KR20170017301A - 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치 - Google Patents

단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치 Download PDF

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KR20170017301A
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Abstract

본 발명은 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로, 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치는 프레임 간 연결구조가 단순화되고 프레임 간 연결을 위한 브래킷이 필요하지 않으므로 프레임 간 연결 작업이 용이해지며 설치비용을 절감할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은, 태양전지판을 지지하기 위한 프레임 어셈블리가 부력체에 체결되는 U자형 몸체부와 그 상단 양편에 형성되어 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
Figure pat00010
형 단면을 갖는 종방향 수평프레임과, 역 U자형 몸체부와 그 하단 양편에 형성되어 상기 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
Figure pat00011
형 단면을 갖는 횡방향 수평프레임과, 종방향 수평프레임의 상측으로 설치되어 상기 태양전지판을 지지하는 지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치{SOLAR POWER PLANT CONSTRUCTED ON THE WATER WITH SIMPLE CONNECTING STRUCTURE OF FRAME ASSEMBLY}
본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 프레임 간 연결구조가 단순화되고 프레임 간 연결을 위한 브래킷이 필요하지 않으므로 프레임 간 연결 작업이 용이해지며 설치비용을 절감할 수 있도록 한 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기를 발생하는 발전장치는 사용되는 에너지원에 따라 석유나 석탄과 같은 화석연료를 이용하는 화력발전과, 태양광, 원자력, 수력, 조력, 풍력을 이용하는 발전 등으로 구분될 수 있다.
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.
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.
더불어, 최근에는 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.
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.
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.
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.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치를 설명하기 위한 전체 사시도이고, 도 2는 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치 중 각 프레임들의 단면도이다. 그리고 도 3은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치 중 태양전지판을 지지하기 위한 구성을 보여주는 참조도이다.
도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치는 다수의 태양전지판(30)과, 다수의 태양전지판(30)을 수면 위에 위치하도록 지지하는 프레임 어셈블리 및 다수의 부력체(20)로 이루어진다.
이 중 상기 프레임 어셈블리는 횡방향을 길이방향으로 하여 설치되되 종방향을 따라 복수개가 이격된 형태로 배치되는 폭 120mm와 높이 80mm의 횡방향 프레임(11)(도 2의 (a)에 단면이 도시됨)과, 외곽에서 각각 상기 복수의 횡방향 프레임(11) 전체의 좌측 단부들을 종방향으로 연결하고 우측 단부들을 종방향으로 연결하는 폭 120mm와 높이 80mm의 종방향 수평프레임(12)과, 서로 인접해 있는 두 개의 횡방향 프레임(11) 간을 종방향으로 연결하는 폭 120mm와 높이 80mm의 연결 프레임(13)과, 상기 연결 프레임(13)의 상측에 경사지게 설치되는 폭 80mm와 높이 40mm의 전면 경사 프레임(14) 및 후면 경사 프레임(15)과(도 2의 (c)에 단면이 도시됨), 상기 전면 경사 프레임(14)의 상단부들을 횡방향으로 연결하여 태양전지판(30)의 상부를 지지할 수 있도록 한 폭 80mm와 높이 80mm의 상부 지지 프레임(16)(폭 80mm와 높이 80mm의 프레임 단면은 도 2의 (b)에 단면이 도시됨)과, 상기 전면 경사 프레임(14)의 하단부들을 횡방향으로 연결하여 태양전지판(30)의 하부를 지지할 수 있도록 한 폭 80mm와 높이 80mm의 하부 지지 프레임(17)로 이루어진다.
이같은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치의 경우 체결부품의 사용을 최소화하여 간단하게 설치할 수 있도록 함으로써 작업시간을 줄이고 생산성 향상을 기대할 수 있는 장점이 있었다.
그러나, 사용되는 프레임들이 복잡한 단면을 갖는 고가의 프레임들이며, 이들 프레임들을 연결하기 위해서는 다수의 브래킷들이 사용되어야 하였다. 또한, 태양전지판(30) 지지토록 하기 위해서는 전면 경사 프레임(14)과 후면 경사 프레임(15) 및 받침 프레임(16)을 개별적으로 하나씩 조립해야 했으며 그 과정에서 브래킷(17a,17b,17c)을 사용하는 것이 불가피하였다.
한국등록특허공보 제1450742호(2014.10.07)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 프레임 간 연결구조가 단순화되고 프레임 간 연결을 위한 브래킷이 불필요하여 프레임 간 연결 작업이 용이하게 이루어지도록 한 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치는, 수상에 부유하는 부력체 위에 설치된 프레임 어셈블리에 의해 다수의 태양전지판이 지지된 수상 태양광 발전장치에 있어서, 상기 프레임 어셈블리는, 복수의 부력체 간을 종방향으로 경유하여 지지되고 횡방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 상기 부력체에 체결되는 U자형 몸체부와 그 상단 양편에 형성되어 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
Figure pat00001
형 단면을 갖는 종방향 수평프레임과; 상기 종방향 수평프레임 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 역 U자형 몸체부와 그 하단 양편에 형성되어 상기 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
Figure pat00002
형 단면을 갖는 횡방향 수평프레임과; 상기 종방향 수평프레임의 상측으로 설치되어 상기 태양전지판을 지지하는 지지프레임을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 프레임 어셈블리는, 상기 종방향 수평프레임 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 2개 한 쌍으로 하여 상기 지지프레임 다수의 전단부와 후단부를 지지하며, I자형 몸체부와 그 상단과 하단에 각각 형성되어 상기 지지프레임과 상기 종방향 수평 프레임의 플랜지부에 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
Figure pat00003
형 단면을 갖는 횡방향 연결프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 횡방향 수평프레임과 상기 횡방향 연결프레임은 동일한 상하폭을 갖도록 형성되어 상기 횡방향 수평프레임과 상기 횡방향 연결프레임이 한 조를 이루면서 횡방향으로 길게 설치된 발판을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 종방향 수평프레임, 상기 횡방향 수평프레임 및 상기 횡방향 연결프레임은 고내식성 강을 소재로 하여 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 지지프레임은, 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임이 삼각형 구도를 형성하면서 단부 간 회전 가능하도록 결합된 하나의 모듈로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임의 단부 간 결합은 볼트 체결에 의해 이루어져 볼트 체결력을 느슨하게 하면 단부 간 회전 가능한 상태가 되는 것을 특징으로 할 수 있다
또한, 상기 지지프레임은, 상기 제1지지프레임이 상기 횡방향 연결프레임에 대하여 그 상측에서 종방향으로 교차 결합되고, 상기 제2지지프레임은 상기 제1지지프레임의 전단부에 대하여 하단부가 볼트 체결된 상태로 경사지게 설치되어 상기 태양전지판을 하측에서 지지하며, 상기 제3지지프레임은 그 상단부와 하단부가 각각 상기 제2지지프레임의 상단부와 상기 제1지지프레임의 후단부에 볼트 체결되어 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2지지프레임의 상단부로부터 중간지점까지 그 길이방향을 따라 볼트가 슬라이딩 가능하도록 한 슬라이드 장공이 형성되어 상기 제3지지프레임의 상단부가 상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공을 따라 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공은 상기 제3지지프레임의 길이에 대응하는 길이로 형성되어 상기 제3지지프레임의 상단부가 상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공의 안내를 받아 이동함에 따라 상기 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임이 일직선상에 겹친 형태로 정렬 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치는 프레임 간 연결구조가 단순화되고 프레임 간 연결을 위한 브래킷이 필요하지 않으므로 프레임 간 연결 작업이 용이해지며 설치비용을 절감할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 태양전지판을 지지하기 위해 설치되는 복수의 프레임들이 삼각형 구도를 형성하는 하나의 모듈로 이루어져 이들 프레임들을 연결하기 위한 작업이나 연결 작업시 브래킷이 불필요하여 설치작업이 용이하며, 보관 및 운반에 용이하다.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치를 설명하기 위한 전체 사시도
도 2는 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치 중 각 프레임들의 단면도
도 3은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치 중 태양전지판을 지지하기 위한 구성을 보여주는 참조도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 우측면도이고, 도 5는 전측면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에서 프레임 어셈블리를 이루는 각 프레임들의 형상을 설명하기 위한 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에서 프레임 어셈블리를 설명하기 위한 우측 참조도
도 8은 도 7의 'AA'영역의 확대도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에서 프레임 어셈블리를 설명하기 위한 우측 참조도
도 10은 도 9의 'AB'영역의 확대도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에서 지지프레임의 동작 및 작용을 설명하기 위한 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 단순 연결구조의 프레임 어셈블리를 구비한 수상 태양광 발전장치에 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 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.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 우측면도이고, 도 5는 전측면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에서 프레임 어셈블리를 이루는 각 프레임들의 형상을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치는, 베이스프레임(110)과 지지프레임(130)으로 이루어진 프레임 어셈블리를 중심으로 상기 프레임 어셈블리를 수상에 부유시키기 위한 부력체(120)와 태양전지판(140)으로 이루어진다.
이 중 상기 프레임 어셈블리의 경우 프레임 간 연결구조를 최대한 간결하게 하고 프레임 간 연결을 위한 브래킷조차 필요치 않도록 한 독창적인 구성에 의해 설치비용이 최소화되고 프레임 간 연결 작업이 용이하게 이루어진다.
이하, 상기 베이스프레임(110)과 지지프레임(130)으로 이루어진 프레임 어셈블리를 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 가장 핵심적인 기술을 포함하는 상기 프레임 어셈블리를 전체적으로 살펴보면 도 4와 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 상기 베이스프레임(110)이 서로 간에 교차 설치된 종방향 수평프레임(111), 횡방향 수평프레임(112), 횡방향 연결프레임(113)이 간결하게 배치되고 브래킷의 사용 없이 서로 간에 볼트 체결만으로 단순화된 결합구조에 의해 이루어진다. 그리고 상기 베이스프레임에 대해 태양전지판(140)을 지지하기 위해 구비된 지지프레임(130)의 경우에도 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 삼각형의 형태로 단순화한 하나의 모듈로 이루어져 보관 및 운반 등의 취급과 설치작업에 매우 용이한 구성을 갖는 것을 알 수 있다. 이들 구성요소들 각각에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 종방향 수평프레임(111)은, 복수의 부력체(120) 간을 종방향으로 경유하여 지지되고 횡방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치된다. 또한, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼 상기 종방향 수평프레임(111)의 경우 상기 부력체(120)에 체결되는 U자형 몸체부(111a)와 그 상단 양편에 형성되어 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부(111b)로 이루어져
Figure pat00004
형 단면을 갖는다. 도 7 내지 도 10에는 상기 종방향 수평프레임(111)이 상기 부력체(120)에 대하여, 상기 횡방향 수평프레임(112) 및 횡방향 연결프레임(113)에 대하여 어떻게 체결되어 있는지 상세히 도시되어 있다.
상기 횡방향 수평프레임(112)은, 상기 종방향 수평프레임(111) 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치된다. 또한, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼 역 U자형 몸체부(112a)와 그 하단 양편에 형성되어 상기 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부(112b)로 이루어져
Figure pat00005
형 단면을 갖는다. 도 7 내지 도 10에는 상기 횡방향 수평프레임(112)이 종방향 수평프레임(111)에 대하여 어떻게 체결되어 있는지 도시되어 있다.
상기 횡방향 연결프레임(113)은, 상기 종방향 수평프레임(111) 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며 2개 한 쌍으로 하여 상기 지지프레임(130) 다수의 전단부와 후단부를 지지한다. 또한, 도 6의 (c)에 도시된 것처럼 상기 횡방향 연결프레임(113)은, I자형 몸체부(113a)와 그 상단과 하단에 각각 형성되어 상기 지지프레임(130)과 상기 종방향 수평프레임(111)의 플랜지부(111b)에 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부(113b)로 이루어져
Figure pat00006
형 단면을 갖는다. 도 7 내지 도 10에는 상기 횡방향 수평프레임(112)이 종방향 수평프레임(111)에 대하여 어떻게 체결되어 있는지 도시되어 있다. 이같은 횡방향 연결프레임(113)이 구비된 구성에 의하면 태양전지판(140)을 지지하는 지지프레임(130) 하나하나에 대하여 일대일로 설치하는 것이 아니라 다수의 지지프레임(130)을 동시에 지지하기 때문에 상기 지지프레임(130)에 대한 지지구조가 매우 간결하게 이루어지게 되는 것이다.
여기서 상기 횡방향 수평프레임(112)과 상기 횡방향 연결프레임(113)은 동일한 상하폭을 갖도록 형성된다. 이로써 상기 횡방향 수평프레임(112)과 상기 횡방향 연결프레임(113)이 한 조를 이루면서 횡방향으로 길게 설치된 발판(150)을 지지하는 용도로도 이용될 수 있다. 이처럼 본 발명의 경우 상기 종방향 수평프레임(111)과 교차되어 베이스프레임(110)을 형성하기 위한 기본용도로 구비된 상기 횡방향 수평프레임(112)과 횡방향 연결프레임(113)이 상기 지지프레임(130) 및 발판(150) 등의 설비들을 하측에서 지지하는 용도로도 이용된다. 이처럼 길게 형성된 횡방향 연결프레임(113)을 이용하여 발판(150) 등의 다른 설비들까지 지지하는 역할까지 부여함으로써 전체적으로 간결한 레이아웃을 구현하면서 부품수를 줄일 수 있도록 하였다.
또한, 상기 베이스프레임(110)을 이루고 있는 종방향 수평프레임(111), 횡방향 수평프레임(112), 횡방향 연결프레임(113)과, 상기 지지프레임(130)을 이루고 있는 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132), 제3지지프레임(133)의 소재는 고내식성 강을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대 이들 프레임들은 용융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 도금 강대를 소재로 이루어질 수 있다. 상기 용융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 도금 강대는 KS D 3030 규격을 만족할 수 있다. KS D 3030 규격의 용융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 도금 강대는 마그네슘과 알루미늄의 합이 1.5 내지 8중량% 및 나머지 아연으로 구성되는 도금 중탕에서 용융도금을 하여 제작된 철강 소재로서 일반 아연도금강 대비 5배 이상의 내식성을 보유한 제품이다. 특히 절단면 부분의 내식성이 우수하여 후(後)도금 제품을 대체하여 사용이 가능한데, 이는 도금층 중의 마그네슘(Mg)이 매우 안정한 상태의 치밀한 부식생성물인 시몬쿨라이트(simonkolleite, Zn5(OH)8Cl2ㅇH2O)의 형성을 촉진시키는데 이 부식생성물이 도금층 표면에 마치 필름처럼 형성, 유지되면서 소지 철판이 부식되는 것을 방지하는 한편, 절단면 발생시에는 상부 도금층이 용해되어 절단면을 피복하고 부식 방지에 중용한 역할을 하는 상기 시몬쿨라이트(simonkolleite)의 생성을 촉진하기 때문이다.
참고로, 상기 KS D 3030 규격의 용융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 도금 강대는 이미 내식성에 대한 우수성을 인정받아 태양광 모듈 지지대, 안전발판(Scaffold), 파형강관(Spiral Pipe), 농원용 파이프 등에 활발하게 적용되고 있다. 따라서 수면위에 설치되어야 하는 관계로 습한 환경에 계속해서 노출되어야 하는 수상 태양광 발전장치의 프로파일을 위한 소재로서 KS D 3030 규격의 용융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 도금 강대는 부식으로 인한 사용수명 단축을 억제할 수 있는 최적의 조합이 될 수 있다.
참고로, 상기 종방향 수평프레임(111), 횡방향 수평프레임(112), 횡방향 연결프레임(113), 부력체(120), 지지프레임(130) 간의 볼트 체결은 도 8에 도시된 볼트(119a)와 너트(119b)에 의해 이루어지며 이들의 체결상태가 쉽게 풀리지 않도록 스프링 와셔(119c)도 설치된다.
상기 지지프레임(130)은 전술된 바와 같이 상기 베이스프레임(110)에 대해 태양전지판(140)을 지지하기 위해 도 7에서 볼 수 있는 것처럼 삼각형의 형태로 단순화한 하나의 모듈로 이루어져 전체적으로 매우 단순화된 구성을 갖는다. 상기 지지프레임(130)에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다.
상기 지지프레임(130)은 도 7에 도시된 것처럼 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)이 삼각형 구도를 형성하면서 단부 간 회전 가능하도록 결합된다. 여기서 상기 제1지지프레임(131)은 상기 횡방향 연결프레임(113)에 대하여 그 상측에서 종방향으로 교차 결합되고, 상기 제2지지프레임(132)은 상기 제1지지프레임(131)의 전단부에 대하여 하단부가 볼트 체결된 상태로 경사지게 설치되어 상기 태양전지판(140)을 하측에서 지지하며, 상기 제3지지프레임(133)은 그 상단부와 하단부가 각각 상기 제2지지프레임(132)의 상단부와 상기 제1지지프레임(131)의 후단부에 볼트 체결되어 이루어진다. 참고로 여기서 사용되는 볼트는 도면부호 134로 표기하였다.
또한, 상기 제2지지프레임(132)의 상단부로부터 중간지점까지 그 길이방향을 따라 볼트가 슬라이딩 가능하도록 한 슬라이드 장공(132a)이 형성되어 상기 제3지지프레임(133)의 상단부가 상기 제2지지프레임(132)의 슬라이드 장공(132a)을 따라 이동할 수 있도록 구성된다. 여기서 상기 제2지지프레임(132)의 슬라이드 장공(132a)은 상기 제3지지프레임(133)의 길이에 대응하는 길이로 형성되어 상기 제3지지프레임(133)의 상단부가 상기 제2지지프레임(132)의 슬라이드 장공(132a)의 안내를 받아 이동함에 따라 상기 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)이 일직선상에 정렬 가능하도록 한다. 이같은 지지프레임(130)의 동작은 도 11에 도시되어 있는데 (a)와 같이 상기 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)이 삼각형 구도를 형성하고 있는 상태에서 볼트 체결력을 강하게 하면 최초 삼각형의 형상을 지속적으로 유지할 수 있으며, (b)와 같이 볼트를 약간 느슨하게 풀어 체결력을 약화시킨 후에 제3지지프레임(133)의 상단부를 제2지지프레임(132)의 슬라이드 장공(132a)을 따라 이동시켜주면 (c)와 같이 상기 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)이 일직선상에 겹쳐진 형태로 정렬된다. 이같은 구성에 따르면 상기 지지프레임(130)을 설치하기 전에는 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)을 일직선상에 겹쳐진 일자 형태로 보관 및 이동할 수 있으며, 설치 작업시에는 단지 일자 형태로 겹쳐져 있던 상기 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133)을 삼각형 형상으로 펼친 후 각 프레임의 단부 간 볼트 체결을 강하게 하기만 하면 된다. 따라서, 일일이 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133) 간을 새롭게 체결하기 위한 작업이 필요하지 않으며 별도의 브래킷을 사용할 필요도 없다. 또한, 사용중에는 제1지지프레임(131), 제2지지프레임(132) 및 제3지지프레임(133) 간을 분리하지 않고서도 간단히 볼트의 체결력을 느슨하게 한 후 태양전지판(140)을 보다 낮은 경사각을 갖도록 눕힐 수도 있다.
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.
110 : 베이스프레임 111 : 종방향 수평프레임
112 : 횡방향 수평프레임 113 : 횡방향 연결프레임
120 : 부력체 130 : 지지프레임
131 : 제1지지프레임 132 : 제2지지프레임
133 : 제3지지프레임 132a : 슬라이드 장공

Claims (8)

  1. 수상에 부유하는 부력체 위에 설치된 프레임 어셈블리에 의해 다수의 태양전지판이 지지된 수상 태양광 발전장치에 있어서,
    상기 프레임 어셈블리는,
    복수의 부력체 간을 종방향으로 경유하여 지지되고 횡방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 상기 부력체에 체결되는 U자형 몸체부와 그 상단 양편에 형성되어 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
    Figure pat00007
    형 단면을 갖는 종방향 수평프레임과;
    상기 종방향 수평프레임 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 역 U자형 몸체부와 그 하단 양편에 형성되어 상기 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
    Figure pat00008
    형 단면을 갖는 횡방향 수평프레임과;
    상기 종방향 수평프레임의 상측으로 설치되어 상기 태양전지판을 지지하는 지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 어셈블리는, 상기 종방향 수평프레임 다수에 대하여 그 상측에서 횡방향으로 교차 결합되고 종방향을 따라 이격된 상태로 다수 배치되며, 2개 한 쌍으로 하여 상기 지지프레임 다수의 전단부와 후단부를 지지하며, I자형 몸체부와 그 상단과 하단에 각각 형성되어 상기 지지프레임과 상기 종방향 수평 프레임의 플랜지부에 볼트 체결이 가능하도록 한 플랜지부로 이루어진
    Figure pat00009
    형 단면을 갖는 횡방향 연결프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 횡방향 수평프레임과 상기 횡방향 연결프레임은 동일한 상하폭을 갖도록 형성되어 상기 횡방향 수평프레임과 상기 횡방향 연결프레임이 한 조를 이루면서 횡방향으로 길게 설치된 발판을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지프레임은, 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임이 삼각형 구도를 형성하면서 단부 간 회전 가능하도록 결합된 하나의 모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임의 단부 간 결합은 볼트 체결에 의해 이루어져 볼트 체결력을 느슨하게 하면 단부 간 회전 가능한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지프레임은, 상기 제1지지프레임이 상기 횡방향 연결프레임에 대하여 그 상측에서 종방향으로 교차 결합되고, 상기 제2지지프레임은 상기 제1지지프레임의 전단부에 대하여 하단부가 볼트 체결된 상태로 경사지게 설치되어 상기 태양전지판을 하측에서 지지하며, 상기 제3지지프레임은 그 상단부와 하단부가 각각 상기 제2지지프레임의 상단부와 상기 제1지지프레임의 후단부에 볼트 체결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2지지프레임의 상단부로부터 중간지점까지 그 길이방향을 따라 볼트가 슬라이딩 가능하도록 한 슬라이드 장공이 형성되어 상기 제3지지프레임의 상단부가 상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공을 따라 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공은 상기 제3지지프레임의 길이에 대응하는 길이로 형성되어 상기 제3지지프레임의 상단부가 상기 제2지지프레임의 슬라이드 장공의 안내를 받아 이동함에 따라 상기 제1지지프레임, 제2지지프레임 및 제3지지프레임이 일직선상에 겹친 형태로 정렬 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
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