KR101230968B1 - 집광 시설의 집광 계측 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사판의 길이방향을 따라 설치되는 레일; 반사판과 마주 보도록 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 지지대; 및 지지대에 상하로 간격을 두고서 다수로 설치되고, 반사판을 향하여 레이저빔을 조사하여 반사판에 반사된 레이저빔이 집광기에 집광되는지를 확인하도록 하는 레이저포인터 램프를 포함하도록 한 집광 시설의 집광 계측 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 집광기 설치 후 반사판의 정확한 각도를 형성하기 위한 최종 조정 작업에 레이저포인터 램프를 사용함으로써 이러한 작업에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고, 기기의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 레일에 의해 정확한 각도를 형성함으로써 레이저포인터 램프를 대신하여 고압의 살수노즐을 장착하여 반사판 등을 손쉽게 클리닝할 수 있다.

Description

집광 시설의 집광 계측 장치{Condensing sunlight measuring apparatus of condensing sunlight facilities}

본 발명은 집광 시설의 집광 계측 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집광기 설치 후 반사판의 정확한 각도를 형성하기 위한 최종 조정 작업에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고, 기기의 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 집광 시설의 집광 계측 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고밀도의 태양열을 집광하는 방법으로 PTC(Parabolic Trough Collector)와, Tower, Dish 방법이 있는데, 여기서, PTC는 얇은 판 형태의 금속 반사판을 2차원 포물 형태로 벤딩하여 초점이 띠 형태를 이루게 되며, 초점에 반사판으로부터 반사되는 태양열을 집광하기 위하여 집광기가 설치된다.

이와 같은 PTC형 집광 시설은 반사판의 제작을 위해서, 일례로 'ㄱ'형 앵글 등을 원호(Arc) 모양으로 벤딩 작업을 하는 경우와, 다른 예로 대형의 금형을 제작하여 금속판을 프레스로 가공하여 포물면의 형상을 유지하도록 하는 경우 등이 있다.

이와 같은 PTC형 집광 시설의 반사판은 정확하게 포물면의 형상을 유지하도록 하는 것이 중요한데, 대부분 체결용 볼트를 이용하여 반사판을 프레임 등에 부착하게 되며, 이 경우 반사판 부착 등의 시공이 용이한 반면, 실제 집광기의 조립오차율이 높아져서 반사판의 각도가 정확하지 못하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, PTC형 집광 시설의 경우 반사판에 대하여 주기적으로 먼지와 이물질을 제거하여야 하는데, 이러한 반사판의 클리닝에 많은 시간과 노력이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 집광기 설치 후 반사판의 정확한 각도를 형성하기 위한 최종 조정 작업에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고, 기기의 정밀도를 향상시키도록 한다.

또한, 레일에 의해 정확한 각도를 형성함으로써 계측에 필요한 레이저포인터 램프를 대신하여 고압의 살수노즐을 장착하여 반사판 등을 손쉽게 클리닝할 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 반사판으로부터 반사되는 태양열을 집광기에 의해 집광하는 집광 시설의 집광 계측 장치에 있어서, 상기 반사판의 길이방향을 따라 설치되는 레일; 상기 반사판과 마주 보도록 상기 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 지지대; 및 상기 지지대에 상하로 간격을 두고서 다수로 설치되고, 상기 반사판을 향하여 레이저빔을 조사하여 상기 반사판에 반사된 레이저빔이 상기 집광기에 집광되는지를 확인하도록 하는 레이저포인터 램프를 포함하는 집광 시설의 집광 계측 장치가 제공된다.

상기 지지대는, 상기 레일에 하단이 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 상기 레일에 회전 지지되기 위한 다수의 롤러가 하단에 마련되고, 상기 반사판의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 수직을 이루도록 설치될 수 있다.

상기 레이저포인터 램프는, 상기 반사판의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 평행한 레이저빔을 조사하도록 상기 지지대에 나사 결합될 수 있다.

상기 지지대에서 상기 레이저포인터 램프가 분리된 결합홀 각각에 설치되고, 살수를 위한 호스로부터 공급되는 물을 전방으로 분사하도록 하는 다수의 살수노즐을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치에 의하면, 집광기 설치 후 반사판의 정확한 각도를 형성하기 위한 최종 조정 작업에 레이저포인터 램프를 사용함으로써 이러한 작업에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고, 기기의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 레일에 의해 정확한 각도를 형성함으로써 레이저포인터 램프를 대신하여 고압의 살수노즐을 장착하여 반사판 등을 손쉽게 클리닝할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치를 도시한 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치를 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치의 레이저포인터 램프를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치의 다른 사용 예를 도시한 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치를 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치(100)는 반사판(11)으로부터 반사되는 태양열을 집광기(12)에 의해 집광하는 집광 시설(10)의 집광 계측을 위한 것으로서, 레일(110)과, 지지대(120)와, 레이저포인터 램프(130)를 포함할 수 있다.

레일(110)은 반사판(11)의 길이방향을 따라 나란하도록 설치되고, 일례로 베이스부(112)에 의해 지면에 수평되게 설치되는데, 이때, 베이스부(112)는 철재나 철근콘트리트나 그 밖의 다양한 재질의 패드로 이루어질 수 있고, 볼트나 재질 고유의 접착력 또는 용접 등의 방법에 의하여 레일(110)이 지면에 고정되도록 매개하는 역할을 할 수 있다.

지지대(120)는 일례로 길이부재로서 반사판(11)과 마주 보도록 레일(110)을 따라 이동 가능하게 설치된다. 또한, 지지대(120)는 레일(110)에 길이방향을 따라 형성된 슬라이딩결합홈(111)에 하단의 "⊥"자 형상의 슬라이딩결합부(121)가 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 레일(110)에 회전 지지되기 위한 다수의 롤러(122)가 하단에 마련되고, 반사판(11)의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 수직을 이루도록 설치될 수 있다. 여기서, 반사판(11)의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축은 별도로 도시하지 않았으나, 도 1에서 반사판(11)으로부터 집광기(12)를 지지하기 위해 마련되도록 도시된 고정부재(16)의 길이방향으로 볼 수 있다. 또한, 반사판(11)은 회전축(14)을 중심으로 동쪽에서 서쪽으로 회전함으로써 태양을 추적할 수 있도록 프레임(13)에 설치될 수 있다.

레이저포인터 램프(130)는 지지대(120)에 상하로 간격을 두고서 다수로 설치되고, 반사판(11)을 향하여 레이저빔을 조사하여 반사판(11)에서 포물면을 이루는 반사면에 반사된 레이저빔이 집광기(12)에 제대로 집광되는지를 확인하도록 한다. 또한, 레이저포인터 램프(130)는 레이저빔의 조사를 위한 전원 공급을 위하여 외부로부터 케이블을 통해 전원을 공급받을 수 있으며, 이와 달리 내장된 배터리로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 레이저포인터 램프(130)는 반사판(11)의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 평행한 레이저빔을 조사하도록 지지대(120)에 나사 결합될 수 있다. 이를 위해 레이저포인터 램프(130)는 외측이 커버(131)로 감싸여지고, 커버(131)가 외주면에 수나사부가 형성됨으로써 지지대(120)의 결합홀(123) 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합될 수 있다. 한편, 레이저포인터 램프(130)가 결합홀(123)의 정해진 위치에 장착되도록 커버(131)와 결합홀(123)의 측단면이 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치(100)는 반사판(11)에 부착된 먼지 등의 이물질 제거를 위하여 클리닝 기능을 가질 수 있는데, 이를 위해 본 실시예에서처럼 지지대(120)에서 레이저포인터 램프(130)가 분리된 결합홀(123) 각각에 살수노즐(140)이 설치될 수 있다.

살수노즐(140)은 결합홀(123) 각각에 대응하도록 다수로 이루어질 수 있고, 살수를 위한 호스(141)로부터 고압펌프의 펌핑력에 의해 공급되는 물을 전방으로 분사하도록 함으로써 전방에 위치하는 반사판(11)에 대한 클리닝 작업을 실시할 수 있다. 이때, 지지대(120)가 레일(110)을 따라 이동하도록 함으로써 반사판(11) 전 영역에 대한 클리닝 작업이 이루어지도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 집광 시설의 집광 계측 장치의 작용을 설명하기로 한다.

집광기(12) 설치 후 반사판(11)의 정확한 각도를 형성하기 위한 최종 조정 작업에서 지지대(120)에 상하로 간격을 두고서 다수로 설치된 레이저포인터 램프(130)를 사용함으로써 이러한 작업에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고, 기기의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

즉, 지지대(120)에 설치된 레이저포인터 램프(130)로부터 반사판(11)에 평행하도록 레이저빔을 각각 조사하도록 함으로써 레이저빔이 반사판(11)에 반사되어 집광기(12)에 집광되는지를 레이저빔의 궤적을 통해 육안으로 쉽게 파악할 수 있다. 또한, 반사판(11)이 수평방향으로 상당한 길이를 가진 점을 고려하여 지지대(120)를 레일(110)을 따라 이동함으로써 반사판(11) 전 영역에 대한 집광 효율을 확인할 수 있다.

또한, 레일(110)에 의해 정확한 각도를 유지 내지 형성하는 지지대(120)에 레이저포인터 램프(130)를 대신하여 살수노즐(140)을 장착하고, 이러한 살수노즐(140)을 통해서 반사판(11)에 고압의 물을 분사하도록 함으로써, MW 이상의 집광 시설인 경우 전체 집광 면적이 300,000㎡ 정도가 되도록 하는 반사판(11) 등에 부착된 먼지 등의 이물질을 손쉽게 제거할 수 있다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 집광 시설 11 : 반사판
12 : 집광기 13 : 프레임
14 : 회전축 16 : 고정부재
110 : 레일 111 : 슬라이딩결합홈
112 : 베이스부 120 : 지지대
121 : 슬라이딩결합부 122 : 롤러
123 : 결합홀 130 : 레이저포인터 램프
131 : 커버 140 : 살수노즐
141 : 호스

Claims (4)

1. 반사판으로부터 반사되는 태양열을 집광기에 의해 집광하는 집광 시설의 집광 계측 장치에 있어서,
   상기 반사판의 길이방향을 따라 설치되는 레일;
   상기 반사판과 마주 보도록 상기 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 지지대; 및
   상기 지지대에 상하로 간격을 두고서 다수로 설치되고, 상기 반사판을 향하여 레이저빔을 조사하여 상기 반사판에 반사된 레이저빔이 상기 집광기에 집광되는지를 확인하도록 하는 레이저포인터 램프를 포함하고,
   상기 지지대는,
   상기 레일에 하단이 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 상기 레일에 회전 지지되기 위한 다수의 롤러가 하단에 마련되고, 상기 반사판의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 수직을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 집광 시설의 집광 계측 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저포인터 램프는,
   상기 반사판의 포물면 중심으로부터 초점을 지나는 축에 평행한 레이저빔을 조사하도록 상기 지지대에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 집광 시설의 집광 계측 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지대에서 상기 레이저포인터 램프가 분리된 결합홀 각각에 설치되고, 살수를 위한 호스로부터 공급되는 물을 전방으로 분사하도록 하는 다수의 살수노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광 시설의 집광 계측 장치.

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