TWI693786B - 水上太陽光發電裝置及其旋轉支架 - Google Patents
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Abstract
一種水上太陽光發電裝置，包括用於連接單位單元之間的旋轉支架，在設置於水上大面積的水上太陽光發電裝置中，對單位單元之間進行連接的同時，能可動地接受單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，從而在無需頻繁更換或維修的情況下，可長期使用。
Description
本發明涉及一種水上太陽光發電裝置，尤其，涉及一種設置有用於連接單位單元之間的旋轉支架的水上太陽光發電裝置，在設置於水上大面積的水上太陽光發電裝置中，對單位單元之間進行連接的同時，能可動地接受單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，從而無需頻繁更換或維修，可長期使用。
最近，在全世界實行規制來抑制二氧化碳的排出，正在要求沒有二氧化碳排出的新型的發電裝置的開發。
如上所述，作為沒有二氧化碳的排出且利用清潔能源的發電裝置，利用太陽光的發電裝置具有代表性，近來，隨著技術的開發以及設置費用的廉價，普及正在擴大。
但是，就太陽光發電系統而言，根據發電面積及日照量的不同而發電能力產生差異，為了設置在大面積上，由於使用大量土地，在購買土地方面存在很多制約，由於土地的購買或者補償等，存在需要很多費用的問題，因此為了設置大規模的發電設施，存在需要取得周邊居民的協助的現實困難。
此外，如現有技術一樣，設置於陸地的太陽光發電系統在獲得太陽光併發電的過程中產生大量的熱氣，由於從設置有太陽光發電系統的土地也吸收大量的陽光的原因，具有成為使得太陽電池板的性能降低並引起故障的原因的問題。
由此，為了在減少問題的同時大面積地確保日照量豐富且開放的設置面積，積極地提出在河川、湖水、水庫、壩等的水面設置太陽電池板的水上太陽光發電裝置，而且是投入到實際施工的情況。
如上所述的水上太陽光發電裝置由連接多個由多個太陽電池板、型材元件及浮標組合而成的單位單元來形成，型材元件支撐所述多個太陽電池板於水面上，通常，使用杆狀形態的簡單的連接部件來實現所述單位
單元之間的連接，但是實情是每個現場都不同，而且至今還沒有標準化的形態。
但是，水上太陽光發電裝置的情況，由於在水上出現的波浪和風力等，在相鄰的單位單元之間不斷產生相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，因所述原因而存在如下問題：至今為止的連接部件無法接受如上所述的單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位而容易破損，因此無法與其他單位單元一起使用二十年，並且需要持續進行部分維修。
於此，本發明是為了解決如上所述的現有的所有問題而提出的，本發明的目的在於提供一種設置有用於連接單位單元之間的旋轉支架的水上太陽光發電裝置，在設置於水上大面積的水上太陽光發電裝置中，對單位單元之間進行連接的同時，能可動地接受單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，從而無需頻繁更換或維修，可長期使用。
為了實現如上所述的目的，根據本發明技術思想的旋轉支架，其用於連接水上太陽光發電裝置的單位單元，水上太陽光發電裝置是由多個太陽電池板、型材元件及浮標組合而成的單位
單元的集合來形成，在水上太陽光發電裝置中，旋轉支架沿著長度方向對屬於在一側的一側單位單元的型材元件的一側型材進行連接，並對屬於在另一側相鄰的另一側單位單元的型材元件的另一側型材進行連接，型材元件支撐所述多個太陽電池板於水面上，所述水上太陽光發電裝置的用於連接單位單元之間的旋轉支架的技術構成上的特徵在於，包括：第一結合部件，其與所述一側型材的端部相結合；第二結合部件，其與所述另一側型材的端部相結合，所述第一結合部件和所述第二結合部件彼此以能夠向上下方向進行折疊操作的形式相結合，從而能夠接受一側單位單元和另一側單位單元之間的相對的上下方向段差及旋轉變位。
在此，所述第一結合部件包括：
型的第一端部結合部，其以從一側型材的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合；一對第一交叉結合部，其從所述第一端部結合部延長至另一側，在左側和右側以相隔開的狀態相面對，所述第二結合部件包括：
型的第二端部結合部，其以從另一側型材的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合；一對第二交叉結合部，其從所述第二端部結合部延長至一側，在左側和右側以相隔開的狀態相面對，以與所述一對第一交叉結合部相交叉的狀態能夠向上下方向旋轉的形式相結合。
此外，所述第一結合部件及第二結合部件分別以被切割為十字形的兩個金屬板材製成，所述第一結合部件及所述第二結合部件的所述金屬板材分別包括中央部、一對第一翼部、一對第二翼部，一對第一翼部以所述中央部為中心相互對稱，一對第二翼部以與所述第一翼部直交的形式以所述中央部為中心相對稱，針對各個金屬板材，以所述中央部為中心向一個方向彎曲所述第一翼部，從而形成
型的第一端部結合部和第二端部結合部，
型的第一端部結合部和第二端部結合部由所述中央部和所述第一翼部形成，並且從所述中央部向與第一翼部相反的方向彎曲，從而形成相面對的一對第一交叉結合部及一對第二交叉結合部。
此外，所述第二結合部件以能夠相對於另一側型材的端部向左右方向旋轉的形式通過一個螺栓進行結合，一個螺栓沿上下貫通所述第二結合部件和另一側型材的端部，並且所述第二結合部件以能夠相對於所述另一側型材的端部向左右方向旋轉的形式與所述另一側型材的端部以間隔空隙的形式進行結合。
另外，本發明的水上太陽光發電裝置由多個太陽電池板、型材元件及浮標組合而成的單位單元的集合來形成，型材元件支撐所述多個太陽電池板於水面上，為了連接於所述單位單元之間，水上太陽光發電裝置包括申請專利範圍1至4中任意一項所述的連接用旋轉支架。
在此，就所述浮標而言，浮標是通過兩個半本體之間的接合所形成，兩個半本體分別通過注塑成型而單獨成型為容器形狀，各個半本體包括底板和外壁，兩個半本體中的一個以顛倒翻轉的狀態位於另一個上部後，上部和下部以相面對的狀態接合，從而構成由內部密閉的空的空間形成的本體，在所述半本體中沿著外壁上端部形成的熔接部包括從所述外壁端部的內側向外側方向層層形成的多重熱熔接線路，從而實現多重熱熔接，在通過所述半本體之間的接合而形成的內部的空的空間形成有橫向隔壁和縱向隔壁，橫向隔壁和縱向隔壁相互交叉而形成多室的同時加固強度，所述半本體的外壁包括垂直部和傾斜部，垂直部沿著所述底板周圍部垂直形成，傾斜部從所述垂直部越向上側越沿著向外側變寬的方向傾斜形成，從而具有越向所述半本體之間的外壁相交的熔接部靠近越漸漸凸出的形狀。
此外，在所述外壁垂直部的下端部以比所述底板的厚度厚8倍以上的厚度形成有加固凸部，加固凸部沿著所述垂直部周圍向外側凸出形成。
此外，在所述底板為了加固強度以相直交的圍棋棋盤刻度形狀形成有多個肋(rib)，在所述橫向隔壁和豎直隔壁也為了加固強度形成有
與形成於所述底板的肋相連接的肋，在所述外壁的內側面形成有與形成於所述底板的肋相連接的托架。
此外，在所述橫向隔壁和縱向隔壁相交叉的每個地點形成有垂直貫通所述本體的貫通管，在所述貫通管中的兩個貫通管內部孔設置有分別以同一高度設置的絕緣支撐體，並且設置有第一電極棒和第二電極棒，第一電極棒固定於所述絕緣支撐體中的一個並設置為下端部長長地延伸至所述貫通管的下端部附近的形態，第二電極棒固定於所述絕緣支撐體中的另一個並具有比所述第一電極棒短的長度，並且下端部僅延伸至貫通管的上部，而且還設置有比較器和信號輸出部，從而能夠判斷設置於所述浮標上部的設施的浸沒危險，比較器分別獲得由於向所述第一電極棒及第二電極棒和所述貫通管內部孔流入的水而引起的靜電容量值的輸入並對所述值進行比較，信號輸出部獲得所述比較器的信號的輸入，並向外部傳送告知所述第一電極棒及第二電極棒中哪一個電極棒已經接觸到水的信號。
此外，還包括導電性接地部件，導電性接地部件設置於所述本體，上端部與所述水上構造物的水面的上部相連接，下端部成為淹沒在水中的狀態，從而從所述水上構造物連接至水面，進而可執行接地功能，所述接地部件設置於所述本體的外側面中至少任意一個外側面，並且設置為以沿著所述本體的外側面形狀緊貼的狀態從本體的上端部延伸到下端部。
根據本發明的水上太陽光發電裝置的用於連接單位單元之間的旋轉支架，在水上太陽光發電裝置中對單位單元之間進行連接，同時能可動地接受單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，從而在無需頻繁更換或維修的情況下可長期使用。
此外，就本發明所包括的浮標而言，根據將從水上構造物的水面的上部連接至水中並執行接地功能的導電性接地部件設置於浮標本身的構成，在無需將接地線連接至陸地的艱難的設置作業的情況下，可防止由殘留電流導致的構造物的腐蝕，並防止雷擊損害。
此外，就本發明所包括的浮標而言，形成為具有內部被隔壁劃分的多個密閉空間的多室結構，不僅在結構上穩定，而且針對易受漂浮物造成的外部衝擊的部位形成集中的強度加固，從而使得由浮冰或者草木等漂浮物造成的損傷最小化，並且可實現適於實現大型產品的熔接部加固型多室浮標。
就根據本發明的水上太陽光發電裝置的用於交叉連接框架的支架而言，在穩定地支撐以十字形態交叉的兩個框架的狀態下，可簡單地進行連接，並且可使得螺栓等緊固部件的數量最小化。
此外，本發明中，對相連接的框架之間的旋轉力矩發揮高硬度的同時，也利用由半圓狀的曲面形成的第一應力分散部和第二應力分散部
以使得應力不集中而分散的形式進行誘導，從而在同一荷重條件下，最大應力數值變低，應力分佈變穩定。
此外，本發明中，在本體部表面形成與第一接觸翼部及第二接觸翼部相區別的低摩擦結構，從而在調整與相交叉的框架的位置的過程中，能夠易於使得框架沿其的長度方向滑動，並且能夠使得兩者之間的損傷最小化。
10:浮標
10a:本體
100:半本體
110:底板
120:外壁
121:垂直部
123:熔接部
123a:多重熱熔接線路
124:托架
130a:橫向隔壁
130b:縱向隔壁
131:肋
132:貫通管
132a:內部孔
140:加固凸部
141a:垂直板
141b:水平板
150:導電性接地板
151:絕緣支撐體
152:第一電極棒
153:第二電極棒
160:信號部
161:比較器
162:信號輸出部
20:型材元件
21、640a、740a:螺栓
210:型材
30:太陽電池板
40、600、700:旋轉支架
40a、510:第一結合部件
40b、520:第二結合部件
410:第一端部結合部
420:第一交叉結合部
421、431、432、441、511、512、521、522:螺栓孔
430:第二端部結合部
440:第二交叉結合部
450a、540a:第一螺栓
450b、540b:第二螺栓
450c、540c:第三螺栓
450d:第四螺栓
451、551:銷孔
460a、550b:第一螺母
460b、550b:第二螺母
460c、550c:第三螺母
460d:第四螺母
510b:翼部
511、512、513、620a、720a:第一螺栓孔
530:螺旋形彈簧
531、640b、740b:螺母
40、600、700:支架
610、710、720:本體部
611、711:鍍金層
611a、711a:微凹
612、712:固體潤滑粒子
612a、712a:微小油槽
620、720:第一接觸翼部
622、632:折線
630、730:第二接觸翼部
630a、730a:第二螺栓孔
640、740:膠帶
722:倒角部
725:第一應力分散部
725a、735a:切割部
735:第二應力分散部
C1、510a:中央部
C410:第一翼部
C420:第二翼部
P1:第一框架
P2:第二框架
S:空隙
圖1是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中單位單元的配置圖。
圖2是根據本發明第一實施例的在水上太陽光發電裝置中連接用旋轉支架設置於型材端部的狀態的單位單元平面圖。
圖3是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置的部分側面圖。
圖4是表示根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中利用連接用旋轉支架連接單位單元之間的狀態的部分平面圖。
圖5是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的平面圖。
圖6是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的側面圖。
圖7是用於製造根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的第一結合部件的展開圖。
圖8是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的浮標的立體圖。
圖9是示出根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中在進行浮標的半本體之間的熱熔接之前分離的狀態的參照立體圖。
圖10是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中浮標半本體的平面圖。
圖11是沿圖10的A-A的縱截面圖。
圖12是用於說明根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置的浮標中用於測量水位的多級電極棒的部分截面圖。
圖13是用於說明根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置的浮標中用於測量水位的信號部的電路圖。
圖14及圖15是用於實現根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中浮標的實際樣品的3D圖像。
圖16是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的立體圖。
圖17是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的平面圖。
圖18是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的側面圖。
圖19是用於製造根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的第一結合部件的展開圖。
圖20是表示利用根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架使得以十字形態相交叉的兩個框架連接的狀態的參照立體圖。
圖21是用於說明根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖。
圖22是用於說明根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架中適用於本體部的低摩擦構成的參照圖。
圖23是用於說明根據用於形成圖22中在本體部表面構成低摩擦結構的要素中之一的固體潤滑粒子的各種方法中噴霧乾燥方法的方法的參照照片。
圖24至圖29是用於說明根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的製造方法的一系列參照圖。
圖30是示出利用根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架以十字形態交叉的兩個框架相連接的狀態的參照立體圖。
圖31是用於說明根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖。
圖32是用於說明根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架中適用於本體部的低摩擦構成的參照圖。
圖33至圖38是用於說明根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的製造方法的一系列參照圖。
圖39是用於說明根據本發明第五實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖。
參照附圖，對根據本發明實施例的水上太陽光發電裝置進行詳細說明。本發明可進行各種變更，並可具有各種形態，在附圖中示例了特定實施例並在本文中進行詳細說明。但是，其並非是將本發明限定於特定的公開形態，應理解為包括在本發明的思想及技術範圍內所包括的所有變更、均等物乃至代替物。在說明各個附圖的同時，對類似的構成要素使用了類似的參照標號。在附圖中，為了謀求本發明的明確性，比實際擴大示出構造物的尺寸，或者為了理解概略的構成，比實際縮小示出構造物的尺寸。
此外，第一及第二等術語可以在說明各種構成要素時使用，但是所述構成要素不應受所述術語的限定。所述術語僅為了將一個構成要素區別於其他構成要素而使用。例如，在不脫離本發明的權利範圍的同時，第一構成要素可以命名為第二構成要素，類似地，第二構成要素也可以命名為第一構成要素。另外，除非另有定義，否則包括技術性或者科學性術語在內的在此使用的所
有術語具有與在本發明所屬的技術領域中具有一般知識的技術人員通常所理解的含義相同的含義。與在通常所使用的字典裡定義的一樣的術語應解釋為具有與相關技術的上下文上所具有的含義一致的含義，除非在本申請中明確定義，否則不應解釋為理想的或過於形式的含義。
<第一實施例>
圖1是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中單位單元的配置圖，圖2是根據本發明第一實施例的在水上太陽光發電裝置中連接用旋轉支架設置於型材端部的狀態的單位單元平面圖，圖3是水上太陽光發電裝置的部分側面圖，圖4是表示根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中利用連接用旋轉支架連接單位單元之間的狀態的部分平面圖。
如圖所示，就根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置而言，數十個由將多個太陽電池板30支撐於水面上的型材元件20及浮標10組合而成的多個單位單元在大面積上向左側和右側以圍棋棋盤形態排列，從而形成為集合的形態(圖1的情況是A、A1、B、B1類型的單位單元排列的樣子)，如圖2至圖4所示，各個單位單元彼此通過連接用旋轉支架40相連接。
如上所述的水上太陽光發電裝置的構成中，連接用旋轉支架40的情況，對單位單元之間進行連接的同時，能可動地接受單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位，從而在無需頻繁更換或維修的情況下，可使用長達20年的時間。
以下，以所述連接用旋轉支架40為中心，對根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置進行更加詳細說明。
圖5是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的平面圖。圖6是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的側面圖。圖7是用於製造根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的連接用旋轉支架的第一結合部件的展開圖。
如圖所示，連接用旋轉支架40在水上太陽光發電裝置中起到如下作用：沿著長度方向對屬於在一側的一側單位單元的型材元件20的一側型材210進行連接，並對屬於在另一側相鄰的另一側單位單元的型材元件20的另一側型材210進行連接。
為此，所述連接用旋轉支架40包括：第一結合部件40a，其與一側型材210的端部相結合；第二結合部件40b，其與另一側型材210的端部相結合，如圖5所示，所述第一結合部件40a和第二結合部件40b以第一螺栓450a為旋轉軸彼此以能夠向上下方向進行折疊操作的形式相結合。
所述第一螺栓450a與第一螺母460a形成一對，所述第一結合部件40a和所述第二結合部件40b以重疊的狀態在左右方向上進行緊固結合。由此，可接受一側單位單元和另一側單位單元之間的相對的上下方向段差及上下方向旋轉變位。進一步，為了防止螺母在與所有螺栓進行緊固結合的狀態下鬆開而脫離，在頭部對面端部穿孔有銷孔451，R銷(R-PIN，未示出)以插入的形式設置於所述銷孔451。
對所述連接用旋轉支架40進行更詳細地觀察，所述第一結合部件40a包括：第一端部結合部410，其形成為
型，以從一側型材210的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合；一對第一交叉結合部420，其從所述第一端部結合部410延長至另一側，在左側和右側以相隔開的狀態相面對。如圖7所示，所述第一結合部件40a以被切割為十字形的金屬板材製成，所述第一結合部件40a的所述金屬板材包括中央部C1、一對第一翼部C410、一對第二翼部C420，一對第一翼部C410以所述中央部C1為中心相互對稱，一對第二翼部C420以與所述第一翼部C410直交的形式以所述中央部C1為中心相對稱。換句話說，針對所述金屬板材，以中央部C1為中心向一個方向彎曲第一翼部C410，從而形成
型的第一端部結合部410，第一端部結合部410由中央部C1和第一翼部C410形成，並且從所述中央部C1向與第一翼部C410相反的方向彎曲，從而形成以相隔開的狀態
相面對的一對第一交叉結合部420。在此，在所述第一翼部C410和第二翼部C420分別穿孔有兩個和一個螺栓孔，以便螺栓可以貫通。
所述第二結合部件40b包括：第二端部結合部430，其形成為
型，以分別與另一側型材210的端部上面和下面相接觸的狀態進行結合；一對第二交叉結合部440，其從所述第二端部結合部430延長至一側，在左側和右側以隔開的狀態相面對，在與一對第一交叉結合部420相交叉的狀態下，被所述第一螺栓450a沿左右方向貫通後，通過第一螺母460a進行緊固結合，從而成為能夠向上下方向旋轉的狀態。優選地，為了用第一螺栓450a對所述第一結合部件40a的第一交叉結合部420和第二結合部件40b的第二交叉結合部440進行貫通，事先製作成穿孔有螺栓孔421、441的狀態。所述第二結合部件40b以與製作第一結合部件40a的方式相同的方式由具有圖7所示的展開圖的金屬板材製成。
在用於連接單位單元之間的旋轉支架40的構成中需要注意的是，所述第一結合部件40a的情況，為了使其相對於一側型材210的端部不進行旋轉而固定為穩定狀態，第一端部結合部410利用第二螺栓450b及第二螺母460b、第三螺栓450c及第三螺母460c在多個地點進行緊固結合，但是所述第二結合部件40b的情況，以向上下方向貫通的第四螺栓450d作為旋轉軸，第二端部結合部430相對於另一側型材210的端部以能夠向左右
方向旋轉的形式進行結合。如上所述，為了以能夠旋轉的形式進行結合，利用向上下貫通第二結合部件40b和另一側型材210的端部的第四螺栓450d及第四螺母460d僅僅在一個地點以向上下貫通的狀態進行結合，如圖6所示，設置有允許第二結合部件40b和另一側型材210端部之間的旋轉操作的空隙S。在此，兩個螺栓孔411、412穿孔於所述第一端部結合部410，所述第二端部結合部430的情況，也穿孔有兩個螺栓孔431、432，只有其中一個設置有螺栓。
根據如上所述的構成，所述連接用旋轉支架40的第一結合部件40a和第二結合部件40b以第一螺栓450a為旋轉軸彼此能夠向上下方向進行旋轉，第二結合部件40b相對於所述另一側型材210端部能夠向左右方向進行旋轉。據此，能可動地接受單位單元之間的所有相對的上下變位、水準變位、旋轉變位。
另外，可以注意如下詳細構成：所述第一結合部件40a的第一端部結合部410和所述第二結合部件40b的第二端部結合部430分別在與一側型材210端部的上面和下面、另一側型材210端部的上面和下面相接觸的狀態下進行結合。根據如上所述的構成，相比所述第一連接部件的第一端部結合部410和所述第二連接部件的第二端部結合部430分別與一側型材210端部的左側面和右側面、另一側型材210端部的左側面和右側面
相結合時，能夠使得向螺栓施加的集中荷重最小化，從而以能夠在更長的時間內維持壽命(預期20年壽命)的程度提高耐久性。
接著，下面對本發明中具有又另一個技術特徵的浮標10進行說明。
根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置所包括的浮標10適用於各種水上構造物，可防止由殘留電流導致的構造物的腐蝕，並有效防止雷擊損害，浮標10本身包括作為接地部件的導電性接地板150，導電性接地板150從支撐太陽電池板30的型材元件20連接至水面並執行接地功能，通過如上所述的構成，在無需將接地線連接至陸地的艱難的設置作業的情況下，可防止由殘留電流導致的構造物的腐蝕，並有效防止雷擊損害。
此外，所述浮標10形成為具有內部被隔壁劃分的多個密閉空間的多室結構，不僅在結構上穩定，而且針對易受漂浮物造成的外部衝擊的熔接部和外壁形成集中的強度加固，以便即使與浮冰或者草木等漂浮物相碰撞也不會因為衝擊而受損傷，從而構成為整體上具有保持平衡的耐久性。由此，儘管所述浮標10通過注塑成型使得外壁以高品質形成得薄且均勻，但在結構上非常穩定，從而具有如下優點：能夠實現具有1000mm以上的
規格的大型產品，即使在與漂浮物的碰撞較多的惡劣的環境下，也不會容易損傷。
圖8是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中的浮標的立體圖，圖9是示出根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中在進行浮標的半本體之間的熱熔接之前分離的狀態的參照立體圖，圖10是根據本發明第一實施例的水上太陽光發電裝置中浮標半本體的平面圖，圖11是沿圖10的A-A的縱截面圖。
如附圖所示，所述浮標10包括：本體10a，其通過兩個半本體100的接合而具有內部密閉的空的空間，並形成有浮力；導電性接地板150，其設置於所述本體10a，上端部與所述型材元件20相連接，下端部成為淹沒於水中的狀態，可執行接地功能。
其中，所述接地板150設置於所述本體10a的外側面中任意一個外側面或兩個以上的外側面，重要的是，如圖8所示，所述接地板150設置為以沿著所述本體10a的外側面形狀緊貼的狀態從本體10a的上端部延伸到下端部，從而不會向所述本體10a的外側凸出。進一步，雖然所述接地板150的厚度非常薄，但是也為了防止所述接地板150凸出，優選地，在成型時形成安放槽，以便能夠使得接地板150安放於所述本體10a的相應外側面。
如此，根據接地板150設置於浮標本體10a的本發明的構成，在水上太陽光發電裝置中，以一個單位單元(寬度6.4m，高度7.5m)為基準，包括12個以上的接地，在以一個塊體(寬度100m，高度92m)為基準的情況下，竟包括2844個接地。由此，形成由接地導致的等電位，從而在雷擊打到構造物的情況下，均勻地分散在大面積上，同時能夠使得由雷擊導致的損害最小化。此外，還具有防止因在由耐腐蝕的非鐵金屬或者特殊合金材料形成的型材元件上流動的殘留電流導致的構造物的腐蝕的效果。
在此需注意的是，在使用如此設置有接地板150的浮標10的情況下，無需設置接地線的艱難的作業，只要簡單地使用螺栓21來對設置有接地板150的浮標本體10a的上端部和型材元件20之間進行緊固結合即可。如上所述的螺栓緊固結合作業與接地板150無關，屬於為了對浮標10和型材元件20之間進行緊固結合而執行的日常的作業。
另外，如圖8所示，所述接地板150具有上下長長的形狀，同時也可以設置為左右寬度窄的帶形狀，但也可以構成為較寬大小的形狀。若接地板150設置為覆蓋設置有其的外側面面積的二分之一以上的大小，則在安全地保護浮標本體10a免受外部的接觸或衝擊時有很大幫助。尤其，在洪水或乾旱時，可防止由漂浮在水面的漂浮物導致的損傷，在冬季水面
被凍結時，也可以使得浮標本體10a的損傷最小化。如此，為了利用接地板150來加強保護功能，也可以在所述浮標10中本體10a的所有外側面設置接地板150。
以下，對通過兩個半本體之間的接合而形成的浮標本體10a進行詳細說明。就所述浮標10而言，所述兩個半本體100分別通過注塑成型而單獨成型為容器形狀，各個半本體100包括底板110和外壁120，使得其中一個以顛倒翻轉後對稱的形態位於上部後，通過熱熔接對所述兩個半本體100進行接合，從而構成由內部密閉的空的空間形成的本體。
在此，如圖11所示，可以注意的是，沿著所述半本體100的外壁120上端部形成的熔接部123包括多重熱熔接線路123a，多重熱熔接線路123a從所述外壁120上端部的內側向外側方向層層形成。如此，若熔接部123由多重熱熔接線路123a構成，則通過熱熔接而接合的部位不是一個，在實現多層的多重接合的同時，儘管是接合部位，在厚度和接合強度方面反而比其他部位具有更高的強度，從而可完全解決由於因漂浮物的碰撞導致的荷重或衝擊使得熔接部123掉落或損傷的問題。由此，通過對兩個以獨立的個體成型的半本體100進行熱熔接而形成完整的個體的浮標的先進的方式，儘管有以高品質使得整體壁體形成得薄且均勻的優點，但包含著熔接部123受到集中荷重的同時可能容易掉落或損傷的問題的情況下，可
以集中加固熔接部123的強度，因此熔接部123反而在強度方面可變為最牢固的部位。尤其，優選地，考慮到形成有熔接部123的部位是以本體整體為基準與漂浮物的碰撞最頻繁的外壁中間部位，進行如上所述的強度加固。
此外，在通過所述半本體100之間的接合而形成的內部的密閉的空間形成有相互交叉而形成多室的橫向隔壁130a和縱向隔壁130b，在整體上形成骨架結構的同時實現強度加固。
所述半本體100包括：四角底板110，其角落圓滑地形成；外壁120，其從所述底板110的周圍開始形成，具有容器形狀，外壁120的情況，包括：垂直部121，其不是單純的平板，而是沿著底板110周圍部垂直形成；傾斜部123，其從所述垂直部121的上端延長，形成為越向上側越向外側擴寬的傾斜的形態。如此，根據具有傾斜部123的外壁120的構成，如圖8所示，具有越向半本體100之間的外壁120相交的熔接部123靠近越漸漸凸出的形狀。如上所述的構成中，使得因多重熱熔接線路123a而在結構上變為最牢固的部位的熔接部123成為從外壁120向外側最凸出的部位，從而誘導與漂浮在水上的漂浮物最先接觸。由此，相對地能夠保護外壁120的其他部位免受碰撞。並且，具有傾斜部123的外壁120的形態在通過接合兩個半本體100而形成完整的外壁120時成為越向熔接部123所在的中
間高度靠近越向外側凸出的形態，雖然不是完整的拱形，但是具有與拱形相類似的形狀。由此，相比外壁120形成為單純的平面時，可以在結構上更加牢固。
為了加固強度，在所述底板110、橫向隔壁130a及縱向隔壁130b形成有多個肋131。形成於所述底板110的肋131形成為猶如相直交的圍棋棋盤刻度形狀，在所述橫向隔壁130a和豎直隔壁形成有與形成於所述底板110的肋131相連接的肋131。並且，在所述外壁120的內側面形成有與形成於所述底板110的肋131相連接的托架124。如此，若通過形成肋131和托架124來加固強度，則即使使得所述外壁120和橫向隔壁130a及縱向隔壁130b形成得更加薄，也能夠確保在設計方面所要求的充分的強度。
在所述外壁120垂直部121的下端部形成有沿著所述垂直部121周圍向外側凸出形成的加固凸部140。所述加固凸部140以比底板110的厚度厚8倍至10倍的厚度形成，從而起到以充分的水準加固底板110的強度的作用。在此，所述加固凸部140具有垂直板141a和水平板141b相交叉而形成的骨架結構，與整體形成板的情況相比，重量輕。此外，使得所述加固凸部140凸出的程度與以本體整體為基準從中間高度向外側凸出的熔接部123的凸出程度相同，從而保持平衡。
如此，就所述浮標而言，將結構上可能最不牢固的熔接部123以多重的形式熱熔接於多重熱熔接線路123a，從而集中加固強度，另外，通過在外壁120形成傾斜部123的拱形結構來加固外壁120的強度，以本體整體為基準，上端部和下端部形成有比底面將近厚10倍的加固凸部140，從而加固底板110的強度。此外，使得通過所述構成而強度被加固的外壁120和底板110與將橫向隔壁130a及縱向隔壁130b綁定為一個的多個托架124和肋131以相隔開的形式密實地形成，從而可加固包括橫向隔壁130a及縱向隔壁130b在內的內部整體的強度。
在圖14及圖15中示出了實際體現如上所述的所述浮標的樣品照片，通過如上所述的加固結構從外形上看起來牢固以至於可以聯想到肌肉的程度並可以確認得到平衡的樣子。並且，可以看出在其外側面以緊貼的形態設置有接地板。
接著，對設置於所述浮標10的附加構成進行說明。
圖12是用於說明浮標10中用於測量水位的多級電極棒的部分截面圖，圖13是用於說明浮標10中用於測量水位的信號部的電路圖。
如圖所示，在所述浮標10設置有絕緣支撐體151、第一電極棒152、第二電極棒153，絕緣支撐體151分別以同一高度設置於貫通管132中兩個貫通管132之內部孔132a，貫通管132形成於本體的縱向隔壁130b
和橫向隔壁130a相交叉的地點，第一電極棒152固定於所述絕緣支撐體151中的一個，下端部設置為長長地延長至所述貫通管132的下端部附近的形態，第二電極棒153固定於所述絕緣支撐體151中的另一個，具有比所述第一電極棒152短的長度，下端部僅延長至貫通管132的上部。
並且，還設置有信號部160，信號部160包括比較器161和信號輸出部162，比較器161分別獲得由於向所述第一電極棒152及第二電極棒153和所述貫通管132之內部孔132a流入的水而引起的靜電容量值的輸入並對所述值進行比較，信號輸出部162獲得所述比較器161的信號的輸入，並向外部傳送告知所述第一電極棒152及第二電極棒153中哪一個電極棒已經接觸到水的信號。
所述第一電極棒152在第二電極棒153接觸到水之前先接觸水，從而水的充電電荷通過接地被釋放，因此防止傳感誤操作。並且，從外部施加的強的靜電也通過第一電極棒152被釋放，因此保障穩定的傳感。在此，使得第一電極棒152和第二電極棒153的下端漸漸變得尖銳，從而使得當水與所述第一電極棒152和第二電極棒153相接觸後掉落時的表面張力最小化，事先防止因不必要地沾有水而可能產生的誤操作。
所述比較器161分別獲得由於向所述第一電極棒152及第二電極棒153和貫通管132之內部孔132a流入的水而引起的靜電容量值的輸入
並進行加減。在所述比較器161得到加減的靜電容量值對只有第一電極棒152接觸水的情況和第一電極棒152和第二電極棒153均接觸水的情況進行區分，信號輸出部162根據在比較器161進行比較的靜電容量值(例如，區分為5.0V、2.5V)分別將不同的信號傳送至設備管理室。
根據如上所述的構成，所述第一電極棒152對浸沒的水位為高水位的情況進行感知，第二電極棒153對浸沒的水位為低水位的情況進行感知。當所述第一電極棒152感知到浸沒的水位為高水位的情況時，意味著因設置於浮標上部的設施的荷重過多而存在浸沒危險，因此應迅速採取措施。
以上，對本發明的優選實施例進行了說明，但是本發明可進行多樣的變化和變更以及使用均等物。明確的是，本發明可通過適當地變形來同樣應用所述實施例。由此，所述記載內容並非限定通過下面專利權利要求書的限制而決定的本發明的範圍。
<第二實施例>
接著，對根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置進行說明。
在根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置的構成中，連接用彈性支架40的情況，對單位單元之間進行連接的同時，能可動地接受
單位單元之間的相對的上下變位、水準變位、旋轉變位。不僅如此，本發明構成為，在中間對單位單元之間傳遞的衝擊進行緩和、吸收、切斷，從而減少積累的疲勞載荷，進而大幅提高耐久性，因此在無需頻繁更換或維修的情況下，可使用長達20年的時間。
以下，以所述連接用彈性支架40為中心，對根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置進行更加詳細地說明。
圖16是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的立體圖，圖17是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的平面圖，圖18是根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的側面圖，圖19是用於製造根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置中連接用彈性支架的第一結合部件的展開圖。
如圖所示，連接用彈性支架40在水上太陽光發電裝置中起到如下作用：沿著長度方向對屬於在一側的一側單位單元的型材元件20的一側型材210進行連接，並對屬於在另一側相鄰的另一側單位單元的型材元件20的另一側型材210進行連接。
為此，所述連接用彈性支架40包括：第一結合部件510，其與所述一側型材210的端部相結合；第二結合部件520，其與另一側型材210的端部相結合；螺旋形彈簧530，其作為彈性部件，對所述第一結合部件
510和第二結合部件520進行連接，同時接受所述第一結合部件510和第二結合部件520相互之間的上下變位、水準變位、旋轉變位。
在此，就所述螺旋形彈簧530而言，一端部和另一端部通過焊接等與所述第一結合部件510和第二結合部件520進行單純接合也可以，但相比之下，使得第一結合部件510和第二結合部件520分別成為貫通的狀態，從而以能夠滾動(rolling)的形式進行結合。為此，在所述螺旋形彈簧530的一端部和另一端部分別貫通第一結合部件和第二結合部件的狀態下，一對螺母531分別緊固結合於所述貫通部位的前後，從而防止脫離的同時，也能夠進行滾動操作。如上所述的螺旋形彈簧530具有如下很大的優點：接受單位單元之間的上下變位元、水準變位、旋轉變位，同時在中間對單位單元之間傳遞的衝擊進行緩和、吸收、切斷，從而減少積累在單位單元的型材元件20的疲勞載荷，進而能夠大幅提高耐久性。
所述連接用彈性支架40的第一結合部件510是以從一側型材210的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合的
型的部件，為了相對於一側型材210的端部不進行旋轉而固定為穩定狀態，在多個地點通過第一螺栓540a及第一螺母550a、第二螺栓540b及第二螺母550b進行緊固結合。相反，所述第二結合部件50b的情況，其是以從另一側型材210的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合的
型的部件，通過與另一側型材210一
起向上下方向貫通的第三螺栓540c及第三螺母550c只在一個地點進行緊固結合。由此，所述第二結合部件520的情況，成為以第三螺栓540c為旋轉軸相對於另一側型材210的端部能夠向左右方向進行旋轉的狀態。在此，如圖18所示，設置有允許第二結合部件520和另一側型材210端部之間的旋轉操作的空隙S。為了如上所述的構成，如圖17所示，優選地，兩個螺栓孔511、512事先穿孔於第一結合部件510，第二結合部件520的情況，也同樣地事先穿孔有兩個螺栓孔521、522。但是，第二結合部件520的情況，兩個螺栓孔521、522中只有一個設置有螺栓，從而成為旋轉軸。進一步，為了防止螺母在與所有螺栓進行緊固結合的狀態下鬆開而脫離，在頭部對面端部穿孔有銷孔551，R銷(R-PIN，未示出)以插入的形式設置於所述銷孔551。
如圖19所示，所述第一結合部件510由以包括中央部510a、一對翼部510b的形式被切割為一字形的金屬板材製成，一對翼部510b以所述中央部510a為中心相互對稱。換句話說，針對所述金屬板材，以中央部510a為中心向相同的方向對一對翼部510b進行彎曲，從而以相隔開的狀態相面對地形成
型的第一結合部件510。在此，在所述中央部510a穿孔有使得螺旋形彈簧530的端部貫通的第一螺栓孔513，在所述一對翼部520b穿孔有第一螺栓孔511及第二螺栓孔512，以便能夠使得第一螺栓540a和
第二螺栓540b貫通。另外，所述第二結合部件520的情況，通過與製作所述第一結合部件510的方式相同的方式製作即可。
根據如上所述的連接用彈性支架40的構成，複合適用以能夠進行彈性變位元的形式設置有螺旋形彈簧530的構成、使得螺旋形彈簧530的端部能夠向滾動方向旋轉的構成、第二結合部件520相對於另一側型材210的端部能夠向左右方向旋轉的構成，從而能可動地接受單位單元之間的所有相對的上下變位、水準變位、旋轉變位。
另外，可注意如下詳細構成：所述第一結合部件510和所述第二結合部件520分別在與一側型材210端部的上面和下面、另一側型材210端部的上面和下面相接觸的狀態下進行結合。根據如上所述的構成，相比所述第一連接部件510和所述第二連接部件530分別與一側型材210端部的左側面和右側面、另一側型材210端部的左側面和右側面相結合時，能夠使得向螺栓施加的集中荷重最小化，從而以能夠在更長的時間內維持壽命(預期20年壽命)的程度提高耐久性。在此，所述第一結合部件510和所述第二結合部件520的情況，如圖所示，考慮到支撐強度、在任意一側的左右旋轉等，由
型的部件構成可以說是最優選的形狀，但是，當然也可以構成為如下部件：能夠完全覆蓋型材端部的四方的蓋形狀部件、只與
型材端部的截面相接觸的平板形狀部件、與型材端部的截面和側面相接觸的
形狀部件。
接著，下面對本發明中具有又另一個技術特徵的浮標10進行說明。
根據本發明第二實施例的水上太陽光發電裝置所包括的浮標10適用於各種水上構造物，可防止由殘留電流導致的構造物的腐蝕，並有效防止雷擊損害，浮標10本身包括作為接地部件的導電性接地板150，導電性接地板150從支撐太陽電池板30的型材元件20連接至水面並執行接地功能，通過如上所述的構成，在無需將接地線連接至陸地的艱難的設置作業的情況下，可防止由殘留電流導致的構造物的腐蝕，並有效防止雷擊損害。
此外，所述浮標10形成為具有內部被隔壁劃分的多個密閉空間的多室結構，不僅在結構上穩定，而且針對易受漂浮物造成的外部衝擊的熔接部和外壁形成集中的強度加固，以便即使與浮冰或者草木等漂浮物相碰撞也不會因為衝擊而受損傷，從而構成為整體上具有保持平衡的耐久性。由此，儘管所述浮標10通過注塑成型使得外壁以高品質形成得薄且均勻，但在結構上非常穩定，從而具有如下優點：能夠實現具有1000mm以上的
規格的大型產品，即使在與漂浮物的碰撞較多的惡劣的環境下，也不會容易損傷。
<第三實施例>
接著，對根據本發明第三實施例的水上太陽光發電裝置進行說明。
圖20是表示利用根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架使得以十字形態相交叉的兩個框架連接的狀態的參照立體圖。
如圖所示，根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架600構成為，雖然簡單但是能夠穩定地連接框架元件中以十字形態相交叉的第一框架P1和第二框架P2，框架元件在水上太陽光發電裝置中在被浮標支撐的狀態下支撐太陽電池板。
為此，如圖20所示，根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架600形成為複合適用U字形結構的獨創結構，以便能夠同時對第一框架P1和第二框架P1進行包圍並支撐。
以下，對根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架600進行更加詳細說明。
圖21是用於說明根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖，圖22是用於說明根據本發明第三實施例的用於交叉
連接框架的支架中適用於本體部的低摩擦構成的參照圖。並且，圖23是用於說明根據用於形成圖22中在本體部表面構成低摩擦結構的要素中之一的固體潤滑粒子的各種方法中噴霧乾燥方法的方法的參照照片。
如圖所示，根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架形成為如下形態：本體部610、一對第一接觸翼部620及第二接觸翼部630形成朝向相反方向的兩個U字形結構。
所述本體部610由作為相對面的上面和下面分別接觸第一框架P1和第二框架P2的四角板狀的部件構成。所述本體部610的情況，第一框架P1以緊貼的狀態與本體部610的上面相接觸，第二框架P2以緊貼的狀態與作為本體部610上面的相反面的下面相接觸。
如上所述的本體部610的情況，在對所述第一框架P1和第二框架P2的連接位置進行調節的過程中，由於相互之間的摩擦，第一框架P1和第二框架P2的滑動操作無法順利實現，從而無法順利進行位置調節作業，在相互接觸的狀態下進行滑動的過程中，在其表面產生摩擦損傷的可能性高。據此，為了使得針對彼此的表面摩擦最小化，如圖22的放大部所示，在本體部610表面形成多個微凹611a，另外，額外具備還包括固體潤滑粒子612的獨創構成，固體潤滑粒子612能夠以收容於所述微凹611a的狀態在原地進行滾動，從而具有軸承特性。
就如上所述的構成而言，考慮到為了在與所述本體部610相接觸的狀態下調節第一框架P1和第二框架P2的位置而進行直線滑動的形態與在汽車發動機中的氣缸內壁進行直線往復運動及旋轉運動的同時不斷進行表面摩擦的活塞的關係有些類似，引進了利用適用於汽車發動機的微凹611a的低摩擦部件(參照韓國專利登記公報第1507012號(2015.03.24))。但是，沒有停留在這裡，而是將其進一步發展，追加了如下獨創的構成：在微凹611a追加固體潤滑粒子612，從而具有軸承特性。
根據如上所述的構成，由於第一框架P1和第二框架P2的移動導致的與本體部610的表面相接觸時，由多個微凹611a產生的低摩擦效果和在原地滾動的同時表現出軸承特性的固體潤滑粒子612的低摩擦效果複合起作用的同時表現出優秀的低摩擦效果。在此，在所述本體部610、620表面先形成Ni-SiC材料的鍍金層611後，使得微凹611a形成於所述鍍金層611，從而可以期待固體潤滑粒子612的低摩擦效果和更高一層的低摩擦效果。
如此，根據使得球形的固體潤滑粒子612收容於微凹611a內部的構成，如圖22所示，由於第一框架P1及第二框架P2的移動而使得本體部610強烈地進行滑動摩擦接觸的環境下，通過固體潤滑粒子612的滾動操作及接觸面積的最小化作用，可以使得鍍金層611的磨損及摩擦最小化。
進一步，根據構成所述固體潤滑粒子612的材料，在滑動摩擦接觸環境下，固體潤滑粒子612漸漸磨損時所產生的碎片粒子與液體潤滑劑一起混合的同時可起到額外的潤滑作用。
在此，可以以適合本發明的實施環境的形式製造所述固體潤滑粒子612，也可以通過購買正在銷售的固體潤滑粒子612的方式來準備。例如，1990年代初，懷斯曼科學研究所合成的IF-WS2從2002年開始了商業生產，但是，與形成為血小板形態的MOS2不同，形成為具有直徑為3-350nm程度的大小的球形。如上所述的IF-WS2的情況，看起來可以準備能夠收容於微凹611a內部的適當的微型單位，眾所周知，通常在金屬的粗糙表面之間進行滾動摩擦，如本發明的第三實施例一樣，期待在收容於微凹611a內部的狀態下也可以進行滾動摩擦。
作為參考，僅利用當前的技術也可以通過多種方式製備所述球形的固體潤滑粒子612，首先為了製備球形粒子，有如下多種方法：噴霧乾燥方法、模壓成型方法、使得熔劑或者懸浮液流動在具有納米凸起的表面的同時利用表面張力形成球體並通過冷卻工藝及乾燥工藝的後續工藝來製備的利用表面張力的方法、利用Lotus效果的方法、利用三維成型機的成型方法等。
此外，在所述固體潤滑粒子612的表面如高爾夫球的表面一樣形成有用於收容液體潤滑劑的多個微小油槽612a。如此，可以通過多種方法在固體潤滑粒子612的表面形成微小油槽612a，其中，噴霧乾燥方法及粉末模壓成型方法的情況，按照使得比所述固體潤滑粒子612小的微細粉末粒子凝聚在提前製作好的球形粒子表面後進行熱處理的順序進行，由此，如圖23所示，在凝聚的微細粉末粒子之間自然形成微小油槽。除此之外，鐳射加工、微型放電加工、三維列印方法等是可利用的方法，鐳射加工使得球形粒子旋轉的同時，通過照射鐳射使得微小油槽形成，所述微型放電加工利用微凹形態的工具來按壓球形粒子表面，從而形成微小油槽，三維列印方法可同時使得球形粒子和微小油槽成型。
另外，如前面所述的一樣，與具有低摩擦構成的本體部610的表面不同，可注意的是，第一接觸翼部620和第二接觸翼部630不追加用於低摩擦的另外的構成。所述第一接觸翼部620和第二接觸翼部630的情況，在包圍第一框架P1和第二框架P2的兩側面的狀態下，需要利用螺栓640a及螺母640b進行緊固結合，從而相對於所述第一框架P1和第二框架P2被牢固地固定，因為此時表面之間的摩擦接觸越強越能夠更加穩定地進行固定。
所述第一接觸翼部620從所述本體部610的四個側端部中相面對的兩個側端部向上方向彎曲，相面對的同時與所述本體部610一起形成U字形，從而包圍第一框架P1的表面並包括用於螺栓640a緊固的第一螺栓孔620a。在此，設置有多個所述第一螺栓孔620a，並沿著第一接觸翼部620的寬度方向配置成一列。
所述第二接觸翼部630從所述本體部610的四個側端部中未形成所述第一接觸翼部620的剩餘兩個側端部向另一個方向彎曲，相面對的同時與所述本體部610一起形成U字形，從而包圍第二框架P2的表面並包括用於螺栓640a緊固的第二螺栓孔630a。在此，設置有多個所述第二螺栓孔630a，並沿著第二接觸翼部630的長度方向配置成一列。
如此，若設置有在相互相反的方向上與本體部610一起形成U字形結構的第一接觸翼部620和第二接觸翼部630，則可通過U字形結構在不對第一框架P1和第二框架P2進行緊固結合的狀態下準確地保持以十字形交叉的狀態，從初期開始相對於第一框架P1和第二框架P2均在兩側而不是在一側進行支撐，因此，可非常容易實現從使得第一框架P1和第二框架P2交叉並調節連接位置的作業到利用螺栓640a及螺母640b進行緊固結合的作業的全過程。
通過購買韓國浦項制鐵公司(POSCO)生產的高耐蝕性合金鋼PosMAC(產品名)來準備根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的材料。PosMAC的情況，作為由鋅和鋁、鎂混合的合金鋼，適合用於濕氣較多的水上環境。
參照圖24至圖29，對根據如上所述構成的本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的製造方法進行如下詳細說明。
首先，如圖24所示，準備由韓國浦項制鐵公司生產的高耐蝕性合金鋼PosMAC作為材料後，用壓力機進行截斷並形成十字形態的展開圖形。
之後，進行用於彎曲所述展開圖形的作業。如圖25所示，對展開圖形進行穿孔並形成第一螺栓孔620a和第二螺栓孔630a，以低的深度對本體部610和第一接觸翼部620的界線、本體部610和第二接觸翼部630的界線進行剖切(Slicing)，從而形成折線622、632。
之後，如圖26所示，沿著所述折線622、632，第一接觸翼部620向上方向彎曲，與所述本體部610一起向上側形成U字形，所述第二接觸翼部630向下方向彎曲，與所述本體部610一起向下側形成U字形。由此，具有根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架的整體形狀。
之後，進行在所述本體部610表面形成Ni-SiC材料的鍍金層611的作業。為此，如圖23d所示，在通過電鍍來形成Ni-SiC鍍金層611之前，用具有絕緣及防水功能的膠帶640包裹除本體部610以外的剩餘部分第一接觸翼部620和第二接觸翼部630，從而僅使得本體部610露出。之後，浸入於電解槽(Electrolytic bath)內的電解質溶液。
此時，使得上面用膠帶包裹的母材位於用於形成Ni-SiC鍍金層611的電解槽的陽極(Cathode)，以在鈦籃(Ti-basket)裝有鎳球(Ni-ball)的狀態使得彼此以隔開適當距離的形式位於陰極(Anode)。並且，利用純度90%以上的Ni-氨基磺酸鹽來製作並準備電解質溶液(electrolyte)。
由此，如圖28所示，只在本體部610形成Ni-SiC鍍金層611，如此，在形成有鍍金層611的狀態下，通過鐳射元件使得微凹611a形成於所述鍍金層611。這樣才能夠複合地獲得鍍金層611的低摩擦效果和由圖形化的多個微凹611a導致的低摩擦效果。若相反地在本體部610表面臨時先形成微凹611a之後，通過電鍍來形成鍍金層611，則電解質溶液很難一定地滲透至首先形成的微細大小的微凹611a內部，因此在本體部610的整個表面上很難均勻地覆蓋鍍金，摩擦效果也相應程度減半。
如所述過程一樣，若完成鍍金層611的形成及微凹611a的形成，則通過噴霧方式向本體部610表面強烈地噴射固體潤滑粒子612或者通過加壓的方式使固體潤滑粒子612位於微凹611a。
之後，除去對所述第一接觸翼部620和第二接觸翼部630進行包裹的膠帶640。然後，完成了根據本發明第三實施例的用於交叉連接框架的支架。
<第四實施例>
接著，對根據本發明第四實施例的水上太陽光發電裝置進行說明。
圖30是示出利用根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架以十字形態交叉的兩個框架相連接的狀態的參照立體圖。
如圖所示，根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架700也如第三實施例一樣，雖然簡單但是能夠穩定地連接框架元件中以十字形態相交叉的第一框架P1和第二框架P2，框架元件在水上太陽光發電裝置中被浮標支撐的狀態下支撐太陽電池板。
為此，如圖30所示，根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架700形成為複合適用U字形結構的獨創結構，以便能夠同時對第一框架P1和第二框架P2進行包圍並支撐。
進一步，通過包括能夠使得應力有效分散的應力分散結構的構成，在相同的荷重條件下更加穩定。
以下，對根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架700進行更加詳細說明。
圖31是用於說明根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖，圖32是用於說明根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架中適用於本體部的低摩擦構成的參照圖。
如圖所示，根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架形成為如下形態：本體部710、一對第一接觸翼部720及第二接觸翼部730形成朝向相反方向的兩個U字形結構。
所述本體部710由作為相對面的上面和下面分別接觸第一框架P1和第二框架P2的四角板狀的部件構成。所述本體部710的情況，第一框架P1以緊貼的狀態與本體部710的上面相接觸，第二框架P2以緊貼的狀態與作為本體部710的上面的相反面的下面相接觸。
如上所述的本體部710的情況，在對所述第一框架P1和第二框架P2的連接位置進行調節的過程中，由於相互之間的摩擦，第一框架P1和第二框架P1的滑動操作無法順利實現，從而無法順利進行位置調節作業，在相互接觸的狀態下進行滑動的過程中，在其表面產生摩擦損傷的可能性
高。據此，為了使得針對彼此的表面摩擦最小化，如圖32的放大部所示，在本體部710表面形成多個微凹711a，另外，額外具備還包括固體潤滑粒子712的獨創構成，固體潤滑粒子712能夠以收容於所述微凹711a的狀態在原地進行滾動，從而具有軸承特性。
如上所述的構成與第三實施例一樣，考慮到為了在與所述本體部710相接觸的狀態下調節第一框架P1和第二框架P2的位置而進行直線滑動的形態與在汽車發動機中的氣缸內壁進行直線往復運動及旋轉運動的同時不斷進行表面摩擦的活塞的關係有些類似，引進了利用適用於汽車發動機的微凹711a的低摩擦部件(參照韓國專利登記公報第1507012號(2015.03.24))。但是，沒有停留在這裡，而是將其進一步發展，追加了如下獨創的構成：在微凹711a追加固體潤滑粒子712，從而具有軸承特性。
根據如上所述的構成，由於第一框架P1和第二框架P2的移動導致的與本體部710的表面接觸時，由多個微凹711a產生的低摩擦效果和在原地滾動的同時表現出軸承特性的固體潤滑粒子712的低摩擦效果複合地起作用的同時表現出優秀的低摩擦效果。在此，在所述本體部710、720表面先形成Ni-SiC材料的鍍金層711後，使得微凹711a形成於所述鍍金層711，從而可以期待固體潤滑粒子712的低摩擦效果和更高一層的低摩擦效果。
如此，根據使得球形的固體潤滑粒子712收容於微凹711a內部的構成，如圖32所示，由於第一框架P1及第二框架P2的移動而使得本體部710強烈地進行滑動摩擦接觸的環境下，通過固體潤滑粒子712的滾動操作及接觸面積的最小化作用，可以使得鍍金層711的磨損及摩擦最小化。
進一步，根據構成所述固體潤滑粒子712的材料，在滑動摩擦接觸環境下，固體潤滑粒子712漸漸磨損時所產生的碎片粒子與液體潤滑劑一起混合的同時可起到額外的潤滑作用。
在此，如第三實施例一樣，可以以適合本發明的實施環境的形式製造所述固體潤滑粒子712，也可以通過購買正在銷售的固體潤滑粒子712的方式來準備。例如，1990年代初，懷斯曼科學研究所合成的IF-WS2從2002年開始了商業生產，但是，與形成為血小板形態的MOS2不同，形成為具有直徑為3-350nm程度的大小的球形。如上所述的IF-WS2的情況，看起來可以準備能夠收容於微凹711a內部的適當的微型單位，眾所周知，通常在金屬的粗糙表面之間進行滾動摩擦，如本發明的第四實施例一樣，期待在收容於微凹711a內部的狀態下也可以進行滾動摩擦。
作為參考，僅利用當前的技術也可以通過多種方式製備所述球形的固體潤滑粒子712，首先為了製備球形粒子，有如下多種方法：噴霧乾燥方法、模壓成型方法、使得熔劑或者懸浮液流動在具有納米凸起的表面
的同時利用表面張力形成球體並通過冷卻工藝及乾燥工藝的後續工藝來製備的利用表面張力的方法、利用Lotus效果的方法、利用三維成型機的成型方法等。
此外，在所述固體潤滑粒子712的表面如高爾夫球的表面一樣形成有用於收容液體潤滑劑的多個微小油槽712a。如此，可以通過多種方法在固體潤滑粒子712的表面形成微小油槽712a，其中，噴霧乾燥方法及粉末模壓成型方法的情況，按照使得比所述固體潤滑粒子712小的微細粉末粒子凝聚在提前製作好的球形粒子表面後進行熱處理的順序進行，由此，如第三實施例的圖23所示，在凝聚的微細粉末粒子之間自然形成微小油槽。除此之外，鐳射加工、微型放電加工、三維列印方法等是可利用的方法，鐳射加工使得球形粒子旋轉的同時，通過照射鐳射使得微小油槽形成，所述微型放電加工利用微凹形態的工具來按壓球形粒子表面，從而形成微小油槽，三維列印方法可同時使得球形粒子和微小油槽成型。
另外，如前面所述的一樣，與具有低摩擦構成的本體部710的表面不同，可注意的是，第一接觸翼部720和第二接觸翼部730不追加用於低摩擦的另外的構成。所述第一接觸翼部720和第二接觸翼部730的情況，在包圍第一框架P1和第二框架P2的兩側面的狀態下，需要利用螺栓740a及螺母740b進行緊固結合，從而相對於所述第一框架P1和第二框架
P2被牢固地固定，因為此時表面之間的摩擦接觸越強越能夠更加穩定地進行固定。
所述第一接觸翼部720從所述本體部710的四個側端部中相面對的兩個側端部向上方向彎曲，相面對的同時與所述本體部710一起形成U字形，從而包圍第一框架P1的表面並包括用於螺栓740a緊固的第一螺栓孔720a。
所述第二接觸翼部730從所述本體部710的四個側端部中未形成所述第一接觸翼部720的剩餘兩個側端部向另一個方向彎曲，相面對的同時與所述本體部710一起形成U字形，從而包圍第二框架P2的表面並包括用於螺栓740a緊固的第二螺栓孔730a。
如此，若設置有在相互相反的方向上與本體部710一起形成U字形結構的第一接觸翼部720和第二接觸翼部730，則可通過U字形結構在不對第一框架P1和第二框架P2進行緊固結合的狀態下準確地保持以十字形交叉的狀態，從初期開始相對於第一框架P1和第二框架P2均在兩側不是在一側進行支撐，因此，可非常容易實現從使得第一框架P1和第二框架P2交叉並調節連接位置的作業到利用螺栓740a及螺母740b進行緊固結合的作業的全過程。
進一步，在第一接觸翼部720和第二接觸翼部730分別形成有由具有半圓狀截面的曲面形成的第一應力分散部725和第二應力分散部735，以便能夠使得應力有效地分散。所述第一應力分散部725的情況，形成於第一接觸翼部中與所述本體部710相連接的一定部位，所述第二應力分散部735的情況，形成於第二接觸翼部730中與所述本體部710相連接的一定部位。
如此，若在第一接觸翼部720和第二接觸翼部730分別形成有第一應力分散部725和第二應力分散部735，則在同一荷重條件下所集中的最大應力顯著減少。
另外，通過購買韓國浦項制鐵公司生產的高耐蝕性合金鋼PosMAC(產品名)來準備根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的材料。PosMAC的情況，作為由鋅和鋁、鎂混合的合金鋼，適合用於濕氣較多的水上環境。
參照圖33至圖38，對根據如上所述構成的本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的製造方法進行如下詳細說明。
首先，如圖33所示，準備由韓國浦項制鐵公司生產的高耐蝕性合金鋼PosMAC作為材料後，用壓力機進行截斷並形成十字形態的展開圖形。此時，已經形成有本體部710、第一接觸翼部720、第二接觸翼部730，
第一螺栓孔720a和第二螺栓孔720b也一起形成。此外，為了易於進行之後的彎曲作業，在第一接觸翼部720和第二接觸翼部730相交的角落地點形成倒角部722。並且，以低的深度對本體部710和第一接觸翼部720的界線、本體部710和第二接觸翼部730的界線進行剖切，從而形成折線。
之後，進行用於彎曲所述展開圖形的作業。如圖34所示，對第一接觸翼部720和第二接觸翼部730中與本體部710相交的一定部位進行加壓，從而形成具有半圓狀截面的第一應力分散部725和第二應力分散部735。
之後，如圖35所示，沿著所述折線，第一接觸翼部720向上方向彎曲，與所述本體部710一起向上側形成U字形，所述第二接觸翼部730向下方向彎曲，與所述本體部710一起向下側形成U字形。由此，具有根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架的整體形狀。
之後，進行在所述本體部710表面形成Ni-SiC材料的鍍金層711的作業。為此，如圖6d所示，在通過電鍍來形成Ni-SiC鍍金層711之前，用具有絕緣及防水功能的膠帶740包裹除本體部710以外的剩餘部分第一接觸翼部720和第二接觸翼部730，從而僅使得本體部710露出。之後，浸入於電解槽(Electrolytic bath)內的電解質溶液。
此時，使得上面用膠帶包裹的母材位於用於形成Ni-SiC鍍金層711的電解槽的陽極(Cathode)，以在鈦籃(Ti-basket)裝有鎳球(Ni-ball)的狀態使得彼此以隔開適當距離的形式位於陰極(Anode)。並且，利用純度90%以上的Ni-氨基磺酸鹽來製作並準備電解質溶液(electrolyte)。
由此，如圖37所示，只在本體部710表面形成Ni-SiC鍍金層711，如此，在形成有鍍金層711的狀態下，通過鐳射元件使得微凹711a形成於所述鍍金層711。這樣才能夠複合地獲得鍍金層711的低摩擦效果和由圖形化的多個微凹711a導致的低摩擦效果。若相反地在本體部710表面臨時先形成微凹711a之後，通過電鍍來形成鍍金層711，則電解質溶液很難一定地滲透至首先形成的微細大小的微凹711a內部，因此在本體部710的整個表面上很難均勻地覆蓋鍍金，摩擦效果也相應程度減半。
如所述過程一樣，若完成鍍金層711的形成及微凹711a的形成，則通過噴霧方式向本體部710表面強烈地噴射固體潤滑粒子712或者通過加壓的方式使得固體潤滑粒子712位於微凹711a。
之後，除去對所述第一接觸翼部720和第二接觸翼部730進行包裹的膠帶740。然後，完成了根據本發明第四實施例的用於交叉連接框架的支架。
<第五實施例>
接著，對根據本發明第五實施例的用於交叉連接框架的支架的構成進行說明。
圖39是用於說明根據本發明第五實施例的用於交叉連接框架的支架的構成的立體圖。
如圖所示，根據本發明第五實施例的用於交叉連接框架的支架的特徵在於，在所述第一應力分散部725和第二應力分散部735分別形成有多個切割部725a、735a。根據如上所述的構成，當施加的荷重為一定水準以下時，所述第一應力分散部725和第二應力分散部735起到使得應力分散而不集中的作用，但是當施加的荷重過於超出一定水準時，起到比其他部位先變形而保護其他部位的緩衝器的作用。由此，針對施加的各種荷重所應對的範圍寬，不僅如此，能夠準確預測用於交叉連接框架的支架整體部位中變形的部位，因此具有針對荷重的應對設計變得非常容易的優點。
210:型材
420:第一交叉結合部
421、441:螺栓孔
440:第二交叉結合部
450b:第二螺栓
450c:第三螺栓
450d:第四螺栓
460b:第二螺母
460c:第三螺母
460d:第四螺母
S:空隙
Claims (8)
- 一種旋轉支架，所述旋轉支架用於連接水上太陽光發電裝置的單位單元，所述水上太陽光發電裝置是由多個太陽電池板、多個型材元件及多個浮標組合而成的多個單位單元的集合來形成，在所述水上太陽光發電裝置中，所述旋轉支架沿著長度方向對屬於在一側的一側單位單元的其中一型材元件的一側型材進行連接，並對屬於在另一側相鄰的另一側單位單元的其中一型材元件的另一側型材進行連接，各個型材元件支撐所述多個太陽電池板於水面上，所述旋轉支架包括：一第一結合部件，其與所述一側型材的端部相結合，所述第一結合部件包括型的一第一端部結合部和一對第一交叉結合部；一第二結合部件，其與所述另一側型材的端部相結合，所述第二結合部件包括
型的一第二端部結合部和一對第二交叉結合部，所述第一結合部件和所述第二結合部件彼此以能夠向上下方向進行折疊操作的形式相結合，從而能夠接受所述側單位單元和所述另一側單位單元之間的相對的上下方向段差及旋轉變位；其中所述第一結合部件及所述第二結合部件分別以被切割為十字形的兩個金屬板材製成，所述第一結合部件及所述第二結合部件的所述金屬板材分別包括一中央部、一對第一翼部、一對第二翼部，所述一對第一翼部以所述中央部為中心相互對稱，所述一對第二翼部以與所述第一翼部直交的形式以所述中央部為中心相對稱，針對各個金屬板材，以所述中央部為中心向一個方向彎 曲所述第一翼部，從而形成
型的所述第一端部結合部和所述第二端部結合部，
型的所述第一端部結合部和所述第二端部結合部由所述中央部和所述第一翼部形成，並且從所述中央部向與所述第一翼部相反的方向彎曲，從而形成相面對的所述一對第一交叉結合部及所述一對第二交叉結合部。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉支架，其中型的所述第一端部結合部以從所述側型材的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合；所述一對第一交叉結合部，其從所述第一端部結合部延長至另一側，在左側和右側以相隔開的狀態相面對；
型的所述第二端部結合部以從所述另一側型材的端部上面至下面相接觸的狀態進行結合；所述一對第二交叉結合部，其從所述第二端部結合部延長至一側，在左側和右側以相隔開的狀態相面對，以與所述一對第一交叉結合部相交叉的狀態能夠向上下方向旋轉的形式相結合。
- 如申請專利範圍第2項所述之旋轉支架，其中所述第二結合部件以能夠相對於所述另一側型材的端部向左右方向旋轉的形式通過一個螺栓進行結合，所述螺栓沿上下貫通所述第二結合部件和所述另一側型材的端部， 以相對於所述另一側型材的端部能夠使得所述第二結合部件向左右方向旋轉的形式與所述另一側型材的端部以間隔空隙的形式進行結合。
- 一種水上太陽光發電裝置，由多個太陽電池板、多個型材元件及多個浮標組合而成的多個單位單元的集合來形成，各個型材元件支撐所述多個太陽電池板於水面上，所述水上太陽光發電裝置為了連接於所述單位單元之間，所述水上太陽光發電裝置包括申請專利範圍第1至3項中任意一項所述的旋轉支架；其中針對所述浮標是通過兩個半本體之間的接合所形成，所述兩個半本體分別通過注塑成型而單獨成型為容器形狀，各個半本體包括一底板和一外壁，所述兩個半本體中的一個，以顛倒翻轉的狀態位於另一個上部後，上部和下部以相面對的狀態接合，從而構成由內部密閉的空的空間形成的一本體，在所述半本體中沿著外壁上端部形成的一熔接部包括從所述外壁端部的內側向外側方向層層形成的一多重熱熔接線路，從而實現多重熱熔接，在通過所述半本體之間的接合而形成的內部的空的空間形成有一橫向隔壁和一縱向隔壁，所述橫向隔壁和所述縱向隔壁相互交 叉而形成多室的同時加固強度，所述半本體的外壁包括一垂直部和一傾斜部，垂直部沿著所述底板周圍部垂直形成，所述傾斜部從所述垂直部越向上側越沿著向外側變寬的方向傾斜形成，從而具有越向所述半本體之間的外壁相交的熔接部靠近越漸漸凸出的形狀。
- 如申請專利範圍第4項所述之水上太陽光發電裝置，其中在所述外壁垂直部的下端部以比所述底板的厚度厚8倍以上的厚度形成有一加固凸部，所述加固凸部沿著所述垂直部周圍向外側凸出形成。
- 如申請專利範圍第4項所述之水上太陽光發電裝置，其中在所述底板為了加固強度以相直交的圍棋棋盤刻度形狀形成有多個肋，在所述橫向隔壁和所述豎直隔壁也為了加固強度形成有與形成於所述底板的所述肋相連接的一肋，在所述外壁的內側面形成有與形成於所述底板的所述肋相連接的依托架。
- 如申請專利範圍第4項所述之水上太陽光發電裝置，其中在所述橫向隔壁和所述縱向隔壁相交叉的每個地點形成有垂直地貫通所述本體的一貫通管， 在所述貫通管中兩個貫通管的一內部孔設置有分別以同一高度設置的一絕緣支撐體，並且設置有一第一電極棒和一第二電極棒，所述第一電極棒固定於所述絕緣支撐體中的一個並設置為下端部長長地延伸至所述貫通管的下端部附近的形態，所述第二電極棒固定於所述絕緣支撐體中的另一個並具有比所述第一電極棒短的長度，並且下端部僅延伸至貫通管的上部，還設置有一比較器和一信號輸出部，所述比較器分別獲得由於向所述第一電極棒及所述第二電極棒和所述貫通管內部孔流入的水引起的靜電容量值的輸入並對所述值進行比較，所述信號輸出部獲得所述比較器的信號的輸入，並向外部傳送告知所述第一電極棒及第二電極棒中哪一個電極棒已經接觸到水的信號，從而能夠判斷設置於所述浮標上部的設施的浸沒危險。
- 如申請專利範圍第4項所述之水上太陽光發電裝置，還包括一導電性接地部件，所述導電性接地部件設置於所述本體，上端部與所述水上構造物的水面的上部相連接，下端部成為淹沒在水中的狀態，從而從所述水上構造物連接至水面，進而可執行接地功能， 所述接地部件設置於所述本體的外側面中至少任意一個外側面，並且設置為以沿著所述本體的外側面形狀緊貼的狀態從本體的上端部延伸到下端部。
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