WO2011155690A2

WO2011155690A2 - 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템

Info

Publication number: WO2011155690A2
Application number: PCT/KR2011/002038
Authority: WO
Inventors: 황무영
Original assignee: 한국모노레일주식회사
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-12-15
Also published as: WO2011155690A9; WO2011155690A3; KR101014646B1

Abstract

본 발명은 풍력발전타워, 화력발전소, 중공업시스템의 각종 침니구조물, 소각로 등의 타워 구조물의 유지점검과 보수를 위한 작업자 그리고 작업용 각종 보수유지장비와 부품들을 이송가능하게 하는 승강시스템에 관한 것이다. 특히 풍력발전소는 단순한 블레이드의 회전만이 중요한 것이 아니라 그 내부에 상기한 각종 장치들이 대단히 복잡하게 연동되어져 일정한 주기별로 정확한 유지보수점검이 필요하다. 풍력발전소의 벽체에 설치되어 있는 래더에 클램프홀더, 조정홀더부에 의하여 고정장치를 설치하고, 이 고정장치에 주행을 위한 랙크레일과 가이드레일을 설치하여 주행장치를 설치하며, 이 주행장치에 탑승부, 제어부를 설치하였다. 이러한 모든 고정장치, 주행장치, 탑승부 그리고 제어부는 모두 현장 조립 가능한 조립식 유니트화하여 현장에서 조립 설치가능하게 하였다. 따라서 현장의 풍력발전소의 크기, 형태에 아무런 제약을 받지 않고 유니트화된 부품을 현장에 조달후 누구나 조립설치가능하도록 하여 경제성의 획기적 개선, 설치후의 유지보수의 효율성극대화를 이룰 수 있게 하였다.

Description

타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템

본 발명은 풍력발전타워, 각종 중화학시설의 침니(chimney)구조물, 소각로나 폐기물 처리 시설의 배출타워 등과 같은 고도높이를 갖는 타워구조물(tower structure)의 유지점검과 보수를 위한 작업자 그리고 작업용 각종 보수유지장비와 부품들을 이송가능하게 하는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템에 관한 것이다.

대형소각로, 중화학공업콤플렉스의 반응탑, 대형 화력발전소, 풍력발전소 등과 같이 높이가 적어도 수십미터에 이르는 타워구조물이 점차 공업발전과 함께 늘어나고 있다.

이중에서 풍력발전소 구조도 점점 대형화하고 있다. 이러한 풍력발전소는 풍력발전을 위한 터빈이 최상부에 설치되어지며, 날개지름 약 70미터가 되는 경우 타워높이 약 100미터에 이르게 된다. 이러한 대형 타워의 내부에는 상기한 블레이드를 지지하는 것은 물론이고 내부에 발전을 위한 각종 시스템이 내장되어져 있다. 풍력이 가진 에너지를 흡수, 변환하는 운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치, 제어장치 등으로 구성되어 있으며 각 구성요소들은 독립적으로 그 기능을 발휘하지 못하며 상호 연관되어 전체적인 시스템으로서의 기능을 수행한다.

타워의 상부에는 바람으로부터 회전력을 생산하는 Blade(회전날개), Shaft(회전축)를 포함한 Rotor(회전자), 이를 적정속도로 변환하는 증속기(Gearbox)와 기동·제동 및 운용 효율성 향상을 위한 Brake, Pitching & Yawing System등의 제어장치부문으로 구성되어진 기계장치부, 발전기 및 기타 안정된 전력을 공급토록하는 전력안정화 장치로 구성되어진 전기장치부 그리고 날개의 경사각(pitch) 조절로 출력을 능동적 제어 하며 Stall(失速) controll 제어장치부 풍력발전기가 무인 운전이 가능토록 설정, 운전하는 Control System 및 Yawing & Pitching Controller와 원격지 제어 및 지상에서 시스템 상태 판별을 가능케하는 Monitoring System으로 구성되어진 제어부가 하나의 시스템으로 유기적으로 연결동작하고 있으며, 주기적인 관리가 반드시 필요하다.

이를 위해 기어박스, 발전기, 제어장치 등 거의 대부분의 장치들이 풍력발전소의 탑 상부에 있는 나셀내부에 포함되어 있다.

그러나 타워의 높이가 수십미터에 이르게 되면서 상기한 시스템에 접근하여 유지보수할 관리자의 접근이 제한되고 있다.

일부 대형 풍력발전소의 경우에는 내부에 별도의 엘리베이터 혹은 간이 승강기를 설치하는 경우도 있지만 대부분은 사다리와 같은 장치만을 설치하고 있다. 그결과 필요한 유지보수작업이 실제와는 달리 일정 주기별로 원활히 이루어 지지 못하여 고장이 나더라도 방치되거나 혹은 본래의 발전성능에 훨씬 미치지 못하는 상태로 방치되고 있는 것이 현재의 실정이다.

유지보수를 위하여 공개특허10-2010-0026869호에서는 나셀내부의 상측에 대차유닛이 주행가능한 구조물을 설치하고, 이 대차 유닛의 구동을 위하여 윈치유닛을 외부에 설치하여 와이어에 의하여 상기한 대차유닛을 나셀프레임을 전후로 이동가능하게 구성하여 작업자가 나셀내부에서의 작업이 가능하게 구성하고 있다.

상기한 구성으로 어느정도 내부에 대한 작업자의 이송과 그에 의한 작업의 편리성을 개선한 점은 있으나, 문제점으로 지적될 것은 이러한 나셀로 작업자가 어떻게 접근하는지에 대하여는 언급이 없다. 단지 타워내부에 설치되어 있는 사다리, 간단한 구조의 크레인과 같은 장치로 접근하고 있을 뿐이다.

이와 유사한 형태로 특허 제10-0915086도 나셀내부에 대한 대차유닛의 설치와 이것의 주행을 설명하고 있으나, 이 대차유닛에 작업자가 어떻게 지면에서부터 수십미터높이의 나셀 내부로 접근할 방법에 대하여는 언급이 되지 못하고 있다.

최근에 풍력발전이 대형화에 의하여 효율성을 극대화하기 위하여 공개특허 제10-2008-11667호 와 10-2010-0047181호 등에서 지상고 30미터 이상의 대형 풍력발전소를 위한 조립식 구조물을 제안하고 있다. 지상고가 50 내지 100 미터이상이 되는 경우 그곳에 사람이 인력으로 접근하는 것은 거의 불가능하며, 결국 내부에 별도의 승강엘리베이터의 설치가 필요하다. 그러나 승강엘리베이터는 별도의 승하강용 모터, 각종 제어장비, 엘리베이터의 안내를 위한 가이드레일 등 수많은 구조물이 내장되어야 하므로 사실상 설치가 되지 못하는 것이 현재의 실정이다.

이러한 풍력발전 타워 외에도 소각로에 설치된 대형 배출용 굴뚝, 중화학 콤플렉스에 설치된 각종 배출과 반응타워 들에도 정확한 동작을 위하여 각종 설치시설물의 유지보수를 위한 작업자의 접근이 대단히 어려운 실정이다. 그럼에도 불구하고 실제 설치된 이들 타워구조물의 승하강을 위한 시설은 극히 일부의 엘리베이터 시설외에는 내외벽에 설치된 래더를 타고 작업원이 승하강하고 있다.

예를 들면 수도권 주변의 소각로의 경우 단순히 배출 굴뚝이 아니라 이곳에는 각종 탈취, 집진 시설이 집적된 고도의 정밀 구조물임에도 적절한 유지보수를 위한 조치가 소홀하면서 매스컴상에 다이옥신의 배출과 같은 기사가 종종 노출되고, 이러한 위험한 상황 때문에 주변 주민들의 혐오대상물로 지적되어오고 있는 것이다.

이러한 타워 구조물의 상측으로 올라가는 방식으로 전통적인 엘리베이터 구조물을 설치하려면, 설치비용도 높을 뿐만아니라 설치된 엘리베이터의 유지보수에도 상당한 노력과 비용을 필요로 한다. 특히 문제로 되는 것은 높이 수십미터의 엘리베이터의 설치를 위한 공간도 없을 뿐만 아니라 유지보수를 위하여 사용빈도도 극히 적어 효율성도 떨어진다.

본 발명은 기존에 설치되어진 혹은 새로이 설치되어질 풍력발전소 혹은 각종 타워 구조물 내부 혹은 외부에 작업원이 탑승하여 손쉽게 구조물의 상부에 접근가능하게 하도록 하는 승강 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 이 승강시스템의 설치에 있어, 기존 구조물에 대하여 승강장치를 설치하기 위한 고정장치, 주행장치 그리고 탑승부를 조립이 가능한 정형화된 현장조립형 조립품으로 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 전원의 공급이 없더라도 손쉽게 접근가능하며, 소형에서부터 대형에 이르는 다양한 구조물에 접근가능한 승하강 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 풍력발전소의 내외부에 설치되어있는 승하강용 사다리 혹은 기타 돌출 구조물에 고정가능한 고정장치를 조립고정하여 승하강이 가능한 승강시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 작업용 래더(Ladder)가 설치되어있는 경우에 이 래더에 의하여 승하강 장치를 조립설치할 수 있는 고정장치, 주행장치 및 승하강 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 현장에 설치된 풍력발전소 혹은 다른 타워 구조물의 형태나 크기가 천차만별로 다르다 하여도 이들의 현장 특성에 맞추어 최적의 승하강 시스템을 설치할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 기존의 엘리베이터 형식과 달리 현장 맞춤식으로 설치와 유지보수도 간단함은 물론이고, 설치비용도 종래 엘리베이터에 비하여 적어도 30%이하의 가격으로설치에 전혀 경제적 부담이 없도록 한 승강시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 또한 규격화 조립부품들로 구성하여, 운반과 설치가 극히 용이한 승강시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 주로 산간지대나 해안, 바다 등에 설치되어진 풍력발전타워와 같이 타워 구조물에 접근하여 단순한 용접 혹은 볼트체결만의 조작으로 설치가 가능한 조립식의 승하강 장치를 제공하고자 고정장치, 주행장치 그리고 탑승장치 전부를 규격화 정형화하였다.

본 발명은 타워 구조물의 대중소(大中小)에 구애받지 않고 규격화 정형화한 부품들을 조립하여 모든 형태의 구조물에 손쉽게 설치가능하게 하였다.

본 발명은 굴뚝, 풍력발전소 타워, 기타 여러 가지 타워구조물이 형태와 내외관의 크기와 설치각도가 다양하게 변화할 경우를 대비하여 모든 고정장치, 주행장치 그리고 탑승장치의 설치를 크기와 설치각도 등을 현장에 맞추어 조립설치가능하게 모든 부품들을 구성하였다.

본 발명은 승하강장치에 대한 동력원을 인입된 일반전력이나 별도의 점검차량에 의하여 함께 이송한 발전기의 발전전력을 이용하여 전원공급이 전혀 안되는 타워구조물에 대하여도 수리와 유지보수가 가능하게 하였다.

본 발명의 청구항 1 은 기존에 설치되어진 다양한 형태의 타워 구조물에 고정장치, 주행장치, 탑승부 그리고 제어부로 구성되어진 승강시스템을 설치하여 승하강이 용이하게 하였다.

본 발명의 청구항 2 는 풍력발전소의 래더 형태가 다양하여도 클램프홀더에 의하여 손쉽게 고정할 수 있게 하였다.

본 발명의 청구항 3 은 클램프홀더, 연결을 위한 베이스바, 연결바를 원하는 위치에서 조정홀더로 다양하게 변화하면서 설치할 수 있게 하였다.

본 발명의 청구항 4 는 주행레일이 단순히 각봉 구조외에도 원형, ㄷ 자형 등으로 다양하게 설치할 수 있게 하였다.

본 발명의 청구항 5 는 탑승부와 분리하여 동력발생을 위한 구동박스를 설치하되, 정속브레이크에 의하여 항상 정속주행하도록 하였다.

본 발명의 청구항 6 은 레일구조를 단일화하여 경량화와 설치면적의 소형화로 소규모 풍력발전타워, 비좁은 타워구조물에도 설치가능하게 하였다.

본 발명의 청구항 7 은 타워구조물에 래더가 없는 경우 서포트에 의하여 직접 고정이 가능하게 한 승하강 시스템을 개발하였다.

본 발명의 청구항 8 은 상기한 청구항7 처럼 래더가 없는 경우라 하여도 설치면적이 협소하고 경량화가 필요한 경우 단일 구조의 레일에 의하여 설치가능한 승하강 시스템을 개발하였다.

도 1 은 본 발명이 설치된 풍력발전소의 전체 단면구성도,

도 2 는 본 발명의 설치부분 확대단면구성도,

도 3 은 본 발명의 고정부와 주행부의 설치상태 단면구성도,

도 4 는 본 발명의 클램프홀더의 분해상태 평면도,

도 5 는 본 발명의 조정홀더의 평면도,

도 6 은 본 발명의 고정부와 주행부의 설치상태 평면구성도,

도 7 은 본 발명의 구동부의 분해상태 평면구성도,

도 8 은 본 발명의 탑승부, 구동부, 주행부의 분해상태 측면구성도,

도 9 는 본 발명의 단일구조로 레일을 설치한 상태의 가이드롤러와 레일의 측면 및 정면의 구성도,

도 10 은 본 발명의 모노레일형 고정장치의 평면구성도,

도 11 은 본 발명의 단일 구조형의 레일 고정장치의 정면구성도,

도 12 는 본 발명의 모노레일형 고정장치의 정면구성도,

도 13 은 벽체 직접 고정형 구조의 단일 구조 레일 단면구성도,

도 14 는 벽체 직접 고정형 구조의 단일구조 레일이면서 앵글구조의 경우에 설치된 단면구성도,

도 15 는 탑승부와 동력발생부의 프레임구조를 도시한 정면도,

도 16 은 탑승부의 조립전 분해상태 평면구성도,

도 17 은 프레임구조 설치후 벽체가 조립된 상태의 평면구성도,

도 18 은 조립된 상태의 탑승부와 동력발생부의 측면구성도,

도 19 는 동력발생부의 구동모터와 레일간의 조립설치상태의 측면구성도,

도 20 은 비상브레이크장치의 동작상태를 도시한 동작상태도,

도 21 은 또 다른 비상브레이크의 동작상태를 도시한 동작상태도임.

본 발명은 풍력발전소 혹은 소각로, 중화학공업단지의 각종 침니구조물과 같이 고도의 높이를 갖는 타워구조물에 대한 유지점검보수용 승강장치에 사용할 고정장치, 주행장치 그리고 이것에 의한 승하강 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 특히 기존에 설치되어져 있는 풍력발전 타워 내부 혹은 외부에 설치된 사다리(래더=Ladder), 계단 혹은 난간등의 구조물을 이용하여 이곳에 승하강 장치를 설치할 수 있는 고정장치, 주행장치, 승하강 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 타워구조물의 내외벽체에 직접적인 고정도 가능한 고정장치, 그리고 이것들에 의하여 구성되는 주행장치 그리고 탑승부 등의 모든 장비들을 조립형이면서 소형경량화하여 현장의 협소환경하에서도 설치가 용이하게 하였다.

본 발명의 대표적 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 보여주는 측단면구성도이며, 도 2 는 도 1의 승강을 위한 고정장치, 주행장치 그리고 탑승부를 확대한 측단면구성도이다.

본 발명의 제1실시예로 타워구조물에 래더가 설치되어져 있는 경우, 이곳에 주행레일을 쌍으로 설치한 구조이다. 보다 구체적으로 도 3에는 타워구조물의 벽체의 래더에 가이드레일과 랙크레일이 동시에 설치된 경우의 고정장치 평면구조이며, 도 4 와 5 는 클램프홀더와 조정홀더의 평면구조이며, 도 6 과 7은 실제설치된 상태의 정면과 측면구성도이다. 도 8 은 고정장치, 주행장치, 탑승부 그리고 제어부에 대한 전체 구성을 보여주는 부분분해상태의 측면 구성도이다.

본 발명은 타워구조물의 벽체(10)에 설치되어진 래더(L)에 베이스바(99)를 고정하는 클램프홀더(102)를 래더와 직각방향이 되게 쌍으로 설치하며, 이 베이스바와 연결바(101)를 서로 직각교차토록 조정설치하는 조정홀더(104)도 클램프홀더와 동일하게 쌍으로 설치하면서 조정홀더의 사이에는 크로스바(12)를 설치하여 조정홀더간의 거리를 설정토록하며, 이 조정홀더로부터 연장되어 나간 양측의 연결바(101)에는 L자형고정홀더(120)와 직선형고정홀더(105)를 타워구조물의 하부에서부터 상부까지 연속되게 설치한 고정장치(A);

타워구조물 벽체(10)에 설치되어진 상기한 고정장치에 설치되어진 L자형고정홀더(120)와 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 각봉(角棒)구조의 가이드레일(15)과 랙크레일(15a)을 크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결(軸結)되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b)를 설치하고, 랙크레일과 병렬배치되는 가이드레일(15)에는 전후방향안정을 위한 전후안정형가이드롤러(17a)를 설치한 주행장치(C);

상기한 주행장치의 상측에 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53), 우측멤버(54), 수직멤버(55)들로 구성된 새시부에 의하여 박스 형태로 구성한 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부(D);

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부(E)로 구성되는 타워 구조물의 유지점검보수작업용 승강시스템에 관한 것이다.

본 발명의 상기한 고정장치의 클램프홀더와 조정홀더를 도 4 내지 5 에 의하여 설명하면,

클램프홀더(102)는 타워구조물 벽체에 설치되어진 래더와 같은 구조물에 최초로 고정하는 것이다. 도 4 에 도시하듯이 클램프홀더보디(102a)에 래더체결공(102b)이 형성되는 동시에 베이스바(99)가 체결가능한 베이스바체결공(102c)이 형성되어져 클램프체결구(102d)에 의하여 래더의 일부가 삽입된 채 고정되어지며, 이것과 직각교차하게 길게 연장되어진 베이스바를 체결하였다. 베이스바는 도 6에 도시하듯이 래더와 래더사이에 길게 연장설치되어져 래더의 여러 단을 걸치면서 고정하여 고정장치의 기본 하부 구조를 구성한다. 클램프홀더간의 설치거리는 승하강되어질 탑승부의 구조와 현장의 타워내북조에 따라 얼마든지 변형설치가능하다. 탑승부가 1인승에서부터 다인승까지 다양하며, 타워벽체도 폭과 길이가 다르며 상승할 높이도 다양하므로 다양하게 설치할 수있도록 하여 현장 적응성을 높이기 위한 것이다. 베이스바의 최적의 길이는 사람이 올라가는 계단의 단높이가 대개 300mm에서 400mm의 범위에 속한다는 점에 착안하여, 약 600 내지 1200mm정도의 크기로 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 베이스바와 클램프홀더의 조립으로 어떠한 형태의 래더, 난간, 계단 등에도 설치가 가능하게 한다.

고정장치의 조정홀더(104)는 도 5 에 도시하듯이 베이스바체결공(104c)를 중심으로 연결바체결공(104b)과 크로스바체결공(104a)이 서로 직각교차토록 형성되어져 클램프홀더와 함께 베이스바(99), 크로스바(102) 그리고 연결바(101)를 임의 위치에서 고정가능하게 한다. 조정홀더에서 길게 돌출되어진 연결바(101)는 주행할 탑승부와 래더사이의 일정한 공간부를 형성하여 서로 장애가 되지 않도록 하며, 이 연결바에는 도 3에 도시하듯이 승강을 위한 탑승부가 주행할 랙크레일이나 가이드레일을 배치하게 된다. 따라서 래더의 형태와 폭이 다양할 경우 상술한 클램프홀더와 조정홀더의 설치위치와 폭 그리고 연결바의 높낮이 조절로 정확한 주행레일의 설치가 가능하게 한다.

본 발명에서 주행부에 설치되는 레일은 ㅁ 자 형태의 단면구조이지만 그외에도 ㅇ, ㄷ 자형의 단면구조로 구성할 수 있고, L자형홀더와 직선형홀더를 따라 연속적으로 양측에 가이드레일과 랙크레일이 배치되어지고, 전원공급을 위한 트롤리부(19)가 별도로 설치되어 진다.

랙크레일에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 맞물려져있다. 그리고 랙크레일과 평행으로 설치한 가이드레일(15)에는 전후방향을 안정하게 하는 전후안정가이드롤러(17a)를 설치하였다. 좌우안정가이드롤러(17b)는 도 7에 도시하듯이 피니언기어(16b)와 일정거리를 두고 피니언기어의 상하부에 모두 설치하며, 랙크레일을 중심으로 마주보는 곳에도 설치하여 이들 좌우안정가이드롤러들이 랙크레일을 좌우에서 압박하면서 접하도록 하였다. 이러한 가이드레일과 랙크레일의 전후방향과 좌우방향에서 동시에 접하도록 설치한 구조로 승하강시 발생가능한 전후좌우방향의 진동과 흔들림을 최소화하며, 특히 가이드레일이나 랙크레일의 어느 한쪽에 돌발적인 이탈, 절단과 같은 사고가 발생하여도 후술하는 비상브레이크시스템과 함께 동작하여 탑승부의 이탈에 의한 인명피해의 발생을 최소로 억제할 수 있다.

상기한 전후안정가이드롤러(17a)와 좌우안정가이드롤러(17b)는 탑승부의 크기와 속도, 랙크레일의 규격 등 다양한 현장상황에 따라 설정거리를 신축조절하여 설치하여 준다. 좌우안정가이드롤러중에서 랙크레일부에 설치되어지는 것은 랙크레일의 랙크기어와 충돌하지 않고 통과가능하게 별도로 간극부(17c)를 구성하여 주었다.

트롤리부는 찬넬베이스(19a)에 이동접속부(19b)가 이동가능하도록 구성하며, 이 이동접속부를 통하여 필요한 전원이 구동모터(M)에 전원을 공급한다. 트롤리부에 대한 전원의 공급은 별도의 발전장치와 연결되거나 별도의 인입전원을 이용할 수 있다.

구동부는 도 8에 도시하듯이 탑승부의 하측에 설치되어진 새시부(S)의 하부에 별도로 설치한 구동박스(S1)에 설치하며, 구동부의 출력축과 반대되는 곳에는 정속브레이크(21a)를 설치하여 급속한 급발진이나 하강의 위험을 차단하게 한다. 그외에도 구동모터의 속도를 서서히 높이는 인버터 혹은 위험시 급속한 차단에 의한 위험을 방지하는 안전구조물도 함께 설치하도록 한다.

상기한 구동부의 상측에 새시(S)로 하부가 고정되며 수직, 수평으로 구성되어진 새시에 의하여 박스형태로 구성한 탑승부에는 내부에 탑승자가 직접 조작 가능한 온.오프 스위치(31) 그리고 브레이크 레버(32)를 설치하며, 탑승부의 상기한 구동부와 탑승부에 대한 온.오프 동작신호, 속도조절, 긴급시 제동, 수평제어 등의 모든 조작신호는 미도시한 콘트롤부에 입력되어지는 탑승부의 온.오프스위치동작신호, 브레이크작동신호, 수평제어신호, 긴급신호, 현재의 위치신호, 승하강 속도신호를 연산처리하여 적절한 동작신호를 부여하는 콘트롤부가 이곳에 설치되어진다. 탑승자의 기울어짐을 방지하기 위한 자세제어부(33)도 설치하여, 원형이면서 위로 갈 수록 경사를 이룬 테이퍼구조의 기울기에 맞추어 탑승부가 수평을 유지하도록 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 도 2에 도시하듯이 상기한 구동부에 대한 작동전원을 공급하기 위하여 별도의 점검차(50)에 적재된 별도의 발전기(G)에 의하여 작동전원을 발전하여 직접 공급가능하게 하는 것이다.

점검차의 운행은 특히 단순한 발전기의 이동만이 아니라 다양한 중량을 갖는 각종 유지보수장비와 부품의 이동이 용이하게 하며, 외따로 떨어진 각 풍력발전소나 대형 굴뚝 간의 이동도 손쉽게 하기 위한 조치이다.

본 발명의 또 다른 실시예로 도 9 내지 12에 도시한 것은 가이드레일을 설치하지 않고 랙크레일의 단독설치로 구성한 단일 구조 레일에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 타워구조물의 벽체(10)에 설치되어진 래더(L)에 직각교차토록 베이스바(99)를 단일의 클램프홀더(102)로 고정하며, 이 베이스바의 일측과 연결바(101)를 서로 직각교차토록 조정설치하는 조정홀더(104)도 클램프홀더와 같이 단일구조로 설치하고, 이 조정홀더로부터 연장되어 나간 연결바에는 직선형고정홀더(105)를 타워구조물의 하부에서부터 상부까지 연속되게 설치하며, 상기한 연결바의 좌우회전방지를 위한 보조서포트(103)를 설치한 고정장치;

타워구조물 벽체(10)에 설치되어진 상기한 고정장치에 설치되어진 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 랙크레일(15a)을 크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b) 와 전후방향안정을 위한 전후안정가이드롤러(17a)도 설치하였으며, 기타 탑승부 들의 구조는 동일하게 구성하였다.

타워 구조물의 구조상 쌍으로 레일을 설치하기 어렵고 주행공간이 짧거나 경량일 경우에는 이렇게 모노레일로 구성하여 경량화 소형화하여 폭넓게 적용이 가능하게 하였다.

본 발명의 또 다른 실시예로 이미 설치되어져 있는 풍력타워의 내부에 래더나 기타 작업원의 승하강을 위한 구조물이 설치되어 있지 않은 경우에도 풍력발전타워 내부에 직접적인 고정장치의 설치로 승강시스템이 구성가능하게 하는 것이다.보다 구체적으로는 도 13에서는 랙크레일과 가이드레일이 동시에 설치되어진 구조이며, 도 14에서는 랙크레일만을 구성하여 준 구조에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 도 13에 도시하듯이 타워구조물의 벽체(10)에 서포트(11)를 하부에서부터 상부까지 쌍으로 연속 설치하되, 이 서포트와 서로 직각교차토록 설치한 앵글형크로스바(12A)들을 설치하며, 이 앵글형크로스바에 직각교차토록 클램프홀더(102h)들을 고정하며, 이 클램프홀더에 연결바(101)의 일측을 고정하고, 이 연걸바의 타측에는 L자형고정홀더(120) 와 직선형고정홀더(105)를 설치한 고정장치;

상기한 고정장치의 L자형고정홀더(120)와 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 가이드레일(15)과 랙크레일(15a)을 앵글형크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b)를 설치하며, 가이드레일에는 전후방향안정을 위한 전후안정가이가이드롤러(17a)도 설치한 주행장치;

상기한 주행장치의 상측에 전후좌우 및 수직멤버에 의하여 박스형태로 구성된 새시부에 의하여 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부;

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부로 구성되는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템이다.

본 발명의 또 다른 직접 고정방식으로 도 14에 도시하는 것은 랙크레일만을 단독으로 설치하는 단일구조의 레일을 설치하는 것으로,

타워구조물의 벽체(10)에 서포트(11)를 하부에서부터 상부까지 연속 설치하되, 이 서포트와 서로 직각교차토록 설치한 앵글형크로스바(12A)들을 설치하며, 이 앵글형크로스바에 직각교차토록 클램프홀더(102h)들을 고정하며, 이 클램프홀더에 연결바(101) 와 직선형고정홀더(105)만을 연속설치한 고정장치;

상기한 고정장치의 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 랙크레일(15a)만을 설치하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b) 와 전후방향안정을 위한 전후안정가이가이드롤러(17a)들을 설치한 주행장치;

이러한 직접 고정방식도 현장의 풍력타워나 기타 타워구조물의 구조와 크기 등에 따라 취사선택할 수 있게 하여 설치의 편리성으로 어떠한 구조의 타워구조물에도 설치가능하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로 도 15 내지 19에 도시하듯이 탑승부와 탑승부의 하부에 설치되는 구동부의 구성을 조립해체가 자유롭게 구성하여, 협소한 출입구와 공간내에서 설치와 해체가 자유롭게 하였다.

보다 구체적으로는 타워구조물의 벽체(10)에 설치되어진 고정장치; 이 고정장치에 주행을 위한 랙크레일과 가이드를 위한 가이드롤러들을 설치하여준 주행장치; 작업자와 부품등을 적재이송하는 탑승부 그리고 제어부로 구성되는 타워구조물 유지점검보수작업용 승강시스템에 있어서,

상기한 탑승부가 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53) 그리고 우측멤버(54))들로 구성한 상부구조부와 동일한 구조의 하부구조부의 사이에 수직멤버(55)들로 박스형태의 기본프레임을 구성하며, 이 기본프레임의 멤버들이 직각으로 교차하는 부위에 앵글(56)을 배치하여 상부 및 하부구조부의 멤버들을 고정하여 탑승부를 조립구성하며, 상기한 탑승부의 하부구조부에는 동일형태의 전후좌우멤버들로 조립구성한 박스형태의 동력부프레임을 구성하여 상기한 주행장치의 동력발생용 구동모터와 구동모터 콘트롤장치들이 설치되어지도록 구성한 조립식으로 구성하는 것이다.

이러한 구성은 타워구조물의 특성상 내부에 진입하기 위한 도어가 폭이나 높이가 제한되어진 경우 탑승부를 구조적으로 분해한 상태로 진입시켜 조립가능하게 하여 비좁은 공간에서도 얼마든지 설치가 가능하게 하는 것이다.

이러한 구성으로 타워구조물의 벽체에 직접 고정하여 승하강 시스템을 보다 용이하게 설치할 수 있게 하였다.

본 발명은 기존에 널리 분포되어 있는 다양한 타워구조물, 예를 들면, 화학콤비나트의 촉매탑나 반응조, 도시 폐기물 연소처리장치용 배출탑, 대규모 저장조, 풍력발전타워 등에 별도의 구조변형이 없이 간단하게 승하강 가능한 장치를 설치하여 이들 구조물에 대한 유지보수가 용이하게 한다.

본 발명은 특히 주행을 위한 레일에서부터 탑승구조물을 전부 조립식으로 구성하여 타워구조물이 아무리 다양하게 변화하였도 설치가 가능하게 하였다.

Claims

타워구조물의 벽체(10)에 설치되어진 래더(L)에 베이스바(99)를 고정하는 클램프홀더(102)를 래더와 직각방향이 되게 쌍으로 설치하며, 이 베이스바와 연결바(101)를 서로 직각교차토록 조정설치하는 조정홀더(104)도 클램프홀더와 동일하게 쌍으로 설치하면서 조정홀더의 사이에는 크로스바(12)를 설치하여 조정홀더간의 거리를 설정토록하며, 이 조정홀더로부터 연장되어 나간 양측의 연결바(101)에는 L자형고정홀더(120)와 직선형고정홀더(105)를 타워구조물의 하부에서부터 상부까지 연속되게 설치한 고정장치;

타워구조물 벽체(10)에 설치되어진 상기한 고정장치에 설치되어진 L자형고정홀더(120)와 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 각봉구조의 가이드레일(15)과 랙크레일(15a)을 크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결(軸結)되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b)를 설치하고, 랙크레일과 병렬배치되는 가이드레일(15)에는 전후방향안정을 위한 전후안정형가이드롤러(17b)를 설치한 주행장치;

상기한 주행장치의 상측에 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53), 우측멤버(54), 수직멤버(55)들로 구성된 새시부에 의하여 박스 형태로 구성한 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부;

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부로 구성되는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
제 1 항에 있어서,

클램프홀더(102)는 클램프홀더보디(102a)에 래더체결공(102b)과 베이스바체결공(102c)이 형성되어져 베이스바(99)가 베이스바체결공에 삽입고정되는 동시에 클램프체결구(102d)에 의하여 래더(12)와도 조립체결가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
제 1 항에 있어서,

고정장치의 조정홀더(104)는 베이스바체결공(104c)을 중심으로 연결바체결공(104b)과 크로스바체결공(104a)이 서로 직각교차토록 형성되어져 래더에 고정되어진 클램프홀더와 함께 베이스바(99), 크로스바(102) 그리고 연결바(101)를 임의 위치에서 고정가능하게 하는 것을 특징으로 하는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
제 1 항에 있어서,

주행장치의 홀더에 설치되어지는 레일은 ㅁ, ㅇ, ㄷ 자형의 단면구조 중의 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 하는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
제 1 항에 있어서,

구동모터는 탑승부의 하측에 설치되어진 새시부(S)의 하부에 별도로 설치한 구동박스(S1)에 설치하며, 구동부의 출력축과 반대되는 곳에는 전자브레이크(21)를 설치하여 주는 것을 특징으로 하는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
타워구조물의 벽체(10)에 설치되어진 래더(L)에 직각교차토록 베이스바(99)를 단일의 클램프홀더(102)로 고정하며, 이 베이스바의 일측과 연결바(101)를 서로 직각교차토록 조정설치하는 조정홀더(104)도 클램프홀더와 같이 단일로 설치하고, 이 조정홀더로부터 연장되어 나간 연결바에는 직선형고정홀더(105)를 타워구조물의 하부에서부터 상부까지 연속되게 설치하며, 상기한 연결바의 좌우회전방지를 위한 보조서포트(103)를 설치한 고정장치;

타워구조물 벽체(10)에 설치되어진 상기한 고정장치에 설치되어진 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 랙크레일(15a)을 크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b) 와 전후방향안정을 위한 전후안정가이드롤러(17a)를 설치한 주행장치;

상기한 주행장치의 상측에 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53), 우측멤버(54), 수직멤버(55)들로 구성된 새시부에 의하여 박스 형태로 구성한 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부;

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부로 구성되는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
타워구조물의 벽체(10)에 서포트(11)를 하부에서부터 상부까지 쌍으로 연속 설치하되, 이 서포트와 서로 직각교차토록 설치한 앵글형크로스바(12A)들을 설치하는 동시에 앵글형크로스바에 직각교차토록 클램프홀더(102h)들을 고정하며, 이 클램프홀더에 연결바(101)의 일측을 고정하고, 이 연걸바의 타측에는 L자형고정홀더(120) 와 직선형고정홀더(105)를 설치한 고정장치;

상기한 고정장치의 L자형고정홀더(120) 와 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 가이드레일(15)과 랙크레일(15a)을 크로스바와 수직교차토록 조립고정하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b)를 설치하고, 가이드레일에는 전후방향안정을 위한 전후안정가이가이드롤러(17a)를 설치한 주행장치;

상기한 주행장치의 상측에 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53), 우측멤버(54), 수직멤버(55)들로 구성된 새시부에 의하여 박스 형태로 구성한 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부;

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부로 구성되는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.
타워구조물의 벽체(10)에 서포트(11)를 하부에서부터 상부까지 연속 설치하되, 이 서포트와 서로 직각교차토록 설치한 앵글형크로스바(12A)들을 설치하며, 이 앵글형크로스바에 직각교차토록 단일의 클램프홀더(102h)를 고정하며, 이 클램프홀더에 연결바(101)의 일측을 고정하고 타측은 직선형고정홀더(105)들을 연속설치한 고정장치;

상기한 고정장치의 직선형고정홀더(105)의 상측으로는 랙크레일(15a)만을 설치하여 주행레일부를 구성하되,

랙크레일(15a)에는 구동모터(M)와 축결되어진 구동축(16a)에 연결된 피니언기어(16b)와 랙크기어를 이맞물림 가능하게 설치하는 동시에 좌우방향안정을 위한 좌우안정가이드롤러(17b) 와 전후방향안정을 위한 전후안정가이가이드롤러(17a)들을 설치한 주행장치;

상기한 주행장치의 상측에 전방멤버(51),후방멤버(52),좌측멤버(53), 우측멤버(54), 수직멤버(55)들로 구성된 새시부에 의하여 박스 형태로 구성한 작업원들과 부품과 공구들을 탑재할 수 있는 탑승부;

상기한 탑승부의 도어개폐상태, 중량, 수평유지상태 그리고 구동부의 동력발생장치의 동력발생과 중단 및 속도를 콘트롤하는 제어부로 구성되는 타워 구조물 유지점검보수작업용 승강시스템.