KR101629872B1 - 태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법 - Google Patents

태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스치로폼을 발포하여 고정바 받침홈을 성형한 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 측면덮개를 접합하고 원통형으로 형성한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버를 결합하여 양쪽 선단에서 부표의 형태를 따라 접합되도록 하며 몸통 커버 양쪽의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하여 내부로 물이 스며들지 않으면서 스치로폼 부표를 열수축으로 감싸 고정하여 제조한 태양광 부표의 부력을 이용하여 저수지 등의 수면 위에 태양광 발전장치가 떠 있도록 함으로써 물의 오염을 방지하고 큰 부력으로 안전하게 부상상태를 유지할 수 있도록 하는 태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체 양쪽으로 형성된 절곡홈의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면으로 이루어지는 스치로폼 부표의 외경을 시트로 감싸 일체형이 되도록 하며, 상기 절곡홈의 한 부분에서 가로 방향으로 수평이 되도록 형성하는 고정바 받침홈과, 상기 측면의 외측에 원형으로 형성되며 측면 접착제가 도포된 부분이 접합되는 측면덮개와, 상기 몸체와 절곡홈, 고정바 받침홈 및 측면덮개를 접합하며 양쪽 선단이 겹치는 부분에서 열풍을 가하면서 상측과 하측에서 눌러 일체형으로 몸통 용접부에서 용접으로 성형하되;
양쪽 선단이 측면에서 돌출되는 측면 돌출부가 회전과 가열에 의해 원형이 열수축으로 절곡부와 고정바 받침부 및 측면덮개를 감싸며 접합되는 몸통커버와, 상기 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부의 외측 선단을 따라 용접 로울러가 압착하면서 회전하여 측면 돌출부와 측면 덮개를 용접하는 마감 용접부로 이루어지는 태양광 부표에 있어서,
상기 태양광 부표는 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부가 일체형이 되도록 성형하고, 상기 몸체의 외경으로 원통형의 몸통커버를 결합하여 측면의 외측으로 측면 돌출부가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈과 고정바 받침홈이 위치하는 부분을 눌러 몸통커버가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부가 열수축되어 절곡부와 고정바 받침부를 성형하며 측면의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개의 외측면을 감싸면서 고정되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법{The light of the sun Buoys and aquatic photovoltaic power generation apparatus and the installation method}
본 발명은 태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스치로폼을 발포하여 고정바 받침홈을 성형한 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 측면덮개를 접합하고 원통형으로 형성한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버를 결합하여 양쪽 선단에서 부표의 형태를 따라 접합되도록 하며 몸통 커버 양쪽의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하여 내부로 물이 스며들지 않으면서 스치로폼 부표를 열수축으로 감싸 고정하여 제조한 태양광 부표의 부력을 이용하여 저수지 등의 수면 위에 태양광 발전장치가 떠 있도록 함으로써 물의 오염을 방지하고 큰 부력으로 안전하게 부상상태를 유지할 수 있도록 하는 태양광 부표와 수상용 태양광 발전장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.
산업사회의 고도화와 인구의 증가 및 전기를 필요로 하는 많은 전기전자 및 기계 장치들의 사용으로 점점 더 많은 에너지를 필요로 하고 있다. 가장 많이 사용 하고 있는 에너지원은 석탄이나 석유 천연가스와 같은 화석 에너지원 및 발전단가가 싼 원자력 발전이나, 이들 화석 에너지원은 화석연료의 매장이 한정되어 있어 점차적으로 고갈되어 가고 있으며, 발전과정에서 이산화탄소 등을 포함한 각종 공해를 배출함으로 인하여 지구 온난화에도 큰 영향을 미치고 있어 대체 에너지원의 개발이 시급한 실정이며, 이들 화석 연료의 대안으로 여겨져 온 원자력발전 역시 최근 원전 사고로 인한 방사능의 누출로 그 위험성이 부각되면서 다른 대체에너지원을 찾고 있는 실정이다.
이에 반하여 태양열은 석탄이나 석유 천연가스와 같은 화석 에너지원과는 달리 공해발생이 없는 청정에너지원인 동시에 거의 무 제한적으로 공급되고 있어 오래전부터 이러한 태양열 에너지를 산업용이나 난방용 또는 자동차 등의 에너지원으로 활용하기 위한 꾸준한 연구와 더불어 제품화가 이루어지고 있다.
현재 대체에너지원으로서 태양에너지를 이용하는 장치는 태양열 집열기와 태양광 모듈이 활용되고 있다.
평판형 태양열 집열기 및 시스템은 태양열에너지를 이용하여 직접 열매체에 열교환하도록 함으로써 온수 및 난방에너지를 획득하는 신재생에너지 시스템으로 효율이 높고 초기투자비용이 높지 않아 널리 활용되고 있는 신재생에너지 시스템이다.
한편, 태양광발전(Photovoltaic) 모듈 및 시스템은 별도의 유지관리가 필요 없이 한 번의 설치만으로 환경오염 없이 태양광이 가지고 있는 광 에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하여 전기에너지를 생산하는 장치이다.
이처럼 태양광 디바이스는 빛 에너지, 특히 솔라 에너지를 전기 에너지로 변환하게 된다. 광 발전으로 생성된 전기 에너지는 배터리에 의해 생성된 전기 또는 설립된 전력 그리드(grid)에 의해 획득된 전기와 완전히 동일한 목적으로 이용될 수 있지만 재생 가능한 전기 에너지 형태이다. 태양광 디바이스의 하나의 유형은 태양광발전 모듈로 알려지거나 솔라 모듈로서 칭해진다.
태양광 발전은 단위면적당 받게 되는 태양에너지의 양이 적기 때문에 많은 에너지를 생산하기 위해서는 대단위 설치 면적이 필요하여, 태양광 디바이스의 제작 비용도 매우 비쌀 뿐 아니라 특히 땅값이 비싼 경우 경제성에 문제가 있어 가정집 등에서 소규모 전기를 보충하는 정도로 그 이용이 제한되고 있는 실정이다.
이 같이 큰 전력을 얻기 위해서는 대단위 설치 장소의 요구 때문에 비싼 땅값 문제에 부닥치자 최근 호수나 바다의 공유 수면 위에 태양광 발전장치를 설치하는 방안이 고려되고 있다.
최근 호수의 수면에 복수개의 부구(부표)에 의해 떠 있는 바지선 형태의 베이스를 설치하고, 그 베이스 위에 태양광 집열판을 설치하여 전기를 생산하는 방식으로, 부구를 이용하여 수면 위에 태양광 발전장치를 설치하는 방안은 경제성이 높다고 인식되면서 최근 그의 설치가 활발히 진행되고 있다.
상기한 호수 수면을 이용한 태양광 발전장치의 설치방식은 통상 정부나 지방자치단체가 소유하고 있는 공유수면을 이용하여 발전하게 됨으로써, 값비싼 땅을 필요로 하지 않게 되는바, 태양광 집열판이 설치되면, 그 하부에는 태양광이 도달하는 것을 차단하게 되어 농작물의 재배 등에 활용하지 못하게 되어 토지 이용의 제한에 초래함으로, 경작할 땅이 부족한 경우 태양광 발전장치는 그리 환영받기가 어려웠었으나, 호수나 바다 등의 공유 수면을 이용한 설치 방식은 경작지를 줄이거나 비싼 땅값을 요구하지 않아 태양열에 의한 전력 생산 비용을 크게 줄일 수 있어 최근 관심이 크게 증대되고 있다.
그러나 부구를 이용하여 수면에 설치하기 위해서는 물에 뜨는 부구 위에 태양광 발전을 위한 모듈 구조물 을 고정 설치하는 작업이 필요하다.
대한민국 등록특허 10-0887723호에서는 태양광 수집 판넬의 수상용 고정 구조물을 제안하고 있는바, 이 선행 특허발명은 태양광 수집 판넬을 수상에서 고정하기 위한 굴곡 플레이트를 형성시키되, 상기 굴곡 플레이트의 하측은 부구 고정하기 위한 고정밴드의 고정볼트와 조립되는 고정홈을 갖는 보강 플레이트로 형성됨과 아울러, 상기 굴곡 플레이트 상부는 타측의 굴곡 플레이트와 서로 연결되는 연결바와, 태양광 수집 판넬을 고정하기 위한 지지바를 받쳐줄 수 있는 고정바를 일체로 형성하여 저수지 및 호수의 물 위에 뜰 수 있도록 구성하고 있다.
그러나 상기한 선행 특허발명은 속이 빈 강도가 약한 부구를 프레임을 형성하는 구조물에 고정시켜 주기 위하여 복잡한 체결구조를 취하고 있어 조립 생산성이 낮고 부품이 많이 소요될 뿐 아니라 부구가 지지해야 할 하중을 크게 증가시켜 더 많은 또는 더 큰 부력을 가진 부구를 사용해야 함으로써 제작 비용의 증대를 가져와 경제성을 저하시킴으로써 발전단가를 높이는 원인이 되고 있다.
한편, 종래의 부구 개념은 단순 원통체로 강도가 약하여 중량의 철골 구조물을 지탱함과 함께 발전설비의 유지보수를 위해서는 작업자가 통로를 따라 이동하면서 작업을 해야 하는 데, 강도가 약한 부구가 하중을 못 이겨 파손되는 등으로 인해 위험성이 상존하는 문제가 있었다.
일반적으로 수산양식에 사용하는 부표는 스치로폼으로 성형한 부표와 합성수지를 브로워몰딩으로 성형한 부표가 있는데, 그 중에는 스치로폼 부표가 많이 사용되고 있다.
종래 스치로폼 부표는 원통형으로 성형한 양쪽에 결속 선을 감아서 사용하는데, 절곡홈에 많은 힘이 가해지므로 부표를 장시간 사용하게 되면 파손되거나 변형되기 쉽다.
그리고 스치로폼은 표면이 매끄럽지 않아서 파도 등의 바닷물에 대한 충격이 그대로 전달되어 쉽게 파손되거나 변형되는 단점이 있다.
또한, 부표가 파손되면 부서진 파편에 의해서 오염을 초래하고, 절곡홈이 조금만 파손되더라도 사용하기 어려워 야적장에 적재하여 두거나 폐기물 처리한다.
이러한 결점을 해소하기 위하여 부표를 내경에 공간이 형성되는 몸체를 합성수지로 브로워몰딩에 의해 성형한 것을 사용하게 되는데, 이 합성수지 부표는 스치로폼 부표의 단점인 내구성이 약하여 수명이 짧은 단점이나 환경오염 등의 문제는 보완하였으나 제작상 고가인 단점이 있고, 양식장에 부표를 설치하거나 수거시에 사용되는 공구 즉, 갈고리나 집게 등을 사용해서 작업하는데 있어서는 부표가 잘 깨지고 부서지는 등의 단점이 있으며, 작업 속도도 느려서 작업의 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
문헌 1. 특허등록번호 제0887723호(2009. 03. 02. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0466821호(2013. 05. 02. 등록) 문헌 3. 특허공개번호 제2015-0107191호(2015. 09. 23. 공개) 문헌 4. 특허등록번호 제1501466호(2015. 03. 05. 등록)
따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 해결과제는, 태양광 집열판을 경사지게 설치한 태양광 발전장치를 부상시킬 수 있는 안정된 태양광 부표를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 해결과제는, 부표의 측면 선단을 감싸도록 원형으로 성형한 측면덮개를 고정한 후 원통형으로 성형한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버가 몸체를 감싸도록 결합하여 스치로폼 부표의 형태를 따라서 감싸도록 하면서 측면 돌출부가 측면덮개를 감싸도록 결합한 후 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에서 송풍에 의해 용접하는 방법으로 완성된 태양광 부표를 통하여 환경오염을 방지하고 장기간 사용할 수 있는 높을 부상능력을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 해결과제는, 태양광 부표의 절곡홈 한 부분에서 태양광 발전장치를 설치하는 고정바가 수평으로 유지되도록 하는 고정바 받침홈을 형성하여 안정된 설치상태를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체 양쪽으로 형성된 절곡홈의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면으로 이루어지는 스치로폼 부표의 외경을 시트로 감싸 일체형이 되도록 하며, 상기 절곡홈의 한 부분에서 가로 방향으로 수평이 되도록 형성하는 고정바 받침홈과, 상기 측면의 외측에 원형으로 형성되며 측면 접착제가 도포된 부분이 접합되는 측면덮개와, 상기 몸체와 절곡홈, 고정바 받침홈 및 측면덮개를 접합하며 양쪽 선단이 겹치는 부분에서 열풍을 가하면서 상측과 하측에서 눌러 일체형으로 몸통 용접부에서 용접으로 성형하되;
양쪽 선단이 측면에서 돌출되는 측면 돌출부가 회전과 가열에 의해 원형이 열수축으로 절곡부와 고정바 받침부 및 측면덮개를 감싸며 접합되는 몸통커버와, 상기 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부의 외측 선단을 따라 용접 로울러가 압착하면서 회전하여 측면 돌출부와 측면 덮개를 용접하는 마감 용접부로 이루어지는 태양광 부표에 있어서,
상기 태양광 부표는 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부가 일체형이 되도록 성형하고, 상기 몸체의 외경으로 원통형의 몸통커버를 결합하여 측면의 외측으로 측면 돌출부가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈과 고정바 받침홈이 위치하는 부분을 눌러 몸통커버가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부가 열수축되어 절곡부와 고정바 받침부를 성형하며 측면의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개의 외측면을 감싸면서 고정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 태양광 집열판을 경사지게 설치한 고 중량의 태양광 발전장치를 부상시킬 수 도록 하며, 부상된 상태에서 물이 부표에 절대 스며들지 않고 장기간 안정된 설치상태를 제공하는 태양광 부표를 통하여 안정된 태양광 발전시설을 유지할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.
본 발명은 부표의 측면 선단을 감싸도록 원형으로 성형한 측면덮개의 한쪽에 접착제를 도포하여 고정한 후 소정의 두께를 갖는 시트를 합성수지로 성형하여 가열하면서 연신한 열수축 시트로 이루어진 몸통 커버가 몸체를 감싸도록 결합하여 스치로폼 부표를 회전시키며 가열하는 과정에서 부표의 형태를 따라서 수축되며 일체형이 되도록 감싸도록 하면서 측면 돌출부가 측면덮개의 일부를 감싸도록 결합한 후 측면 돌출부와 측면덮개가 만나는 부분에서 고온을 송풍시켜 열수축되면서 용접 로울러가 압력을 가하여 원주방향에서 용접에 의해 바람과 수온 및 온도의 영향을 전혀 받지 않고 손상되지 않아 물의 오염을 방지하고, 높은 부상능력을 제공할 수 있는 태양광 부표를 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 스치로폴 부표를 발포 성형하면서 절곡홈이 성형되는 양쪽에 수평한 상태의 고정바 받침홈을 형성함으로써 태양광 발전장치를 설치하는 고정바가 수평으로 유지되도록 결합하여 넘어 지지않고 안정된 설치상태와 부력을 통하여 설치상태를 안전하게 유지하는 효과를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도
도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 저면도
도 3 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면도
도 4 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 측면도
도 5 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 정면도
도 6 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 정면 단면도
도 7 은 본 발명을 성형하기 위한 스치로폼 부표의 정면도
도 8 은 본 발명의 스치로폼 부표에 측면덮개를 접합하는 상태의 정면도
도 9 는 본 발명의 스치로폼 부표에 몸통커버를 결합한 상태의 정면도
도 10 은 본 발명의 몸통커버가 스치로폼 부표의 외경을 따라 수축한 상태의 정면 단면도
도 11 은 본 발명의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하는 상태의 단면도
도 12 는 본 발명의 몸통커버를 원통형으로 형성한 몸통 용접부의 요부확대 사시도
도 13 은 본 발명의 태양광 부표에 대한 완성상태 사시도
도 14 는 본 발명의 태양광 부표를 성형하는 과정을 나타낸 블럭도
이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 설치상태를 나타낸 저면도, 도 3은 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면도, 도 4는 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 측면도, 도 5는 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 정면도, 도 6은 본 발명의 설치상태를 나타낸 요부확대 정면 단면도를 나타낸 것이다.
태양광 집열판(11)을 설치하는 하측에 부유장치(20)를 통하여 물에 떠 있도록 하는 태양광 발전장치(10)를 형성하는 것이다.
상기 태양광 발전장치(10)는 일정한 간격을 두고 태양광 집열판(11)을 연속해서 다수 개 설치하는 후레임(12)으로 이루어지며, 상기 후레임(12)의 하측에서 양쪽으로 서로 다른 길이에 의해 태양 방향으로 경사지게 설치되도록 하는 세로기둥(13)이 설치되고, 상기 세로기둥(13)의 하측은 고정판(14)을 통하여 2∼5개가 하나의 모듈을 이루도록 가로 고정바(15)에 보울트 또는 용접으로 고정하는 것이다.
상기 가로 고정바(15)에는 일정한 간격을 두고 양쪽 선단에 세로 고정바(17)를 연결하고, 상기 태양광 집열판(11)의 사이에는 발판 고정바(16)를 설치하여 상측에 발판(18)을 두어 이동할 수 있는 공간을 제공하도록 설치하는 것이다.
상기 세로 기둥(13)이 연결되는 가로 고정바(15)의 하측과 발판 고정바(16)의 중앙 하측에 설치하는 가로 고정바(15)의 하측에는 부유장치(20)를 설치하여 물에서 부유기능을 제공하도록 설치하되;
상기 부유장치(20)는 태양광 부표(70)의 양쪽에 형성하는 고정바 받침부(55)가 상측에 위치하도록 하고, 가로 고정바(15)와 세로 고정바(17)이 올라타서 수평상태를 유지하도록 결합하며, 상기 고정바 받침부(55)의 양쪽으로 형성되는 절곡부(53)를 감싸는 상부 고정대(21)와 하부 고정대(23)로 이루어지며, 상기 상부 고정대(21)는 가로 고정바(15)에 볼트(22)로 고정되어 태양광 부표(70)의 상측에서 한 방향으로 1/4 정도를 감싸며 하측 선단에는 외측으로 상부 돌출부(21a)가 돌출되어 있고, 상기 하부 고정대(23)는 가로 고정바(15)에 상부 고정대(21)와 반대 방향에서 볼트(22)로 고정되어 태양광 부표(70)의 3/5 정도를 감싸며 우측과 하측 부분에 위치하며 전방 전산에는 외측으로 하부 돌출부(23a)가 돌출되어 있다.
상기 상부 돌출부(21a)와 하부 돌출부(23a)에는 고정볼트(24)와 너트(25)로 체결하여 태양광 부표(70)를 감싸 고정하는 것이다.
도 7은 본 발명을 성형하기 위한 스치로폼 부표의 정면도이고, 도 8은 본 발명의 스치로폼 부표에 측면덮개를 접합하는 상태의 정면도, 도 9는 본 발명의 스치로폼 부표에 몸통커버를 결합한 상태의 정면도, 도 10은 본 발명의 몸통커버가 스치로폼 부표의 외경을 따라 수축한 상태의 정면 단면도, 도 11은 본 발명의 측면 돌출부와 측면덮개의 사이를 용접하는 상태의 단면도, 도 12는 본 발명의 몸통커버를 원통형으로 형성한 몸통 용접부의 요부확대 사시도, 도 13은 본 발명의 태양광 부표에 대한 완성상태 사시도를 나타낸 것이다.
폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 고밀도의 스치로폼 부표(30)를 성형하는 것이며, 상기 고밀도 스치로폼 부표(30)는 원통형의 몸체(31) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(32)이 형성되고, 상기 절곡홈(32)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(33)으로 이루어지는 것이다.
상기 절곡홈(32)이 형성되는 양쪽에서 한 부분이 측면에서 보면 수평이 되게 형성하고, 절곡홈(32)의 넓이와 깊이보다 더 넓고 깊게 형성되는 고정바 받침홈(35)을 형성하는 것이다.
상기 스치로폼 부표(30)를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 것이다.
상기 스치로폼 부표(30)의 외경 전체면을 감싸서 성형하기 위한 태양광 부표(70)는 몸체(31)와 절곡홈(32) 및 측면(33)의 안쪽 일부에서 일체형으로 접합되도록 하는 몸통커버(50)로 이루어지는 것이다.
상기 몸통커버(50)는 합성수지를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하는 것이다.
상기 압출된 시트는 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 열수축 시트를 성형하는 것이다.
상기 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(50)을 성형하는 장치에 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치되도록 공급하되;
상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(52)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(52)가 측면(33)에서 일체형이 되도록 성형하는 것이다.
상기 측면(33)을 감싸기 위한 측면덮개(40)는 시트를 압출시켜 인장을 통하여 열수축 시트를 성형한 것이거나, 인장을 하지 않은 시트를 측면(33)의 선단 부분을 감쌀 수 있도록 원형으로 재단하여 공급하는 것이다.
상기 측면덮개(40)의 한쪽 측면에는 측면 접착제(41)를 스프레이로 고르게 분포하도록 공급한 후 측면(33)에 각각 접합하여 고정하는 것이다.
상기 측면(33)에 측면덮개(40)를 측면 접착제(41)로 고정한 후에는 원통형의 몸통커버(50)를 결합하여 측면(33)의 외측으로 측면 돌출부(51)가 돌출되도록 하는 것이다.
상기 측면덮개(40)를 결합한 후에는 스치로폼 부표(30)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(32)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(50)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(31)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(51)가 열수축되어 절곡부(53)를 성형하며 상기 절곡부(53)에는 절곡홈(32)의 한 부분에 형성되는 고정바 받침홈(35)을 감싸는 고정바 받침부(55)와 측면(33)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(40)의 외측면을 감싸면서 고정되는 것이다.
상기 측면 돌출부(51)가 측면덮개(40)의 외측을 감싸면서 고정된 후에는 측면 돌출부(51)를 감싸도록 캡을 씌워 성형상태가 안정되게 유지하도록 추가 고정작업을 수행한다.
상기 측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(60)를 따라서 송풍장치(80)의 노즐(81)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(82)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접에 의해 마감하여 태양광 부표(70)를 성형하는 것이다.
상기 스치로폼 부표(30)를 코팅 또는 용접하는 열수축 시트는 폴리에틸렌 가교 코폴리머를 사용하는 것이며, 가공성과 충격강도가 우수하고, 열봉합성, 내블러킹성 및 기계적 성질이 우수한 동시에 첨가제로 개구제, 산화방지제, 가교제를 혼합하는 것이다.
열수축 시트를 150㎛의 두께로 성형해 측정한 값은 아래의 [표 1]과 같다.
열수축 시트의 물성
항 목 시험방법 단 위 시 험 치
인장강도(파단점) ASTM D882
 kgf/㎠ MD 470
TD 450
신율(파단점) % MD 650
TD 700
인열강도 ASTM D1922 g/㎛ MD 5
TD 10
낙하충격강도 ASTM D1709 g 850
흐림도 ASTM D1003 % 22
태양광 발전장치(10)는 태양광 집열판(11)을 경사지게 설치하여 태양을 향하도록 원하는 개수로 설치하고, 상기 태양열 집열판(11)의 하측에 위치하는 가로 고정바(15)를 일정한 간격에 두어 독립되게 설치하거나, 종 방향과 횡 방향에서 담수호의 크기에 맞게 설치하는 것이다.
상기 태양광 집열판(11)을 통해 통상적인 방법으로 발전하여 전기를 생산하는 것이며, 생산된 전기를 필요한 곳으로 공급하게 되는 것이다.
상기 태양광 발전장치(10)는 부유장치(20)의 태양광 부표(70)를 통해 내부는 스치로폼 부표(30)로 이루어지고, 상기 스치로폼 부표(30)의 외경 양쪽 선단에서 측면덮개(40)를 고정한 후 몸통 용접부(52)를 통하여 원통형으로 성형한 몸통커버(50)를 씌워 양쪽 선단으로 돌출되는 측면 돌출부(51)를 열수축되도록 함으로써 용접이 이루어져 스치로폼 부표(30)의 전체면을 코팅 또는 용접하여 성형한 태양광 부표(70)를 사용함으로써, 내부로 물이 전혀 스며들지 않아서 태양광 발전장치(10)를 사용하는 기간동안 중량에 의해 어느 한쪽으로 기울어지거나 수중으로 가라앉는 현상이 전혀 발생하지 않고, 스치로폼 부표(30)가 고밀도로 이루어지고 태양에 쉽게 부식되지 않는 재질로 사용되어 강한 부상력을 제공함으로써 적은 숫자를 사용하면서 안정된 설치상태를 제공하는 것이다.
상기 태양광 부표(70)는 가로 고정바(15)의 하측에 상부 고정대(21)와 하부 고정대(23)를 사용하여 안정된 연결상태를 제공하여 쉽게 고정상태가 해제되지 않도록 하는 것이며, 충격이나 흔들림에 의해서 부분적인 파손도 허락되지 않는 것이어서 부서짐으로 인한 물의 오염을 방지하고, 누구나 믿고 사용할 수 있는 매우 안정된 상태를 제공하는 것이다.
이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 도 14의 블럭도를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
가. 스치로폼 부표 성형단계
폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 원통형의 몸체(31) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(32)이 형성되고, 상기 절곡홈(32)의 한 부분에 절곡홈(32)의 깊이보다 더 깊고 폭 보다 더 넓은 폭을 갖도록 하며 측면에서 보면 수평상태가 되도록 고정바 받침홈(35)을 형성한 후 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(33)으로 이루어지는 스치로폼 부표(30)를 성형하는 것이다.
상기 스치로폼 부표(30)를 금형에서 성형한 후에는 건조과정을 통하여 외측에 묻어있는 수분을 제거하는 것으로 스치로폼 부표 성형단계(S10)를 수행하는 것이다.
나. 측면덮개 결합단계
폴리에틸렌 원료를 압출하여 시트로 성형한 후 측면(33)의 외측 선단을 감싸는 측면덮개(20)를 원형으로 재단하고, 상기 측면덮개(40)의 한쪽 측면에 측면 접착제(41)를 전체면에 고르게 도포한 후 측면 접착제(41)가 측면(33)의 외측 선단에서 측면덮개(40)를 고정할 수 있도록 측면덮개 결합단계(S20)를 수행하는 것이다.
다. 몸통커버 접합단계
폴리에틸렌 원료를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하고 연신기에 공급하여 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 열수축 시트를 성형한다.
상기 열수축 시트는 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(50)을 성형하는 장치에 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치되도록 공급하되;
상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(51)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(51)가 일체형이 되도록 성형한다.
상기 몸체(31)의 외경으로 원통형의 몸통커버(50)를 결합하여 측면(33)의 외측으로 측면 돌출부(51)가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표(30)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(32)과 고정바 받침홈(35)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(50)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(31)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(51)가 열수축되어 절곡부(53)와 고정바 받침부(55)를 성형하며 측면(33)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(40)의 외측면을 감싸면서 고정되는 것이다.
상기 측면 돌출부(51)가 측면덮개(40)의 외측을 감싸면서 고정된 후에는 측면 돌출부(51)를 감싸도록 캡을 씌워 성형상태가 안정되게 유지하도록 추가 고정작업을 수행하는 몸통커버 접합단계(S30)를 수행하는 것이다.
라. 마감 용접부 용접단계
측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(60)를 따라서 송풍장치(80)의 노즐(81)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(82)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접에 의해 마감하여 태양광 부표(70)를 성형하는 마감 용접부 용접단계(S40)를 수행하는 것이다.
마. 태양광 발전장치 연결단계
태양광 집열판(11)을 설치한 후레임(12)의 하측에 세로기둥(13)을 연결하고, 상기 세로기둥(13)의 하측에서 가로 고정바(15)와 세로 고정바(17)를 연결한 후, 상기 가로 고정바(15)와 세로 고정바(17)가 태양광 부표(70)의 고정바 받침부(55)에 수평이 되게 위치하도록 올려놓고 상, 하부 고정대(21, 23)로 감싸 고정볼트(24)로 고정하여 부유되도록 물 위에 띄우는 태양광 발전장치 연결단계(S50)를 수행하는 것이다.
본 발명은 스치로폼 부표의 양쪽 측면을 원형으로 감싸도록 접합한 후 몸체와 측면을 원통형의 몸통커버로 감싼 후 양쪽으로 돌출되는 측면 돌출부가 열수축에 의해 측면덮개를 감싸면서 접합되면 측면 돌출부와 측면덮개를 마감 용접부로 용접함으로써 물의 오염을 방지하는 태양광 부표를 성형하여 태양광 발전장치에 적용하여 안정적으로 전기를 생산하여 제공하는 매우 유용한 발명인 것이다.
10 : 태양광 발전장치 11 : 태양광 집열판
12 : 후레임 13 : 세로기둥
14 : 고정판 15 : 가로 고정바
16 : 발판 고정바 17 : 세로 고정바
18 : 발판 20 : 부유장치
21 : 상부 고정대 21a : 상부 돌출부
22 : 볼트 23 : 하부 고정대
23a : 하부 돌출부 24 : 고정볼트
25 : 너트 30 : 스치로폼 부표
31 : 몸체 32 : 절곡홈
33 : 측면 35 : 고정바 받침홈
40 : 측면덮개 41 : 측면 접착제
50 : 몸통커버 51 : 측면 돌출부
52 : 몸통 용접부 53 : 절곡부
55 : 고정바 받침부 60 : 마감 용접부
70 : 태양광 부표 80 : 송풍장치
81 : 노즐 82 : 용접 로울러

Claims (8)

  1. 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체(31) 양쪽으로 형성된 절곡홈(32)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(33)으로 이루어지는 스치로폼 부표(30)의 외경을 시트로 감싸 일체형이 되도록 하며, 상기 절곡홈(32)의 한 부분에서 가로 방향으로 수평이 되도록 형성하는 고정바 받침홈(35)과, 상기 측면(33)의 외측에 원형으로 형성되며 측면 접착제(41)가 도포된 부분이 접합되는 측면덮개(40)와, 상기 몸체(31)와 절곡홈(32), 고정바 받침홈(35) 및 측면덮개(40)를 접합하며 양쪽 선단이 겹치는 부분에서 열풍을 가하면서 상측과 하측에서 눌러 일체형으로 몸통 용접부(52)에서 용접으로 성형하되;
    양쪽 선단이 측면(33)에서 돌출되는 측면 돌출부(51)가 회전과 가열에 의해 원형이 열수축으로 절곡부(53)와 고정바 받침부(55) 및 측면덮개(40)를 감싸며 접합되는 몸통커버(50)와, 상기 측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 부분에 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측 선단을 따라 용접 로울러(82)가 압착하면서 회전하여 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접하는 마감 용접부(60)로 이루어지는 태양광 부표(70)에 있어서,
    상기 태양광 부표(70)는 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(52)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(52)가 일체형이 되도록 성형하고, 상기 몸체(31)의 외경으로 원통형의 몸통커버(50)를 결합하여 측면(33)의 외측으로 측면 돌출부(51)가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표(30)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(32)과 고정바 받침홈(35)이 위치하는 부분을 눌러 몸통커버(50)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(31)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(51)가 열수축되어 절곡부(53)와 고정바 받침부(55)를 성형하며 측면(33)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(40)의 외측면을 감싸면서 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 부표.
  2. 삭제
  3. 경사지게 설치하는 태양광 집열판(11)을 갖는 후레임(12)의 하측으로 세로기둥(13)이 연결되는 가로 고정바(15)와 세로방향으로 연결하는 세로 고정바(17) 및 상기 가로 고정바(17)의 하측으로 폴리에틸렌을 발포하여 성형하는 원통형의 몸체(31) 양쪽으로 형성된 절곡홈(32)의 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(33)으로 이루어지는 스치로폼 부표(30)의 외경을 시트로 감싸 일체형이 되도록 하며, 상기 측면(33)의 외측에 원형으로 형성되며 측면 접착제(41)가 도포된 부분이 접합되는 측면덮개(40)와, 상기 몸체(31)와 절곡홈(32), 고정바 받침홈(35) 및 측면덮개(40)를 접합하며 양쪽 선단이 겹치는 부분에서 열풍을 가하면서 상측과 하측에서 눌러 일체형으로 몸통 용접부(32)에서 용접으로 성형하되,
    양쪽 선단이 측면(33)에서 돌출되는 측면 돌출부(51)가 회전과 가열에 의해 원형이 열수축으로 절곡부(53)와 고정바 받침부(55) 및 측면덮개(40)를 감싸며 접합되는 몸통커버(50)와; 상기 측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 부분에 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측 선단을 따라 용접 로울러(82)가 압착하면서 회전하여 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접하는 마감 용접부(60)로 용접하여 이루어지는 태양광 부표(70)와; 상기 가로 고정바(15)가 고정바 받침부(55)에 올려지며, 가로 고정바(15)의 하측으로 돌출되는 상부 고정대(21)와 하부 고정대(23)로 태양광 부표(70)의 외경을 감싸 고정하는 부유장치(20)가 태양광 발전장치(10)를 부유되도록 설치하는 태양광 부표를 이용한 수상용 태양광 발전장치에 있어서,
    상기 부유장치(20)는 가로 고정바(15)에 볼트(22)로 고정되며 태양광 부표(70)의 상측에서 한 방향으로 1/4을 감싸며 하측 선단으로 상부 돌출부(21a)를 형성한 상부 고정대(21)와;
    상기 가로 고정바(15)에 볼트(22)로 고정되며 태양광 부표(70)의 상측에서 한 방향으로 상부 고정대(21)와 다른 방향을 감싸며 선단에 하부 돌출부(23a)를 형성한 하부 고정대(23)와;
    상기 상부 돌출부(21a)와 하부 돌출부(23a)를 관통하는 고정볼트(24)와 너트(25)로 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 부표를 이용한 수상용 태양광 발전장치.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가로 고정바(15)는 후레임(12)의 사이에 발판(18)을 설치하는 발판 고정바(16)를 형성하고, 양쪽 선단에 세로 고정바(17)를 연결하는 것을 특징으로 하는 태양광 부표를 이용한 수상용 태양광 발전장치.

  6. 삭제
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 태양광 부표(70)는 측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(60)를 따라서 송풍장치(80)의 노즐(81)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(82)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접에 의해 마감하는 것을 특징으로 하는 태양광 부표를 이용한 수상용 태양광 발전장치.
  8. 폴리에틸렌 원료를 공급하여 금형에서 발포에 의해 원통형의 몸체(31) 양쪽으로 로프를 고정할 수 있는 절곡홈(32)이 형성되고, 상기 절곡홈(32)의 한 부분에 절곡홈(32)의 깊이보다 더 깊고 폭 보다 더 넓은 폭을 갖도록 하며 측면에서 보면 수평상태가 되도록 고정바 받침홈(35)을 형성한 후 외측으로 코너가 라운드지게 형성되는 측면(33)으로 이루어지는 스치로폼 부표(30)를 성형하는 스치로폼 부표 성형단계(S10);
    폴리에틸렌 원료를 압출하여 시트로 성형한 후 측면(33)의 외측 선단을 감싸는 측면덮개(40)를 원형으로 재단하고, 상기 측면덮개(40)의 한쪽 측면에 측면 접착제(41)를 전체면에 고르게 도포한 후 측면 접착제(41)가 측면(33)의 외측 선단에서 측면덮개(40)를 고정하는 측면덮개 결합단계(S20);
    폴리에틸렌 원료를 압출하여 0.8∼2.8mm의 두께를 갖도록 시트형태로 성형하고 연신기에 공급하여 열을 가하면서 15∼50%의 인장을 통하여 성형한 열수축 시트를 원통형으로 성형하기 위해 사각형이 되도록 재단작업을 수행한 후 몸통커버(50)를 성형하는 장치에 원형으로 말아 양쪽 선단이 겹치되도록 공급하되;
    상기 양쪽 선단이 겹치는 몸통 용접부(51)에 380∼550℃의 열풍을 공급하며 상측과 하측에서 원형의 로울러를 회전시키는 방법으로 눌러서 몸통 용접부(51)가 일체형이 되도록 성형하며, 상기 몸체(31)의 외경으로 원통형의 몸통커버(50)를 결합하여 측면(33)의 외측으로 측면 돌출부(51)가 돌출되도록 하고 스치로폼 부표(30)를 회전시키면서 150∼200℃의 온도로 가열되는 오븐에 공급하여 회전시키면서 절곡홈(32)과 고정바 받침홈(35)이 위치하는 부분을 눌러주면, 몸통커버(50)가 가열되는 온도에 의해 수축되면서 몸체(31)를 감싸면서 일체형으로 고정시키는 동시에 측면 돌출부(51)가 열수축되어 절곡부(53)와 고정바 받침부(55)를 성형하며 측면(33)의 형상을 따라서 수축되어 측면덮개(40)의 외측면을 감싸면서 고정되고, 상기 측면 돌출부(51)가 측면덮개(40)의 외측을 감싸면서 고정된 후에는 측면 돌출부(51)를 감싸도록 캡을 씌워 성형상태가 안정되게 유지하도록 추가 고정작업을 수행하는 몸통커버 접합단계(S30);
    상기 측면 돌출부(51)와 측면덮개(40)가 만나는 원형부분의 마감 용접부(60)를 따라서 송풍장치(80)의 노즐(81)이 진입한 상태에서 380∼550℃의 열풍을 공급하면서 측면 돌출부(51)의 외측에서 선단을 따라 용접 로울러(82)가 설치되어 압착하면서 회전하는 것으로 측면 돌출부(51)와 측면 덮개(40)를 용접에 의해 마감하여 태양광 부표(70)를 성형하는 마감 용접부 용접단계(S40); 및
    태양광 집열판(11)을 설치한 후레임(12)의 하측에 세로기둥(13)을 연결하고, 상기 세로기둥(13)의 하측에서 가로 고정바(15)와 세로 고정바(17)를 연결한 후, 상기 가로 고정바(15)와 세로 고정바(17)가 태양광 부표(70)의 고정바 받침부(55)에 수평이 되게 위치하도록 올려놓고 상, 하부 고정대(21, 23)로 감싸 고정볼트(24)로 고정하여 부유되도록 물 위에 띄우는 태양광 발전장치 연결단계(S50); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 부표를 이용한 설치방법.
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