KR20210000489A

KR20210000489A - 수상 태양광장치

Info

Publication number: KR20210000489A
Application number: KR1020190075691A
Authority: KR
Inventors: 유영동
Original assignee: 주식회사 포스코; 철강융합신기술연구조합; 다스코 주식회사
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-01-05
Also published as: KR102296599B1

Abstract

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 설정된 부력을 가지고 수면의 주변에 배치되는 기초부유수단; 수면 아래의 바닥에 고정되고, 상기 기초부유수단에서 바닥까지를 설정된 거리로 고정하는 바닥고정수단; 태양광구조물이 설치되고, 위치가 고정된 상기 기초부유수단 상에서 높이조절되는 베이스수단; 및, 상기 베이스수단이 수면의 수위변화에 대응되도록 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단의 사이에서 높이가 조절되는 높이조절수단;을 포함하는 수상 태양광장치를 제공한다.

Description

수상 태양광장치{FLOATING SOLAR POWER GENERATING APPARATUS}

본 발명은 수위변화에 대응하여 위치유지가 용이한 수상 태양광장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.

육상에 설치되는 고정식 태양광장치와 달리 수상 태양광장치는 조류에 민감하여 시스템 효율을 높일 수 있는 위치유지가 매우 중요하다.

기존 수상 태양광장치에는 계류시스템을 사용한 위치유지 시스템이 주로 사용되어 왔으며, 관련 연구가 많이 진행되었다.

문제는, 수상 태양광장치가 설치되는 지역은 하천이나 댐 등지로 수위변화가 큰 것이 특징이라 할 수 있는데, 수위차가 발생할 경우 계류시스템이 일정한 복원력을 유지할 수 없다는 것이다.

이와 같은 조위차에서 계류시스템의 복원력 문제를 해결하기 위해 무게추 방식 혹은 탄성체 방식이 많이 고안되었다.

무게추 방식은 수심 변화에 효율적으로 대처할 수 있으나, 무게추 방식에 사용되는 계류로프의 피로강도문제나 구조물 상승 및 하강에 의해 앵커지점이 달라져 태양광 구조물의 운용 설계안으로부터 벗어날 수 있다.

반면, 탄성체를 사용하여 수위 변화에 대응하는 경우 수위변화에도 비교적 일정한 복원력을 유지할 수 있다는 장점이 있으나 충분한 탄성력이 구비된 시스템을 제작 및 설치하는 데에는 많은 비용이 소요되는 것이 사실이다.

특히 위 시스템은 주기적인 점검이 필요하기 때문에 비교적 수심이 깊은 장소에 설치하게 되면 유지보수 측면에서 큰 어려움이 있다.

KR 10-0887723 B1

본 발명은 일 측면으로서, 수위변화에 대응하여 위치유지가 가능하고 유지보수가 용이한 수상 태양광장치를 제공하고자 한다.

바람직하게, 상기 기초부유수단은, 상기 바닥고정수단에 의해 바닥에서 설정된 거리로 고정되고, 수면의 수위변화에 따라 수면에 부유하거나 수면의 하측에 침지될 수 있다.

바람직하게, 상기 바닥고정수단은, 수면 아래의 바닥에 고정되는 앵커부재; 및, 상기 앵커부재와 상기 기초부유수단의 사이를 설정된 거리로 고정하는 인장부재;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 베이스수단은, 상기 기초부유수단 상에서 높이조절되도록 설치되는 베이스프레임; 및, 태양광구조물이 설치되고, 상기 베이스프레임 상에서 회전 가능하게 설치되는 회전프레임;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 상기 베이스수단에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되는 높이조절기둥으로 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절기둥은, 상기 기초부유수단과 상기 베이스수단 중 어느 일측에 고정되는 제1 조절기둥; 및, 상기 기초부유수단과 상기 베이스수단 중 어느 타측에 고정되고, 상기 제1 조절기둥과 슬라이드 가능하게 설치되는 제2 조절기둥;을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 기초부유수단과 상기 베이스수단의 사이에는 복수 개의 높이조절기둥이 이격하여 배치되고, 상기 높이조절수단은, 상기 복수 개의 높이조절기둥이 함께 승강되도록 연동시키는 연동부재;를 더 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 연동부재는, 상기 복수 개의 높이조절기둥 중 제1 열에 배치되는 복수 개의 제1 높이조절기둥을 함께 승강되도록 연동시키는 제1 기어바부재; 상기 복수 개의 높이조절기둥 중 제2 열에 배치되는 복수 개의 제2 높이조절기둥을 함께 승강되도록 연동시키는 제2 기어바부재; 및, 상기 제1 기어바부재와 상기 제2 기어바부재를 연동시키는 제3 기어바부재;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 상기 연동부재와의 연동 또는 연동의 단절이 가능하게 구성되고, 별도의 구동력을 제공하여 상기 연동부재를 구동시키는 연동구동부재;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 상기 베이스수단에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되도록 탄성거동하는 탄성지지체를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 상기 베이스수단 자체의 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절될 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 상기 베이스수단에 설치된 승강부유체의 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절될 수 있다.

바람직하게, 상기 높이조절수단은, 수면과 상기 베이스수단과의 사이의 거리를 측정하는 수면감지센서; 및, 상기 수면감지센서에서 제공된 정보를 바탕으로 상기 기초부유수단 상에서 상기 베이스수단을 승강시키는 승강구동부재;를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 수위변화에 대응하여 위치유지가 가능하고 유지보수가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 사시도이다.
도 2a, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치가 수면의 수위변화에 대응하여 높이가 조절되기 전후 상태를 도시한 도면이다.
도 3a, 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 베이스수단이 회전되기 전후의 상태를 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 높이가 조절되기 전후 상태를 도시한 부분확대도이다.
도 5a, 도 5b은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 높이조절수단에서 연동부재와 연동구동부재가 연동되기 전후의 상태를 도시한 횡방향 단면도이다.
도 6a, 도 6b은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 높이가 조절되기 전후 상태를 도시한 부분확대도이다.
도 7a, 도 7b은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수상 태양광장치의 높이가 조절되기 전후 상태를 도시한 부분확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광장치는 기초부유수단(100), 바닥고정수단(200), 베이스수단(300) 및, 높이조절수단(400)을 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 수상 태양광장치는 설정된 부력을 가지고 수면(S)의 주변에 배치되는 기초부유수단(100)과, 수면(S) 아래의 바닥(T)에 고정되고, 상기 기초부유수단(100)에서 바닥(T)까지를 설정된 거리로 고정하는 바닥고정수단(200)과, 태양광구조물(P)이 설치되고, 위치가 고정된 상기 기초부유수단(100) 상에서 높이조절되는 베이스수단(300) 및, 상기 베이스수단(300)이 수면(S)의 수위변화에 대응되도록 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100)의 사이에서 높이가 조절되는 높이조절수단(400)을 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 기초부유수단(100)은 수면(S)의 바닥(T)에 고정되면서 수면(S)의 주변에서 위치가 고정될 수 있다.

기초부유수단(100)은 저수위에서 수면(S) 상에 부유한 상태로 고정되고, 고수위에서 수면(S)의 하측으로 침지된 상태로 고정될 수 있다.

기초부유수단(100)의 부력에 의해 수상 태양광장치의 자중이 지지될 수 있다.

기초부유수단(100)은 설정된 부력을 가지는 단일의 판상의 부유프레임으로 구성될 수 있다.

이에 따라, 판상의 부유프레임 상에서 작업자의 작업공간이 확보될 수 있어, 작업자가 보다 용이하게 태양광구조물(P), 높이조절수단(400) 등에 대해 유지보수작업을 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 바닥고정수단(200)은, 일측은 수면(S)의 바닥(T)에 고정되고, 타측은 기초부유수단(100)에 고정될 수 있다.

바닥고정수단(200)은 수면(S) 아래의 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 설정된 거리로 일정하게 유지한 상태로 고정할 수 있다.

저수위 상태와, 고수위 상태에서 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 거리는 동일하게 유지될 수 있다.

수면(S)이 저수위 상태의 제1 기준수위(S1) 일때, 바닥고정수단(200)은 기초부유수단(100)을 수면(S) 상에 부유한 상태로 고정할 수 있고, 수면(S)이 고수위 상태의 제2 기준수위(S2) 일때, 바닥고정수단(200)은 기초부유수단(100)을 수면(S)의 하측으로 침지된 상태로 고정할 수 있다.

바닥고정수단(200)에 의해 베이스수단(300)에 설치된 태양광구조물(P)이 정남향 방향으로 안정적으로 고정될 수 있다.

바닥고정수단(200)은 수량부족 등으로 수위가 하강하여 조절이 필요할 경우, 재설정된 제1 기준수위(S1)에 맞도록 권취부재가 인장부재(230)를 감아서 기초부유수단(100)에서 바닥(T)까지의 거리를 재설정된 제1 기준수위(S1)에 맞게 조절할 수 있다.

이때, 기초부유수단(100)은 재설정된 제1 기준수위(S1)에 대응되는 위치에 고정되고, 제1 기준수위(S1)를 재설정하지 않으면 수면(S)의 수위가 변화하더라고 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 거리는 변하지 않는다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 베이스수단(300)은 상측에 태양광구조물(P)이 설치되고, 고정된 상기 기초부유수단(100) 상에서 높이조절될 수 있다.

베이스수단(300)은 기초부유수단(100) 상에서 승강되고, 베이스수단(300)에 설치된 태양광구조물(P)은 수면(S)의 상측에 위치할 수 있다.

베이스수단(300)은 수면(S)의 수위변화에 따라 기초부유수단(100) 상에서 승강되고, 설치된 태양광구조물(P)의 수면(S)의 상측에 배치되도록 기초부유수단(100) 상에서의 높이가 조절될 수 있다.

베이스수단(300)은 베이스수단(300) 자체의 부력 또는 베이스수단(300)에 추가로 설치된 구성품의 부력에 의해 수면(S)의 수위변화를 추종하도록 승강될 수 있다.

일례로, 베이스수단(300)은 설정된 부력을 가지는 부력체로 구성될 수 있고, 구체적으로 베이스수단(300)의 베이스프레임(310) 자체가 부유체로 구성될 수 있다.

다른 일례로, 베이스수단(300)에 부력을 가지는 구성품인 승강부유체(430) 등이 추가적으로 설치되면서 베이스수단(300)에 부력이 제공될 수 있다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 높이조절수단(400)은 베이스수단(300)이 수면(S)의 수위변화에 대응되도록 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100)의 사이에서 높이가 조절될 수 있다.

높이조절수단(400)은, 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

일례로, 부력체로 구성된 베이스수단(300)이 수위변화에 따라 승강시, 높이조절수단(400)은 이를 추종하도록 높이가 조절될 수 있다.

다른 일례로, 추가적으로 부력체인 승강부유체(430)가 설치된 베이스수단(300)이 수위변화에 따라 승강시, 높이조절수단(400)은 이를 추종하도록 높이가 조절될 수 있다.

높이조절수단(400)은 수면(S)의 수위변화에 대응하여 상기 베이스수단(300)의 높이가 조절되면서 베이스수단(300) 상에 설치된 태양광구조물(P)이 수면(S) 상에 위치할 수 있다.

높이조절수단(400)은 상기 기초부유수단(100)과 상기 베이스수단(300)을 승강 가능하게 연결할 수 있다.

높이조절수단(400)은 태양광구조물(P)이 수면(S)의 상측에 배치되도록 베이스수단(300)을 기초부유수단(100) 상에서 승강시킬 수 있다.

이때, 높이조절수단(400)은 상하방향으로 주로 이동하도록 구성되고, 전후좌우방향의 이동 및, 평면상에서 회전방향의 이동은 최소한으로 제한될 수 있다.

바람직하게는, 높이조절수단(400)은 상하방향의 움직임만 가능하게 구성될 수 있다.

이때, 높이조절수단(400)은 상하방향의 움직임만 가능하게 구성되는 것의 의미는, 연결되는 구성요소간의 미세한 공차 등으로 인한 전후좌우방향 및, 평면상에서 회전방향의 미세한 이동을 포함하는 개념이다.

바닥고정수단(200)에 의해 베이스수단(300)에 설치된 태양광구조물(P)이 정남향 방향으로 안정적으로 고정될 수 있고, 태양광구조물(P)이 설치된 베이스수단(300)이 수류 등에 의해 평면상에서 회전하면서 태양광구조물(P)의 고정된 방향이 임의로 변경되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 수상 태양광장치는 기초부유수단(100)과 베이스수단(300) 사이의 짧은 구간에서 높이가 조절되면서 베이스수단(300) 상에 설치된 태양광장치가 수위변화에 대응하여 안정적으로 위치유지가 가능한 효과가 있다.

종래의 경우는, 수면(S) 아래의 바닥(T)에 고정된 고정지점에서 수면(S)의 상측에 배치된 태양광장치까지의 긴 구간에서 인장부재(230) 등의 길이가 조절됨으로써, 길이조절시 오차 등이 발생할 가능할 가능성이 높아지면서 태양광장치가 수위변화에 대응하여 안정적으로 위치유지가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 수상 태양광장치는 점검이 자주 필요한 태양광구조물(P), 높이조절수단(400) 등이 수상의 주변에 배치됨으로써, 수위가 낮아졌을때 태양광구조물(P) 등을 수상에서 간이하게 점검할 수 있고, 작업공간이 확보된 기초부유수단(100) 상에서 점검할 수 있어 작업자의 유지보수시의 작업효율이 향상되면서 유지보수 비용이 절감될 수 있는 효과가 있습니다.

기초부유수단(100)은, 상기 바닥고정수단(200)에 의해 바닥(T)에서 설정된 거리로 고정되고, 수면(S)의 수위변화에 따라 수면(S)에 부유하거나 수면(S)의 하측에 침지될 수 있다.

도 2a를 참조하면, 기초부유수단(100)은 저수위에서 수면(S) 상에 부유한 상태로 고정될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 기초부유수단(100)은 고수위에서 수면(S)의 하측으로 침지된 상태로 고정될 수 있다.

기초부유수단(100)은 저수위 상태의 제1 기준수위(S1)에서 수면(S) 상에 부유한 상태를 유지하고, 제1 기준수위(S1)에서 수위가 상승된 고수위 상태의 제2 기준수위(S2)에서 수면(S)의 하측에 침지된 상태를 유지할 수 있다.

기초부유수단(100)은 수면(S) 아래의 바닥(T)에서의 거리가 일정하게 유지된 상태로 고정될 수 있다.

따라서, 기초부유수단(100)은 제1 기준수위(S1)에서 수면(S) 상에 부유한 상태를 유지하나, 제1 기준수위(S1)에서 수위가 상승된 제2 기준수위(S2)에서 수면(S)의 하측에 침지된 상태를 유지할 수 있다.

기초부유수단(100)은 설정된 부력을 가지고, 수면(S) 상에 부유한 상태 또는 수면(S)의 하측에 침지된 상태에서 본 발명의 수상 태양광장치의 자중의 적어도 일부를 부력에 의해 지지할 수 있다.

도 1 및, 도 2b를 참조하면, 바닥고정수단(200)은, 수면(S) 아래의 바닥(T)에 고정되는 앵커부재(210) 및, 상기 앵커부재(210)와 상기 기초부유수단(100)의 사이를 설정된 거리로 고정하는 인장부재(230)를 구비할 수 있다.

앵커부재(210)는 수면(S)아래의 바닥(T)에 고정될 수 있다.

인장부재(230)는 앵커부재(210)와 상기 기초부유수단(100)의 사이를 긴장된 상태로 연결하고, 앵커부재(210)와 기초부유수단(100)의 사이는 설정된 거리로 고정될 수 있다.

인장부재(230)는 선형의 부재인 로프 또는 와이어로 구성될 수 있고, 이에 따라 상대적으로 큰 수심에도 적용이 가능해질 수 있다.

도 2a 및, 도 2b를 참조하면, 인장부재(230)는 수직방향으로 설치되어, 수면(S) 아래의 바닥(T)에 설치된 앵커부재(210)와 기초부유수단(100)을 일직선 상으로 연결하여 기초부유수단(100)을 고정할 수 있다.

바닥고정수단(200)은 복수 개의 앵커부재(210)와 복수 개의 인장부재(230)로 구성될 수 있다.

일례로, 바닥고정수단(200)은 기초부유수단(100)의 4개의 모서리부분을 인장부재(230)와, 앵커부재(210)를 매개로 바닥(T)에 고정할 수 있다.

인장부재(230)는 수면(S)이 저수위인 제1 기준수위(S1) 일때, 기초부유수단(100)이 수면(S)에 부유된 상태에서 바닥(T)에 설치된 앵커부재(210)에 고정될 수 있다.

바닥고정수단(200)은 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 거리를 재설정하도록 인장부재(230)를 권취하는 권취부재를 더 구비할 수 있다.

이때, 기초부유수단(100)은 재설정된 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 거리에 고정되고, 수면(S)의 수위가 변화하더라고 바닥(T)에서 기초부유수단(100)까지의 거리는 변하지 않는다.

물론, 본 발명과는 달리 수상 태양광장치의 자중 전체를 직접 지지하는 강재기둥을 바닥(T)에서 수상까지 설치하는 방식을 고려할 수 있다.

다만, 이 경우, 강재기둥 등의 고정구조물의 설치가 과대해지면서 시공비용의 증가가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 수상 태양광장치는 앵커부재(210)와 인장부재(230)를 사용하여 자중 전체를 지지하기 위한 강재기둥 등의 고정구조물을 설치할 필요가 없어 시공비용을 절감되면서도 베이스수단(300)에 설치된 태양광구조물(P)을 정남향 방향으로 안정적으로 고정할 수 있는 효과가 있다.

물론, 본 발명과는 달리 수면(S)의 수위변화에 따라 기초부유수단(100)과 바닥(T)에 고정된 앵커부재(210)의 사이를 연결하는 인장부재(230)의 길이를 제어하는 방식을 고려할 수 있다.

이 경우, 상대적으로 긴 길이를 가지는 인장부재(230)의 설치구간에서 길이를 제어하는바, 인장부재(230)의 길이를 제어하는 과정에서 수류에 의해 인장부재(230)가 휘어지면서 길이조절에 오류 등이 발생시 태양광구조물(P)을 정남향 방향으로 안정적으로 고정할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 인장부재(230)의 길이를 제어하는 설비에 지속적으로 장력이 인가되면서 설비의 잦은 손상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 비교적 수심이 깊은 장소에 설치되면 인장부재(230)의 길이를 제어하는 구간이 상대적으로 길어지면서 유지보수 측면에서 큰 어려움이 발생할 수 있는 문제점이 있고, 수중에 설치되는 인장부재(230)를 수중에서 점검하여야 하는 경우가 빈번해질 수 있어 작업자의 수중작업으로 인한 작업자의 유지보수작업이 어려워질 수 있는 문제점이 있다.

반면에, 도 2a를 참조하면, 본 발명의 수상 태양광장치는 저수위 상태의 제1 기준수위(S1)에서는 수상에서 위치하는바, 수상에서 점검작업을 할 수 있어 점검작업이 상대적으로 용이할 수 있고, 일정한 면적을 가지는 기초부유수단(100) 상에서 작업을 할 수 있어 작업이 보다 용이해질 수 있는 효과가 있다.

도 3a 및, 도 3b를 참조하면, 베이스수단(300)은, 상기 기초부유수단(100) 상에서 높이조절되도록 설치되는 베이스프레임(310) 및, 태양광구조물(P)이 설치되고, 설치된 태양광구조물(P)이 태양을 추종 가능하도록 상기 베이스프레임(310) 상에서 회전 가능하게 설치되는 회전프레임(330)을 구비할 수 있다.

베이스프레임(310)은 높이조절수단(400)을 매개로 기초부유수단(100) 상에 설치되고, 베이스프레임(310)에 제공된 부력을 매개로 기초부유수단(100) 상에서 승강될 수 있다.

회전프레임(330)은 프레임회전부재(미도시)의 구동력을 매개로 베이스프레임(310)의 상측에서 둘레방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

이에 따라, 회전프레임(330) 상에 설치된 태양광구조물(P)이 태양이 이동궤적을 따라 회전되면서 태양의 위치를 추종할 수 있다.

베이스프레임(310)과, 회전프레임(330)은 원형판 형상으로 구성될 수 있고, 회전프레임(330)은 베이스프레임(310)의 상면에 형성된 홈에 배치된 상태에서 회전될 수 있다.

일례로, 도시되지는 않았으나, 프레임회전부재(미도시)는 회전프레임(330)의 둘레방향으로 형성된 호상의 렉기어(미도시)와, 베이스프레임(310)에 고정되고 호상의 렉기어(미도시)에 치합되는 피니언기어(미도시)가 형성된 회전구동모터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 높이조절수단(400)은, 상기 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절되는 높이조절기둥(410)으로 구성되는

높이조절기둥(410)은 복수 개의 조절기둥이 슬라이드 가능하게 연결될 수 있다.

높이조절기둥(410)의 일측 단부는 베이스수단(300)에 연결되고, 타측 단부는 기초부유수단(100)에 고정될 수 있다.

높이조절기둥(410)은 기초부유수단(100)과 베이스수단(300) 사이에서 높이가 조절될 수 있다.

높이조절기둥(410)은 수면(S)의 수위변화에 따라 베이스수단(300)이 승하강하면서 높이가 조절될 수 있다.

높이조절기둥(410)은 수면(S)의 수위변화에 따라 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 고정된 기초부유수단(100) 상에서 베이스수단(300)이 승강되면서 높이가 조절될 수 있다.

수면(S)의 수위가 상승시, 기초부유수단(100)이 수면(S) 아래로 침지되고 순차적으로 베이스수단(300)이 수면(S)에 부유하게 되고, 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 기초부유수단(100)과 베이스수단(300) 사이의 거리가 멀어지면서 높이조절기둥(410)의 높이가 높아질 수 있다.

수면(S)의 수위가 하강시, 수면(S)에 부유하던 베이스수단(300)은 하강하게 되고, 기초부유수단(100)과 베이스수단(300) 사이의 거리가 좁아지면서 높이조절기둥(410)의 높이는 낮아질 수 있다.

베이스수단(300)과 기초부유수단(100) 사이에는 복수 개의 높이조절기둥(410)이 이격하여 배치될 수 있다.

일례로, 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 베이스수단(300)과 기초부유수단(100)이 사각판 형상으로 구성될 수 있고, 사각판 형상의 4개의 모서리 주변에서 각각 높이조절기둥(410)이 배치될 수 있다.

물론, 베이스수단(300)과 기초부유수단(100)의 크기가 커질 경우, 사각판 형상의 2개의 모서리의 사이에 높이조절기둥(410)이 추가적으로 배치될 수 있다.

도 4a 및, 도 4b를 참조하면, 높이조절기둥(410)은, 기초부유수단(100)과 상기 베이스수단(300) 중 어느 일측에 고정되는 제1 조절기둥(411) 및, 기초부유수단(100)과 상기 베이스수단(300) 중 어느 타측에 고정되고, 상기 제1 조절기둥(411)과 슬라이드 가능하게 설치되는 제2 조절기둥(412)을 구비할 수 있다

제1 조절기둥(411)과 제2 조절기둥(412)의 일측에는 렉기어(G)가 설치되고, 제1 조절기둥(411)과 제2 조절기둥(412)의 타측에는 렉이어와 치합되는 피니언기어(H)가 설치될 수 있다.

일례로, 제1 조절기둥(411)은 상측이 베이스수단(300)의 하측에 고정되고, 제2 조절기둥(412)은 하측이 기초부유수단(100)의 상측에 고정되고 제1 조절기둥(411)이 슬라이드되도록 설치될 수 있다.

제1 조절기둥(411)에는 렉기어(G)가 설치되고, 제2 조절기둥(412)에는 렉이어와 치합되는 피니언기어(H)가 설치될 수 있다.

베이스수단(300)이 승강시, 베이스수단(300)에 고정된 제1 조절기둥(411)이 함께 승강하고, 렉기어(G)에 치합된 피니언기어(H)가 회전되면서 제1 조절기둥(411)이 제2 조절기둥(412) 상에서 안정적으로 승강되도록 할 수 있다.

도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 상기 기초부유수단(100)과 상기 베이스수단(300)의 사이에는 복수 개의 높이조절기둥(410)이 이격하여 배치되고, 상기 높이조절수단(400)은, 상기 복수 개의 높이조절기둥(410)이 함께 승강되도록 연동시키는 연동부재(450)를 더 구비할 수 있다.

도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 연동부재(450)는, 상기 복수 개의 높이조절기둥(410) 중 제1 열에 배치되는 복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)을 함께 승강되도록 연동시키는 제1 기어바부재(451)와, 상기 복수 개의 높이조절기둥(410) 중 제2 열에 배치되는 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)을 함께 승강되도록 연동시키는 제2 기어바부재(452) 및, 상기 제1 기어바부재(451)와 상기 제2 기어바부재(452)를 연동시키는 제3 기어바부재(453)를 구비할 수 있다.

복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)은 좌측인 제1 열에 배치되고, 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)은 우측인 제2 열에 배치될 수 있다.

복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1) 및, 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)은 베이스수단(300)과 기초부유수단(100) 사이를 높이조절되도록 연결할 수 있다.

제1 기어바부재(451)는 제1 열에 배치되는 복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)과 각각 연결되고, 복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)을 연동시켜 승강시킬 수 있다.

제2 기어바부재(452)는 제2 열에 배치되는 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)과 각각 연결되고, 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)을 연동시켜 승강시킬 수 있다.

제3 기어바부재(453)는 제1 기어바부재(451)와 제2 기어바부재(452)와 각각 연결되고, 제1 기어바부재(451)와 제2 기어바부재(452)를 연동시킬 수 있다.

제3 기어바부재(453)가 회전시 제1 기어바부재(451)와 제2 기어바부재(452)가 동시에 회전하면서 복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)과 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)이 동시에 승강될 수 있다.

제1 기어바부재(451)는 복수 개의 제1 높이조절기둥(410-1)에 형성된 렉기어(G)에 각각 치합되는 제1 피니언기어(451-1)와, 제1 피니언기어(451-1)가 설치되는 제1 기어축(451-2) 및, 제1 기어축(451-2)의 일측 단부에 형성되어 제3 기어바부재(453)의 제3-1 바벨기어(453-1)와 치합되는 제1 바벨기어(451-3)를 구비할 수 있다.

제2 기어바부재(452)는 복수 개의 제2 높이조절기둥(410-2)에 형성된 렉기어(G)에 각각 치합되는 제2 피니언기어(452-1)와, 제2 피니언기어(452-1)가 설치되는 제2 기어축(452-2) 및, 제2 기어축(452-2)의 일측 단부에 형성되어 제3 기어바부재(453)의 제3-2 바벨기어(453-2)와 치합되는 제2 바벨기어(452-3)를 구비할 수 있다.

제3 기어바부재(453)는 제1 바벨기어(451-3)와 치합되는 제3-1 바벨기어(453-1)와, 제2 바벨기어(452-3)와 치합되는 제3-2 바벨기어(453-2) 및, 제3-1 바벨기어(453-1)와 제3-2 바벨기어(453-2)가 설치되는 제3 기어축(453-3)을 구비할 수 있다.

제1 기어축(451-2), 제2 기어축(452-2), 제3 기어축(453-3)은 베어링블록(I)에 회전 가능하게 고정될 수 있다.

일례로, 도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 베이스수단(300)과 기초부유수단(100)이 사각형판 형상으로 구성될 수 있다.

이때, 사각판 형상의 좌측 모서리 주변에 2개의 제1 높이조절기둥(410-1)이 전후 방향으로 제1 열을 이루면서 이격하여 배치될 수 있다.

사각판 형상의 우측 모서리 주변에 2개의 제2 높이조절기둥(410-2)이 전후 방향으로 제2 열을 이루면서 이격하여 배치될 수 있다.

물론, 베이스수단(300)과 기초부유수단(100)의 크기가 커질 경우, 사각형판 형상의 2개의 모서리의 사이에 적어도 하나 이상의 제1.5 높이조절기둥(미도시)이 추가적으로 배치될 수 있다.

이때, 복수 개의 높이조절기둥(410) 중 제1 열과 제2 열의 사이에 열을 이루어 배치되는 복수 개의 제1.5 높이조절기둥을 함께 승강되도록 연동시키는 제1.5 기어바부재(미도시)를 구비할 수 있다.

제1.5 기어바부재(미도시)는 제3 기어바부재(453)와 연동되도록 설치될 수 있다.

제1.5 기어바부재(미도시)는 제1 기어바부재(451) 또는 제2 기어바부재(452)와 대응되는 방식으로 바벨기어 간의 치합을 통해 제3 기어바부재(453)와 연동되도록 설치될 수 있다.

제3 기어바부재(453)가 회전시 제1 기어바부재(451)와, 제1.5 기어바부재 및, 제2 기어바부재(452)가 동시에 회전하면서 복수 개의 높이조절기둥(410)이 동시에 승강될 수 있다.

도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 높이조절수단(400)은, 상기 연동부재(450)와의 연동 또는 연동의 단절이 가능하게 구성되고, 별도의 구동력을 제공하여 상기 연동부재(450)를 구동시키는 연동구동부재(460)를 더 포함할 수 있다.

연동구동부재(460)의 별도의 구동력에 의해 연동부재(450) 구동시킬 수 있고, 연동부재(450)가 구동시 복수 개의 높이조절기둥(410)이 일체로 승강될 수 있다.

연동구동부재(460)는 연동부재(450)와 연동되거나 연동의 단절이 가능하게 구성될 수 있다.

연동구동부재(460)는 연동부재(450) 방향으로 진퇴 가능하게 설치될 수 있다.

연동구동부재(460)는 구동피니언기어(461)와 구동피니언기어(461)를 회전시키는 연동구동모터(463)를 구비할 수 있다.

연동구동부재(460)는 연동부재(450)로 전진되어 연동부재(450)와 연동되고, 후진되면서 연동부재(450)와 연동이 단절될 수 있다.

구체적으로, 연동구동부재(460)는 연동부재(450)로 전진될 경우, 연동구동부재(460)의 구동피니언기어(461)가 연동부재(450)의 제3 기어바에 형성된 제3 피니언기어(453-4)와 치합되면서 연동구동부재(460)와 연동부재(450)는 연동될 수 있다.

연동구동부재(460)는 연동부재(450)에서 후진될 경우, 구동피니언기어(461)가 제3 피니언기어(453-4)와 치합이 해제되면서 연동구동부재(460)와 연동부재(450)의 연동은 단절될 수 있다.

도 6a 및, 도 6b를 참조하면, 높이조절수단(400)은, 상기 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절되도록 탄성거동하는 탄성지지체(470)를 구비할 수 있다.

베이스수단(300)이 수면(S)의 수위변화를 추종하면서 승강시, 탄성지지체(470)가 기초부유수단(100)과 베이스수단(300)의 사이에서 탄성거동하여 길이가 조절되고, 이에 따라 베이스수단(300)과 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

탄성지지체(470)는 기초부유수단(100)의 상면과 베이스수단(300)의 하면에 각각 고정되는 코일스프링(471) 및, 코일스프링(471)을 둘러싸도록 수용하는 하우징기둥(473)을 구비할 수 있다.

하우징기둥(473)은 기초부유수단(100)의 상면에 고정되고, 내부에는 코일스프링(471)이 수용될 수 있다.

수면(S)의 수위 상승으로 베이스수단(300)이 수위변화를 추종하여 상승시, 코일스프링(471)은 하우징기둥(473)의 외부까지 신장될 수 있다.

수면(S)의 수위 하강으로 베이스수단(300)이 수위변화를 추종하여 상승시, 코일스프링(471)은 하우징기둥(473)의 내부에 수용될 수 있고, 하우징기둥(473)의 상단이 하강한 베이스수단(300)의 하면을 지지할 수 있다.

이때, 코일스프링(471)은 적어도 하부영역이 하우징기둥(473)의 내부에 수용된 상태에서 상하방향으로 이동하면서 상하방향의 이외의 움직임이 최소화될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 탄성지지체(470)는 기초부유수단(100)의 상면과 베이스수단(300)의 하면에 각각 고정되는 코일스프링(471) 만으로 구성될 수 있음은 물론이다.

높이조절수단(400)은, 베이스수단(300)에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

일례로, 높이조절수단(400)은, 상기 베이스수단(300) 자체의 부력을 매개로 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

베이스수단(300)은 자체가 부력체로 구성될 수 있다.

부력체로 구성된 베이스수단(300)이 수위변화에 따라 승강시, 높이조절수단(400)은 이를 추종하도록 베이스수단(300)과 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

다른 일례로, 높이조절수단(400)은, 상기 베이스수단(300)에 설치된 승강부유체(430)의 부력을 매개로 상기 베이스수단(300)과 상기 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

승강부유체(430)는 베이스수단(300)의 하측에 설치되어 부력을 제공할 수 있다.

추가적으로 부력체인 승강부유체(430)가 설치된 베이스수단(300)이 수위변화에 따라 승강시, 높이조절수단(400)은 이를 추종하도록 베이스수단(300)과 기초부유수단(100) 사이의 높이가 조절될 수 있다.

도 7a 및, 도 7b를 참조하면, 높이조절수단(400)은, 수면(S)과 상기 베이스수단(300)과의 사이의 거리를 측정하는 수면(S)감지센서(480) 및, 상기 수면(S)감지센서(480)에서 제공된 정보를 바탕으로 상기 기초부유수단(100) 상에서 상기 베이스수단(300)을 승강시키는 승강구동부재(490)를 구비할 수 있다.

승강구동부재(490)는 수면(S)감지센서(480)에서 수신된 수면(S)과의 베이스수단(300)과의 거리에 대한 정보를 바탕으로 베이스수단(300)을 승강시켜 베이스수단(300)에 설치된 태양광구조물(P)이 수면(S)의 상측에 위치하도록 배치할 수 있다.

일례로, 승강구동부재(490)는 유압실린더, 공압실린더 등으로 구성될 수 있다.

승강구동부재(490)에는 수면(S)감지센서(480)에서 정보를 수신받아 유압실린더 등의 동작을 제어하는 제어부재가 설치될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100: 기초부유수단 200: 바닥고정수단
210: 앵커부재 230: 인장부재
300: 베이스수단 310: 베이스프레임
330: 회전프레임 400: 높이조절수단
410: 높이조절기둥 410-1: 제1 높이조절기둥
410-2: 제2 높이조절기둥 411: 제1 조절기둥
412: 제2 조절기둥 430: 승강부유체
450: 연동부재 451: 제1 기어바부재
451-1: 제1 피니언기어 451-2: 제1 기어축
451-3: 제1 바벨기어 452: 제2 기어바부재
452-1: 제2 피니언기어 452-2: 제2 기어축
452-3: 제2 바벨기어 453: 제3 기어바부재
453-1: 제3-1 바벨기어 453-2: 제3-2 바벨기어
453-3: 제3 기어축 453-4: 제3 피니언기어
460: 연동구동부재 461: 구동피니언기어
463: 연동구동모터 470: 탄성지지체
471: 코일스프링 473: 하우징기둥
480: 수면감지센서 490: 승강구동부재
G: 렉기어 H: 피니언기어
I: 베어링블록 P: 태양광구조물
S: 수면 S1: 제1 기준수위
S2: 제2 기준수위 T: 바닥

Claims

설정된 부력을 가지고 수면의 주변에 배치되는 기초부유수단;
수면 아래의 바닥에 고정되고, 상기 기초부유수단에서 바닥까지를 설정된 거리로 고정하는 바닥고정수단;
태양광구조물이 설치되고, 위치가 고정된 상기 기초부유수단 상에서 높이조절되는 베이스수단; 및,
상기 베이스수단이 수면의 수위변화에 대응되도록 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단의 사이에서 높이가 조절되는 높이조절수단;을 포함하는 수상 태양광장치.
제1항에 있어서, 상기 기초부유수단은,
상기 바닥고정수단에 의해 바닥에서 설정된 거리로 고정되고, 수면의 수위변화에 따라 수면에 부유하거나 수면의 하측에 침지되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광장치.
제2항에 있어서, 상기 바닥고정수단은,
수면 아래의 바닥에 고정되는 앵커부재; 및,
상기 앵커부재와 상기 기초부유수단의 사이를 설정된 거리로 고정하는 인장부재;를 구비하는 수상 태양광장치.
제1항에 있어서, 상기 베이스수단은,
상기 기초부유수단 상에서 높이조절되도록 설치되는 베이스프레임; 및,
태양광구조물이 설치되고, 상기 베이스프레임 상에서 회전 가능하게 설치되는 회전프레임;을 구비하는 수상 태양광장치.
제1항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
상기 베이스수단에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되는 높이조절기둥으로 구성되는 수상 태양광장치.
제5항에 있어서, 상기 높이조절기둥은,
상기 기초부유수단과 상기 베이스수단 중 어느 일측에 고정되는 제1 조절기둥; 및,
상기 기초부유수단과 상기 베이스수단 중 어느 타측에 고정되고, 상기 제1 조절기둥과 슬라이드 가능하게 설치되는 제2 조절기둥;을 구비하는 수상 태양광장치.
제5항에 있어서,
상기 기초부유수단과 상기 베이스수단의 사이에는 복수 개의 높이조절기둥이 이격하여 배치되고,
상기 높이조절수단은,
상기 복수 개의 높이조절기둥이 함께 승강되도록 연동시키는 연동부재;를 더 구비하는 수상 태양광장치.
제7항에 있어서, 상기 연동부재는,
상기 복수 개의 높이조절기둥 중 제1 열에 배치되는 복수 개의 제1 높이조절기둥을 함께 승강되도록 연동시키는 제1 기어바부재;
상기 복수 개의 높이조절기둥 중 제2 열에 배치되는 복수 개의 제2 높이조절기둥을 함께 승강되도록 연동시키는 제2 기어바부재; 및,
상기 제1 기어바부재와 상기 제2 기어바부재를 연동시키는 제3 기어바부재;를 구비하는 수상 태양광장치.
제7항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
상기 연동부재와의 연동 또는 연동의 단절이 가능하게 구성되고, 별도의 구동력을 제공하여 상기 연동부재를 구동시키는 연동구동부재;를 더 포함하는 수상 태양광장치.
제1항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
상기 베이스수단에 제공된 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되도록 탄성거동하는 탄성지지체를 구비하는 수상 태양광장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
상기 베이스수단 자체의 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
상기 베이스수단에 설치된 승강부유체의 부력을 매개로 상기 베이스수단과 상기 기초부유수단 사이의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광장치.
제1항에 있어서, 상기 높이조절수단은,
수면과 상기 베이스수단과의 사이의 거리를 측정하는 수면감지센서; 및,
상기 수면감지센서에서 제공된 정보를 바탕으로 상기 기초부유수단 상에서 상기 베이스수단을 승강시키는 승강구동부재;를 구비하는 수상 태양광장치.