KR100893703B1 - An apparatus for illuminating sunbeams - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광을 일정한 조광부에 계속적으로 공급하는 태양광조광장치에 관한 것으로서, 태양이 일주운동을 하여 위치가 달라지더라도 일정한 방향으로 태양광을 조광할 수 있도록 반사판의 위치가 제어되는 태양광조광장치를 제공한다.The present invention relates to a solar light control apparatus for continuously supplying sunlight to a constant light control unit, wherein the position of the reflector is controlled so that the light can be controlled in a predetermined direction even if the position is changed by the sun movement. It provides a light control device.

본 발명은 태양경로추적장치와, 태양광을 조광부로 반사시키는 반사판과, 상기 태양경로추적장치가 태양을 향해 이동하고 상기 반사판이 상기 태양경로추적장치가 이동한 각도의 1/2만큼 이동하도록 구동되는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention provides a solar path tracking device, a reflector for reflecting sunlight to a light control unit, and the solar path tracking device is moved toward the sun and the reflector is driven to move by 1/2 of the angle of the sun path tracking device. And a control unit for controlling the driving unit.

태양광조광장치, 천구, 태양궤도, 조광부, 태양에너지, 반사판, 태양경로추적장치 Solar light control device, celestial sphere, solar track, lighting unit, solar energy, reflector, solar path tracking device

Description

태양광 조광장치{AN APPARATUS FOR ILLUMINATING SUNBEAMS}Solar dimmer {AN APPARATUS FOR ILLUMINATING SUNBEAMS}

본 발명은 태양광을 일정한 조광부에 계속적으로 조광하는 태양광조광장치에 관한 것으로서, 특히 태양의 이동에 따라 반사판의 자세가 변하여 낮 동안 태양광을 조광부로 계속적으로 공급할 수 있는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar light control apparatus for continuously dimming sunlight into a constant light control unit, and more particularly, to an apparatus capable of continuously supplying sunlight to a light control unit during a day by changing a posture of a reflector according to movement of the sun.

태양에너지는 수소의 핵융합 에너지에 의해 생성되는 에너지로서 지구상에 존재하는 생명체의 에너지의 근원이다. 태양에너지는 태양광, 복사열의 형태로 지구에 도달하며, 태양이 존재하는 한 계속적으로 공급될 수 있는 거의 무한에 가까운 에너지자원이다.Solar energy is the energy produced by the fusion energy of hydrogen and is the source of life energy on earth. Solar energy reaches the earth in the form of sunlight and radiant heat, and it is an almost infinite energy source that can be supplied continuously as long as the sun exists.

태양에너지는 태양전지를 통해 전기에너지로 사용될 수 있고, 태양열에너지를 이용하여 태양열보일러를 구동하는등 다양하게 응용될 수 있다. 한편 태양의 빛 에너지는 다양한 파장의 빛을 가지고 있으며, 생물체에 필요한 영양분을 합성하는 촉매로서도 기능한다. 또한, 태양에너지는 공해를 생성하지 않는 무한한 자원이므로 적극적으로 활용할 필요가 있다.Solar energy can be used as electrical energy through solar cells, and can be used for various applications such as driving solar boilers using solar energy. On the other hand, the light energy of the sun has light of various wavelengths, and it also functions as a catalyst for synthesizing nutrients necessary for living things. In addition, solar energy is an infinite resource that does not generate pollution and needs to be actively utilized.

태양의 복사에너지 및 빛에너지를 효율적으로 이용하기 위해서는 태양광을 일정한 방향으로 조광할 필요가 있다. 그러나 태양은 지구의 자전에 의해 매일 천 구 상을 이동하는 일주 운동을 하기 때문에, 시간에 따라 그 위치와 고도가 달라지므로 태양광을 일정한 장소에 계속적으로 공급하기는 어려운 문제점이 있다.In order to efficiently use the sun's radiant and light energy, it is necessary to dim the sunlight in a certain direction. However, since the sun moves around the celestial sphere every day due to the rotation of the earth, its position and altitude vary with time, making it difficult to continuously supply sunlight to a certain place.

따라서 태양에너지를 이용할 수 있는 에너지 분야, 조경분야, 건축분야 등 여러 분야에서 태양광을 공급하는 조광기술이 필요하며, 실내 또는 구조물에 의해 태양광이 도달하기 어려운 장소에도 태양광을 조광할 수 있는 장치가 요구된다.Therefore, dimming technology is needed to supply solar light in various fields such as energy field, landscape field, construction field, etc. that can use solar energy, and it can diminish sunlight even in places where sunlight is hard to reach by indoors or structures. A device is required.

상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 태양의 위치가 일주 운동에 의해 달라지더라도 일정한 방향으로 태양광을 조광할 수 있도록 반사판의 자세를 제어하는 태양광조광장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a solar light control device for controlling the posture of the reflector to adjust the sunlight in a certain direction even if the position of the sun is changed by the diurnal movement.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 태양경로추적장치와, 태양광을 조광부로 반사시키는 반사판과, 상기 태양경로추적장치가 태양을 향해 이동하도록 구동하고 상기 반사판이 상기 태양경로추적장치가 이동한 각도의 1/2만큼 이동하도록 구동하는 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a solar path tracking device, a reflector for reflecting sunlight to a light control unit, and the solar path tracking device driven to move toward the sun, and the reflector is moved to the solar path tracking device. And a driving unit for driving to move by 1/2 of an angle, and a control unit for controlling the driving unit.

상기 구동부는 두 개의 축을 기준으로 회전하는 회전수단을 포함하며, 이 회전수단은 상기 반사판과 태양경로추적장치를 반사판의 법선축을 기준으로 회전시키는 제1 회전수단과, 상기 반사판과 태양경로추적장치를 상기 제1 회전수단의 회전축에 직교한 방향으로 회전시키는 제2 회전수단을 포함할 수 있다.The driving unit includes a rotating means for rotating about two axes, the rotating means comprising a first rotating means for rotating the reflector and the solar path tracking device about the normal axis of the reflector, and the reflector and the solar path tracking device. It may include a second rotating means for rotating in a direction orthogonal to the rotation axis of the first rotating means.

상기 반사판은 제1 회전수단의 회전축에 고정되고, 상기 반사판에는 상기 태 양경로추적장치가 제2 회전수단의 회전축에 평행한 회전축을 기준으로 회전가능하게 결합되며, 상기 태양경로추적장치에는 제1 기어가 고정되고, 상기 제2 회전수단의 회전축에는 상기 제1 기어와 동일한 지름과 동일한 이 수를 가지며 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 고정되며, 상기 제2 기어는 제2 회전수단의 회전축 방향으로는 회전하지 않고 상기 제2 회전수단 구동시 상기 제1 기어가 제2 기어와 맞물려 그 외주면을 따라 회전하는 것이 바람직하다.The reflector plate is fixed to the rotation axis of the first rotation means, the sunroof tracking device is rotatably coupled to the reflector based on a rotation axis parallel to the rotation axis of the second rotation means, the first solar path tracking device A gear is fixed, and a second gear having the same diameter and the same number as the first gear and meshing with the first gear is fixed to the rotation shaft of the second rotating means, and the second gear is the second rotating means. It is preferable that the first gear is engaged with the second gear and rotates along its outer circumferential surface when the second rotation means is driven without rotating in the direction of the rotation axis.

상기 태양경로추적장치는 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 베이스판과,The solar path tracking device and the base plate parallel to the axis of rotation of the second rotating means,

상기 베이스판으로부터 이격되어 평행하게 배치되며, 그 수직 정사영이 상기 베이스판 내에 투영되는 그림자판과, 상기 베이스판 상에 상기 그림자판의 수직 정사영 내부에 위치되어 태양광을 감지하는 태양광감지부를 포함할 수 있다.It is disposed parallel to and spaced apart from the base plate, and the vertical orthogonal projection is projected in the base plate and a solar sensing unit for detecting the sunlight is located inside the vertical orthogonal projection of the shadow plate on the base plate can do.

상기 태양광감지부는 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 방향으로 두 개가 배치되고, 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 방향으로 배치된 두 개의 태양광감지센서와 직교하게 배치되는 두 개의 태양광감지센서를 포함하는 것이 바람직하다.Two solar sensors are disposed in a direction parallel to the rotation axis of the second rotation means, two suns orthogonal to the two solar sensors arranged in a direction parallel to the rotation axis of the second rotation means It is preferable to include an optical sensor.

상기 제어부는 상기 그림자판에 의해 상기 제2 회전수단의 회전축과 평행하게 배치되는 두 개의 태양광감지센서에 태양광이 감지되지 않을 때까지 제1 회전수단을 구동한 후, 나머지 태양광감지센서에 태양광이 감지되지 않을 때까지 제2 회전수단을 구동하는 것이 바람직하다.The control unit drives the first rotating means until the sunlight is not detected by the two solar sensors disposed in parallel with the rotation axis of the second rotating means by the shadow plate, and then to the remaining solar sensing sensor It is preferable to drive the second rotating means until sunlight is not detected.

본 발명에 따르면 태양이 이동함에 따라 반사판을 태양의 이동한 각도의 1/2만큼 회전하도록 제어할 수 있어서 반사판에 의해 반사된 태양광이 일정한 조광부를 향해 계속적으로 공급될 수 있으므로 태양에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, as the sun moves, the reflector can be controlled to rotate by 1/2 of the shifted angle of the sun, so that the sunlight reflected by the reflector can be continuously supplied toward a constant dimmer, thereby efficiently solar energy. There is an effect available.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 태양광조광장치의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a solar light control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

태양은 천구상의 일정한 궤도를 일주한다. 도 1은 천구상에서 태양의 이동을 도시한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 천구상에서 태양의 위치는 시간각과 고도 두가지 좌표로 표현할 수 있다. 즉, 태양이 S1에 있을 때 태양의 좌표는 두가지의 각도, 즉, 수평면에서의 고도 α1과 기준에서의 시간각 β1으로 표시할 수 있다. 마찬가지로 태양이 S2의 위치로 이동하면, 태양의 좌표는 수평면에서의 고도 α2와 기준에서의 시간각 β2로 표시할 수 있다. 즉, 태양의 위치는 2차원의 각도좌표를 통해 나타낼 수 있다.The sun travels through a constant orbit around the celestial sphere. 1 is a conceptual diagram showing the movement of the sun in the celestial sphere. As shown in FIG. 1, the position of the sun on the celestial sphere can be expressed by two coordinates, time angle and altitude. That is, when the sun is at S1, the coordinates of the sun can be expressed by two angles, namely, altitude α1 in the horizontal plane and time angle β1 in the reference. Similarly, if the sun moves to the position of S2, the sun's coordinates can be expressed by the altitude α2 in the horizontal plane and the time angle β2 in the reference. That is, the position of the sun can be represented through a two-dimensional angular coordinate.

도 2는 본 발명에 따른 태양광조광장치를 이용하여 태양광을 일정한 위치의 조광부로 조광하는 과정을 도시한 개념도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 태양의 위치(S1, S2)에 관계없이 조광부(target)에 태양광을 계속적으로 조광하기 위해서는 반사판(10)의 각도가 태양의 위치에 따라 이동하여야 한다. 도면에서 N1은 태양이 S1의 위치에 있는 경우의 반사판(10)의 법선축을 표시하고, N2는 태양이 S2의 위치에 있는 경우의 반사판(10)의 법선축을 표시한 것이다. 태양과 각 법선이 이루는 각을 θ라고 표시하며, S1과 N1이 이루는 각을 θ1, S2과 N2이 이루는 각을 θ2로 표시한다. 태양이 S1에서 S2로 이동하는 경우 태양의 이동각은 2(θ1-θ2)이다. 이때, 반사판의 법선축의 이동각은 N1과 N2 사이의 각도 (θ1-θ2)이다. 따라서, 태양광을 반사판(10)을 이용하여 조광부에 계속적으로 공급하기 위해서는 반사판을 태양의 이동각도의 1/2만큼씩 회전시켜야 한다.2 is a conceptual diagram illustrating a process of dimming sunlight into a light control unit at a predetermined position using the solar light control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the angle of the reflector 10 must be shifted according to the position of the sun in order to continuously illuminate the sunlight at the target regardless of the positions S1 and S2 of the sun. In the figure, N1 represents the normal axis of the reflector 10 when the sun is at the position S1, and N2 represents the normal axis of the reflector 10 when the sun is at the position S2. The angle formed by the sun and each normal is represented by θ, and the angle formed by S1 and N1 is represented by θ1, and the angle formed by S2 and N2 is represented by θ2. When the sun moves from S1 to S2, the sun's moving angle is 2 (θ1-θ2). At this time, the moving angle of the normal axis of the reflecting plate is an angle (θ1-θ2) between N1 and N2. Therefore, in order to continuously supply sunlight to the light control unit using the reflector 10, the reflector must be rotated by 1/2 of the moving angle of the sun.

도 3은 본 발명에 따른 태양광조광장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예는 조광부(T)를 향해 태양광을 반사시키는 직사각형의 반사판(110)과, 태양(S)을 따라 이동하는 태양경로추적장치(120)와, 반사판(110)을 태양의 이동각도의 1/2만큼 회전시키기 위한 구동수단으로서, 회전축이 반사판(110)의 법선축과 같은 방향이며, 반사판(110)을 회전시키는 구동모터(130)와 반사판(110)의 상측에 연결되어 신축하면서 반사판(110)을 구동모터(130)의 회전축과 직교한 방향으로 회전시키는 실린더(150)를 포함한다. 구동모터(130)의 회전축에는 기준축(140)이 부착되며, 반사판(110)이 기준축(140)에 베어링(111)으로 결합되어 실린더(150) 신축시 반사판(110)이 기준축(140)을 기준으로 회전할 수 있다. 3 is a perspective view showing an embodiment of a solar light control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3, this embodiment includes a rectangular reflector 110 reflecting sunlight toward the light control unit T, a solar path tracking device 120 moving along the sun S, and a reflector. As a driving means for rotating the 110 by 1/2 of the angle of movement of the sun, the rotation axis is in the same direction as the normal axis of the reflector 110, the drive motor 130 and the reflector 110 for rotating the reflector 110 It is connected to the upper side of the) and includes a cylinder 150 for rotating the reflecting plate 110 in a direction orthogonal to the rotation axis of the drive motor 130. The reference shaft 140 is attached to the rotating shaft of the drive motor 130, and the reflecting plate 110 is coupled to the reference shaft 140 as a bearing 111 so that when the cylinder 150 is expanded, the reflecting plate 110 is connected to the reference shaft 140. Can be rotated based on

구동모터(130)와 실린더(150)는 태양경로추적장치(120)가 태양을 따라 회전하도록 구동되며, 반사판(110)은 태양경로추적장치(120)의 회전 각도의 1/2만큼 회전한다. The driving motor 130 and the cylinder 150 are driven to rotate the sun path tracking device 120 along the sun, and the reflector 110 rotates by 1/2 of the rotation angle of the sun path tracking device 120.

A는 반사판(110)을 회전시키는 구동모터(130)의 회전축을 나타내며 이는 반사판(110)의 법선축과 동일한 축이다. B는 반사판(110)의 좌우측을 연결하는 기준축(140)의 방향을 나타내는 축으로서 A와 직교한 축이다. 실린더(150)의 신축방향 을 나타내는 C는 기준축(140)의 방향을 나타내는 B와 언제나 직교한다. 기준축(140)은 구동모터(130)의 회전축에 그 중심이 고정되어 A를 기준으로 회전할 수 있으며, 기준축(140)의 회전에 의해 이와 연결된 반사판(110)이 A를 기준으로 회전한다. 반사판(110)은 실린더(150)의 신축에 따라 B를 기준으로 회전할 수 있다.A represents an axis of rotation of the drive motor 130 for rotating the reflector 110, which is the same axis as the normal axis of the reflector 110. B is an axis orthogonal to A as an axis indicating the direction of the reference axis 140 connecting the left and right sides of the reflecting plate 110. C representing the stretching direction of the cylinder 150 is always orthogonal to B representing the direction of the reference axis 140. The reference shaft 140 has a center thereof fixed to a rotation axis of the driving motor 130 and rotates about A. The reflection plate 110 connected thereto rotates with reference to A by the rotation of the reference shaft 140. . The reflector 110 may rotate based on B according to the expansion and contraction of the cylinder 150.

도 4는 본 발명에 따른 태양광조광장치의 태양경로추적장치를 도시한 사시도이다. 태양경로추적장치(120)는 반사판(110)의 측면에 구비되며, B에 평행하게 배치된 베이스판(122)과, 베이스판(122)에 평행하며 수직 정사영이 베이스판(122) 내에 투영되는 그림자판(123)과, 베이스판(122) 상에 구비되며 그림자판(123)의 수직 정사영의 내부에 배치되는 태양광감지센서(124a, 124b)를 포함한다. 그림자판(123)은 그 대각선으로 직교하게 배치되는 지지대(125)에 의해 베이스판(122)과 연결된다.4 is a perspective view showing a solar path tracking device of the solar light control apparatus according to the present invention. Solar path tracking device 120 is provided on the side of the reflecting plate 110, the base plate 122 disposed in parallel to the B, the perpendicular orthogonal projection and parallel to the base plate 122 is projected in the base plate 122 It includes a shadow plate 123, and the solar sensor (124a, 124b) provided on the base plate 122 and disposed inside the vertical orthogonal projection of the shadow plate 123. The shadow plate 123 is connected to the base plate 122 by a support 125 disposed diagonally perpendicular to the shadow plate 123.

한 쌍의 태양광감지센서(124a)는 B와 평행하게 배치되며, 나머지 한 쌍의 태양광감지센서(124)는 이에 직교하게 배치된다. 태양광 감지센서(124a)는 베이스판(122) 상의 그림자판(123)의 수직 정사영의 경계선에 최대한 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.The pair of solar sensor 124a is disposed in parallel with B, and the other pair of solar sensor 124 is orthogonal thereto. The solar sensor 124a is preferably disposed as close as possible to the boundary of the vertical orthogonal projection of the shadow plate 123 on the base plate 122.

태양경로추적장치(120)가 태양을 향하는 경우, 즉 그림자판(123)이 태양광의 진행방향과 직교하는 경우, 그림자판(123)의 그림자는 베이스판(122)에 투영된 그림자판의 수직 정사영과 동일한 영역에 형성된다. 따라서, 그림자판(123)의 베이스판(122) 상의 수직 정사영 내에 배치된 태양광감지센서(124a, 124b) 모두에 빛이 감지되지 않는다. 태양경로추적장치(120)가 태양을 향하지 않는 경우에는 그림자 판(123)이 태양광의 진행방향에 직교하지 않고 그림자판(123)의 그림자가 베이스판(122)에 비스듬하게 형성된다. 따라서, 그림자와 수직 정사영이 동일하지 않고 적어도 하나의 태양광감지센서(124a, 124b)에 빛이 감지된다. 이때, 제어부(미도시)는 모든 태양광감지센서(124a, 124b)에 빛이 감지되지 않도록 자세를 변화시키도록 구동모터(130)와 실린더(150)를 구동시킨다.When the sun path tracking device 120 faces the sun, that is, when the shadow plate 123 is orthogonal to the traveling direction of the sunlight, the shadow of the shadow plate 123 is perpendicular to the vertical projection of the shadow plate projected on the base plate 122. Is formed in the same area as. Therefore, light is not sensed by both the solar sensors 124a and 124b disposed in the vertical orthogonal projection on the base plate 122 of the shadow plate 123. When the sun path tracking device 120 does not face the sun, the shadow plate 123 is not orthogonal to the traveling direction of sunlight, and the shadow of the shadow plate 123 is formed obliquely on the base plate 122. Therefore, the shadow and the vertical orthogonal projection are not the same, and light is sensed by the at least one solar sensor 124a or 124b. At this time, the controller (not shown) drives the driving motor 130 and the cylinder 150 to change the posture so that light is not sensed by all the solar sensors 124a and 124b.

다시 도 3으로 돌아와서, 구동모터(130)의 회전축은 A이며, 구동모터(130)는 기준축(140)을 A를 기준으로 회전시킨다. 기준축(140)에는 반사판(110)이 베어링(111)에 의해 결합되고 반사판(110)에는 태양경로추적장치(120)가 결합되므로 기준축(140)의 회전에 의해 반사판(110)과 태양경로추적장치(120)가 A를 기준으로 함께 회전한다. A는 반사판(110)의 법선축과 동일하므로 구동모터(130)가 구동하는 동안 반사판(110)의 법선축의 방향이 변하지 않는다. 즉, 구동모터(130)가 구동하는 동안에도 반사판(110)의 법선축은 동일한 방향을 유지한다. 구동모터(130)는 반사판(110) 측면에 결합된 태양경로추적장치(120)의 태양광감지센서(124a, 124b) 중 B에 평행하게 배치된 태양광감지센서(124a) 모두에 빛이 감지되지 않을 때까지 구동된다. B에 평행한 태양광감지센서(124a)에 빛이 감지되지 않으면, B와 동일한 방향으로 배치된 기준축(140)은 태양궤도에 대해 직교하게 배치된 것이다. 따라서, 기준축(140)과 직교하게 배치된 실린더(130)가 신축구동하면 반사판(110)과 태양경로추적장치(120)가 기준축(140)을 기준으로 회전하며 이들은 태양궤도를 따라 회전하게 된다. 이때, 태양경로추적장치(120)의 회전각도에 대해 반사판(110)의 회전각도는 1/2이 되어야 한다. 3 again, the rotation axis of the drive motor 130 is A, and the drive motor 130 rotates the reference axis 140 about A. Referring to FIG. The reflective plate 110 is coupled to the reference shaft 140 by the bearing 111, and the solar path tracking device 120 is coupled to the reflective plate 110, so that the reflector 110 and the solar path are rotated by the reference shaft 140. The tracking device 120 rotates with reference to A. Since A is the same as the normal axis of the reflector 110, the direction of the normal axis of the reflector 110 does not change while the driving motor 130 is driven. That is, the normal axis of the reflector 110 maintains the same direction while the driving motor 130 is driving. The driving motor 130 detects light on both of the solar detection sensors 124a disposed in parallel with B of the solar detection sensors 124a and 124b of the solar path tracking device 120 coupled to the side of the reflector 110. Until it is not. If light is not detected by the solar sensor 124a parallel to B, the reference axis 140 disposed in the same direction as B is orthogonal to the solar orbit. Therefore, when the cylinder 130 disposed orthogonally to the reference axis 140 extends and contracts, the reflector 110 and the solar path tracking device 120 rotate about the reference axis 140 and they rotate along the solar orbit. do. At this time, the rotation angle of the reflector 110 with respect to the rotation angle of the solar path tracking device 120 should be 1/2.

태양경로추적장치(120)는 태양을 향하도록 이동하므로 태양궤도를 따라 이동하게 되고, 반사판(110)은 태양경로추적장치(120)의 1/2만큼 이동하여 태양광이 반사판(110)에서 반사되어 일정한 위치의 조광부(T)로 계속하여 조광된다.Since the solar path tracking device 120 moves toward the sun, the solar path tracking device 120 moves along the sun orbit, and the reflector 110 moves by 1/2 of the solar path tracking device 120 so that the sunlight is reflected from the reflector 110. Then, the light is continuously controlled by the dimming part T at a constant position.

도 5는 본 발명에 따른 태양광조광장치의 반사판과 태양경로추적장치를 도시한 평면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 반사판(110)의 측면에는 B에 평행하게 배치된 태양경로추적장치(120)의 회전축(112)이 구비된다. 태양경로추적장치(120)에는 제1 기어(121)가 부착되며, 제1 기어(121)는 태양경로추적장치의 회전축(112)에 회전가능하게 결합한다. 기준축(140)에는 제2 기어(141)가 구비되며, 제2 기어(141)는 기준축에 고정된다. 제1 기어(121)와 제2 기어(141)의 지름과 이 수는 동일하다. 5 is a plan view showing a reflector and a solar path tracking device of the solar light control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 5, the side of the reflector 110 is provided with a rotation shaft 112 of the solar path tracking device 120 disposed in parallel to B. A first gear 121 is attached to the solar path tracking device 120, and the first gear 121 is rotatably coupled to the rotation shaft 112 of the solar path tracking device. The second shaft 141 is provided on the reference shaft 140, and the second gear 141 is fixed to the reference shaft. The diameter and the number of the first gear 121 and the second gear 141 are the same.

실린더(150)의 신축시 기준축(140)의 위치와 자세는 변하지 않으므로 기준축(140)에 고정된 제2 기어(141)는 회전하지 않으며, 반사판(110)이 기준축(140)을 기준으로 회전하게된다. 제1 기어(121)와 제2 기어(141)의 맞물림에 의해 반사판(110)의 회전은 태양경로추적장치(120)의 회전의 1/2이 된다. 이는 도 6과 도 7을 설명하면서 함께 설명한다.Since the position and attitude of the reference shaft 140 do not change when the cylinder 150 is stretched, the second gear 141 fixed to the reference shaft 140 does not rotate, and the reflecting plate 110 refers to the reference shaft 140. Will rotate. By the engagement of the first gear 121 and the second gear 141, the rotation of the reflecting plate 110 is 1/2 of the rotation of the solar path tracking device 120. This will be described together with reference to FIGS. 6 and 7.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 태양광조광장치의 동작 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and operational effects of the solar light dimming device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 태양광조광장치의 반사판과 태양경로추적장치의 이동 메커니즘을 도시한 개념도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 초기상태에서 구동모터(130)가 A를 기준으로 회전하면, 구동모터(130)의 회전구동축에 고정된 기준축(140)과 기준축(140)에 결합된 반사판(110) 및 반사판(110)에 결합된 태양경로추적장치(120)가 A를 기준으로 회전한다. 구동모터(130)는 B와 평행한 방향으로 배치된 태양광감지센서(124a) 모두에 그림자판(123)의 그림자가 드리워져 태양광이 감지되지 않을 때까지 기준축(140)을 회전시키며, 이때 기준축(140)과 결합된 반사판(110) 및 반사판(110)에 결합된 태양경로추적장치(120)가 함께 회전한다. B와 평행한 방향으로 배치된 태양광감지센서(124a) 모두에 태양광이 감지되지 않으면, B가 태양궤도에 직교하게 배치된 상태이다.6 and 7 are conceptual views showing the movement mechanism of the reflector and the solar path tracking device of the solar light control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 6, when the driving motor 130 rotates with reference to A in the initial state, the reflective plate coupled to the reference shaft 140 and the reference shaft 140 fixed to the rotation driving shaft of the driving motor 130. Solar path tracking device 120 coupled to the 110 and the reflecting plate 110 is rotated based on the A. The driving motor 130 rotates the reference axis 140 until the shadow of the shadow plate 123 is cast on all of the solar sensors 124a disposed in a direction parallel to B, so that sunlight is not detected. The reflector 110 coupled to the reference axis 140 and the solar path tracking device 120 coupled to the reflector 110 rotate together. If sunlight is not detected by all of the solar sensors 124a arranged in parallel with B, B is disposed orthogonal to the solar orbit.

도 7은 태양이 천구상의 태양궤도를 따라 2γ 만큼 일주운동한 경우를 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상태에서 실린더(150)가 신축구동되는 과정을 나타낸 것이다. 반사판(110)의 초기위치를 반사판의 법선축 N1과 태양의 방향을 나타내는 축 S1이 동일한 것으로 하였고, 태양의 위치는 S1에서 S2로 2γ만큼 이동한다. 전술한 바와 같이, 구동모터(130)가 회전하는 동안 반사판(110)의 법선축 N1의 방향은 변화하지 않는다. B가 태양궤도에 직교하게 배치되면, 실린더(150)가 신축구동하게 되고 기준축(140)에 회전가능하게 결합한 반사판(110)이 B를 기준으로 회전한다. 제2 기어(141)는 기준축(140)에 고정되어 있으므로 회전축(112)을 기준으로 회전하는 제1 기어(121)가 제2 기어(141)의 외주면을 따라 회전한다. 이에 따라, 회전축(112)과 반사판(110) 및 태양경로추적장치(120)가 기준축(140)을 기준으로 회전한다. 즉, B에 직교하게 배치된 태양광감지센서(124b) 모두에 빛이 감지되지 않을 때까지 실린더(150)가 신축구동하여 반사판(110)의 법선축은 초기의 법선축 N1에 대해 γ만큼 회전하여 N2가 되고, 제1 기어(121)와 제2 기어(141)의 맞물림에 의해 제2 기어(141)가 γ만큼 더 돌아가서 태양경로추적장치(120)가 2γ 만큼 회전한다. 다시 말해, 초기에 제1 기어(121)와 제2 기어(141)의 접점을 P라고 하면, 제1 기어(121) 및 제2 기어(141)는 동일한 지름과 동일한 이 수를 갖고 맞물리기 때문에, 제1 기어(121) 상의 접점 P는 회전축(112)을 기준으로 γ만큼 회전하고, 회전축(112) 자체가 기준축(140)을 기준으로 γ만큼 회전하기 때문에 태양경로추적장치(120)는 태양의 초기위치 S1에 대해 2γ 만큼 회전하게 되어 태양과 동일한 방향을 향하게 된다. 이때, 반사판(110)은 회전축(112)이 기준축(140)을 기준으로 회전한 만큼 회전하기 때문에 반사판(110)의 초기 법선축 N1에 대해 γ만큼 회전한다. 따라서, 반사판(110)은 태양의 이동각(태양경로추적장치(120)의 이동각)의 1/2만큼 이동하게 되며, 태양광은 반사판(110)에 반사되어 일정한 조광부(T)에 계속적으로 조광된다.   7 illustrates a case in which the sun moves around 2 γ along the celestial orbit. As shown in FIG. 7, the cylinder 150 is stretched and driven in a state. The initial position of the reflecting plate 110 is assumed to be the same as the normal axis N1 of the reflecting plate and the axis S1 indicating the direction of the sun, and the position of the sun moves by 2γ from S1 to S2. As described above, the direction of the normal axis N1 of the reflector 110 does not change while the driving motor 130 is rotating. When B is disposed orthogonal to the sun orbit, the cylinder 150 is telescopically driven and the reflecting plate 110 rotatably coupled to the reference axis 140 rotates about B. Since the second gear 141 is fixed to the reference shaft 140, the first gear 121 rotating based on the rotation shaft 112 rotates along the outer circumferential surface of the second gear 141. Accordingly, the rotating shaft 112, the reflecting plate 110 and the solar path tracking device 120 rotates with respect to the reference axis 140. That is, the cylinder 150 is stretched and driven until no light is sensed by all of the solar sensors 124b disposed perpendicular to B so that the normal axis of the reflector 110 is rotated by γ with respect to the initial normal axis N1. N2, the second gear 141 is further rotated by γ by the engagement of the first gear 121 and the second gear 141, so that the solar path tracking device 120 rotates by 2γ. In other words, when the contact point of the first gear 121 and the second gear 141 is initially referred to as P, the first gear 121 and the second gear 141 are engaged with the same diameter and the same number. Since the contact point P on the first gear 121 rotates by γ with respect to the rotation axis 112, and the rotation axis 112 itself rotates by γ with respect to the reference axis 140, the solar path tracking device 120 is It rotates by 2γ with respect to the initial position S1 of the sun, facing the same direction as the sun. At this time, the reflection plate 110 is rotated by γ relative to the initial normal axis N1 of the reflection plate 110 because the rotation axis 112 is rotated by the reference axis 140 rotated. Therefore, the reflecting plate 110 is moved by 1/2 of the moving angle of the sun (the moving angle of the solar path tracking device 120), and the sunlight is reflected by the reflecting plate 110 to continue to the constant dimmer T. Dimmed to.

상기와 같은 태양광조광장치의 설치는 우선, 태양경로추적장치(120)를 태양을 향하게 하고 태양광이 조광부(T)를 향하게 반사판(110)을 조정하여 이루어진다. 태양경로추적장치(120)의 자세는 미세조절나사(126)에 의해 미세조절된다. 태양의 이동에 따라 반사판(110)과 태양경로추적장치(120)의 위치 및 자세가 구동모터(130)와 실린더(150)에 의해 제어되며, 시간에 대한 자세의 변화는 데이터베이스로 저장된다. 반사판(110)과 태양경로추적장치(120)의 자세에 대한 데이터가 일정량 이상 저장되면 다음날의 일출시의 태양의 좌표가 예측될 수 있고, 해가 진 후에는 반사판(110) 및 태양경로추적장치(120)의 자세가 동쪽을 향하도록 실린더와 구동모터가 구동된다.Installation of the above-described solar light control device is first made by adjusting the reflector 110 so that the solar path tracking device 120 faces the sun and the sunlight faces the light control unit T. The posture of the solar path tracking device 120 is finely adjusted by the fine adjustment screw 126. As the sun moves, the position and attitude of the reflector 110 and the solar path tracking device 120 are controlled by the driving motor 130 and the cylinder 150, and the change of attitude with respect to time is stored in a database. If data about the attitude of the reflector 110 and the solar path tracking device 120 is stored in a predetermined amount or more, the coordinates of the sun at the next sunrise can be predicted, and after sunset, the reflector 110 and the solar path tracking device The cylinder and the drive motor are driven such that the attitude of 120 is directed east.

이 실시예에서 반사판과 태양경로추적장치는 2축을 회전하기 위해서 구동모터(130)와 신축실린더(150)를 이용하는 것으로 한정하였으나, 두축을 기준으로 회전하는 회전구동수단이면 가능하다.In this embodiment, the reflector and the solar path tracking device are limited to using the driving motor 130 and the expansion cylinder 150 to rotate the two axes, but may be any rotary driving means that rotates based on the two axes.

조광부(T)에는 집광장치, 태양전지 등 태양광을 이용하는 장치가 구비되어 태양에너지를 이용할 수 있다.The light control unit T is provided with a device using solar light such as a light collecting device and a solar cell to use solar energy.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the field of the present invention that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 천구상에서 태양의 이동을 도시한 개념도,1 is a conceptual diagram showing the movement of the sun in the celestial sphere,

도 2는 본 발명에 따른 태양광조광장치를 이용하여 태양광을 일정한 위치의 조광부로 조광하는 과정을 도시한 개념도,2 is a conceptual diagram illustrating a process of dimming sunlight into a light control unit at a predetermined position using the solar light control apparatus according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 태양광조광장치의 일 실시예를 도시한 사시도,3 is a perspective view showing an embodiment of a solar light control apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 태양광조광장치의 태양경로추적장치를 도시한 사시도,4 is a perspective view showing a solar path tracking device of the solar light control apparatus according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 태양광조광장치의 반사판과 태양경로추적장치를 도시한 평면도, 그리고5 is a plan view showing a reflector and a solar path tracking device of the solar light dimming apparatus according to the present invention, and

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 태양광조광장치의 반사판과 태양경로추적장치의 이동 메커니즘을 도시한 개념도이다.6 and 7 are conceptual views showing the movement mechanism of the reflector and the solar path tracking device of the solar light control apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

S, S1, S2: 태양 T: 조광부S, S1, S2: Solar T: Dimmer

N, N1, N2: 반사판법선축 γ: 반사판 회전각N, N1, N2: Reflector plate linear axis γ: Reflector plate rotation angle

110: 반사판 120: 태양경로추적장치110: reflector 120: solar path tracking device

121: 제1 기어 122: 베이스판121: first gear 122: base plate

123: 그림자판 124a, 124b: 태양광감지센서123: shadow plate 124a, 124b: solar light sensor

125: 지지대 126: 미세조절나사125: support 126: fine adjustment screw

130: 구동모터 140: 기준축130: drive motor 140: reference axis

141: 제2 기어 150: 실린더141: second gear 150: cylinder

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 태양경로추적장치와;A solar path tracking device; 태양광을 조광부로 반사시키는 반사판과;A reflector for reflecting sunlight to the light control unit; 상기 태양경로추적장치가 태양을 향해 이동하도록 구동하고 상기 반사판이 상기 태양경로추적장치가 이동한 각도의 1/2만큼 이동하도록 구동하는 구동부와;A driving unit for driving the solar path tracking device to move toward the sun and driving the reflector to move by 1/2 of the angle at which the solar path tracking device is moved; 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, It includes a control unit for controlling the drive unit, 상기 구동부는 두 개의 축을 기준으로 회전하는 회전수단으로서 상기 반사판과 태양경로추적장치를 상기 반사판의 법선축을 기준으로 회전시키는 제1 회전수단과 상기 반사판과 태양경로추적장치를 상기 제1 회전수단의 회전축에 직교한 방향으로 회전시키는 제2 회전수단을 포함하고,The driving unit is a rotation means for rotating the two axes with respect to the first rotation means for rotating the reflector and the solar path tracking device based on the normal axis of the reflector and the reflector and the solar path tracking device is a rotation axis of the first rotation means A second rotating means for rotating in a direction orthogonal to 상기 반사판은 상기 제1 회전수단의 회전축에 고정되며, 상기 반사판에는 상기 태양경로추적장치가 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 회전축을 기준으로 회전가능하게 결합되고, The reflection plate is fixed to the rotation axis of the first rotation means, the solar path tracking device is rotatably coupled to the reflection plate relative to the rotation axis parallel to the rotation axis of the second rotation means, 상기 태양경로추적장치에는 제1 기어가 고정되며, The first gear is fixed to the solar path tracking device, 상기 제2 회전수단의 회전축에는 상기 제1 기어와 동일한 지름과 동일한 이 수를 가지며 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 고정되고, A second gear having the same diameter and the same number as the first gear and meshing with the first gear is fixed to the rotation shaft of the second rotating means, 상기 제2 기어는 상기 제2 회전수단의 회전축 방향으로는 회전하지 않게 고정되고 상기 제2 회전수단 구동시 상기 제1 기어가 상기 제2 기어와 맞물려 그 외주면을 따라 회전하는The second gear is fixed so as not to rotate in the direction of the rotation axis of the second rotating means and the first gear is engaged with the second gear when the second rotating means is driven to rotate along its outer peripheral surface 태양광조광장치.Solar lighting equipment. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 태양경로추적장치는The solar path tracking device 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 베이스판과,A base plate parallel to the rotation axis of the second rotation means, 상기 베이스판으로부터 이격되어 평행하게 배치되며, 그 수직 정사영이 상기 베이스판 내에 투영되는 그림자판과,A shadow plate disposed parallel to and spaced apart from the base plate, the vertical orthographic projection of which is projected into the base plate; 상기 베이스판 상에 상기 그림자판의 수직 정사영 내부에 위치되어 태양광을 감지하는 태양광감지부A photovoltaic sensing unit configured to detect sunlight by being positioned inside a vertical orthogonal projection of the shadow plate on the base plate; 를 포함하는 태양광조광장치.Photovoltaic light control device comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 태양광감지부는 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 방향으로 두 개가 배치되고, 상기 제2 회전수단의 회전축에 평행한 방향으로 배치된 두 개의 태양광감지센서와 직교하게 배치되는 두 개의 태양광감지센서를 포함하는 태양광조광장치.Two solar sensors are disposed in a direction parallel to the rotation axis of the second rotation means, two suns orthogonal to the two solar sensors arranged in a direction parallel to the rotation axis of the second rotation means Photovoltaic light control device comprising a light sensor. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는 상기 그림자판에 의해 상기 제2 회전수단의 회전축과 평행하게 배치되는 두 개의 태양광감지센서에 태양광이 감지되지 않을 때까지 제1 회전수단을 구동한 후, 나머지 태양광감지센서에 태양광이 감지되지 않을 때까지 제2 회전수단을 구동하는The control unit drives the first rotating means until the sunlight is not detected by the two solar sensors disposed in parallel with the rotation axis of the second rotating means by the shadow plate, and then to the remaining solar sensing sensor To drive the second rotating means until sunlight is not detected. 태양광조광장치.Solar lighting equipment.
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