JP7028485B2 - 水上太陽光発電装置 - Google Patents

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Description

本発明は水上太陽光発電装置に関し、特に水上で広い面積に亘って設置される水上太陽光発電装置で単位ユニット間を連結しつつ、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を能動的に収容できるようにすることによって、頻繁な取り替えやメンテナンスをすることなく長期間に亘って使用できるようにした、単位ユニット間連結用回転ブラケットを具備した水上太陽光発電装置に関する。
最近全世界的に二酸化炭素の排出を抑制しようとする規制が施行されているところ、二酸化炭素の排出がない新しい発電装置の開発が要求されている。
このように二酸化炭素の排出がなく、クリーンエネルギーを利用した発電装置としては太陽光を利用した発電装置が代表的であり、最近技術の開発および設置費用が安くなるにつれて普及が拡大している。
しかし、太陽光発電システムは発電面積および日照量により発電能力に差が発生するが、広い面積に設置するためには、莫大な土地の使用によって土地の購入において多くの制約があり、土地の購入または補償などにより費用が多く必要とされる問題があるため、大規模に発電施設を設置するためには、周辺の住民たちの協力を引き出さなければならない現実的な困難があった。
また、従来のように陸上に設置される太陽光発電システムは、太陽光を受け入れて電気を発電する過程で莫大な量の熱気が発生し、太陽光発電システムが設置された土地からも莫大な量の熱気が伝達されるため、太陽電池板の性能を低下させ、故障を起こす原因となる問題点があった。
これに伴い、問題点を低減させつつ、日照量が豊富で開放された設置面積を広く確保するために、河川、湖、貯水池、ダムなどの水面に太陽電池板を設置する水上太陽光発電装置が活発に提案されており、実際に施工に繋がれている状況である。
このような水上太陽光発電装置は、多数の太陽電池板と、前記多数の太陽電池板を水面上に位置するように支持するプロファイルアセンブリーおよびフロートが組み合わせられた単位ユニットの多数を連結してなり、前記単位ユニット間の連結は一般的に短棒状の簡単な連結部材を使って行われるが、現場ごとに異なり、これまで標準化された形態は存在しないのが実情である。
しかし、水上太陽光発電装置の場合、水上で起こる波浪と風力などにより、隣り合う単位ユニット間に相対的な上下変位、水平変位、回転変位が絶えず発生するため、これまでの連結部材はこのような単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を収容することができずに容易に破損する問題点があり、他の単位ユニットと共に２０年間長期間使用できずに頻りに部分的なメンテナンスを施行しなければならなかった。
本発明は前記のような従来の諸般の問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、水上で広い面積に亘って設置される水上太陽光発電装置で単位ユニット間を連結しつつ、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を能動的に収容できるようにすることによって、頻繁な取り替えやメンテナンスをすることなく長期間に亘って使用できるようにした、単位ユニット間連結用回転ブラケットを具備した水上太陽光発電装置を提供することである。
前記のような目的を達成するために、本発明の技術的思想による水上太陽光発電装置の単位ユニット間連結用回転ブラケットは、多数の太陽電池板と、前記多数の太陽電池板を水面上に位置するように支持するプロファイルアセンブリーおよびフロートが組み合わせられた単位ユニットの集合からなる水上太陽光発電装置において、一側と他側で互いに隣り合っている一側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーと他側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーにそれぞれ属した一側のプロファイルと他側のプロファイルを長さ方向に連結するものであって、前記一側のプロファイルの端部に結合される第１結合部材と、前記他側のプロファイルの端部に結合される第２結合部材を含み、前記第１結合部材と前記第２結合部材は相互に対して上下方向に折り曲げ動作可能に結合されて、一側の単位ユニットと他側の単位ユニット間の相対的な上下方向の段差および回転変位を収容できるようにしたことをその技術的構成上の特徴とする。
ここで、前記第１結合部材は一側のプロファイルの端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の第１端部結合部と、前記第１端部結合部から他側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面するように一対の第１交差結合部を具備し、前記第２結合部材は他側のプロファイルの端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の第２端部結合部と、前記第２端部結合部から一側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面するようにして、前記一対の第１交差結合部と交差した状態で上下方向に回転可能であるように結合される一対の第２交差結合部を具備することを特徴とすることができる。
また、前記第１結合部材および第２結合部材は、中央部と、前記中央部を中心に互いに対称となる一対の第１翼部と、前記第１翼部と直交するように前記中央部を中心に対称となる一対の第２翼部を具備するように、十字状に切開された二つの金属板材からそれぞれ製作されるものの、それぞれの金属板材に対して、前記中央部を中心に前記第１翼部が一方向に折り曲げられて前記中央部と前記第１翼部からなる「コ」の形状の第１端部結合部および第２端部結合部が形成され、前記中央部から第１翼部とは反対方向に折り曲げられて対面する一対の第１交差結合部および一対の第２交差結合部が形成されることを特徴とすることができる。
また、前記第２結合部材は、他側のプロファイルの端部に対して左右方向に回転可能であるように、前記第２結合部材と他側のプロファイルの端部を上下に貫通する一つのボルトによって結合され、前記他側のプロファイルの端部に対して前記第２結合部材が左右方向に回転可能であるように、前記第２結合部材は前記他側のプロファイルの端部に対して余裕空間を置いて結合されたことを特徴とすることができる。
一方、本発明の水上太陽光発電装置は、多数の太陽電池板と、前記多数の太陽電池板を水面上に位置するように支持するプロファイルアセンブリーおよびフロートが組み合わせられた単位ユニットの集合からなり、前記単位ユニット間の連結のために請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の連結用回転ブラケットを具備したことを特徴とすることができる。
ここで、前記フロートは、射出成形によって底板と外壁を有するように容器の形状に個別成形された二つの半本体のうち一つが逆にひっくり返った状態で他の一つの上部に位置した後、上部と下部で互いに対向した状態で接合されて内部が密閉した空いた空間で形成された本体をなし、前記半本体で外壁の上端部に沿って形成された融着部は前記外壁端部の内側から外側方向に幾重にも形成された多重の熱融着ラインを具備して多重の熱融着が行われるようにし、前記半本体間の接合で形成される内部の空いた空間には互いに交差してマルチルームを形成しながら強度を補強する横隔壁と縦隔壁が形成され、前記半本体の外壁は、前記底板の周り部に沿って垂直に形成された垂直部と、前記垂直部から上側に行くほど外側に広くなる方向に傾斜するように形成された傾斜部と、からなって、前記半本体間の外壁が互いに会う融着部に行くほど次第に突出した形状を有するようにしたことを特徴とすることができる。
また、前記外壁の垂直部の下端部には、前記垂直部の周りに沿って外側に突出形成された補強凸部が前記底板の厚さより８倍以上の厚さで形成されたことを特徴とすることができる。
また、前記底板には強度補強のために多数のリブが直交する碁盤の目状に形成され、前記横隔壁と垂直隔壁にも強度補強のために前記底板に形成されたリブと連結されたリブが形成され、前記外壁の内側面には前記底板に形成されたリブと連結されるブラケットが形成されたことを特徴とすることができる。
また、前記横隔壁と縦隔壁が交差する地点ごとに前記本体を垂直に貫通する貫通管が形成され、前記貫通管のうち二つの貫通管の内部ホールにはそれぞれ同一高さで設置された絶縁支持体が備えられ、前記絶縁支持体のうち一つに固定されて下端部が前記貫通管の下端部の近くまで長く延びた形態で設置される第１電極棒と、前記絶縁支持体のうち他の一つに固定されるものの、前記第１電極棒よりは短い長さを有し、下端部が貫通管の上部までにのみ延びた第２電極棒が備えられ、前記第１電極棒および第２電極棒と前記貫通管の内部ホールに流入する水による静電容量値の入力をそれぞれ受けて比較する比較器と、前記比較器の信号の入力を受けて前記第１電極棒および第２電極棒のうちいずれの電極棒まで水に触れたかを知らせる信号を外部に伝送する信号出力部がさらに備えられ、前記フロートの上部に設置された施設物の浸水危険を判断できるようにしたことを特徴とすることができる。
また、前記本体に設置されて上端部は前記水上構造物の水面上の部位と連結され、下端部は水中に浸った状態になって前記水上構造物から水面までを連結して接地機能を遂行できるようにした伝導性接地部材をさらに含み、前記接地部材は前記本体の外側面のうち少なくともいずれか一つの外側面に設置され、前記本体の外側面の形状に沿って密着した形態で前記本体の上端部から下端部に至るように設置されたことを特徴とすることができる。
本発明による水上太陽光発電装置の単位ユニット間連結用回転ブラケットは、水上太陽光発電装置で単位ユニット間を連結しつつ、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を能動的に収容できるようにすることによって、頻繁な取り替えやメンテナンスをすることなく長期間に亘って使うことができる。
また、本発明に含まれたフロートは、水上構造物の水面上の部位から水中までを連結して接地機能を遂行する伝導性接地部材をフロートに自体具備した構成によって、陸地まで連結する接地線の難解な設置作業を必要とせず、残留電流による構造物の腐食を防止し、落雷の被害を防止することができる。
また、本発明に含まれたフロートは、内部が隔壁によって分割された多数の密閉空間を有するマルチルーム構造で構成されているため、構造的に安定しているだけでなく、浮遊物による外部の衝撃に脆弱な部位に対して集中的な強度の補強がなされているため流氷や草木などの浮遊物による損傷を最小化し、大型製品の実現に適当な融着部補強型マルチルームフロートを実現することができる。
本発明による水上太陽光発電装置のフレーム交差連結用ブラケットは、十字状に交差する二つのフレームを安定的に支持した状態で簡単に連結することができ、ボルトなどの締結部品の個数は最小化することができる。
また、本発明は、連結されたフレーム間の回転モーメントに対して高い剛性を発揮しながらも半円状の曲面からなる第１応力分散部と第２応力分散部によって、応力が集中せずに分散するように誘導するため、同じ荷重条件で最大応力数値は低くなり応力分布は安定する。
また、本発明は、本体部の表面に第１接触翼部および第２接触翼部とは差別化された低摩擦構造を形成することによって、交差するフレームとの位置を合わせる過程でフレームをその長さ方向に容易にスライディングさせることができ、両者間の損傷を最小化することができる。
本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で単位ユニットの配置図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でプロファイルの端部に連結用回転ブラケットが設置された状態の単位ユニットの平面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置の部分側面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットによって単位ユニット間が連結された状態を示した部分平面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの平面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの側面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの第１結合部材を製作するための展開図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの斜視図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの半本体間に熱融着がなされる前の分離された状態を図示した参照斜視図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの半本体の平面図。 図１０のＡ－Ａによる縦断面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置のフロートで水位測定のための多段電極棒を説明するための部分断面図。 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置のフロートで水位測定のための信号部を説明するための回路図。 および 本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの実際のサンプルの実現のための３Ｄイメージ。 本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの斜視図。 本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの平面図。 本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの側面図。 本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの第１結合部材を製作するための展開図。 本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットによって十字状に交差する二つのフレームが連結された状態を示す参照斜視図。 本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図。 本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットで本体部に適用された低摩擦構成を説明するための参照図。 図２２で本体部の表面で低摩擦構造をなしている要素の一つである固体潤滑粒子を形成するための多様な方法のうち、噴霧乾燥方法による方法を説明するための参照写真。 ～ 本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの製造方法について説明するための一連の参照図。 本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットによって十字状に交差する二つのフレームが連結された状態を示す参照斜視図。 本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図。 本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットで本体部に適用された低摩擦構成を説明するための参照図。 ～ 本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの製造方法について説明するための一連の参照図。 本発明の第５実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図。
添付した図面を参照して本発明の実施例に係る水上太陽光発電装置について詳細に説明する。本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。各図面の説明において、類似する参照符号は類似する構成要素に対して使用した。添付された図面において、構造物の寸法は、本発明の明確性を期するために実際より拡大したり、概略的な構成を理解するために実際より縮小して図示している。
また、第１および第２等の用語は、多様な構成要素の説明に使われ得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第１構成要素は第２構成要素と命名され得、同様に第２構成要素も第１構成要素と命名され得る。一方、異なって定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んで、ここで使われるすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有している。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で単位ユニットの配置図であり、図２は本発明の第１実施例に水上太陽光発電装置でプロファイルの端部に連結用回転ブラケットが設置された状態の単位ユニットの平面図であり、図３は水上太陽光発電装置の部分側面図であり、図４は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットによって単位ユニット間が連結された状態を示した部分平面図である。
図示されたように、本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置は、多数の太陽電池板３０を水面上に支持するプロファイルアセンブリー２０およびフロート１０が組み合わせられた多数の単位ユニットが、数十個広い面積に亘って左側と右側に碁盤状に配列されて集合された形態で構成され（図１の場合、Ａ、Ａ１、Ｂ、Ｂ１タイプの単位ユニットが配列された姿である）、それぞれの単位ユニットは互いに対して図２～図４に図示されたように、連結用回転ブラケット４０により連結される。
このような水上太陽光発電装置の構成において、連結用回転ブラケット４０の場合、単位ユニット間を連結しつつ、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を能動的に収容することによって、頻繁な取り替えやメンテナンスをすることなく２０年に達するほど長期間に亘って使えるように構成される。
以下、前記連結用回転ブラケット４０を中心に本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置についてより詳細に説明する。
図５は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの平面図であり、図６は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの側面図である。そして、図７は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用回転ブラケットの第１結合部材を製作するための展開図である。
図示された通り、連結用回転ブラケット４０は、水上太陽光発電装置で一側と他側で互いに隣り合っている一側の単位ユニットのプロファイルアセンブリー２０と他側の単位ユニットのプロファイルアセンブリー２０にそれぞれ属した一側のプロファイル２１０と他側のプロファイル２１０を長さ方向に連結する役割をする。
このために、前記連結用回転ブラケット４０は一側のプロファイル２１０の端部に結合される第１結合部材４０ａと、他側のプロファイル２１０の端部に結合される第２結合部材４０ｂを含み、前記第１結合部材４０ａと前記第２結合部材４０ｂは図５に図示されたように、第１ボルト４５０ａを回転軸として相互に対して上下方向に折り曲げ動作可能に結合される。前記第１ボルト４５０ａは、第１ナット４６０ａと対をなして前記第１結合部材４０ａと前記第２結合部材４０ｂが重なった状態で左右方向に締結する。これにより、一側の単位ユニットと他側の単位ユニット間の相対的な上下方向の段差および上下方向の回転変位を収容することができる。さらに、すべてのボルトに対してナットが締結された状態から緩んで離脱しないように、ヘッド部の反対側の端部にピン孔４５１が穿孔され、Ｒピン（Ｒ－ＰＩＮ、図示されず）が前記ピン孔４５１に差し込まれて設置される。
前記連結用回転ブラケット４０をさらに詳察すると、前記第１結合部材４０ａは「コ」の形状に形成されて一側のプロファイル２１０の端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される第１端部結合部４１０と、前記第１端部結合部４１０から他側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面する一対の第１交差結合部４２０を具備する。このような第１結合部材４０ａは図７に図示されたように、中央部Ｃ１と、前記中央部Ｃ１を中心に互いに対称となる一対の第１翼部Ｃ４１０と、前記第１翼部Ｃ４１０と直交するように前記中央部Ｃ１を中心に対称となる一対の第２翼部Ｃ４２０を具備するように、十字状に切開された金属板材から製作される。すなわち、前記金属板材に対して中央部Ｃ１を中心に第１翼部Ｃ４１０が一方向に折り曲げられて、中央部Ｃ１と第１翼部Ｃ４１０からなる「コ」の形状の第１端部結合部４１０が形成され、前記中央部Ｃ１から第１翼部Ｃ４１０とは反対方向に折り曲げられて、離隔した状態で互いに対面する一対の第１交差結合部４２０が形成される。ここで、前記第１翼部Ｃ４１０と第２翼部Ｃ４２０にはボルトが貫通できるように、それぞれ２個、１個のボルト孔が穿孔される。
前記第２結合部材４０ｂは、「コ」の形状に形成されて他側のプロファイル２１０の端部の上面と下面にそれぞれ接した状態で結合される第２端部結合部４３０と、前記第２端部結合部４３０から一側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面し、一対の第１交差結合部４２０と交差した状態で前記第１ボルト４５０ａにより左右方向に貫通した後、第１ナット４６０ａにより締結されて上下方向に回転可能な状態となる。前記第１結合部材４０ａの第１交差結合部４２０と第２結合部材４０ｂの第２交差結合部４４０に対する第１ボルト４５０ａの貫通のために、あらかじめボルト孔４２１、４４１が穿孔された状態で製作されることが好ましい。このような第２結合部材４０ｂは、図７に図示された展開図を有する金属板材から第１結合部材４０ａが製作される方式と同じ方式で製作される。
単位ユニット間連結用回転ブラケット４０の構成で注目できる点は、前記第１結合部材４０ａの場合、一側のプロファイル２１０の端部に対して回転せずに安定した状態で固定されるように、第１端部結合部４１０が第２ボルト４５０ｂおよび第２ナット４６０ｂ、第３ボルト４５０ｃおよび第３ナット４６０ｃにより複数の地点で締結されるが、前記第２結合部材４０ｂの場合、上下方向に貫通する第４ボルト４５０ｄを回転軸として第２端部結合部４３０が他側のプロファイル２１０の端部に対して左右方向に回転可能であるように結合されるという点である。このように回転可能な結合のために、第２結合部材４０ｂと他側のプロファイル２１０の端部を上下に貫通する第４ボルト４５０ｄおよび第４ナット４６０ｄにより唯一一つの地点でのみ上下に貫通した状態で結合され、図６に示したように、第２結合部材４０ｂと他側のプロファイル２１０の端部間の回転動作を許容する余裕空間Ｓが設けられる。ここで、前記第１端部結合部４１０に２個のボルト孔４１１、４１２が穿孔され、前記第２端部結合部４３０の場合にも２個のボルト孔４３１、４３２が穿孔されるようにして、そのうち一つのみボルトが設置されるようにする。
このような構成によると、前記連結用回転ブラケット４０の第１結合部材４０ａと第２結合部材４０ｂが第１ボルト４５０ａを回転軸として相互間に上下方向に回転可能となり、前記他側のプロファイル２１０の端部に対して第２結合部材４０ｂが左右方向に回転可能となる。したがって、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位のすべてを能動的に収容できるのである。
一方、前記第１結合部材４０ａの第１端部結合部４１０と前記第２結合部材４０ｂの第２端部結合部４３０が、それぞれ一側のプロファイル２１０の端部の上面と下面、他側のプロファイル２１０の端部の上面と下面に接した状態で結合されるようにした細部構成に注目することができる。このような構成によると、前記第１連結部材の第１端部結合部４１０と前記第２連結部材の第２端部結合部４３０が、それぞれ一側のプロファイル２１０の端部の左側面と右側面、他側のプロファイル２１０の端部の左側面と右側面に結合された時よりもボルトに加えられる集中荷重を最小化できるようになるため、長期間に亘って寿命（２０年間の寿命を予想）を維持できる程度に耐久性が向上する。
引き続き、以下では本発明でさらに他の技術的特徴を有するフロート１０について説明することにする。
本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置に含まれたフロート１０は、多様な水上構造物に適用して、残留電流による構造物の腐食を防止し、落雷の被害を効果的に防止できるようにしたものであって、太陽電池板３０を支持するプロファイルアセンブリー２０から水面までを連結して接地機能を遂行する接地部材である伝導性接地板１５０を自体具備しており、このような構成によって接地線を陸地まで連結する難解な設置作業を必要とせず、残留電流による構造物の腐食を防止し、落雷の被害を効果的に防止することができる。
また、前記フロート１０は内部が隔壁によって分割された多数の密閉空間を有するマルチルーム構造で構成されているため、構造的に安定しているだけでなく、浮遊物による外部の衝撃に脆弱であり得る融着部と外壁に対して流氷や草木などの浮遊物と衝突しても衝撃による損傷を受けないように、集中的な強度の補強がなされて全体としてバランスの取れた耐久性を有するように構成される。これにより、前記フロート１０が射出成形で外壁が薄く、均一に高品質で形成されるにも関わらず構造的に非常に安定しているため、１０００ｍｍ以上の規格を有する大型製品の実現が可能であり、浮遊物の衝突が多い苛酷な環境においても容易に損傷しないという長所がある。
図８は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの斜視図であり、図９は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロートの半本体間に熱融着がなされる前の分離された状態を図示した参照斜視図であり、図１０は本発明の第１実施例に係る水上太陽光発電装置でフロート半本体の平面図であり、図１１は図１０のＡ－Ａによる縦断面図である。
図示された通り、前記フロート１０は二つの半本体１００の接合で内部が密閉した空いた空間を有して浮力を形成する本体１０ａと、前記本体１０ａに設置されて上端部は前記プロファイルアセンブリー２０と連結され、下端部は水中に浸った状態となって接地機能を遂行できるようにした伝導性接地板１５０からなる。
このうち前記接地板１５０は、前記本体１０ａの外側面のうちいずれか一つの外側面や二つ以上の外側面に設置され、重要なものとして前記接地板１５０は図８に図示されたように、前記本体１０ａの外側面の形状に沿って密着した形態で前記本体１０ａの上端部から下端部に至るように設置されて前記本体１０ａの外側に突出しないようにする。さらに、前記接地板１５０の厚さが非常に薄いとはいえ、これまでも突出しないようにするために、前記本体１０ａの該当外側面に接地板１５０が装着され得るように装着溝が成形時から形成されるようにすることが好ましい。
このように、フロート本体１０ａに接地板１５０が設置された本発明の構成によると、水上太陽光発電装置で一つの単位ユニット（横６．４ｍ、縦７．５ｍ）を基準として１２個以上の接地がなされるのであり、一つのブロック（横１００ｍ、縦９２ｍ）を基準とする場合には何と２８４４個もの接地がなされるのである。これにより、接地による等電位が形成されて、落雷が構造物に落ちる場合、広い面積に均一に分散しながら落雷による被害を最小化できるようになる。また、腐食に強い非鉄金属や特殊合金を素材にしてなるプロファイルアセンブリーに流れる残留電流による構造物の腐食を防止する効果も有するようになる。
ここで注目できる点は、このように接地板１５０を具備しているフロート１０を使う場合、接地線を設置する難解な作業を必要とせず、簡単にボルト２１を使って接地板１５０が設置されたフロート本体１０ａの上端部とプロファイルアセンブリー２０間を締結さえすればよいという点である。このようなボルト締結作業は、接地板１５０にかかわらず、フロート１０とプロファイルアセンブリー２０間を締結するために遂行される日常的な作業に属する。
一方、前記接地板１５０は図８に図示されたように、上下に長い形状を有しつつ左右の幅が狭い帯状のもので備えられてもよいが、より広い大きさのもので備えられてもよい。例えば、接地板１５０は自分が設置される外側面の面積の２分の１以上を覆う大きさのもので備えられるのであれば、フロート本体１０ａを外部の接触や衝撃から安全に保護するのに多いに役立つ。特に洪水時や渇水時に水面に浮遊する浮遊物による損傷を防止することができ、冬期に水面が凍りつく時にもフロート本体１０ａの損傷を最小化できるのである。このように接地板１５０による保護機能を強化するためには、前記フロート１０において本体１０ａのすべての外側面に接地板１５０が設置されてもよい。
以下では、二つの半本体間の接合からなるフロート本体１０ａについて詳細に説明する。前記フロート１０は、射出成形によって底板１１０と外壁１２０を有するように容器の形状に半本体１００を二つ個別成形し、そのうちの一つを逆にひっくり返して対称となる形態で上部に位置させた後、その二つの半本体１００を熱融着によって接合して内部が密閉した空いた空間に形成された本体をなす。
ここで、前記半本体１００の外壁１２０の上端部に沿って形成された融着部１２３は、図１１に示したように、前記外壁１２０の上端部の内側から外側方向に幾重にも形成された多重の熱融着ライン１２３ａを具備するという点に注目することができる。このように融着部１２３が多重の熱融着ライン１２３ａで備えられると、熱融着によって接合される部位が一つではなく多重となる多重接合がなされるとともに、接合部位であるにもかかわらず、厚さと接合強度の側面で他の部位よりもかえって高い強度を有するようになり、浮遊物の衝突による荷重や衝撃により融着部１２３が剥離したり損傷する問題を完全に解消できるようになる。これにより、別個の個体で成形された半本体１００二つを熱融着して完全な個体のフロートを形成する進歩した方式が、全体の壁体が薄くて均一に高品質で形成される長所にもかかわらず、融着部１２３が集中荷重を受けて容易に剥離したり損傷し得る問題を内包していた状況から融着部１２３の強度を集中的に補強できるようになって、融着部１２３がかえって強度の側面で最も堅固な部位に変貌できるようになったのである。特に融着部１２３が形成される部位が、本体全体を基準として浮遊物との衝突が最も頻繁な外壁の中間部位であるという点を勘案すれば、前記のように強度の補強がなされることが好ましい。
また、前記半本体１００間の接合で形成される内部の密閉した空間には、互いに交差してマルチルームを形成する横隔壁１３０ａと縦隔壁１３０ｂが形成されて、全体として骨格構造を形成しながら強度の補強がなされる。
前記半本体１００は、角が丸く形成された四角の底板１１０とその底板１１０の周り部から形成されて容器の形状を有するようにした外壁１２０で構成されるが、外壁１２０の場合、単なる平板ではなく底板１１０の周り部に沿って垂直に形成された垂直部１２１と前記垂直部１２１の上端から延びて上側に行くほど外側に広く広がる傾斜した形態で形成された傾斜部１２３で構成される。このように傾斜部１２３を有する外壁１２０の構成によると、図８に示したように、半本体１００間の外壁１２０が互いに会う融着部１２３に行くほど次第に突出した形状を有するようになる。このような構成は、多重の熱融着ライン１２３ａにより構造的に最も堅固な部位に変貌した融着部１２３を外壁１２０から外側に最も突出した部位となるようにして、水上に浮遊する浮遊物と最も先に接触するように誘導する。これにより、相対的に衝突に外壁１２０の他の部位を保護することができる。併せて、傾斜部１２３を有する外壁１２０の形態は、二つの半本体１００を接合して完全な外壁１２０をなす時に、融着部１２３が位置した中間高さに行くほど外側に突出した形態となって、完全なアーチ型ではないがアーチ型と類似する形状を有するようになる。これにより、外壁１２０が単なる平面からなる時よりも構造的にはるかに堅固となり得るのである。
前記底板１１０と、横隔壁１３０ａおよび縦隔壁１３０ｂには強度補強のために多数のリブ１３１が形成される。前記底板１１０に形成されたリブ１３１はまるで直交する碁盤の目状に形成され、前記横隔壁１３０ａと垂直隔壁には前記底板１１０に形成されたリブ１３１と連結されたリブ１３１が形成される。そして、前記外壁１２０の内側面には前記底板１１０に形成されたリブ１３１と連結されるブラケット１２４が形成される。このようにリブ１３１とブラケット１２４が形成されて強度が補強されると、前記外壁１２０と横隔壁１３０ａおよび縦隔壁１３０ｂをより薄く形成しても設計で要求する十分な強度を確保することが可能となる。
前記外壁１２０の垂直部１２１の下端部には、前記垂直部１２１の周りに沿って外側に突出形成された補強凸部１４０が形成される。前記補強凸部１４０は底板１１０の厚さより８倍～１０倍の厚さで形成されて、底板１１０の強度を十分な水準で補強する役割をする。ここで、前記補強凸部１４０は垂直板１４１ａと水平板１４１ｂが交差して形成された骨格構造を有するようにして、中実の板で形成するものに比べて軽量となるようにする。また、前記補強凸部１４０は本体全体を基準として中間高さから外側に突出した融着部１２３と突出の程度を同一にすることによってバランスが取れるようにしてくれる。
このように、前記フロートは構造的に最も脆弱であり得る融着部１２３を、多重の熱融着ライン１２３ａに多重に熱融着することによって強度を集中補強する一方、外壁１２０に傾斜部１２３を形成したアーチ構造によって外壁１２０の強度を補強したし、本体全体を基準として上端部と下端部は底面に比べて１０倍近く厚い補強凸部１４０を形成して底板１１０の強度を補強した。また、これらの構成によって強度が補強された外壁１２０と底板１１０から横隔壁１３０ａおよび縦隔壁１３０ｂを一つに束ねる多数のブラケット１２４とリブ１３１が間隔をおいて密に形成されて、横隔壁１３０ａおよび縦隔壁１３０ｂをはじめとする内部全体の強度も補強できるようになった。
このような前記フロートを実際に実現したサンプル写真が図１４および図１５に添付されたが、前記のような補強構造によって外形においても筋肉質を連想できるほど強靭に見え、バランスの取れている姿を確認することができる。そして、その外側面には接地板が密着した形態で設置されていることを確認することができる。
引き続き、前記フロート１０に備えられる追加の構成について説明することにする。
図１２はフロート１０で水位測定のための多段電極棒を説明するための部分断面図であり、図１３は前記フロート１０で水位測定のための信号部を説明するための回路図である。
図示された通り、前記フロート１０には本体の縦隔壁１３０ｂと横隔壁１３０ａが交差する地点に形成された貫通管１３２のうち、二つの貫通管１３２の内部ホール１３２ａにそれぞれ同一高さで設置された絶縁支持体１５１が備えられ、前記絶縁支持体１５１のうち一つに固定されて下端部が前記貫通管１３２の下端部の近くまで長く延びた形態で設置される第１電極棒１５２と、前記絶縁支持体１５１のうち他の一つに固定されるものの、前記第１電極棒１５２よりは短い長さを有し、下端部が貫通管１３２の上部までにのみ延びた第２電極棒１５３が備えられる。
そして、前記第１電極棒１５２および第２電極棒１５３と前記貫通管１３２の内部ホール１３２ａに流入する水による静電容量値の入力をそれぞれ受けて比較する比較器１６１と、前記比較器１６１の信号の入力を受けて前記第１電極棒１５２および第２電極棒１５３のうちいずれの電極棒まで水に触れたかを知らせる信号を外部に伝送する信号出力部１６２を含む信号部１６０をさらに具備する。
前記第１電極棒１５２は第２電極棒１５３が水に触れる前に先に水に触れることになって水の充電電荷が接地を通じて放出されるため、センシング誤作動が防止される。そして、外部から印加される強い静電気も第１電極棒１５２を通じて放出されるため、安定したセンシングが保障される。ここで、第１電極棒１５２と第２電極棒１５３の下端を次第に鋭くすることによって、水が前記第１電極棒１５２と第２電極棒１５３に触れてから離れる時の表面張力を最小化させて、不要に水が付いて発生し得る誤作動を事前に防止するようにする。
前記比較器１６１は、第１電極棒１５２および第２電極棒１５３と貫通管１３２の内部ホール１３２ａに流入する水による静電容量値の入力をそれぞれ受けて加減する。前記比較器１６１で加減された静電容量値は第１電極棒１５２のみが水に接触した場合と、第１電極棒１５２と第２電極棒１５３のすべてに水が接触した場合を区分して、信号出力部１６２は比較器１６１で比較された静電容量値に応じて（例えば、５．０Ｖ、２．５Ｖに区分して）それぞれ異なる信号を施設管理室に伝送する。
このような構成によると、前記第１電極棒１５２は浸水した水位が高水位である場合を感知し、第２電極棒１５３は浸水した水位が低水位である場合を感知する。浸水した水位が高水位である場合を前記第１電極棒１５２が感知する場合、フロートの上部に設置された施設物の荷重が過度であるため浸水の危険があることを意味するものであるため、迅速に措置を取らなければならない。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は多様な変化と変更および均等物を使うことができる。本発明は前記実施例を適切に変形して同様に応用できることが明確である。したがって、前記記載内容は下記の特許請求の範囲の限界によって定められる本発明の範囲を限定するものではない。
＜第２実施例＞
引き続き、本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置について説明する。
本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置の構成で連結用弾性ブラケット４０の場合、単位ユニット間を連結しつつ、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位を能動的に収容することができる。それだけでなく、本発明は単位ユニット間に伝達される衝撃を、中間で緩和、吸収、遮断して累積される疲労荷重を減らすことによって耐久性を大きく向上させるため、頻繁な取り替えやメンテナンスをすることなく２０年に達するほど長期間に亘って使えるように構成される。
以下、前記連結用弾性ブラケット４０を中心に本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置についてより詳細に説明する。
図１６は本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの斜視図であり、図１７は本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの平面図であり、図１８は本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの側面図である。そして、図１９は本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置で連結用弾性ブラケットの第１結合部材を製作するための展開図である。
図示された通り、連結用弾性ブラケット４０は、水上太陽光発電装置で一側と他側で互いに隣り合っている一側の単位ユニットのプロファイルアセンブリー２０と他側の単位ユニットのプロファイルアセンブリー２０にそれぞれ属した一側のプロファイル２１０と他側のプロファイル２１０を長さ方向に連結する役割をする。
このために、前記連結用弾性ブラケット４０は前記一側のプロファイル２１０の端部に結合される第１結合部材５１０と、前記他側のプロファイル２１０の端部に結合される第２結合部材５２０と、前記第１結合部材５１０と第２結合部材５２０を連結しつつ、前記第１結合部材５１０と第２結合部材５２０の相互間に上下変位、水平変位、回転変位を収容する弾性部材であるコイル型スプリング５３０を含んで構成される。
ここで、前記コイル型スプリング５３０は、一端部と他端部が前記第１結合部材５１０と第２結合部材５２０に溶接などによって単純接合されてもよいが、それよりは第１結合部材５１０と第２結合部材５２０をそれぞれ貫通した状態となってローリング可能に結合される。このために、前記コイル型スプリング５３０の一端部と他端部がそれぞれ第１結合部材と第２結合部材を貫通した状態で、その貫通部位を前後にして一対のナット５３１がそれぞれ締結されることによって、離脱しないだけでなくローリング動作を可能とする。このようなコイル型スプリング５３０は、単位ユニット間の上下変位、水平変位、回転変位を収容するとともに、単位ユニット間に伝達される衝撃を中間で緩和、吸収、遮断して単位ユニットのプロファイルアセンブリー２０に累積される疲労荷重を減らすことによって、耐久性を大きく向上させることができるという点で大きな長所を有する。
前記連結用弾性ブラケット４０の第１結合部材５１０は、一側のプロファイル２１０の端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の部材であり、一側のプロファイル２１０の端部に対して回転せずに安定した状態で固定されるように、第１ボルト５５０ａおよび第１ナット５６０ｂ、第２ボルト５５０ｂおよび第２ナット５６０ｂにより複数の地点で締結される。その反面、前記第２結合部材５０ｂの場合、他側のプロファイル２１０の端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の部材であり、他側のプロファイル２１０と共に上下方向に貫通する第３ボルト５４０ｃおよび第３ナット５５０ｃによりただ一つの地点でのみ締結される。これにより、前記第２結合部材５２０の場合、第３ボルト５４０ｃを回転軸として他側のプロファイル２１０の端部に対して左右方向に回転可能な状態となる。ここで、図１８に示したように、第２結合部材５２０と他側のプロファイル２１０の端部間に回転動作を許容する余裕空間Ｓが設けられる。このような構成のために、図１７に示したように第１結合部材５１０に２個のボルト孔５１１、５１２があらかじめ穿孔されており、第２結合部材５２０の場合にも同様に２個のボルト孔５２１、５２２があらかじめ穿孔されるようにすることが好ましい。ただし、第２結合部材５２０の場合には２個のボルト孔５２１、５２２のうち一つにのみボルトが設置されて回転軸となるようにする。さらに、すべてのボルトに対してナットが締結された状態から緩んで離脱しないように、ヘッド部の反対側の端部にピン孔５５１が穿孔され、Ｒピン（Ｒ－ＰＩＮ、図示されず）が前記ピン孔５５１に差し込まれて設置される。
前記第１結合部材５１０は図１９に図示されたように、中央部５１０ａと、前記中央部５１０ａを中心に互いに対称となる一対の翼部５１０ｂを具備するように、一字状に切開された金属板材から製作される。すなわち、前記金属板材に対して中央部５１０ａを中心に、一対の翼部５１０ｂが同じ方向に折り曲げられて離隔した状態で対面するようにして、「コ」の形状の第１結合部材５１０となるのである。ここで、前記中央部５１０ａにはコイル型スプリング５３０の端部が貫通するようにした第１ボルト孔５１３が穿孔され、前記翼部５２０ｂの一対には第１ボルト５４０ａと第２ボルト５４０ｂが貫通できるように第１ボルト孔５１１および第２ボルト孔５１２が穿孔される。一方、前記第２結合部材５２０の場合、前記第１結合部材５１０が製作される方式と同じ方式で製作されればよい。
このような連結用弾性ブラケット４０の構成によると、弾性変位可能であるようにコイル型スプリング５３０を具備した構成、コイル型スプリング５３０の端部がローリング方向に回転可能であるようにした構成、第２結合部材５２０が他側のプロファイル２１０の端部に対して左右方向に回転可能であるようにした構成が複合的に適用されて、単位ユニット間の相対的な上下変位、水平変位、回転変位のすべてを能動的に収容できるのである。
一方、前記第１結合部材５１０と前記第２結合部材５２０が、それぞれ一側のプロファイル２１０の端部の上面と下面、他側のプロファイル２１０の端部の上面と下面に接した状態で結合されるようにした細部構成に注目することができる。このような構成によると、前記第１連結部材５１０と前記第２連結部材５３０が、それぞれ一側のプロファイル２１０の端部の左側面と右側面、他側のプロファイル２１０の端部の左側面と右側面に結合された時よりボルトに加えられる集中荷重を最小化できるようになるため、より長期間に亘って寿命（２０年間の寿命を予想）を維持できる程度に耐久性が向上する。ここで、前記第１結合部材５１０と前記第２結合部材５２０の場合、図面のように、「コ」の形状の部材で構成されることが、支持強度、いずれか一方での左右回転などを考慮して最も好ましい形状と言えるが、プロファイルの端部の四方を完全に覆うことができるようにしたキャップ状、プロファイルの端部の端面にのみ接する平板状、プロファイルの端部の端面と側面に接するようにした「Ｌ」の形状の部材でもよいのは言うまでもない。
引き続き、以下では本発明でさらに他の技術的特徴を有するフロート１０について説明することにする。
本発明の第２実施例に係る水上太陽光発電装置に含まれたフロート１０は、多様な水上構造物に適用して残留電流による構造物の腐食を防止し、落雷の被害を効果的に防止できるようにしたものであって、太陽電池板３０を支持するプロファイルアセンブリー２０から水面までを連結して接地機能を遂行する接地部材である伝導性接地板１５０を自体具備しており、このような構成によって接地線を陸地まで連結する難解な設置作業を必要とせず、残留電流による構造物の腐食を防止し、落雷の被害を効果的に防止することができる。
また、前記フロート１０は内部が隔壁によって分割された多数の密閉空間を有するマルチルーム構造で構成されているため、構造的に安定しているだけでなく、浮遊物による外部の衝撃に脆弱であり得る融着部と外壁に対して流氷や草木などの浮遊物と衝突しても衝撃による損傷を受けないように、集中的な強度の補強がなされて全体としてバランスの取れた耐久性を有するように構成される。これにより、前記フロート１０が射出成形で外壁が薄く、均一に高品質で形成されるにも関わらず構造的に非常に安定しているため、１０００ｍｍ以上の規格を有する大型製品の実現が可能であり、浮遊物の衝突が多い苛酷な環境においても容易に損傷しないという長所がある。
＜第３実施例＞
引き続き、本発明の第３実施例に係る水上太陽光発電装置について説明する。
図２０は、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットによって十字状に交差する二つのフレームが連結された状態を示す参照斜視図である。
図示された通り、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット６００は、水上太陽光発電装置でフロートに支持された状態で太陽電池板を支持しているフレームアセンブリーのうち十字状に交差する第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を、簡単であるが安定して連結できるように構成される。
このために、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット６００は図２０に図示されたように、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を同時に包み込んで支持できるように、Ｕ字状の構造を複合的に適用した独創的な構造を形成している。
以下、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット６００についてより詳細に説明することにする。
図２１は本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図であり、図２２は本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットで本体部に適用された低摩擦構成を説明するための参照図である。そして、図２３は図２２で本体部の表面で低摩擦構造をなしている要素の一つである固体潤滑粒子を形成するための多様な方法のうち、噴霧乾燥方法による方法を説明するための参照写真である。
図示された通り、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットは、本体部６１０と、一対の第１接触翼部６２０および第２接触翼部６３０が反対方向に向かっている２個のＵ字状の構造を形成している形態で形成される。
前記本体部６１０は、互いに反対面である上面と下面がそれぞれ第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を接触する四角板状の部材で備えられる。前記本体部６１０の場合、上面には第１フレームＰ１が密着した状態で接触し、その反対面である下面には第２フレームＰ２が密着した状態で接触することになる。
このような本体部６１０の場合、前記第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の連結位置を調節する過程で、相互間の摩擦によって第１フレームＰ１と第２フレームＰ２のスライディング動作がなめらかに行われないため位置調節作業が円滑でなく、互いに接触した状態でスライディングが行われる過程でその表面に摩擦損傷が発生する可能性が高い。これに伴い、互いに対する表面摩擦を最小化するために、図２２の拡大部に図示されたように、本体部６１０の表面に多数のディンプル６１１ａが形成され、それに加えて前記ディンプル６１１ａに収容された状態でその場で転がり可能であるようにして、ベアリング特性を有させた固体潤滑粒子６１２がさらに含まれた独創的な構成がさらに備えられる。
このような構成は、前記本体部６１０に接触した状態で、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の位置調節のために直線にスライディングされる形態が、自動車のエンジンでシリンダーの内壁に直線往復運動および回転運動をしながら絶えず表面摩擦されるピストンとの関係と一部類似する点に着眼して、自動車エンジンに適用されるディンプル６１１ａを利用した低摩擦部材を導入したのである（韓国特許登録公報第１５０７０１２号（２０１５．０３．２４）参照）。しかし、これに止まらず、これをさらに発展させてディンプル６１１ａに固体潤滑粒子６１２を追加してベアリング特性を有させた独創的な構成まで追加した。
このような構成によると、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の移動による本体部６１０との表面接触時、多数のディンプル６１１ａによる低摩擦効果とその場で転がりながらベアリング特性を示す固体潤滑粒子６１２の低摩擦効果が複合的に作用して優れた低摩擦効果を示す。ここで、前記本体部６１０、６２０の表面にはＮｉ－ＳｉＣ素材のメッキ層６１１が先に形成された後、そのメッキ層６１１にディンプル６１１ａが形成されるようにして、固体潤滑粒子６１２の低摩擦効果とともに、それより一段と高い低摩擦効果を期待できるようにする。
このように、球状の固体潤滑粒子６１２がディンプル６１１ａの内部に収容されるようにした構成によると、図２２に図示されたように、第１フレームＰ１および第２フレームＰ２の移動により本体部６１０が強くスライディング摩擦接触する環境で、固体潤滑粒子６１２の転がり動作および接触面積の最小化の作用によってメッキ層６１１の摩耗および摩擦を極小化させることができる。さらに、前記固体潤滑粒子６１２を構成する素材によっては、スライディング摩擦接触環境で固体潤滑粒子６１２が次第に摩耗するにつれて発生する破片粒子が液体潤滑剤とともに混合されて追加的な潤滑作用をすることができる。
ここで、前記固体潤滑粒子６１２は本発明の実施環境に合うように製造され得、市販のものを購入する方式で準備してもよい。例えば、１９９０年代初めにワイツマン科学研究所で合成したＩＦ－ＷＳ２は２００２年から商業的に生産され始めたが、血小板の形態からなるＭＯＳ２とは異なって直径が３～３５０ｎｍ程度の大きさを有する球状に形成されている。このようなＩＦ－ＷＳ２の場合、ディンプル６１１ａの内部に収容するのに適当なマイクロ単位で用意することができると思われ、一般的に金属の荒い表面の間で転がり摩擦を行うものと知られているだけに、本発明の第３実施例のようにディンプル６１１ａの内部に収容された状態でも転がり摩擦を行うことができるものと期待される。
因みに、前記球状の固体潤滑粒子６１２は現在の技術でもっても多様な方式で用意することができるが、まず球状粒子を用意するためには、噴霧乾燥方法、モールド成型方法、ナノ突起を有する表面に溶融剤またはスラリーを流しながら表面張力を利用して球体を形成し、冷却工程および乾燥工程の後続工程を通じて用意する表面張力を利用した方法、Ｌｏｔｕｓ効果を利用した方法、３Ｄプリンタを利用した成形方法など、多様な方法がある。
また、前記固体潤滑粒子６１２の表面には、まるでゴルフボールの表面のように液体潤滑剤を収容するための多数の微細オイルポケット６１２ａが形成される。このように固体潤滑粒子６１２の表面に微細オイルポケット６１２ａを形成することは多様な方法で可能であるが、そのうち噴霧乾燥方法および粉末モールド成型方法の場合、前記固体潤滑粒子６１２より小さい微細粉末粒子を、先に作られた球状粒子の表面に凝集させた後に熱処理する順序で進行され、これにより図２３に図示されたように、凝集した微細粉末粒子の間に微細オイルポケットが自然に形成される。その他にも球状粒子を回転させながらレーザーを照射して微細オイルポケットを形成させるレーザー加工、ディンプル状のツールを利用して球状粒子の表面を押圧して微細オイルポケットを形成するマイクロ放電加工、球状粒子と微細オイルポケットを同時に成形できる３Ｄプリンティング方法などが利用可能な方法である。
一方、前述されたように低摩擦構成を有する本体部６１０の表面とは異なり、第１接触翼部６２０と第２接触翼部６３０は低摩擦のための別途の構成を追加しないという点に注目することができる。前記第１接触翼部６２０と第２接触翼部６３０の場合、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の両側面を包み込んだ状態でボルト６４０ａおよびナット６４０ｂで締結されて前記第１フレームＰ１と第２フレームＰ２に対して堅固に固定されなければならず、この時、表面間の摩擦接触が強いほどより安定した固定が可能となるためである。
前記第１接触翼部６２０は、前記本体部６１０の４つの側端部のうち互いに向き合う二つの側端部から上方向に折り曲げられて、互いに対向しながら前記本体部６１０とともにＵ字状をなして第１フレームＰ１の表面を包み込んでボルト６４０ａ締結のための第１ボルト孔６２０ａを具備する。ここで、前記第１ボルト孔６２０ａは複数個が備えられて第１接触翼部６２０の幅方向に沿って一列に配置される。
前記第２接触翼部６３０は、前記本体部６１０の４つの側端部のうち前記第１接触翼部６２０が形成されていない残りの二つの側端部から他方向に折り曲げられて、互いに対向しながら前記本体部６１０とともにＵ字状をなして第２フレームＰ２の表面を包み込んでボルト６４０ａ締結のための第２ボルト孔６３０ａを具備する。ここで、前記第２ボルト孔６３０ａは複数個が備えられて第２接触翼部６３０の長さ方向に沿って一列に配置される。
このように、互いに反対方向で本体部６１０とともにＵ字状の構造をなす第１接触翼部６２０と第２接触翼部６３０が備えられると、Ｕ字状の構造によって第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を締結していない状態で正確に十字状に交差した状態を維持することができ、初期から第１フレームＰ１と第２フレームＰ２のすべてに対して一方ではなく両方で支持しているため、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を交差させて連結位置を調節する作業からボルト６４０ａおよびナット６４０ｂを利用して締結する作業に至る全過程が非常に容易に行われ得る。
一方、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの素材は、韓国のポスコ社で生産された高耐食性合金鋼であるポスマック（ＰｏｓＭＡＣ、製品名）を購入して用意する。ポスマックの場合、亜鉛とアルミニウム、マグネシウムが混合された合金鋼であって、湿気の多い水上環境での使用に適している。
このように構成された本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの製造方法について、添付した図２４～図２９に基づいて詳細に説明すれば次の通りである。
まず、図２４のように、韓国のポスコ社で生産された高耐食性合金鋼であるポスマック（ＰｏｓＭＡＣ）を素材として準備した後、プレス切断して十字状の展開図を形成する。
その後、前記展開図を折り曲げるための作業が進行される。図２５のように展開図を穿孔して第１ボルト孔６２０ａと第２ボルト孔６３０ａを形成し、本体部６１０と第１接触翼部６２０の境界線、本体部６１０と第２接触翼部６３０の境界線を、浅い深さでスライシングして折り曲げ線６２２、６３２を形成する。
その後、図２６のように、前記折り曲げ線６２２、６３２に沿って第１接触翼部６２０は上方向に折り曲げて前記本体部６１０とともに上側にＵ字状をなすようにし、前記第２接触翼部６３０は下方向に折り曲げて前記本体部６１０とともに下側にＵ字状をなすようにする。これにより、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの全体の形状が整われる。
その後、前記本体部６１０の表面にＮｉ－ＳｉＣ素材のメッキ層６１１を形成する作業を進める。このために、図２３ｄに図示されたように、電気メッキによってＮｉ－ＳｉＣメッキ層６１１の形成に先立ち、本体部６１０を除いた残り部分である第１接触翼部６２０と第２接触翼部６３０を絶縁および防水機能を有するテープ６４０で包み込んで本体部６１０のみが露出するようにする。その後、電解浴（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｂａｔｈ）内の電解質溶液に漬ける。
この時、Ｎｉ－ＳｉＣメッキ層６１１の形成のための電解浴の正極（Ｃａｔｈｏｄｅ）には前記テーピングされた母材を位置させ、負極（Ａｎｏｄｅ）にはＴｉバスケット（Ｔｉ－ｂａｓｋｅｔ）にＮｉボールを入れた状態で互いに対して適正距離間隔をおいて位置させる。そして、電解質溶液（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）は純度９０％以上のＮｉ－Ｓｕｌｆａｍａｔｅを利用して作られたもので準備する。
これにより、図２８に図示されたように、本体部６１０の表面にのみＮｉ－ＳｉＣメッキ層６１１が形成され、このようにメッキ層６１１が形成された状態で前記メッキ層６１１にレーザー照射によってディンプル６１１ａを形成させる。そうしないと、メッキ層６１１の低摩擦効果とともにパターン化された多数のディンプル６１１ａによる低摩擦効果を複合的に得ることができないためである。仮に、前記とは反対に本体部６１０の表面に臨時的にディンプル６１１ａを先に形成させた後に電気メッキによってメッキ層６１１を形成させようとすると、先に形成される微細な大きさのディンプル６１１ａの内部にまで電解質溶液が一定に浸透し難いため、本体部６１０の表面の全体に亘って均一にメッキをすることが難しくなり、摩擦効果はそれだけ半減するのである。
前記の過程でのように、メッキ層６１１の形成およびディンプル６１１ａの形成が完了すれば、固体潤滑粒子６１２を本体部６１０の表面に対してエアロゾール方式によって強く噴射したり加圧する方式でディンプル６１１ａに位置させる。
その後、前記第１接触翼部６２０と第２接触翼部６３０を包み込んでいるテープ６４０を剥がす。そうすると、本発明の第３実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットが完成される。
＜第４実施例＞
引き続き、本発明の第４実施例に係る水上太陽光発電装置について説明する。
図３０は本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットによって十字状に交差する二つのフレームが連結された状態を示す参照斜視図である。
図示された通り、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット７００も、第３実施例でのように水上太陽光発電装置でフロートに支持された状態で、太陽電池板を支持しているフレームアセンブリーのうち十字状に交差する第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を、簡単であるが安定して連結できるように構成される。
このために本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット７００は図３０に図示されたように、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を同時に包み込んで支持できるようにＵ字状の構造を複合的に適用した独創的な構造を形成している。
ひいては、応力を効果的に分散させることができるようにした応力分散構造を含む構成によって、同じ荷重条件でより安定的である。
以下、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケット７００についてより詳細に説明することにする。
図３１は本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図であり、図３２は本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットで本体部に適用された低摩擦構成を説明するための参照図である。
図示された通り、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットは、本体部７１０と、一対の第１接触翼部７２０および第２接触翼部７３０が反対方向に向かっている２個のＵ字状の構造を形成している形態で形成される。
前記本体部７１０は互いに反対面である上面と下面がそれぞれ第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を接触する四角板状の部材で備えられる。前記本体部７１０の場合、上面には第１フレームＰ１が密着した状態で接触し、その反対面である下面には第２フレームＰ２が密着した状態で接触することになる。
このような本体部７１０の場合、前記第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の連結位置を調節する過程で、相互間の摩擦によって第１フレームＰ１と第２フレームＰ２のスライディング動作がなめらかに行われないため位置調節作業が円滑でなく、互いに接触した状態でスライディングが行われる過程で、その表面に摩擦損傷が発生する可能性が高い。これに伴い、互いに対する表面摩擦を最小化するために、図３２の拡大部に図示されたように、本体部７１０の表面に多数のディンプル７１１ａが形成され、それに加えて前記ディンプル７１１ａに収容された状態でその場で転がり可能であるようにして、ベアリング特性を有させた固体潤滑粒子７１２がさらに含まれた独創的な構成がさらに備えられる。
このような構成は、第３実施例と同様に前記本体部７１０に接触した状態で、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の位置調節のために直線にスライディングされる形態が、自動車のエンジンでシリンダーの内壁に直線往復運動および回転運動をしながら絶えず表面摩擦されるピストンとの関係と一部類似する点に着眼して、自動車エンジンに適用されるディンプル７１１ａを利用した低摩擦部材を導入したのである（韓国特許登録公報第１５０７０１２号（２０１５．０３．２４）参照）。しかし、これに止まらず、これをさらに発展させてディンプル７１１ａに固体潤滑粒子７１２を追加してベアリング特性を有させた独創的な構成まで追加した。
このような構成によると、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の移動による本体部７１０との表面接触時、多数のディンプル７１１ａによる低摩擦効果とその場で転がりながらベアリング特性を示す固体潤滑粒子７１２の低摩擦効果が複合的に作用して優れた低摩擦効果を示す。ここで、前記本体部７１０、７２０の表面には、Ｎｉ－ＳｉＣ素材のメッキ層７１１が先に形成された後、そのメッキ層７１１にディンプル７１１ａが形成されるようにして、固体潤滑粒子７１２の低摩擦効果とともに、それより一段と高い低摩擦効果を期待できるようにする。
このように、球状の固体潤滑粒子７１２がディンプル７１１ａの内部に収容されるようにした構成によると、図３２に図示されたように、第１フレームＰ１および第２フレームＰ２の移動により本体部７１０が強くスライディング摩擦接触する環境で、固体潤滑粒子７１２の転がり動作および接触面積の最小化の作用によってメッキ層７１１の摩耗および摩擦を極小化させることができる。さらに、前記固体潤滑粒子７１２を構成する素材によっては、スライディング摩擦接触環境で固体潤滑粒子７１２が次第に摩耗するにつれて発生する破片粒子が液体潤滑剤とともに混合されて追加的な潤滑作用をすることができる。
ここで前記固体潤滑粒子７１２は第３実施例と同様に本発明の実施環境に合うように製造され得、市販のものを購入する方式で準備してもよい。例えば、１９９０年代初めにワイツマン科学研究所で合成したＩＦ－ＷＳ２は２００２年から商業的に生産され始めたが、血小板の形態からなるＭＯＳ２とは異なって直径が３～３５０ｎｍ程度の大きさを有する球状に形成されている。このようなＩＦ－ＷＳ２の場合、ディンプル７１１ａの内部に収容するのに適当なマイクロ単位で用意できると思われ、一般的に金属の荒い表面の間で転がり摩擦を行うと知られているだけに、本発明の第４実施例のようにディンプル７１１ａの内部に収容された状態でも転がり摩擦を行うことができると期待される。
因みに、前記球状の固体潤滑粒子７１２は現在の技術でもっても多様な方式で用意することができるが、まず球状粒子を用意するためには、噴霧乾燥方法、モールド成型方法、ナノ突起を有する表面に溶融剤またはスラリーを流しながら表面張力を利用して球体を形成し、冷却工程および乾燥工程の後続工程を通じて用意する表面張力を利用した方法、Ｌｏｔｕｓ効果を利用した方法、３Ｄプリンタを利用した成形方法など、多様な方法がある。
また、前記固体潤滑粒子７１２の表面には、まるでゴルフボールの表面のように液体潤滑剤を収容するための多数の微細オイルポケット７１２ａが形成される。このように固体潤滑粒子７１２の表面に微細オイルポケット７１２ａを形成することは多様な方法で可能であるが、そのうち噴霧乾燥方法および粉末モールド成型方法の場合、前記固体潤滑粒子７１２より小さい微細粉末粒子を、先に作られた球状粒子の表面に凝集させた後に熱処理する順序で進行され、これにより第３実施例の図２３に図示されたように、凝集した微細粉末粒子の間に微細オイルポケットが自然に形成される。その他にも球状粒子を回転させながらレーザーを照射して微細オイルポケットを形成させるレーザー加工、ディンプル状のツールを利用して球状粒子の表面を押圧して微細オイルポケットを形成するマイクロ放電加工、球状粒子と微細オイルポケットを同時に成形できる３Ｄプリンティング方法などが利用可能な方法である。
一方、前述されたように、低摩擦構成を有する本体部７１０の表面とは異なり第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０は低摩擦のための別途の構成を追加しないという点に注目することができる。前記第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０の場合、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２の両側面を包み込んだ状態でボルト７４０ａおよびナット７４０ｂで締結されて前記第１フレームＰ１と第２フレームＰ２に対して堅固に固定されなければならず、この時、表面間の摩擦接触が強いほどより安定した固定が可能となるためである。
前記第１接触翼部７２０は前記本体部７１０の４つの側端部のうち互いに対向する二つの側端部から上方向に折り曲げられて、互いに対向しながら前記本体部７１０とともにＵ字状をなして第１フレームＰ１の表面を包み込んでボルト７４０ａ締結のための第１ボルト孔７２０ａを具備する。
前記第２接触翼部７３０は前記本体部７１０の４つの側端部のうち前記第１接触翼部７２０が形成されていない残りの二つの側端部から他方向に折り曲げられて、互いに対向しながら前記本体部７１０とともにＵ字状をなして第２フレームＰ２の表面を包み込んでボルト７４０ａ締結のための第２ボルト孔７３０ａを具備する。
このように、互いに反対方向で本体部７１０とともにＵ字状の構造をなす第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０が備えられると、Ｕ字状の構造によって第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を締結していない状態で正確に十字状に交差した状態を維持することができ、初期から第１フレームＰ１と第２フレームＰ２のすべてに対して一方ではなく両方で支持しているため、第１フレームＰ１と第２フレームＰ２を交差させて連結位置を調節する作業からボルト７４０ａおよびナット７４０ｂを利用して締結する作業に至る全過程が非常に容易に行われ得る。
さらに、第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０には、それぞれ応力を効果的に分散させることができるように、半円状の断面を有する曲面からなる第１応力分散部７２５と第２応力分散部７３５が形成される。前記第１応力分散部７２５の場合、第１接触翼部のうち前記本体部７１０と連結される一定の部位に形成され、前記第２応力分散部７３５の場合、第２接触翼部７３０のうち前記本体部７１０と連結される一定の部位に形成される。
このように第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０にそれぞれ第１応力分散部７２５と第２応力分散部７３５が形成されると、同一の荷重条件で集中する最大応力が顕著に減少する。
一方、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの素材は、韓国のポスコ社で生産された高耐食性合金鋼であるポスマック（ＰｏｓＭＡＣ、製品名）を購入して用意する。ポスマックの場合、亜鉛とアルミニウム、マグネシウムが混合された合金鋼であって、湿気の多い水上環境での使用に適している。
このように構成された本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの製造方法について、添付した図３３～図３８に基づいて詳細に説明すれば次の通りである。
まず、図３３のように韓国のポスコ社で生産された高耐食性合金鋼であるポスマック（ＰｏｓＭＡＣ）を素材として準備した後、プレス切断して十字状の展開図を形成する。この時、すでに本体部７１０、第１接触翼部７２０、第２接触翼部７３０が形成され、第１ボルト孔７２０ａと第２ボルト孔７２０ｂも共に形成される、また、第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０が会う角の地点には、後程の折り曲げ作業を容易にするために面取り部７２２を形成する。そして、本体部７１０と第１接触翼部７２０の境界線、本体部７１０と第２接触翼部７３０の境界線を、浅い深さでスライシングして折り曲げ線を形成する。
その後、前記展開図を折り曲げるための作業が進行される。図３４のように、第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０のうち本体部７１０と会う一定の部位を加圧して、半円状の断面を有する第１応力分散部７２５と第２応力分散部７３５を形成する。
その後、図３５のように、前記折り曲げ線に沿って第１接触翼部７２０は上方向に折り曲げて前記本体部７１０とともに上側にＵ字状をなすようにし、前記第２接触翼部７３０は下方向に折り曲げて前記本体部７１０とともに下側にＵ字状をなすようにする。これにより、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの全体の形状が整われる。
その後、前記本体部７１０の表面にＮｉ－ＳｉＣ素材のメッキ層７１１を形成する作業を進める。このために図６ｄに図示されたように、電気メッキによってＮｉ－ＳｉＣメッキ層７１１の形成に先立ち、本体部７１０を除いた残り部分である第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０を絶縁および防水機能を有するテープ７４０で包み込んで本体部７１０のみが露出するようにする。その後、電解浴（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｂａｔｈ）内の電解質溶液に漬ける。
この時、Ｎｉ－ＳｉＣメッキ層７１１形成のための電解浴の正極（Ｃａｔｈｏｄｅ）には前記テーピングされた母材を位置させ、負極（Ａｎｏｄｅ）にはＴｉバスケット（Ｔｉ－ｂａｓｋｅｔ）にＮｉボールを入れた状態で互いに対して適正距離間隔をおいて位置させる。そして、電解質溶液（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）は純度３９０％以上のＮｉ－Ｓｕｌｆａｍａｔｅを利用して作られたもので準備する。
これにより、図３７に図示されたように、本体部７１０の表面にのみＮｉ－ＳｉＣメッキ層７１１が形成され、このようにメッキ層７１１が形成された状態で前記メッキ層７１１にレーザー照射によってディンプル７１１ａを形成させる。そうしないと、メッキ層７１１の低摩擦効果とともにパターン化された多数のディンプル７１１ａによる低摩擦効果を複合的に得ることができないためである。仮に、前記とは反対に本体部７１０の表面に臨時的にディンプル７１１ａを先に形成させた後に電気メッキによってメッキ層７１１を形成させようとすると、先に形成される微細な大きさのディンプル７１１ａの内部にまで電解質溶液が一定に浸透し難いため、本体部７１０の表面の全体に亘って均一にメッキをすることが難しくなり、摩擦効果はそれだけ半減するのである。
前記の過程でのようにメッキ層７１１の形成およびディンプル７１１ａの形成が完了すれば、固体潤滑粒子７１２を本体部７１０の表面に対してエアロゾール方式によって強く噴射したり加圧する方式でディンプル７１１ａに位置させる。
その後、前記第１接触翼部７２０と第２接触翼部７３０を包み込んでいるテープ７４０を剥がす。そうすると、本発明の第４実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットが完成される。
＜第５実施例＞
引き続き、本発明の第５実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成について説明する。
図３９は、本発明の第５実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットの構成を説明するための斜視図である。
図示された通り、本発明の第５実施例に係るフレーム交差連結用ブラケットは、前記第１応力分散部７２５と第２応力分散部７３５にそれぞれ複数の切開部７２５、１３５が形成されたことを特徴とする。このような構成によると、加えられる荷重が一定水準以下である場合、前記第１応力分散部７２５と第２応力分散部７３５とは応力が集中しないように分散させる役割をするが、加えられる荷重が過度であるため一定水準を超過する場合、他の部位よりも先に変形して他の部位を保護するダンパーの役割をする。これにより、加えられる多様な荷重に対して対応範囲が広くなるだけでなく、フレーム交差連結用ブラケットの全体の部位のうち変形する部位を正確に予測することが可能であるため、荷重に対する対応設計が非常に容易となる長所がある。

Claims (5)

  1. 多数の太陽電池板と、前記多数の太陽電池板を水面上に位置するように支持するプロファイルアセンブリーおよびフロートが組み合わせられた単位ユニットの集合からなる水上太陽光発電装置において、
    一側と他側で互いに隣り合っている一側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーと他側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーにそれぞれ属した一側のプロファイルと他側のプロファイルを長さ方向に連結するものであって、前記一側のプロファイルの端部に結合される第１結合部材と、前記他側のプロファイルの端部に結合される第２結合部材を含み、前記第１結合部材と前記第２結合部材は相互に対して上下方向に折り曲げ動作可能に結合されて、一側の単位ユニットと他側の単位ユニット間の相対的な上下方向の段差および回転変位を収容できるようにした、水上太陽光発電装置の単位ユニット間連結用回転ブラケットを前記単位ユニット間の連結のために具備し、
    前記フロートは、
    射出成形によって底板と外壁を有するように容器の形状に個別成形された二つの半本体のうち一つが逆にひっくり返った状態で他の一つの上部に位置した後、上部と下部で互いに対向した状態で接合されて内部が密閉した空いた空間で形成された本体をなし、
    前記半本体で外壁の上端部に沿って形成された融着部は前記外壁端部の内側から外側方向に幾重にも形成された多重の熱融着ラインを具備して多重の熱融着が行われるようにし、
    前記半本体間の接合で形成される内部の空いた空間には互いに交差してマルチルームを形成しながら強度を補強する横隔壁と縦隔壁が形成され、
    前記半本体の外壁は、前記底板の周り部に沿って垂直に形成された垂直部と、前記垂直部から上側に行くほど外側に広くなる方向に傾斜するように形成された傾斜部と、からなって、前記半本体間の外壁が互いに会う融着部に行くほど次第に突出した形状を有するようにし、
    前記外壁の垂直部の下端部には、前記垂直部の周りに沿って外側に突出形成された補強凸部が前記底板の厚さより８倍以上の厚さで形成されたことを特徴とする、水上太陽光発電装置。
  2. 前記第１結合部材は、一側のプロファイルの端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の第１端部結合部と、前記第１端部結合部から他側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面するように一対の第１交差結合部を具備し、
    前記第２結合部材は、他側のプロファイルの端部の上面から下面に至るまで接した状態で結合される「コ」の形状の第２端部結合部と、前記第２端部結合部から一側に延びるものの、左側と右側から離隔した状態で互いに対面するようにして、前記一対の第１交差結合部と交差した状態で上下方向に回転可能であるように結合される一対の第２交差結合部を具備することを特徴とする、請求項１に記載の水上太陽光発電装置。
  3. 前記第１結合部材および第２結合部材は、中央部と、前記中央部を中心に互いに対称となる一対の第１翼部と、前記第１翼部と直交するように前記中央部を中心に対称となる一対の第２翼部を具備するように、十字状に切開された二つの金属板材からそれぞれ製作されるものの、それぞれの金属板材に対して、前記中央部を中心に前記第１翼部が一方向に折り曲げられて前記中央部と前記第１翼部からなる「コ」の形状の第１端部結合部および第２端部結合部が形成され、前記中央部から第１翼部とは反対方向に折り曲げられて対面する一対の第１交差結合部および一対の第２交差結合部が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の水上太陽光発電装置。
  4. 前記第２結合部材は、他側のプロファイルの端部に対して左右方向に回転可能であるように前記第２結合部材と他側のプロファイルの端部を上下に貫通する一つのボルトによって結合され、
    前記他側のプロファイルの端部に対して前記第２結合部材が左右方向に回転可能であるように前記他側のプロファイルの端部に対して余裕空間を置いて結合されたことを特徴とする、請求項２に記載の水上太陽光発電装置。
  5. 多数の太陽電池板と、前記多数の太陽電池板を水面上に位置するように支持するプロファイルアセンブリーおよびフロートが組み合わせられた単位ユニットの集合からなる水上太陽光発電装置において、
    一側と他側で互いに隣り合っている一側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーと他側の単位ユニットのプロファイルアセンブリーにそれぞれ属した一側のプロファイルと他側のプロファイルを長さ方向に連結するものであって、前記一側のプロファイルの端部に結合される第１結合部材と、前記他側のプロファイルの端部に結合される第２結合部材を含み、前記第１結合部材と前記第２結合部材は相互に対して上下方向に折り曲げ動作可能に結合されて、一側の単位ユニットと他側の単位ユニット間の相対的な上下方向の段差および回転変位を収容できるようにした、水上太陽光発電装置の単位ユニット間連結用回転ブラケットを前記単位ユニット間の連結のために具備し、
    前記フロートは、
    射出成形によって底板と外壁を有するように容器の形状に個別成形された二つの半本体のうち一つが逆にひっくり返った状態で他の一つの上部に位置した後、上部と下部で互いに対向した状態で接合されて内部が密閉した空いた空間で形成された本体をなし、
    前記半本体で外壁の上端部に沿って形成された融着部は前記外壁端部の内側から外側方向に幾重にも形成された多重の熱融着ラインを具備して多重の熱融着が行われるようにし、
    前記半本体間の接合で形成される内部の空いた空間には互いに交差してマルチルームを形成しながら強度を補強する横隔壁と縦隔壁が形成され、
    前記半本体の外壁は、前記底板の周り部に沿って垂直に形成された垂直部と、前記垂直部から上側に行くほど外側に広くなる方向に傾斜するように形成された傾斜部と、からなって、前記半本体間の外壁が互いに会う融着部に行くほど次第に突出した形状を有するようにし、
    前記横隔壁と縦隔壁が交差する地点ごとに前記本体を垂直に貫通する貫通管が形成され、
    前記貫通管のうち二つの貫通管の内部ホールにはそれぞれ同一高さで設置された絶縁支持体が備えられ、前記絶縁支持体のうち一つに固定されて下端部が前記貫通管の下端部の近くまで長く延びた形態で設置される第１電極棒と、前記絶縁支持体のうち他の一つに固定されるものの、前記第１電極棒よりは短い長さを有し、下端部が貫通管の上部までにのみ延びた第２電極棒が備えられ、
    前記第１電極棒および第２電極棒と前記貫通管の内部ホールに流入する水による静電容量値の入力をそれぞれ受けて比較する比較器と、前記比較器の信号の入力を受けて前記第１電極棒および第２電極棒のうちいずれの電極棒まで水に触れたかを知らせる信号を外部に伝送する信号出力部がさらに備えられ、
    前記フロートの上部に設置された施設物の浸水危険を判断できるようにしたことを特徴とする、水上太陽光発電装置。
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