KR101493723B1 - 결합부재 및 이를 포함하는 부유식 태양광발전장치 - Google Patents

결합부재 및 이를 포함하는 부유식 태양광발전장치 Download PDF

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주식회사 케이디파워
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Abstract

본 발명은 태양전지모듈을 지지하는 고정부재를 부유본체에 보다 견고하게 고정할 수 있는 부유식 태양광발전장치에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은, 부유식 태양광발전장치로서, 상면과 하면 사이에 중공(中空)공간을 구비하고, 수면에 부유하는 부유본체; 상부에서 태양전지모듈을 지지하고 하부에서 상기 부유본체에 고정되는 고정부재; 상기 고정부재의 하부와 상기 부유본체를 고정적으로 결합시키는 결합부재;를 포함하고, 상기 결합부재는, 상기 고정부재의 하부에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재와, 상기 상부 결합부재의 하부에 배치되고 상부에서 상기 고정부재 및 상기 상부 결합부재와 결합되며 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 하부 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치에 관한 것이다.

Description

결합부재 및 이를 포함하는 부유식 태양광발전장치{COUPLING MEMBER AND FLOATING TYPE SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATOR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 부유식 태양광발전장치에 관한 것으로서, 태양전지모듈을 지지하는 고정부재를 부유본체에 보다 견고하게 고정하기 위한 결합부재 및 이를 포함하는 부유식 태양광발전장치에 관한 것이다.
에너지 문제와 결부되어 신재생 에너지의 개발 및 이용이 활발히 이루어지고 있다. 이 중 태양광 발전은 다른 에너지를 이용하는 발전 방법에 비해 설치 및 운영이 용이하고, 비교적 안정적인 발전전력의 확보가 가능하여 가장 많은 관심을 받고 있으며, 설치 및 운영 비중도 상대적으로 큰 편이다.
이러한 태양광 발전은 태양광을 받아 광전효과에 의해 전력을 생산하는 태양전지와 태양전지에서 생산된 발전전력을 교류전력으로 변환하거나, 변승된 직류전력으로 변환하는 변환기를 기본으로 하여 구성된다.
이 태양광 발전은 타 발전방법에 비해 상대적으로 설치 및 운영이 용이하고 빠른 설치가 가능한 장점은 있으나, 발전량이 설치 면적에 비례하기 때문에 원하는 발전량을 확보하기 위해서는 설치 및 운영을 위한 부지의 확보가 필연적이다. 하지만, 입지조건에 부합하는 부지의 확보가 용이하지 않은 실정이다.
이와 같은 어려움을 회피하여 발전부지를 확보하기 위해 건물의 벽면, 지붕 및 소규모 나대지를 이용하는 방법이 이용되고 있으며, 이를 통해 다소의 부지 확보가 가능해졌다. 그렇지만 이 역시 태양전지 구조물의 설치 및 이를 위한 설계의 어려움과 이로 인한 발전단가의 상승을 야기하고 있으며, 소규모 발전시설의 난립으로 인해 유지 관리의 어려움이 증가하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 강, 호수, 저수지와 같은 수상과 해상에 설치하여 운영하는 방안이 모색되고 있다.
수상 및 해상 공간은 일부 공간만이 양식장 또는 레저 공간으로 이용되고 있어, 육상부지에 비해 막대한 면적의 부지를 발전설비의 운영공간으로 확보할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
하지만, 이러한 기대와는 달리 수상 및 해상 공간에 실제적으로 태양광 발전 설비가 설치되어 운영되는 비율을 매우 저조한 실정이다. 왜냐하면, 태양광 발전은 태양광의 입사량이 변동되는 요인, 즉, 입사각의 변화, 구름과 같은 음영의 발생, 공기 중의 물 또는 먼지 입자와 같은 요인에 의해 발전량이 크게 변화한다. 그런데 수상 또는 해상에서는 이와 같이 태양광의 전지면 입사량을 저해하는 요소들이 육상에 비해 많으며 특히, 태양전지가 수면 또는 해면의 파동에 따라 요동하게 되어 발전량을 최적으로 유지하는게 매우 어렵기 때문이다. 더욱이, 복수의 태양전지 구조물을 수면(이하에서는 '수면'이라 함은 '강', '호수', '하천', '저수지'와 같은 '수상' 및 '해상'의 의미도 포함하는 것으로 가정하기로 한다.)에 안정정으로 부유시키는 것 또한 해상 태양광 발전의 운영을 곤란하게 하는 한 요인으로 작용한다.
특히, 수면에 부상하는 부유식 태양광발전장치의 경우 지면설치형 태양광발전장치에 비해 수면 또는 해면의 파동이나 태풍 등의 자연현상 등에 의한 외력이 작용하므로, 수면에 부상하는 부유체에 태양전지모듈을 지지하는 지지체를 고정할 때 수면 또는 해면의 파동이나 태풍 등의 자연현상 등에 의한 외력에 대해서도 지지체와 부유체를 서로 견고하게 고정할 수 있어야 한다는 문제점이 존재하여 왔다. 즉, 부유식 태양광발전장치의 경우 지면설치형 태양광발전장치보다 부유체와 지지체 사이의 고정력을 보다 향상시켜야 한다는 문제점이 존재하여 왔다.
이에 대해, 종래의 부유식 태양광발전장치는 지지체의 하부가 부유체의 상판에 고정용 볼트 및 리벳 등으로 고정되어 있어, 부유체와 지지체 사이의 고정력 및 결합력이 약하다는 문제점이 존재하여 왔다.
또한, 종래의 부유식 태양광발전장치는 여러 대가 넓은 표면적으로 수면 상에 설치될 때 대기와 접촉하는 수면의 표면적이 상당히 줄어들게 되어 수면 및 수중에 산소공급면적이 감소하게 되어 부유식 태양광발전장치가 설치된 곳의 용존산소량이 감소하게 되어 수상오염을 야기하는 문제점이 존재하여 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 부유식 태양광발전장치를 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 부유본체와 고정부재 사이의 고정력 및 결합력을 향상시킬 수 있는 부유식 태양광발전장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 부유식 태양광발전장치가 설치된 곳의 수상오염을 감소시킬 수 있는 부유식 태양광발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 부유식 태양광발전장치로서, 상면과 하면 사이에 중공(中空)공간을 구비하고, 수면에 부유하는 부유본체; 상부에서 태양전지모듈을 지지하고 하부에서 상기 부유본체에 고정되는 고정부재; 상기 고정부재의 하부와 상기 부유본체를 고정적으로 결합시키는 결합부재;를 포함하고, 상기 결합부재는, 상기 고정부재의 하부에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재와, 상기 상부 결합부재의 하부에 배치되고 상부에서 상기 고정부재 및 상기 상부 결합부재와 결합되며 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 하부 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치를 제공할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 하부 결합부재는, 상기 부유본체의 상면에 안착되는 상부 안착용 플레이트와, 상기 상부 안착용 플레이트의 상면으로부터 직각 상부방향으로 연장되고, 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 상부 결합부재에 형성된 관통구 및 상기 고정부재의 하부에 구비되는 하부 서포트 플레이트에 형성된 관통구를 관통하여 체결용 너트로 고정되는 상부 체결부와, 상기 상부 안착용 플레이트의 하면으로터 직각 하부방향으로 연장되며, 상기 부유본체의 상면을 관통하도록 형성된 피삽입구에 삽입되는 삽입용 연장부와, 상기 삽입용 연장부의 하부단부에 구비되며, 하부 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 부유본체의 하면을 관통하도록 구성된 연결봉과, 상기 연결봉의 하부에 체결용 너트로 결합되어 상기 부유본체의 하면을 가압하는 하부 안착용 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부에 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부에 나사체결방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 삽입용 연장부는 상기 부유본체의 상면에서부터 상기 부유본체의 중공공간의 하부 내측면까지 뻗어있고, 상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부단부에서부터 상기 부유본체의 하면에서 소정 거리 돌출되도록 뻗어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 안착용 플레이트의 하면에는, 상기 상부 안착용 플레이트의 하면으로부터 하부 직각방향으로 연장되고 상기 부유본체의 상면에서부터 상기 중공공간 내부까지 관통하여 체결용 너트로 체결되는 하부 체결부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 상부 결합부재는, 상기 상부 안착용 플레이트의 상면과 맞닿는 하면과, 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트의 하면과 맞닿는 상면과, 상기 상부 체결부의 위치에 대응되는 위치에 형성되어 상기 상부 체결부가 관통하는 관통구를 구비하는 결합용 플레이트와, 상기 결합용 플레이트의 상면에서 상부 직각방향으로 연장되고, 적어도 하나 이상의 체결구를 구비하는 결합용 수직부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 고정부재는 체결용 너트가 결합되는 체결용 볼트가 상기 결합용 수직부 및 상기 고정부재의 측면을 관통하도록 상기 체결구에 대응되는 위치에 체결구를 구비하고, 상기 결합용 수직부가 내부로 삽입될 수 있도록 중공부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 부유본체는, 상면에 형성되고 상기 상부 안착용 플레이트의 형상에 대응되는 형상을 구비하는 상부 안착홈과, 하면에 형성되고 상기 하부 안착용 플레이트의 형상에 대응되는 형상을 구비하는 하부 안착홈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 부유본체는, 소정의 넓이를 가지며 상기 부유본체의 상며 및 하면을 관통하며 관통개구부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와 부유본체를 고정적으로 결합하는 결합부재로서, 상부에서 상기 고정부재의 하부에 구비되는 하부 서포트 플레이트에 고정적으로 결합되며, 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 것을 특징으로 하는 결합부재를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와 부유본체를 고정적으로 결합하는 결합부재로서, 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재와; 상기 상부 결합부재의 하부에 배치되고, 상부에서 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트 및 상기 상부 결합부재와 결합되며, 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 하부 결합부재;를 포함하고, 상기 상부 결합부재는, 상기 상부 안착용 플레이트의 상면과 맞닿는 하면과, 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트의 하면과 맞닿는 상면을 구비하는 결합용 플레이트와, 상기 결합용 플레이트의 상면에서 상부 직각방향으로 연장되고, 적어도 하나 이상의 체결구를 구비하며, 상기 고정부재의 내부로 삽입되어 상기 고정부재의 일측면에 체결용 볼트 및 너트로 고정되고 결합용 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합부재를 제공할 수 있다.
전술한 과제해결수단의 의하면, 본 발명은 부유본체의 상면 및 하면을 가압하여 부유본체에 고정되는 하부 결합부재를 구비함으로써, 부유본체와 하부 결합부재 사이의 결합력을 향상시키고, 이로 인해 결과적으로 하부 결합부재에 견고하게 고정되는 고정부재를 부유본체에 견고하게 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상부 결합부재의 결합용 수직부를 구비함으로써, 상부 결합부재와 고정부재를 고정부재의 하부 서포트 플레이트 및 고정부재의 일측면에서 이중으로 고정할 수 있어 상부 결합부재와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있고, 그 결과 부유본체와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부유본체와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킴으로써 부유식 태양광발전장치의 내구성 및 사용수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부유본체에 소정 넓이를 가지는 관통개구부를 구비함으로써, 수면의 파동저항을 저감시킬 수 있어 부유본체의 부유상태를 보다 안정화시킬 수 있고, 동시에 수면이 대기와 접촉할 수 있도록 수면을 대기 중에 노출시키는 수면 노출표면적을 증가시킬 수 있어 수면에 산소 공급 부족으로 인한 수상 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유본체에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3a는 종래기술에 따른 부유식 태양광발전장치용 부유본체에 대한 개략적인 종단면도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치의 부유본체에 대한 개략적인 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치에 대한 개략적인 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하부 결합부재에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 상부 결합부재에 대한 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유본체(200)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 3a는 종래기술에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)용 부유본체(200)에 대한 개략적인 종단면도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)의 부유본체(200)에 대한 개략적인 종단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)는, 수면 또는 수상에 부유하는 부유본체(200)와, 태양전지모듈(100)을 지지하는 고정부재(300)와, 상기 부유본체(200)와 상기 고정부재(300)를 고정적으로 결합시키는 결합부재(400)를 포함한다.
상기 부유본체(200)는 내부에 부력을 증가시키는 중공공간(200a)을 포함한다. 즉, 상기 부유본체(200)는 상면과 하면 사이에서 중공(中空)공간을 구비한다.
상기 부유본체(200)는 도 1 및 도 2에서는 판형의 직육면체로 구성되어 있으나, 이는 부유본체(200)의 일 예로서 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
바람직하게는, 상기 중공공간(200a) 내에는, 스티로폼 등의 발포제로 구성된 부유부재가 충진될 수 있다.
상기 부유본체(200)는 상면에 형성되는 상부 안착홈(210)과 하면에 형성되는 하부 안착홈(240)을 구비한다.
상기 상부 안착홈(210)은 후술할 하부 결합부재(420)에 구비되는 상부 안착용 플레이트(421)의 형상에 대응되는 형상을 구비하고, 상기 하부 안착홈(240)은 후술할 하부 결합부재(420)에 구비되는 하부 안착용 플레이트(426)의 형상에 대응되는 형상을 구비한다.
상기 상부 안착홈(210)과 상기 하부 안착홈(240)을 구비함으로써, 상부 안착용 플레이트(421) 및 하부 안착용 플레이트(426)가 부유본체(200)의 상면 및 하면에서 안정적이고 견고하게 고정될 수 있고, 이로 인해 상부 안착용 플레이트(421)가 부유본체(200) 상면에 대하 안정적으로 가압력을 전달할 수 있고 동시에 하부 안착용 플레이트(426)가 부유본체(200) 하면에 대하 안정적으로 가압력을 전달할 수 있어, 하부 결합부재(420)와 부유본체(200) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있으므로, 결과적으로 고정부재(300)와 부유본체(200) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 부유본체(200)는 상기 부유본체(200)의 상면을 관통하여 상기 중공공간(200a)에 연통되도록 형성된 피삽입구(220)를 구비한다. 상기 피삽입구(220)는 후술할 상부 결합부재(410)의 삽입용 연장부(423)가 삽입되는 구멍이다.
그리고, 부유본체(200)는 상기 부유본체(200)의 상면 및 하면을 관통하도록 구성된 관통개구부(230)를 구비한다. 상기 관통개구부(230)는 소정의 넓이(즉, 소정의 표면적)을 구비하도록 구성된다. 상기 관통개구부(230)는 상기 부유본체(200)에 복수 개 구비될 수도 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)의 부유본체(200)는 관통개구부(230)가 구비되어 있지 않아, 수면을 따라 전달되는 수면파동을 저감시키지 못하고 그대로 전달받아 수면파동 등이 발생하는 경우 부유본체(200)의 부유상태가 안정화되지 못하고, 부유본체(200) 전체가 수면을 모두 덮고 있어 부유본체(200) 하부에 위치하는 수면 및 수중에는 산소공급면적이 전혀 존재하지 않아 이렇나 부유본체(200)가 수면 상에 상당히 많은 수 설치되는 경우 심각한 수중오염이 야기되는 문제점을 가지고 있다.
그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)의 부유본체(200)는 관통개구를 구비하고 있으므로, 수면을 따라 전달되는 수면파동이 관통개구에서 저감되어 부유본체(200)의 부유상태를 지속적으로 안정화시킬 수 있고, 동시에 부유본체(200)가 수면 상에 여러대 설치되더라도 관통개구를 통하여 수면 및 수중에 산소공급면적이 확보될 수 있으므로 수중오염을 상당히 감소시킬 수 있다.
즉, 관통개구부(230)로 인해, 본 발명은 부유본체(200)에 외력으로 작용하는 수면의 파동저항을 저감시킬 수 있어 부유본체(200)의 부유상태를 보다 안정화시킬 수 있고, 동시에 수면이 대기와 접촉할 수 있도록 수면을 대기 중에 노출시키는 수면 노출표면적을 증가시킬 수 있어 수면에 산소 공급 부족으로 인한 수상 오염을 방지할 수 있다.
상기 고정부재(300)는 상부에서 태양전지모듈(100)을 지지하고 하부에서 상기 부유본체(200)에 고정되도록 구성된다.
상기 고정부재(300)는 결합부재(400)를 통하여 부유본체(200)에 견고하게 고정된다. 상기 결합부재(400)는, 상기 결합부재(400)는 상기 고정부재(300)의 하부에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재(410)와, 상기 상부 결합부재(410)의 하부에 배치되고 상부에서 상기 고정부재(300) 및 상기 상부 결합부재(410)와 결합되며 하부에서 상기 부유본체(200)의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체(200)에 고정되는 하부 결합부재(420)를 포함한다.
이하에서는, 결합부재(400) 및 고정부재(300)에 대하여 도면을 참고하여 보다 구체적으로 기술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 태양광발전장치(1000)에 대한 개략적인 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 하부 결합부재(420)에 대한 개략적인 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 상부 결합부재(410)에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고정부재(300)는 결합부재(400)를 통하여 부유본체(200)에 결합 및 고정되고, 상기 결합부재(400)는 상부 결합부재(410)와 하부 결합부재(420)를 포함한다.
구체적으로, 상기 고정부재(300)는 상부 결합부재(410)의 상부에 결합 및 고정되고, 이렇게 결합된 고정부재(300) 및 상부 결합부재(410)는 부유본체(200)에 고정 및 결합된 하부 결합부재(420)에 결합 및 고정된다. 여기서, 상기 하부 결합부재(420)는 하부에서 상기 부유본체(200)의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체(200)에 고정되도록 구성된다.
상기 고정부재(300)는 중공부재로 구성되고, 상기 고정부재(300)의 하부단부가 개방되어 있어 상기 하부단부를 통하여 후술할 상부 결합부재(410)의 결합용 수직부(413)가 상기 고정부재(300)의 내부로 삽입된다. 그리고, 상기 고정부재(300)는 일측면에서 체결용 볼트가 관통하는 체결구(313)를 구비한다. 상기 고정부재(300)의 체결구는 후술할 결합용 수직부(413)에 구비되는 체결구(414)와 서로 연통되도록 배치되어, 상기 체결용 볼트가 상기 고정부재(300)의 체결구(313) 및 결합용 수직부(413)의 체결구(414)를 동시에 관통하여 상기 체결용 볼트(415)의 단부에 체결용 너트(416)가 체결됨으로써 결합용 수직부(413)와 고정부재(300)를 결합 및 고정한다.
그리고, 상기 고정부재(300)는 하부단부에서 수평방향으로 일체형으로 연장되는 하부 서포트 플레이트(301)를 구비하고, 상기 하부 서포트 플레이트(301)는 후술할 하부 결합부재(420)의 상부 안착용 플레이트(421)에 구비되는 상부 체결부(422)가 관통하는 관통구(311)를 구비한다. 상기 하부 서포트 플레이트(301)는 하면을 통하여 후술할 상부 결합부재(410)의 결합용 플레이트(411)의 상면과 맞닿게 된다.
변형 실시예로서, 상기 하부 서포트 플레이트(301)는 상부 결합부재(410)를 생략하고 하부 결합부재(420)의 상부 안착용 플레이트(421)에 직접적으로 결합되도록 구성될 수도 있다.
상기 결합부재(400)는, 상기 고정부재(300)의 하부(즉, 고정부재(300)의 하부 서포트 플레이트(301))에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재(410)와, 상기 상부 결합부재(410)의 하부에 배치되고 상부에서 상기 고정부재(300) 및 상기 상부 결합부재(410)와 결합되며 하부에서 상기 부유본체(200)의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체(200)에 고정되는 하부 결합부재(420)를 포함한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부 결합부재(420)는, 상부 안착용 플레이트(421)와, 상부 체결부(422)와, 삽입용 연장부(423)와, 연결봉(424)과, 하부 안착용 플레이트(426)를 포함한다.
상기 상부 안착용 플레이트(421)는 부유본체(200)의 상면에 안착되는 부분으로서, 상기 하부 안착용 플레이트(426)와 결합될 때 상기 부유본체(200)의 상면을 가압하는 부분이다. 바람직하게는, 상기 상부 안착용 플레이트(421)는 상기 부유본체(200)의 상면에 형성되는 상부 안착홈(210)에 삽입된다.
상기 상부 체결부(422)는 상부 안착용 플레이트(421)의 상면으로부터 직각 상부방향으로 연장되고, 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 상부 결합부재(410)에 형성된 관통구(412) 및 상기 고정부재(300)의 하부에 구비되는 하부 서포트 플레이트(301)에 형성된 관통구(311)를 동시에 관통하도록 구성된다. 상기 상부 체결부(422)는 상기 상부 결합부재(410)의 관통구(412) 및 상기 하부 서포트 플레이트(301)의 관통구(311)를 관통한 후 체결용 너트(312)로 체결되어 고정된다.
물론, 변형 실시예로서, 상기 상부 체결부(422)는 상부 결합부재(410)를 생략하고 상기 고정부재(300)의 하부 서포트 플레이트(301)의 관통구(311)를 관통한 후 체결용 너트(312)로 체결되어 고정될 수도 있다.
상기 삽입용 연장부(423)는 상기 상부 안착용 플레이트(421)의 하면으로터 직각 하부방향으로 연장되며, 상기 부유본체(200)의 상면을 관통하도록 형성된 피삽입구(220)에 삽입된다.
상기 연결봉(424)은 상기 삽입용 연장부(423)의 하부단부에 구비되고, 하부 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 부유본체(200)의 하면을 관통하도록 구성된다.
상기 연결봉(424)은 하부 안착용 플레이트(426)가 체결되는 하부부분(425)을 구비하고, 이를 위하여 상기 연결봉(424)의 길이는 상기 삽입용 연장부(423)의 하부단부에서부터 상기 부유본체(200)의 하면으로부터 소정 길이 돌출되도록 설계된다.
상기 연결봉(424)은 상기 삽입용 연장부(423)의 하부에 일체형으로 형성된다.
변형 실시예로서, 상기 연결봉(424)은 상기 삽입용 연장부(423)의 하부에 나사체결방식으로 결합되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 연결봉(424)은 하부부분 뿐만 아니라 상부부분에도 외주면에 나사산이 구비되고, 이에 대응되게 상기 삽입용 연장부(423)의 하부단부에서 나사산이 형성된 체결홈이 구비될 수 있다.
도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 삽입용 연장부(423)는 부유본체(200)의 상면 두께보다 조금 더 두껍게 구성될 수 있다.
그러나, 변형 실시예로서, 상기 삽입용 연장부(423)는 상기 부유본체(200)의 상면에서부터 상기 부유본체(200)의 중공공간(200a)의 하부 내측면 또는 상기 부유본체(200)의 하면까지 뻗어있고, 상기 연결봉(424)은 상기 삽입용 연장부(423)의 하부단부에서부터 상기 부유본체(200)의 하면에서 소정 거리 돌출되도록 뻗어 있도록 구성될 수 있다. 이 경우, 삽입용 연장부(423)의 강도를 더 보강할 수 있다.
상기 하부 안착용 플레이트(426)는 상기 연결봉(424)의 하부의 외주면에 형성된 나사산에서 체결용 너트(427)로 결합되어 상기 부유본체(200)의 하면을 가압하는 부분이다. 즉, 상기 하부 안착용 플레이트(426)는 부유본체(200)의 하면에 배치되고, 중앙에 상기 연결봉(424)의 하부부분이 관통하는 관통구(426a)를 구비한다. 상기 하부 안착용 플레이트(426)의 관통구(426a)를 관통한 연결봉(424)의 하부부분에는 체결용 너트(427) 및 와셔(428)가 구비되어 상기 하부 안착용 플레이트(426)가 부유본체(200)의 하면을 가압하도록 한다.
이렇게 부유본체(200)의 상면 및 하면을 가압하여 부유본체(200)에 고정되는 하부 결합부재(420)를 구비함으로써, 부유본체(200)와 하부 결합부재(420) 사이의 결합력을 향상시키고, 이로 인해 결과적으로 하부 결합부재(420)에 견고하게 고정되는 고정부재(300)를 부유본체(200)에 견고하게 결합시킬 수 있다.
도면에 도시되진 않았지만, 바람직하게는, 상기 상부 안착용 플레이트(421)의 하면에는, 상기 상부 안착용 플레이트(421)의 하면으로부터 하부 직각방향으로 연장되고 상기 부유본체(200)의 상면에서부터 상기 중공공간(200a) 내부까지 관통하여 체결용 너트로 체결되는 하부 체결부가 구비될 수 있다. 이로 인해, 하부 결합부재(420)와 부유본체(200) 사이의 고정력 및 체결력을 보다 더 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 결합부재(410)는, 상기 고정부재(300)의 하부 서포트 플레이트(301)와 상기 하부 결합부재(420)의 상부 안착용 플레이트(421) 사이에 구비되어 상기 하부 서포트 플레이트(301)와 상기 하부 결합부재(420) 사이의 고정력 및 결합력을 증가시키는 결합용 플레이트(411)와, 상기 결합용 플레이트(411)의 상면으로부터 상부 직각방향으로 연장되는 결합용 수직부(413)를 포함한다.
상기 결합용 플레이트(411)는, 상기 상부 안착용 플레이트(421)의 상면과 맞닿는 하면과, 상기 고정부재(300)의 하부 서포트 플레이트(301)의 하면과 맞닿는 상면과, 상기 상부 체결부(422)의 위치에 대응되는 위치에 형성되어 상기 상부 체결부(422)가 관통하는 관통구(412)를 포함한다.
상기 결합용 수직부(413)는 상기 결합용 플레이트(411)의 상면에서 상부 직각방향으로 연장되고, 적어도 하나 이상의 체결구(414)를 구비한다. 상기 결합용 수직부(413)의 체결구는 전술한 바와 같이 고정부재(300)의 일측면에 형성된 체결구와 대응되는 위치에 구비되고 상기 고정부재(300)의 체결구(313)와 결합용 수직부(413)의 체결구(414)에는 체결용 볼트(415)가 관통한 후 상기 체결용 볼트(415)의 단부에 체결용 너트(416)가 체결됨으로써 결합용 수직부(413)(즉, 상부 결합부재(410))와 고정부재(300)를 결합 및 고정할 수 있다.
이렇게, 결합용 수직부(413)를 구비함으로써, 상부 결합부재(410)와 고정부재(300)를 고정부재(300)의 하부 서포트 플레이트(301) 및 고정부재(300)의 일측면에서 이중으로 고정할 수 있어 상부 결합부재(410)와 고정부재(300) 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있고, 그 결과 부유본체(200)와 고정부재(300) 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있다.
전술한 바에 의하면, 본 발명은 부유본체의 상면 및 하면을 가압하여 부유본체에 고정되는 하부 결합부재를 구비함으로써, 부유본체와 하부 결합부재 사이의 결합력을 향상시키고, 이로 인해 결과적으로 하부 결합부재에 견고하게 고정되는 고정부재를 부유본체에 견고하게 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상부 결합부재의 결합용 수직부를 구비함으로써, 상부 결합부재와 고정부재를 고정부재의 하부 서포트 플레이트 및 고정부재의 일측면에서 이중으로 고정할 수 있어 상부 결합부재와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있고, 그 결과 부유본체와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부유본체와 고정부재 사이의 결합력을 현저히 향상시킴으로써 부유식 태양광발전장치의 내구성 및 사용수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부유본체에 소정 넓이를 가지는 관통개구부를 구비함으로써, 수면의 파동저항을 저감시킬 수 있어 부유본체의 부유상태를 보다 안정화시킬 수 있고, 동시에 수면이 대기와 접촉할 수 있도록 수면을 대기 중에 노출시키는 수면 노출표면적을 증가시킬 수 있어 수면에 산소 공급 부족으로 인한 수상 오염을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1000 : 부유식 태양광 발전장치
100 : 태양전지모듈
200 : 부유본체
300 : 고정부재
400 : 결합부재
410 : 상부 결합부재
420 : 하부 결합부재

Claims (12)

  1. 부유식 태양광발전장치로서,
    상면과 하면 사이에 중공(中空)공간을 구비하고, 수면에 부유하는 부유본체;
    상부에서 태양전지모듈을 지지하고 하부에서 상기 부유본체에 고정되는 고정부재;
    상기 고정부재의 하부와 상기 부유본체를 고정적으로 결합시키는 결합부재;를 포함하고,
    상기 결합부재는, 상기 고정부재의 하부에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재와, 상기 상부 결합부재의 하부에 배치되고 상부에서 상기 고정부재 및 상기 상부 결합부재와 결합되며 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 하부 결합부재를 포함하며,
    상기 하부 결합부재는, 상기 부유본체의 상면에 안착되는 상부 안착용 플레이트와, 상기 상부 안착용 플레이트의 상면으로부터 직각 상부방향으로 연장되고, 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 상부 결합부재에 형성된 관통구 및 상기 고정부재의 하부에 구비되는 하부 서포트 플레이트에 형성된 관통구를 관통하여 체결용 너트로 고정되는 상부 체결부와, 상기 상부 안착용 플레이트의 하면으로터 직각 하부방향으로 연장되며, 상기 부유본체의 상면을 관통하도록 형성된 피삽입구에 삽입되는 삽입용 연장부와, 상기 삽입용 연장부의 하부단부에 구비되며, 하부 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 부유본체의 하면을 관통하도록 구성된 연결봉과, 상기 연결봉의 하부에 체결용 너트로 결합되어 상기 부유본체의 하면을 가압하는 하부 안착용 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부에 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부에 나사체결방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입용 연장부는 상기 부유본체의 상면에서부터 상기 부유본체의 중공공간의 하부 내측면까지 뻗어있고,
    상기 연결봉은 상기 삽입용 연장부의 하부단부에서부터 상기 부유본체의 하면에서 소정 거리 돌출되도록 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 안착용 플레이트의 하면에는, 상기 상부 안착용 플레이트의 하면으로부터 하부 직각방향으로 연장되고 상기 부유본체의 상면에서부터 상기 중공공간 내부까지 관통하여 체결용 너트로 체결되는 하부 체결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 결합부재는,
    상기 상부 안착용 플레이트의 상면과 맞닿는 하면과, 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트의 하면과 맞닿는 상면과, 상기 상부 체결부의 위치에 대응되는 위치에 형성되어 상기 상부 체결부가 관통하는 관통구를 구비하는 결합용 플레이트와,
    상기 결합용 플레이트의 상면에서 상부 직각방향으로 연장되고, 적어도 하나 이상의 체결구를 구비하는 결합용 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정부재는 체결용 너트가 결합되는 체결용 볼트가 상기 결합용 수직부 및 상기 고정부재의 측면을 관통하도록 상기 체결구에 대응되는 위치에 체결구를 구비하고, 상기 결합용 수직부가 내부로 삽입될 수 있도록 중공부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부유본체는, 상면에 형성되고 상기 상부 안착용 플레이트의 형상에 대응되는 형상을 구비하는 상부 안착홈과, 하면에 형성되고 상기 하부 안착용 플레이트의 형상에 대응되는 형상을 구비하는 하부 안착홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 부유본체는, 소정의 넓이를 가지며 상기 부유본체의 상면 및 하면을 관통하도록 구성된 관통개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유식 태양광발전장치.
  11. 삭제
  12. 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와 부유본체를 고정적으로 결합하는 결합부재로서,
    상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트에 고정적으로 결합되는 상부 결합부재와;
    상기 상부 결합부재의 하부에 배치되고, 상부에서 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트 및 상기 상부 결합부재와 결합되며, 하부에서 상기 부유본체의 상면 및 하면을 서로 대향되게 가압하여 상기 부유본체에 고정되는 하부 결합부재;를 포함하고,
    상기 상부 결합부재는,
    상기 상부 안착용 플레이트의 상면과 맞닿는 하면과, 상기 고정부재의 하부 서포트 플레이트의 하면과 맞닿는 상면을 구비하는 결합용 플레이트와,
    상기 결합용 플레이트의 상면에서 상부 직각방향으로 연장되고, 적어도 하나 이상의 체결구를 구비하며, 상기 고정부재의 내부로 삽입되어 상기 고정부재의 일측면에 체결용 볼트 및 너트로 고정되고 결합용 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합부재.
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