KR20170104037A - 블록 조립형 수상 태양광 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 모듈을 수면에 뜨는 부력체에 설치하되 일정 블록 단위로 조립하는 한편 블록 단위로 연결통로를 설치하되 부력체와 연결통로의 연결부위가 물결에 관계없이 결합 상태를 유지하는 것이다.
본 발명은 일정 넓이를 갖고 내부 공간이 형성되며 중앙에 열배출홀이 상하 관통되게 형성되는 한편 모서리 부위에 연결구멍이 형성된 플렌지를 돌출되게 형성된 부력체를 구비하고, 상기 부력체의 상부에 설치되어 태양광 모듈을 경사지게 설치하는 형강밴드를 구비하고, 상기 부력체 사이에 부력을 갖는 연결통로를 설치하되 상기 연결통로의 모서리 부위에 돌출되게 형성된 플렌지를 통하여 부력체의 플렌지와 연결되게 하며, 상기 부력체의 플렌지와 연결통로의 플렌지는 서로 겹쳐져 연결구멍이 일치되게 하되 상기 연결구멍에는 원통 형태의 우레탄 고무를 끼우는 한편 상기 우레탄 고무의 내측으로 중공볼트를 끼워 고정시킴으로써 이루어지게 된다.

Description

블록 조립형 수상 태양광 발전장치{Block assembly type photovoltaic power generation apparatus}
본 발명은 태양광 모듈을 수면에 뜨는 부력체에 설치하되 일정 블록 단위로 조립하는 한편 블록 단위로 연결통로를 설치하되 부력체와 연결통로의 연결부위가 물결에 관계없이 결합 상태를 유지하는 것이다.
태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전 등으로부터 소량의 전기를 수득하는 수준을 넘어서서 대체 발전시설로 설치되고 있으며, 이와 관련하여 최근에는 태양광 발전시설이 널리 보급되고 있으나, 대규모 태양광 발전을 위해서는 넓은 면적을 필요로 하기 때문에 부지 확보가 쉽지 않고, 환경에도 좋지 않은 영향을 주게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 수상 태양광 발전장치를 사용하고 있으며, 수상 태양광 발전장치는 부력을 갖는 일정 면적의 부력체를 연결한 후 부력체로 만들어진 장소에 태양광 모듈을 설치하는 형태로 이루어지는 것으로, 부력체와 부력체는 물결의 흐름에 파손되지 않도록 연결하여야 하는 한편 상부에 설치되는 태양광 모듈의 무게를 견딜 수 있도록 하는 한편 태양광 모듈이 가열되지 않도록 할 필요가 있다.
또한, 태양광 모듈을 연속적으로 설치하는 경우에는 태양광 모듈의 유지 보수에 필요한 인력이 태양광 모듈에 쉽게 접근하여 작업하기가 쉽지 않고, 태양광 발전장치를 수면에 설치하는 면적 또한 필요에 따라 자유롭게 변경 조절하여 설치하기가 쉽지 않으며, 특히, 수면에 부력체가 설치되고 부력체는 서로 연결되어 있기 때문에 바람에 의해 발생하는 물결의 영향으로 부력체를 연결하는 부위가 파손되거나 손상되는 문제가 발생하게 된다.
대한민국 특허 등록 10-1170777호(2012.07.27. 등록) 대한민국 특허 등록 10-1171683호(2012.07.30. 등록) 대한민국 특허 등록 10-1535511호(2015.07.03. 등록) 대한민국 특허 등록 10-1562814호(2015.10.19. 등록)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부력체의 상부에 태양광 모듈을 설치하되 일정한 블록 단위로 연결통로를 형성하여 유지관리가 용이하게 이루어지도록 하는 한편 태양광 모듈을 용이하게 냉각시킬 수 있도록 하고, 또한, 부력체와 연결통로, 연결통로와 연결통로의 연결부위가 바람에 의한 물결의 높낮이 변화에 연결 상태를 유지하면서도 파손이나 손상이 발생하지 않도록 하는 것으로, 연결부위에 형성된 플렌지가 중공볼트에 외삽된 우레탄 고무에 끼워지게 함으로써 물결에 의해 서로 다른 각도를 유지하더라도 우레탄 고무의 탄성에 의해 파손이나 손상이 발생하지 않도록 하는 것이다.
본 발명은 일정 넓이를 갖고 내부 공간이 형성되며 중앙에 열배출홀이 상하 관통되게 형성되는 한편 모서리 부위에 연결구멍이 형성된 플렌지를 돌출되게 형성된 부력체를 구비하고, 상기 부력체의 상부에 설치되어 태양광 모듈을 경사지게 설치하는 형강밴드를 구비하고, 상기 부력체 사이에 부력을 갖는 연결통로를 설치하되 상기 연결통로의 모서리 부위에 돌출되게 형성된 플렌지를 통하여 부력체의 플렌지와 연결되게 하며, 상기 부력체의 플렌지와 연결통로의 플렌지는 서로 겹쳐져 연결구멍이 일치되게 하되 상기 연결구멍에는 원통형의 우레탄 고무를 끼우는 한편 상기 우레탄 고무의 내측으로 중공볼트를 끼워 고정시킴으로써 이루어지게 된다.
본 발명의 상측에 태양광 모듈이 설치되는 부력체를 구비하되 상기 부력체의 전후방향 사이에는 연결통로를 끼워 연결시키되 부력체의 횡방향으로는 일정 간격이 유지되게 하고, 상기 부력체와 연결통로의 모서리 부위에 돌출되게 형성된 플렌지는 서로 겹쳐지게 한 상태에서 플레지의 구멍에 원통형의 우레탄 고무를 끼운 후 상기 우레탄 고무를 관통하여 중공볼트를 끼우되 상기 중공볼트의 상하측에는 플렌지의 외측으로 중공너트를 끼움으로써 이루어지게 되는 것으로, 부력체와 연결통로가 물결에 의해 서로 다른 각도를 유지하더라도 우레탄 고무의 탄성에 의해 파손이나 손상되지 않은 채로 연결 상태를 유지하게 된다.
본 발명은 부력체의 상측에 태양광 모듈을 경사지게 설치하되 전,후 방향으로 연결통로를 이용하여 연결되게 함으로써 태양광 모듈이 그림자로 가리는 경우를 없애는 한편 작업자의 통로로 활용되게 하고, 부력체의 중앙에 상하로 관통되게 열배출홀을 형성하여 태양광 모듈에서 발열되는 열이 용이하게 배출되게 하는 한편 물의 흔들림을 진정시킬 수 있도록 하고, 부력체와 연결통로가 플렌지를 통하여 연결이 이루어지되 상기 플렌지의 중앙에 우레탄 고무를 끼워 연결이 이루어지게 함으로써 물결에 의하여 부력체와 연결통로가 이루는 각도가 틀어지더라도 연결부위의 파손이나 손상이 발생하는 않고, 연결상태를 유지하는 효과가 있다.
본 발명은 태양광 모듈이 설치되는 부력체는 전,후로 연결통로를 매개로 하여 연결하고, 측방향으로는 태양광 모듈은 인접하되 부력체는 일정 거리가 이격되게 설치하여 수 개의 태양광 모듈을 모아 하나의 블록으로 설치하되 블록의 태양광 모듈 숫자를 다양하게 변경시킬 수 있어 설치 면적을 용이하게 증감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명 부력체에 태양광 패널을 설치하는 한편 연결통로로 연결한 상태의 사시도
도 2는 본 발명의 태양광 패널을 일정 블록을 이루게 부력체와 연결통로를 연결한 상태의 사시도
도 3은 본 발명의 부력체와 연결통로의 연결상태를 보인 측면도
도 4는 본 발명의 플렌지 연결 부위 요부 측면도
도 5는 본 발명의 플렌지 연결 부위에 대한 요부 분해 단면도
도 6는 본 발명의 플렌지를 겹친 상태 단면도
도 7은 본 발명 플렌지의 연결구멍에 우레탄 고무를 끼운 상태 단면도
도 8은 본 발명의 우레탄 고무에 중공볼트를 끼운 상태 단면도
도 9은 본 발명의 중공볼트에 중공너트를 끼운 상태 단면도
본 발명은 사각체 형상으로 일정 두께를 갖는 부력체의 내부에 공기가 채워지는 공간을 형성하여 부력을 갖도록 하고, 상기 부력체의 중앙은 상하로 관통되는 열배출홀을 형성하며, 상기 부력체의 모서리 부위에는 측면으로 돌출되는 플렌지를 형성하되 상기 플렌지의 중앙에 연결구멍을 형성하게 된다.
본 발명의 부력체에는 상측 전후방에 각각 태양광 모듈을 고정시키는 형강밴드를 고정시키되 전방이 낮고 후방이 높게 형성하여, 형강밴드에 끼워져 고정되는 태양광 모듈이 태양의 고도에 따라 최적의 태양광에 노출될 수 있도록 한다.
본 발명의 연결통로는 사각체 형상으로 일정 두께를 갖도록 하되 내부에 공기가 채워지는 공간을 형성하는 한편 표면에는 미끄럼 방지돌기를 형성하고, 상기 연결통로의 모서리 부위에는 측면으로 돌출되는 플렌지를 형성하되 상기 플렌지는 부력체의 플렌지와 상하로 겹쳐지게 높낮이 차이를 두어 형성하고, 상기 플렌지의 중앙에는 우레탄 고무가 끼워지는 연결구멍을 형성한다.
본 발명의 부력체는 연결통로와 플렌지를 통하여 연결이 이루어지는 것으로, 부력체의 플렌지와 연결통로의 플렌지를 서로 겹치는 형태가 되게 한 후 플렌지의 연결구멍으로 원통형의 우레탄 고무를 끼운 후 우레탄 고무의 내측으로 중공볼트를 끼우고, 상기 중공볼트의 양쪽에는 플렌지의 외측으로 중공너트를 끼워 중공볼트가 우레탄 고무에서 이탈되지 않도록 한다.
본 발명은 부력체의 상측에 고정된 형강밴드를 이용하여 태양광 모듈을 경사지게 설치하고, 상기 부력체의 전후 방향으로 연결통로를 연결하되 상기 부력체와 연결통로의 플렌지를 겹치게 한 상태에서 플렌지의 내측으로 원통형의 우레탄 고무를 끼운 후 우레탄 고무의 내측으로 중공볼트를 끼우고 플렌지의 외측에서 중공볼트에 중공너트를 끼우도록 한다.
여기서, 태양광 모듈은 측면으로 근접된 상태를 유지하게 부력체를 연결통로와 연결하고, 부력체의 전후 방향으로는 그림자가 발생하지 않도록 연결통로로 공간을 확보하도록 한다.
본 발명은 부력체에 설치된 태양광 모듈을 여러 개 모아서 하나의 블록을 형성하고, 여러 개의 블록을 연속적으로 설치하거나, 블록을 이루는 태양광 모듈의 숫자를 증감하여 설치할 수 있으며, 태양광 모듈의 설치 개수 증가와 블록의 설치 면적은 자유롭게 조절할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 실시예 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 수면에 태양광 모듈(10)을 설치하여 태양광 발전이 이루어지는 것으로, 태양광 모듈(10)의 설치 면적에 따라 발전량이 결정되며, 비교적 수면이 잔잔한 내수면에 설치되는 관계로 작업이 쉽고, 작업 후 물결에 의해 파손이나 손상이 발생되지 않도록 한다.
본 발명에서 태양광 모듈(10)은 부력체(20)의 상부에 설치되는 것으로, 사각 형태를 갖고 내부에서 공기가 채워져 부력을 제공하는 공간이 형성되게 부력체(20)를 형성하되 상기 부력체(20)의 중앙에는 상하로 관통되는 열배출홀(21)을 형성하는 한편 모서리 부위에는 측면으로 돌출되게 플렌지(22)를 형성하고, 상기 플렌지(22)에는 연결구멍(23)을 형성한다.
상기 부력체(20)의 중앙에 형성된 열배출홀(21)은 태양광 모듈(10)에서 발전 과정시 발생되는 열을 수면에 노출시켜 방열이 빠르게 이루어지도록 하는 한편 물의 흔들림을 진정시키는 역할을 하도록 한다.
본 발명의 부력체(20)에는 상측으로 형강밴드(11)를 고정시키되 전,후방의 형강밴드(11) 높이를 달리 함으로써 형강밴드(11)에 끼워져 고정되는 태양광 모듈(10)이 경사지게 설치될 수 있도록 하고, 상기 태양광 모듈(10)은 부력체(20)의 전후방으로는 돌출되지 않으나 부력체(20)의 측면으로 일부가 돌출되게 함으로써, 태양광 모듈(10)의 측면이 근접된 상태로 설치하기 위해서는 부력체(20)가 측방향으로 일정 거리를 이격시켜 설치되어야 한다.
본 발명의 부력체(20)는 중앙에 열배출홀(21)이 형성되는 한편 부력체(20)와 부력체(20)가 측방향으로 연결될 때 일정 공간이 이격되기 때문에 태양광 모듈(10)에서 발산되는 열을 물의 냉기를 이용하여 냉각시킬 수 있음은 물론 물의 흔들림도 진정시키게 된다.
본 발명의 부력체(20)는 전후방으로 연결통로(30)를 연결하여 태양광 모듈(10)이 전후 방향으로 일정거리가 이격되어 그림자의 영향을 받지 않도록 하는 한편 연결통로(30)의 상면으로 작업자가 이동하면서 태양광 모듈(10)의 수리나 수선이 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명의 연결통로(30)는 내부에 공기가 채워지는 공간이 형성되는 한편 모서리 부위에는 플렌지(32)가 돌출되어 형성되고, 상기 플렌지(32)에는 연결구멍(33)이 형성되는 것으로, 부력체(20)에 형성된 플렌지(22)와 연결통로(30)에 형성된 플렌지(32)는 서로 겹쳐져서 연결될 수 있도록 높낮이 변화와 기울기 변화를 주도록 한다.
본 발명은 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결통로(30)의 플렌지(32)를 겹치게 하되 플렌지(22)(32)의 높낮이를 다르게 하여 부력체(20)와 연결통로(30)가 동일한 높이를 유지하면서 플렌지(22)(32)가 겹쳐질 수 있도록 하며, 상기 플렌지(22)(32)가 겹쳐진 상태에서는 연결구멍(23)(33)에 원통형 우레탄 고무(40)를 끼워주도록 하고, 상기 우레탄 고무(40)의 내부에는 중공볼트(50)를 끼운 후 상기 중공볼트(50)의 양쪽 선단에 중공너트(51)를 끼우되 상기 중공너트(51)는 플렌지(22)(32)의 외측에 위치된 채로 중공볼트(50)에 끼워지며 연결구멍(23)(33)보다는 직경을 크게 한다.
본 발명의 우레탄 고무(40)는 원통형으로 이루어져 외측으로는 플렌지(22)(32)의 연결구멍(23)(33)에 내삽되는 한편 내측으로 중공볼트(50)가 끼워지게 되는 것으로, 부력체(20)와 연결통로(30)가 연결된 상태에서 물결에 의해 부력체(20)와 연결통로(30)가 서로 다른 각도를 갖고 물결에 흔들릴 때 플렌지(22)(32)의 연결부위에서 우레탄(40)의 탄성에 의해 플렌지(22)(32)의 파손이나 손상이 발생하지 않게 되므로, 수면에 띄워진 부력체(20)와 연결통로(30)가 서로 연결이 이루어진 상태에서 물결에 의한 파손이나 손상을 방지하게 된다.
본 발명에서는 수 개의 태양광 모듈(10)이 하나의 블록을 이루게 하되 하나의 블록은 전체적으로 연결통로(30)로 외곽을 구성할 수 있도록 함으로써 블록을 구성하는 태양광 모듈(10)의 설치 개수를 늘리거나 줄이기가 쉽고, 원하는 면적을 태양광 모듈(10)로 덮어주어 태양광 발전량을 조절할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에서, 부력체(20)의 모서리에서 전후방으로 돌출된 플렌지(22)에는 연결통로(30)의 모서리 부위에 돌출되어 형성된 플렌지(32)와 겹쳐지게 하고, 플렌지(22)(32)의 연결구멍(23)(33)이 일치된 상태에서 연결구멍(23)(33)에 원통형태의 우레탄 고무(40)를 끼워 준 후 상기 우레탄 고무(40)의 내측으로 중공볼트(50)를 끼우되 플렌지(22)(32)의 외측으로 중공너트(51)를 위치시킨 채로 중공볼트(50)에 중공너트(51)를 끼움으로써, 부력체(20)와 연결통로(30)의 연결이 이루어진다.
상기 부력체(20)의 상부에는 형강밴드(11)를 이용하여 태양광 패널(10)을 경사지게 고정시키고, 이러한 태양광 패널(10)은 경사진 상태로 태양광을 받아 발전을 이루어지게 되고, 이렇게 발전된 전기는 도시되지 아니한 충전지 등으로 모아진 후 사용되게 된다.
부력체(20)는 측방향으로 원하는 개수를 연속적으로 고정시키는 한편 전후 방향으로도 원하는 라인으로 설치할 수 있는 것으로, 부력체(20)의 상부에 고정된 태양광 모듈(10)이 일정 면적의 블록을 이루게 되고, 이러한 일정 면적의 블록은 태양광 모듈(10)의 설치 개수를 변화시켜 원하는 면적과 원하는 발전량을 낼 수 있도록 블록화시키게 된다.
본 발명에서 블록 구성이 가능하게 한 것은 부력체(20)와 연결통로(30)의 연결에 의한 것으로, 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결통로(30)의 플렌지(32)가 우레탄 고무(40)에 끼워진 후 우레탄 고무(40)는 중공볼트(50)에 끼워져 고정되기 때문에 물결에 의하여 부력체(20)와 연결통로(30)의 각도가 서로 다르게 변화더라도 플렌지(22)(32)의 연결구멍(23)(33)에 끼워진 우레탄 고무(40)의 탄성에 의해 플렌지(22)(32)가 파손되거나 손상되지 않고도 상당한 각도로 부력체(20)와 연결통로(30)의 연결 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 바다와 같이 높은 물결이 치는 곳에서는 문제가 될 수 있지만 내수면에 설치되는 본 발명의 부력체(20)와 연결통로(30)가 물결에 의해 형성되는 어긋난 각도에 의해서는 연결상태가 해제되지 않음은 물론 고탄력의 우레탄 고무(40)에 의해 플렌지(22)(32)의 손상도 방지된다.
본 발명은 태양광 모듈(10)이 모아져 하나의 블록을 이루되 태양광 모듈(10)이 설치되는 부력체(20)의 전후방으로는 연결통로(30)가 설치되는 한편 하나의 블록을 구성하는 측면으로도 연결통로(30)의 연결이 이루어지는 것으로, 상기 연결통로(30)는 상측으로 미끄럼방지 돌기(31)가 형성되기 때문에 미끄러지지 않고 작업자가 이동할 수 있으며, 필요에 따라 난간을 설치하여 안전 이동을 보장할 수 있다.
본 발명의 부력체(20)는 사출된 플라스틱으로 이루어져 내부에 채워진 공기로 부력을 받아 태양광 모듈(10)의 설치가 가능하고, 열배출홀(21)을 형성하여 태양광 모듈(10)의 발열을 용이하게 냉각시킬 수 있도록 하는 한편 부력체(20)와 부력체(20) 사이의 공간을 개방하여 태양광 모듈(10)의 발열을 냉각시킬 수 있도록 하고, 이러한 열배출을 이루는 공간은 물결이 발생할 때 이를 빠르게 안정시키는 역할을 하게 된다.
본 발명에서 태양광 모듈(10)이 설치된 부력체(20)을 연결통로(30)로 연결하여 하나의 블록을 이룸에 있어서, 태양광 모듈(10)의 고도각을 조절하거나 블록 전체를 특정 방향으로 유압이나 스크류 등을 이용하여 회전시킬 수 있도록 함으로써, 태양의 방위각에 따라 태양광 모듈(10)을 위치시켜 계절과 시간에 관계없이 최적의 발전효율을 얻을 수 있다.
10 : 태양광 모듈 11 : 형강밴드
20 : 부력체 21 : 열배출홀
22 : 플렌지 23 : 연결구멍
30 : 연결통로 32 : 플렌지
33 : 연결구멍 40 : 우레탄 고무
50 : 중공볼트 51 : 중공너트

Claims (4)

  1. 태양광 모듈(10)과,
    상기 태양광 모듈(10)이 상부에 경사지게 설치되고 내부에 공간을 형성하여 부력을 갖는 플라스틱 사출로 이루어지는 부력체(20)와,
    상기 부력체(20)의 모서리에 돌출되어 형성되고 연결구멍(23)이 형성되는 플렌지(22)와,
    상기 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결되는 플렌지(32)를 구비하고 플라스틱 사출로 이루어지는 연결통로(30)와,
    상기 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결통로(30)의 플렌지(32)는 서로 겹쳐진 상태에서 연결구멍(23)(33)에 끼워지는 원통 형상의 우레탄 고무(40)와,
    상기 우레탄 고무(40)의 내측으로 끼워져 플렌지(22)(32)의 외측에서 중공너트(51)로 고정되는 중공볼트(50)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 블록 조립형 수상 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서, 부력체(20)는 내부 공간이 형성되게 플라스틱 사출하여 이루어지고, 사방 모서리에는 외측으로 돌출되는 플렌지(22)를 형성하되 상기 플렌지(22)에는 연결구멍(23)을 형성하며, 상기 부력체(20)의 중앙에는 열배출을 위한 열배출홀(21)이 상하로 관통되게 형성되고, 상기 부력체(20)의 플렌지(22)는 연결통로(30)의 플렌지(32)와 그 위치를 달리하여 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결통로(30)의 플렌지(32)가 겹쳐질 때 부력체(20)와 연결통로(30)는 같은 높이를 유지하는 것을 특징으로 하는 블록 조립형 수상 태양광 발전장치.
  3. 제1항에 있어서, 연결통로(30)는 내부 공간이 형성되게 플라스틱 사출하여 이루어지고, 사방 모서리에는 외측으로 돌출되는 플렌지(32)를 형성하되 상기 플렌지(32)에는 연결구멍(33)을 형성하며, 상기 연결통로(30)의 플렌지(32)는 부력체(20)의 플렌지(22)와 그 위치를 달리하여 연결통로(30)의 플렌지(32)와 부력체(20)의 플렌지(22)가 겹쳐질 때 연결통로(30)와 부력체(20)는 같은 높이를 유지하는 것을 특징으로 하는 블록 조립형 수상 태양광 발전장치.
  4. 제1항에 있어서, 부력체(20)의 플렌지(22)와 연결통로(30)의 플렌지(32)는 연결구멍(23)(33)이 서로 일치되게 겹쳐진 상태에서 상기 연결구멍(23)(33)에 원통 형태의 우레탄 고무(40)를 끼워 플렌지(22)(32)가 우레탄 고무(40)의 외측에 끼워지게 하고, 상기 우레탄 고무(40)의 내측에는 중공볼트(50)를 끼우고, 상기 중공볼트(50)의 선단에는 중공너트(51)를 끼우되 상기 중공너트(51)는 플렌지(22)(32)의 외측에서 고정되어 플렌지(22)(32)의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 블록 조립형 수상 태양광 발전장치.


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