 날개를 가지고 있다. 또한 풍력으로부터 오는 힘이 발전기에 전달될 때 기어 등의 중개장치를 이용하는지, 그 힘이 날개 이외의 아무런 매개체도 거치지 않고 직접 전달되는지에 따라 형태가 달라진다.

한편 풍력발전기의 주요 구성을 살펴보면 풍력발전기는 바람이 가진 에너지를 회전력으로 변환시켜 주는 장치인 회전체(rotor)와, 회전체에 연결되어 회전되는 블레이드(blade)와, 터빈 및 기계 브레이크 시스템에 과부하를 방지하기 위한 장치로 블레이드 주 코드 방향이 회전면과 수직이 되도록 피치각을 90도로 회전시켜 최대의 공력저항으로 로터를 제동시키는 원리로 작동되는 브레이크 시스템과, 바람의 세기에 관계없이 일정한 전력을 생산하도록 하는 운전시스템과, 회전체를 지지하는 타워(Tower)로 구성된다.

풍력발전기의 구성 중 타워는 섹션 하나의 길이가 약 20m, 외경이 3~4m로 이루어진 원기둥 형태의 섹션이 다수 개로 연결되어 이루어진다. 일반적으로 타워는 외부 환경에 노출되어 있으므로 타워의 부식을 방지하기 위해 타워 내외부 섹션에 대해 그릿 블라스팅(grit blasting) 및 그릿(grit) 수거를 한 후 스프레이 도장을 한다. 이러한 스프레이 도장장치에 관련된 선행기술이 한국실용신안등록공보 제20-0335878호(2003.12.02)에 개시되어 있다.

종래 기술의 일 실시예에서는 이러한 도장을 함에 있어 작업자가 수평으로 놓여진 타워 아래쪽에서 수동으로 스프레이 도장 작업을 하였다. 이 과정에서 타워 위쪽과 같이 접근이 어려워 작업자가 작업하기 어려운 부분에 대해서는 별도의 회전 장치를 이용하여 타워를 축 방향으로 회전시키면서 작업을 하는 데, 이러한 작업 방식으로는 작업 시간이 오래 걸리고 작업 효율 및 도장 품질이 떨어지는 문제가 있다.

한국실용신안등록공보 제20-0335878호(현대중공업 주식회사) 2003. 12. 02

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래 풍력발전기의 타워를 수동으로 도장함으로써 작업이 지연되고 균일한 도장이 이루어지지 않는 문제를 해결함으로써 작업 효율 및 도장 품질을 향상시킬 수 있는 풍력발전기의 타워 도장장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 종래 풍력발전기의 타워(tower)의 외벽에 대한 도장을 위하여 상기 타워의 외벽에 배치되어 상기 타워의 외벽을 도장하는 타워 도장 유닛; 및 상기 타워 도장 유닛이 연결되며, 상기 타워 도장 유닛이 상기 타워의 외벽을 도장할 수 있도록 상기 타워의 길이 방향을 따라 주행시키는 주행 대차를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치가 제공될 수 있다.

상기 타워 도장 유닛은, 상기 타워의 외벽 둘레 방향을 따라 배치되어 상기 타워의 외벽으로 도장용 페인트를 분사하는 다수의 스프레이 건; 및 상기 다수의 스프레이 건을 지지하며, 일 영역이 상기 주행 대차에 연결되는 스프레이 건 지지모듈을 포함할 수 있다.

상기 스프레이 건 지지모듈은, 상기 주행 대차와 연결되는 모듈 연결부; 및 상기 모듈 연결부와 연결되며 다수의 스프레이 건이 탑재되는 스프레이 건 탑재부를 포함할 수 있다.

상기 스프레이 건 지지모듈은, 상기 다수의 스프레이 건 각각을 상기 스프레이 건 탑재부에 연결시키는 다수의 스프레이 건 연결부재를 더 포함할 수 있다.

상기 타워 도장 유닛은, 상기 스프레이 건 연결부재에 마련되어 상기 타워의 외벽에 대한 상기 스프레이 건의 이격 거리를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.

상기 스프레이 건 지지모듈은, 상기 스프레이 건 탑재부에 결합되어 상기 스프레이 건을 상기 타워의 반경 방향을 따라 이동시키는 스프레이 건 이동부를 더 포함할 수 있다.

상기 스프레이 건 이동부는, 상기 스프레이 건 탑재부에 고정되는 고정 블록; 상기 스프레이 건을 지지하며, 상기 고정 블록에 대해 상기 타워의 반경 방향을 따라 상대 이동가능하게 상기 고정 블록에 결합되는 이동 블록; 및 상기 고정 블록에 마련되어 상기 이동 블록을 이동시키는 구동력을 발생시키는 건 이동 구동부를 포함할 수 있다.

상기 스프레이 건 지지모듈과 상기 주행 대차 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 스프레이 건 지지모듈을 상기 타워의 반경 방향을 따라 이동시키는 모듈 이동 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 모듈 이동 유닛은, 상기 스프레이 건 지지모듈을 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 모듈 이동 구동부; 상기 스프레이 건 지지모듈의 모듈과 상기 주행 대차 중 어느 하나에 마련되어 상기 모듈 이동 구동부에 의해 정역 방향으로 회전되는 피니언 기어; 및 상기 스프레이 건 지지모듈과 상기 주행 대차 중 다른 하나에 마련되어 상기 피니언 기어와 기어 맞물림되는 랙 기어를 포함할 수 있다.

상기 다수의 스프레이 건이 배치되는 상기 스프레이 건 지지모듈의 일 영역은 아크(arc) 형상을 가지며, 상기 다수의 스프레이 건은 상기 스프레이 건 지지모듈 상에서 등각도 간격을 두고 배열될 수 있다.

상기 타워 도장 유닛과 상기 주행 대차는 상기 타워를 사이에 두고 양측으로 한 쌍씩 배치될 수 있다.

상기 타워의 길이 방향을 따라 상기 타워의 양측에 배치되어 상기 한 쌍의 주행 대차의 주행 경로를 형성하는 한 쌍의 대차 주행 레일을 더 포함할 수 있다.

상기 대차 주행 레일은 랙 기어이고, 상기 주행 대차의 휠(wheel)은 상기 랙 기어에 기어 맞물림되는 피니언 기어이며, 상기 한 쌍의 대차 주행 레일 상에서의 상기 한 쌍의 주행 대차에 대한 주행 속도 및 상대적인 간격 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 타워의 길이 방향을 따라 상기 타워의 양측에 배치되며, 상기 타워를 지면에 대해 상방으로 이격되게 지지하는 다수의 타워 지지 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 타워 지지 유닛은, 상기 지면에 지지되는 유닛 플레이트; 상기 타워가 안착되는 안착홈부를 구비하는 타워 홀더; 및 상기 유닛 플레이트와 상기 타워 홀더를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 타워 지지 유닛은, 상기 타워의 높이를 조절하는 높이조절부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 종래 풍력발전기의 타워를 수동으로 도장함으로써 작업이 지연되고 균일한 도장이 이루어지지 않는 문제를 해결함으로써 작업 효율 및 도장 품질을 향상시킬 수 있는 풍력발전기의 타워 도장장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 "A" 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 "B" 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 풍력발전기의 타워 도장장치에서 모듈 이동 유닛의 구동에 의해 타워 도장 유닛이 타워 방향으로 이동되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 풍력발전기의 타워 도장장치의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치에서 타워 도장 유닛을 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치에서 타워 지지 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 "A" 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 "B" 영역을 확대 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 풍력발전기의 타워 도장장치에서 모듈이동부의 구동에 의해 타워 도장 유닛이 타워 방향으로 이동되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치(1)는, 풍력발전기의 타워(Tower, T)의 외벽에 대한 도장을 위하여 타워(T)의 외벽에 배치되어 타워(T)의 외벽을 도장하는 타워 도장 유닛(100)과, 타워 도장 유닛(100)이 연결되며 타워 도장 유닛(100)이 타워(T)의 외벽을 도장할 수 있도록 타워 도장 유닛(100)을 타워(T)의 길이 방향을 따라 주행시키는 주행 대차(200)를 포함한다.

본 실시 예에서는 타워 도장 유닛(100)과 주행 대차(200)는 타워(T)를 사이에 두고 양측으로 한 쌍씩 배치되나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 타워 도장 유닛(100)과 주행 대차(200)의 개수는 상황에 따라 적절히 변경될 수 있을 것이다.

타워 도장 유닛(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 타워(T)의 외벽 둘레 방향을 따라 배치되어 타워(T)의 외벽으로 도장용 페인트를 분사하는 다수의 스프레이 건(110)과, 다수의 스프레이 건(110)을 지지하며 하측부가 주행 대차(200)에 연결되되 타워(T)를 사이에 두고 한 쌍이 배치되는 스프레이 건 지지모듈(120)을 포함한다.

타워 도장 유닛(100)의 다수의 스프레이 건(110)은 도장 품질의 향상을 위해 타워(T) 외벽에 도장용 페인트를 균일하게 분사하도록 등각도 간격으로 배열될 수 있다. 일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 9개의 스프레이 건(110)이 등각도 간격을 이루면서 방사상으로 배열될 수 있다. 이러한 다수의 스프레이 건(110)은, 스프레이 건 지지모듈(120)에 의해 지지된다.

스프레이 건 지지모듈(120)은, 주행 대차(200)와 연결되는 모듈 연결부(121)와, 모듈 연결부(121)와 연결되며 다수의 스프레이 건(110)이 탑재되는 스프레이 건 탑재부(122)와, 다수의 스프레이 건(110) 각각을 스프레이 건 탑재부(122)에 연결시키는 다수의 스프레이 건 연결부재(123)를 포함한다.

본 실시 예에서는 스프레이 건(110)이 스프레이 건 연결부재(123)에 의하여 스프레이 건 탑재부(122)에 탑재되나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 스프레이 건(110)이 스프레이 건 탑재부(122)에 바로 탑재될 수도 있을 것이다.

본 실시 예에서 스프레이 건 지지모듈(120)의 모듈 연결부(121)는, 자세히 후술하겠지만 도 3 및 도 4에 자세히 도시된 바와 같이 모듈 이동 유닛(300)에 의해서 주행 대차(200) 상에서 타워(T)로 근접시키는 방향 또는 타워(T)로부터 멀어지는 방향으로 직선 이동되어 도장 작업의 편리성을 더할 수 있다.

또한 모듈 연결부(121)는, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 그 하측부가 주행 대차(200)의 모듈연결부 수용홈(210)에 수용됨으로써, 모듈 연결부(121)가 직선 이동할 때 모듈 연결부(121)의 하측부를 모듈연결부 수용홈(210)에 수용 지지된 상태로 모듈 연결부(121)를 이동시킬 수 있다.

그리고 스프레이 건 지지모듈(120)의 스프레이 건 탑재부(122)는, 본 실시 예에서와 같이, 다수의 스프레이 건(110)이 타워(T)의 외벽의 아크(arc) 형상에 대응되도록 타워(T)의 외벽에 대응되는 아크 형상일 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 타워(T)의 외벽의 형상은 다양하게 마련될 수 있으며 스프레이 건 탑재부(122)의 형상도 타워(T)의 외벽의 다양한 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있을 것이다.

본 실시 예에서 다수의 스프레이 건 연결부재(123)는 다수의 스프레이 건(110) 각각을 스프레이 건 탑재부(122)에 연결시킨다. 하나의 스프레이 건(110)은 하나의 스프레이 건 연결부재(123)에만 결합되고, 스프레이 건(110)이 결합된 각각의 스프레이 건 연결부재(123)는 스프레이 건 탑재부(122)에 각각 결합될 수 있다.

한편 타워 도장 유닛(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 스프레이 건 연결부재(123)에 마련되어 타워(T)의 외벽에 대한 스프레이 건(110)의 이격 거리를 감지하는 감지부(140)를 더 포함한다. 본 실시 예에서 감지부(140)는 레이저 거리센서일 수 있다.

그리고 주행 대차(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 타워(T)를 사이에 두고 한 쌍이 배치되어 도장 작업을 위하여 타워 도장 유닛(100)을 타워(T)의 길이 방향을 따라 주행시키는 것으로서, 본 실시 예에서 주행 대차(200)는 타워(T)의 길이 방향을 따라 타워(T)의 양측에 배치되는 한 쌍의 대차 주행 레일(R)에서 주행될 수 있다.

또한 본 실시 예는 대차 주행 레일(R)을 랙 기어로 하고, 주행 대차(200)의 휠(wheel)을 랙 기어에 맞물림되는 피니언 기어로 하여, 주행 대차(200)가 슬립(slip)없이 등속도로 주행되게 함으로써 타워(T)의 외벽에 도장용 페인트가 균일하게 도장되도록 할 수도 있다.

나아가 본 실시 예는 한 쌍의 대차 주행 레일(R) 상에서 한 쌍의 주행 대차(200)에 대한 주행 속도 또는 상대적인 간격을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.

한편 본 실시 예는 작업의 편리성과 효율성을 위해 타워 도장 유닛(100)을 주행 대차(200) 상에서 타워(T)로 근접시키는 방향 또는 타워(T)로부터 멀어지는 방향으로 직선 이동시키는 모듈 이동 유닛(300)을 더 포함한다.

모듈 이동 유닛(300)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 주행 대차(200)에 마련되어 스프레이 건 지지모듈(120)을 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 모듈 이동 구동부(310)와, 주행 대차(200)에 마련되어 모듈 이동 구동부(310)에 의해 정역 방향으로 회전되는 피니언 기어(320)와, 스프레이 건 지지모듈(120)의 모듈 연결부(121)에 마련되어 피니언 기어(320)와 기어 맞물림되는 랙 기어(330)와, 주행 대차(200)에 마련되어 스프레이 건 지지모듈(120)의 직선 이동을 가이드하는 가이드 롤러(340)를 포함한다.

이러한 구성으로, 먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 모듈 이동 구동부(310)가 구동되면 모듈 이동 구동부(310)와 연결된 피니언 기어(320)가 반 시계 방향으로 회전된다. 피니언 기어(320)가 반 시계 방향으로 회전되면 피니언 기어(320)의 회전 운동은 랙 기어(330)와 기어 맞물림으로 인해 직선 운동으로 변경되어, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 스프레이 건 지지모듈(120)을 타워(T)에 근접시키는 방향으로 직선 이동시킨다.

이와 같이 본 실시 예에서 모듈 이동 유닛(300)의 구동 메커니즘(mechanism)은 피니언 기어(320) 및 랙 기어(330)에 의한 구동 메커니즘이나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 타이밍 벨트 및 풀리에 의한 구동 메커니즘, 볼스크류 방식에 의한 구동 메커니즘으로 대체될 수 있을 것이다.

한편 본 실시 예는, 타워(T)의 길이 방향을 따라 타워(T)의 양측에 배치되며, 타워(T)를 지면에 대해 상방으로 이격되게 지지하는 다수의 타워 지지 유닛(400)을 더 포함한다.

타워 지지 유닛(400)은, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 지면에 지지되는 유닛 플레이트(410)와, 타워(T)가 안착되는 안착홈부(421)를 구비하는 타워 홀더(420)와, 유닛 플레이트(410)와 타워 홀더(420)를 연결하는 연결부(430)를 포함한다.

도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 풍력발전기의 타워 도장장치의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예인 풍력발전기의 타워 도장장치(1)의 작용에 대하여 간략히 설명한다.

도장 대상인 풍력발전기의 타워(T)가 공장 내부로 들어오면 타워(T)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 공장 내부의 지면에 마련된 한 쌍의 타워 지지 유닛(400)에 의해 타워(T)의 양측부가 지지되고, 한 쌍의 타워 도장 유닛(100)이 각각 연결된 한 쌍의 주행 대차(200)가 대차 주행 레일(R)을 따라 타워(T) 방향으로 진입하여 타워(T)의 양측에 각각 배치된다.

다음으로, 스프레이 건 연결부재(123)에 마련된 감지부(140)로 타워(T)의 외벽과 스프레이 건(110)의 이격 거리를 감지하여 제어부(미도시)로 신호를 보내고, 제어부는 이 신호에 의해 모듈 이동 유닛(300, 도 3 참조)를 구동시켜, 도 6에 도시된 바와 같이, 스프레이 건 지지모듈(120)을 타워(T) 방향으로 직선 이동시킨다.

타워(T)와 스프레이 건(110)의 최적 거리가 세팅되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 스프레이 건(110)은 주행 대차(200)에 의해 이동되면서 타워(T)의 길이 방향으로 도장용 페인트를 분사하여 도장 작업이 이루어진다. 이때 대차 주행 레일(R)을 랙 기어로 하고, 주행 대차(200)의 휠을 랙 기어에 기어 맞물림되는 피니언 기어(320)로 하면 슬립 없이 등속도로 주행 대차(200)의 주행이 가능하여 도장이 균일하게 이루어지는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치에서 타워 도장 유닛을 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.

전술한 실시예의 경우, 다수의 스프레이 건(110)은 모듈 이동 유닛(300)의 구동에 의해 스프레이 건 지지모듈(120)과 같이 이동(도 4 참조)되고 다수의 스프레이 건(110) 자체만의 이동은 제한되었다. 하지만, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치의 타워 도장 유닛(100a)은 전술한 제1 실시예의 스프레이 건 연결부재(123, 도 2 참조)대신 스프레이 건 이동부(150)를 채택하여 스프레이 건 지지모듈(120)과는 별도로 스프레이 건(110) 자체만을 이동시켜 타워(T)의 외벽과 다수의 스프레이 건(110)의 정확한 거리를 제어할 수 있다. 그 결과 본 실시예는 도장 품질 및 작업의 편리성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

본 실시 예의 스프레이 건 이동부(150)는, 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 스프레이 건 지지모듈(120)에 고정되는 고정 블록(151)과, 스프레이 건(110)을 지지하며, 고정 블록(151)에 대해 타워(T)의 반경 방향을 따라 상대 이동가능하게 고정 블록(151)에 결합되는 이동 블록(153)과, 고정 블록(151)에 마련되어 이동 블록(153)을 이동시키는 구동력을 발생시키는 건 이동 구동부(152)를 포함한다.

본 실시 예에서 스프레이 건 이동부(150)의 구동 메커니즘(mechanism)은, 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 고정 블록(151)에 건 이동 구동부(152)에 의해 정역 방향으로 회전되는 피니언 기어(151a)를 마련하고, 이동 블록(153)의 측벽부에는 피니언 기어(151a)와 기어 맞물림되는 랙 기어(153a)를 마련하여 건 이동 구동부(152)의 구동에 의해 이동 블록(153)을 타워(T)의 반경 방향을 따라 이동시킬 수 있다.

본 실시 예에서 이러한 스프레이 건 이동부(150)의 구동 메커니즘(mechanism)에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며, 따라서 스프레이 건 이동부(150)의 구동 메커니즘으로 타이밍 벨트 및 풀리에 의한 구동 메커니즘, 볼스크류 방식에 의한 구동 메커니즘 등이 적용될 수도 있을 것이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치에서 타워 지지 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시 예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치는, 직경이 다른 다양한 종류의 타워(T) 또는 타워(T) 자체의 직경이 변화하는 타워(T)에 맞게 타워(T)의 높이를 조절할 수 있도록 타워 지지 유닛(400a)이 높이조절부(440)를 더 구비하는 점에서 전술한 실시예들과 차이점이 있다.

일반적으로 타워(T)는 지면에서 상부로 갈수록 직경이 작아지고, 타워(T)를 제조할 때 3 내지 4개의 부분으로 제작한 뒤 조립한다. 따라서 3 내지 4개의 각 부분들에 대해 각각 도장 작업이 수행되게 되는데 이들 각 부분들의 직경이 상이할 수 있다. 따라서 본 실시 예에 따른 풍력발전기의 타워 도장장치는, 다양한 직경의 타워(T)에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라 자체 직경이 변화되는 타워(T)에도 적용할 수 있도록 타워 지지 유닛(400a)이 높이조절부(440)를 더 구비하는 것이다.

본 실시 예의 높이조절부(440)는, 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 지면에 지지되는 유닛 플레이트(410)와, 유닛 플레이트(410)에 결합되는 제1 연결부(441)와, 하부 영역이 제1 연결부(441)에 삽입 지지되도록 마련되는 제2 연결부(442)와, 제1 연결부(441)에 마련되어 제2 연결부(442)를 승강시키기 위한 구동력을 발생시키는 높이조절 구동부(443)와, 제1 연결부(441)에 마련되어 높이조절 구동부(443)에 의해 정역 방향으로 회전되는 피니언 기어(444)와, 제2 연결부(442)에 마련되어 피니언 기어(444)와 기어 맞물림되는 랙 기어(445)를 포함한다.

본 실시 예에서도 높이조절부(440)의 이러한 구동 메커니즘(mechanism)에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며, 따라서 높이조절부(440)는 타이밍 벨트 및 풀리에 의한 구동 메커니즘, 볼스크류 방식에 의한 구동 메커니즘으로 구성될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 풍력발전기의 타워 도장장치 100 : 타워 도장 유닛
110 : 스프레이 건 120 : 스프레이 건 지지모듈
121 : 모듈 연결부 122 : 스프레이 건 탑재부
123 : 스프레이 건 연결부재 140 : 감지부
150 : 스프레이 건 이동부 200 : 주행 대차
300 : 모듈 이동 유닛 310 : 모듈 이동 구동부
320 : 피니언 기어 330 : 랙 기어
340 : 가이드 롤러 400 : 타워 지지 유닛
410 : 유닛 플레이트 420 : 타워 홀더
430 : 연결부 440 : 높이조절부
R : 대차 주행 레일 T : 타워

Claims

풍력발전기의 타워(tower)의 외벽에 대한 도장을 위하여 상기 타워의 외벽에 배치되어 상기 타워의 외벽을 도장하는 타워 도장 유닛; 및
상기 타워 도장 유닛이 연결되며, 상기 타워 도장 유닛이 상기 타워의 외벽을 도장할 수 있도록 상기 타워의 길이 방향을 따라 주행시키는 주행 대차를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제1항에 있어서,
상기 타워 도장 유닛은,
상기 타워의 외벽 둘레 방향을 따라 배치되어 상기 타워의 외벽으로 도장용 페인트를 분사하는 다수의 스프레이 건; 및
상기 다수의 스프레이 건을 지지하며, 일 영역이 상기 주행 대차에 연결되는 스프레이 건 지지모듈을 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제2항에 있어서,
상기 스프레이 건 지지모듈은,
상기 주행 대차와 연결되는 모듈 연결부; 및
상기 모듈 연결부와 연결되며 다수의 스프레이 건이 탑재되는 스프레이 건 탑재부를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제3항에 있어서,
상기 스프레이 건 지지모듈은,
상기 다수의 스프레이 건 각각을 상기 스프레이 건 탑재부에 연결시키는 다수의 스프레이 건 연결부재를 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제4항에 있어서,
상기 타워 도장 유닛은,
상기 스프레이 건 연결부재에 마련되어 상기 타워의 외벽에 대한 상기 스프레이 건의 이격 거리를 감지하는 감지부를 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제3항에 있어서,
상기 스프레이 건 지지모듈은,
상기 스프레이 건 탑재부에 결합되어 상기 스프레이 건을 상기 타워의 반경 방향을 따라 이동시키는 스프레이 건 이동부를 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제6항에 있어서,
상기 스프레이 건 이동부는,
상기 스프레이 건 탑재부에 고정되는 고정 블록;
상기 스프레이 건을 지지하며, 상기 고정 블록에 대해 상기 타워의 반경 방향을 따라 상대 이동가능하게 상기 고정 블록에 결합되는 이동 블록; 및
상기 고정 블록에 마련되어 상기 이동 블록을 이동시키는 구동력을 발생시키는 건 이동 구동부를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제2항에 있어서,
상기 스프레이 건 지지모듈과 상기 주행 대차 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 스프레이 건 지지모듈을 상기 타워의 반경 방향을 따라 이동시키는 모듈 이동 유닛을 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제8항에 있어서,
상기 모듈 이동 유닛은,
상기 스프레이 건 지지모듈을 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 모듈 이동 구동부;
상기 스프레이 건 지지모듈의 모듈과 상기 주행 대차 중 어느 하나에 마련되어 상기 모듈 이동 구동부에 의해 정역 방향으로 회전되는 피니언 기어; 및
상기 스프레이 건 지지모듈과 상기 주행 대차 중 다른 하나에 마련되어 상기 피니언 기어와 기어 맞물림되는 랙 기어를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제2항에 있어서,
상기 다수의 스프레이 건이 배치되는 상기 스프레이 건 지지모듈의 일 영역은 아크(arc) 형상을 가지며,
상기 다수의 스프레이 건은 상기 스프레이 건 지지모듈 상에서 등각도 간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제1항에 있어서,
상기 타워 도장 유닛과 상기 주행 대차는 상기 타워를 사이에 두고 양측으로 한 쌍씩 배치되는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제11항에 있어서,
상기 타워의 길이 방향을 따라 상기 타워의 양측에 배치되어 상기 한 쌍의 주행 대차의 주행 경로를 형성하는 한 쌍의 대차 주행 레일을 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제12항에 있어서,
상기 대차 주행 레일은 랙 기어이고,
상기 주행 대차의 휠(wheel)은 상기 랙 기어에 기어 맞물림되는 피니언 기어이며,
상기 한 쌍의 대차 주행 레일 상에서의 상기 한 쌍의 주행 대차에 대한 주행 속도 및 상대적인 간격 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제1항에 있어서,
상기 타워의 길이 방향을 따라 상기 타워의 양측에 배치되며, 상기 타워를 지면에 대해 상방으로 이격되게 지지하는 다수의 타워 지지 유닛을 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제14항에 있어서,
상기 타워 지지 유닛은,
상기 지면에 지지되는 유닛 플레이트;
상기 타워가 안착되는 안착홈부를 구비하는 타워 홀더; 및
상기 유닛 플레이트와 상기 타워 홀더를 연결하는 연결부를 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.
제14항에 있어서,
상기 타워 지지 유닛은, 상기 타워의 높이를 조절하는 높이조절부를 더 포함하는 풍력발전기의 타워 도장장치.