KR20160047201A

KR20160047201A - 단위 부유구와, 단위 부유구를 결합한 태양전지판 부유장치

Info

Publication number: KR20160047201A
Application number: KR1020140143290A
Authority: KR
Inventors: 최문수
Original assignee: 최문수
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-05-02

Abstract

본 발명은 나무 상자함과 내부에 스티로폼과 같은 저비중 물체가 설치되는 단위 부유구와 이러한 단위 부유구들을 결합하고, 그 위에 태양전지판을 설치할 수 있도록 하는 태양전지판 부유장치가 개시된다.

Description

단위 부유구와, 단위 부유구를 결합한 태양전지판 부유장치{floating unit and floating apparatus withthere for solar battery panel}

본 발명은 태양전지판을 강이나 해상에 설치하기 위한 부유장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목재함의 내부에 스티로폼을 충진시킨 단위 부유구를 서로 결합하여 부유장치를 만들고, 부유장치에 태양전지판을 설치하도록 하는 하는 태양전지판 부유장치에 관한 것이다.

태양전지판은 그린에너지이나 육상에 설치하는 경우에는 넓은 면적에 필요하기 때문에 부지확보에 어려움이 있고, 산에 의하여 설치부지에 그늘이 지는 경우에 발전 효율이 저하되는 문제점이 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 강이나, 바다에 설치하고자 하는 연구들이 이루어져 왔으며, 등록특허10-1381980호(발명의 명칭:수자원환경에 적합한 부유식 태양광 발전장치, 이하 '종래기술'이라 함) 또한 이러한 연구를 통하여 이루어진 발명이다.

도 1은 종래기술의 구성을 설명하는 사시도이다.

종래기술의 부유식 발전장치는, 태양전지판(10)이 설치되는 안착플레이트(12)와, 안착플레이트(12)를 경사지게 지지하는 지지부(30)와, 지지부(30)가 설치되고, 다수 개가 착탈 가능하게 연결되도록 복수 개의 삽입돌기(82)와 삽입홈부(84)가 교호로 연속되게 형성되는 블록(80)과, 블록(80)에 설치되고, 블록(80)을 수면에 부유시키는 부유부(50)와, 블록(80)이 해안가로부터 설정범위 내에 위치되도록 블록(80)과 해안가를 연결하는 고정부를 포함하고 있다.

또한 안착플레이트(12)의 상면에는 다수 개의 태양전지판(10)이 설치되고, 다수 개의 안착플레이트(12)가 연속되게 배치되도록 다수 개의 블록(80)이 연결되어 사용자가 원하는 전력량을 발전할 수 있도록 하며, 부유부(50)는, 블록(80)의 저면에 설치되는 안착브래킷 사이에 설치되고, 다수 개의 블록(80)의 저면에 배치되는 원기둥 모양의 스티로폼(52)과, 스티로폼(52)을 감싸며, 합성수지재질을 포함하여 이루어지는 코팅층(54)을 포함함으로써 블록(80) 및 안착플레이트(12)가 수면에 부유되도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래기술에 있어서, 부력은 블록(80)의 하부에 설치된 물보다 비중이 적은 스티로폼(52)에 의하여 발생되지만 스티로폼(52)의 강도가 작아 접촉물에 의하여 파손되게 되며, 코팅층(54)에 의하여 코팅된다고 하여도 바닷물과 같이 염분을 많이 함유된 수중에 있게 될 때 코팅층(54)이 변성되게 되어 20 내지 30년의 수명을 보증할 수 없다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명은 단위 부유구를 목재함과 목재함 내부에 물보다 낮은 비중의 부유물체를 충진함으로써 장시간동안의 변성없이 유지될 수 있도록 한 부유장치를 제공하고, 부유장치 위에 태양전지판을 설치하도록 함으로써 태양광 발전시스템을 이루도록 하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 해수면 또는 수면의 액체에 부유되는 단위 부유구에 있어서: 6면체로 형성되는 나무 상자함; 상기 나무 상자함 내부에 설치되며 상기 액체보다 비중이 낮은 저비중물체를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 저비중물체는 스티로폼인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 나무 상자함의 특정면의 변들에 형성되는 철(凸)부는 인접되는 면에 형성된 관통공에 삽입됨으로써 상기 특정면과 상기 인접되는 면이 결합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 단위 부유구는 결합구에 의하여 인접되는 다른 단위 부유구와 결합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 해결수단은 6면체로 형성되는 나무 상자함, 상기 나무 상자함 내부에 설치되며 상기 액체보다 비중이 낮은 저비중물체를 포함하는 단위 부유구들: 인접되는 상기 단위 부유구들을 결합시키는 결합구들; 적어도 상기 단위 부유구들 중 하나 이상에 태양전지판을 경사지게 안착시키는 태양전지 안착판들; 상기 태양전지 안착판들의 상부면에 설치되는 태양전지판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 부유장치이다.

또한 본 발명에서 상기 태양전지 안착판이 설치되는 단위 부유구의 양측면에는 상부면이 경사지게 형성된 하부 지지판이 설치되고, 상기 하부 지지판의 상부면에 상기 태양전지 안착판이 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 단위 부유구들의 상부면에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 개폐시키는 뚜껑이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 해결과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 저비중물체인 스티로폼에 의하여 부력을 발생시키고, 스티로폼을 해수 또는 물에 강한 나무 상자함에 설치함으로써 스티로폼이 손상되거나 변형되는 것을 방지하도록 한다.

도 1은 종래기술의 구성을 설명하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 단위 부유구를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 단위 부유구에 결합구들이 설치된 것을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 부유장치를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 단위 부유구를 설명하기 위한 분해사시도이다.

본 발명의 단위 부유구는 6면체의 나무 상자함 내부에 해수 또는 물보다 비중이 작게 나가는 저비중의 부유물체, 바람직하게는 스티로폼(120)을 충진 또는 설치한 것이다.

나무상자함은 중앙에 직사각형의 개구부(130)가 형성된 상판(103)과, 4개의 측판(107), (109), (111), (113)과, 하판(115)으로 이루어진다.

이때 상판(103)과 하판(115)의 각변을 따라서 내측에는 직사각형의 관통공(151), (161)들이 형성되어 있으며, 전후면의 측판(109), (113)의 상하변에는 요부(141), 철부(142)로 형성되는 요철부가 형성되어 있으며, 상변에 형성된 철부(142)는 상판(103)의 관통공(151)에 삽입되어 상판(103)과 전후면의 측판(109), (113)을 결합시키고, 하변에 형성된 철부는 하판(115)의 관통공(161)에 삽입됨으로써 하판(115)과 전후면의 측판(109), (113)을 결합시킨다.

또한 전후면의 측판(109), (113)의 좌우변의 내측에는 직사각형의 관통공이 형성되어 있으며, 좌, 우측의 측판(107), (111)의 4변의 모서리에는 요철부가 형성되어 있고, 좌, 우측의 측판(107), (111)의 철부가 인접되는 측판들과 상, 하판의 관통공에 삽입됨으로써 6면체를 완성한다. 6면체를 완성하는 과정에서 내부에 스티로폼(120)을 설치함으로써 단위 부유구가 완성된다.

또한 상판(103)에는 개구부(130)의 주변을 따라 일정 높이의 테(105)가 설치되고, 테(101)가 내부에 끼워지도록 설치되어 개구부(130)를 폐쇄하도록 하는 뚜껑(101)이 설치된다. 뚜껑(101)을 개방하게 되면 스티로폼(120)이 볼 수 있기 때문에 스티로폼(120)의 손상 여부 및 오염여부를 확인할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성되는 단위 부유구는 스티로폼(120)이 나무 상자함 내부에 설치되어 있기 때문에 파손되지 않고 있으며, 나무 상자함이 못 등의 금속물질을 사용하지 않고 조립되기 때문에 해수의 염분등에 손상되지 않고 반영구적으로 사용되기 때문에 단위 부유구는 반영구적으로 사용될 수 있다.

이때 스티로폼(120)은 육면체의 성형물체로 설치되거나, 과립상태로 나무 상자함에 충진될 수 있으며, 성형물체의 외주면에 폴리우레아 등의 보강용 코팅재에 의하여 코팅 처리되는 것이 바람직하다.

또한 이와 같이 구성되는 단위 부유구는 상호 연결되어 후술되는 태양전지판을 설치되는 부유장치로 사용되거나, 독립적으로 어구용으로 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 단위 부유구에 결합구들이 설치된 것을 도시한 사시도이다.

본 발명의 단위 부유구는 조립시에 관통공(151)을 통과하여 외부로 돌출되는 철부(142)들의 양측면에는 지지목(501), (503)이 설치되고, 지지목(501), (503), 철부(142)를 가로질러 결합구(361), (363), (365), (367)들이 설치되어 인접되는 단위 부유구를 결합시킨다.

결합구(365)는 두 개의 관통공이 형성된 신축성을 갖는 고무 재질의 원판(390)과 원판에 형성된 ‘ㄷ’자 형상의 걸쇠(391), (393)로 이루어지며, 걸쇠(391), (393)들 각각은 인접되는 단위 부유구의 체결됨으로써 두 단위 부유구를 결합시킨다.

도 4는 본 발명의 부유장치를 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 부유장치에 태양전지판이 설치된 상태의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 전체 시스템의 조립과정을 설명하기 위한 것으로 단위 부유구(300), (310), (320), (330)들은 결합구(361), (363), (365), (367)를 이용하여 상호 횡방향으로 결합되고, 단위 부유구(340), (350)는 횡방향으로 설치된 단위 부유구들에 대하여 종방향으로 결합구(371), (373)를 이용하여 결합된다.

또한 종방향의 단위 부유구(340), (350)의 양측면에는 하부지지판(341), (343)이 설치된다. 하부지지판(341), (343)은 상부면이 경사지게 형성되고, 내측벽에 단턱이 형성되어 있어 단위 부유구(340)의 양측면에 걸쳐지게 설치된 후 미도시된 나무못에 의하여 단위 부유구(340)에 결합된다. 또한 하부지지판(341), (343)의 상면에는 태양전지판이 안착되는 태양전지 안착판(340)이 설치된다. 이와 같이 각각의 종방향으로 설치되는 단위 부유구들에는 하부지지판들이 설치되고, 하부지지판들의 상부면에 태양전지 안착판(340)이 설치되고, 태양전지 안착판(340)의 상부면에는 태양전지판(500)이 설치된다.

101: 뚜껑 103: 상판
107,109,111, 113: 측판 115:하판
120: 스티로폼 130:개구부
141: 요부 142: 철부
151, 161: 관통공
300, 310, 320, 330, 340, 350: 단위 부유구
361,363, 365, 367: 결합구
390: 원판 391, 392: 결쇠
501, 502: 지지목 500:태양전지판

Claims

해수면 또는 수면의 액체에 부유되는 단위 부유구에 있어서:
6면체로 형성되는 나무 상자함;
상기 나무 상자함 내부에 설치되며 상기 액체보다 비중이 낮은 저비중물체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위 부유구.
청구항1에 있어서, 상기 저비중물체는 스티로폼인 것인 특징으로 하는 단위 부유구.
청구항1에 있어서, 상기 나무 상자함의 특정면의 변들에 형성되는 철(凸)부는 인접되는 면에 형성된 관통공에 삽입됨으로써 상기 특정면과 상기 인접되는 면이 결합되는 것을 특징으로 하는 단위 부유구.
청구항1에서, 상기 단위 부유구는 결합구에 의하여 인접되는 다른 단위 부유구와 결합되는 것을 특징으로 하는 단위 부유구.
6면체로 형성되는 나무 상자함, 상기 나무 상자함 내부에 설치되며 상기 액체보다 비중이 낮은 저비중물체를 포함하는 단위 부유구들:
인접되는 상기 단위 부유구들을 결합시키는 결합구들;
적어도 상기 단위 부유구들 중 하나 이상에 태양전지판을 경사지게 안착시키는 태양전지 안착판들;
상기 태양전지 안착판들의 상부면에 설치되는 태양전지판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 부유장치.
청구항5에 있어서, 상기 태양전지 안착판이 설치되는 단위 부유구의 양측면에는 상부면이 경사지게 형성된 하부 지지판이 설치되고, 상기 하부 지지판의 상부면에 상기 태양전지 안착판이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지판 부유장치.
청구항5에 있어서, 상기 단위 부유구들의 상부면에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 개폐시키는 뚜껑이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지판 부유장치.