KR100981825B1 - 태양전지판의 고정수단 및 고정장치 - Google Patents

Abstract

정밀한 조립을 통해 안정적인 전력 생산을 가능하도록 하는 태양전지판의 고정수단 및 고정장치가 개시된다. 본 발명의 태양 전지판의 고정장치는 패널이 적층되는 베이스플레이트, 각각의 패널에 결합되되 동심원의 홀을 가지는 제1 연결피팅, 홀에 삽입되어 패널을 정렬시키는 제1 고정수단, 베이스플레이트의 측부에 결합되고 테이퍼진 면을 구비한 제2 고정수단 및 제2 고정수단의 테이퍼진 면에 접촉하되 패널과 요크(yoke)를 연결하는 제2 연결피팅을 포함한다. 따라서, 서로 인접하는 패널들과, 또는 패널과 요크를 정밀하게 조립할 수 있어 발사 및 전개 시에 발생할 수 있는 큰 하중을 견딜 수 있고, 정밀한 조립으로 인공위성이 정상 궤도에 진입한 후에 정확하게 전개되도록 할 수 있으며, 안정적으로 전력을 확보할 수 있다.

태양전지판, 고정, 피팅, 지지, 정렬, 적층, 전개

Description

태양전지판의 고정수단 및 고정장치{Fixation means and device of solar cell plate}

본 발명은 태양전지판의 고정수단 및 고정장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 태양전지판의 발사 시에 발생하는 큰 진동에서도 견딜 수 있고, 궤도 진입 후에 태양전지판을 전개하는 경우에도 각도 정렬을 용이하게 할 수 있는 태양전지판의 고정수단 및 고정장치에 관한 것이다.

다목적실용위성 5호의 전개형 태양전지판은 4장의 태양전지판의 패널과 1장의 요크 및 이들을 연결시켜 주는 테이프 힌지 조립체로 구성된다. 위성 발사 시 4장의 태양전지판은 접힌 상태로 고정되어 있어야 하며, 이를 위해 태양전지판마다 4개씩의 톱니 피팅이 부착된다. 이렇게 고정된 태양전지판은 요크와 조립되어 육각형 형상을 가진 본체에 장착되는데, 이로 인해 태양전지판과 요크는 정확히 60°의 각도를 이루며 정밀 조립될 수 있다. 여기에서, 태양전지판과 요크 사이에 장착되어, 태양전지판과 요크 사이의 각도를 60°로 유지시켜 주기 위해 요크 피팅을 사용한다.

그런데, 톱니 피팅이 제 역할을 하기 위해서는, 서로 맞물리는 톱니 피팅의 위치 정렬이 매우 중요하며, 또한 태양전지판과 요크를 60°각도로 유지시키기 위해서는 요크 피팅의 위치 및 각도 정렬이 중요하다. 이는 톱니 피팅과 요크 피팅이 제대로 정렬되지 않으면, 이에 따라 태양전지판의 패널과 패널, 그리고, 태양전지판과 요크가 안정적으로 결합되어 태양전지판이 궤도 진입 후에 전개되지 않게 되거나, 전개되더라도 최적의 전개상태를 확보하기가 어렵다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은, 톱니 피팅과 요크 피팅의 위치 또는 각도 정렬이 제대로 이루어질 수 있는 태양전지판의 고정수단 및 고정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 태양전지판의 패널들간의 간격을 일정하게 유지하여 조립을 보조할 수 있는 태양전지판의 고정수단 및 고정장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 태양전지판의 고정수단은 제1 고정수단 및 제2 고정수단을 포함한다.

상기 제1 고정수단은 태양전지판의 패널에 각각 결합되는 제1 연결피팅에 결합되어 상기 제1 연결피팅 및 상기 패널을 정렬하도록 상기 제1 연결피팅을 관통하여 결합될 수 있다. 여기서, 상기 제1 연결피팅은 상기 패널의 측부를 감싸도록 형성되며, 상기 제1 고정수단이 관통하기 위한 홀이 형성된다.

그리고, 상기 제2 고정수단은 상기 패널과 요크를 연결하는 제2 연결피팅을 지지하되, 상기 제2 연결피팅을 지지하는 경사면을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 경사면은 테이퍼지도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 제2 고정수단은 베이스 플레이트의 측면에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 태양전지판의 고정장치는 베이스플레이트, 제1 연결피팅, 제1 고정수단, 제2 연결피팅 및 제2 고정수단을 포함한다.

상기 베이스플레이트는 평판 형태로 형성되고, 상기 패널에 대응되도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 베이스플레이트의 일면에는 상기 복수의 패널이 적층되어 지지된다.

상기 제1 연결피팅은 각각의 상기 패널에 결합되며, 상기 각 제1 연결피팅에는 동일한 위치에 관통 홀이 형성될 수 있다. 이러한 상기 제1 연결피팅은 상기 패널의 외측을 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 연결피팅은 복수 개로 구성되어 상기 패널의 외측을 따라 균형 있게 배치된다.

상기 제1 고정수단은 상기 제1 연결피팅의 홀에 삽입되어 상기 제1 연결피팅 및 상기 패널을 정렬시킬 수 있다. 즉, 제1 고정수단이 삽입된 패널 위로 다른 패널을 적층하는 경우, 제1 연결피팅의 홀에 제1 고정수단이 관통하도록 함으로써 적층되는 패널들이 서로 정확한 위치에 정렬되어 적층될 수 있다.

상기 제2 고정수단은 상기 베이스플레이트의 측부에 결합되고, 테이퍼진 면을 구비할 수 있다. 이러한 상기 제2 고정수단은 복수 개로 구성되어 상기 베이스플레이트의 측부에 균형 있게 배치될 수 있다.

상기 제2 연결피팅은 상기 제2 고정수단의 상기 테이퍼진 면에 접촉되며, 일측이 상기 패널에 연결되고 타측이 상기 요크에 연결되어 상기 패널과 요크를 연결할 수 있다. 상기 제2 연결피팅의 일측은 상기 패널의 측부에 결합될 수 있다. 이러한 상기 제2 연결피팅은 복수 개로 구성되어 상기 패널의 측부를 따라 일정한 간격으로 결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 태양전지판의 고정장치는 상기 베이스플레이트와 상기 패널을 결합하는 고정핀을 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 고정핀은 상기 패널의 모서리 부근에 결합될 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 베이스플레이트에 여러 개의 태양전지판의 패널을 적층하는 경우에 각각의 패널들에 결합되는 제1 연결피팅에 홀을 형성하고, 이러한 홀에 제1 고정수단을 관통하도록 함으로서 여러 개의 패널들을 정밀하게 정렬시키는 효과가 있다.

또한, 패널과 요크를 연결하는 제2 연결피팅을 지지하기 위해 테이퍼진 경사면을 가지는 제2 고정수단을 이용하여 제2 연결피팅의 위치 및 각도를 정확하게 조절할 수 있고, 패널과 요크 간에 최적의 결합이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 서로 인접하는 패널들과, 또는 패널과 요크를 정밀하게 조립할 수 있어 발사 및 전개 시에도 발생할 수 있는 큰 하중을 견디는 효과가 있다.

또한, 정밀한 조립으로 인공위성이 정상 궤도에 진입한 후에 정확한 전개가 이루어지도록 할 수 있으며, 안정적으로 전력을 확보하는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 태양전지판의 고정장치를 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 제1 연결피팅 및 제1 고정수단을 설명하기 위해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에서 제2 연결피팅 및 제2 고정수단을 설명하기 위해 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 태양전지파의 고정장치를 이용하여 결합된 태양전지판을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이며, 도 6은 도 4의 Ⅱ 부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이며, 도 7은 도 4의 Ⅲ 부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양전지판의 고정장치는 베이스플레이트(110), 제1 연결피팅(120), 제2 연결피팅(130), 제1 고정수단(140), 제2 고정수단(150), 고정블록(160) 및 고정핀(170)을 포함하여 구성된다.

상기 베이스플레이트(110)는 평판 형태로 형성되고, 외관은 대략 사각형 모양으로 이루어진다. 상기 베이스플레이트(110)는 태양전지판의 패널(200)을 지지하는 구성요소로써, 그 크기는 상기 패널(200)과 동일하거나, 그보다 크게 형성되는 것이 바람직하다 상기 베이스플레이트(110)는 비교적 무게가 가벼운 재질로 형성되며, 또한 내구성이 좋은 재질을 이용하는 것이 좋다.

여기에서, 상기 태양전지의 패널은 태양열을 집광하는 집광판과, 상기 집광판을 통해 집광된 빛을 받아 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 전지셀을 포함할 수 있다. 이러한 상기 전지셀은 여러 개로 구성될 수 있으며, 상기 태양전지판의 패널의 크기에 맞추어 그 개수가 정해질 수 있다.

상기 제1 연결피팅(120)은 상기 베이스플레이트(110)의 일면에 상기 패 널(200)을 적층하는 경우에 사용된다. 즉, 상기 제1 연결피팅(120)은 상기 패널(200)의 측면에 각각 결합된다. 상기 제1 연결피팅(120)은, 측면에서 볼때에 ‘ㄷ’자 형태로 이루어지며, 함몰된 부분(122)으로 상기 패널(200)의 일부가 함입한다.

한편, 상기 제1 연결피팅(120)에서 꺽여진 양측부에는 홀(124)이 각각 형성된다. 상기 양측부에 형성된 홀(124)은 동일한 직경을 가지며, 또한 각각의 홀(124)은 동심원을 이룬다. 또한, 상기 1연결피팅(120)이 상기 패널(200)에 결합한 상태에서도, 각각의 상기 제1 연결피팅(120)에 형성된 홀(124)은 동심원을 이룬다.

그리고, 상기 제1 연결피팅(120)이 상기 패널(200)에 결합되어 상기 패널(200)이 적층되는 경우에는, 상기 베이스플레이트(110)와 가장 근접한 패널(200)에 결합한 상기 제1 연결피팅(120)은 나사를 이용하여 상기 베이스플레이트(110)의 장착부(112)에 결합될 수 있다.

본 실시예서 상기 제1 연결피팅(120)은 상기 패널(200)의 4측면에 각각 결합되나, 그 장착 개수 및 장착 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 이웃하는 패널을 안정적으로 결합하는 조건에서 다양한 개수로 구성되고, 또한 다양한 지점에 위치할 수 있다.

상기 제2 연결피팅(130)은 상기 패널(200)과 요크(300)를 결합한다. 상세하게는, 상기 제2 연결피팅(130)은 2개로 구성되어, 일측은 상기 패널(200)의 측부에 장착되고, 타측은 상기 요크(300)에 결합한다.

이러한 상기 제2 연결피팅(130)에는 상기 패널(200) 및 요크(300)를 안정적으로 연결시키기 위해 제1 함몰부(132) 및 제2 함몰부(134)가 형성된다. 상기 제 2함몰부(132)에는 상기 베이스플레이트(110)와 가장 근접하게 위치한 패널(200)의 일부가 함입되어 결합되고, 상기 제2 함몰부(134)에는 상기 요크(300)의 일부가 함입되어 결합된다. 상기 제1 함몰부(132) 및 제2 함몰부(134)에 함입된 상기 패널(200) 및 요크(300)는 나사를 통해 상기 제2 연결피팅(130)과 결합될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제2 연결피팅(130)은 2개로 구성되나, 그 개수가 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 설계 조건에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

상기 제1 고정수단(140)은 상기 제1 연결피팅(120)의 홀(124)을 관통한다. 이를 위해 상기 제1 고정수단(140)의 외형은 상기 홀(124)에 대응되도록 형성된다. 즉, 상기 홀(124)이 원형으로 형성된 경우에는, 상기 제1 고정수단(140)의 외형도 원형으로 형성되는 것이 좋다. 여기서, 상기 제1 고정수단(140)은 상기 제1 연결피팅(120)이 상기 패널(200)에 결합한 상태에서도 상기 홀(124)에 삽입됨으로, 상기 패널(200)에도 상기 제1 고정수단(140)이 삽입되기 위한 홀이 형성될 수 있다.

한편, 상기 패널(200)을 상기 베이스플레이트(110)에 결합하는 경우에, 상기 제1 고정수단(140)과 상기 패널(200)이 접촉하는 면으로 접착제를 공급하여 이 둘을 상호 결합시킬 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 연결피팅(120)을 상기 장착부(112)에 위치시킨 후, 상기 패널(200)을 상기 제1 연결피팅(120)의 합몰된 부분(122)으로 함입시키고, 상기 홀(124)에 상기 제1 고정수단(140)을 삽입할 수 있다. 그리고, 상기 제1 연결피팅(120)과 상기 패널(200)의 접촉면으로 접착제 를 공급하여 이 둘이 접착하도록 한다. 여기서, 먼저 위치한 패널 위로 새로운 패널을 제공하는 경우, 상기 제1 고정수단(140)을 상기 홀(124)로부터 불출하여 상기와 같은 절차를 통해 새로운 패널도 상기 베이스플레이트(110)에 결합할 수 있다.

이러한 상기 제1 고정수단(140)은 상기 패널(200)들이 상기 베이스플레이트(110)에 모두 적층한 후에도 상기 제1 연결피팅(120)에 형성된 모든 홀(124)들을 관통해야 하므로, 상기 제1 고정수단(140)의 길이는 적층된 상기 패널들의 두께 보다 더 길어야 한다. 한편, 상기 제1 연결피팅(120)을 정확하게 정렬하도록 하기 위해, 상기 제1 고정수단(140)의 직경은 상기 홀(124)의 직경과 동일하게 설계하는 것이 좋다.

상기 제2 고정수단(150)은 상기 제2 연결피팅(130)을 지지한다. 상기 제2 고정수단(150)은 상기 베이스플레이트(110)의 측면에 결합하며 경사면(152)을 구비한다. 이러한 상기 경사면(152)은 테이퍼지도록 형성되며, 약 60°정도 기울어져 형성된다. 상기 제2 고정수단(150)은 상기 경사면(152)을 통해 상기 패널(200) 및 요크(300)를 연결시키는 상기 제2 연결피팅(130)을 지지하는 역할을 수행한다. 이를 통해 상기 제2 연결피팅(130)은 정확한 위치와 각도를 가지고 상기 패널(200) 및 요크(300)를 연결시킬 수 있다.

상기 고정블록(160)은 상기 베이스플레이트(110)의 일면으로 적층되는 상기 패널(200)들 사이에 게재한다. 이는 고정블록(160)은 측면에서 볼때에 ‘ㄴ’자 모양으로 형성되며, 이러한 상기 고정블록(160)은 상기 각각의 패널(200)들을 소정 간격으로 유지시킨다. 이와 같은 상기 고정블록(160)을 이용하여 상기 패널(200) 들을 적층하여 조립함으로써, 인접하는 패널들과 접촉으로 인해 자칫 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 고정블록(160)은 상기 제1 연결피팅(120)을 상기 패널(200)들에 결합하는 경우, 각각의 패널들 간의 간격을 유지시켜 줌으로써, 상기 제1 연결피팅(120)이 용이하게 상기 패널(200)에 결합할 수 있도록 보조한다.

본 실시예서 상기 고정블록(160)은 상기 패널(200)에서 대칭되는 4지점에 위치하고, 안정적으로 패널을 지지하며, 패널들 간의 간격을 유지시킬 수 있다. 한편, 상기 고정블록(160)의 위치는 도 4에 도시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다양한 위치에 게재될 수 있음은 물론이다.

상기 고정핀(170)은 상기 패널(200)의 모서리 부근에서 상기 패널(200)을 관통한다. 이는 상기 고정핀(170)을 통해 상기 패널(200)을 상기 베이스플레이트(110)에 장착시, 상기 패널(200)이 정확한 위치에 정렬되도록 할 수 있다. 또한, 하나의 패널 위로 다른 패널을 적층하는 경우에도, 상기 고정핀(170)을 사용하여 패널들의 위치를 잡아줌으로서 모든 패널들이 양호하게 정렬되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 태양전지판의 고정장치를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에서 제1 연결피팅 및 제1 고정수단을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

도 3은 도 1에서 제2 연결피팅 및 제2 고정수단을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 태양전지파의 고정장치를 이용하여 결합된 태양전지판을 도시한 사시도이다.

도 5는 도 4의 Ⅰ부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이다.

도 6은 도 4의 Ⅱ 부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이다.

도 7은 도 4의 Ⅲ 부분을 확대하여 도시한 확대 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 베이스플레이트 120: 제1 연결피팅

124: 홀 130: 제2 연결피팅

132: 제1 함몰부 134: 제2 함몰부

140: 제1 고정수단 150: 제2 고정수단

152: 경사면 160: 고정블록

170: 고정핀 200: 패널

Claims (11)

1. 태양전지판의 패널의 측부 일부를 감싸도록 각각 결합된 복수의 제1 연결피팅을 관통하여 결합되어 상기 제1 연결피팅을 정렬하는 제1 고정수단; 및

   일측이 상기 패널에 결합되고, 타측이 요크(yoke)에 결합되어 상기 패널과 상기 요크를 연결시키는 제2 연결피팅을 지지하는 경사면이 형성되되, 상기 경사면이 테이퍼 지도록 형성된 제2 고정수단;

   을 포함하는 태양전지판의 고정수단.
2. 삭제
3. 삭제
4. 복수 개의 태양전지판의 패널을 위성 조립체에 결합하기 위한 태양전지판의 고정장치에 있어서,

   상기 복수의 패널이 적층되어 지지되는 베이스플레이트;

   상기 각 패널의 측면 일부를 감싸도록 결합되고 관통 홀이 형성된 복수의 제1 연결피팅;

   상기 제1 연결피팅의 홀에 삽입되어 상기 패널을 정렬시키는 제1 고정수단;

   일측이 상기 패널에 결합되고 타측이 요크(yoke)에 결합되는 복수의 제2 연결피팅; 및

   상기 베이스플레이트의 측부에 결합되고 상기 제2 연결피팅을 접촉 지지하는 테이퍼진 경사면을 구비한 제2 고정수단;

   을 포함하는 태양전지판의 고정장치.
5. 제4항에 있어서,

   각각의 상기 패널 사이에 게재되어 각각의 상기 패널의 간격을 유지시키는 복수의 고정블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고정장치.
6. 삭제
7. 제4항에 있어서,

   상기 제1 연결피팅은 상기 패널의 외측을 감싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고정장치.
8. 삭제
9. 제4항에 있어서,

   상기 제2 연결피팅은 상기 패널의 측부를 따라 일정한 간격으로 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고정장치.
10. 제4항에 있어서,

    상기 베이스플레이트와 상기 패널을 결합하는 고정핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고정장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 고정핀은 상기 패널의 모서리 부근에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 고정장치.

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