KR101021447B1 - 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법 - Google Patents

Abstract

로터 헤드 (4) 내의 기기 승강 작업을 외부 크레인 없이 용이하게 시공할 수 있도록 한 풍력 발전 장치 (1) 의 로터 헤드 내 기기 승강 방법을 제공한다. 이 로터 헤드 내 기기 승강 방법은, 로터 헤드 (4) 내에 미리 형성한 레일 지지부 (44) 에 가설 윈치 레일 (50) 을 장착시키는 공정과, 가설 윈치 레일 (50) 에 가설 윈치 (51) ㅎ를 설치하는 공정과, 로터 헤드 (4) 에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 로터 헤드 (4) 내에서 착탈하는 교환 기기 (P) 를 가설 윈치 (51) 에 의해 보수 관리 해치의 승강용 개구 (43) 로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있다.

Description

풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법{METHOD OF LIFTING EQUIPMENT WITHIN ROTOR HEAD OF WIND TURBINE GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 관한 것이다.

풍력 발전 장치는 풍차 날개를 구비한 로터 헤드가 풍력을 받아 회전하고, 이 회전을 증속기에 의해 증속시키거나 하여 구동되는 발전기에 의해 발전되는 장치이다.

상기 서술한 로터 헤드는, 풍차용 타워 (이하, 「타워」라고 한다) 상에 설치되어 요 (yaw) 선회할 수 있는 나셀의 단부 (端部) 에 장착되며, 거의 수평한 횡 방향의 회전 축선 둘레로 회전할 수 있게 지지되어 있다.

종래의 풍력 발전 장치에 있어서, 로터 헤드 내 기기의 승강ㆍ교환 작업은, 다음과 같은 순서로 행해졌다.

맨 처음에 작업원이 로터 헤드 내로 비집고 들어가 교환 기기를 주로 인력으로 떼어낸다. 그 후, 교환 기기를 인력으로 나셀 내까지 이동시키고, 나셀 내에 설치되어 있는 윈치를 사용하여 지상까지 강하시켰다.

또한, 새로 장착하는 교환 기기에 대해서는, 떼어내는 작업과는 반대 순서로, 즉 윈치에 의해 지상으로부터 나셀 내까지 끌어올린 후, 인력에 의해 나셀 내로부터 로터 헤드로 이동시켜 실시된다.

종래의 풍력 발전 장치에서는, 나셀 내의 대형 설비의 승강 작업에 필요로 하는 비용을 저감시키기 위해, 나셀 내의 상설 윈치에 의해 왕복동 윈치를 끌어올려 사용하는 풍차용 설비의 승강 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또, 하기의 특허문헌 2 에는 풍력 발전 장치의 수송 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-2175호 미국 특허출원 공개 제2007/0189895호 명세서

상기 서술한 바와 같이, 종래의 풍력 발전 장치에서는, 실질적으로 로터 헤드 내의 기기를 승강시켜 교환하는 작업을 인력에 의존할 수 밖에 없기 때문에, 작업성 면에서 문제가 있었다. 특히, 최근의 풍력 발전 장치는 대형화되는 경향이 있기 때문에, 로터 헤드 내에서 교환하는 기기류도 대형화되어 중량이 증대되고 있기 때문에, 승강의 작업성을 개선시키기 위한 대책이 요망되고 있다.

또, 풍력 발전 장치 아래에 외부 크레인을 준비하여 로터 헤드 내의 기기를 승강시켜 교환 작업을 실시할 수도 있기는 하지만, 고액의 비용을 필요로 하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 풍력 발전 장치의 설치 장소에는, 예를 들어 산등성이 등 외부 크레인의 반입이 매우 곤란한 곳도 많다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 로터 헤드 내의 기기 승강 작업에 대하여, 특히 중량물의 기기 승강 작업 (공사) 을 외부 크레인 없이 용이하게 시공할 수 있도록 한 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 하기의 수단을 채용하였다.

본 발명에 관련된 제 1 양태는, 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서, 상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 가설 (假設) 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 상기 가설 윈치 레일에 가설 윈치를 설치하는 공정과, 상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 가설 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 서술한 제 1 양태에 의하면, 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 가설 윈치 레일에 가설 윈치를 설치하는 공정과, 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 가설 윈치에 의해 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있기 때문에, 로터 헤드 내에 설치한 가설 윈치에 의해 로터 헤드 내의 교환 기기를 승강시켜 승강 작업을 실시할 수 있게 된다.

본 발명에 관련된 제 2 양태는, 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서, 상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 상기 나셀 내에 상설되는 나셀 내 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 상기 나셀 내 및 상기 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 상기 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과, 상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 나셀 내 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 서술한 제 2 양태에 의하면, 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 나셀 내에 상설되는 나셀 내 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 나셀 내 및 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과, 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 나셀 내 윈치에 의해 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있기 때문에, 나셀 내에 상설되어 있는 나셀 내 윈치를 유효하게 이용하여 로터 헤드 내의 교환 기기를 승강시켜 승강 작업을 실시할 수 있게 된다.

본 발명에 관련된 제 3 양태는, 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서, 상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 상기 나셀 내에 가설 윈치를 설치하는 공정과, 상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 상기 가설 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 상기 나셀 내 및 상기 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 상기 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과, 상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 가설 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 서술한 제 3 양태에 의하면, 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과, 나셀 내에 가설 윈치를 설치하는 공정과, 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과, 가설 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 나셀 내 및 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과, 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 가설 윈치에 의해 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있기 때문에, 나셀 내에 설치한 가설 윈치에 의해 로터 헤드 내의 교환 기기를 승강시켜 승강 작업을 실시할 수 있게 된다.

상기의 각 양태에 있어서, 상기 보수 관리 해치는, 상기 로터 헤드의 머리부 캡슐에 형성한 승강 작업 전용 개구에 대하여 개폐할 수 있게 장착되어 있는 것이 바람직하고, 이로써 승강 작업의 실시가 더욱더 용이해진다.

상기 서술한 본 발명에 의하면, 로터 헤드 내에 설치되어 있는 기기의 승강 작업을, 특히 중량물의 기기 승강 작업을 가설 윈치나 나셀 내에 상설된 윈치를 사용하여 용이하게 실시할 수 있게 되어, 따라서 외부 크레인이 필요하지 않게 된다는 현저한 효과가 얻어진다.

도 1 은 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여, 제 1 실시형태를 설명하기 위해 나타낸 나셀 및 로터 헤드의 개략 단면도이다.
도 2 는 로터 헤드 선단의 머리부 캡슐에 형성된 보수 관리 해치의 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 로터 헤드 전단(前端)면에 형성한 양쪽으로 열리는 접근 겸 보수 관리용 덮개의 구조예를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 도 3 의 접근 겸 보수 관리용 덮개를 확대하여 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여, 제 2 실시형태를 설명하기 위해 나타낸 나셀 및 로터 헤드의 개략 단면도이다.
도 6 은 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여, 제 3 실시형태를 설명하기 위해 나타낸 나셀 및 로터 헤드의 개략 단면도이다.
도 7 은 풍력 발전 장치의 개요를 나타내는 측면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치에 대하여 그 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 7 에 나타내는 풍력 발전 장치 (1) 는, 기초 (B) 상에 세워 설치되는 풍차용 타워 (2) 와, 타워 (2) 의 상단에 설치되는 나셀 (3) 과, 거의 수평한 횡 방향의 회전 축선 둘레로 회전할 수 있게 지지되며 나셀 (3) 의 전단부측에 형성되는 로터 헤드 (4) 를 가지고 있다.

로터 헤드 (4) 에는 그 회전 축선 둘레에 방사 형상으로 하여 복수 개 (예를 들어, 3 개) 의 풍차 날개 (5) 가 장착되어 있다. 이로써, 로터 헤드 (4) 의 회전 축선 방향으로부터 풍차 날개 (5) 에 닿은 바람의 힘이, 로터 헤드 (4) 를 회전 축선 둘레로 회전시키는 동력으로 변환되도록 되어 있다.

나셀 (3) 의 외주면의 적소 (예를 들어, 상부 등) 에는, 주변의 풍속값을 측정하는 풍속계나 풍향을 측정하는 풍향계 등이 설치되어 있다.

즉, 풍력 발전 장치 (1) 는, 풍차 날개 (5) 에 풍력을 받아 거의 수평한 회전 축선 둘레로 회전하는 로터 헤드 (4) 가 나셀 (3) 의 내부에 설치된 발전기 (도시 생략) 를 구동시켜 발전됨과 함께, 나셀 (3) 이 기초 (B) 상에 세워 설치된 타워 (2) 의 상단부에 설치되어 요 선회할 수 있게 되어 있다.

또한, 도시하는 타워 (2) 는 강제 (鋼製) 의 모노폴식이 되고, 복수로 분할한 타워 섹션의 플랜지 (도시 생략) 를 접속함으로써 필요한 길이 (높이) 를 확보한 원통 타워가 된다.

상기 서술한 풍력 발전 장치 (1) 에서는, 나셀 (3) 이나 로터 헤드 (4) 의 내부에 여러 가지 기기류가 설치되어 있다. 로터 헤드 (4) 의 내부에 설치되는 기기류의 일례를 들면, 풍차 날개 (5) 의 피치각을 유압에 의해 조정하는 피치 제어 기구가 있다. 이와 같은 기기류에는 정기적인 보수 관리 등에 의해 교환이 필요한 구성 부품이나 소모 부품도 있고, 특히 작업원이 간단하게 운반할 수 없는 중량물에 대해서는, 이하에 설명하는 로터 헤드 내 기기 승강 방법을 채용함으로써 외부 크레인이 없어도 승강 작업을 실시할 수 있다.

＜제 1 실시형태＞

본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 4 에 기초하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 로터 헤드 (4) 는, 풍차 날개 (5) 가 장착되어 주축 (도시 생략) 과 연결되어 있는 로터 헤드 본체 (41) 와, 로터 헤드 본체 (41) 주위에 배치되어 일체로 회전하는 머리부 캡슐 (42) 을 구비하여 구성된다. 여기에서, 도면 중의 부호 43 은 승강용 개구, 50 은 가설 윈치 레일, 51 은 가설 윈치, 52 는 와이어 로프, P 는 교환 기기 (부품) 이다.

본 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법은, 승강 작업의 개시부터 순서대로 로터 헤드 (4) 내에 미리 형성한 레일 지지부 (44) 에 가설 윈치 레일 (50) 을 장착시키는 공정 (이하, 「레일 가설 공정」이라고 한다) 과, 가설 윈치 레일 (50) 에 가설 윈치 (51) 를 설치하는 공정 (이하, 「윈치 가설 공정」이라고 한다) 과, 로터 헤드 (4) 에 형성된 보수 관리 해치 (45) 를 여는 공정 (이하, 「개구부 형성 공정」이라고 한다) 과, 로터 헤드 (4) 내에서 착탈하는 교환 기기 (P) 를 가설 윈치 (51) 에 의해 보수 관리 해치 (45) 의 개구로부터 승강시키는 공정 (이하, 「승강 공정」이라고 한다) 을 구비하고 있다.

맨 처음의 레일 가설 공정에서는, 로터 헤드 (4) 내의 소정 위치에 가설 윈치 레일 (50) 을 장착시킨다. 즉, 로터 헤드 본체 (41) 에 미리 형성되어 있는 레일 지지부 (44) 에 대하여, 로터 헤드 본체 (41) 내의 적소에 고정 지지하여 보관되어 있는 가설 윈치 레일 (50) 을, 예를 들어 볼트ㆍ너트 등에 의해 고정시켜 장착시킨다. 바람직한 레일 지지부 (44) 는, 예를 들어 로터 헤드 본체 (41) 의 선단부 (41a) 에 형성한 보수 관리용 개구 (46) 주위, 특히 보수 관리용 개구 (46) 의 상부 주변이 바람직하다.

이렇게 하여 장착된 가설 윈치 레일 (50) 은, 로터 헤드 본체 (41) 의 선단부 (41a) 로부터 전방을 향하여, 머리부 캡슐 (42) 의 내부 공간에 거의 수평 상태로 돌출된 상태가 된다.

다음의 윈치 가설 공정에서는, 로터 헤드 본체 (41) 에 고정 지지된 가설 윈치 레일 (50) 에 대하여 가설 윈치 (51) 를 설치한다. 이 가설 윈치 (51) 는, 로터 헤드 본체 (41) 내의 소정 위치에 미리 고정 지지하여 보관되어 있는 것 혹은 작업시에 반입한 것으로서, 나셀 (3) 내에 상설되는 윈치 (도시 생략) 보다 높은 능력을 가지고 있는 것이 바람직하다.

또한, 이 가설 윈치 (51) 에는, 예를 들어 적소에 형성한 전원에 접속하여 구동시키는 전동 윈치를 채용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 가설 윈치 레일 (50) 및 가설 윈치 (51) 의 설치가 완료되고, 교환 기기 (P) 의 승강 준비가 갖추어진 후에는 개구부 형성 공정으로 넘어간다.

개구부 형성 공정은, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 로터 헤드 (4) 의 머리부 캡슐 (42) 로부터 보수 관리 해치 (45) 를 떼어냄으로써 교환 기기 (P) 의 승강용 개구 (43) 를 형성하는 공정이다.

이 보수 관리 해치 (45) 는, 머리부 캡슐 (42) 의 둘레 방향으로 등피치로 복수 지점 (예를 들어, 풍차 날개 (5) 와 동일한 수의 3 지점) 에 형성되어 있는데, 적어도 1 지점에 형성되어 있으면 된다. 즉, 보수 관리 해치 (45) 는, 로터 헤드 (4) 의 머리부 캡슐 (42) 에 형성한 승강 작업 전용의 승강용 개구 (43) 에 대하여 개폐할 수 있게 장착되어 있는 것이 바람직하다.

또, 보수 관리 해치 (45) 를 여는 작업은, 타워 (2) 및 나셀 (3) 의 내부를 통과하여 로터 헤드 (4) 의 내부까지 이동한 작업원이 실시하는 것으로서, 로터 헤드 (4) 의 내부에서 보수 관리 해치 (45) 를 내측으로 떼어내도록 구성되어 있다. 이 때, 필요에 따라 상기 서술한 가설 윈치 (51) 를 사용할 수 있다.

이렇게 하여 떼어낸 보수 관리 해치 (45) 는, 이하의 작업 공정이 종료될 때까지 머리부 캡슐 (42) 내의 적소에 고정 설치해 둔다.

또한, 상기 서술한 보수 관리 해치 (45) 의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 보수 관리 해치 (45) 가 머리부 캡슐 (42) 에 힌지를 통하여 회전 운동할 수 있게 지지된 구조로 해도 된다.

이렇게 하여 로터 헤드 (4) 의 머리부 캡슐 (42) 에 승강용 개구 (43) 를 형성한 후에는, 교환 기기 (P) 를 가설 윈치 (51) 에 의해 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 승강 공정이 된다.

이 승강 공정에서는, 로터 헤드 (4) 내에서 착탈하는 교환 기기 (P) 가, 가설 윈치 (51) 의 구동에 의해 보수 관리 해치 (45) 를 연 승강용 개구 (43) 를 통과하여 승강된다.

구체적으로 설명하면, 로터 헤드 본체 (41) 내에 설치되어 있는 교환 기기 (P) 를 떼어내어, 보수 관리용 개구 (46) 근방까지 반송한다. 이 보수 관리용 개구 (46) 는, 예를 들어 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 양쪽으로 열리는 덮개 부재 (47) 에 의해 닫혀져 있으므로, 이 덮개 부재 (47) 를 떼어내어 교환 기기 (P) 의 반송 경로를 확보한다.

상기 서술한 덮개 부재 (47) 는, 로터 헤드 본체 (41) 의 내측 및 외측의 양 방향으로부터 볼트 등에 의해 떼어낼 수 있는 구조가 된다.

즉, 로터 헤드 본체 (41) 의 외측으로부터는 덮개 부재 (47) 전체를 떼어내어 보수 관리용 개구 (46) 를 형성하고, 로터 헤드 본체 (41) 의 내측으로부터는 덮개 부재 (47) 의 중앙부 (47a) 를 외측 프레임부 (47b) 로부터 떼어내어 보수 관리용 개구 (46) 를 형성한다.

그 후, 가설 윈치 (51) 를 가설 윈치 레일 (50) 을 따라 보수 관리용 개구 (46) 근방까지 이동시켜, 와이어 로프 (52) 의 선단에 형성한 훅 (52a) 에 교환 기기 (P) 를 걸리게 하여 소정 위치까지 매달아 올린다. 이렇게 하여 소정 위치까지 매달아 올려진 교환 기기 (P) 는, 선단부 (41a) 의 벽면과 간섭하지 않고 가설 윈치 (51) 와 함께 승강용 개구 (43) 까지 이동할 수 있게 된다.

가설 윈치 (51) 가 가설 윈치 레일 (50) 을 따라 이동하여, 교환 기기 (P) 가 승강용 개구 (43) 의 상방 위치까지 이동한 후에는, 가설 윈치 (51) 를 구동시킴으로써 와이어 로프 (52) 를 연장하여 지상까지 강하시킨다.

이렇게 하여 떼어낸 교환 기기 (P) 를 지상까지 강하시킨 후에는, 매달아 올리는 교환 기기 (P) 가 있을 경우에는 훅 (52a) 에 걸리게 하고, 교환 기기 (P) 가 없을 경우에는 그대로의 상태에서 가설 윈치 (51) 를 구동시켜 와이어 로프 (52) 를 감는다. 그 후, 가설 윈치 (51) 를 가설 윈치 레일 (50) 을 따라 보수 관리용 개구 (46) 근방까지 이동시키고, 매달아 올린 교환 기기 (P) 가 있을 경우에는, 교환 기기 (P) 를 로터 헤드 본체 (41) 의 바닥면까지 강하시킨다.

그리고, 교환 기기 (P) 는, 로터 헤드 본체 (41) 내를 반송하여 소정 위치에 장착된다.

이와 같이 하여 교환 기기 (P) 의 승강 작업이 종료된 후에는, 즉 승강 공정 이 종료된 후에는, 개구부 형성 공정과는 반대로 로터 헤드 (4) 의 보수 관리 해치 (45) 를 닫는 공정, 가설 윈치 레일 (50) 로부터 가설 윈치 (51) 를 떼어내는 공정, 및 레일 지지부 (44) 로부터 가설 윈치 레일 (50) 을 떼어내는 공정을 실시하여 로터 헤드 (4) 내의 기기 승강 작업은 종료된다.

상기 서술한 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 의하면, 로터 헤드 (4) 내에 설치된 가설 윈치 (51) 에 의해 로터 헤드 (4) 내의 교환 기기 (P) 를 승강시켜 교환 작업을 실시하기 때문에, 외부 크레인을 사용할 필요가 없다. 이 때문에, 외부 크레인을 준비하는 비용을 삭감할 수 있고, 게다가 풍력 발전 장치 (1) 를 설치한 지형 등의 조건에 관계없이 교환 기기 (P) 의 승강 및 교환 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

＜제 2 실시형태＞

본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여 제 2 실시형태를 도 5 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법은, 로터 헤드 (4) 내에 미리 형성한 레일 지지부 (44) 에 승강 도르래 (53) 를 구비한 가설 윈치 레일 (50A) 을 장착시키는 공정 (이하, 「도르래가 달린 레일 가설 공정」이라고 한다) 과, 로터 헤드 (4) 에 형성된 보수 관리 해치 (45) 를 여는 공정 (이하, 「개구부 형성 공정」이라고 한다) 과, 나셀 (3) 내에 상설되는 나셀 내 윈치 (31) 의 와이어 로프 (32) 를 사용하여, 나셀 (3) 내 및 로터 헤드 (4) 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래 (33) 를 경유하여 선단부의 훅 (32a) 을 승강 도르래 (53) 로부터 수하시키는 공정 (이하, 「와이어 로프 준비 공정」이라고 한다) 과, 로터 헤드 (4) 내에서 착탈하는 교환 기기 (P) 를 나셀 내 윈치 (31) 에 의해 보수 관리 해치 (45) 의 개구로부터 승강시키는 공정 (이하, 「승강 공정」이라고 한다) 을 구비하고 있다.

이 실시형태에서 도르래가 달린 레일 가설 공정은, 상기 서술한 실시형태의 가설 윈치 레일 (50) 대신에, 도르래 (53) 를 구비한 가설 윈치 레일 (50A) 을 사용하는 점이 상이하다. 또한, 사용하는 가설 윈치 레일 (50A) 이 상이한 것 이외에는, 상기 서술한 레일 가설 공정과 실질적으로 동일하다.

또, 도르래가 달린 레일 가설 공정 후의 개구부 형성 공정에 대하여도, 상기 서술한 실시형태와 동일하다.

그러나, 다음의 와이어 로프 준비 공정은, 상기 서술한 실시형태에서 가설 윈치 (51) 를 설치하는 공정 대신에 실시하는 것으로서, 나셀 (3) 의 내부에 상설되어 있는 나셀 내 윈치 (31) 를 사용한 승강을 가능하게 하기 위해 실시된다.

이 공정에서는, 나셀 내 와이어 로프 (32) 를 연장하여, 나셀 (3) 의 내부나 로터 헤드 (4) 를 구성하는 로터 헤드 본체 (41) 의 내부에 설치된 도르래 (33) 에 둘러 걸어, 최종적으로 와이어 로프 (32) 의 선단부에 장착한 훅 (32a) 을 승강 도르래 (53) 로부터 수하시키는 작업이 실시된다. 이 때, 나셀 내 와이어 로프 (32) 는, 로터 헤드 본체 (41) 에 형성되어 있는 접근용 개구 (41b) 를 통과한다. 도시하는 구성예에서 와이어 로프 (32) 는, 나셀 (3) 내에 설치한 3 개의 도르래 (33) 와 로터 헤드 본체 (41) 에 설치한 1 개의 도르래 (33) 를 경유하고 있는데, 이것에 한정되지 않고, 여러 조건에 따라 적소에 설치한 적어도 1 개의 도르래 (33) 를 경유시키면 된다.

또, 와이어 로프 준비 공정 후의 승강 공정은, 상기 서술한 실시형태의 가설 윈치 (51) 대신에, 나셀 내 윈치 (31) 를 사용하는 것 이외에는 실질적으로 동일하다.

이와 같은 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 의하면, 나셀 내 윈치 (31) 에 의해 도르래 (33) 및 승강 도르래 (53) 를 경유하는 와이어 로프 (32) 가 로터 헤드 (4) 내의 교환 기기 (P) 를 승강시켜 교환 작업을 실시하기 때문에, 외부 크레인을 사용할 필요가 없다. 이 때문에, 외부 크레인을 준비하는 비용을 삭감할 수 있고, 게다가 풍력 발전 장치 (1) 를 설치한 지형 등의 조건에 관계없이 교환 기기 (P) 의 승강 및 교환 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

＜제 3 실시형태＞

본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 대하여 제 3 실시형태를 도 6 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법은, 로터 헤드 (4) 내에 미리 형성한 레일 지지부 (44) 에 승강 도르래 (53) 를 구비한 가설 윈치 레일 (50A) 을 장착시키는 공정 (이하, 「도르래가 달린 레일 가설 공정」이라고 한다) 과, 나셀 (3) 내에 가설 윈치 (51A) 를 설치하는 공정 (이하, 「윈치 가설 공정」이라고 한다)과, 로터 헤드 (4) 에 형성된 보수 관리 해치 (45) 를 여는 공정 (이하, 「개구부 형성 공정」이라고 한다) 과, 가설 윈치 (51A) 의 와이어 로프 (52A) 를 사용하여, 나셀 (3) 내 및 로터 헤드 (4) 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래 (33) 를 경유하여 와이어 로프 (52A) 의 선단부에 장착한 훅 (52a) 을 승강 도르래 (53) 로부터 수하시키는 공정 (이하, 「와이어 로프 준비 공정」이라고 한다) 과, 로터 헤드 (4) 내에서 착탈하는 교환 기기 (P) 를 가설 윈치 (51A) 에 의해 보수 관리 해치 (45) 의 개구로부터 승강시키는 공정 (이하, 「승강 공정」이라고 한다) 을 구비하고 있다.

이 실시형태에서 도르래가 달린 레일 가설 공정은, 상기 서술한 실시형태와 동일하다.

다음의 윈치 가설 공정은, 가설 윈치 (51A) 를 나셀 (3) 의 내부에 설치하는 점이 상이하며, 계속되는 개구부 형성 공정에 대해서는, 상기 서술한 실시형태와 동일하다.

또, 와이어 로프 준비 공정에 대해서는, 사용하는 윈치가 나셀 내 윈치 (31) 에서 가설 윈치 (51A) 로 변경됨으로 인하여, 도르래 (33) 및 승강 도르래 (53) 에 와이어 로프 (52A) 를 둘러 거는 점이 상이하다. 또한, 가설 윈치 (51A) 의 설치 위치에 따라 도르래 (33) 의 수나 설치 위치도 상이하다.

또, 와이어 로프 준비 공정 후의 승강 공정은, 상기 서술한 실시형태의 가설 윈치 (51) 및 나셀 내 윈치 (31) 대신에 가설 윈치 (51A) 를 사용하는 것 이외에는 실질적으로 동일하다.

이와 같은 실시형태의 로터 헤드 내 기기 승강 방법에 의하면, 가설 윈치 (51A) 에 의해 도르래 (33) 및 승강 도르래 (53) 를 경유하는 와이어 로프 (52A) 가 로터 헤드 (4) 내의 교환 기기 (P) 를 승강시켜 교환 작업을 실시하기 때문에, 외부 크레인을 사용할 필요가 없다. 예를 들어, 가설 윈치 (51A) 는, 나셀 내 윈치 (31) 로 1 t 의 능력을 갖는 것을 용이하게 끌어올려 설치할 수 있어, 대중량 기기의 교환에 적합하다. 이 때문에, 외부 크레인을 준비하는 비용을 삭감할 수 있고, 게다가 풍력 발전 장치 (1) 를 설치한 지형 등의 조건에 관계없이 교환 기기 (P) 의 승강 및 교환 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

이와 같이, 상기 서술한 각 실시형태에 의하면, 로터 헤드 (4) 내에 설치되어 있는 교환 기기 (P) 의 승강 및 교환 작업을 실시하는 경우, 특히 중량물의 기기 교환 작업을 실시하는 경우에는, 가설 윈치 (51, 51A) 나 나셀 (3) 내에 상설된 나셀 내 윈치 (31) 를 사용하여 용이하게 승강 작업을 실시할 수 있게 되고, 따라서 외부 크레인이 필요하지 않게 된다.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 변경할 수 있다.

1 : 풍력 발전 장치
2 : 풍차용 타워
3 : 나셀
4 : 로터 헤드
5 : 풍차 날개
31 : 나셀 내 윈치
32, 52, 52A : 와이어 로프
32a, 52a : 훅
33 : 도르래
41 : 로터 헤드 본체
41b : 접근용 개구
42 : 머리부 캡슐
43 : 승강용 개구
44 : 레일 지지부
45 : 보수 관리 해치
46 : 보수 관리용 개구
50, 50A : 가설 윈치 레일
51, 51A : 가설 윈치
P : 교환 기기

Claims (4)

1. 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서,
   상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과,
   상기 가설 윈치 레일에 가설 윈치를 설치하는 공정과,
   상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과,
   상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 가설 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법.
2. 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서,
   상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과,
   상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과,
   상기 나셀 내에 상설되는 나셀 내 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 상기 나셀 내 및 상기 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 상기 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과,
   상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 나셀 내 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법.
3. 풍차 날개에 풍력을 받아 회전하는 로터 헤드가 나셀의 내부에 설치된 발전기를 구동시켜 발전하고, 상기 나셀이 기초 상에 세워 설치된 타워의 상단부에 설치되어 있는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법으로서,
   상기 로터 헤드 내에 미리 형성한 레일 지지부에 승강 도르래를 구비한 가설 윈치 레일을 장착시키는 공정과,
   상기 나셀 내에 가설 윈치를 설치하는 공정과,
   상기 로터 헤드에 형성된 보수 관리 해치를 여는 공정과,
   상기 가설 윈치의 와이어 로프를 사용하여, 상기 나셀 내 및 상기 로터 헤드 내의 적소에 설치된 1 개 또는 복수의 도르래를 경유하여 선단부를 상기 승강 도르래로부터 수하시키는 공정과,
   상기 로터 헤드 내에서 착탈하는 교환 기기를 상기 가설 윈치에 의해 상기 보수 관리 해치의 개구로부터 승강시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보수 관리 해치는, 상기 로터 헤드의 머리부 캡슐에 형성한 승강 작업 전용 개구에 대하여 개폐할 수 있게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치의 로터 헤드 내 기기 승강 방법.

Images