KR101860361B1 - Frame cross connection bracket with stress dispersion part and solar power plant constructed on the water with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷에 관한 것으로, 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임을 안정적으로 지지한 상태에서 간단히 연결할 수 있으며 볼트 등의 체결부품 개수는 최소화하고 프레임 간 회전모멘트에 대하여 보다 안정적으로 대응할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 서로 반대면인 일면과 타면이 각각 상기 제1프레임과 제2프레임을 접촉하는 사각판형의 본체부와; 상기 본체부의 두 개의 측단부로부터 일방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제1프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제1볼트공을 구비한 한 쌍의 제1접촉날개부와; 상기 본체부의 네 개의 측단부 중 상기 제1접촉날개부가 형성되지 않은 나머지 두 개의 측단부로부터 타방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제2프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제2볼트공을 구비한 한 쌍의 제2접촉날개부를 포함하며, 상기 제1접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제1응력분산부로 이루어지고, 상기 제2접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제2응력분산부로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a frame crossing connection bracket for an aquari- um solar power generator, in which two frames intersecting each other in a cross shape can be easily stably supported, the number of fastening parts such as bolts is minimized, So that it can cope with more stably.
According to the present invention, there is provided a display device comprising: a rectangular plate-shaped main body portion having a first surface and a second surface, the first surface and the second surface being in contact with each other; And a pair of first contact blades having a first bolt hole for bolt fastening, the first contact blades being bent in one direction from the two side end portions of the main body portion to face each other and to cover the surface of the first frame in a U- Wealth; The first contact wing portion is bent in the other direction from the remaining two side end portions of the four side end portions of the main body portion and facing each other, and forms a U-shape together with the main body portion to cover the surface of the second frame, And a second contact wing portion having a second bolt hole for the first contact wing portion, wherein a predetermined portion of the first contact wing portion connected to the main body portion is formed as a curved surface having a semi- And a second stress dispersing portion formed of a curved surface having a semicircular cross section and having a predetermined portion connected to the main body portion of the second contact wing portion so as to disperse the stress .
Description
본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임을 안정적으로 지지한 상태에서 간단히 연결할 수 있으며 볼트 등의 체결부품 개수는 최소화하고 프레임 간 회전모멘트에 대하여 보다 안정적으로 대응할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷에 관한 것이다. The present invention relates to an aquarium photovoltaic power generation apparatus, and more particularly, to a solar photovoltaic power generation apparatus capable of easily connecting two frames crossing each other in a stable manner, minimizing the number of fastening parts such as bolts, To a frame cross connection bracket of an aquari-
최근 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.Recently, regulations are being implemented to curb carbon dioxide emissions worldwide, and development of new generation devices that do not emit carbon dioxide is required.
이와 같이 이산화탄소의 배출이 없으며, 청정에너지를 이용한 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 최근 들어 기술의 개발 및 설치비용이 저렴해지면서 보급이 확대되고 있다. As such, there is no emission of carbon dioxide, and a power generation device using solar energy is a typical power generation device using clean energy. Recently, the development and installation costs of technology have been reduced, and the spread has been spreading.
하지만, 태양광 발전장치는 발전면적 및 일조량에 따라 발전능력이 차이가 발생하는데, 넓은 면적에 설치하기 위해서는 막대한 토지의 사용으로 인하여 토지의 구입에 있어 많은 제약이 있고, 토지의 구입 또는 보상 등으로 인해 비용이 많이 소요되는 문제가 있으므로 대규모로 발전시설을 설치하기 위해서는 주변 주민들의 협조를 이끌어내야 하는 현실적인 어려움이 있었다. However, there is a difference in generating capacity depending on the area and the amount of sunshine. However, due to the use of enormous land for installation on a large area, there are many restrictions on the purchase of the land. There was a real difficulty in drawing up the cooperation of the surrounding people in order to install the large-scale power generating facilities.
또한, 종래와 같이 육상에 설치되는 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 발전하는 과정에서 막대한 양의 열기가 발생되며, 태양광 발전장치가 설치된 토지로부터도 막대한 양기가 전달되는 관계로 태양전지판의 성능을 저하시키고 고장을 일으키는 원인이 되는 문제점을 안고 있었다. In addition, as in the prior art, the photovoltaic power generation apparatus installed on the land generates enormous amount of heat in the process of generating electricity by receiving sunlight and enormous amount of wastes are transferred from the land where the solar power generation apparatus is installed, Which causes degradation of performance and causes malfunctions.
이에 따라, 문제점을 줄이면서 일조량이 풍부하고 개방된 설치면적을 넓게 확보하기 위하여 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 태양전지판을 설치하는 수상 태양광 발전장치가 활발하게 제안되고 있고 실제 시공으로 이어지고 있는 상황이다. Accordingly, a water photovoltaic power generation system in which a solar panel is installed on a water surface of a river, a lake, a reservoir, a dam, and the like is actively proposed in order to secure a wide open space and a large amount of sunshine while reducing problems, The situation is continuing.
이같은 수상 태양광 발전장치는 태양전지판과, 부유체의 도움을 받아 상기 태양전지판을 수면 위에서 지지해주는 프레임 어셈블리를 포함하여 이루어진다. Such a solar photovoltaic device includes a solar panel and a frame assembly for supporting the solar panel on the surface of the water with the help of float.
프레임 어셈블리의 경우 다양한 형태의 프레임 들이 브래킷을 매개로 방대한 구조를 이루면서 연결되어 있는데, 그 중에는 도 1에서 볼 수 있는 것처럼 두 개의 프레임이 십자 형태로 교차하는 연결지점이 상당히 많이 포함되어 있다.In the case of a frame assembly, various types of frames are connected through a bracket to form a vast structure including a considerable number of connection points at which two frames intersect in a cross shape as shown in FIG.
그러나, 종래기술에 의하면 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임을 안정적으로 연결하기 위해서는 도 1의 사진에서 볼 수 있는 L자형의 브래킷을 적어도 2개 내지 4개 사용해야 하였으며 브래킷과 프레임 간을 체결하기 위한 볼트를 브래킷 하나 당 3개로 하여 6개 내지 12개 정도를 사용해야 하였다. 그러다보니 개별 부품비용보다도 시공시간이 길어지고 프레임들의 연결구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.However, according to the related art, at least two to four L-shaped brackets shown in the photograph of FIG. 1 must be used in order to stably connect the two frames crossing in a cross shape, and a bolt With three brackets per bracket and six to twelve brackets. As a result, the construction time is longer than the cost of the individual parts, and the connection structure of the frames becomes complicated.
더욱이 위와 같은 연결구조의 경우 십자 형태로 교차하고 있는 두 개의 프레임 간에 나란해지는 방향으로 회전모멘트가 걸리게 되면 상당히 취약하다는 문제점이 있었다.Further, in the case of the above-described connection structure, there is a problem that if the rotation moment is applied in the direction of parallelism between the two frames crossing each other in a cross shape, it is very weak.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임을 안정적으로 지지한 상태에서 간단히 연결할 수 있으며 볼트 등의 체결부품 개수는 최소화하고 프레임 간 회전모멘트에 대하여 보다 안정적으로 대응할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of connecting two frames crossing each other in a stable manner, And to provide a frame crossing connection bracket for a photovoltaic power generation apparatus capable of minimizing the rotation moment of the photovoltaic power generation device and minimizing the rotation moment of the photovoltaic power generation device,
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷은, 수상 태양광 발전장치에서 십자 형태로 교차하는 제1프레임과 제2프레임을 연결하기 위한 프레임 교차 연결용 브래킷으로서, 서로 반대면인 일면과 타면이 각각 상기 제1프레임과 제2프레임을 접촉하는 사각판형의 본체부와; 상기 본체부의 네 개의 측단부 중 서로 배향하는 두 개의 측단부로부터 일방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제1프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제1볼트공을 구비한 한 쌍의 제1접촉날개부와; 상기 본체부의 네 개의 측단부 중 상기 제1접촉날개부가 형성되지 않은 나머지 두 개의 측단부로부터 타방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제2프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제2볼트공을 구비한 한 쌍의 제2접촉날개부를 포함하며, 상기 제1접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제1응력분산부로 이루어지고, 상기 제2접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제2응력분산부로 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, according to the technical idea of the present invention, there is provided a frame crossing connection bracket for a water photovoltaic power generation system, comprising: a bracket for connecting a first frame and a second frame, A bracket for crossing a frame, comprising: a square plate-like main body portion having a first surface and a second surface, the first surface and the second surface being in contact with each other; And a first bolt hole for fastening the bolt to cover the surface of the first frame in a U-shape together with the main body part while being bent in one direction from two side ends of the four side ends of the main body, A pair of first contact wings; The first contact wing portion is bent in the other direction from the remaining two side end portions of the four side end portions of the main body portion and facing each other, and forms a U-shape together with the main body portion to cover the surface of the second frame, And a second contact wing portion having a second bolt hole for the first contact wing portion, wherein a predetermined portion of the first contact wing portion connected to the main body portion is formed as a curved surface having a semi- And a second stress dispersing portion formed of a curved surface having a semicircular cross section and having a predetermined portion connected to the main body portion of the second contact wing portion so as to disperse the stress, It is a technical feature.
여기서, 상기 제1응력분산부와 제2응력분산부에는 각각 복수의 절개부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the first stress dispersing portion and the second stress dispersing portion may have a plurality of cut-out portions, respectively.
또한, 상기 프레임 교차 연결용 브래킷의 소재는 제품명 포스맥(PosMAC)의 고 내식성 합금강을 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the material for the frame cross-linking bracket may be characterized by using a high corrosion resistant alloy steel of the product name POSMAC.
또한, 상기 본체부의 일면과 타면에는 상기 제1프레임 및 제2프레임과의 표면접촉으로 일어나는 마찰을 줄일 수 있도록, 1.0mm 이하의 두께를 갖는 Ni-SiC 소재의 도금층이 형성되고, 상기 도금층에는 50 내지 250μm 범위 내의 직경을 갖고 서로 이격된 다수의 미세한 딤플이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.A plating layer of Ni-SiC having a thickness of 1.0 mm or less is formed on one surface and the other surface of the main body so as to reduce friction caused by surface contact with the first frame and the second frame. And a plurality of fine dimples spaced apart from each other and having a diameter within a range of from 250 mu m to 250 mu m are formed.
또한, 상기 도금층의 딤플에는 구름 가능하도록 하여 베어링 특성을 갖는 구형의 고체 윤활입자(112)가 수용되되, 상기 고체 윤활입자(112)의 표면에는 액체 윤활제를 수용하고 마찰 면적을 줄이기 위한 다수의 미세 오일포켓이 형성되고, 상기 제1프레임 및 제2프레임과의 마찰접촉으로 인해 그 표면으로부터 일부가 떨어져 윤활 작용하도록 미세 입자를 발생시키는 재질로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, spherical
본 발명에 의한 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷은, 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임을 안정적으로 지지한 상태에서 간단히 연결할 수 있으며 볼트 등의 체결부품 개수는 최소화할 수 있다. The frame crossing connection bracket of the photovoltaic power generation apparatus according to the present invention can be easily connected in a state in which two frames crossing in a cross shape are stably supported and the number of fastening parts such as bolts can be minimized.
또한, 본 발명은 연결된 프레임 간 회전모멘트에 대하여 높은 강성을 발휘하면서도 반원상의 곡면으로 이루어진 제1응력분산부와 제2응력분산부에 의해 응력이 집중되지 않고 분산되도록 유도하여 동일 하중조건에서 최대 응력수치는 낮아지고 응력분포는 안정된다. In addition, the present invention induces the first stress dispersing portion and the second stress dispersing portion, each of which has a semicircular curved surface, to exhibit high rigidity with respect to inter-frame rotational moments, The numerical value decreases and the stress distribution becomes stable.
또한, 본 발명은 본체부 표면에 제1접촉날개부 및 제2접촉날개부와는 차별화된 저마찰 구조를 형성함으로써 교차하는 프레임과의 위치를 맞추는 과정에서 프레임을 그의 길이방향으로 쉽게 슬라이딩시킬 수 있으며 양자 간의 손상을 최소화할 수 있다. Further, according to the present invention, a low friction structure different from the first contact wing portion and the second contact wing portion is formed on the surface of the main body portion so that the frame can be easily slid in the longitudinal direction thereof in the process of aligning with the crossing frame And it is possible to minimize the damage between them.
도 1은 종래기술에 의한 브래킷을 설명하기 위한 참조 사진
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷을 적용한 수상 태양광 발전장치를 보여주는 사용상태도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에 의해 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임이 연결된 상태를 보여주는 참조사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에서 본체부에 적용된 저마찰 구성을 설명하기 위한 참조도
도 6은 도 5에서 본체부 표면에서 저마찰 구조를 이루고 있는 요소 중 하나인 고체 윤활입자를 형성하기 위한 다양한 방법 중 분무건조방법에 의한 방법을 설명하기 위한 참조사진
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에서 응력분산부가 형성된 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하기 위한 동일하중 조건에서의 응력분포도
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 제조방법에 대해 설명하기 위한 일련의 참조도
도 9는 본 발명의 변형실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 구성을 설명하기 위한 사시도1 is a perspective view of a conventional bracket,
FIG. 2 is a view showing a state of use of an aquarium photovoltaic power generating apparatus to which a frame cross-connecting bracket according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is a perspective view showing a state where two frames crossing each other in a cross shape are connected by a frame crossing bracket according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view for explaining a configuration of a frame cross connection bracket according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining a low friction construction applied to a main body part of a frame cross connection bracket according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a spray-drying method according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 7A and 7B are graphs showing stress distribution at the same load condition for comparing the case where the stress dispersing portion is formed in the frame crossing connecting bracket according to the embodiment of the present invention,
8A to 8F are a series of reference drawings for explaining a method of manufacturing a frame crossing connection bracket according to an embodiment of the present invention
9 is a perspective view for explaining a structure of a frame crossing connection bracket according to a modified embodiment of the present invention
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.The frame crossing connection bracket of the aquatic power generating apparatus according to the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are actually shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic structure.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷을 적용한 수상 태양광 발전장치를 보여주는 사용상태도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에 의해 십자 형태로 교차하는 두 개의 프레임이 연결된 상태를 보여주는 참조사시도이다. FIG. 2 is a state view showing an aquarium photovoltaic generation apparatus to which a frame cross connection bracket according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a cross- And a reference perspective view showing a state where two frames are connected.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷(100)은 수상 태양광 발전장치에서 부유체(13)에 지지된 상태에서 태양전지판(11)을 지지하고 있는 프레임 어셈블리(12) 중 십자 형태로 교차하는 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)을 간단하지만 안정적으로 연결할 수 있도록 구성된다. As shown in the figure, the
이를 위해 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷(100)은 도 3에 도시된 것처럼 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)을 동시에 감싸 지지할 수 있도록 U자형의 구조를 복합적으로 적용한 독창적인 구조를 형성하고 있다. For this purpose, the
더 나아가, 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 한 응력분산 구조를 포함하는 구성에 의해 동일한 하중조건에서 보다 안정적이다.Furthermore, it is more stable under the same load condition by the structure including the stress dispersion structure which can effectively disperse the stress.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷(100)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the frame
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에서 본체부에 적용된 저마찰 구성을 설명하기 위한 참조도이다. 그리고 도 6은 도 5에서 본체부 표면에서 저마찰 구조를 이루고 있는 요소 중 하나인 고체 윤활입자를 형성하기 위한 다양한 방법 중 분무건조방법에 의한 방법을 설명하기 위한 참조사진이다. 또한, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷에서 응력분산부가 형성된 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하기 위한 동일하중 조건에서의 응력분포도이다. FIG. 4 is a perspective view for explaining a structure of a frame crossing connection bracket according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a low friction construction applied to a body portion of a frame crossing connection bracket according to an embodiment of the present invention ≪ / RTI > And FIG. 6 is a reference photograph for explaining a spray drying method among various methods for forming the solid lubricant particles, which is one of the elements having a low friction structure on the surface of the body portion in FIG. 7A and 7B are stress distribution diagrams under the same load condition for comparing the case where the stress dispersing portion is formed in the frame crossing connecting bracket according to the embodiment of the present invention and the case where the stress dispersing portion is not formed.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷은 본체부(110)와, 한 쌍의 제1접촉날개부(120) 및 제2접촉날개부(130)가 반대방향을 향하고 있는 2개의 U자형 구조를 형성하고 있는 형태로 형성된다. As shown in the figure, the frame crossing bracket according to the embodiment of the present invention includes a
상기 본체부(110)는 서로 반대면인 상면과 하면이 각각 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)을 접촉하는 사각판형의 부재로 구비된다. 상기 본체부(110)의 경우 상면에는 제1프레임(P1)이 밀착된 상태로 접촉하고 그 반대면인 하면에는 제2프레임(P2)이 밀착된 상태로 접촉하게 된다. The
이같은 본체부(110)의 경우 상기 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)의 연결위치를 조절하는 과정에서 서로 간의 마찰로 인해 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)의 슬라이딩 동작이 매끄럽게 이루어지지 않아 위치조절 작업이 원활하지 못하고 서로 접촉된 상태에서 슬라이딩이 이루어지는 과정에서 그 표면에 마찰손상이 발생할 가능성이 높다. 이에 따라 서로에 대한 표면 마찰을 최소화하기 위해 도 5의 확대부에 도시된 것처럼 본체부(110) 표면에 다수의 딤플(111a)이 형성되고, 그에 더해 상기 딤플(111a)에 수용된 상태로 제자리에서 구름 가능하도록 하여 베어링 특성을 갖도록 한 고체 윤활입자(112)가 더 포함된 독창적인 구성이 추가적으로 구비된다. In the case of such a
이같은 구성은 상기 본체부(110)에 접촉된 상태에서 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)의 위치 조절을 위해 직선으로 슬라이딩되는 형태가 자동차 엔진에서 실린더 내벽에 직선 왕복운동 및 회전운동을 하면서 끊임없이 표면마찰되는 피스톤과의 관계와 일부 유사한 점에 착안하여 자동차 엔진에 적용되는 딤플(111a)을 이용한 저마찰 부재를 도입한 것이다(한국특허등록공보 제1507012호(2015.03.24) 참조). 하지만 여기서 그치지 않고 이를 더욱 발전시켜 딤플(111a)에 고체 윤활입자(112)를 추가하여 베어링 특성을 갖게 한 독창적인 구성까지 추가하였다. Such a configuration is a form in which a straight line is slid to adjust the position of the first frame P1 and the second frame P2 in a state of being in contact with the
이같은 구성에 따르면 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)의 이동으로 인한 본체부(110)와의 표면 접촉시 다수의 딤플(111a)에 의한 저마찰 효과와 제자리에서 구르면서 베어링 특성을 나타내는 고체 윤활입자(112)의 저마찰 효과가 복합적으로 작용하면서 뛰어난 저마찰 효과를 나타낸다. 여기서 상기 본체부(110)(120) 표면에는 Ni-SiC 소재의 도금층(111)이 먼저 형성된 후 그 도금층(111)에 딤플(111a)이 형성되도록 하여 고체 윤활입자(112)의 저마찰 효과와 더불어 한 단계 더 높은 저마찰 효과를 기대할 수 있도록 한다. According to such a configuration, when a surface contact with the
이처럼 구형의 고체 윤활입자(112)가 딤플(111a) 내부에 수용되도록 한 구성에 따르면 도 5에 도시된 것처럼 제1프레임(P1) 및 제2프레임(P2)의 이동으로 인해 본체부(110)가 강하게 슬라이딩 마찰 접촉하는 환경에서 고체 윤활입자(112)의 구름동작 및 접촉면적의 최소화 작용에 의해 도금층(111)의 마모 및 마찰을 극소화시킬 수 있다. 나아가, 상기 고체 윤활입자(112)를 구성하는 소재에 따라서는 슬라이딩 마찰 접촉 환경에서 고체 윤활입자(112)가 점진적으로 마모되면서 발생하는 파편 입자가 액체 윤활제와 함께 혼합되면서 추가적인 윤활작용을 할 수 있다. According to the configuration in which the spherical
여기서 상기 고체 윤활입자(112)는 본 발명의 실시환경에 맞게 제조될 수 있으며, 판매되고 있는 것을 구입하는 방식으로 마련할 수도 있다. 예컨대, 1990년대 초에 와이즈먼 과학 연구소에서 합성한 IF-WS2는 2002년부터 상업적으로 생산되기 시작하였는데, 혈소판 형태로 이루어진 MOS2와 달리 직경이 3~350nm 정도의 크기를 갖는 구형으로 이루어져 있다. 이같은 IF-WS2의 경우 딤플(111a) 내부에 수용하는데 적당한 마이크로 단위로 마련할 수 있을 것으로 보이며, 일반적으로 금속의 거친 표면 사이에서 구름마찰을 행하는 것으로 알려진 만큼 본 발명의 실시예에서처럼 딤플(111a) 내부에 수용된 상태에서도 구름마찰을 행할 수 있을 것으로 기대된다. Here, the
참고로, 상기 구형의 고체 윤활입자(112)는 현재 기술만으로도 다양한 방식으로 마련할 수 있는데, 먼저 구형 입자를 마련하기 위해서는 분무건조방법. 몰드성형방법, 나노돌기를 가진 표면에 용융제 또는 슬러리를 흘려주면서 표면장력을 이용하여 구체를 형성하고 냉각공정 및 건조공정의 후속공정을 통해 마련하는 표면장력을 이용한 방법, Lotus 효과를 이용한 방법, 3D 프린터를 이용한 성형방법 등 다양하다. For reference, the spherical
또한, 상기 고체 윤활입자(112)의 표면에는 마치 골프공의 표면과 같이 액체 윤활제를 수용하기 위한 다수의 미세 오일포켓(112a)이 형성된다. 이처럼 고체 윤활입자(112)의 표면에 미세 오일포켓(112a)을 형성하는 것은 다양한 방법으로 가능한데, 그 중 분무건조방법 및 분말몰드 성형방법의 경우 상기 교체 윤활입자(112)보다 작은 미세 분말입자를 앞서 먼저 만들어진 구형 입자 표면에 응집시킨 후 열처리하는 순서로 진행되며, 이로써 도 6에 도시된 것처럼 응집된 미세 분말입자 사이에 미세 오일포켓이 자연스럽게 형성된다. 그 외에도 구형 입자를 회전시키면서 레이저를 조사하여 미세 오일포켓을 형성시키는 레이저 가공, 딤플 형태의 툴을 이용하여 구형 입자 표면을 눌러주어 미세 오일포켓을 형성하는 마이크로 방전가공, 구형 입자와 미세 오일포켓을 동시에 성형할 수 있는 3D 프린팅 방법 등이 이용 가능한 방법이다. In addition, on the surface of the
한편, 전술된 것처럼 저마찰 구성을 갖는 본체부(110)의 표면과 달리 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)는 저마찰을 위한 별도의 구성을 추가하지 않는다는 점에 주목할 수 있다. 상기 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)의 경우 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)의 양측면을 감싼 상태에서 볼트(140a) 및 너트(140b)로 체결되어 상기 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)에 대하여 견고히 고정되어야 하며, 이때 표면 간 마찰접촉이 강할수록 보다 안정적인 고정이 가능해지기 때문이다. On the other hand, unlike the surface of the
상기 제1접촉날개부(120)는 상기 본체부(110)의 네 개의 측단부 중 서로 배향하는 두 개의 측단부로부터 상방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부(110)와 함께 U자형을 이루어 제1프레임(P1)의 표면을 감싸주며 볼트(140a) 체결을 위한 제1볼트공(120a)을 구비한다. The
상기 제2접촉날개부(130)는 상기 본체부(110)의 네 개의 측단부 중 상기 제1접촉날개부(120)가 형성되지 않은 나머지 두 개의 측단부로부터 타방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부(110)와 함께 U자형을 이루어 제2프레임(P2)의 표면을 감싸주며 볼트(140a) 체결을 위한 제2볼트공(130a)을 구비한다. The
이처럼 서로 반대방향에서 본체부(110)와 함께 U자형의 구조를 이루는 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)가 구비되면 U자형 구조에 의해 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)을 체결하지 않은 상태에서 정확히 십자형으로 교차된 상태를 유지할 수 있고 초기부터 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2) 모두에 대하여 한편이 아닌 양편에서 지지하고 있으므로 제1프레임(P1)과 제2프레임(P2)을 교차시켜 연결위치를 조절하는 작업부터 볼트(140a) 및 너트(140b)를 이용하여 체결하는 작업에 이르는 전 과정이 매우 쉽게 이루어질 수 있다. When the first
나아가, 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)에는 각각 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 이루어진 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 형성된다. 상기 제1응력분산부(125)의 경우 제1접촉날개부 중 상기 본체부(110)와 연결되는 일정 부위에 형성되고, 상기 제2응력분산부(135)의 경우 제2접촉날개부(130) 중 상기 본체부(110)와 연결되는 일정 부위에 형성된다. Further, the
이처럼 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)에 각각 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 형성되면 도 7a과 도 7b의 응력분포도의 비교를 통해 확인할 수 있는 것처럼 동일 하중조건에서 집중되는 최대 응력이 현저하게 감소한다. 단, 도 7a와 도 7b는 동일 하중인 4[kg·m]의 토크가 가해졌을 때 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)에 각각 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 형성된 경우와 형성되지 않은 경우의 응력분포를 비교한 것으로, 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 형성된 경우에는 집중되는 최대응력이 222[MPa]이었으나 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 형성되지 않은 경우에는 집중되는 최대응력이 435[MPa]에 달하였음을 볼 수 있다.When the first
한편, 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 소재는 포스코사에서 생산된 고 내식성 합금강인 포스맥(PosMAC, 제품명)을 구입하여 마련한다. 포스맥의 경우 아연과 알루미늄, 마그네슘이 혼합된 합금강으로서 습기가 많은 수상의 환경에서 사용하기 적합하다. Meanwhile, the material of the frame cross-linking bracket according to the embodiment of the present invention is prepared by purchasing PosMAC (product name) which is a high corrosion-resistant alloy steel produced by POSCO. In the case of POSMAV, alloyed steel with zinc, aluminum and magnesium is suitable for use in a watery environment.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 제조방법에 대해 첨부한 도 8a 내지 도 8f에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing the frame crossing connection bracket according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8A to 8F.
먼저, 도 8a와 같이 포스코사에서 생산된 고 내식성 합금강인 포스맥(PosMAC)을 소재로 준비한 후 프레스 절단하여 십자 형태의 전개도를 형성한다. 이때 이미 본체부(110), 제1접촉날개부(120), 제2접촉날개부(130)가 형성되고 제1볼트공(120a)과 제2볼트공(120b)도 함께 형성된다, 또한, 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)가 만나는 모서리 지점에는 차후 절곡작업을 용이하게 하기 위해 모따임부(122)를 형성한다. 그리고 본체부(110)와 제1접촉날개부(120)의 경계선, 본체부(110)와 제2접촉날개부(130)의 경계선을 낮은 깊이로 슬라이싱하여 절곡선을 형성한다. First, as shown in FIG. 8A, PosMAC, which is a high corrosion resistant alloy steel produced by POSCO, is prepared as a material and then press cut to form a cruciform developed view. At this time, the
이후, 상기 전개도를 절곡하기 위한 작업이 진행된다. 도 8b와 같이 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130) 중 본체부(110)와 만나는 일정 부위를 가압하여 반원상의 단면을 갖는 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)를 형성한다. Thereafter, an operation for bending the developed view progresses. The
이후, 도 8c와 같이 상기 절곡선을 따라 제1접촉날개부(120)는 상방향으로 절곡하여 상기 본체부(110)와 함께 상측으로 U자형을 이루도록 하고, 상기 제2접촉날개부(130)는 하방향으로 절곡하여 상기 본체부(110)와 함께 하측으로 U자형을 이루도록 한다. 이로써 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 전체 형상이 갖추어진다. 8C, the
이후, 상기 본체부(110) 표면에 Ni-SiC 소재의 도금층(111)을 형성하는 작업을 진행한다. 이를 위해 도 6d에 도시된 것처럼 전기도금에 의해 Ni-SiC 도금층(111)을 형성하기에 앞서 본체부(110)를 제외한 나머지 부분인 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)를 절연 및 방수 기능을 갖는 테이프(140)로 감싸 본체부(110)만 노출되도록 해준다. 이후 전해욕(Electrolytic bath) 내의 전해질 용액에 담가준다. Thereafter, an operation of forming a
이때, Ni-SiC 도금층(111) 형성을 위한 전해욕의 양극(Cathode)에는 위 테이핑된 모재를 위치시키고, 음극(Anode)에는 Ti 바스켓(Ti-basket)에 Ni 볼을 담은 상태로 서로에 대하여 적정거리 이격을 두고 위치시킨다. 그리도 전해질 용액(electrolyte)은 순도 90% 이상의 Ni-Sulfamate를 이용하여 만들어진 것으로 준비한다. At this time, the upper taped base material is placed on the cathode of the electrolytic bath for forming the Ni-
이로써, 도 8e에 도시된 것처럼 본체부(110) 표면에만 Ni-SiC 도금층(111)이 형성되며, 이같이 도금층(111)이 형성된 상태에서 상기 도금층(111)에 레이저 저소에 의해 딤플(111a)을 형성시킨다. 그래야만 도금층(111)의 저마찰 효과와 더불어 패턴화된 다수의 딤플(111a)로 인한 저마찰 효과를 복합적으로 얻을 수 있기 때문이다. 만일 반대로 본체부(110) 표면에 임시로 딤플(111a)을 먼저 형성시킨 다음에 전기도금에 의하여 도금층(111)을 형성시키려 한다면 먼저 형성되는 미세한 크기의 딤플(111a) 내부에까지 전해질 용액이 일정하게 침투하기 어려우므로 본체부(110) 표면 전체에 걸쳐 균일하게 도금을 입히기 어렵게 되며 마찰효과는 그만큼 반감되는 것이다. 8E, a Ni-
위 과정에서와 같이 도금층(111)의 형성 및 딤플(111a) 형성이 완료되면 고체 윤활입자(112)를 본체부(110) 표면에 대하여 에어로졸 방식에 의해 강하게 분사하거나 가압하는 방식에 딤플(111a)에 위치시켜준다. When the formation of the
이후, 상기 제1접촉날개부(120)와 제2접촉날개부(130)를 감싸고 있는 테이프(140)를 벗겨낸다. 그러면 본 발명의 실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷이 완성된다. Thereafter, the
계속해서, 본 발명의 변형실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 구성에 대해 설명한다. Next, the structure of the frame crossing connection bracket according to the modified embodiment of the present invention will be described.
도 9는 본 발명의 변형실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.9 is a perspective view for explaining a structure of a frame cross connection bracket according to a modified embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 변형실시예에 의한 프레임 교차 연결용 브래킷은 상기 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)에 각각 복수의 절개부(125,135)가 형성된 것을 특징으로 한다. 이같은 구성에 따르면 가해지는 하중이 일정 수준 이하인 경우 상기 제1응력분산부(125)와 제2응력분산부(135)가 응력이 집중되지 않도록 분산시키는 역할을 하지만, 가해지는 하중이 과도하여 일정 수준을 초과하는 경우 다른 부위보다 먼저 변형되어 다른 부위를 보호하는 댐퍼의 역할을 한다. 이로써 가해지는 다양한 하중에 대하여 대응범위가 넓어지는 것뿐만 아니라 프레임 교차 연결용 브래킷 전체 부위 중 변형되는 부위를 정확하게 예측하는 것이 가능하므로 하중에 대한 대응 설계가 매우 용이해지는 장점이 있다. As shown in the drawings, the frame crossing bracket according to the modified embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.
110 : 본체부 111 : 도금층
111a : 딤플 112 : 고체 윤활입자
120 : 제1접촉날개부 125 : 제1응력분산부
130 : 제2접촉날개부 135 : 제2응력분산부 110: main body 111: plated layer
111a: dimple 112: solid lubricated particle
120: first contact wing part 125: first stress distribution part
130: second contact wing portion 135: second stress distribution portion
Claims (7)
서로 반대면인 일면과 타면이 각각 상기 제1프레임과 제2프레임을 접촉하는 사각판형의 본체부와;
상기 본체부의 네 개의 측단부 중 서로 배향하는 두 개의 측단부로부터 일방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제1프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제1볼트공을 구비한 한 쌍의 제1접촉날개부와;
상기 본체부의 네 개의 측단부 중 상기 제1접촉날개부가 형성되지 않은 나머지 두 개의 측단부로부터 타방향으로 절곡되어 서로 대향하면서 상기 본체부와 함께 U자형을 이루어 제2프레임의 표면을 감싸주며 볼트 체결을 위한 제2볼트공을 구비한 한 쌍의 제2접촉날개부를 포함하며,
상기 제1접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제1응력분산부로 이루어지고, 상기 제2접촉날개부 중 상기 본체부와 연결되는 일정 부위가 반원상의 단면을 갖는 곡면으로 형성되어 응력을 분산시킬 수 있도록 한 제2응력분산부로 이루어지며,
상기 본체부는 상기 제1접촉날개부 및 제2접촉날개부와 차별화하여 그 일면과 타면에 대하여 상기 제1프레임 및 제2프레임과의 표면접촉으로 일어나는 마찰을 줄일 수 있도록, 1.0mm 이하의 두께를 갖는 Ni-SiC 소재의 도금층이 형성되고, 상기 도금층에는 50 내지 250μm 범위 내의 직경을 갖고 서로 이격된 다수의 미세한 딤플이 형성된 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷.A frame cross connection bracket for connecting a first frame and a second frame crosswise in a cruciform shape in a photovoltaic power generation apparatus,
A rectangular plate-shaped main body part having a first surface and a second surface, the first surface and the second surface being in contact with each other;
And a first bolt hole for fastening the bolt to cover the surface of the first frame in a U-shape together with the main body part while being bent in one direction from two side ends of the four side ends of the main body, A pair of first contact wings;
The first contact wing portion is bent in the other direction from the remaining two side end portions of the four side end portions of the main body portion and facing each other, and forms a U-shape together with the main body portion to cover the surface of the second frame, And a pair of second contact wings having a second bolt hole for the second bolt hole,
And a first stress dispersing portion formed of a curved surface having a semicircular cross section and having a predetermined portion connected to the main body portion of the first contact wing portion so as to disperse stress, And a second stress dispersing portion formed to be a curved surface having a semicircular cross section so that stress can be dispersed,
The body portion has a thickness of 1.0 mm or less so as to differentiate from the first contact wing portion and the second contact wing portion and to reduce the friction caused by surface contact with the first frame and the second frame with respect to one surface and the other surface And a plurality of minute dimples having a diameter within a range of 50 to 250 mu m and being spaced apart from each other are formed on the plating layer. ≪ IMAGE >
상기 제1응력분산부와 제2응력분산부에는 각각 복수의 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷.The method according to claim 1,
Wherein the first stress dispersing portion and the second stress dispersing portion are formed with a plurality of cutouts, respectively.
상기 도금층의 딤플에는 구름 가능하도록 하여 베어링 특성을 갖는 구형의 고체 윤활입자가 수용되되, 상기 고체 윤활입자의 표면에는 액체 윤활제를 수용하고 마찰 면적을 줄이기 위한 다수의 미세 오일포켓이 형성되고, 상기 제1프레임 및 제2프레임과의 마찰접촉으로 인해 그 표면으로부터 일부가 떨어져 윤활 작용하도록 미세 입자를 발생시키는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치의 프레임 교차 연결용 브래킷.The method according to claim 1,
The solid lubricant particles have a bearing characteristic and are accommodated in the dimples of the plating layer. The surface of the solid lubricant particles has a plurality of fine oil pockets for accommodating the liquid lubricant and reducing the friction area, Wherein the first and second frames are made of a material that generates fine particles to lubricate away from the surface due to frictional contact with the first frame and the second frame.
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