KR20160001106A - Gravity type mooring apparatus for solar power plant constructed on the water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수상 태양광 발전장치용 계류장치에 관한 것으로, 특히 침추를 사용하여 계류로프에 장력을 부여하던 전통적인 방식을 벗어나 수위차가 큰 경우에도 이를 원만하게 수용하면서 태양전지 어셈블리가 정해진 영역을 벗어나거나 회전하지 않도록 안정적으로 지지할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a mooring apparatus for an aquatic power generating apparatus, and more particularly to a mooring apparatus for an aquamarine power generating apparatus, which is capable of accommodating a mooring rope, The present invention relates to a gravity type mooring apparatus for a photovoltaic power generation apparatus capable of stably supporting the apparatus so as not to rotate.
일반적으로, 전기를 발생하는 발전장치는 사용되는 에너지원에 따라 석유나 석탄과 같은 화석연료를 이용하는 화력발전과, 태양광, 원자력, 수력, 조력, 풍력을 이용하는 발전 등으로 구분될 수 있다.Generally, a power generating apparatus generating electricity can be classified into thermal power generation using fossil fuel such as petroleum or coal and solar power, nuclear power, hydroelectric power, tidal power, and wind power generation depending on the energy source used.
이러한 발전장치 중 원자력을 이용하는 발전장치는 화력발전에 비해 저렴한 비용으로 전기를 발생시킬 수 있다는 장점이 있으나, 방사능으로 인한 환경오염 및 인체의 유해성으로 인해 설치가 제한적으로 이루어지고 있다. 더욱이 최근에는 전기를 생산한 후 발생하는 핵폐기물의 처리 문제 등으로 인해 시설 투자가 원활하게 이루어지고 있지 않다.Among these power generation devices, a power generation device using nuclear power has an advantage that it can generate electricity at a lower cost than thermal power generation, but installation is limited due to environmental pollution due to radioactivity and harmfulness of human body. Moreover, recently, facility investment has not been smoothly carried out due to the disposal of nuclear waste generated after electricity production.
또한, 화력발전의 경우, 석탄, 석유와 같은 화석연료를 사용하는데, 이러한 발전용 연료는 전기의 발생시 환경을 오염시키는 물질을 배출할 뿐만 아니라 연료의 비용이 크다. 더욱이, 최근에는 자원매장량이 감소 등으로 인해 유가가 상승하고 있으며, 이에 따라 발전비용이 증가하는 바 이를 대체할 수 있으며, 환경을 오염시키는 물질을 발생하지 않는 청정에너지의 개발이 요구되고 있다.In the case of thermal power generation, fossil fuels such as coal and petroleum are used. These generation fuels not only discharge substances that pollute the environment when electricity is generated, but also have high fuel costs. Moreover, recently, oil prices have been rising due to a decrease in resource reserves, and as a result, power generation costs have increased, and it is possible to replace them, and development of clean energy that does not generate substances that pollute the environment is required.
더불어, 최근에는 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.In addition, recently, regulations are being implemented to curb the emission of carbon dioxide globally, and it is required to develop a new power generation device that does not emit carbon dioxide.
이와 같이 이산화탄소의 배출이 없으며, 청정에너지를 이용한 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 최근 들어 기술의 개발 및 설치비용이 저렴해지면서 보급이 확대되고 있다. 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. 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. 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 있다. Accordingly, an aquarium 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 installation area with abundant sunshine while reducing problems.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치용 계류장치를 설명하기 위한 참조도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a reference diagram for describing a mooring apparatus for an aquatic power generating apparatus according to the prior art; FIG.
도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치는 태양전지판(12)과, 태양전지판(12)을 부력에 의해 수면 위에 지지하는 지지체(11)로 이루어진 태양전지 어셈블리(10)와, 상기 태양전지 어셈블리(10)가 정해진 영역에서 떠내려가지 않도록 지지하면서 수중 지면까지 드리워진 계류로프(20)와, 상기 계류로프(20) 중간 중간에 설치되어 계류로프(20)에 장력을 부여하는 침추(30)와, 상기 계류로프(20)의 하단을 수중 지면에 고정시켜주는 싱커(40)(sinker)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the prior art photovoltaic power generation apparatus includes a
이같은 수상 태양광 발전장치에서는 설치환경에 따라 적게는 수 미터에서 크게는 수십 미터에 달하는 수위차를 원만하게 수용하는 한편, 태양광을 풍부하게 받을 수 있도록 회전하지 않고 방향을 유지하는 것이 중요하다. 이를 위해 고수위시 높은 수면에 대응할 수 있도록 계류로프(20)는 여유 있는 길이의 것으로 설치되고, 상기 침추(30)는 저수위가 될수록 이완되는 계류로프(20)에 자중에 의해 장력을 부여함으로써 상기 태양전지 어셈블리(10)가 정해진 영역을 벗어나거나 불필요하게 회전하는 문제를 억제할 수 있도록 하였다. In the case of such a solar photovoltaic power generation apparatus, it is important to hold the water level difference from a few meters to a few tens of meters depending on the installation environment, while maintaining the direction without rotating so as to receive the abundant sunlight. For this purpose, the mooring rope (20) is provided with a sufficient length so as to be able to cope with a high water level at a high water level, and the mooring (30) is tensioned by self weight to the mooring rope (20) So that the problem that the
하지만, 이처럼 침추(30)를 사용하여 계류로프(20)에 장력을 부여하는 전통적인 방식은 태양전지 어셈블리(10)를 지지하여 정해진 영역을 벗어나거나 회전하지 않도록 제어하는데 그리 신뢰도가 높지 않았다. 특히 저수위에서는 계류로프(20)가 이완된 상태가 되면서 풍하중 등으로 인해 수평 외력이 발생하는 경우 적정위치에서 벗어나거나 불필요하게 회전하는 문제점이 있었다.
However, the conventional method of applying the tension to the
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 침추를 사용하여 계류로프에 장력을 부여하던 전통적인 방식을 벗어나 수위차가 큰 경우에도 이를 원만하게 수용하면서 태양전지 어셈블리가 정해진 영역을 벗어나거나 회전하지 않도록 안정적으로 지지할 수 있도록 한 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치를 제공하는 데 있다.
It is therefore an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a mooring rope, The present invention is to provide a gravity type mooring apparatus for an aquarium photovoltaic power generation apparatus capable of stably supporting the battery assembly such that the battery assembly does not move out of a predetermined area or rotate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치는, 태양전지판과, 태양전지판을 수면 위에 위치하도록 지지해주는 프레임 및 부유체로 이루어진 태양전지 어셈블리를 계류시켜주는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치로서, 상기 태양전지 어셈블리에 설치되는 롤러와; 일단은 수중 지면에 설치된 싱커에 연결되고 타단은 웨이트가 설치되며 상기 웨이트의 중량이 상기 태양전지 어셈블리에 인가될 수 있도록 상기 롤러를 경유하도록 설치되는 계류로프와; 상기 롤러가 상기 계류로프를 통해 전달되는 외력에 의해 회전하거나 회전하지 않도록 선택적으로 구속하는 스위칭 부재와; 수위의 상승을 감지하는 제1감지센서와; 수위의 하강을 감지하는 제2감지센서와; 평상시에는 상기 스위칭 부재를 제어하여 상기 롤러가 회전하지 않도록 구속하고, 상기 제1감지센서가 수위의 상승을 일정시간 이상 지속적으로 감지하거나 상기 제2감지센서가 수위의 하강을 일정시간 이상 지속적으로 감지하면 상기 스위칭 부재를 제어하여 상기 롤러가 회전하도록 허용하는 제어기를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a gravity type mooring device for a water photovoltaic power generation apparatus according to the technical idea of the present invention includes a solar cell plate, a frame for supporting the solar cell plate on the water surface, A gravity mooring apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus, comprising: a roller installed in the solar cell assembly; A mooring rope connected at one end to a sinker installed at the water surface and having a weight at the other end and passing through the roller so that the weight of the weight can be applied to the solar cell assembly; A switching member selectively restraining the roller from rotating or rotating due to an external force transmitted through the mooring rope; A first sensing sensor for sensing a rise in the water level; A second sensing sensor for sensing a descent of the water level; The first sensing sensor continuously detects the rise of the water level for a predetermined time or the second sensing sensor continuously senses the fall of the water level for a predetermined time or longer, And a controller for controlling the switching member to allow the roller to rotate.
여기서, 제1감지센서는, 상기 부유체의 내부에 세워져 설치되되 하부가 개방되어 상기 부유체 외부와 연통되도록 설치되어 물의 유입을 허용하면서 상기 부유체 외부의 수위를 반영하는 수관과; 상기 수관 내부에 구비되어 유입되는 물의 수위에 따라 부유하면서 승강하는 부유 승강체와; 상기 수관 상부에 설치되어 상기 부유 승강체가 상기 수관 내에서 일정 높이 이상으로 상승하면 감지하여 그 감지신호를 상기 제어기에 전달하는 수위센서로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the first sensing sensor includes a water pipe installed upright in the inside of the float, and having a lower portion opened to communicate with the outside of the float, and reflecting a water level outside the float while allowing water to flow therein; A floating lifting body provided in the water tube and moving up and down according to a water level of the inflow water; And a water level sensor installed at the upper part of the water pipe to sense when the floating type ascending / descending body rises above a predetermined height in the water tube and to transmit the sensing signal to the controller.
또한, 상기 계류로프는 상기 롤러를 통한 장력 전달을 위하여 상기 롤러를 2회 또는 3회 휘감은 상태로 경유하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the mooring rope is passed through the roller in a state of wrapping the roller twice or three times in order to transmit tension through the roller.
또한, 상기 제2감지센서는 롤러와 모터의 연결지점에서 상기 계류로프를 통해 전달되는 장력을 감지하기 위하여 롤러의 토크를 측정하는 토크센서인 것을 특징으로 할 수 있다.The second sensing sensor may be a torque sensor for measuring a torque of the roller to sense a tension transmitted through the mooring rope at a connection point between the roller and the motor.
또한, 상기 롤러와 상기 모터 사이에는 상기 모터의 회전속도를 감속하는 감속기어 조립체가 설치되고, 상기 롤러의 회전축과 상기 감속기어 조립체의 출력축에는 각각 서로 마주하여 접속되는 제1플랜지와 제2플랜지가 설치되고, 상기 스위칭 부재는 전진동작에 의해 상기 제1플랜지와 제2플랜지가 함께 회전하도록 서로를 연결하고, 후퇴동작에 의해 상기 제1플랜지와 제2플랜지의 연결을 해제하는 구속핀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
A reduction gear assembly for reducing the rotation speed of the motor is provided between the roller and the motor. A first flange and a second flange, which are respectively connected to the rotation shaft of the roller and the output shaft of the reduction gear assembly, Wherein the switching member includes a restraining pin for connecting the first flange and the second flange together by a forward movement and for releasing the connection of the first flange and the second flange by a retreating operation . ≪ / RTI >
본 발명에 의한 중력식 계류장치는 수위가 상승할 때나 하강할 때 유연하게 대처하면서도 웨이트의 중량에 의해 로프를 상시 팽팽하게 유지하면서 태양전지 어셈블리가 불필요하게 정해진 영역을 벗어나거나 회전하지 않도록 안정적으로 지지할 수 있다.
The gravity mooring device according to the present invention can stably support the solar cell assembly so that the solar cell assembly does not deviate from the predetermined area or rotate while maintaining the rope constantly taut due to the weight of the weight while flexibly coping with the rising or falling of the water level have.
도 1은 종래기술에 의한 계류장치를 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치가 적용된 수상태양광 발전장치의 사용상태도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 롤러 어셈블리의 측면도 및 평면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 롤러 어셈블리의 평면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 제어기를 중심으로 하는 동작관계를 설명하기 위한 구성도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 스위칭 부재의 동작을 설명하기 위한 부분 확대단면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 제1감지센서의 구성 및 동작을 설명하기 위한 부분 확대단면도Brief Description of the Drawings Fig.
FIG. 2 is a view illustrating a state of use of the water-based photovoltaic power generation apparatus to which the gravity type mooring apparatus according to the embodiment of the present invention is applied
3 is a side view and a plan view of a roller assembly in a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view of a roller assembly in a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the gravity type mooring apparatus according to the embodiment of the present invention,
6A and 6B are partial enlarged cross-sectional views for explaining the operation of the switching member in the gravity type mooring apparatus according to the embodiment of the present invention
7A and 7B are partially enlarged cross-sectional views for explaining the configuration and operation of the first sensing sensor in the gravity type mooring apparatus according to the embodiment of the present invention
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치에 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.A gravity type mooring apparatus for an aquatic power generating apparatus according to 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 configuration.
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 중력식 계류장치가 적용된 수상태양광 발전장치의 사용상태도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 롤러 어셈블리의 측면도 및 평면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에서 롤러 어셈블리의 구성도이다. 3 and 4 are a side view and a plan view of a roller assembly in a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side view and a plan view of a roller assembly in a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention, 5 is a configuration diagram of a roller assembly in a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치는, 태양전지판(11)과 태양전지판(11)을 수면 위에 위치하도록 지지해주는 지지체(12) 및 부유체(13)로 이루어진 태양전지 어셈블리(10)와, 일단이 수중 지면에 설치된 싱커(140)에 연결되어 상기 태양전지 어셈블리(10)를 떠내려가지 않도록 지지해주는 계류로프(130)와, 상기 계류로프(130)의 장력을 유지할 수 있도록 계류로프(130)의 타단에 설치된 웨이트(120)와, 상기 계류로프(130)가 경유하도록 설치되어 상기 웨이트(120)의 중량을 태양전지 어셈블리(10)에 인가하면서 필요에 맞게 계류로프(130)의 풀림을 허용하거나 구속해주는 롤러 어셈블리(110)를 주요 구성요소로 포함한다. As shown in the figure, the gravity mooring device according to the embodiment of the present invention includes a
이같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치는 수위의 상승 및 하강시 유연하게 대응하면서 고수위 때에는 물론이고 저수위 때에도 계류로프(130)가 팽팽하게 장력을 유지하도록 하며 특히 저수위 때 계류로프(130)가 장력을 유지하는 가운데 풀어지지 않도록 잠금 상태가 되어 풍하중 등의 수평하중이 가해질 때 불필요하게 정위치를 벗어나거나 회전하여 발전효율을 떨어뜨리는 문제가 없게 된다. The gravity type mooring device according to the embodiment of the present invention having such a configuration flexibly responds to the rise and fall of the water level, while maintaining the tension of the
이하, 상기 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a gravity type mooring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the above components.
상기 롤러 어셈블리(110)는 상기 태양전지 어셈블리(10)의 프레임(12)에 설치되며 1차적으로는 타단에 웨이트(120) 설치된 계류로프(130)가 경유하도록 하여 웨이트(120)의 중량을 태양전지 어셈블리(10)에 인가해주는 역할을 한다. 이로써 계류로프(130)에는 팽팽한 장력이 유지되도록 하는 한편, 태양전지 어셈블리(10)에는 안정감을 부여하게 된다. 여기서 상기 계류로프(130)는 도 4에 도시된 것처럼 롤러 어셈블리(110)에 구비된 롤러(111)에 2회 내지 3회 정도 휘감는 형태로 경유하도록 구성한다. 이처럼 계류로프(130)가 롤러(111)에 단지 얹힌 형태가 아니라 2회 내지 3회 정도 휘감는 형태로 경유하게 되면 롤러(111)와 계류로프(130) 상호간에 마찰접촉력에 의한 결속력을 강화할 수 있게 되어 힘의 전달이 원활하게 이루어진다. The
나아가, 상기 롤러 어셈블리(110)는 필요에 맞게 계류로프(130)의 풀림을 허용하거나 구속해주는 역할을 수행한다. 이를 위해 상기 롤러 어셈블리(110)는 계류로프(130)가 경유하는 롤러(111)를 비롯하여 도 5에 도시된 것처럼 상기 롤러(111)에 구동력을 제공하는 모터(113)와, 상기 롤러(111)와 모터(113) 사이에서 상기 모터(113)의 회전속도를 감속하는 감속기어 조립체(112)와, 상기 롤러(111)가 계류로프(130)를 통해 전달되는 외력에 의해 회전하거나 회전하지 않도록 선택적으로 구속하는 스위칭 부재(114)와, 수위의 상승 및 하강을 각각 감지하기 위한 제1감지센서(150a) 및 제2감지센서(150b)를 포함하여 이루어진다. Further, the
여기서 상기 롤러(111)의 회전축(111a)과 상기 감속기어 조립체(112)의 출력축(112a)에는 각각 서로 마주하여 접속되는 제1플랜지(111b)와 제2플랜지(112b)가 설치되고, 상기 스위칭 부재(114)에는 전진동작에 의해 상기 제1플랜지(111b)와 제2플랜지(112b)가 함께 회전하도록 서로를 연결하고, 후퇴동작에 의해 상기 제1플랜지(111b)와 제2플랜지(112b)의 연결을 해제하는 구속핀(114b)과 전자기력에 의해 상기 구속핀(114b)을 전진 및 후퇴시켜주는 스위칭 본체(114a)로 이루어진다. 이와 관련하여 도 6a에는 상기 스위칭 본체(114a)에 전원이 인가되면서 구속핀(114b)이 후퇴한 상태가 도시되었는데 이처럼 상기 구속핀(114b)이 후퇴한 상태가 되면 상기 롤러(111)의 회전축(111a)에 설치된 제1플랜지(111b)와 감속기어 어셈블리(112)의 출력축(112a)에 설치된 제2플랜지(112b) 간 연결이 해제되면서 롤러(111)는 계류로프(130)가 전달하는 외력에 의해 회전 가능한 상태가 된다. 반면 도 5b에는 상기 스위칭 본체(114a)에 전원이 인가되지 않으면서 구속핀(114b)이 전진한 상태가 도시되었는데 이처럼 상기 구속핀(114b)이 전진한 상태가 되면 상기 구속핀(114b)에 의해 상기 롤러(111) 회전축(111a)의 제1플랜지(111a)와 감속기어 어셈블리(112) 출력축(112a)의 제2플랜지(112b) 간 연결이 이루어지면서 계류로프(130)가 전달하는 외력에 의해 롤러(111)가 회전할 수 없는 상태가 되며, 대신 모터(113)의 구동력에 의해 회전할 수 있게 된다. The
한편, 전술된 것처럼 수위의 상승을 감지하는 역할을 하는 제1감지센서(150a)는 상기 부유체(13)의 내부에 세워져 설치되되 하부가 개방되어 물의 유입을 허용하면서 상기 부유체(13) 외부의 수위를 반영하는 수관(151)과, 상기 수관(151) 내부에 구비되어 유입되는 물의 수위에 따라 부유하면서 승강하는 부유 승강체(152)와, 상기 수관(151) 상부에 설치되어 상기 부유 승강체(152)가 상기 수관(151) 내에서 일정 높이 이상으로 상승하면 감지하여 그 감지신호를 상기 제어기(115)에 전달하는 수위센서(153)로 이루어진다. 여기서 상기 수위센서(153)는 접근하는 부유 승강체(152)를 감지하기 위한 다양한 형태의 센서로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 수위센서(153)는 마그네틱 센서로 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 부유 승강체(152) 내부에는 자력을 발생시키는 자석을 포함시키면 된다. 이같은 제1감지센서(150a)의 구성에 의하면 수위의 변화가 없는 경우에는 도 7a와 같은 상태에 있다가 수위가 상승하는 경우에는 도 7b에 도시된 것처럼 수관(151) 내부로 물이 유입되면서 그 내부에서 위치한 부유 승강체(152)를 상승시키게 된다. 이때 상기 부유 승강체(152)가 수위센서(153)에 근접하면 수위센서(153)는 부유 승강체(152)를 감지하여 제어기(115)로 감지신호를 전송하게 된다. 그러면 제어기(115)는 상기 수위센서(153)로부터 감지신호를 전달받고 수위센서(153)가 일정시간 이상 지속적으로 감지신호를 보내는 경우 수위가 상승하는 것으로 판단하여 그 즉시 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되도록 함으로써 구속핀(114b)을 후퇴시켜 롤러(111)의 잠금 상태를 해제한다. 그러면 롤러(111)의 회전이 허용되면서 태양전지 어셈블리(10)가 수위 상승에 따라 자연스럽게 상승할 수 있게 되는 것이다.As described above, the
여기서 상기 부유체(13)는 수면에 대하여 태양전지 어셈블리(10)를 띄워주기 위한 부력을 제공한다. 이를 위해 상기 부유체(13)는 스티로폼이나 그에 상응하는 기능을 갖는 소재의 것으로 구비될 수 있으며 속이 빈 케이싱의 형태로 형성될 수 있다.Wherein the
한편, 상기 제2감지센서(150b)는 계류로프(130)에 걸리는 장력을 측정하는 역할을 수행하는 것으로 다양한 방식으로 구현될 수 있으나 계류로프(130)로부터 직접적으로 장력을 측정하는 것보다는 롤러(111)에 걸리는 토크(Torque)를 측정하는 방법으로 계류로프(130)에 걸리는 장력을 측정하도록 마련되는 것이 바람직하다. 이같은 상기 제2감지센서(150b)는 롤러(111)의 회전축(111a)과 감속기어 어셈블리(112)의 출력축(112a)의 연결지점에 설치되어 상기 롤러(111)의 회전축(111a)에 걸리는 토크를 측정할 수 토크센서에 의해 구현될 수 있다. 이처럼 제2감지센서(150b)가 구비되면 수위가 하강하는 경우에 계류로프(130)에 걸리는 장력이 약해지게 되는데 기준 미만의 장력이 일정시간 이상 지속되는 경우 제어기(115)는 수위가 지속적으로 하강하는 것으로 판단하며, 수위 상승 때와 마찬가지로 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되도록 함으로써 구속핀(114b)에 의해 롤러(111)가 구속된 상태를 해제한다. 그러면 롤러(111)의 회전이 허용되면서 태양전지 어셈블리(10)가 수위 하강에 따라 자연스럽게 하강할 수 있게 된다. 이때 계류로프(130)가 2회 내지 3회 휘감겨 있는 형태로 경유하는 롤러(111)는 자유단 상태가 되어 웨이트(120)에 의해 정회전하므로 계류로프(130)가 느슨하게 처지지 않고 팽팽한 상태를 유지할 수 있다. 이후, 더 이상 수위가 하강하지 않는 상태가 되면 계류로프(130)에 걸리는 장력은 기준 이상이 되며 제2감지센서(150b)가 이를 측정한다. 그러면 제어기(115)는 수위의 하강이 멈춘 것으로 판단하여 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되지 않도록 제어함으로써 구속핀(114b)에 의해 롤러(111)가 구속된 상태 혹은 잠금 상태로 만든다. 그러면 상기 롤러(111)는 웨이트(120)에 의해 이미 팽팽한 상태에 있는 계류로프(130)가 풀어지지 않도록 고정하는 기능을 수행하게 되어 태양전지 어셈블리(10)에 풍하중 등의 수평하중이 가해지더라도 태양전지 어셈블리(10)가 떠내려가면서 정위치를 벗어나거나 불필요하게 회전하지 않도록 억제된다.
The
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 중력식 계류장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the gravity type mooring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 의한 중력식 계류장치는 평상시 수위의 지속적인 변화가 없는 경우에는 웨이트(120)에 의해 계류로프(130)가 팽팽하게 유지되고 있는 상태에서 롤러(111)가 스위칭 부재(114)의 구속핀(114b)에 의해 회전하지 않도록 구속되어 있다. 이로써, 태양전지 어셈블리(10)에 가해지는 수평하중으로 인해 계류로프(130)가 풀리면서 태양전지 어셈블리(10)가 불필요하게 이동하거나 회전하지 않도록 억제할 수 있다. The gravitational mooring device according to the embodiment of the present invention can prevent the
그러나 수위가 상승하는 경우, 제1감지센서(150a)의 수관(151) 내부로 물이 유입되면서 그 내부에서 위치한 부유 승강체(152)를 상승시키게 되며, 이때 상기 부유 승강체(152)가 수위센서(153)에 접근하게 되고 수위센서(153)는 접근한 부유 승강체(152)를 감지하여 제어기(115)로 감지신호를 전달한다. 그러면 제어기(115)는 상기 수위센서(153)가 일정시간 이상 지속적으로 감지신호를 보내는 경우 수위가 상승하는 것으로 판단하여 그 즉시 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되도록 함으로써 롤러(111)의 구속을 해제한다. 그러면 롤러(111)의 회전이 허용되고 수중지면에 설치된 싱커(140) 쪽으로 로프가 풀어지면서 태양전지 어셈블리(10)가 수위 상승에 따라 자연스럽게 상승한다. However, when the water level rises, water flows into the
한편, 수위가 하강하는 경우 계류로프(130)에 걸리는 장력이 약해지게 되는데, 제2감지센서(150b)를 통해 측정되는 장력이 기준 미만으로 일정시간 이상 지속되는 경우 상기 제어기(115)는 수위가 지속적으로 하강하는 것으로 판단하여 그 즉시 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되도록 한다. 그러면 구속핀(114b)이 후퇴하여 롤러(111)가 회전하지 않도록 구속된 상태를 해제한다. 이처럼 롤러(111)의 회전이 허용되면 계류로프(130)가 2회 내지 3회 휘감겨 있는 롤러(111)는 자유단 상태가 되고 정회전 하면서 계류로프(130)의 웨이트(120) 쪽 이동을 허용한다. 이에 따라 계류로프(130)는 느슨하게 처지지 않고 팽팽한 상태를 유지할 수 있게 된다. 이후, 더 이상 수위가 하강하지 않는 상태가 되면 계류로프(130)에 걸리는 장력은 기준 이상이 되며 상기 제어기(115)는 수위의 하강이 멈춘 것으로 판단하여 스위칭 부재(114)에 전원이 인가되지 않도록 함으로써 구속핀(114b)에 의해 롤러(111)가 구속된 상태를 만든다. 그러면 상기 롤러(111)는 웨이트(120)에 의해 이미 팽팽한 상태에 있는 계류로프(130)가 풀어지지 않도록 고정할 수 있게 되어 태양전지 어셈블리(10)에 풍하중 등의 수평하중이 가해지더라도 태양전지 어셈블리(10)가 불필요하게 떠내려가거나 회전하지 않도록 억제한다.
When the water level drops, the tension applied to the
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.
10 : 태양전지 어셈블리 110 : 롤러 어셈블리
111 : 롤러 112 : 감속기어 조립체
113 : 모터 114 : 스위칭 부재
114a : 스위칭 본체 114b : 구속핀
115 : 제어기 120 : 웨이트
150a : 제1감지센서 150b : 제2감지센서
151 : 수관 152 : 부유 승강체
153 : 수위센서10: solar cell assembly 110: roller assembly
111: roller 112: reduction gear assembly
113: motor 114: switching member
114a: switching
115: controller 120: weight
150a:
151: Water pipe 152: Floating and lifting body
153: Water level sensor
Claims (6)
상기 태양전지 어셈블리에 설치되는 롤러와;
상기 롤러와 연결되어 구동력을 제공할 수 있도록 한 모터와;
일단은 수중 지면에 설치된 싱커에 연결되고 타단은 웨이트가 설치되며 상기 웨이트의 중량이 상기 태양전지 어셈블리에 인가될 수 있도록 상기 롤러를 경유하도록 설치되는 계류로프와;
상기 롤러가 상기 계류로프를 통해 전달되는 외력에 의해 회전하거나 회전하지 않도록 선택적으로 구속하는 스위칭 부재와;
수위의 상승을 감지하는 제1감지센서와;
수위의 하강을 감지하는 제2감지센서와;
평상시에는 상기 스위칭 부재를 제어하여 상기 롤러가 회전하지 않도록 구속하고, 상기 제1감지센서가 수위의 상승을 일정시간 이상 지속적으로 감지하거나 상기 제2감지센서가 수위의 하강을 일정시간 이상 지속적으로 감지하면 상기 스위칭 부재를 제어하여 상기 롤러가 회전하도록 허용하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치.A gravity mooring apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus for mooring a solar cell assembly composed of a solar panel, a frame and a floating body for supporting the solar panel on the water surface,
A roller installed in the solar cell assembly;
A motor connected to the roller to provide a driving force;
A mooring rope connected at one end to a sinker installed at the water surface and having a weight at the other end and passing through the roller so that the weight of the weight can be applied to the solar cell assembly;
A switching member selectively restraining the roller from rotating or rotating due to an external force transmitted through the mooring rope;
A first sensing sensor for sensing a rise in the water level;
A second sensing sensor for sensing a descent of the water level;
The first sensing sensor continuously detects the rise of the water level for a predetermined time or the second sensing sensor continuously senses the fall of the water level for a predetermined time or longer, And a controller for controlling the switching member to allow the roller to rotate. 2. The gravity type mooring apparatus for an aquarium photovoltaic apparatus according to claim 1,
상기 부유체의 내부에 세워져 설치되되 하부가 개방되어 상기 부유체 외부와 연통되도록 설치되어 물의 유입을 허용하면서 상기 부유체 외부의 수위를 반영하는 수관과;
상기 수관 내부에 구비되어 유입되는 물의 수위에 따라 부유하면서 승강하는 부유 승강체와;
상기 수관 상부에 설치되어 상기 부유 승강체가 상기 수관 내에서 일정 높이 이상으로 상승하면 감지하여 그 감지신호를 상기 제어기에 전달하는 수위센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치.The apparatus according to claim 1,
A water pipe installed upright on the inside of the float, the water port being opened to open the lower part to communicate with the outside of the float to reflect the water level outside the float while allowing water to flow therein;
A floating lifting body provided in the water tube and moving up and down according to a water level of the inflow water;
And a water level sensor installed at the upper part of the water pipe to sense when the floating lifting body rises above a predetermined height in the water tube and to transmit the sensing signal to the controller.
상기 계류로프는 상기 롤러를 통한 장력 전달을 위하여 상기 롤러를 2회 또는 3회 휘감은 상태로 경유하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치.The method according to claim 1,
Wherein the mooring rope is passed through the roller in a state where the roller is wound twice or three times in order to transmit tension through the roller.
상기 제2감지센서는 상기 계류로프의 장력을 측정하기 위하여 상기 롤러의 토크를 측정하는 토크센서로 구비된 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치.The method of claim 3,
Wherein the second sensor is provided with a torque sensor for measuring a torque of the roller to measure the tension of the mooring rope.
상기 롤러에 구동력을 제공하는 모터와, 상기 롤러와 상기 모터 사이에서 상기 모터의 회전속도를 감속하는 감속기어 조립체가 더 설치되되, 상기 롤러의 회전축과 상기 감속기어 조립체의 출력축에는 각각 서로 마주하여 접속되는 제1플랜지와 제2플랜지가 설치되며,
상기 스위칭 부재는 전진동작에 의해 상기 제1플랜지와 제2플랜지가 함께 회전하도록 서로를 연결하고, 후퇴동작에 의해 상기 제1플랜지와 제2플랜지의 연결을 해제하는 구속핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치.The method according to claim 1,
A motor for providing a driving force to the rollers and a reduction gear assembly for reducing the rotational speed of the motor between the rollers and the motor, wherein the rotary shaft of the roller and the output shaft of the reduction gear assembly are opposed to each other A first flange and a second flange are provided,
Wherein the switching member is provided with a restraining pin for connecting the first flange and the second flange together to rotate together by a forward movement and releasing the connection between the first flange and the second flange by a retreating operation A gravity mooring device for a solar photovoltaic device.
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Cited By (10)
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