KR102239760B1 - 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치에 관한 것으로서, 부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합단부 내부에 보강재를 매립되게 설치하여 이 보강재를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스와 하부케이스를 결합하도록 구성하므로서, 내부에 충진제를 수용하게되는 상부케이스와 하부케이스의 결합부분 결합강도가 보강재에 의해 향상되어 부력장치부의 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 상기 보강재는 상부케이스와 하부케이스에 인서트 사출하기 때문에 부력 장치의 제작을 용이하게 할 수 있고, 상기 하부케이스의 하단에 구비된 수평날개부와 몸통부의 사이에 다수의 하부리브를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되어 해상에 떠있는 전체적인 태양광 발전 시스템이 보다 안정된 자세로 발전할 수 있을 뿐만 아니라 상기 원통형 상부케이스와 하부케이스를 형성하여 흐름력 및 파력 등에 의해 하중을 저감할 수 있으며, 난류를 발생시켜 동요량이 감소하고, 모든 방향의 하중 면적이 같아 계류라인에 균등하게 하중이 전달되도록 한 것이다.

Description

부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치{Buoyancy device used in floating offshore solar power system}
본 발명은 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합단부 내부에 보강재를 매립되게 설치하여 이 보강재를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스와 하부케이스를 결합하도록 구성하므로서, 내부에 충진제를 수용하게되는 상부케이스와 하부케이스의 결합부분 결합강도가 보강재에 의해 향상되어 부력장치부의 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 하부케이스의 하단에 구비된 수평날개부와 몸통부의 사이에 다수의 하부리브를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되어 해상에 떠있는 전체적인 태양광 발전 시스템이 보다 안정된 자세로 발전할 수 있도록 한 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치에 관한 것이다.
부유식 해상 태양광 발전 시스템이라 함은 해상에 태양광 발전 시스템을 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생성하는 장치를 말한다.
이러한 부유식 해상 태양광 발전 시스템은 부력을 제공하는 다수의 부력장치부가 구비되고, 이 부력장치부의 상부에 발전패널의 설치를 위한 메인프레임을 설치하며, 메인프레임의 상부에 다수의 태양광 발전패널을 설치하여 구성하고 있다.
종래의 부력장치부는 서로 결합되는 상부케이스와 하부케이스로 이루어지고, 상부케이스와 하부케이스의 내부에는 부력을 제공하게되는 충진제가 내장된다.
충진제는 발포폴리프로필렌(EPP) 등과 같이 높은 부력을 제공할 수 있는 소재로 제작하는 것이 일반적이다.
그러나, 종래의 부력장치는 부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합부분에 직접 볼트를 결합하여 상부케이스와 하부케이스를 결합시키도록 구성되어 있기 때문에 상부케이스와 하부케이스의 결합력이 약하여 강한 파도에 의해 상부케이스와 하부케이스의 결합부분이 찢어지면서 상부케이스와 하부케이스가 분리되어 내장되어 있는 충진제가 이탈되면서 부력이 약화되고, 이로인해 태양광 발전시스템이 해수면에 떠있지 못하고 침수되어 정상적으로 발전하지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.
◈ 선행기술문헌 ◈
특허출원 제 10-2009-0062414호
특허출원 제 10-2017-0022551호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합단부 내부에 보강재를 매립되게 설치하여 이 보강재를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스와 하부케이스를 결합하도록 구성하므로서, 내부에 충진제를 수용하게되는 상부케이스와 하부케이스의 결합부분 결합강도가 보강재에 의해 향상되어 부력장치부의 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 상기 보강재는 상부케이스와 하부케이스에 인서트 사출하기 때문에 부력 장치의 제작을 용이하게 할 수 있고, 상기 하부케이스의 하단에 구비된 수평날개부와 몸통부의 사이에 다수의 하부리브를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되어 해상에 떠있는 전체적인 태양광 발전 시스템이 보다 안정된 자세로 발전할 수 있을 뿐만 아니라 상기 원통형 상부케이스와 하부케이스를 형성하여 흐름력 및 파력 등에 의해 하중을 저감할 수 있으며, 난류를 발생시켜 동요량이 감소하고, 모든 방향의 하중 면적이 같아 계류라인에 균등하게 하중이 전달되도록 한 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
부력을 제공하는 다수의 부력장치부가 구비되고, 이 부력장치부의 상부에 발전패널의 설치를 위한 메인프레임을 설치한 것을 포함하는 부유식 태양광 발전시스템의 부력장치에 있어서,
부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합단부 내부에 복수의 보강재를 매립되게 설치하여 이 보강재를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스와 하부케이스를 결합하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 부력장치부를 이루는 상부케이스와 하부케이스의 결합단부 내부에 보강재를 매립되게 설치하여 이 보강재를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스와 하부케이스를 결합하도록 구성하므로서, 내부에 충진제를 수용하게되는 상부케이스와 하부케이스의 결합부분 결합강도가 보강재에 의해 향상되어 부력장치부의 수명을 현저히 연장시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
그리고 상부케이스와 하부케이스의 내부에 충진제를 충진하여 부유력을 증대시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 보강재는 상부케이스와 하부케이스에 인서트 사출하기 때문에 부력 장치의 제작을 용이하게 할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
그리고 하부케이스의 하단에 구비된 수평날개부와 몸통부의 사이에 다수의 하부리브를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되어 해상에 떠있는 전체적인 태양광 발전 시스템이 보다 안정된 자세로 발전할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 원통형 상부케이스와 하부케이스를 형성하여 흐름력 및 파력 등에 의해 하중을 저감할 수 있으며, 난류를 발생시켜 동요량이 감소하고, 모든 방향의 하중 면적이 같아 계류라인에 균등하게 하중이 전달되도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
그리고 보강재의 양측면에 결합돌기부를 돌출되게 형성하여, 상기 보강제를 인서트 사출시 결합력을 증대시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 부력장치부가 설치되는 부유식 해상 태양광 발전시스템을 보인 도면.
도 2 는 본 발명의 부력장치를 보인 단면도.
도 3 은 본 발명의 부력장치가 결합된 상태를 보인 단면도.
도 4 는 본 발명의 부력장치가 결합된 상태를 보인 평단면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 보강재를 보인 사시도.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은
부력을 제공하는 다수의 부력장치부(1)가 구비되고, 이 부력장치부(1)의 상부에 발전패널의 설치를 위한 메인프레임(2)을 설치한 것을 포함하는 부유식 태양광 발전시스템의 부력장치에 있어서,
부력장치부(1)를 이루는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)의 결합단부(13,23) 내부에 복수의 보강재(40)를 매립되게 설치하여 이 보강재(40)를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 보강재(40)는 메인몸체(41)를 포함하고, 메인몸체(41)의 양면으로 돌출보강부(42)가 돌출되게 보강되어 있으며, 메인몸체(41)의 양면 상하측에는 다수의 결합돌기부(43)가 돌출되게 형성되어 인서트사출방식으로 보강재(40)를 결합단부(13,23) 내에 설치할 때 결합돌기부(43)가 결합단부(13,24)를 이루는 소재와 강하게 결합되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상부케이스(10)의 상부면에는 메인프레임(2)을 안정적으로 받쳐주기 위한 받침날개부(11)를 더 형성하고, 이 받침날개부(11)와 상부케이스(10)의 몸통부 사이에 다수의 상부리브(12)를 형성하여 받침강도가 향상되도록 구성하며,
하부케이스(20)의 하단에 수평날개부(21)를 더 형성하고, 수평날개부(21)와 하부케이스(20)의 몸통부 사이에 다수의 하부리브(22)를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브(22)에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본 발명의 부력장치가 설치되는 부유식 해상 태양광 발전시스템을 보인 도면이다.
부력을 제공하는 다수의 부력장치부(1)가 구비되고, 이 부력장치부(1)의 상부에 발전패널의 설치를 위한 메인프레임(2)이 설치되며, 메인프레임(2)상에 다수의 태양광 발전패널(3)이 설치되어 있다.
이러한 부유식 태양광 발전시스템은 다수의 부력장치부(1)에서 제공되는 부력에 의해 해상 수면에 떠있게되고, 태양광 발전패널(3)이 태양광을 이용해서 전기를 생성하게 된다.
도 2 내지 도 5 는 부유식 해상 태양광 발전시스템에 적용되는 부력장치부(1)를 상세히 도시한 것이다.
부력장치부(1)는 서로 결합되는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)로 이루어지고, 상부케이스(10)와 하부케이스(20)의 내부에는 발포폴리프로필렌(EPP)과 같은 가벼운 재질로 발포 제작되는 충진제(30)가 내장된다.
상부케이스(10)의 하측과 하부케이스(20)의 상측에는 서로 맞대어지도록 끼워지는 결합단부(13,23)가 구성되는데, 본 발명에서는 상기한 결합단부(13,23) 내부에 복수의 보강재(40)를 매립되게 설치하여 이 보강재(40)를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합하도록 구성한다.
보강재(40)는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 사출성형할 때 인서트사출방식으로 결합단부(13,23)에 매립되게 설치된다.
보강재(40)는 도 5 에 도시되 바와같이 메인몸체(41)를 포함하고, 메인몸체(41)의 양면으로 돌출보강부(42)가 돌출되게 보강되어 있으며, 메인몸체(41)의 양면 상하측에는 다수의 결합돌기부(43)가 돌출되게 형성되어 인서트사출방식으로 보강재(40)를 결합단부(13,23) 내에 설치할 때 결합돌기부(43)가 결합단부(13,24)를 이루는 소재와 강하게 결합되도록 구성한다.
이러한 보강재(40)는 내구성이 뛰어난 합성수지를 사용하는 것이 바람직하며, 알루미늄과 같은 연질의 금속재를 사용할 수도 있다.
부력장치부(1)를 이루는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합할 때에는 도 2 에 도시된 바와같이 충진제(30)를 수용하도록 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합하게되면, 상부케이스(10)와 하부케이스(20)의 결합단부(13,23)가 서로 맞대어지면서 끼워지게되고, 이러한 상태에서 결합볼트를 보강재(40)에 관통시켜 도 3 과 같이 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합하게 된다.
이때, 결합볼트가 보강재(40)의 돌출보강부(42)를 관통하게 되므로 보강재(40)의 가장 두꺼운 부분으로 결합볼트가 통과하게 되어 결합력이 강하게 유지될 수 있는 것이며, 파도에 의한 외부 충격이 가해지더라도 봉강재(40)의 돌출보강부(42) 부분이 강력하게 지지하게 되어 결합단부(13,23)의 파손이 발생하지 않게되는 것이다.
한편, 상부케이스(10)의 상부면에는 메인프레임(2)을 안정적으로 받쳐주기 위한 받침날개부(11)를 더 형성하고, 이 받침날개부(11)와 상부케이스(10)의 몸통부 사이에 다수의 상부리브(12)를 형성하여 받침강도가 향상되도록 구성하며,
하부케이스(20)의 하단에 수평날개부(21)를 더 형성하고, 수평날개부(21)와 하부케이스(20)의 몸통부 사이에 다수의 하부리브(22)를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브(22)에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되도록 구성하였다.
상기 설명과 같이 상부케이스(10)의 상부면에 받침날개부(11)를 더 형성하고, 이 받침날개부(11)와 상부케이스(10)의 몸통부 사이에 다수의 상부리브(12)를 형성하여 받침날개부(11)를 상부리브(12)가 지지하도록 구성함에 따라 받침날개부(11)가 더욱 안정하게 메인프레임(2)을 받쳐줄 수 있게된다.
또한, 하부케이스(20)의 하단에 수평날개부(21)를 더 형성하고, 수평날개부(21)와 하부케이스(20)의 몸통부 사이에 다수의 하부리브(22)를 형성함에 따라 파도에 의한 충격을 하부리브(22)가 완충하게 되므로 수평날개부(21)에 의해 부력장치부(1)가 안정된 자세를 유지하면서 물에 떠있게 되는 것이며, 이로인해 전체적인 태양광 발전시스템이 해상에 안정한 자세로 떠있는 상태에서 태양광을 이용하여 발전할 수 있게되는 것이다.
1: 부력장치부, 2: 메인프레임,
3: 태양광 발전패널,
10: 상부케이스, 11: 받침날개부,
12: 상부리브, 13: 결합단부,
20: 하부케이스, 21: 수평날개부,
22: 하부리브, 23: 결합단부,
30: 충진제, 40: 보강재,
41: 메인몸체, 42: 돌출보강부,
43: 결합돌기부,

Claims (3)

  1. 부력을 제공하는 다수의 부력장치부(1)가 구비되고, 이 부력장치부(1)의 상부에 발전패널의 설치를 위한 메인프레임(2)을 설치한 것을 포함하는 부유식 태양광 발전시스템의 부력장치에 있어서,
    부력장치부(1)를 이루는 상부케이스(10)와 하부케이스(20)의 결합단부(13,23) 내부에 복수의 보강재(40)를 매립되게 설치하여 이 보강재(40)를 통해 결합볼트를 끼워서 상부케이스(10)와 하부케이스(20)를 결합하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    보강재(40)는 메인몸체(41)를 포함하고, 메인몸체(41)의 양면으로 돌출보강부(42)가 돌출되게 보강되어 있으며, 메인몸체(41)의 양면 상하측에는 다수의 결합돌기부(43)가 돌출되게 형성되어 인서트사출방식으로 보강재(40)를 결합단부(13,23) 내에 설치할 때 결합돌기부(43)가 결합단부(13,24)를 이루는 소재와 강하게 결합되도록 구성한 것을 특징으로 하는 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상부케이스(10)의 상부면에는 메인프레임(2)을 안정적으로 받쳐주기 위한 받침날개부(11)를 더 형성하고, 이 받침날개부(11)와 상부케이스(10)의 몸통부 사이에 다수의 상부리브(12)를 형성하여 받침강도가 향상되도록 구성하며,
    하부케이스(20)의 하단에 수평날개부(21)를 더 형성하고, 수평날개부(21)와 하부케이스(20)의 몸통부 사이에 다수의 하부리브(22)를 돌출되게 형성하여 파도에 의한 파력이 하부리브(22)에 의해 완충되면서 부력장치부의 흔들림이 완화되도록 구성한 것을 특징으로 하는 부유식 해상 태양광 발전 시스템의 부력장치.
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