KR100975050B1

KR100975050B1 - 태양위치 추적장치

Info

Publication number: KR100975050B1
Application number: KR1020090123115A
Authority: KR
Inventors: 채우섭
Original assignee: 주식회사 이노프; (주)씨에스텍
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2010-08-11

Abstract

본 발명은 태양위치 추적장치에 관한 것으로서, 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈이 X축 방향으로 회전 가능토록 지지하는 토크튜브 사이에 모듈각도조절유닛을 설치하여 태양전지 모듈의 Y축 방향으로의 각도 조절을 가능토록 함으로써, 태양에 대한 Y축 방향으로의 추적에 대응할 수 있는 태양위치 추적장치에 관한 것이다.

태양위치, 추적장치, 태양전지 모듈, 지지대, 제1토크튜브, 제2토크튜브, 구동유닛, 연동연결축, 모듈각도조절유닛, 제1링크부, 제1튜브연결유닛

Description

태양위치 추적장치{Sun tracking apparatus}

본 발명은 태양위치 추적장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양의 방위각 변화 또는 고도 변화에 대응하여 태양의 위치를 추적할 수 있는 태양위치 추적장치에 관한 것이다.

일반적으로, 석탄이나 석유와 같은 화학에너지의 고갈 및 화학에너지 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 최근에 들어서는 대체 에너지의 개발에 노력을 기울이고 있다.

그 중에 최근 각광을 받고 있는 대체 에너지가 태양에너지를 이용한 태양광 발전(Photo Voltaic)이다. 태양광 발전이라 함은 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술이다.

이처럼 무한정, 무공해의 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위해서는 무엇보다도 태양의 위치를 추적하여 태양열을 집열하거나 또는 태양광을 집광하기 위한 기술의 개발이 요구된다.

즉, 태양의 위치가 자전과 공전에 따라 계속해서 변경되기 때문에 단위시간 당 보다 많은 양의 태양에너지를 집열 및 집광하기 위한 수단으로서 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치가 요구된다.

종래의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치는 등록특허 제924300호에 개시되어 있으며, 이에 대한 구성에 대하여 개략적으로 설명하면, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 다수의 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈들을 지지하는 다수의 토크튜브와, 상기 토크튜브를 지면에 대해 지지하는 지지대와, 상기 다수의 토크튜브에 결합되어 다수의 태양전지 모듈을 일체로 회전 가능하게 지지하는 토크아암과, 상기 하나의 토크아암과 다른 토크아암 사이에 연결되는 연동연결축 및 상기 연동연결축에 연결되어 토크아암을 구동시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다.

이에 따라, 구동유닛이 동작하여 토크아암을 구동시킬 경우 이에 연동하여 태양전지 모듈이 회전하면서 태양 에너지를 집열 또는 집광할 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치는 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈이 X축 방향으로 회전 가능토록 지지하는 토크튜브 사이에 상기 태양전지 모듈의 정역 방향의 회전을 방지하는 체결 방식으로 이루어진 모듈회전저지유닛이 설치되어 있어 만일 태양이 태양전지 모듈의 Y축 방향(일측방향)에 위치하고 있을 경우, 태양에 대한 Y축 방향으로의 추적에 제약이 따르는 문제점이 있다.

또한, 일측이 상기 토크튜브에 고정되고 타측이 연동연결축에 고정되는 토크 아암은 상기 토크튜브의 회전에 따라 상기 연동연결축을 유기적으로 직선 왕복운동하도록 하는데, 상기 연동연결축과 토크아암의 연결이 고정되어 있기 때문에 태양전지 모듈이 연속 배열되는 X축 방향으로의 거리 변화 시에 대처가 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈이 X축 방향으로 회전 가능토록 지지하는 토크튜브 사이에 모듈각도조절유닛을 설치하여 태양전지 모듈의 Y축 방향으로의 각도 조절을 가능토록 하는데 목적이 있다.

더불어, 상기 연동연결축에 고정되는 토크아암의 탈착 가능한 링크부재를 설치하여 태양전지 모듈이 연속 배열되는 X축 방향으로의 거리 변화 시에 유연하게 대처할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양위치 추적장치는, 지면에 대해 직립되는 지지대(100); 태양전지 모듈(10)이 결합되며, 상기 지지대(100)에 대해 회전 가능하게 결합된 제1토크튜브(200); 상기 제1토크튜브(200)에 대해 일측으로 이격 배치된 제2토크튜브(300); 상기 태양전지 모듈(10)과 제1 및 제2토크튜브(200,300) 사이에 구비되어 태양전지 모듈(10)의 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 길이방향으로의 각도 조절을 가능토록 하고, 일측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)의 높이를 조절 가능토록 상기 태양전지 모듈(10)에 상측이 고정되는 상부지지부재(611)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 하측이 고정되며 상기 상부지지부재(611)와 체결부재(614)를 통해 결속하고자 하는 각 관통홀(614)을 선택하여 결합하는 하부지지부재(612)를 포함하는 높이조절부(610)와, 타측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)을 회전 가능토록 하는 회전힌지부(620)를 포함하는 모듈각도조절유닛(600); 상기 제1토크튜브(200)를 회전시키는 구동유닛(400); 및 상기 제1토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제2토크튜브(300)가 회전하도록 제1 및 제2토크아암(210,310)을 매개로 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 서로 연결하는 연동연결축(500)을 포함하며, 상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)의 상면과 바닥면에 각각 접하여 설치되며, 체결부재(618)에 의해 서로 결합되는 제1플레이트(616)와 제2플레이트(617)를 추가적으로 포함하고, 상기 제1플레이트(616)는 상기 하부지지부재(612)의 하단에 고정 설치되며, 상기 제1플레이트(616)의 바닥면에는 상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)의 양측면에 대향하면서 돌출되는 돌기부(615)가 형성되어 상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)를 따른 상기 태양전지 모듈(10)의 슬라이드 이동을 안내하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 상부지지부재 및 하부지지부재는 각각 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 돌기부는 그 사이 간격이 제1 및 제2토크튜브의 폭만큼 서로 나란하거나 제1 및 제2토크튜브의 폭보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전힌지부는 상기 태양전지 모듈에 상측이 고정되며 관통홀이 형성된 상부힌지부재; 및 상기 제1 및 제2토크튜브에 하측이 고정되며 상기 상부힌지부재와 체결부재를 통해 결합되는 관통홀을 갖는 하부힌지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부힌지부재 및 하부힌지부재는 각각 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부힌지부재의 하단에 일체 형성되어 제1 및 제2토크튜브의 상부에 위치하는 제3플레이트; 및 상기 제1 및 제2토크튜브를 사이에 두고 제3플레이트와 체결부재를 매개로 결합되는 제4플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3플레이트는 상기 하부힌지부재에 대응하며 제4플레이트와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 2개의 돌기부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 연동연결축은 상기 제1토크아암과 탈착 가능하게 결합되는 제1링크부; 및 상기 제2토크아암과 탈착 가능하게 결합되는 제2링크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1링크부는 상기 제1토크아암과 결합되는 상부링크부재; 및 상기 연동연결축을 사이에 두고 상기 상부링크부재와 이격용 체결부재에 의하여 결합되는 하부링크부재를 포함하며, 상기 제2링크부는 상기 제2토크아암과 결합되는 상부링크부재; 및 상기 연동연결축을 사이에 두고 상기 상부링크부재와 이격용 체결부재에 의하여 결합되는 하부링크부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부링크부재는 제1 및 제2토크아암과 힌지축을 매개로 연결되는 수직면부에 일체로 직교하며, 상기 수직면부에 대응하며 상기 하부링크부재와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 돌기부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 돌기부는 그 사이 간격이 연동연결축의 폭만큼 서로 나란하거나 연동연결축의 폭보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2토크아암은 그 상측에서 제1 및 제2튜브연결유닛을 매개로 제1 및 제2토크튜브와 각각 결합되어지되, 상기 제1 및 제2튜브연결유닛은 상기 제1 및 제2토크튜브의 상부에 위치하는 제1연결플레이트; 및 상기 제1 및 제2토크튜브를 사이에 두고 제1연결플레이트와 체결부재를 매개로 결합되며 그 바닥면에 상기 제1 및 제2토크아암이 일체로 고정된 제2연결플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 태양위치 추적장치에 의하면, 태양전지 모듈의 Y축 방향으로의 각도 조절을 가능토록 하여 태양에 대한 Y축 방향으로의 추적에 대응할 수 있으며, 나아가 설치공간을 고려하여 태양전지 모듈이 연속 배열되는 X축 방향으로의 거리변화에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 태양위치 추적장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 모듈각도조절유닛을 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 모듈각도 조절유닛의 작동상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 연동연결축 및 토크아암의 결합상태를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 태양위치 추적장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 지면에 대하여 직립되는 지지대(100)와, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 다수개의 태양전지 모듈(10)이 모듈각도조절유닛(600)을 매개로 결합되며 상기 지지대(100)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제1토크튜브(200)와, 상기 제1토크튜브(200)에 대하여 일측으로 이격 배치되어 있는 제2토크튜브(300)와, 상기 제1토크튜브(200)를 회전시키는 구동유닛(400)과, 상기 제1토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제1토크튜브(200)에 이웃한 제2토크튜브(300)가 회전하도록 제1 및 제2토크아암(210,310)을 매개로 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 서로 연결하는 연동연결축(500)을 포함하여 구성된다.

상기 태양전지 모듈(10)은, 태양에너지가 태양열인 경우 태양열을 집열하고, 태양에너지가 태양광인 경우 태양광을 집광하는 역할을 하게 된다.

물론, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 경우에는 태양의 위치에 따라 태양전지 모듈(10)이 이동해야 하기 때문에 본 발명에 따른 태양전지 모듈(10)은 주로 태양광을 집광하는 역할을 하게 되지만, 태양열을 집열하는 수단으로 적용되거나 사용되더라도 무방하다.

상기 지지대(100)는 제1토크튜브(200), 제2토크튜브(300)를 각각 지면에 대해 지지하는 부분이다. 이러한 지지대(100)는 지면의 콘크리트 타설 시 콘크리트에 삽입되어 고정됨으로써 각각 견고하게 지지된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 지지대(100)가 단면 원형상의 봉 타입으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)는 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양전지 모듈(10)을 회전 가능하게 지지하는 부분이다. 본 실시예에서는 도 1의 X축 방향을 따라 2열, 즉 2개의 제1토크튜브(200) 및 제2토크튜브(300)를 개시하고 있으나, 이와 관련된 설치 개수는 본 발명에 의하여 한정되는 것이 아니므로 2열의 제1 및 제2토크튜브(200,300) 외에도 도 1의 X축 방향을 따라 3열 이상의 토크튜브가 마련될 수도 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)는 각형 강관으로 이루어져 있다. 이는 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 태양전지 모듈(10)이 직접 또는 간접적으로 결합되는 부재임을 고려하여 각형 강관을 예시하였을 뿐, 태양전지 모듈(10)을 지지하는 토크튜브로서의 기능을 수행할 수 있는 한 형상의 제한이 없는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 태양전지 모듈(10) 사이에는 모듈각도조절유닛(600)이 설치되어 있다. 상기 모듈각도조절유닛(600)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(10)의 Y축 방향, 즉 제1 및 제2토크튜 브(200,300)의 길이 방향으로의 각도 조절을 가능토록 하는 역할을 하게 된다. 이러한 모듈각도조절유닛(600)은 일측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)의 높이를 조절 가능토록 하는 높이조절부(610)와, 타측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)을 회전 가능토록 하는 회전힌지부(620)를 포함하여 이루어진다.

상기 높이조절부(610)는 상기 태양전지 모듈(10)의 지지바아(11)에 상측이 고정된 상부지지부재(611)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 하측이 고정된 하부지지부재(612)를 포함하게 된다.

상기 상부지지부재(611)와 하부지지부재(612)는 각각이 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성되어 있다. 그리고, 상부지지부재(611)의 단부쪽에는 그 길이 방향으로 적어도 2개의 관통홀(613)이 형성되어 있고, 하부지지부재의 단부쪽에는 적어도 1개의 관통홀(613)이 형성되어 있으며, 체결부재(614)를 통해 서로 결속됨으로써, 상부지지부재(611) 및 하부지지부재(612)가 서로 결합된다. 이때, 상기 상부지지부재(611)에 구비된 관통홀(613)을 슬롯 형상으로 형성하여 체결부재(614)를 통해 하부지지부재(612)에 연속적으로 결속 가능토록 하며, 일측의 상부지지부재(611)에 일정 간격을 두고 복수개 배열된 걸림홈을 두어 연속적으로 결속 가능토록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 체결부재(614)를 이용하여 상부지지부재(611) 및 하부지지부재(612)를 결속하는 결합 구조는 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, 상기 상부지지부재(611)와 하부지지부재(612)에 장착되어 결합된 구성이 쉽게 이탈되지 않도록 하는 구조라면 어떠한 결합 구조로 이루어져도 무방하 다.

또한, 상기 하부지지부재(612)의 하단에 일체 형성되어 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 상부에 위치하는 제1플레이트(616)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 사이에 두고 제1플레이트(616)와 체결부재(618)를 매개로 결합되는 제2플레이트(617)가 구비된다.

상기 제1플레이트(616) 및 제2플레이트(617)는 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 사이에 두고 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 각각 면접촉하면서 체결부재(618)에 의하여 서로 결속됨으로써 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 하부지지부재(612)를 서로 결합시키게 된다. 이때, 상기 상부지지부재(611)에 형성된 결속하고자 하는 관통홀(613)을 선택하여 결합시키게 된다.

또한, 상기 제1플레이트(616)에는 상기 하부지지부재(612)에 대응하며 제2플레이트(617)와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 2개의 돌기부(615)가 형성되어 있다. 상기 돌기부(615)들은 그 사이 간격이 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 폭만큼 서로 나란하거나 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 폭보다 상대적으로 크게 형성되어 있어 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300) 상에서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하게 된다. 이로 인하여, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300) 상에서 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 별도 분리되어 있는 태양전지 모듈(10)의 위치 조정이 용이하게 된다.

또한, 상기 모듈각도조절유닛(600)은 상기 상부지지부재(611) 및 하부지지부 재(612)와 일정 간격 이격되어 상기 태양전지 모듈(10)의 지지바아(11)에 위치하는 상부힌지부재(621)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 위치하는 하부힌지부재(622)를 포함하게 된다.

상기 상부힌지부재(621)와 하부힌지부재(622)는 각각이 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성되어 있으며, 각각의 단부쪽에는 단일개 관통홀(623)이 형성되어 있으며, 체결부재(624)를 통해 서로 결속됨으로써, 상부힌지부재(621) 및 하부힌지부재(622)가 서로 결합되어 상기 하부지지부재(612)에 대하여 상부지지부재(611)의 위치가 조절될 경우 회전 가능하게 된다.

또한, 상기 하부힌지부재(622)의 하단에 일체 형성되어 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 상부에 위치하는 제3플레이트(626)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 사이에 두고 제3플레이트(626)와 체결부재(628)를 매개로 결합되는 제4플레이트(627)가 구비된다.

상기 제3플레이트(626) 및 제4플레이트(627)는 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 사이에 두고 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 각각 면접촉하면서 체결부재(628)에 의하여 서로 결속됨으로써 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 하부힌지부재(622)를 서로 결합시키게 된다.

또한, 또한, 상기 제3플레이트(626)에는 상기 하부힌지부재(622)에 대응하며 제4플레이트(627)와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 2개의 돌기부(625)가 형성되어 있다. 상기 돌기부(625)들은 그 사이 간격이 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 폭만큼 서로 나란하거나 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 폭보다 상대적으로 크게 형성되어 있어 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300) 상에서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하게 된다. 이로 인하여, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300) 상에서 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 별도 분리되어 있는 태양전지 모듈(10)의 위치 조정이 용이하게 된다.

상기 구동유닛(400)은, 제1 및 제2토크튜브(200,300) 중에서 제1토크튜브(200)를 직접 구동시켜 회전시키는 역할을 하게 된다. 이러한 구동유닛(400)은 제1토크튜브(200)에 결합되는 제1토크아암(210)과, 제1토크아암(210)에 연결되어 제1토크튜브(200)를 회전시키는 구동부(430)가 구비된다.

상기 제1토크아암(210)은 제1토크튜브(200)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 제1토크튜브(200)에 결합되며, 구동부(430)의 동작 시 제1토크튜브(200)와 함께 지면에 대하여 소정의 회전 운동을 하게 된다.

상기 구동부(430)는 제1토크아암(210)을 직접 회전시키는 구성으로서, 제1토크아암(210) 및 연동연결축(500)을 밀거나 당기기 위하여 상기 연동연결축(500)의 단부에 힌지축(470)을 매개로 연결되어 있는 스크루잭(450)을 포함하게 된다. 이러한 구동부(430)의 구동에 의하여 제1토크아암(210)이 회전운동하게 되고, 이와 연동하여 제1토크튜브(200)의 회전 운동이 이루어지게 된다.

상기 연동연결축(500)은 제1토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제2토크튜브(300)가 유기적으로 회전될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 제1토크튜 브(200)의 회전에 연동하여 제2토크튜브(300)가 회전할 수 있도록 제1토크튜브(200)의 제1토크아암(210)과 제2토크튜브(300)에 결합되는 제2토크아암(310)에 서로 연결된다. 이러한 연동연결축(500)은 일단에서 제1토크아암(210)의 하단부 및 스크루잭(450)의 일단부와 힌지 결합되고 타단에서 제2토크아암(310)의 하단부와 결합된다.

이에, 구동부(430)의 스크루잭(450)에 의해 제1토크아암(210)이 회전하는 경우, 제1토크아암(210)의 하단부 및 스크루잭(450)의 일단부와 연결된 연동연결축(500) 역시 제1토크아암(210)에 기초하여 유기적으로 동작되면서 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 회전시켜 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 결합된 태양전지 모듈(10)을 회전시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 연동연결축(500)은 제1토크아암(210)과 탈착 가능하게 결합되는 제1링크부(510)와, 제2토크아암(310)과 탈착 가능하게 결합되는 제2링크부(520)를 포함하게 된다.

상기 제1링크부(510)는 상기 연동연결축(500)을 사이에 두고 상하에서 서로 결합되는 상부링크부재(511) 및 하부링크부재(512)를 구비하게 된다. 상기 상부링크부재(511)와 하부링크부재(512)는 판재 형상을 가지며, 이격용 체결부재(513)에 의해 연동연결축(500)의 두께만큼 서로 나란하게 이격된다. 이에, 상기 연동연결축(500)의 상하부로 상부링크부재(511)와 하부링크부재(512)를 배치하고, 상부링크부재(511)와 하부링크부재(512)를 이격용 체결부재(513)로 체결함으로써 상기 연동연결축(500)은 제1링크부(510)에 견고하게 결합될 수 있다. 상기 이격용 체결부 재(513)는 예컨대, 통상의 볼트와 너트로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부링크부재(511)는 제1토크아암(210)과 힌지축(211)을 매개로 연결되는 수직면부(514)에 일체로 직교하도록 구성된다. 그리고, 상기 상부링크부재(511)에는 상기 수직면부(514)에 대응하며 하부링크부재(512)와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 2개의 돌기부(515)가 형성되어 있다. 상기 돌기부(515)들은 그 사이 간격이 연동연결축(500)의 폭만큼 서로 나란하거나 연동연결축(500)의 폭보다 상대적으로 크게 형성되어 있어 상기 연동연결축(500) 상에서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동이 가능하게 된다. 이로 인하여, 상기 연동연결축(500) 상에서 연동연결축(500)과 별도 분리되어 있는 상기 제1토크아암(210)의 위치 조정이 용이하게 이루어진다.

상기 연동연결축(500)에 대하여 제1 및 제2토크아암(210,310)의 설치 위치가 조정되는 경우, 상기 제1 및 제2링크부(510,520) 각각을 연동연결축(500)으로부터 분리하여 위치를 조정한 다음 다시 견고하게 결합 가능하므로 X축 방향으로의 거리변화에 유연하게 대처할 수 있게 된다. 여기서, 상기 연동연결축(500)은 상기 제1토크튜브(200)의 구조와 동일한 각형 강관으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 제2링크부(520)에 대해서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 제2링크부(520)의 구조 및 역할은 제1링크부(510)와 실질적으로 동일하다. 즉, 상기 제2링크부(520) 역시 이격용 체결부재(미도시)에 의해 서로 이격 배치된 판재 형상의 상부링크부재(미도시) 및 하부링크부재(미도시)를 구비하며, 연동연결축(500)을 견고하게 결합시키는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2토크아암(210,310)은 그 상측에서 제1 및 제2튜브연결유닛(700,미도시)을 매개로 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 각각 결합된다. 도 4를 참조하여 제1토크튜브(200)의 영역에 구비되는 제1튜브연결유닛(700)에 대해 설명한다.

참고로, 도시되지는 않았지만 태양전지 모듈(10)이 연속 배열되는 X축 방향으로 배치될 제2토크튜브(미도시)에 구비되는 제2튜브연결유닛(미도시) 역시 도 4의 구조와 동일한 바, 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 제1튜브연결유닛(700)은 제1토크아암(210)을 제1토크튜브(200)에 결합시키는 역할을 하게 된다. 이러한 제1튜브연결유닛(700)은 제1토크튜브(200)의 상부에 위치하는 제1연결플레이트(710)와, 제1토크튜브(200)를 사이에 두고 제1연결플레이트(710)와 체결부재(730)를 매개로 결합되며 그 바닥면에 제1토크아암(210)이 일체로 고정된 제2연결플레이트(720)가 구비된다. 상기 제1 및 제2연결플레이트(710,720)는 제1토크튜브(200)를 사이에 두고 제1토크튜브(200)에 각각 면접촉하면서 체결부재(730)에 의하여 서로 결속됨으로써 제1토크튜브(200)와 제1토크아암(210)을 서로 결합시키게 된다.

한편, 지면에 직립되어 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 지지하는 지지대(100)는 해당 위치에서 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 견고하게 지지하는 역할을 하지만, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)는 지지대(100)에 대하여 상대 회전 이 가능하여야 한다.

이를 위하여 지지대(100)와 제1 및 제2토크튜브(200,300) 사이에는 이들을 서로 결합시키는 베어링부재(110)가 구비된다. 상기 베어링부재(110)는 지지대(100)와 제1 및 제2토크튜브(200,300) 간의 결합력을 높이면서도 지지대(100)에 대한 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양전지 모듈(10)을 원활하게 회전시킬 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 태양위치 추적장치는 태양이 소정의 방위 및 고도 상에 위치하고 있을 경우 태양전지 모듈(10)은 태양광의 조사방향과 직교할 수 있도록 일정하게 기울어진 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 태양이 태양전지 모듈(10)의 Y축 방향(일측방향)에 위치하고 있을 경우 모듈각도조절유닛(600)을 조정하여 태양광의 조사방향과 최적으로 직교할 수 있게 된다.

또한, 설치공간을 고려하여 제1 및 제2토크튜브(200,300) 사이의 간격을 조정하고자 할 경우 제1 및 제2토크튜브(200,300)와 연동연결축(500) 사이에 연결된 제1 및 제2토크아암(210,310)의 위치를 조정하여 태양전지 모듈(10)이 연속 배열되는 X축 방향으로의 거리변화에 유연하게 대처할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구 든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 태양위치 추적장치를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 모듈각도조절유닛을 나타내는 사시도,

도 3은 도 2의 모듈각도조절유닛의 작동상태를 나타내는 사시도,

도 4는 연동연결축 및 토크아암의 결합상태를 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 태양전지 모듈 100 : 지지대

110 : 베어링부재 200 : 제1토크튜브

210 : 제1토크아암 300 : 제2토크튜브

400 : 구동유닛 310 : 제2토크아암

430 : 구동부 450 : 스크루잭

470 : 힌지축 500 : 연동연결축

510 : 제1링크부 511 : 상부링크부재

512 : 하부링크부재 513 : 이격용 체결부재

514 : 수직면부 515 : 돌기부

520 : 제2링크부 600 : 모듈각도조절유닛

610 : 높이조절부 611 : 상부지지부재

612 : 하부지지부재 613 : 관통홀

614 : 체결부재 615 : 돌기부

616 : 제1플레이트 617 : 제2플레이트

618 : 체결부재 620 : 회전힌지부

621 : 상부힌지부재 622 : 하부힌지부재

623 : 관통홀 624 : 체결부재

625 : 돌기부 626 : 제3플레이트

627 : 제4플레이트 628 : 체결부재

700 : 제1튜브연결유닛 710 : 제1연결플레이트

720 : 제2연결플레이트 730 : 체결부재

Claims

지면에 대해 직립되는 지지대(100);

태양전지 모듈(10)이 결합되며, 상기 지지대(100)에 대해 회전 가능하게 결합된 제1토크튜브(200);

상기 제1토크튜브(200)에 대해 일측으로 이격 배치된 제2토크튜브(300);

상기 태양전지 모듈(10)과 제1 및 제2토크튜브(200,300) 사이에 구비되어 태양전지 모듈(10)의 제1 및 제2토크튜브(200,300)의 길이방향으로의 각도 조절을 가능토록 하고, 일측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)의 높이를 조절 가능토록 상기 태양전지 모듈(10)에 상측이 고정되는 상부지지부재(611)와, 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 하측이 고정되며 상기 상부지지부재(611)와 체결부재(614)를 통해 결속하고자 하는 각 관통홀(614)을 선택하여 결합하는 하부지지부재(612)를 포함하는 높이조절부(610)와, 타측에 상기 제1 및 제2토크튜브(200,300)에 대해 태양전지 모듈(10)을 회전 가능토록 하는 회전힌지부(620)를 포함하는 모듈각도조절유닛(600);

상기 제1토크튜브(200)를 회전시키는 구동유닛(400); 및

상기 제1토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제2토크튜브(300)가 회전하도록 제1 및 제2토크아암(210,310)을 매개로 제1 및 제2토크튜브(200,300)를 서로 연결하는 연동연결축(500)을 포함하며,

상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)의 상면과 바닥면에 각각 접하여 설치되며, 체결부재(618)에 의해 서로 결합되는 제1플레이트(616)와 제2플레이트(617)를 추가적으로 포함하고,

상기 제1플레이트(616)는 상기 하부지지부재(612)의 하단에 고정 설치되며, 상기 제1플레이트(616)의 바닥면에는 상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)의 양측면에 대향하면서 돌출되는 돌기부(615)가 형성되어 상기 제1 및 제2토크튜브(200, 300)를 따른 상기 태양전지 모듈(10)의 슬라이드 이동을 안내하는 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 상부지지부재 및 하부지지부재는 각각 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 돌기부는 그 사이 간격이 제1 및 제2토크튜브의 폭만큼 서로 나란하거나 제1 및 제2토크튜브의 폭보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제1항에 있어서,

상기 회전힌지부는 상기 태양전지 모듈에 상측이 고정되며 관통홀이 형성된 상부힌지부재; 및

상기 제1 및 제2토크튜브에 하측이 고정되며 상기 상부힌지부재와 체결부재를 통해 결합되는 관통홀을 갖는 하부힌지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제8항에 있어서,

상기 상부힌지부재 및 하부힌지부재는 각각 한 쌍으로 이루어져 서로 나란하게 이격 형성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 하부힌지부재의 하단에 일체 형성되어 제1 및 제2토크튜브의 상부에 위치하는 제3플레이트; 및

상기 제1 및 제2토크튜브를 사이에 두고 제3플레이트와 체결부재를 매개로 결합되는 제4플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제10항에 있어서,

상기 제3플레이트는 상기 하부힌지부재에 대응하며 제4플레이트와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 2개의 돌기부가 구비된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제11항에 있어서,

상기 돌기부는 그 사이 간격이 제1 및 제2토크튜브의 폭만큼 서로 나란하거나 제1 및 제2토크튜브의 폭보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제1항에 있어서,

상기 연동연결축은 상기 제1토크아암과 탈착 가능하게 결합되는 제1링크부; 및

상기 제2토크아암과 탈착 가능하게 결합되는 제2링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제13항에 있어서,

상기 제1링크부는 상기 제1토크아암과 결합되는 상부링크부재; 및

상기 연동연결축을 사이에 두고 상기 상부링크부재와 이격용 체결부재에 의하여 결합되는 하부링크부재를 포함하며,

상기 제2링크부는 상기 제2토크아암과 결합되는 상부링크부재; 및

상기 연동연결축을 사이에 두고 상기 상부링크부재와 이격용 체결부재에 의하여 결합되는 하부링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제14항에 있어서,

상기 상부링크부재는 제1 및 제2토크아암과 힌지축을 매개로 연결되는 수직면부에 일체로 직교하며, 상기 수직면부에 대응하며 상기 하부링크부재와 대향되는 바닥면으로부터 돌출 형성된 돌기부가 구비된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제15항에 있어서,

상기 돌기부는 그 사이 간격이 연동연결축의 폭만큼 서로 나란하거나 연동연결축의 폭보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2토크아암은 그 상측에서 제1 및 제2튜브연결유닛을 매개로 제1 및 제2토크튜브와 각각 결합되어지되,

상기 제1 및 제2튜브연결유닛은 상기 제1 및 제2토크튜브의 상부에 위치하는 제1연결플레이트; 및

상기 제1 및 제2토크튜브를 사이에 두고 제1연결플레이트와 체결부재를 매개로 결합되며 제1 및 제2토크튜브의 바닥면에 상기 제1 및 제2토크아암이 일체로 고정된 제2연결플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양위치 추적장치.