KR101511174B1

KR101511174B1 - 해상 풍력발전기 설치장치

Info

Publication number: KR101511174B1
Application number: KR20140028131A
Authority: KR
Inventors: 조병호
Original assignee: 이레오션 주식회사
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-04-10
Anticipated expiration: 2034-03-11

Abstract

본 발명은 해상 풍력발전기 설치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품별로 분리된 해상 풍력발전기를 신속하게 조립하고, 조립된 해상 풍력발전기를 정해진 위치로 신속하게 이동시켜 해상에 설치할 수 있는 해상 풍력발전기 설치장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치는 선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 스탠드 프레임과, 상기 제1, 2 스탠드 프레임 사이에 수직이동 가능하게 설치되는 제1, 2 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 부품별로 분리된 해상 풍력발전기의 조립이 이루어지는 조립부; 선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임과, 상기 제1, 2 가이드 프레임에 각각 수직이동 가능하게 설치되는 제3, 4 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 조립부에서 조립된 해상 풍력발전기의 설치가 이루어지는 설치부; 상기 해상 풍력발전기의 지주를 지지하며, 상기 조립부에서 설치부로 수평이동하여 해상 풍력발전기를 조립부에서 설치부로 이동시키는 지그 어셈블리; 그리고, 상기 지그 어셈블리의 수평이동을 위해 상기 조립부와 설치부 사이에 설치되는 레일부를 포함하여 이루어진다.

Description

해상 풍력발전기 설치장치{APPARATUS FOR INSTALLING OFFSHORE WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 해상 풍력발전기 설치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품별로 분리된 해상 풍력발전기를 신속하게 조립하고, 조립된 해상 풍력발전기를 정해진 위치로 신속하게 이동시켜 해상에 설치할 수 있는 해상 풍력발전기 설치장치에 관한 것이다.

일반적으로 풍력발전기는 바람을 이용하여 전기를 생산하는 발전기를 말한다. 풍력발전기는 설치되는 장소에 따라 육상에 설치되는 육상 풍력발전기와, 해상에 설치되는 해상 풍력발전기로 분류될 수 있다.

해상 풍력발전기는 선박에 적재되어 설치될 장소로 운반된 후 해상에 설치된다. 이러한 해상 풍력발전기는 크게 지주(Tower), 발전기 몸체인 너셀(Nacelle), 블레이드(Blade)의 3부분으로 이루어지며, 크기 및 적재 안정성에 따라서 조립된 상태로 운반되거나 부품별로 분리된 상태로 운반되어 설치장소에서 조립되기도 한다.

그런데, 근래 요구되는 발전용량이 커짐에 따라 해상 풍력발전기의 크기가 증가하여 조립된 상태의 해상 풍력발전기를 선박으로 운반하기가 힘들어져 지주, 블레이드 등의 부품을 더욱 작게 분리하여 선박으로 운반한 후 설치장소에서 조립해야 하는 상황이 발생하고 있고, 이에 따라 해상 풍력발전기를 조립하고 설치하는데 많은 인력과 장비, 시간 등이 소요되어 설치비용이 크게 증가하는 문제점이 발생하고 있다.

따라서 부품별로 분리되어 있는 해상 풍력발전기를 선체에서 신속하게 조립하고, 조립된 해상 풍력발전기를 설치위치까지 안정적으로 이동시켜 해상에 설치할 수 있는 해상 풍력발전기 설치장치의 개발이 요구되고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2012-0048440호 (2012.05.15. 공개) 한국 공개특허공보 제10-2012-0113013호 (2012.10.12. 공개)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 스탠드 프레임과, 상기 제1, 2 스탠드 프레임 사이에 수직이동 가능하게 설치되는 제1, 2 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 부품별로 분리된 해상 풍력발전기의 조립이 이루어지는 조립부; 선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임과, 상기 제1, 2 가이드 프레임에 각각 수직이동 가능하게 설치되는 제3, 4 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 조립부에서 조립된 해상 풍력발전기의 설치가 이루어지는 설치부; 상기 해상 풍력발전기의 지주를 지지하며, 상기 조립부에서 설치부로 수평이동하여 해상 풍력발전기를 조립부에서 설치부로 이동시키는 지그 어셈블리; 그리고, 상기 지그 어셈블리의 수평이동을 위해 상기 조립부와 설치부 사이에 설치되는 레일부를 포함하여 이루어지는 해상 풍력발전기 설치장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1 리프팅 플레이트는 제1 스탠드 프레임에 수직이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 리프팅 플레이트는는 제1 리프팅 플레이트와 일정 간격을 두고 상기 제2 스탠드 프레임에 수직이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1, 2 리프팅 플레이트는 하나의 몸체로 제작될 수 있으며, 이 경우 상기 제1, 2 리프팅 플레이트의 일측에는 지주가 삽입되는 절개부가 형성된다.

여기서, 상기 제1, 2 스탠드 프레임의 상단부에는 제1, 2 지지대가 설치되고, 상기 제1, 2 지지대에는 제1, 2 리프팅 플레이트에 각각 연결되는 다수개의 와이어를 감아주거나 풀어주어 상기 제1, 2 리프팅 플레이트를 수직이동시키는 제1, 2 와이어 실린더가 설치된다.

또한, 상기 제1, 2 가이드 프레임의 상단부에는 내부에 삽입되어 있는 와이어를 감아주거나 풀어주는 제3, 4 와이어 실린더가 설치되고, 상기 제3, 4 리프팅 플레이트는 제1, 2 가이드 프레임의 내부에 삽입되어 있는 와이어에 각각 연결된다.

한편, 상기 지그 어셈블리는 상기 해상 풍력발전기의 지주 외면을 감싸 지지하는 제1 지그와, 상기 해상 풍력발전기의 지주 하면을 지지하는 제2 지그를 포함하여 이루어지며, 상기 제1, 2 지그는 상기 레일부를 따라 수평이동하여 해상 풍력발전기가 세워진 상태로 조립부에서 설치부로 이송되도록 한다.

여기서, 상기 제1 지그에는 상기 해상 풍력발전기의 지주가 삽입되는 홀이 형성된다.

그리고, 상기 제2 지그의 상면에는 상기 해상 풍력발전기의 지주 하면에 삽입되는 고정돌기가 돌출형성된다.

또한, 상기 레일부는 상기 조립부와 설치부 사이에 서로 마주보게 설치되는 다수개의 제1, 2 수직프레임; 상기 제1 지그의 수평이동을 위해 제1, 2 수직프레임의 상부를 따라 각각 설치되는 제1 가이드 레일; 그리고, 상기 제2 지그의 수평이동을 위해 상기 제1, 2 수직프레임 사이의 선체 상면에 설치되는 제2 가이드 레일을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1, 2 수직프레임에는 상기 제1 지그가 제1 가이드 레일을 따라 이동할 때 제1 지그의 양측 하면을 지지하는 보조 레일이 각각 설치된다.

그리고, 상기 레일부는 상기 제1, 2 수직프레임의 하부에 설치되는 제3 가이드 레일을 더 포함하여 이루어지며, 상기 제1 지그는 상기 제3 가이드 레일을 따라 수평이동하여 설치부에서 조립부로 복귀하도록 구성된다.

또한, 상기 제3, 4 리프팅 플레이트의 상면에는 제1 가이드 레일을 따라 이동하여 오는 제1 지그가 결합되는 탑재 레일이 각각 설치된다.

본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치는 너셀, 지주, 블레이드 등과 같이 부품별로 분리된 해상 풍력발전기의 조립작업과, 제1, 2 지그를 이용한 해상 풍력발전기 이송작업 및 설치부에서 이루어지는 해상 풍력발전기의 설치작업이 연속적으로 이루어지도록 하여 해상 풍력발전기를 설치하는데 소요되는 시간 및 인력의 낭비를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치는 제1, 2 지그가 레일부를 따라 조립부와 설치부를 왕복하며 조립이 완료된 해상 풍력발전기를 연속적으로 설치부로 이송시키므로 해상 풍력발전기 설치작업이 신속하고 효율적으로 진행되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 조립부에서 해상 풍력발전기의 조립이 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제1, 2 리프팅 플레이트의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 설치부에서 해상 풍력발전기의 설치가 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 레일부의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 제1, 2 지그에 의해 해상 풍력발전기가 설치부로 이송되는 모습을 나타내는 도면이다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해상 풍력발전기 설치장치는 선체(S)에 각각 설치되는 조립부(100)와, 설치부(200)와, 지그 어셈블리(300)와, 레일부(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 조립부(100)는 너셀(11), 지주(12), 블레이드(13) 등과 같은 해상 풍력발전기(10)의 부품들(도 3참조)이 이송되어 오면 이를 순차적으로 조립하여 해상 풍력발전기(10)가 완성되도록 한다.

이러한 조립부(100)는 선체(S)에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)과, 상기 제1, 2 스탠드 프레임(110,120) 사이에 수직이동 가능하게 설치되는 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1 리프팅 플레이트(130)는 제1 스탠드 프레임(110)에 수직이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 리프팅 플레이트는(140)는 제1 리프팅 플레이트(130)와 일정 간격을 두고 상기 제2 스탠드 프레임(120)에 수직이동 가능하게 설치된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 조립부에서 해상 풍력발전기의 조립이 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.

해상 풍력발전기(10)의 조립은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 스탠드 프레임(110,120) 사이로 발전기 본체인 너셀(11)이 이송되어 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)의 상측에 놓여지면, 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 제1, 2 스탠드 프레임(110,120) 사이에서 수직이동시켜 너셀(11)을 들어올린 후 너셀(11) 하면에 지주(12)가 조립되도록 하는 방식으로 진행된다. 이때, 블레이드(13) 역시 너셀(11)에 조립된다.

따라서 조립이 진행되는 동안 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)에 의해 너셀(11)이 해상 풍력발전기(10)의 높이보다 높게 들어올려져야 하므로 상기 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)은 해상 풍력발전기(10)의 수직길이보다 큰 수직길이를 가진다.

이러한 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)에는 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 수직이동시키기 위한 다양한 장치들이 설치된다. 구체적으로, 상기 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)의 상단부에는 제1, 2 지지대(111,121)가 설치되고, 상기 제1, 2 지지대(111,121)에는 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)에 연결되는 와이어(W)를 감아주거나 풀어주는 제1, 2 와이어 실린더(112,122)가 각각 설치된다.

따라서, 상기 제1, 2 와이어 실린더(112,122)가 와이어(W)를 감아주면 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)는 수직상승하게 되고, 반대로 와이어(W)를 풀어주면 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)는 수직하강하게 되므로 조립이 진행되는 동안 너셀(11)을 수직방향으로 이동시킬 수 있다.

여기서, 제1, 2 와이어 실린더(112,122)가 각각 와이어(W)를 감아 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 수직상승시킬 때 수백톤을 초과하는 해상 풍력발전기(10)의 하중이 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)에 인가되므로, 상기 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)은 도 1과 같이 해상 풍력발전기(10)의 하중을 안정적으로 지탱할 수 있도록 각각 한쌍이 마주보게 선체(S)에 설치될 수 있다.

이 경우, 제1, 2 와이어 실린더(112,122) 역시 한쌍이 설치되어 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)에 연결되어 있는 와이어(W)를 동시에 감아주므로 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 보다 안정적으로 수직이동시킬 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 제1, 2 리프팅 플레이트의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

한편, 상기 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 몸체로 제작되어 제1, 2 스탠드 프레임(110,120) 사이에 수직이동 가능하게 설치될 수 있다. 이 경우, 제1, 2 와이어 실린더(112,122)가 제1, 2리프팅 플레이트(130,140)의 좌우 양측에 각각 연결된 와이어(W)를 감아주거나 풀어주면 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)가 전체적으로 제1, 2 스탠드 프레임 (130,140)사이에서 수직이동하게 된다.

상기 설치부(200)는 해상 풍력발전기(10)의 설치를 위해 선체(S)에 관통형성되어 있는 설치홀(H) 주변에 설치되어 상기 조립부(100)에서 조립된 해상 풍력발전기(10)가 이송되어 오면 해상에 설치되도록 한다.

이러한 설치부(200)는 선체(S)에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임(210,220)과, 상기 제1, 2 가이드 프레임(210,220)에 각각 수직이동 가능하게 설치되는 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1, 2 가이드 프레임(210,220)의 상단부에는 내부에 삽입되어 있는 와이어(W)를 감아주거나 풀어주는 제3, 4 와이어 실린더(211,222)가 각각 설치되며, 상기 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)는 제1, 2 가이드 프레임(210,220)의 측면에 길이방향으로 형성되어 있는 홈(212)을 통해 제1, 2 가이드 프레임(210,220)의 내부에 삽입되어 있는 와이어(W)에 각각 연결된다.

따라서 상기 와이어(W)가 상기 제3, 4 와이어 실린더(211,222)에 의해 감아지거나 풀어지면 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)가 제1, 2 가이드 프레임(210,220)의 홈(212)을 따라 수직이동하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 설치부에서 해상 풍력발전기의 설치가 이루어지는 상태를 나타내는 도면이다.

이와 같이 제1, 2 가이드 프레임(210,220)에 수직이동 가능하게 설치되는 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)는 도 7에 도시된 바와 같이, 조립부(100)에서 이송되어 오는 해상 풍력발전기(10)를 들어올려 설치홀(H)을 통해 해상에 설치되도록 한다.

따라서 제1, 2 가이드 프레임(210,220)은 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)가 해상 풍력발전기(10)를 들어올릴 수 있도록 해상 풍력발전기(10)의 수직길이보다 큰 수직길이를 가지며, 또한 수백톤을 초과하는 해상 풍력발전기(10)의 하중을 안정적으로 지탱할 수 있도록 다수개가 선체(S)에 설치된다.

예를 들어, 제1, 2 가이드 프레임(210,220)은 도 1과 같이 각각 4개가 설치될 수 있으며, 이 경우 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)는 각각 4부분이 제1, 2 가이드 프레임(210,220)의 내부에 삽입되어 있는 와이어(W)에 연결된다.

상기 지그 어셈블리(300)는 상기 해상 풍력발전기(10)의 지주(12)를 지지하며, 조립부(100)에서 설치부(200)로 수평이동하여 해상 풍력발전기(10)를 조립부(100)에서 설치부(200)로 이동시키는 역할을 한다.

이러한 지그 어셈블리(300)는 상기 해상 풍력발전기(10)의 지주(12) 외면을 감싸 지지하는 제1 지그(310)와, 상기 해상 풍력발전기(10)의 지주(12) 하면을 지지하는 제2 지그(320)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 지그(310)는 해상 풍력발전기(10)의 조립이 시작되기 전에 좌우 하면이 각각 제1 리프팅 플레이트(130) 및 제2 리프팅 플레이트(140)의 상면에 위치되며, 이에 따라 조립작업이 시작되면 해상 풍력발전기(10)의 너셀(11)은 자연히 제1 지그(310)의 상면에 안착된다.(도 3참조)

따라서 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)가 수직상승하면 제1 지그(310)와 함께 너셀(11)이 수직상승하고, 이때 이미 설명한 바와 같이 해상 풍력발전기(10)의 지주(12)를 너셀(11)의 하측으로 이동시켜 볼트체결 또는 용접 등의 방식으로 결합시킨다.

이러한 제1 지그(310)의 중앙부에는 홀(311)이 형성되어 있어 지주(12)는 홀(311)을 통해 너셀(11)의 하면에 결합되고, 이에 따라 너셀(11)의 하면에 결합되는 지주(12)는 자연히 제1 지그(310)에 의해 외면이 감싸진다.

이때, 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)가 일정 간격을 두고 제1, 2 스탠드 프레임(110,120)에 각각 설치되어 있으므로 해상 풍력발전기의 지주(12)는 도 3과 같이 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140) 사이에서 상기 홀(311)을 통과하여 너셀(11)의 하면에 결합된다.

물론, 도 6과 같이 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)가 하나의 몸체로 제작될 경우에는 하나의 몸체를 이루는 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)의 일측에 별도의 절개부(C)를 형성시켜 지주(12)가 절개부(C)에 삽입된 상태에서 상기 홀(311)을 통과하여 너셀(11)의 하면에 결합되도록 한다.

여기서, 해상 풍력발전기(10)의 높이가 수십에서~수백 미터에 이르기 때문에 지주(12)는 다수개로 분리되어 조립부(100)로 순차적으로 이송되어 올 수 있다. 예를 들어 지주(12)는 4개로 분리되어 이송되어 올 수 있고, 이 경우 도 4 및 도 5과 같이 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 수직상승시키면서 4개의 지주(12)를 순차적으로 결합시키는 작업이 진행된다.

상기 제2 지그(320)는 해상 풍력발전기(10)의 조립이 완료되면, 해상 풍력발전기(10)의 하측으로 이동하여 도 5와 같이 선체(S)에 내려지는 지주(12)의 하면을 지지한다. 이러한 제2 지그(320)의 상면에는 고정돌기(321)가 돌출형성되어 있다. 상기 고정돌기(321)는 지주(12)가 제2 지그(320)의 상면에 놓여질 때 지주(12)의 하면에 삽입되어 조립이 완료된 해상 풍력발전기(10)가 안정적으로 세워진 상태를 유지하도록 한다.

이와 같이 구성되는 제1, 2 지그(310,320)는 레일부(400)를 따라 함께 수평이동하여 해상 풍력발전기(10)를 조립부(100)에서 설치부(200)로 이동시킨다. 이러한 제1, 2 지그(310,320)의 동작은 이하, 레일부(400)를 설명하면서 좀더 상세히 설명한다.

상기 레일부(400)는 상기 지그 어셈블리(300)의 수평이동을 위해 상기 조립부(100)와 설치부(200) 사이에 설치된다.

이러한 레일부(400)는 제1, 2 수직프레임(410,420)과, 제1 가이드 레일(430)과, 제2 가이드 레일(440)을 포함하여 이루어진다.

도 8은 본 발명에 따른 레일부의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 수직프레임(410,420)은 상기 조립부(100)와 설치부(200) 사이에 서로 마주보게 다수개가 설치되며, 상기 제1 가이드 레일(430)은 제1, 2 수직프레임(410,420)의 상부를 따라 각각 설치되고, 상기 제2 가이드 레일(440)은 상기 제1, 2 수직프레임(410,420) 사이의 선체(S) 상면에 설치된다.

따라서 해상 풍력발전기(10)의 이송은 제1 지그(310)가 해상 풍력발전기의 지주(12) 외면을 지지하고, 제2 지그(320)가 해상 풍력발전기의 지주(12) 하면을 지지한 상태로 각각 제1 가이드 레일(430) 및 제2 가이드 레일(440)을 따라 수평이동하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1, 2 수직프레임(410,420)은 해상 풍력발전기(10)의 수직길이보다 작은 수직길이를 가지며, 이에 따라 도 7과 같이 상기 제1 가이드 레일(430)은 해상 풍력발전기(10)보다 낮은 위치에 설치된다.

도 9은 본 발명에 따른 제1, 2 지그에 의해 해상 풍력발전기가 설치부로 이송되는 모습을 나타내는 도면이다.

이에 따라 도 9에 도시된 바와 같이, 제1, 2 지그(310,320)에 의해 해상 풍력발전기(10)가 설치부(200)로 이송될 때, 제1 지그(310)는 해상 풍력발전기(10)보다 낮은 위치에서 지주(12) 상부를 감싼 상태로 제1 가이드 레일(430)을 따라 수평이동한다.

한편, 제1 지그(310)는 제2 지그(320)와 달리 해상 풍력발전기(10)의 조립이 이루어지는 동안 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)와 함께 수직이동하여 위치가 계속 변화된다. 따라서 해상 풍력발전기(10)를 설치부(200)로 이송시키기 위해서는 먼저 제1 지그(310)를 제1 가이드 레일(430)과 동일한 높이에 위치시키는 작업이 필요하다.

구체적으로, 해상 풍력발전기(10)의 조립이 진행되는 동안 제1 지그(310)는 도 4와 같이 제1 가이드 레일(430)보다 높은 위치에 있게 되므로, 해상 풍력발전기(10)를 설치부(200)로 이송시키기 위해서는 도 5와 같이 지주(12) 하면이 제2 지그(320)에 놓여지도록 함과 동시에 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)를 하강시켜 제1 지그(310)가 제1 가이드 레일(430)과 동일한 높이에 위치되도록 한다.

한편, 상기 제1, 2 수직프레임(410,420)에는 상기 제1 지그(310)가 제1 가이드 레일(430)을 따라 이동할 때 제1 지그(310)의 양측 하면을 지지하는 보조 레일(431)이 추가로 설치될 수 있다.

제1 지그(310)는 수백톤을 초과하는 해상 풍력발전기(10)의 지주(12)를 안정적으로 지지할 수 있도록 매우 큰 크기와 무게를 가지므로, 제1 지그(310)가 제1 가이드 레일(430)을 따라 이동할 때 도 9와 같이 제1 지그(310)의 양측 하면은 상기 보조 레일(431)에 의해 지지됨이 바람직하다.

한편, 상기 제1 지그(310)는 제1 가이드 레일(430)을 따라 설치부(200)로 이동하여 온 후 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)의 상면에 형성된 탑재 레일(231,241)에 결합되어 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)의 상면으로 이동한다.

이와 같이 제1 지그(310)가 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)의 상면에 위치하면, 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)를 수직이동시켜 도 7에 도시된 바와 같이, 해상 풍력발전기(10)를 들어올리게 되며, 이때 제2 지그(320)는 지주(12) 하면에서 분리되어 제2 가이드 레일(440)을 따라 처음 위치로 복귀한다.

이러한 과정이 완료되면, 상기 제1 지그(310)는 다시 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)의 상면에서 탑재 레일(231,241)을 따라 이동하여 들어 올려진 해상 풍력발전기(10)가 설치홀(H)의 직상방에 위치되도록 하며, 이후 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)가 하강함에 따라 해상 풍력발전기(10)가 설치홀(H)을 통해 해상에 설치되게 된다.

한편, 상기와 같은 해상 풍력발전기(10)의 설치작업이 완료되면, 제1 지그(310)는 상기 제1, 2 수직프레임(410,420)의 하부에 설치된 제3 가이드 레일(450)을 따라 조립부(100)로 복귀하여 제1, 2 리프팅 플레이트(130,140)의 상면에 다시 위치된다.

이를 위해 해상 풍력발전기(10) 설치작업이 완료되면, 제1 지그(310)는 제3, 4 리프팅 플레이트(230,240)의 수직이동에 의해 제3 가이드 레일(450)과 동일한 높이에 위치된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S: 선박 H: 설치홀
10: 해상 풍력발전기 11: 너셀
12: 지주 13: 블레이드
100: 조립부 110,120: 제1, 2 스탠드 프레임
111,121: 제1, 2 지지대 112,122: 제1, 2 와이어 실린더
130,140: 제1, 2 리프팅 플레이트 200: 설치부
210,220: 제1, 2 가이드 프레임 211,221: 제3, 4 와이어 실린더
230,240: 제3, 4 리프팅 플레이트 231,241: 탑재레일
300: 지그 어셈블리 310: 제1 지그
311: 홀 320: 제2 지그
321: 고정돌기 400: 레일부
410,420: 제1, 2 수직 프레임 430: 제1 가이드 레일
440: 제2 가이드 레일 450: 제3 가이드 레일
W: 와이어 C: 절개부

Claims

선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 스탠드 프레임과, 상기 제1, 2 스탠드 프레임 사이에 수직이동 가능하게 설치되는 제1, 2 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 부품별로 분리된 해상 풍력발전기의 조립이 이루어지는 조립부;
선체에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임과, 상기 제1, 2 가이드 프레임에 각각 수직이동 가능하게 설치되는 제3, 4 리프팅 플레이트를 포함하여 이루어지며, 상기 조립부에서 조립된 해상 풍력발전기의 설치가 이루어지는 설치부;
상기 해상 풍력발전기의 지주를 지지하며, 상기 조립부에서 설치부로 수평이동하여 해상 풍력발전기를 조립부에서 설치부로 이동시키는 지그 어셈블리; 그리고,
상기 지그 어셈블리의 수평이동을 위해 상기 조립부와 설치부 사이에 설치되는 레일부를 포함하여 이루어지는 해상 풍력발전기 설치장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 리프팅 플레이트는 제1 스탠드 프레임에 수직이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 리프팅 플레이트는 제1 리프팅 플레이트와 일정 간격을 두고 상기 제2 스탠드 프레임에 수직이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 리프팅 플레이트는 하나의 몸체로 제작되며,
상기 제1, 2 리프팅 플레이트의 일측에는 지주가 삽입되는 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 스탠드 프레임의 상단부에는 제1, 2 지지대가 설치되고, 상기 제1, 2 지지대에는 제1, 2 리프팅 플레이트에 각각 연결되는 다수개의 와이어를 감아주거나 풀어주어 상기 제1, 2 리프팅 플레이트를 수직이동시키는 제1, 2 와이어 실린더가 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 가이드 프레임의 상단부에는 내부에 삽입되어 있는 와이어를 감아주거나 풀어주는 제3, 4 와이어 실린더가 설치되고,
상기 제3, 4 리프팅 플레이트는 제1, 2 가이드 프레임의 내부에 삽입되어 있는 와이어에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제1 항에 있어서,
상기 지그 어셈블리는 상기 해상 풍력발전기의 지주 외면을 감싸 지지하는 제1 지그와, 상기 해상 풍력발전기의 지주 하면을 지지하는 제2 지그를 포함하여 이루어지며,
상기 제1, 2 지그는 상기 레일부를 따라 수평이동하여 해상 풍력발전기가 세워진 상태로 조립부에서 설치부로 이송되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 지그에는 상기 해상 풍력발전기의 지주가 삽입되는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제6 항에 있어서,
상기 제2 지그의 상면에는 상기 해상 풍력발전기의 지주 하면에 삽입되는 고정돌기가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제6 항에 있어서,
상기 레일부는,
상기 조립부와 설치부 사이에 서로 마주보게 설치되는 다수개의 제1, 2 수직프레임;
상기 제1 지그의 수평이동을 위해 제1, 2 수직프레임의 상부를 따라 각각 설치되는 제1 가이드 레일; 그리고,
상기 제2 지그의 수평이동을 위해 상기 제1, 2 수직프레임 사이의 선체 상면에 설치되는 제2 가이드 레일을 포함하여 이루어지는 해상 풍력발전기 설치장치.
제9 항에 있어서,
상기 제1, 2 수직프레임에는 상기 제1 지그가 제1 가이드 레일을 따라 이동할 때 제1 지그의 양측 하면을 지지하는 보조 레일이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.
제9 항에 있어서,
상기 레일부는 상기 제1, 2 수직프레임의 하부에 설치되는 제3 가이드 레일을 더 포함하여 이루어지며,
상기 제1 지그는 상기 제3 가이드 레일을 따라 수평이동하여 설치부에서 조립부로 복귀하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전지 설치장치.
제9 항에 있어서,
상기 제3, 4 리프팅 플레이트의 상면에는 제1 가이드 레일을 따라 이동하여 오는 제1 지그가 결합되는 탑재 레일이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전기 설치장치.