KR102601696B1 - 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재에 관한 것으로, 간단한 설치만으로 태양전지판을 정위치에 안정적으로 지지할 수 있으며, 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판의 경사각을 쉽게 변경할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 전후방향으로 길쭉하게 형성되어 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임이나 횡방향 수평프레임에 고정되도록 한 하부 고정부; 상기 하부 고정부의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장되어 상기 태양전지판의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 상기 태양전지판의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임을 하측에서 교차하여 지지하는 경사 지지부; 및 상기 하부 고정부의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 상기 경사 지지부와 합류하는 형태로 상기 경사 지지부와 합쳐져서 상기 하부 고정부 및 상기 경사 지지부와 함께 삼각구조를 이루는 후단 지지부;가 일체로 형성되어, 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루면서 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 하부 횡방향 지지프레임을 지지하도록 한 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 전후방향으로 길쭉하게 형성되어 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임이나 횡방향 수평프레임에 고정되도록 한 하부 고정부; 상기 하부 고정부의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장되어 상기 태양전지판의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 상기 태양전지판의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임을 하측에서 교차하여 지지하는 경사 지지부; 및 상기 하부 고정부의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 상기 경사 지지부와 합류하는 형태로 상기 경사 지지부와 합쳐져서 상기 하부 고정부 및 상기 경사 지지부와 함께 삼각구조를 이루는 후단 지지부;가 일체로 형성되어, 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루면서 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 하부 횡방향 지지프레임을 지지하도록 한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 간단한 설치만으로 태양전지판을 정위치에 안정적으로 지지할 수 있으며, 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판의 경사각을 쉽게 변경할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.
이와 같이 이산화탄소의 배출이 없으며 청정에너지를 이용하는 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 일조량이 풍부하고 개방된 설치면적을 넓게 확보하기 위하여 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 태양전지판을 설치하는 수상 태양광 발전장치가 활발하게 설치되고 있다.
수상 태양광 발전장치는 다수의 태양전지판과, 상기 다수의 태양전지판을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프로파일 어셈블리 및 플로트로 이루어진다.
종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치에서는 도 1에 도시된 것처럼 횡방향 수평프레임(11)과 종방향 수평프레임(12)이 교차 결합된 상태에서 전측 경사프레임(13a)과 후측 경사프레임(13b)이 삼각구조를 이루어 종방향 수평프레임(12)에 고정된 상태로 설치되고 전측 경사프레임(13a)에 태양전지판(미도시됨)이 지지되어 경사진 상태로 설치되었다. 이때 좌우로 넓은 폭을 갖는 태양전지판을 지지하기 위하여 전측 경사프레임(13a)과 후측 경사프레임(13b)의 결합체는 좌편과 우편에 이격을 두고 쌍을 이루어 설치되었다.
하지만 이처럼 태양전지판을 지지하기 위해서 여러 개의 브래킷(14,15a,15b)을 사용하여 일일이 체결하는 번거로운 작업들이 반복적으로 수행되었던 관계로 작업공정과 시간이 많이 소요되는 단점이 있었다. 더욱이 좌편과 우편에서 쌍을 이루어 설치되는 전측 경사프레임(13a)의 절단 길이가 서로 일치하지 않거나 후측 경사프레임(13b)의 절단 길이가 서로 일치하지 않는 경우, 설치과정에서 밸런스가 틀어지는 경우에는 태양전지판의 경사각이 설계치와 다르게 틀어지면서 전측 경사프레임(13a)과 후측 경사프레임(13b)을 다시 분해하여 보정하는 작업이 수행되어야만 하였다. 더 나아가 태풍이나 풍랑 등에 의해 경사프레임이 수평을 이루지 못해 태양전지판이 파손되는 경우에 안정적인 전기생산이 불가능 하였다.
더욱이 설치장소의 위도에 따라 태양전지판의 경사각을 달리해야 하는 경우 태양전지판을 직접적으로 지지하는 전측 경사프레임(13a) 경사각을 변경해야 하였는데 하기 위해 전측 경사프레임(13a)과 후측 경사프레임(13b)의 절단 길이를 다르게 하는 등 전체 설계를 변경해야 하는 난해함이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은간단한 설치만으로 태양전지판을 정위치에 안정적으로 지지할 수 있으며, 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판의 경사각을 쉽게 변경할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 태양전지판 경사 지지부재는, 태양전지판과, 상기 태양전지판을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프로파일 어셈블리 및 플로트로 이루어진 수상 태양광 발전장치에서 태양전지판을 지지하기 위한 태양전지판 경사 지지부재로서, 전후방향으로 길쭉하게 형성되어 상기 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임이나 횡방향 수평프레임에 고정되도록 한 하부 고정부; 상기 하부 고정부의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장되어 상기 태양전지판의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 상기 태양전지판의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임을 하측에서 교차하여 지지하는 경사 지지부; 및 상기 하부 고정부의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 상기 경사 지지부와 합류하는 형태로 상기 경사 지지부와 합쳐져서 상기 하부 고정부 및 상기 경사 지지부와 함께 삼각구조를 이루는 후단 지지부;가 일체로 형성되어, 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루면서 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 하부 횡방향 지지프레임을 지지하도록 한 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 하부 고정부, 경사 지지부 및 후단 지지부는, 납작한 바 형상으로 수직하게 형성된 수직패널부와, 상기 수직패널부의 일단부를 따라 수평하게 형성되어 상기 수직패널부와 T형의 단면을 이루는 제1수평패널부와, 상기 수직패널부의 타단부를 따라 수평하게 형성되어 상기 수직패널부와 역 T형의 단면을 이루는 제2수평패널부와, 상기 수직패널부의 좌측면과 우측면으로부터 각각 돌출되고 일단부와 타단부가 각각 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부에 접합되어 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부가 변형되지 않도록 강도를 보강해주는 다수의 제1보강리브가 일체로 성형되어 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1보강리브는 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부를 직교하게 연결하는 일자형 수직리브와, 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부를 X자형으로 연결하는 X자형 경사리브를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 경사 지지부는 상기 후단 지지부가 합류하는 지점을 경유한 후 후방으로 더 길게 연장된 형태로 형성되며, 상기 경사 지지부는 상기 하부 고정부로부터 분기되는 지점으로부터 후측 인근에 하부 볼트공을 구비하여 하부 볼트가 상기 하부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 하부 횡방향 지지프레임에 체결되고, 상기 후단 지지부가 합류하는 지점으로부터 연장된 후단부에 상부 볼트공을 구비하여 상부 볼트가 상기 상부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 상부 횡방향 지지프레임에 체결되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 경사 지지부의 상부 볼트공은 좌우방향 내경보다 전후방향 내경이 넓은 장공으로 형성되어 상기 태양전지판의 경사각 변경을 위해 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임의 설치 높이를 변경할 때 수반되는 상기 상부 볼트의 각도 변화를 허용 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 태양전지판의 경사각을 높이기 위해, 상기 경사 지지부와 상기 상부 횡방향 지지프레임 사이에 설치되어 상기 상부 횡방향 지지프레임을 상기 경사 지지부로부터 상측으로 이격시켜주며, 상기 경사 지지부의 상부 볼트공에 대응하여 상부 볼트가 관통하도록 연통되는 관통공을 구비하는 스페이스 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스페이스 부재는 상기 경사 지지부의 외측으로 끼워져 지지되는 하부 지지부와, 상기 하부 지지부로부터 상측으로 연장된 형태로 형성되어 상기 경사 지지부와 상부 횡방향 지지프레임 사이에서 상기 상부 횡방향 지지프레임을 상기 경사 지지부로부터 이격시켜 지지하는 상부 이격부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스페이스 부재의 하부 지지부는 상기 경사 지지부의 좌측면과 우측면에 밀접하게 접하는 한 쌍의 하부 측벽과, 상기 한 쌍의 하부 측벽 상단부를 연결하여 상기 경사 지지부의 상면에 접하는 하부 천정으로 이루어지며, 상기 스페이스 부재의 상부 이격부는 상기 하부 측벽으로부터 상측으로 연장된 한 쌍의 상부 측벽과, 상기 한 쌍의 상부 측벽 상단부를 연결하여 상기 상부 횡방향 지지프레임의 하면에 접하도록 한 상부 천정으로 이루어지며, 상기 하부 지지부의 하부 천정과 상기 상부 이격부의 상부 천정에는 각각 상기 관통공이 형성되고, 상기 하부 천정의 관통공과 상부 천정의 관통공을 연결하여 상부 볼트를 안내하는 가이드관이 더 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스페이스 부재는 상기 가이드관의 외주면에서 방사상으로 돌출 형성되고 그 상단부와 하단부가 상기 하부 천정과 상부 천정에 접하여 일체화된 수직한 판 형상의 보강 날개부가 상기 가이드관의 둘레방향을 따라 복수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스페이스 부재의 하부 지지부에 속한 한 쌍의 하부 측벽 하단부에는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 상기 경사 지지부의 하면 모서리부에 걸쳐질 수 있도록 한 이탈방지 돌기가 더 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 스페이스 부재는 상기 태양전지판의 경사각을 변경시킬 수 있도록 상기 상부 이격부의 높이가 다른 2종 이상으로 구비되어 상기 경사 지지부에 선택적으로 설치될 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 하부 고정부의 좌측면 하단부와 우측면 하단부에서 쌍을 이루어서 각각 하측으로 연장되어 상기 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임 좌측면과 우측면에 각각 대면하여 접촉하는 체결 패널부를 더 구비하며, 상기 체결 패널부는 상기 종방향 수평프레임에 대한 볼트 체결을 위하여 체결공을 구비하고, 상기 하부 고정부의 길이방향을 따라 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 체결 패널부의 외측면에는 수직방향을 따라 돌출 형성된 다수의 제2보강리브가 구비되어 상기 체결 패널부의 꺾임을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 경사 지지부의 후단부에는 상기 상부 횡방향 지지프레임을 다른 높이에서 선택적으로 지지할 수 있도록 후방으로 갈수록 높아지는 오름 계단형으로 단차부가 형성되며, 각각의 단차부마다 상부 볼트가 관통할 수 있도록 상부 추가 볼트공이 더 형성되고, 상기 단차부에 추가 형성된 상부 볼트공에 대응하여 상기 하부 추가 볼트공이 더 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 단차부의 상면은 경사 지지부의 상면보다 더 급하게 경사진 면으로 형성되며, 상기 단차부가 복수 형성된 경우 전방에 형성된 단차부보다 후방에 형성된 단차부가 더 급하게 경사진 면으로 형성되어 태양전지판의 변경된 경사각에 대응하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재는 간단한 설치만으로 태양전지판을 정위치에 안정적으로 지지할 수 있으며, 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판의 경사각을 쉽게 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 수상 태양광 발전장치용 태양전지판 경사 지지부재가 오름 계단형으로 단차부를 갖는 것으로 구성되면 하나의 프레임에서 변경된 경사각을 얻을 수 있기 때문에 태풍이나, 강한 풍랑에도 흔들리지 않는 장점을 갖게 된다.
도 1은 종래기술을 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재와 종방향 수평프레임 및 플로트와의 결합상태를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재를 사용하여 태양전지판의 경사각을 높인 상태의 측면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 평면도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 변형 스페이스 부재를 선택적으로 사용하여 태양전지판의 경사각을 더욱 높인 상태의 측면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 변형 스페이스 부재의 사시도
도 10은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도
도 11은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재와 종방향 수평프레임 및 플로트와의 결합상태를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재를 사용하여 태양전지판의 경사각을 높인 상태의 측면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 평면도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 변형 스페이스 부재를 선택적으로 사용하여 태양전지판의 경사각을 더욱 높인 상태의 측면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 변형 스페이스 부재의 사시도
도 10은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도
도 11은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 태양전지판 경사 지지부재에 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.
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 지니고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 지니는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<실시예>
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재와 종방향 수평프레임 및 플로트와의 결합상태를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재를 사용하여 태양전지판의 경사각을 높인 상태의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에서 스페이스 부재의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재(100)는 태양전지판(210)과, 상기 태양전지판(210)을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프로파일 어셈블리 및 플로트로 이루어진 수상 태양광 발전장치에서 태양전지판(210)을 지지하기 위한 것으로, 하부 고정부(110), 경사 지지부(120), 후단 지지부(130), 스페이스 부재(150)를 주요 구성요소로 포함한다. 본 발명은 이들 주요 구성요소들의 조합으로 간단하지만 태양전지판(210)을 정위치에 안정적으로 지지할 수 있도록 하며 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판(210)의 지지각을 쉽게 변경할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재(100)에 대해 상세히 설명한다.
상기 하부 고정부(110)는 전후방향으로 길쭉하게 형성되어 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임(220)이나 횡방향 수평프레임에 고정되며, 경사 지지부(120) 및 후단 지지부(130)를 하측에서 지지하는 역할을 한다. 상기 하부 고정부(110)가 전후방향으로 길쭉하게 형성되기 때문에 프로파일 어셈블리의 횡방향 수평프레임에 교차하여 지지되는 형태로 고정되기보다는 도 4에 도시된 것처럼 종방향 수평프레임(220)을 따라 접하여 지지되는 형태로 고정되는 것이 안정적이고 튼튼하기 때문에 더 바람직하다.
상기 하부 고정부(110)는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 좌측면 하단부와 우측면 하단부에서 쌍을 이루면서 각각 하측으로 연장되어 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임(220) 좌측면과 우측면에 대면하여 접촉할 수 있도록 한 체결 패널부(140)를 더 구비한다. 상기 체결 패널부(140)에는 종방향 수평프레임(220)에 대한 볼트 체결을 위하여 체결공(141)이 형성된다. 상기 체결 패널부(140)는 하부 고정부(110)의 길이방향을 따라 이격을 두고 다수 배치된다. 이처럼 하부 고정부(110)에 좌우로 쌍을 이루고 있는 체결 패널부(140)가 형성되면 체결 패널부(140)를 이용하여 하부 고정부(110)를 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임(220)에 어긋나지 않게 안착시킬 수 있는 장점이 있으며 그 후 체결공(141)을 통해 체결 패널부(140)와 종방향 수평프레임(220)을 볼트로 체결해주면 상기 하부 고정부(110)가 종방향 수평프레임(220)에 지지된 상태에서 안정적으로 고정된다.
여기서 상기 체결 패널부(140)의 외측면에는 수직방향을 따라 돌출 형성된 다수의 제2보강리브(140a)가 구비된다. 이로써 상기 하부 고정부(110)를 종방향 수평프레임(220)에 체결하는 과정에서 비교적 두께가 얇은 체결 패널부(140)가 종방향 수평프레임(220)에 의해 눌리거나 충격을 받으면서 쉽게 꺾이거나 부러지지 않도록 보강된다.
상기 경사 지지부(120)는 태양전지판(210)을 경사지게 지지하는 실질적인 역할을 하는 것으로, 하부 고정부(110)의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장된 형태를 갖는다. 상기 경사 지지부(120)는 태양전지판(210)의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임(211a)과 태양전지판(210)의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임(211b)을 하측에서 교차하여 지지한다. 상기 경사 지지부(120)는 후단 지지부(130)가 합류하는 지점을 경유한 후 후방으로 더 길게 연장된 형태로 형성되며, 하부 고정부(110)로부터 분기되는 지점으로부터 후측 인근에 하부 볼트공(121b)을 구비하여 하부 볼트(212b)가 하부 볼트공(121b)을 관통한 상태에서 하부 횡방향 지지프레임(211b)에 체결되고, 후단 지지부(130)가 합류하는 지점으로부터 연장된 후단부에 상부 볼트공(121a)을 구비하여 상부 볼트(212a)가 상부 볼트공(121a)을 관통한 상태에서 상부 횡방향 지지프레임(211a)에 체결되도록 한다.
여기서 주목할 점으로 상기 경사 지지부(120)의 상부 볼트공(121a)은 도 7에 도시된 것처럼 좌우방향 내경보다 전후방향 내경이 넓은 장공으로 형성된다. 이는 도 2, 도 5 및 도 8의 확대부에 각각 도시된 것처럼 수상 태양광 발전장치의 설치장소 위도에 맞게 효과적으로 발전할 수 있도록 태양전지판(210)의 경사각을 변경하기 위하여 태양전지판(210)을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임(211a)의 설치 높이를 변경할 때 수반되는 상부 볼트(212a)의 각도 변화를 허용할 수 있도록 하기 위함이다. 참고로 도 2에서 도 5, 도 8로 갈수록 태양전지판(210)의 경사각을 높게 한 것을 도시한 것이며 이처럼 태양전지판(210)의 경사각이 달라짐에 따라 상부 볼트(212a)의 각도 변화가 불가피하다.
상기 후단 지지부(130)는 경사 지지부(120)의 후단부를 안정적으로 지지하는 역할을 담당한다. 이를 위해 상기 후단 지지부(130)는 하부 고정부(110)의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 경사 지지부(120)와 합류하는 형태로 경사 지지부(120)와 합쳐진다. 상기 후단 지지부(130)는 하부 고정부(110) 및 경사 지지부(120)와 함께 일체화되어 구조적으로 매우 안정적인 삼각구조를 이루게 된다. 이때 상기 후단 지지부(130)는 경사 지지부(120)에 직교하거나 거의 직교하는 형태로 합쳐진다.
앞서 설명된 하부 고정부(110), 경사 지지부(120) 및 후단 지지부(130) 모두는 도 3의 확대부에 도시된 것처럼 수직패널부(100a), 제1수평패널부(100b), 제2수평패널부(100c) 및 제1보강리브(100d,100e)가 일체로 성형된 몸체를 기반으로 하여 이루어진다. 수직패널부(100a)는 납작한 바 형상으로 수직하게 형성된다. 제1수평패널부(100b)는 수직패널부(100a)의 일단부를 따라 수평하게 형성되어 수직패널부(100a)와 T형의 단면을 이룬다. 상기 제2수평패널부(100c)는 수직패널부(100a)의 타단부를 따라 수평하게 형성되어 수직패널부(100a)와 역 T형의 단면을 이룬다. 상기 제1보강리브(100d,100e)는 수직패널부(100a)의 좌측면과 우측면으로부터 각각 돌출되고 일단부와 타단부가 각각 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c)에 접합되어 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c)가 변형되지 않도록 강도를 보강하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제1보강리브(100d,100e)는 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c)를 직교하게 연결하는 일자형 수직리브(100d)와, 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c)를 X자형으로 연결하는 X자형 경사리브(100e)로 이루어진다. 상기 일자형 수직리브(100d)의 경우 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c) 간에 직교한 방향으로 하중이 가해져서 발생할 수 있는 변형을 방지하는데 효과적이며, 상기 X자형 경사리브(100e)는 제1수평패널부(100b)와 제2수평패널부(100c) 간에 경사방향으로 하중이 가해져서 발생할 수 있는 변형을 방지하는데 효과적이다.
상기 하부 고정부(110), 경사 지지부(120) 및 후단 지지부(130)는 금속에 비해 성형에 유리하며 중량을 최소화할 수 있는 경량의 소재인 합성수지로 이루어진다. 뿐만 아니라 형태적인 측면에서도 수직패널부(100a), 제1수평패널부(100b), 제2수평패널부(100c) 및 제1보강리브(100d,100e)로 이루어진 몸체에 의해 가벼우면서도 태양전지판(210)을 지지하는데 충분한 강도를 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재는 도 4에 도시된 것처럼 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루어 설치되어 태양전지판(210)을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임(211a)과 하부 횡방향 지지프레임(211b)을 지지할 수 있도록 한다.
상기 스페이스 부재(150)는 도 5 내지 도 7에 도시된 것처럼 일체로 성형된 하부 고정부(110), 경사 지지부(120) 및 후단 지지부(130)와는 달리 별개의 개체로서 포함되며, 태양전지판(210)의 경사각을 더 높이기 위해 상부 횡방향 지지프레임(211a)을 경사 지지부(120)로부터 상측으로 이격시켜주는 역할을 한다. 상기 스페이스 부재(150)는 경사 지지부(120)와 상부 횡방향 지지프레임(211a) 사이에 위치한 상태에서 상부 횡방향 지지프레임(211a)을 경사 지지부(120)로부터 상측으로 이격시켜주며 경사 지지부(120)의 외측으로 끼워져 지지되는 하부 지지부(150a)와, 상기 하부 지지부(150a)로부터 상측으로 연장된 형태로 형성되어 경사 지지부(120)와 상부 횡방향 지지프레임(211a) 사이에서 상부 횡방향 지지프레임(211a)을 경사 지지부(120)로부터 이격시켜 지지하는 상부 이격부(150b)로 이루어진다.
상기 스페이스 부재(150)의 하부 지지부(150a)는 도 6에 도시된 것처럼 경사 지지부(120)의 좌측면과 우측면에 밀접하게 접하는 한 쌍의 하부 측벽(151)과, 상기 한 쌍의 하부 측벽(151) 상단부를 연결하여 상기 경사 지지부(120)의 상면에 접하는 하부 천정(152)으로 이루어진다. 상기 상부 이격부(150b)는 하부 측벽(151)으로부터 상측으로 연장된 한 쌍의 상부 측벽(153)과, 상기 한 쌍의 상부 측벽(153) 상단부를 연결하여 상부 횡방향 지지프레임(211a)의 하면에 접하도록 한 상부 천정(154)으로 이루어진다. 상기 하부 지지부(150a)의 하부 천정(152)과 상기 상부 이격부(150b)의 상부 천정(154)에는 각각 경사 지지부(120)의 상부 볼트공(121a)에 대응하여 상부 볼트(212a)가 관통하도록 연통되는 관통공(154a)이 형성된다.
그리고 상기 스페이스 부재(150)의 상부 이격부(150b)는 하부 천정(152)의 관통공(154a)과 상부 천정(154)의 관통공(154a)을 연결하여 상부 볼트(212a)를 안내하도록 한 가이드관(156)을 더 구비한다. 상기 가이드관(156)이 더 형성되면 하부 지지부(150a)의 하부 천정(152)과 상부 이격부(150b)의 상부 천정(154)에 형성된 관통공(154a)으로 상부 볼트(212a)를 관통시키는 도중에 걸리는 문제 없이 원활하게 관통이 이루어질 수 있게 된다. 나아가 상기 가이드관(156)의 외주면에서 방사상으로 돌출 형성되고 그 상단부와 하단부가 상기 하부 천정(152)과 상부 천정(154)에 접하여 일체화된 수직한 판 형상의 보강 날개부(157)가 가이드관(156)의 둘레방향을 따라 복수 배치된다. 이처럼 상기 스페이스 부재(150)는 가이드관(156)과 보강 날개부(157)를 구비한 구성에 의하여 합성수지를 소재로 하는 경량의 부재이면서도 높은 강도를 가질 수 있게 된다.
한편, 상기 스페이스 부재(150)의 하부 지지부(150a)에 속한 한 쌍의 하부 측벽(151) 하단부에는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 경사 지지부(120)의 하면에 걸쳐질 수 있도록 한 이탈방지 돌기(151a)가 더 형성된다. 이처럼 이탈방지 돌기(151a)를 구비하는 경우 일차적으로는 스페이스 부재(150)가 경사 지지부(120)에 결합된 상태에서 상측으로 이탈되지 않도록 억제할 수 있게 된다. 나아가 탄성재질의 합성수지를 소재로 이루어진 하부 측벽(151) 한 쌍을 살짝 벌리는 방법에 의해 경사 지지부(120)에 대하여 하부 지지부(150a)를 간단히 끼워 결합시킬 수 있게 된다.
상기 스페이스 부재(150)는 태양전지판(210)의 경사각을 변경시킬 수 있도록 상부 이격부(150b)의 높이가 다른 2종 이상으로 구비되어 경사 지지부(120)에 선택적으로 설치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이로써 스페이스 부재(150)를 사용하지 않은 도 2에서 스페이스 부재(150)를 사용하는 도 5, 도 8과 같이 필요에 맞게 태양전지판(210)의 경사각을 조절한 상태로 지지하는 것이 가능해진다. 도 8과 도 9에는 도 5 내지 도 7에 도시된 스페이스 부재(150)에 비해 상대적으로 상부 이격부(150b)의 높이가 높은 스페이스 부재(150)가 도시되었다. 이처럼 스페이스 부재(150)의 상부 이격부(150b) 높이가 높아지게 되면 가이드관(156)의 상하 길이와 보강 날개부(157)의 상하 길이도 길어지기 때문에 하부 천정(152)과 상부 천정(154) 사이 중간 지점에서 상기 가이드관(156)과 보강 날개부(157)를 교차하여 접하는 형태로 일체화된 수평 패널 형상의 중간 보강부(158)를 더 형성시키는 것이 바람직하다.
위와 같이 스페이스 부재(150)를 구비한 구성에 따르면 상기 스페이스 부재(150)를 경사 지지부(120)에 간단히 끼워 설치하기만 하면 설치장소의 위도에 대응하여 태양전지판(210)의 경사각을 쉽게 변경할 수 있게 된다.
계속해서 아래에서는 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재에 대해 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 변형실시예에 의한 태양전지판 경사 지지부재는 변형 전 실시예와 달리 별개의 개체인 스페이스 부재(150)를 구비하지 않고서도 태양전지판(210)의 경사각 변경에 대응하여 상부 횡방향 지지프레임(211a)을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이를 위해 경사 지지부(120)의 후단부에 상부 횡방향 지지프레임(211a)을 다른 높이에서 선택적으로 지지할 수 있도록 후방으로 갈수록 높아지는 오름 계단형으로 단차부(120a,120b)가 형성된다. 각각의 단차부(120a,120b)마다 상부 볼트(212a)가 관통할 수 있도록 상부 추가 볼트공(121a-2,120a-3)이 더 형성되고, 상기 상부 추가 볼트공(121a-2,120a-3)에 대응하여 경사 지지부(120)의 전단부에는 하부 추가 볼트공(121b-2,120b-3)이 추가적으로 형성되어 복수 구비된다.
여기서, 상기 단차부(120a,120b)의 상면은 경사 지지부(120)의 상면보다 더 급하게 경사진 면으로 형성되며, 상기 단차부(120a,120b)가 복수 형성된 경우 전방에 형성된 것보다 후방에 형성된 것이 더 급하게 경사진 면으로 형성되어 태양전지판(210)의 변경된 경사각에 대응하도록 한다.
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.
100: 태양전지판 경사 지지부재 110: 하부 고정부
120: 경사 지지부 130: 후단 지지부
140: 체결 패널부 150: 스페이스 부재
120: 경사 지지부 130: 후단 지지부
140: 체결 패널부 150: 스페이스 부재
Claims (16)
- 태양전지판과, 상기 태양전지판을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프로파일 어셈블리 및 플로트로 이루어진 수상 태양광 발전장치에서 태양전지판을 지지하기 위한 태양전지판 경사 지지부재로서,
전후방향으로 길쭉하게 형성되어 상기 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임이나 횡방향 수평프레임에 고정되도록 한 하부 고정부; 상기 하부 고정부의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장되어 상기 태양전지판의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 상기 태양전지판의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임을 하측에서 교차하여 지지하는 경사 지지부; 및 상기 하부 고정부의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 상기 경사 지지부와 합류하는 형태로 상기 경사 지지부와 합쳐져서 상기 하부 고정부 및 상기 경사 지지부와 함께 삼각구조를 이루는 후단 지지부;가 일체로 형성되어, 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루면서 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 하부 횡방향 지지프레임을 지지하도록 하며,
상기 경사 지지부는 상기 후단 지지부가 합류하는 지점을 경유한 후 후방으로 더 길게 연장된 형태로 형성되며,
상기 경사 지지부는 상기 하부 고정부로부터 분기되는 지점으로부터 후측 인근에 하부 볼트공을 구비하여 하부 볼트가 상기 하부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 하부 횡방향 지지프레임에 체결되고, 상기 후단 지지부가 합류하는 지점으로부터 연장된 후단부에 상부 볼트공을 구비하여 상부 볼트가 상기 상부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 상부 횡방향 지지프레임에 체결되도록 하며,
상기 태양전지판의 경사각을 높이기 위해, 상기 경사 지지부와 상기 상부 횡방향 지지프레임 사이에 설치되어 상기 상부 횡방향 지지프레임을 상기 경사 지지부로부터 상측으로 이격시켜주며, 상기 경사 지지부의 상부 볼트공에 대응하여 상부 볼트가 관통하도록 연통되는 관통공을 구비하는 스페이스 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제1항에 있어서,
상기 하부 고정부, 경사 지지부 및 후단 지지부는, 납작한 바 형상으로 수직하게 형성된 수직패널부와, 상기 수직패널부의 일단부를 따라 수평하게 형성되어 상기 수직패널부와 T형의 단면을 이루는 제1수평패널부와, 상기 수직패널부의 타단부를 따라 수평하게 형성되어 상기 수직패널부와 역 T형의 단면을 이루는 제2수평패널부와, 상기 수직패널부의 좌측면과 우측면으로부터 각각 돌출되고 일단부와 타단부가 각각 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부에 접합되어 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부가 변형되지 않도록 강도를 보강해주는 다수의 제1보강리브가 일체로 성형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제2항에 있어서,
상기 제1보강리브는 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부를 직교하게 연결하는 일자형 수직리브와, 상기 제1수평패널부와 제2수평패널부를 X자형으로 연결하는 X자형 경사리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 경사 지지부의 상부 볼트공은 좌우방향 내경보다 전후방향 내경이 넓은 장공으로 형성되어 상기 태양전지판의 경사각 변경을 위해 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임의 설치 높이를 변경할 때 수반되는 상기 상부 볼트의 각도 변화를 허용 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 스페이스 부재는 상기 경사 지지부의 외측으로 끼워져 지지되는 하부 지지부와, 상기 하부 지지부로부터 상측으로 연장된 형태로 형성되어 상기 경사 지지부와 상부 횡방향 지지프레임 사이에서 상기 상부 횡방향 지지프레임을 상기 경사 지지부로부터 이격시켜 지지하는 상부 이격부로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제7항에 있어서,
상기 스페이스 부재의 하부 지지부는 상기 경사 지지부의 좌측면과 우측면에 밀접하게 접하는 한 쌍의 하부 측벽과, 상기 한 쌍의 하부 측벽 상단부를 연결하여 상기 경사 지지부의 상면에 접하는 하부 천정으로 이루어지며,
상기 스페이스 부재의 상부 이격부는 상기 하부 측벽으로부터 상측으로 연장된 한 쌍의 상부 측벽과, 상기 한 쌍의 상부 측벽 상단부를 연결하여 상기 상부 횡방향 지지프레임의 하면에 접하도록 한 상부 천정으로 이루어지며,
상기 하부 지지부의 하부 천정과 상기 상부 이격부의 상부 천정에는 각각 상기 관통공이 형성되고, 상기 하부 천정의 관통공과 상부 천정의 관통공을 연결하여 상부 볼트를 안내하는 가이드관이 더 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제8항에 있어서,
상기 스페이스 부재는 상기 가이드관의 외주면에서 방사상으로 돌출 형성되고 그 상단부와 하단부가 상기 하부 천정과 상부 천정에 접하여 일체화된 수직한 판 형상의 보강 날개부가 상기 가이드관의 둘레방향을 따라 복수 배치된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제8항에 있어서,
상기 스페이스 부재의 하부 지지부에 속한 한 쌍의 하부 측벽 하단부에는 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 상기 경사 지지부의 하면 모서리부에 걸쳐질 수 있도록 한 이탈방지 돌기가 더 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제8항에 있어서,
상기 스페이스 부재는 상기 태양전지판의 경사각을 변경시킬 수 있도록 상기 상부 이격부의 높이가 다른 2종 이상으로 구비되어 상기 경사 지지부에 선택적으로 설치될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제1항에 있어서,
상기 하부 고정부의 좌측면 하단부와 우측면 하단부에서 쌍을 이루어서 각각 하측으로 연장되어 상기 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임 좌측면과 우측면에 각각 대면하여 접촉하는 체결 패널부를 더 구비하며, 상기 체결 패널부는 상기 종방향 수평프레임에 대한 볼트 체결을 위하여 체결공을 구비하고, 상기 하부 고정부의 길이방향을 따라 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제12항에 있어서,
상기 체결 패널부의 외측면에는 수직방향을 따라 돌출 형성된 다수의 제2보강리브가 구비되어 상기 체결 패널부의 꺾임을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 태양전지판과, 상기 태양전지판을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프로파일 어셈블리 및 플로트로 이루어진 수상 태양광 발전장치에서 태양전지판을 지지하기 위한 태양전지판 경사 지지부재로서,
전후방향으로 길쭉하게 형성되어 상기 프로파일 어셈블리의 종방향 수평프레임이나 횡방향 수평프레임에 고정되도록 한 하부 고정부; 상기 하부 고정부의 전단부로부터 분기되는 형태로 후방으로 상향 경사지게 길쭉하게 연장되어 상기 태양전지판의 상단부를 하측에서 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 상기 태양전지판의 하단부를 하측에서 지지하는 하부 횡방향 지지프레임을 하측에서 교차하여 지지하는 경사 지지부; 및 상기 하부 고정부의 후단부에서 분기하는 형태로 상향하여 길쭉하게 연장된 후 상단부가 상기 경사 지지부와 합류하는 형태로 상기 경사 지지부와 합쳐져서 상기 하부 고정부 및 상기 경사 지지부와 함께 삼각구조를 이루는 후단 지지부;가 일체로 형성되어, 좌편과 우편에서 서로 이격을 두고 나란히 쌍을 이루면서 상기 태양전지판을 지지하는 상부 횡방향 지지프레임과 하부 횡방향 지지프레임을 지지하도록 하며,
상기 경사 지지부는 상기 후단 지지부가 합류하는 지점을 경유한 후 후방으로 더 길게 연장된 형태로 형성되며,
상기 경사 지지부는 상기 하부 고정부로부터 분기되는 지점으로부터 후측 인근에 하부 볼트공을 구비하여 하부 볼트가 상기 하부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 하부 횡방향 지지프레임에 체결되고, 상기 후단 지지부가 합류하는 지점으로부터 연장된 후단부에 상부 볼트공을 구비하여 상부 볼트가 상기 상부 볼트공을 관통한 상태에서 상기 상부 횡방향 지지프레임에 체결되도록 하며,
상기 경사 지지부의 후단부에는 상기 상부 횡방향 지지프레임을 다른 높이에서 선택적으로 지지할 수 있도록 후방으로 갈수록 높아지는 오름 계단형으로 단차부가 형성되며,
각각의 단차부마다 상부 볼트가 관통할 수 있도록 상부 추가 볼트공이 더 형성되고, 상기 단차부에 추가 형성된 상부 볼트공에 대응하여 상기 경사 지지부의 전단부에는 하부 추가 볼트공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 제14항에 있어서,
상기 단차부의 상면은 경사 지지부의 상면보다 더 급하게 경사진 면으로 형성되며, 상기 단차부가 복수 형성된 경우 전방에 형성된 단차부보다 후방에 형성된 단차부가 더 급하게 경사진 면으로 형성되어 태양전지판의 변경된 경사각에 대응하도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사 지지부재. - 태양전지판;
상기 태양전지판을 경사지게 지지하는 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제7항 내지 제15항 중 어느 한 항의 태양전지판 경사 지지부재;
상기 태양전지판 및 태양전지판 경사 지지부재를 지지하는 프로파일 어셈블리; 및
상기 프로파일 어셈블리를 수면 위에 위치하도록 지지하는 플로트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
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2023
- 2023-03-17 KR KR1020230035169A patent/KR102601696B1/ko active IP Right Grant
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