KR101173672B1 - 태양광 발전용 추적 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대규모의 태양광 발전 설비에 이용될 수 있으며 태양 광선이 태양 전지판에 입사되는 각도가 최적으로 이루어질 수 있도록 태양 전지판이 태양을 따라 움직이게 하는 태양광 발전용 추적 장치를 개시한다.

본 발명의 태양광 발전용 추적 장치는, 지면에 설치되는 기둥들, 기둥들에 결합되는 회전축, 회전축에 결합되는 지지프레임, 지지 프레임에 결합되는 태양 전지판, 구동원, 이 구동원에 의하여 직선 이동되는 구동부재, 구동부재에 일단이 힌지 결합되고 타단이 지지 프레임에 결합되는 어퍼 링크, 구동부재와 어퍼 링크가 결합된 힌지부에 일단이 힌지 결합되며 타단이 지면 측에 힌지 결합되는 로워 링크를 포함한다.

태양광, 전지, 트래커, 선형, 회전, 추적, 발전

Description

태양광 발전용 추적 장치{Tracking system for photovoltaic power generation}

본 발명은 태양광 발전용 추적 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대규모 태양광 발전 설비에 이용될 수 있으며 태양 광선이 태양 전지판에 최적의 각도로 입사될 수 있도록 태양 전지판이 태양을 따라 움직이게 하는 태양광 발전용 추적 장치에 관한 것이다.

태양광 발전 장치는 전지 물질의 밴드갭 에너지에 해당하는 태양 광선이 전지 내부에 입사되어 전하를 분리시키고, 분리된 전하를 수집하는 형태로 동작하는 것이다. 이러한 태양광 발전장치는 대부분 태양 전지판의 표면에 입사되는 태양광이 표면에서 반사되지 않고 효과적으로 입사할 수 있는 조건을 가지는 것이 바람직하다.

이에 따라 태양 전지판의 표면에 반사 방지용 박막을 코팅하거나 기하학적 구조를 만들어 주는 등 다양한 방안이 제안되고 있다. 그러나 발전 설비의 측면에서는 많은 양의 태양 광선이 태양 전지판의 표면을 통과하여 내부로 입사될 수 있도록 태양광선이 전지판의 표면에 대하여 항상 수직한 방향으로 배치되는 것이 바 람직하다. 이와 같이 태양광 발전 장치는 태양 전지판이 태양 광선에 대하여 항상 수직한 방향으로 이동될 수 있는 태양광 추적 장치가 적용되고 있다.

이러한 태양광 추적 장치는 미국특허공보 제6,058,930호에 개시되어 있다. 상술한 공보에 개시된 주요 내용에 대하여 도 13을 통하여 설명하면 다음과 같다.

종래의 태양광 추적 장치는 지면에 세워지는 기둥부(101)들, 이 기둥부(101)들에 중심부가 힌지 결합된 힌지부(103a)를 포함하는 지지 프레임(103), 지지 프레임(103)에 결합되는 태양 전지판(105), 그리고 지지 프레임(103)의 힌지부(103a)에 일끝이 결합되는 회전 링크(107)를 포함한다. 그리고 상술한 회전 링크(107)의 다른 끝에는 구동원(도시생략)에 의하여 화살표 방향(또는 화살표 반대방향)으로 이동하는 구동부재(도시생략)가 힌지 결합된다.

이러한 종래의 태양광 추적 장치는 구동부재가 화살표 방향(또는 화살표 반대방향)으로 이동하면 회전링크(107)가 오른쪽(도 13 기준, 화살표 반대 방향으로 이동할 경우에는 왼쪽)으로 이동된다.

회전 링크(107)가 이동됨에 따라 지지 프레임(103)이 힌지부(103a)를 중심으로 회전한다. 따라서 태양 전지판(105)도 힌지부(103a)를 중심으로 회전하는 것이다. 이에 따라 태양의 위치가 변함에 따라 태양 전지판(105)의 방향을 바꾸어 태양광선과 태양 전지판이 최적의 각도를 이룰 수 있게 되는 것이다.

그러나 종래의 태양광 추적 장치는 회전 링크(107)의 이동 구간(W1)이 지나치게 길고, 또한 회전 링크(107)가 구동부재와 연결되는 부분(107a)의 상, 하 방향으로 이동되는 높이(D1)가 커지게 된다. 이러한 구조는 구동부재의 이동 거리가 증 대되므로 구동원의 부하가 커질 뿐만 아니라 구동부재, 이 구동부재와 연결되는 링크들의 피로도가 증가하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래의 태양광 추적 장치는 풍압 등 큰 외력이 태양 전지판(105)에 작용하게 되면 태양 전지판(105)에 작용한 외력이 힌지부(103a)에 전달되어 힌지부(103a)에 회전 모멘트가 작용함으로써 힌지부, 구동부재, 구동원 등이 파손되거나 손상될 수 있어 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 구동부재의 이동거리를 줄여 구동원의 부하를 감소시키고 구동부재 및 각 링크의 피로도를 줄여 안정성과 내구성을 증대시킬 수 있는 태양광 발전용 추적 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본원 발명은 풍압 등 큰 외력이 태양 전지판에 작용하여도 외력에 의하여 부품이 손상되지 않도록 하여 안정성을 증대시키는 태양광 발전용 추적 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 지면에 설치되는 기둥들, 상기 기둥들에 결합되는 회전축, 상기 회전축에 결합되는 지지프레임, 상기 지지 프레임에 결합되는 태양 전지판, 구동원, 상기 구동원에 의하여 직선 이동되는 구동부재, 상기 구동부재에 일단이 힌지 결합되고 타단이 상기 지지 프레임에 결합되는 어퍼 링크, 상기 구동부재와 상기 어퍼 링크가 결합된 힌지부에 일단이 힌지 결합되며 타단이 지면 측에 힌지 결합되는 로워 링크를 포함하는 태양광 발전용 추적 장치를 제공한다.

상기 구동부재에는 상기 어퍼 링크 및 상기 로워 링크가 쌍을 이루어 결합되는 것이 바람직하다.

상기 지지 프레임은 그 중심부가 상기 회전축에 결합되며, 상기 어퍼 링크가 상기 지지 프레임의 중심부에서 일측으로 벗어난 위치에 힌지 결합되는 것이 바람직하다.

상기 어퍼 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₁, 상기 로워 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₂ 라고 가정할 때, 식 a₂/2 ≤ a₁ ≤ 2a₂ 를 만족하는 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 어퍼 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₁, 상기 기둥의 높이에 회전축의 중심까지의 높이를 더한 값을 h라고 가정할 때, 식 h/2 ≤ a₁ ≤ 3h/4 를 만족하는 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 지지 프레임의 중심에서 상기 어퍼 링크가 결합되는 힌지점 사이의 거리를 x, 상기 로워 링크의 지면측 힌지점에서부터 수직선으로 연장하고 상기 어퍼 링크와 상기 지지 프레임이 힌지 결합되는 힌지점에서 상기 지지 프레임의 길이 방향을 따라 연결한 선이 상기 수직선과 만나는 점을 h라고 가정할 때, 식 h/3 ≤ x ≤ 2h/3 을 만족하는 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 로워 링크의 지면 측 힌지점은 상기 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 기둥과 동일한 축선에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구동원과 상기 구동부재 사이에는 상기 구동부재를 선형 이동시키면서 상기 구동부재의 높이 변화를 수용하는 동력전달부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 지지 프레임에는 상기 태양 전지판이 상기 회전축의 길이 방향으로 각도가 조절되는 각도 조절수단이 제공되는 것이 바람직하다.

상기 각도 조절수단은 상기 회전축에 결합되는 고정 클램프, 상기 고정 클램프에 결합되는 전지판 지지대 고정부, 상기 전지판 지지대 고정부에 회전 가능하게 결합되며 태양 전지판이 결합된 전지판 지지대, 상기 전지판 지지대 고정부와 상기 전지판 지지대를 고정하는 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 전지판 지지대에는 상기 전지판 지지대 고정부에 대응하여 전지판의 위치를 고정할 수 있는 위치 고정부가 제공되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 태양 전지판이 태양을 따라 이동될 때 구동원에 의하여 이동되는 구동부재의 이동거리가 단축되면서 구동원의 부하를 감소시키고 구동부재 및 이와 연결되는 링크들의 피로도를 줄여 안정성과 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 회전축의 축 중심에서 벗어난 위치에서 지지 프레임과 어퍼 링크가 힌지 결합되고, 또한 로워 링크가 어퍼 링크 및 지면 측에 힌지 결합되어 안정적인 기구적 연결 구조를 가지므로 풍압 등 큰 외력이 태양 전지판에 작용 하는 경우에 그 외력이 역으로 구조물에 미치는 영향을 최소화하여 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 주요부를 확대하여 상세하게 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 정면도로, 태양광 발전용 추적 장치를 도시하고 있다.

태양광 발전용 추적 장치는 다수의 기둥(1), 기둥(1)들에 결합되는 회전축(3), 회전축(3)에 결합되는 지지 프레임(5), 지지 프레임(5)에 결합되는 태양 전지판(7), 구동원(9), 구동원(9)에 의하여 회전하는 구동부재(11), 구동부재(11)와 지지 프레임(5)에 결합되는 어퍼 링크(13), 구동부재(11) 및 어퍼 링크(13)에 결합되는 로워 링크(15)를 포함한다.

다수의 기둥(1)은 지면에 소정의 간격으로 세워져 고정되며 콘크리트 구조물 또는 철강 구조물로 이루어질 수 있다. 이러한 기둥(1)들은 태양 전지판(7)을 설치할 수 있는 기초 구조물로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 예에서 기둥(1)들은 도면에 도시하여 설명하는 내용에 한정되는 것은 아니며 다양한 용도로 사용되는 기둥 또는 이와 유사한 구조물이 모두 적용될 수 있다.

회전축(3)은 상술한 기둥(1)의 위 부분에 결합되는 것이 바람직하다. 회전축(3)은 다수개가 서로 일정한 간격으로 배치될 수 있고, 또 서로 동일한 축선 상 에 배치될 수 있다. 이와 같이 배치되는 다수의 회전축(3)은 태양광 발전 장치의 용량이나 특성에 따라 설계자의 의도에 따라 다양하게 설치될 수 있다.

지지 프레임(5)은 가운데 부분이 고정 클램프(17)에 의하여 회전축(3)에 결합된다. 지지 프레임(5)에는 사이드 측에 보조 프레임(19)들이 결합될 수 있다. 그리고 이들 보조 프레임(19)에 태양 전지판(7)이 결합된다. 물론 보조 프레임(19)들이 생략되는 경우에는 지지 프레임(5)에 직접 태양 전지판(7)이 결합되는 것도 가능하다.

태양 전지판(7)은 태양광 발전용 모듈이며 통상적인 것이 적용될 수 있으며 여러 개가 배치될 수 있다.

구동원(9)은 구동부재(11)를 직선방향으로 이동시키기 위한 것이다. 구동원(9)은 통상적인 모터가 사용될 수 있다. 그리고 구동원(9)과 직선 방향으로 이동하는 구동부재(11) 사이에는 동력전달부재(21)가 연결된다.

동력전달부재(21)는 구동원(9)과 연결되는 부분 측에는 일측에는 나사홈이 길이 방향으로 제공되고 구동원(9)에 의하여 회전하는 회전부재(도시생략)의 외주면에 나사산이 제공되어 회전력이 직선 이동으로 변환구조를 가진다. 그리고 동력전달부재(21)의 다른 측은 구동부재(11)에 유니버설조인트로 연결되어 있다.

따라서 구동원(9)에 의하여 전달되는 구동력은 동력전달부재(21)를 통하여 구동부재(11)를 직선 방향으로 이동시킨다. 그리고, 이와 동시에 구동부재(11)가 상, 하 방향(높이 변화)으로 이동될 때 구동부재(11)는 유니버설조인트에 의하여 높이의 변화를 수용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 구동원(9) 및 동력전달부재(21)는 도면을 통하여 설명한 예에 한정되는 것은 아니며 단지 구동부재(11)를 직선 방향으로 이동시킬 수 있는 것이면 적용이 가능하다.

구동부재(11)는 긴 바(bar)형태의 금속재로 이루어질 수 있다. 이러한 구동부재(11)는 일정한 간격으로 배치되는 다수의 어퍼 링크(13) 및 로워 링크(15)가 결합된다. 본 발명의 실시 예에서 구동부재(11)는 편의상 길게 하나로 이루어진 예를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 어퍼 링크(13)와 로워 링크(15)가 연결되는 부분마다 각각 다른 부재로 이루어질 수 도 있다.

어퍼 링크(13)는 일단이 구동부재(11)의 측면에 힌지 결합된다. 또한 어퍼 링크(13)는 타단이 상술한 지지 프레임(5)에 힌지 결합된다. 어퍼 링크(13)는 회전축(3)과 동일한 방향에서 구동부재(11)와 직각인 방향으로 라운딩되어 이루어질 수 있다. 이러한 어퍼 링크(13)는 설계에 따라 필요한 경우 다양한 형태의 보강부재(13a)가 결합될 수 도 있다.

그리고 어퍼 링크(13)는 지지 프레임(5)의 가운데 부분과 양끝 사이 부분에 결합되는 것이 바람직하다.

이와 같이 어퍼 링크(13)는 구동부재(11)의 중심에서 벗어난 위치에 힌지 결합됨으로써 구동부재(11)의 직선 방향 이동 거리와 상, 하 방향의 이동 거리(이동궤적)를 줄일 수 있다.

따라서 구동부재(11)가 직선 방향으로 이동하면 어퍼 링크(13)가 지지 프레임(5)을 이동시켜 태양 전지판(7)의 방향을 바꿀 수 있는 것이다.

로워 링크(15)는 어퍼 링크(13)와 구동부재(11)가 결합되는 부분에 함께 힌지 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 로워 링크(15)는 지면 측에 구조물을 설치하고 이 구조물에 힌지 결합된다. 따라서 로워 링크(15)는 링크의 연결구조상 더욱 안정적인 배치를 이룰 수 있다.

그리고 도 8을 통하여 어퍼 링크(13), 로워 링크(15) 그리고 어퍼 링크(13)가 지지 프레임(5)에 결합되는 위치 관계를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 어퍼 링크(13)의 힌지 결합 점의 중심부 사이의 거리를 a₁로 정의하고, 로워 링크(15)의 힌지 결합 점의 중심부 사이의 거리를 a₂로 정의한다.

그리고 지지 프레임(5)과 어퍼 링크(13)가 힌지 결합되는 부분의 중심(P1)과 이 중심(P1)에서 지지 프레임(5)의 중심부(P2)까지의 거리를 x로 정의한다.

또한, 로워 링크(15)의 지면 측 힌지 결합부(P3)와 지지 프레임의 중심부(P2)까지의 거리를 h로 정의한다.

이때 본 발명의 실시 예는 다음의 조건식1, 2, 3을 만족하는 것이 바람직하다.

조건식 1, a₂/2 ≤ a₁ ≤ 2a_2,

조건식 2, h/2 ≤ a₁ ≤ 3h/4,

조건식 3, h/3 ≤ x ≤ 2h/3

본 발명의 실시 예에서는 더욱 바람직하게는 a₁ = a₂, a₁ = 2h/3, x= h/2를 만족하는 것이다. 또한, 로워 링크(15)가 지면 측에 제공된 시설물에 힌지 결합되는 지점(P3)은 회전축(3) 방향으로 볼 때 기둥(1)의 중심선(축선)과 일치하는 위치에 배치되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 지지 프레임(5)에는 태양 전지판(7)이 상기 회전축(3)의 길이 방향으로 각도가 조절되는 각도 조절수단이 제공된다.

이러한 각도 조절수단은, 도 9 및 도 10에 도시하고 있는 바와 같이, 회전축(3)에 결합되는 고정 클램프(17)에 결합되는 전지판 지지대 고정부(23), 전지판 지지대 고정부(23)에 회전 가능하게 결합되며 태양 전지판이 결합된 전지판 지지대(25), 전지판 지지대 고정부(23)와 전지판 지지대(25)를 고정하는 고정부재(27)를 포함한다. 즉, 각도 조절수단은 전지판 지지대 고정부(23)에 회전축(3)과 직각 방향으로 돌출되는 나사부(23a)가 제공되고 이 나사부(23a)에 체결되는 볼트로 이루어지는 고정부재(27)를 포함한다.

따라서 작업자는 고정부재(27)의 고정 상태를 해제하여 전지판 지지대(25)를 회전시킨 후 다시 고정부재(27)를 조임으로써 계절별 태양 전지판의 각도를 조정할 수 있다.

그리고 전지판 지지대(25)의 측면에 경사각 변경 구멍(25a)들을 일정한 간격으로 설치하고 이 경사각 변경 구멍(25a)과 대응되는 구멍(도시생략)들이 전지판 지지대 고정부(23)에 설치될 수 있다. 이와 같이 전지판 지지대(25)의 위치를 고정할 수 있는 위치 고정부는 고정부재(27)를 해제하고 경사각 변경 구멍(25a)에 핀 등을 끼워 원하는 각도로 전지판 지지대(25)를 회전시켜 세팅한 후 다시 고정부 재(27)를 조여 전지판 지지대(25)의 고정상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 계절에 따라 태양의 위치가 달라지므로 계절에 따라 태양 전지판의 각도를 조절하여 최적의 태양광선 입사각을 유지할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동 과정 및 작용에 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하루 동안에도 계속해서 위치가 변하는 태양을 향하도록 태양 전지판을 이동시켜 최적의 입사각을 유지하는 과정을 설명한다. 제어 장치(도시생략)는 하루 동안의 태양 궤도 위치를 시간으로 분할하여 구동원(9)을 제어한다. 이러한 제어 장치는 미리 적절하게 세팅되는 것이 바람직하다.

구동원(9)에 의하여 동력전달부재(21)가 축 방향으로 이동된다. 즉, 구동원(9)과 동력전달부재(21)는 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 구동력을 전달하는 구조로 이루어져 있어 구동원(9)의 회전에 의하여 동력전달부재(21)는 직선 방향으로 이동하게 된다.

동력전달부재(21)가 직선 방향으로 이동됨에 따라 구동부재(11)가 직선 방향으로 이동하고, 동력전달부재(21)와 구동부재(11)가 유니버설 조인트로 연결되어 있으므로 구동부재(11)가 상, 하 방향(높이 변화)으로 이동되는 것을 수용할 수 있다.

구동부재(11)가 직선 방향으로 이동되면 구동부재(11)에 힌지 결합된 어퍼 링크(13)와 로워 링크(15)가 함께 이동하게 된다. 이때 어퍼 링크(13)가 이동됨에 따라 지지 프레임(5)이 회전축(3)을 중심으로 회전 이동된다. 따라서 지지 프레 임(5)에 결합되어 있는 태양 전지판(7)은 회전축(3)을 중심으로 회전 이동되면서 태양광선과 최적의 입사각을 유지할 수 있다(도 5 내지 도 7에 도시하고 있음).

본 발명의 실시 예의 태양광 발전용 추적 장치(도 11 참조)는 종래 기술을 설명하기 위한 도 13과 비교하여 볼 때, 동일한 각도로 태양 전지판(105)을 이동시키는 경우에 본원 발명의 실시 예의 구동부재(11, 도 11 참조)가 수평 방향으로 이동되는 거리(W2)가 선행기술의 구동부재(도 13 참조)가 수평 방향 이동 거리(W1)에 비하여 현저하게 작아진다.

또한, 본원 발명의 실시 예의 구동부재(11, 도 11 참조)가 수직 방향(상, 하 방향)으로 이동되는 거리(D2)가 선행기술의 구동부재(도 13 참조)가 수직 방향(상, 하 방향)으로 이동되는 거리(D1)에 비하여 현저하게 작아진다.

따라서 본원 발명의 구동원(9)의 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 구동부재(11), 어퍼 링크(13), 로워 링크(15)들의 피로도를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본원 발명의 실시 예는 회전축(3)의 축 중심에서 벗어난 위치에서 지지 프레임(5)과 어퍼 링크(13)가 힌지 결합되고, 또한 로워 링크(15)가 어퍼 링크 (13) 및 지면 측에 힌지 결합되어 안정적인 기구적 연결 구조를 가지므로 풍압 등 큰 외력이 태양 전지판(7)에 작용하는 경우에 그 외력이 역으로 구조물에 미치는 영향을 최소화하여 안정성을 증대시킬 수 있다.

한편, 계절에 따라 태양 전지판(7)을 조정할 필요가 있는 경우에는 볼트로 이루어지는 고정부재(27)를 풀어 전지판 지지대 고정부(23)와 전지판 지지대(23)의 고정 상태를 느슨하게 한 후 전지판 지지대(25)를 필요한 만큼 회전축의 길이 방향으로 회전시킨 후 경사각 변경 구멍(25a)에 핀(도시생략) 등을 삽입하여 위치를 고정하여 고정부재(27)를 다시 조여 고정한다.

그러면 계절에 따라 태양 전지판(7)의 위치를 가변시킬 수 있다.

한편, 도 12는 도 8에 대응되며 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면으로, 하루 동안에도 위치가 변하는 태양을 향하도록 태양 전지판을 이동시켜 최적의 입사각을 유지하는 구조의 다른 예를 도시하고 있다.

본 발명의 다른 실시 예는 상술한 실시 예와 비교하여 다른 점 만을 설명하고 상술한 설명의 예와 동일한 부분은 그 설명으로 대치하기로 한다.

지지프레임(5)에는 일측에 아래쪽 방향으로 연장되는 연장부재(51)가 결합된다. 그리고 이 연장부재(51)는 일단이 어퍼링크(13)에 힌지 결합된다. 물론 어퍼링크(13)는 타단이 로워 링크(15)에 힌지 결합되는 것은 상술한 예와 같다.

연장부재(51)에는 회전축(3)을 기준으로 상술한 예의 P1 지점(상술한 예에서 지지프레임(5)과 어퍼링크(13)가 힌지 결합된 임의의 지점)까지의 거리(d1, 회전축을 중심으로 하는 원호) 상에 힌지점(P4)이 제공된다. 그리고 이 힌지점(P4)에 어퍼링크(13)의 일단이 힌지 결합된다.

이러한 연장부재(51)에 어퍼링크(13)가 힌지 결합되는 구조는, 어퍼링크(13)와 연장부재(51)가 이루는 각도(A)가 90°에 가까운 각도를 유지할 수 있다. 어퍼링크(13)와 연장부재(51)가 이루는 각도(A)는 90°또는 90°에 가까운 각도를 유지하므로 연장부재(51)의 회전 효과를 극대화시킬 수 있다. 따라서 구동부재(11)가 작은 힘으로 이동하여도 연장부재(51)가 용이하게 회전되므로 지지프레임(5)을 원활하게 회전시킬 수 있어 이 지지 프레임(5)에 결합된 태양 전지판(7)의 각도를 용이하게 조정할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예는 상술한 실시 예에 비하여 더욱 작은 힘으로도 태양 전지판(7)을 회전시킬 수 있으므로 내구성을 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 태양광 발전 장치의 일부를 도시한 평면도이다.

도 2는 도 1의 측면도이다.

도 3은 도 1의 주요부를 확대하여 상세하게 도시한 도면이다.

도 4는 도 3의 정면도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시 예의 작동 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시 예의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시 예로 계절별로 태양 전지판을 회전시킬 수 있는 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 9의 주요부를 상세하게 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시 예의 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 도 8에 대응되는 도면으로 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 13은 도 11에 대비되는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (12)

1. 다수의 기둥에 결합되는 회전축,

   상기 회전축에 결합되며 태양 전지판이 결합되는 지지 프레임,

   상기 지지 프레임에 결합되는 태양 전지판,

   구동원,

   상기 구동원에 의하여 이동되는 구동부재,

   상기 구동부재에 일단이 힌지 결합되고 타단이 상기 지지 프레임에 결합되는 어퍼 링크,

   상기 구동부재와 상기 어퍼 링크가 결합된 힌지부에 일단이 힌지 결합되며 타단이 지면 측에 힌지 결합되는 로워 링크를 포함하며,

   상기 어퍼 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₁,

   상기 로워 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₂ 라고 가정할 때,

   식 a₂/2 ≤ a₁ ≤ 2a₂

   를 만족하는 범위로 이루어지는 태양광 발전용 추적 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동부재에는

   상기 어퍼 링크 및 상기 로워 링크가 쌍을 이루어 결합되는 태양광 발전용 추적 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 프레임은

   그 중심부가 상기 회전축에 결합되며,

   상기 어퍼 링크가 상기 지지 프레임의 중심부에서 일측으로 벗어난 위치에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적 장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 어퍼 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₁,

   상기 기둥의 높이에 회전축의 중심까지의 높이를 더한 값을 h라고 가정할 때,

   식 h/2 ≤ a₁ ≤ 3h/4

   를 만족하는 범위로 이루어지는 태양광 발전용 추적 장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 프레임의 중심에서 상기 어퍼 링크가 결합되는 힌지점 사이의 거리를 x,

   상기 로워 링크의 지면측 힌지점에서부터 수직선으로 연장하고 상기 어퍼 링크와 상기 지지 프레임이 힌지 결합되는 힌지점에서 상기 지지 프레임의 길이 방향을 따라 연결한 선이 상기 수직선과 만나는 점을 h라고 가정할 때,

   식 h/3 ≤ x ≤ 2h/3

   을 만족하는 범위로 이루어지는 태양광 발전용 추적 장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 로워 링크의 지면 측 힌지점은

   상기 회전축의 축 방향에서 볼 때 상기 기둥과 동일한 축선에 배치되는 태양광 발전용 추적 장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동원과 상기 구동부재 사이에는

   상기 구동부재를 직선 방향으로 이동시키면서 상기 구동부재의 높이 변화를 수용하는 동력전달부재를 포함하는 태양광 발전용 추적 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 프레임에는

   상기 태양 전지판이 상기 회전축의 길이 방향으로 각도가 조절되는 각도 조절수단이 제공되는 태양광 발전용 추적 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 각도 조절수단은

    상기 회전축에 결합되는 고정 클램프,

    상기 고정 클램프에 결합되는 전지판 지지대 고정부,

    상기 전지판 지지대 고정부에 회전 가능하게 결합되며 태양 전지판이 결합된 전지판 지지대,

    상기 전지판 지지대 고정부와 상기 전지판 지지대를 고정하는 고정부재,

    를 포함하는 태양광 발전용 추적 장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 전지판 지지대에는

    상기 전지판 지지대 고정부에 대응하여 전지판의 위치를 고정할 수 있는 위치 고정부가 제공되는 태양광 발전용 추적 장치.
12. 다수의 기둥에 결합되는 회전축,

    상기 회전축에 결합되며 태양 전지판이 결합되는 지지 프레임,

    상기 지지 프레임에 결합되는 태양 전지판,

    구동원,

    상기 구동원에 의하여 이동되는 구동부재,

    상기 지지 프레임에 결합되는 연장부재,

    상기 구동부재에 일단이 힌지 결합되고 타단이 상기 연장부재에 힌지 결합되는 어퍼 링크,

    상기 구동부재와 상기 어퍼 링크가 결합된 힌지부에 일단이 힌지 결합되며 타단이 지면 측에 힌지 결합되는 로워 링크를 포함하며,

    상기 어퍼 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₁,

    상기 로워 링크의 힌지점 사이의 거리를 a₂ 라고 가정할 때,

    식 a₂/2 ≤ a₁ ≤ 2a₂

    를 만족하는 범위로 이루어지는 태양광 발전용 추적 장치.

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