KR101232762B1 - Photovoltaic power generation apparatus - Google Patents

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KR101232762B1
KR101232762B1 KR1020110108274A KR20110108274A KR101232762B1 KR 101232762 B1 KR101232762 B1 KR 101232762B1 KR 1020110108274 A KR1020110108274 A KR 1020110108274A KR 20110108274 A KR20110108274 A KR 20110108274A KR 101232762 B1 KR101232762 B1 KR 101232762B1
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KR
South Korea
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support frame
frame
vertical
solar cell
coupled
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KR1020110108274A
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Inventor
박기주
박두열
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주식회사 라온테크
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PURPOSE: A solar power generating device is provided to prevent the deformation of a frame and a solar cell module by downwardly locating the center of gravity in a support frame. CONSTITUTION: A solar cell module is mounted on the upper side of a support frame(110). A vertical rotating frame(120) vertically rotates the support frame. The vertical rotating frame supports the support frame on the lower side thereof. A weight assembly(300) is installed on the lower side of the support frame and downwardly locates the center of gravity in the support frame.

Description

태양광 발전장치{Photovoltaic power generation apparatus}Photovoltaic power generation apparatus
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 상세하게는 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임의 전체 무게중심이 하부에 위치하도록 하여 소정 세기의 바람 등에도 지지프레임이 잘 넘어지지 않도록 하는 태양광 발전장치에 관한 것이다. The present invention relates to a photovoltaic device, and more particularly, a photovoltaic device in which the entire center of gravity of a support frame for supporting a solar cell module is located at the bottom so that the support frame does not fall well even under wind of a predetermined intensity. It is about.
현재 석유, 석탄과 같은 화석연료가 고갈됨에 따라서 대체에너지의 개발이 진행되고 있는데, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있다. Currently, as fossil fuels such as oil and coal are depleted, development of alternative energy is progressing. In particular, energy resources utilizing solar energy are being actively developed.
태양에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술로는 태양열을 이용하여 열기관을 구동시켜 전기를 발전시키는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 태양전지로 부터 전기를 발생시키는 태양광 발전이 있다.Power generation technologies that produce electricity using solar energy include solar power generation that generates electricity by driving heat engines using solar heat, and solar power generation that generates electricity from solar cells using sunlight.
여기서 태양광 발전에 사용되는 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 반도체 화합물 소자를 포함한다.Here, the solar cell used for photovoltaic power generation includes a semiconductor compound device that converts sunlight directly into electricity.
상기 태양광발전에 이용되는 태양전지는, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. As the solar cell used for the photovoltaic power generation, usually silicon and a composite material are usually used. Specifically, the solar cell is used by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor to use a photoelectric effect of producing electricity by receiving sunlight.
대부분의 태양전지는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.Most solar cells consist of a large area P-N junction diode, and the electromotive force generated at the anode end of the P-N junction diode is connected to an external circuit.
이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다. The minimum unit of such a solar cell is called a cell, and in practice, the solar cell is rarely used as it is.
실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다. Since the voltage required for actual use is more than a few tens or hundreds of volts, the voltage from one cell is about 0.5V, which is very small. Therefore, multiple unit solar cells can be connected in series or in parallel to the required unit capacity. Doing.
또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 한 태양전지모듈(solar cell module)로 구성하여 사용한다.In addition, when the solar cell is used outdoors, it may be subjected to various harsh environments, so that a plurality of cells may be packaged as a solar cell module in order to protect a plurality of cells connected to a required unit capacity in a harsh environment. Configure and use.
그러나 태양전지모듈은, 일정 전력을 얻기 위하여 다량 사용되어야 하기 때문에 설치장소에 제한이 따른다. 즉, 태양전지모듈은 건물 옥상이나 옥외 시설물 등에 설치할 때는 별문제가 없지만, 주택의 상당수를 차지하는 공동주택에 설치하는 경우에는 세대 내 개별 설치가 어려운 문제점이 있다. However, since the solar cell module has to be used in large quantities to obtain a constant power, there is a limitation in the installation place. That is, the solar cell module does not have any problem when installed on the roof of the building or outdoor facilities, but when installed in a multi-unit housing that occupies a large number of houses, there is a problem that individual installation in the household is difficult.
종래의 태양전지모듈을 지지하기 위한 지지구조물은 메인프레임들과 태양전지모듈을 지지하는 지지대들, 메인프레임을 지면에 대해서 지지하는 지지기둥 등이 각각 용접에 의하여 접합되는 경우가 많아서 일단 한번 위치가 정해진 후 용접이 완료되면 배치상태 조정에 어려움이 있었다. The support structure for supporting a conventional solar cell module is often bonded to the main frame and the support for supporting the solar cell module, the support pillar for supporting the main frame to the ground, respectively, by welding. After welding was completed, it was difficult to adjust the arrangement.
특히 수많은 태양전지모듈을 대량으로 지지하는 고정형 지지구조물의 경우, 그 배치각도가 고정되어 있어서, 절기 변화에 따른 태양 고도에 변화에 따라 태양전지모듈의 배치각도를 조정하는데 한계가 있어서 집광효율 및 전기생산효율이 떨어진다는 문제점도 있었다. In particular, in the case of fixed support structures that support a large number of solar cell modules, the arrangement angle is fixed, and thus there is a limit in adjusting the arrangement angle of the solar cell module according to the change in the solar altitude according to the seasonal change. There was also a problem of low production efficiency.
즉, 우리나라의 경우, 위도(38°)를 고려한 각 계절별 태양의 남중고도를 살펴보면, 춘분 또는 추분에는 태양의 남중고도가 대략 52°정도이고, 하지에는 75.5°가 되며, 동지에는 28.5°정도가 된다.In other words, in Korea, when looking at the latitude (38 °) considering the season's southern mid-high altitude, the equinox or autumn equinox is approximately 52 ° south of the sun, the lower half is about 75.5 °, and the winter solstice is about 28.5 °. do.
그런데 종전의 태양전지 모듈은 정남향을 향하여 고정된 각도를 가진 채 설치되어 있어서 계절별로 전기생산량의 편차가 크게 발생하는 한계를 여전히 내포하고 있다. By the way, the conventional solar cell module is installed with a fixed angle toward the south direction still contains the limit that the deviation of the electricity production greatly occurs seasonally.
또한, 종래의 태양광 발전장치의 태양전지모듈을 지지하는 지지 프레임은 배치방향과 배치각도에 따라서 바람의 영향을 받게 되어 쉽게 흔들리거나 넘어지는 문제가 발생되고 있다. In addition, the support frame for supporting the solar cell module of the conventional photovoltaic device is subject to the influence of the wind depending on the arrangement direction and the placement angle is a problem that easily shakes or falls.
본 발명의 일 측면은 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임의 전체 무게중심이 하부에 위치하도록 하여 소정 세기의 바람 등에도 지지프레임이 잘 넘어지지 않도록 하는 태양광 발전장치를 제공하는 것에 있다. One aspect of the present invention is to provide a photovoltaic device that the entire center of gravity of the support frame for supporting the solar cell module is located at the bottom so that the support frame does not fall well even in the wind of a predetermined intensity.
본 발명의 다른 측면은 태양의 고도 및 방향에 따라서 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임의 배치각도 및 배치방향이 변화되는 경우 이에 맞추어 지지프레임의 무게 중심을 가변시켜 바람의 영향을 최소로 할 수 있는 태양광 발전장치를 제공하는 것에 있다. Another aspect of the present invention is to minimize the influence of the wind by varying the center of gravity of the support frame according to the change in the arrangement angle and direction of the support frame for supporting the solar cell module according to the altitude and direction of the sun. It is to provide a photovoltaic device.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상부에 태양전지 모듈이 장착되도록 지지하는 지지프레임;과, 상기 지지프레임이 수직방향으로 회동 가능하도록 상기 지지프레임의 하부에서 상기 지지프레임을 지지하는 수직 회동프레임;과, 상기 지지프레임의 하부에 설치되되 상기 수직 회동프레임의 지면에 대한 회동 각도에 따라서 상기 지지프레임의 전체 무게중심을 하부에 위치시키는 무게추 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Photovoltaic device according to an embodiment of the present invention includes a support frame for supporting the solar cell module is mounted on the upper; and vertical to support the support frame in the lower portion of the support frame so that the support frame can be rotated in the vertical direction Rotating frame; And, installed on the lower portion of the support frame, the weight assembly to position the entire center of gravity of the support frame in accordance with the rotation angle with respect to the ground of the vertical rotation frame; characterized in that it comprises a.
또한, 무게추 어셈블리는 상기 지지프레임의 하부에 고정 설치된 고정부;와, 소정의 무게를 가지되 상기 고정부에 결합되어 전후방으로 위치 조절되는 위치 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the weight assembly includes a fixed portion fixed to the lower portion of the support frame; and having a predetermined weight, but the position adjusting portion is coupled to the fixed portion to adjust the position back and forth.
또한, 고정부를 상기 지지프레임에 결합시키기 위한 보강프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it characterized in that it further comprises a reinforcing frame for coupling the fixing portion to the support frame.
또한, 고정부는 상기 지지프레임에 대하여 하부 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다. In addition, the fixing portion is characterized in that it is installed in the lower vertical direction with respect to the support frame.
또한, 위치 조절부는 상기 수직 회동프레임의 지면에 대한 회동각도가 클수록 상기 지지프레임에서 멀게 위치시켜 상기 지지프레임의 전체 무게 중심을 낮추도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the position adjusting unit is characterized in that the larger the rotation angle with respect to the ground of the vertical rotation frame is positioned farther from the support frame to lower the overall center of gravity of the support frame.
또한, 고정부는 상기 지지프레임에 대하여 하부 수직방향으로 결합되는 롱볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치. In addition, the fixing unit includes a long bolt coupled to the lower vertical direction with respect to the support frame.
또한, 위치 조절부는 소정의 무게를 가지고 상기 롱볼트의 전후방 측으로 설치 위치를 조절할 수 있는 무게추 너트를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the position adjusting unit has a predetermined weight, characterized in that it comprises a weight nut that can adjust the installation position to the front and rear side of the long bolt.
또한, 무게추 어셈블리는 상기 지지프레임에 고정 설치되되 일단에 결합홈을 가지는 보강프레임;과, 상기 보강프레임의 결합홈에 나사 결합방식으로 착탈 가능하게 결합되는 무게추;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the weight assembly is fixed to the support frame but the reinforcing frame having a coupling groove at one end; and a weight that is detachably coupled to the coupling groove of the reinforcement frame by a screw coupling method; .
본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치를 다른 측면에서 본다면, 상부에 태양전지 모듈이 장착되도록 지지하는 지지프레임;과, 상기 지지프레임을 수직방향으로 회동 가능하도록 상기 지지프레임의 하부에서 지지하는 수직 회동프레임;과, 상기 지지프레임과 상기 수직 회동프레임을 수평방향으로 회전 가능하도록 상기 수직 회동프레임의 하부에서 지지하는 수평 회동프레임;과, 구동모터에 의한 회전력을 상기 수평 회동프레임에 제공하는 동력전달부;와, 상기 동력전달부를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브가 형성된 케이스;와, 상기 동력전달부가 회전함에 따라서 상기 캠 그루브의 형상에 대응하여 수직방향으로 왕복운동 하도록 상기 수평 회동프레임의 일 측에 구비되는 리프트 암; 및 상기 지지프레임의 하부에 설치되되 상기 리프트 암의 작동에 따라 상기 지지프레임의 전체 무게중심을 가변시키는 무게추 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 한다. When looking at the solar cell apparatus according to an embodiment of the present invention from another side, a support frame for supporting the solar cell module is mounted on the upper; and supporting the support frame in the lower portion of the support frame to be able to rotate in the vertical direction A vertical rotating frame; and a horizontal rotating frame supporting the support frame and the vertical rotating frame at a lower portion of the vertical rotating frame to be able to rotate in a horizontal direction; and a power supplying rotational force by a driving motor to the horizontal rotating frame. And a case disposed to surround the power transmission unit and having a cam groove formed on an outer circumferential surface thereof, and the horizontal transmission frame to reciprocate in a vertical direction corresponding to the shape of the cam groove as the power transmission unit rotates. A lift arm provided at one side; And a weight assembly installed at a lower portion of the support frame to vary an entire center of gravity of the support frame according to the operation of the lift arm.
또한, 수직 회동프레임은, 상기 수직 회동프레임이 양 단부에서 수직 방향으로 회동할 수 있도록 결합시키는 한 쌍의 브라켓;과, 상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 상부를 연결하는 상부 연결로드;와, 상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 하부를 연결하는 하부 연결로드;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the vertical rotation frame, a pair of brackets for coupling so that the vertical rotation frame can be rotated in the vertical direction at both ends; and an upper connecting rod for connecting the upper portion of the rear of the bracket and the support frame; And a lower connection rod connecting the bracket to the lower rear side of the support frame.
또한, 상부 연결로드 및 하부 연결로드의 일단은 상기 브라켓에 각각 결합되고, 타단이 상기 지지프레임 상에 결합되도록 연장편을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, one end of the upper connecting rod and the lower connecting rod is respectively coupled to the bracket, characterized in that it further comprises an extension piece so that the other end is coupled to the support frame.
또한, 동력전달부는, 상기 구동모터의 상부에 마련되고, 상기 구동모터에 결합되어 회전하는 주동기어 및 상기 주동기어와 치합되어 회전하는 제1회전하우징;과, 상기 제1회전하우징의 상측으로 결합되는 제2회전하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the power transmission unit is provided in the upper portion of the drive motor, coupled to the drive motor and the first rotation housing to be rotated in engagement with the main gear and the rotation; coupled to the upper side of the first rotating housing Being a second rotary housing; characterized in that it comprises a.
또한, 구동모터와 연결되고, 상기 제1회전하우징의 저면을 관통하여 상기 주동기어에 삽입되는 주동축;과, 상기 주동기어 주위에 배치되며, 그 내부에 상기 주동기어가 회전할 수 있는 회전공간이 형성되도록 상기 제1회전하우징에 수용되는 원환부를 더 포함하되, 상기 종동기어는 상기 원환부에 결합되어 회동가능하게 지지되며 상기 주동기어와 치합하도록 마련되는 하나 또는 복수개의 제1종동기어;와, 상기 제2회전하우징의 내주면에 마련되어 상기 제1종동기어와 치합하는 제2종동기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the main motor is connected to the drive motor, penetrating the bottom surface of the first rotary housing and inserted into the main gear; and a rotation space which is disposed around the main gear, the main gear is rotated therein One or more first driven gear further comprises an annular portion accommodated in the first rotating housing to be formed, wherein the driven gear is coupled to the annular portion to be rotatably supported and engaged with the main gear; And a second driven gear provided on an inner circumferential surface of the second rotary housing and engaged with the first driven gear.
또한, 제2종동기어는 상기 제2회전하우징 내부에 수용되며, 상기 제2종동기어의 외주면과 상기 제2회전하우징 내주면 사이에 삽입되어 고정되는 고정하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the second driven gear is characterized in that it further comprises a fixed housing accommodated in the second rotary housing, is inserted between the outer peripheral surface of the second driven gear and the inner peripheral surface of the second rotary housing.
또한, 제2종동기어의 상면에서 상측으로 연장되는 연장축;과, 상기 연장축의 상측으로 결합되고, 상기 제2회전하우징의 상면에 형성된 연통공을 관통하여 상기 수평 회동프레임의 하측에 결합되는 연결축을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, an extension shaft extending from the upper surface of the second driven gear to the upper side; and coupled to the upper side of the extension shaft, through the communication hole formed on the upper surface of the second rotary housing coupled to the lower side of the horizontal rotating frame It further comprises a shaft.
또한, 수평 회동프레임에 마련되어 상기 리프트 암을 지지하는 연결블럭과, 상기 리프트 암의 일 측에 일체로 형성되어 상기 연결블럭 내부에서 상기 리프트 암을 슬라이딩 가능하도록 지지하는 안내 레일부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The apparatus may further include a connection block provided on a horizontal pivot frame to support the lift arm, and a guide rail unit integrally formed on one side of the lift arm to support the lift arm in a sliding manner. It is done.
또한, 시간에 따른 태양의 이동궤적을 따라서 상기 태양전지 모듈의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The apparatus may further include a controller configured to control the driving motor to adjust the azimuth angle and the altitude angle of the solar cell module according to the movement trajectory of the sun over time.
본 발명에 따른 태양광 발전장치에 따르면,According to the solar cell apparatus according to the present invention,
첫째, 태양전지모듈을 지지하는 지지프레임의 전체 무게중심이 하부에 위치하여 소정 세기의 바람 등에도 잘 넘어지지 않게 되는 효과가 있으며, First, there is an effect that the entire center of gravity of the support frame for supporting the solar cell module is located at the bottom so that it does not fall well even in the wind of a predetermined intensity,
둘째, 태양의 고도 및 방향에 따라서 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임의 배치각도 및 배치방향이 변화되는 경우 이에 맞추어 지지프레임의 무게 중심을 가변시켜 바람의 영향을 최소로 할 수 있는 효과가 있으며, Second, when the arrangement angle and the arrangement direction of the support frame for supporting the solar cell module is changed according to the altitude and direction of the sun, there is an effect that the effect of the wind can be minimized by varying the center of gravity of the support frame accordingly.
셋째, 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임이 연결로드에 의하여 지지되기 때문에, 바람과 같은 외력으로 인하여 태양전지 모듈 및 프레임의 변형을 방지할 수 있는Third, since the support frame for supporting the solar cell module is supported by the connecting rod, the deformation of the solar cell module and the frame can be prevented due to external force such as wind.
넷째, 태양의 고도 및 방위각의 변화에 대응하여 케이스에 형성되는 캠 그루브를 통하여 태양전지 모듈의 고도 및 방위각을 조절할 수 있기 때문에, 태양전지 모듈의 집광 효율 및 발전 효율이 극대화될 수 있고, Fourth, since the altitude and azimuth of the solar cell module can be adjusted through a cam groove formed in the case in response to the change in the altitude and the azimuth of the sun, the light collecting efficiency and power generation efficiency of the solar cell module can be maximized.
다섯째, 복수개의 기어로 구성되는 동력전달부를 통하여 상대적으로 작은 출력을 갖는 구동모터를 사용하여 큰 면적의 태양전지 모듈의 배치상태를 변화시킬 수 있는 효과가 있다. Fifth, there is an effect that can change the arrangement state of a large area solar cell module by using a drive motor having a relatively small output through a power transmission unit consisting of a plurality of gears.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치의 후방 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치의 무게추 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 태양광 발전장치에 포함되는 동력전달부의 분해사시도이다.
도 8은 도 5에 나타낸 동력전달부의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 태양광 발전장치에 포함되는 케이스와 리프트 암의 단면도이다.
도 10은 시간에 따른 태양고도 및 방위각의 변화를 도시한 그래프이다.
도 11은 도 9에 나타낸 리프트 암의 동작을 나타내는 참고도이다.
도 12 내지 도 14는 도 1에 나타낸 태양전지 모듈이 태양의 고도변화에 따라 배치각도가 변화하는 것을 도시한 측면도이다.
1 is a rear perspective view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the photovoltaic device shown in Fig.
3 is an exploded perspective view of the photovoltaic device shown in FIG. 1.
Figure 4 is a view showing the weight assembly of the photovoltaic device according to another embodiment of the present invention.
5 to 7 is an exploded perspective view of the power transmission unit included in the photovoltaic device according to the present invention.
8 is a cross-sectional view of the power transmission unit shown in FIG.
9 is a cross-sectional view of the case and the lift arm included in the photovoltaic device according to the present invention.
10 is a graph showing changes in solar altitude and azimuth with time.
FIG. 11 is a reference diagram showing the operation of the lift arm shown in FIG. 9. FIG.
12 to 14 are side views showing that the arrangement angle of the solar cell module shown in FIG. 1 changes according to the altitude change of the sun.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms and words used in the specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way possible It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치의 후방 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양광 발전장치의 측면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 분해 사시도이다. 1 is a rear perspective view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the photovoltaic device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the photovoltaic device shown in FIG. 1. .
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)는 태양전지 모듈(10)이 장착되는 지지프레임(110)과, 지지프레임(110)을 수직 방향으로 회동시키는 수직 회동프레임(120)과, 지지프레임(110) 및 수직 회동프레임(120)을 수평 방향으로 회전시키는 수평 회동프레임(130)과, 구동모터(M)에 의한 회전력을 수평 회동프레임(130)에 제공하는 동력전달부(140)와, 동력전달부(140)를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브(161)가 형성된 케이스(160)와, 하루 중 시간대 별로 태양의 고도각에 대응하여 태양전지 모듈(10)이 자동적으로 회동할 수 있도록 수평 회동프레임(130)에 대하여 수직 회동프레임(120)을 수직 방향으로 상대 회동시키는 리프트 암(170)과, 지지프레임(110)의 하부에 설치되되 리프트 암(170)의 작동에 따라서 지지프레임(110)의 전체 무게중심을 하부에 위치시키는 무게추 어셈블리(300)를 포함하여 구성된다. As shown in Figures 1 to 3, the photovoltaic device 100 according to an embodiment of the present invention is a support frame 110 on which the solar cell module 10 is mounted, the support frame 110 in a vertical direction Vertical rotating frame 120 for rotating the rotation, horizontal rotating frame 130 for rotating the support frame 110 and the vertical rotating frame 120 in the horizontal direction, and the rotational force by the drive motor (M) horizontal rotating frame ( 130 is provided to cover the power transmission unit 140, the power transmission unit 140, the case 160 formed with a cam groove 161 on the outer circumferential surface, and corresponds to the altitude angle of the sun for each time of day Lift arm 170 and the support frame 110 to rotate the vertical rotation frame 120 in the vertical direction relative to the horizontal rotation frame 130 so that the solar cell module 10 can automatically rotate Is installed but according to the operation of the lift arm 170 of the support frame 110 It is configured to include a weight assembly (300) to position the body center of gravity to the bottom.
또한, 시간에 따른 태양의 이동 궤적을 따라서 태양전지 모듈(10)의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 구동모터(M)를 제어하는 제어부(180)를 포함한다.In addition, the control unit 180 for controlling the driving motor (M) to adjust the azimuth and altitude angle of the solar cell module 10 according to the movement trajectory of the sun over time.
여기서, 태양전지 모듈(10)은 태양전지 모듈(10) 상에 배치되는 태양전지패널이 바람이나 쌓인 눈의 압력과 같은 외력을 감소시킬 수 있도록 다양한 패턴으로 배치될 수 있다. Here, the solar cell module 10 may be arranged in various patterns so that the solar cell panel disposed on the solar cell module 10 may reduce external force such as wind or snow pressure.
그리고, 수직 회동프레임(120)은 수직 회동프레임(120)이 수직 방향으로 회동할 수 있도록 수평 회동프레임(130)의 양 단부에 결합되는 한 쌍의 브라켓(121)과, 브라켓(121)과 지지프레임(110)의 후면 상부를 연결하여 지지하는 상부 연결로드(122)와, 브라켓(121)과 지지프레임(110)의 후면 하부를 연결하여 지지하는 하부 연결로드(123)를 포함한다. In addition, the vertical pivot frame 120 includes a pair of brackets 121 and a bracket 121 coupled to both ends of the horizontal pivot frame 130 so that the vertical pivot frame 120 rotates in the vertical direction. And an upper connection rod 122 for connecting and supporting the upper rear surface of the frame 110, and a lower connection rod 123 for connecting and supporting the lower portion of the rear surface of the bracket 121 and the support frame 110.
먼저, 지지프레임(110)은 복수개의 구획벽에 의하여 복수의 면으로 구획되며, 구획벽은 수직 구획벽(111)과, 수평 구획벽(112)으로 구성된다.First, the support frame 110 is partitioned into a plurality of surfaces by a plurality of partition walls, and the partition wall is composed of a vertical partition wall 111 and a horizontal partition wall 112.
따라서, 상부 연결로드(122)는 수평 구획벽(112)을 중심으로 수직 구획벽(111)의 상부를 연결하고, 하부 연결로드(123)는 수직 구획벽(111)의 하부를 연결하도록 배치된다.Accordingly, the upper connecting rod 122 connects the upper portion of the vertical partition wall 111 with respect to the horizontal partition wall 112, and the lower connecting rod 123 is disposed to connect the lower portion of the vertical partition wall 111. .
이때, 상부 연결로드(122), 하부 연결로드(123) 및 이와 연결되는 브라켓(121)은 수직 회동프레임(120)의 양 단부에 각각 마련되어 지지프레임(110)을 견고하게 지지한다.At this time, the upper connecting rod 122, the lower connecting rod 123 and the bracket 121 connected thereto are provided at both ends of the vertical rotation frame 120, respectively, to firmly support the support frame 110.
한편, 상부 연결로드(122) 및 하부 연결로드(123)는 지지프레임(110)에 설치되는 태양전지 모듈(10)의 설치방법 및 하중을 고려하여 지지프레임(110) 상에서 유동적으로 결합될 수 있도록 연장편(125)이 마련된다. Meanwhile, the upper connection rod 122 and the lower connection rod 123 may be fluidly coupled on the support frame 110 in consideration of the installation method and the load of the solar cell module 10 installed on the support frame 110. The extension piece 125 is provided.
여기서, 브라켓(121)은 사다리꼴 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 상부 연결로드(122)와 하부 연결로드(123)의 일 단부는 각각 브라켓(121)의 모서리에 인접한 부분에 결합되는 것이 바람직하다. Here, the bracket 121 is preferably provided in a trapezoidal shape, one end of the upper connection rod 122 and the lower connection rod 123 is preferably coupled to the portion adjacent to the corner of the bracket 121, respectively.
이와 같이 상부 연결로드(122) 및 하부 연결로드(123)를 마련함으로써, 수직 회동프레임(120)에만 지지프레임(110)이 고정되는 것에 비하여 강풍을 동반하는 바람이나 다설 지역에 집중 강설로 인한 적설 중량으로 인하여 지지프레임(110)의 배치상태가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.By providing the upper connection rod 122 and the lower connection rod 123 in this way, the snow frame due to the concentrated snow in the wind or heavy snow area with strong winds, compared to the support frame 110 is fixed only to the vertical rotation frame 120 Due to the weight, the arrangement of the support frame 110 may be prevented from being deformed or broken.
태양전지 모듈(10)과 지지프레임(110)은 지면에 대해서 소정 경사각을 갖도록 배치된다.The solar cell module 10 and the support frame 110 are disposed to have a predetermined inclination angle with respect to the ground.
그리고, 지지프레임(110)의 하측에 배치되는 수직 회동프레임(120) 및 상부 연결로드(122)와 하부 연결로드(123) 그리고 브라켓(121)은 지지프레임(110)과 일체로 결합되고, 이는 수평 회동프레임(130)에 대하여 수직 방향으로 상대 회동한다. In addition, the vertical pivot frame 120 and the upper connection rod 122 and the lower connection rod 123 and the bracket 121 disposed below the support frame 110 are integrally coupled with the support frame 110, which is It rotates relative to the horizontal rotation frame 130 in the vertical direction.
이런 상대회동 작동은 리프트 암(170)의 수직 왕복운동에 따라서 이루어진다. 리프트 암(170)은 수평 회동프레임(130) 상에서 슬라이딩 가능하도록 지지하는 안내레일부(138)가 마련되고, 일측이 케이스(160)에 형성되는 캠 그루브(161) 내부에 배치되고, 타측은 지지프레임(110)의 계절에 따른 고도각을 수동으로 조절시키기 위한 고도조절부(200)에 결합되어, 리프트 암(170)이 캠 그루브(161)의 높이 차에 대응하여 수직 왕복운동을 함에 따라서, 지지프레임(110)의 일 중 시간대 별 고도각 조정이 이루어지며, 이에 따라서 수직 회동프레임(120)이 수평 회동프레임(130)에 대하여 수직 방향으로 상대회동하게 된다. This relative rotation operation is performed according to the vertical reciprocation of the lift arm 170. The lift arm 170 is provided with a guide rail portion 138 to be slidably supported on the horizontal rotation frame 130, one side is disposed in the cam groove 161 formed in the case 160, the other side is supported As the lift arm 170 is vertically reciprocated in response to the height difference of the cam groove 161, coupled to the altitude adjusting unit 200 for manually adjusting the seasonal altitude angle of the frame 110, The altitude angle adjustment for each time zone of the support frame 110 is made. Accordingly, the vertical rotation frame 120 rotates relative to the horizontal rotation frame 130 in the vertical direction.
캠 그루브(161)는 케이스(160)의 외주면을 따라서 형성되며, 리프트 암(170)의 높이가 변화될 수 있도록 높이 차이가 형성되도록 하는 폐곡선으로 형성된다. The cam groove 161 is formed along the outer circumferential surface of the case 160, and is formed as a closed curve to form a height difference so that the height of the lift arm 170 can be changed.
여기서, 지지프레임(110)과 수직 회동프레임(120)의 고도각 조절을 위한 회동은 수평 회동프레임(130)의 회전에 따른 리프트 암(170)의 수직 왕복운동이 수반되면서 이루어지되, 수평 방향으로 회전 시, 지지프레임(110), 수직 회동프레임(120), 수평 회동프레임(130) 및 리프트 암(170)은 동시에 수평 방향으로 회전이 이루어지고, 이때 상기 케이스(160)를 비롯한 케이스(160)의 하측에 구비되는 지지기둥(30)은 지면에 고정되어 케이스(160)에 대하여 수평 방향으로 상대 회전운동이 이루어진다. Here, the rotation for adjusting the elevation angle of the support frame 110 and the vertical pivot frame 120 is made while the vertical reciprocating movement of the lift arm 170 in accordance with the rotation of the horizontal pivot frame 130, but in the horizontal direction When rotating, the support frame 110, the vertical rotating frame 120, the horizontal rotating frame 130 and the lift arm 170 are rotated in the horizontal direction at the same time, the case 160 including the case 160 The support column 30 provided on the lower side is fixed to the ground, and the relative rotational movement is made in the horizontal direction with respect to the case 160.
지지프레임의 하부에는 리프트 암(170)의 작동에 따라서 지지프레임의 전체 무게중심을 하부에 위치시키는 무게추 어셈블리(300)가 설치되는데, 이러한 무게추 어셈블리(300)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다. The lower portion of the support frame is installed with a weight assembly 300 to position the entire center of gravity of the support frame in accordance with the operation of the lift arm 170, the weight assembly 300 is shown in Figures 3 and 4 It demonstrates concretely with reference.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)의 무게추 어셈블리(300)는 지지프레임(110)의 하측에 고정 설치된 고정부(310)와, 소정의 무게를 가지되 고정부(310)에 결합되어 전후방으로 위치 조절이 가능한 위치 조절부(320)와, 고정부(310)를 지지프레임(110)에 결합시키기 위한 보강프레임(330)을 포함하여 구성된다. As shown in Figure 3, the weight assembly 300 of the photovoltaic device 100 according to an embodiment of the present invention is a fixed portion 310 fixed to the lower side of the support frame 110, and a predetermined It is configured to include a position adjusting portion 320 having a weight but is coupled to the fixing portion 310 can be adjusted in the front and rear, and a reinforcing frame 330 for coupling the fixing portion 310 to the support frame 110 do.
고정부(310)는 지지프레임(110)의 하부에 고정 설치되는데, 이러한 고정부(310)는 지지프레임(110)에 대하여 하부 수직방향으로 결합되는 롱볼트(310)를 포함한다. The fixing portion 310 is fixedly installed at the lower portion of the support frame 110, the fixing portion 310 includes a long bolt 310 is coupled to the lower vertical direction with respect to the support frame 110.
위치 조절부(320)는 소정의 무게를 가지고 롱볼트(310)의 전후방 측으로 설치 위치를 조절할 수 있는 무게추 너트(320)를 포함한다. Position adjuster 320 includes a weight nut 320 that can adjust the installation position to the front and rear side of the long bolt 310 having a predetermined weight.
이러한 무게추 너트(320)는 지지프레임(110)과의 이격 거리에 따라서, 지지프레임(110)의 전체 무게중심을 하부에 위치시켜 소정 세기의 바람 등에도 지지프레임(110)이 잘 넘어지지 않도록 한다. The weight nut 320 is located in the lower center of the total weight of the support frame 110 in accordance with the distance away from the support frame 110, so that the support frame 110 does not fall well even in the wind of a predetermined intensity. do.
특히, 무게추 너트(320)는 지지프레임(110)의 배치방향 및 배치각도에 따라서, 롱볼트(310)의 전후방 측으로 설치 위치를 조절할 수 있으므로 지지프레임(110)의 무게 중심을 가변시킬 수 있다. In particular, the weight nut 320 can adjust the installation position to the front and rear sides of the long bolt 310 according to the arrangement direction and the angle of placement of the support frame 110 can vary the center of gravity of the support frame 110. .
예를 들면, 지지프레임(110)의 지면에 대한 경사각도가 커지면 지지프레임(110)은 바람의 영향을 강하게 받게 되므로, 지지프레임(110)의 무게중심을 최대한 낮출 수 있게 무게추 너트(320)를 지지프레임(110)에서 최대한 멀어지도록 롱볼트(310)에서 상대 이동시킨다. For example, when the inclination angle of the support frame 110 is increased with respect to the ground, the support frame 110 is strongly affected by the wind, so that the weight center of the weight nut 320 can be lowered as much as possible. Relative to the long bolt 310 to be as far away from the support frame 110 as possible.
또한, 지지프레임(110)을 향하여 부는 바람이 소정 세기 이하인 경우에는 무게추 너트(320)를 지지프레임(110)에 최대한 가깝게 롱볼트(310)에서 상대 이동시켜, 지지프레임(110)에 작용하는 불필요한 하중을 줄일 수 있게 된다. In addition, when the wind blowing toward the support frame 110 is less than a predetermined intensity, by moving the weight nut 320 relative to the support frame 110 in the long bolt 310 as close as possible, acting on the support frame 110 Unnecessary loads can be reduced.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무게추 어셈블리(300)는 무게추 너트(320)를 지지프레임(110)으로부터 이격시켜 지지프레임(110)의 전체 무게중심이 가변되기 때문에 계절별 바람의 영향에 따라서 지지프레임(110)의 전체 무게중심을 조절함으로써 태양광 발전장치(100)의 안정성을 증대시킬 수 있게 된다. Therefore, the weight assembly 300 according to an embodiment of the present invention is separated from the weight nut 320 from the support frame 110, so that the overall center of gravity of the support frame 110 is variable to influence of seasonal winds. Therefore, it is possible to increase the stability of the photovoltaic device 100 by adjusting the center of gravity of the support frame 110.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치의 무게추 어셈블리를 나타낸 도면이다. Figure 4 is a view showing the weight assembly of the photovoltaic device according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)의 무게추 어셈블리(400)는 지지프레임(110)에 고정 설치되는 보강프레임(410)과, 보강프레임(410)의 결합홈(411)에 나사 결합방식으로 착탈 가능하게 결합되는 무게추(420)를 포함하여 구성된다. As shown in Figure 4, the weight assembly 400 of the photovoltaic device 100 according to another embodiment of the present invention is a reinforcement frame 410 is fixed to the support frame 110, and a reinforcement frame ( It is configured to include a weight 420 detachably coupled to the coupling groove 411 of the 410 by a screw coupling method.
보강프레임(410)은 지지프레임(110)의 수직 구획벽(111)과 나란하게 설치되어 있다. 즉, 보강프레임(410)은 두 개의 수직 구획벽(111)의 가운데 위치에서 수직 구획벽(111)과 나란한 위치에서 지지기둥(30)과 동일한 수직면을 가지도록 설치되어 있다. The reinforcement frame 410 is installed in parallel with the vertical partition wall 111 of the support frame 110. That is, the reinforcing frame 410 is installed to have the same vertical surface as the support column 30 at a position parallel to the vertical partition wall 111 at the center position of the two vertical partition walls (111).
무게추(420)는 지지프레임(110)의 하부에서 지지프레임(110)과 수직방향을 가지도록 설치되어 있다. 여기서, 무게추(420)는 운반 및 설치의 편의를 위하여 보강프레임(330)과 분리형으로 형성되어 무게추(420)가 보강프레임(410)에 착탈 가능하게 고정되어 있다. The weight 420 is installed to have a vertical direction with the support frame 110 in the lower portion of the support frame 110. Here, the weight 420 is formed to be separated from the reinforcement frame 330 for convenience of transportation and installation, the weight 420 is fixed to the reinforcement frame 410 detachably.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 무게추 어셈블리(400)는 지지프레임(110)의 하부에 결합되어 지지프레임(110)의 전체 무게중심이 하부에 위치하여 소정 세기의 바람 등에도 지지프레임(110)이 잘 넘어지지 않도록 한다. Therefore, the weight assembly 400 according to the embodiment of the present invention is coupled to the lower portion of the support frame 110 so that the entire center of gravity of the support frame 110 is located below the support frame 110 even in the wind of a predetermined intensity. ) Do not fall well.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)에 포함되는 동력전달부(140)의 분해 사시도이다. 5 to 7 are exploded perspective views of the power transmission unit 140 included in the photovoltaic device 100 according to the present invention.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 케이스(160)의 내면에는 동력전달부(140)가 회동가능하게 삽입되는 공간부(162)가 형성된다.5 to 7, the inner surface of the case 160 is formed with a space 162 into which the power transmission unit 140 is rotatably inserted.
한편, 동력전달부(140)는 제1회전하우징(141)과, 제1회전하우징(141) 내부에 결합되어, 제1회전하우징(141)과 같이 회전하는 제2회전하우징(151)을 포함한다.On the other hand, the power transmission unit 140 is coupled to the first rotary housing 141, the first rotary housing 141, and includes a second rotary housing 151 that rotates together with the first rotary housing 141. do.
제1회전하우징(141)의 하면에는 주동축(142a)이 노출되어 마련되는데, 주동축(142a)의 하단은 구동모터(M)에 연결된다.A main shaft 142a is exposed and provided on a bottom surface of the first rotary housing 141, and a lower end of the main shaft 142a is connected to the driving motor M.
제1회전하우징(141)의 내부에는 주동축(142a)에 결합되는 주동기어(142)가 마련된다.A main gear 142 coupled to the main shaft 142a is provided inside the first rotary housing 141.
한편, 주동기어(142)와 치합하도록 마련되는 종동기어(143)는 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151) 내부에 마련된다. 주동기어(142)는 주동축(142a)의 상단에 결합된다. On the other hand, the driven gear 143 which is provided to mesh with the main gear 142 is provided in the first rotary housing 141 and the second rotary housing 151. Main gear 142 is coupled to the upper end of the main shaft (142a).
제2회전하우징(151)의 내벽면에 마련되는 기어가 종동기어(143) 중 일부를 구성한다.Gears provided on the inner wall surface of the second rotary housing 151 constitute a part of the driven gear 143.
한편, 주동기어(142)의 반경 방향에는 원환부(153)가 마련되는데, 원환부(153) 내부에는 주동기어(142)가 회동할 수 있는 공간이 형성된다.On the other hand, the annular portion 153 is provided in the radial direction of the main gear 142, the space in which the main gear 142 can rotate is formed in the annular portion 153.
원환부(153)의 하면은 제1회전하우징(141)의 내면 바닥으로부터 이격되어 있으며, 원환부(153)는 상호 이격되어 배치되는 지지핀(154)에 의하여 제1회전하우징(141)의 내부 저면과 이격되도록 결합된다. The lower surface of the annular portion 153 is spaced apart from the bottom of the inner surface of the first rotary housing 141, and the annular portion 153 is inside the first rotary housing 141 by the support pins 154 spaced apart from each other. Combined to be spaced apart from the bottom.
한편, 원환부(153)의 하면에는 제1종동기어(144)가 회동가능하게 결합되는데, 원환부(153)와 상기 제1종동기어(144)의 중심부를 관통하는 고정축(145)에 의하여 원환부(153)와 제1종동기어(144)가 결합되는 것이다.On the other hand, the first driven gear 144 is rotatably coupled to the lower surface of the annular portion 153, by a fixed shaft 145 passing through the center of the annular portion 153 and the first driven gear 144. The torus 153 and the first driven gear 144 is coupled.
고정축(145)은 상기 원환부(153)와 제1종동기어(144), 그리고 제1회전하우징(141) 내부 하면에 걸쳐서 배치된다.The fixed shaft 145 is disposed over the toroidal portion 153, the first driven gear 144, and the inner bottom surface of the first rotating housing 141.
제1종동기어(144)가 원환부(153) 하면과 제1회전하우징(141) 내부 하면 사이에서 회동가능하게 지지되도록 한다. The first driven gear 144 is rotatably supported between the lower surface of the annular portion 153 and the inner lower surface of the first rotary housing 141.
제1회전하우징(141) 내주면에는 원환 형태의 제2종동기어(147)가 마련되어, 제1종동기어(144)와 치합된다. On the inner circumferential surface of the first rotary housing 141, a second driven gear 147 having an annular shape is provided and engaged with the first driven gear 144.
제1종동기어(144)는 주동기어(142) 및 제2종동기어(147) 사이에 마련되어, 주동기어(142)의 회전운동을 제2종동기어(147)에 전달하여, 제2종동기어(147)에 회전운동을 전달한다. The first driven gear 144 is provided between the main gear 142 and the second driven gear 147 to transfer the rotational motion of the main gear 142 to the second driven gear 147, thereby providing a second driven gear ( 147) to transmit the rotational motion.
제2종동기어(147)는 제1회전하우징(141) 내주면에 고정되어 있기 때문에 제2종동기어(147)의 회전은 제1회전하우징(141)에 회전운동을 전달한다.Since the second driven gear 147 is fixed to the inner circumferential surface of the first rotating housing 141, the rotation of the second driven gear 147 transmits a rotational motion to the first rotating housing 141.
한편 제2회전하우징(151)의 내주면에도 제2종동기어(147)가 마련되어 있으며, 제2회전하우징(151) 내주면에 마련되는 제2종동기어(147)도 상기 제1종동기어(144)와 치합된다.On the other hand, a second driven gear 147 is provided on the inner circumferential surface of the second rotary housing 151, and a second driven gear 147 provided on the inner circumferential surface of the second rotary housing 151 also has the first driven gear 144. Are matched.
여기서 제1회전하우징(141)의 제2종동기어(147)와, 제2회전하우징(151)의 제2종동기어(147)는 동일한 직경과, 치형이 형성되어 있기 때문에 하나의 기어구조를 형성한다.Here, the second driven gear 147 of the first rotary housing 141 and the second driven gear 147 of the second rotary housing 151 have the same diameter and teeth, so that one gear structure is formed. do.
제1회전하우징(141)과, 제2회전하우징(151)의 벽면 내부에는 상호 이격되는 복수의 고정홀(157)이 형성되는데, 고정홀(157)에는 고정핀(미도시)이 삽입되어 제1회전하우징(141)과 제2회전하우징(151)을 결합시킨다.A plurality of fixing holes 157 spaced apart from each other are formed in a wall of the first rotating housing 141 and the second rotating housing 151, and fixing pins (not shown) are inserted into the fixing holes 157. The first rotary housing 141 and the second rotary housing 151 are combined.
제2종동기어(147)는 제1회전하우징(141)과, 제2회전하우징(151)의 내주면에서 회전 가능하도록 고정되기 때문에, 제2종동기어(147)의 회전운동은 제1회전하우징(141) 및 제2회전 하우징에 회전운동을 제공한다.Since the second driven gear 147 is fixed to be rotatable on the inner circumferential surface of the first rotating housing 141 and the second rotating housing 151, the rotational movement of the second driven gear 147 may be the first rotating housing ( 141) and a second rotary housing.
한편 제2회전하우징(151)과 제2종동기어(147) 사이에는 고정하우징(152)이 마련되어, 제2종동기어(147)와 상기 제2회전하우징(151) 내주면 사이에서 고정상태가 유지된다.Meanwhile, a fixed housing 152 is provided between the second rotary housing 151 and the second driven gear 147 to maintain a fixed state between the second driven gear 147 and the inner circumferential surface of the second rotating housing 151. .
한편, 주동축(142a)의 상단부는 주동기어(142)의 상면보다 상부로 노출되어 있는데, 이와 같은 주동축(142a)의 상단부는 제2회전하우징(151)에 삽입되어 있는 제2종동기어(147)의 중심부에 마련되는 중심홀(149)에 삽입되는 것이 바람직하다.On the other hand, the upper end of the main shaft 142a is exposed to the upper side than the upper surface of the main gear 142, the upper end of such a main shaft 142a is driven by the second driven gear (151) It is preferable to be inserted into the center hole 149 provided in the center of the 147.
그리고 제2회전하우징(151)은 상부가 개방되어 있고, 그 내부는 중공형태로 마련된다. The second rotary housing 151 is open at the top thereof, and the inside thereof is provided in a hollow shape.
제2회전하우징(151)의 내부에는 제2종동기어(147)가 배치되는데, 제2종동기어(147)의 상부에는 상부로 연장되는 연장축(148)이 마련된다.The second driven gear 147 is disposed inside the second rotating housing 151, and an extension shaft 148 extending upward is provided at an upper portion of the second driven gear 147.
그리고, 연장축(148)의 상부는 수평 회동프레임(130)과 결합되는 연결축(155)이 삽입되는데, 연결축(155)의 하부에는 연장축(148)이 삽입되어 결합되는 결합홈(155a)이 마련된다. In addition, the upper portion of the extension shaft 148 is inserted into the connecting shaft 155 is coupled to the horizontal rotating frame 130, the lower portion of the connecting shaft 155 is coupled to the coupling groove 155a is inserted into the extension shaft 148 ) Is provided.
한편, 고정하우징(152)은 제2종동기어(147)가 형성되는 구성요소의 외주면과 제2회전하우징(151) 내주면에 끼워져서 고정되는 형태로 마련된다.On the other hand, the fixed housing 152 is provided in a form that is fixed to the outer peripheral surface of the component on which the second driven gear 147 is formed and the inner peripheral surface of the second rotary housing 151.
연결축(155)은 제2회전하우징(151)의 상면에 형성된 연통공(159) 및 케이스(160) 상면에 형성되는 연통공(159)을 통과하여 수평 회동프레임(130)에 삽입되어 고정된다.The connecting shaft 155 is inserted into and fixed to the horizontal rotating frame 130 by passing through the communication hole 159 formed on the upper surface of the second rotary housing 151 and the communication hole 159 formed on the upper surface of the case 160. .
제2회전하우징(151) 및 제1회전하우징(141)이 결합된 채로, 케이스(160) 내부 공간에 회동가능하게 삽입됨으로써, 제1회전하우징(141)과 2회전하우징은 케이스(160) 내부에서 회전 운동을 수행할 수 있다.As the second rotary housing 151 and the first rotary housing 141 are coupled to each other, the first rotary housing 141 and the second rotary housing are rotatably inserted into the inner space of the case 160. Rotational movement can be performed at.
케이스(160) 상부에 마련되는 수평 회동프레임(130)도 연결축(155)에 의하여 제2회전하우징(151)과 연결되기 때문에, 제2회전하우징(151)과 함께 케이스(160)에 대하여 상대 회전운동을 수행할 수 있다.Since the horizontal rotating frame 130 provided on the case 160 is also connected to the second rotating housing 151 by the connecting shaft 155, the horizontal rotating frame 130 is disposed relative to the case 160 together with the second rotating housing 151. Rotational movement can be performed.
한편, 케이스(160)의 외주면에는 폐곡선 형태의 캠 그루브(161)가 형성된다. 캠 그루브(161)는 그 높이가 일정하게 형성되는 것이 아니라, 높이의 변화가 이루어질 수 있는 곡선형태가 된다. 이는 일 중 태양의 고도변화를 고려하여 형성된 것이다.On the other hand, the cam groove 161 of the closed curve shape is formed on the outer peripheral surface of the case 160. The cam groove 161 is not formed in a constant height, but has a curved shape in which a change in height can be made. It is formed by considering the change in altitude of the sun during the day.
도 8은 도 5에 나타낸 동력전달부의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of the power transmission unit shown in FIG.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 원환부(153)의 내부에 마련되는 상기 주동기어(142)와 상기 제2종동기어(147)는 대략 1:3~6의 기어비를 갖도록 마련되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 8, the main gear 142 and the second driven gear 147 provided in the annular portion 153 may be provided to have a gear ratio of about 1: 3 to 6. .
따라서, 주동기어(142)를 회전시키는 구동모터(도 2 참조, M)가 빠른 속도로 회전하는 경우, 제1종동기어(144)에 의하여 회전하는 제2종동기어(147)는 주동기어(142)에 비하여 상대적으로 느린 속도로 회전할 수 있다.Therefore, when the driving motor (see FIG. 2, M) for rotating the main gear 142 rotates at a high speed, the second driven gear 147 rotated by the first driven gear 144 is the main gear 142. Can be rotated at a relatively slow speed.
구동모터(M)는 제2종동기어(147)를 직접 회전시키는 것이 아니라, 주동기어(142) 및 제1종동기어(144)의 기어비를 이용하여 제2종동기어(147)를 회전시키기 때문에, 제2종동기어(147)를 직접 회전시키는데 필요한 구동모터(M)의 출력보다는 작은 출력의 구동모터(M)가 사용되어도 제2종동기어(147)를 용이하게 회전시킬 수 있다.Since the driving motor M does not directly rotate the second driven gear 147, the second driven gear 147 is rotated using the gear ratio of the main gear 142 and the first driven gear 144. Even if a drive motor M having a smaller output than that of the drive motor M required to directly rotate the second driven gear 147 is used, the second driven gear 147 can be easily rotated.
따라서, 상대적으로 작은 용량의 구동모터(M)에 의하여도 본 발명에 의한 태양전지 모듈(도 1 참조, 10) 및 상기 각 회동프레임들이 회전 운동을 수행할 수 있다.Therefore, the solar cell module (refer to FIG. 1 and 10) and the respective rotating frames according to the present invention can also perform a rotational movement by the driving motor M having a relatively small capacity.
한편, 원환부(153)와 제1회전하우징(141)의 내부 하면을 연결하는 지지핀(154)은 상호 이격되어 배치되고, 지지핀(154)과 인접하는 다른 지지핀(154') 사이에 제1종동기어(144)를 회동가능하게 지지하는 고정축(145)이 마련된다.On the other hand, the support pins 154 connecting the inner surface of the annular portion 153 and the first rotary housing 141 are disposed to be spaced apart from each other, and between the support pins 154 and other adjacent support pins 154 '. A fixed shaft 145 is rotatably supported to support the first driven gear 144.
도 9는 본 발명에 의한 태양광 발전장치에 포함되는 케이스와 리프트 암의 단면도이다. 9 is a cross-sectional view of the case and the lift arm included in the photovoltaic device according to the present invention.
도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(M)는 주동축(142a)에 연결되고, 주동축(142a)에는 주동기어(142)가 결합된다.As shown in FIG. 9, the drive motor M is connected to the main shaft 142a, and the main shaft gear 142 is coupled to the main shaft 142a.
그리고, 주동기어(142)는 제1종동기어(144)와 치합되고, 제1종동기어(144)는 제2종동기어(147)와 치합된다.The main gear 142 is meshed with the first driven gear 144, and the first driven gear 144 is meshed with the second driven gear 147.
제2종동기어(147)는 제1회전하우징(141)의 내벽면과, 제2회전하우징(151)의 내벽면에 걸쳐져서 마련된다.The second driven gear 147 is provided to span the inner wall surface of the first rotary housing 141 and the inner wall surface of the second rotary housing 151.
그리고, 제2종동기어(147)의 상부에는 연장축(148)이 상방으로 연장되어 마련되고, 연장축(148)은 연결축(155)과 연결되며, 연결축(155)은 캠 그루브(161)가 형성되는 케이스(160)를 관통하여 수평 회동프레임(130)에 결합된다.In addition, an extension shaft 148 extends upward, and an extension shaft 148 is connected to the connection shaft 155, and the connection shaft 155 is a cam groove 161 at an upper portion of the second driven gear 147. ) Is coupled to the horizontal rotating frame 130 through the case 160 is formed.
한편, 연결축(155)의 외주면과 케이스(160)에 마련되는 연통공 사이에는 연결축(155)을 회동가능하게 지지하는 지지베어링(156)이 마련된다.On the other hand, between the outer peripheral surface of the connecting shaft 155 and the communication hole provided in the case 160 is provided with a support bearing 156 for rotatably supporting the connecting shaft 155.
그리고, 수평 회동프레임(130)의 일 측에는 연결블럭(137)이 수평 회동프레임(130)의 수직 방향으로 마련되고, 리프트 암(170)의 일 측에는 연결블럭(137) 내부에서 슬라이딩 작동이 가능하도록 지지받는 안내레일부(138)가 일체로 형성되며, 안내레일부(138)는 연결블럭(137)의 내부로부터 안내되어 리프트 암(170)과 함께 수직 방향으로 왕복운동이 가능해지는 것이다.In addition, one side of the horizontal rotating frame 130, the connection block 137 is provided in the vertical direction of the horizontal rotating frame 130, and one side of the lift arm 170 to enable the sliding operation inside the connection block 137. The guide rail portion 138 supported is integrally formed, and the guide rail portion 138 is guided from the inside of the connection block 137 to enable reciprocating movement in the vertical direction together with the lift arm 170.
그리고, 리프트 암(170)의 하단부는 캠 그루브(161)에 삽입되어 지지되는데, 리프트 암(170)의 하단부에는 롤러(171)와 같이, 구름 운동을 수행하는 구성요소가 배치되는 것이 바람직하다. The lower end of the lift arm 170 is inserted into and supported by the cam groove 161. The lower end of the lift arm 170 is preferably a component for performing rolling motion, such as a roller 171.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 동작에 대하여 살펴본다. Hereinafter, an operation of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 10은 태양의 고도 및 방위각 변화를 측정한 그래프이다.10 is a graph measuring changes in altitude and azimuth of the sun.
하루 동안, 좀 더 구체적으로는 일출부터 일몰까지의 태양의 이동궤적을 추적하여, 방위각과 고도각의 변화를 시간대별로 측정하고, 그 측정된 결과를 그래프로 표시한 후, 평균값을 산출하여, 그에 맞게 상기 캠 그루브(도 2 참조, 161)를 상기 케이스(160)의 외주면에 형성한다. During the day, more specifically, it tracks the sun's trajectory from sunrise to sunset, measures changes in azimuth and elevation angles at different times, displays the measured results in graphs, calculates average values, and The cam groove (see FIG. 2, 161) is formed on the outer circumferential surface of the case 160.
즉, 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)는 일종의 태양광 추적장치의 기능을 함으로써, 일출부터 일몰까지의 태양의 이동을 추적할 수 있다. That is, the solar cell apparatus 100 according to the present invention can track the movement of the sun from sunrise to sunset by functioning as a kind of solar tracking device.
상기 캠 그루브(161)의 형상은 상기 일출부터 일몰까지의 방위각 변화에 따른 고도각의 변화를 고려한 폐곡선 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. The shape of the cam groove 161 may be provided in a closed curve shape in consideration of the change in the elevation angle according to the change in the azimuth angle from the sunrise to the sunset.
상기 리프트 암(170)이 상기 캠 그루브(161)의 안내를 받아서 이동하면, 상기 리프트 암(170)과 상기 지지프레임(110) 간의 상대 높이 변화 차이로 인하여 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 변화하면서, 그 배치방향도 변화한다. When the lift arm 170 moves under the guidance of the cam groove 161, an arrangement angle of the solar cell module 10 is due to a difference in relative height change between the lift arm 170 and the support frame 110. Changes, the arrangement direction also changes.
도 11은 도 9에 나타낸 케이스(160)와 리프트 암(170)의 동작을 나타내는 참고도이다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. FIG. 11 is a reference diagram illustrating the operation of the case 160 and the lift arm 170 illustrated in FIG. 9. Specifically, it is as follows.
상기 태양의 고도각과 방위각의 변화를 추적하기 위한 프로그램 명령이 입력된 제어부(180)의 명령에 의하여 상기 구동모터(M)가 동작한다.The driving motor M is operated by a command of the controller 180 in which a program command for tracking changes in the elevation and azimuth angles of the sun is input.
이때 상기 태양전지 모듈(도 1 참조, 10)의 배치방향이나 현재 태양의 고도각을 측정할 수 있는 센서부(미도시)가 마련될 수도 있다.In this case, a sensor unit (not shown) capable of measuring an arrangement direction of the solar cell module (refer to FIG. 1 and 10) or an altitude angle of the current sun may be provided.
상기 구동모터(M)가 작동하면, 상기 주동축(142a)이 회전하고(A), 상기 주동축(142a)에 결합된 상기 주동기어(142)가 일 방향으로 회전한다(B).When the driving motor M is operated, the main shaft 142a rotates (A), and the main gear 142 coupled to the main shaft 142a rotates in one direction (B).
상기 제1종동기어(144)는 상기 주동기어(142)와 맞물려 있기 때문에 상기 주동기어(142)의 회전방향과 반대방향(C)으로 회전운동을 한다. Since the first driven gear 144 is engaged with the main gear 142, the first driven gear 144 rotates in a direction C opposite to that of the main gear 142.
상기 제1종동기어(144)는 상기 주동기어(142)와 상기 제2종동기어(147) 사이에 맞물려 있기 때문에, 상기 제1종동기어(144)의 회전운동은 상기 제2종동기어(147)의 회전운동을 유발한다.Since the first driven gear 144 is engaged between the main gear 142 and the second driven gear 147, the rotational motion of the first driven gear 144 is controlled by the second driven gear 147. Induces a rotational movement.
상기 제2종동기어(147)의 회전방향(D)은 상기 제1종동기어(144)의 회전방향과 정반대 방향이되며, 이는 상기 주동기어(142)의 회전방향과 동일하다.The rotation direction D of the second driven gear 147 is opposite to the rotation direction of the first driven gear 144, which is the same as the rotation direction of the main gear 142.
한편, 상기 제2종동기어(147)는 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151) 내부에 고정되어 있기 때문에, 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향으로 회전한다.On the other hand, since the second driven gear 147 is fixed inside the first rotary housing 141 and the second rotary housing 151, the first rotary housing 141 and the second rotary housing 151 are fixed. It also rotates in the same direction as the second driven gear 147.
상기 수직 회동프레임(120) 및 수평 회동프레임(130)은 상기 연결축(155) 및 상기 연장축(148)에 의하여 상기 제2종동기어(147)와 연결되기 때문에, 상기 수직 회동프레임(120) 및 수평 회동프레임(130)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향으로 회전한다.Since the vertical rotating frame 120 and the horizontal rotating frame 130 are connected to the second driven gear 147 by the connecting shaft 155 and the extension shaft 148, the vertical rotating frame 120 And the horizontal rotating frame 130 also rotates in the same direction as the second driven gear 147.
상기 리프트 암(170)은 상기 연결블럭(137)에 의하여 상기 수평 회동프레임(130)과 연결되기 때문에, 상기 리프트 암(170)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향과 회전속도로 회전한다.Since the lift arm 170 is connected to the horizontal rotating frame 130 by the connection block 137, the lift arm 170 also rotates at the same direction and rotational speed as the second driven gear 147. do.
따라서, 상기 수평 회동프레임(130)과 상기 리프트 암(170)이 동시에 회전하기 때문에, 상기 수평 회동프레임(130)과 상기 리프트 암(170)에 의하여 지지되는 지지프레임(110) 및 상기 태양전지 모듈(10)도 동일하게 회전한다.Therefore, since the horizontal pivot frame 130 and the lift arm 170 rotate at the same time, the support frame 110 and the solar cell module supported by the horizontal pivot frame 130 and the lift arm 170. (10) rotates similarly.
한편, 상기 캠 그루브(161)가 형성되는 상기 케이스(160)는 회전하지 않고 고정되어 있기 때문에, 상기 캠 그루브(161)에 물려 있는 상기 리프트 암(170)은 상기 캠 그루브(161)를 따라 이동을 한다.On the other hand, since the case 160 in which the cam groove 161 is formed is fixed without rotation, the lift arm 170 bited by the cam groove 161 moves along the cam groove 161. Do it.
상기 캠 그루브(161)는 높이가 변화되는 폐곡선 형태로 마련되기 때문에, 상기 리프트 암(170)이 상기 캠 그루브(161)를 따라 움직이는 경우, 상기 리프트 암(170)의 높이 변화만이 발생한다.Since the cam groove 161 is provided in the form of a closed curve in which the height is changed, when the lift arm 170 moves along the cam groove 161, only the height change of the lift arm 170 occurs.
이러한 리프트 암(170)의 높이 변화가 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도에 변화를 제공한다.The change in height of the lift arm 170 provides a change in the placement angle of the solar cell module 10.
도 12 내지 도 14는 도 1에 나타낸 태양전지 모듈(10)이 태양의 고도변화에 따라 배치각도가 변화하는 것을 도시한 측면도이다.12 to 14 are side views showing that the arrangement angle of the solar cell module 10 shown in FIG. 1 changes according to the altitude change of the sun.
상기 태양(S)으로부터 상기 태양전지 모듈(10)의 표면을 연결하는 직선(L)은 수직상태를 이루어야 집광효율을 극대화할 수 있다.The straight line L connecting the surface of the solar cell module 10 from the sun S should be in a vertical state to maximize the light collecting efficiency.
도 12에서 도시한 바와 같이, 일출 시 상기 태양의 고도(h1)는 제일 낮은 상태를 유지한다. 이 경우, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ1)는 지면으로부터 가장 큰 경사각을 이루어야 한다.As shown in FIG. 12, at sunrise the altitude h1 of the sun remains at its lowest state. In this case, the arrangement angle θ1 of the solar cell module 10 should be the largest inclination angle from the ground.
이를 위해서는 상기 리프트 암(170)의 하단부가 상기 캠 그루브(161)의 가장 낮은 부분에 물려 있어야 한다. To this end, the lower end of the lift arm 170 should be bitten at the lowest portion of the cam groove 161.
이 경우, 무게추 어셈블리(300)의 무게추 너트(320)는 지지프레임(110)에서 가장 먼 위치인 A거리에 배치되어 지지프레임(110)의 무게 중심을 가변하여 바람이 강하게 불더라도 태양광 발전장치(100)가 안정적으로 작동할 수 있게 된다. In this case, the weight nut 320 of the weight assembly 300 is disposed at the distance A, which is the furthest position from the support frame 110 to vary the center of gravity of the support frame 110, even if the wind blows strongly The generator 100 can operate stably.
도 13에서 도시한 바와 같이, 시간이 흐르면 태양은 동쪽에서 남동쪽 방향으로 이동하고, 그에 따라서, 고도(h2) 또한 높아진다. As shown in Fig. 13, as time passes, the sun moves from east to southeast, so that the altitude h2 is also high.
이러한 태양의 방향과 고도 변화를 반영하여, 상기 제어부(도 12참조, 180)가 상기 구동모터(M)를 제어하면, 상기 구동모터(M)의 회전에 의하여 상기 태양전지 모듈(10)이 남동쪽을 바라보도록 회전하게 된다. Reflecting the direction and altitude change of the sun, when the controller (see FIG. 12, 180) controls the driving motor M, the solar cell module 10 is moved southeast by the rotation of the driving motor (M). Will rotate to look at
한편, 상기 리프트 암(170)의 하단부가 물려 있는 상기 캠 그루브(161)의 높이는 도 13의 경우보다 높은 상태로 배치되고, 이에 따라서 상기 리프트 암(170)도 상승한다. Meanwhile, the height of the cam groove 161 at which the lower end of the lift arm 170 is bite is arranged to be higher than that of FIG. 13, and the lift arm 170 also rises accordingly.
상기 리프트 암(170)이 상승하게 되면, 상기 태양전지 모듈(10)의 상단이 뒤로 젖혀지게 되어, 그 배치각도(θ2)는 도 13의 경우보다 지면으로부터 작은 경사각을 이루게 된다.When the lift arm 170 is raised, the upper end of the solar cell module 10 is flipped backward, and the placement angle θ2 is smaller than the ground in FIG. 13.
이 경우, 무게추 어셈블리(300)의 무게추 너트(320)는 도 12의 A거리 보다는 가까운 B거리에 배치되어 지지프레임(110)의 무게 중심을 가변하여 바람의 영향을 최소화하여 태양광 발전장치(100)가 안정적으로 작동할 수 있게 된다. In this case, the weight nut 320 of the weight assembly 300 is disposed at a distance B closer than the distance A of FIG. 12 to vary the center of gravity of the support frame 110 to minimize the influence of the wind photovoltaic device 100 can operate stably.
도 14에서 도시한 바와 같이, 시간이 더 경과하여, 태양이 최고 고도(h3)에 이르게 되면, 태양은 남쪽에 위치한다. As shown in FIG. 14, as time elapses and the sun reaches the highest altitude h3, the sun is located south.
이때 상기 태양전지 모듈(10)은 남쪽을 향하도록 회전하고, 상기 리프트 암(170)의 하단부는 상기 캠 그루브(161) 중 그 높이가 최대가 되는 부분에 위치한다. 그러므로, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ3)는 가장 작은 경사각을 형성함으로써 집광효율을 극대화할 수 있다.At this time, the solar cell module 10 is rotated to face south, the lower end of the lift arm 170 is located in the portion of the cam groove 161 is the maximum height. Therefore, the arrangement angle θ3 of the solar cell module 10 may maximize the light collection efficiency by forming the smallest inclination angle.
더 시간이 흘러가면, 태양은 남서방향으로 이동하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 낮아지게 되며, 이에 대응하도록 상기 수평 회동프레임(130)은 상기 태양전지 모듈(10)이 남서방향을 향하도록 회전운동을 수행한다. As time passes, the sun moves in the southwest direction, and the altitude of the solar cell module 10 is also lowered. Accordingly, the horizontal rotation frame 130 corresponds to the southwest direction of the solar cell module 10. Rotate to face
그리고, 낮아진 고도를 반영하여, 상기 리프트 암(170)의 하단부가 맞물린 캠 그루브(161)의 높이도 도 13의 경우보다 낮아진 상태가 되므로, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도는 도 13의 경우보다 더 큰 경사각이 된다. In addition, since the height of the cam groove 161 in which the lower end of the lift arm 170 is engaged is also lower than that in FIG. 13, by reflecting the lowered altitude, the arrangement angle of the solar cell module 10 is shown in FIG. 13. The angle of inclination is greater than that.
이 경우, 무게추 어셈블리(300)의 무게추 너트(320)는 도 13의 B거리 보다는 가까운 C거리에 배치되어 지지프레임(110)의 무게 중심을 가변하여 바람의 영향을 최소화하여 태양광 발전장치(100)가 안정적으로 작동할 수 있게 된다. In this case, the weight nut 320 of the weight assembly 300 is disposed at a C distance closer than the B distance of FIG. 13 to vary the center of gravity of the support frame 110 to minimize the influence of the wind photovoltaic device 100 can operate stably.
일몰이 가까워지면, 태양은 서쪽에 위치하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 더 낮아진다.As the sunset approaches, the sun is on the west side, and the altitude of the solar cell module 10 is also lower.
이를 반영하여 상기 수평 회동프레임(130)은 상기 태양전지 모듈(10)이 서쪽 방향을 향하도록 회전운동을 수행한다. Reflecting this, the horizontal rotating frame 130 performs a rotational movement so that the solar cell module 10 faces the west direction.
그리고, 그 상태의 태양 고도를 반영하여, 리프트 암(170)의 하단부는 캠 그루브(161)의 높이가 가장 낮은 부분에 위치하게 된다. In addition, the lower end of the lift arm 170 is located at the lowest part of the height of the cam groove 161 to reflect the solar altitude of the state.
따라서, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도는 최대 경사각을 이룬다. Therefore, the arrangement angle of the solar cell module 10 forms a maximum inclination angle.
그리고 일몰 이 후 태양이 지고나면, 상기 태양전지 모듈(10)이 익일 일출 시 다시 집광을 할 수 있도록 익일 일출이 시작되기 전에 상기 태양광 발전장치(100)는 동쪽 방향을 향하도록 회전이 이루어진다. And after the sun is set after sunset, the solar cell module 10 is rotated to face the east direction before the start of the next sunrise so that the solar cell module 10 can focus again at the next sunrise.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 시간의 흐름에 따른 태양의 고도변화 및 태양의 방위각의 변화에 따라서 그 집광 효율을 극대화할 수 있도록 자동으로 회전하고, 또한 계절의 변화에 따른 태양의 고도변화에 대응하여 사용자가 수동으로 계절별 고도각을 조절할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the photovoltaic device 100 according to the present invention automatically rotates to maximize the condensing efficiency according to the change in the altitude of the sun and the change in the azimuth angle of the sun over time, and also according to the change of the season. In response to the change in the altitude of the sun, the user can manually adjust the seasonal altitude angle.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
100: 태양광 발전장치 110 : 지지프레임
120 : 수직 회동프레임 130 : 수평 회동프레임
140 : 동력전달부 141 : 제1회전하우징
151 : 제2회전하우징 160 : 케이스
170 : 리프트 암 180 : 제어부
200 : 고도조절부 210 : 손잡이부
220 : 제1체결부 221 : 상부 체결부재
222 : 하부 체결부재 230 : 제체결부
231 : 상부 결합부재 232 : 하부 결합부재
235 : 회절부재 300 : 무게추 어셈블리
310 : 고정부 320 : 위치 조절부
330 : 보강프레임
100: photovoltaic device 110: support frame
120: vertical rotating frame 130: horizontal rotating frame
140: power transmission unit 141: first rotating housing
151: second rotation housing 160: case
170: lift arm 180: control unit
200: altitude control portion 210: handle portion
220: first fastening portion 221: upper fastening member
222: lower fastening member 230: fastening
231: upper coupling member 232: lower coupling member
235 diffraction member 300 weight assembly
310: fixed part 320: position adjusting part
330: reinforcement frame

Claims (17)

  1. 상부에 태양전지 모듈이 장착되도록 지지하는 지지프레임;과,
    상기 지지프레임이 수직방향으로 회동 가능하도록 상기 지지프레임의 하부에서 상기 지지프레임을 지지하는 수직 회동프레임;과,
    상기 지지프레임의 하부에 설치되되 상기 수직 회동프레임의 지면에 대한 회동 각도에 따라서 상기 지지프레임의 전체 무게중심을 하부에 위치시키는 무게추 어셈블리;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    Support frame for supporting the solar cell module is mounted on the upper; And,
    A vertical pivot frame supporting the support frame under the support frame such that the support frame can rotate in a vertical direction;
    A weight assembly installed on the lower portion of the support frame to position the entire center of gravity of the support frame according to a rotation angle of the ground of the vertical pivot frame;
    Photovoltaic device comprising a.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무게추 어셈블리는 상기 지지프레임의 하부에 고정 설치된 고정부;와, 소정의 무게를 가지되 상기 고정부에 결합되어 전후방으로 위치 조절되는 위치 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 1,
    The weight assembly includes a fixed part fixed to the lower portion of the support frame; and a position adjusting portion having a predetermined weight but is coupled to the fixed portion and adjusted in the front and rear positions; .
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부를 상기 지지프레임에 결합시키기 위한 보강프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 2,
    And a reinforcing frame for coupling the fixing part to the support frame.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 지지프레임에 대하여 하부 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 3,
    The fixing part is a solar cell apparatus, characterized in that installed in the lower vertical direction with respect to the support frame.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 위치 조절부는 상기 수직 회동프레임의 지면에 대한 회동각도가 클수록 상기 지지프레임에서 멀게 위치시켜 상기 지지프레임의 전체 무게 중심을 낮추도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 2,
    The position adjusting unit is a solar cell apparatus, characterized in that the larger the rotation angle with respect to the ground of the vertical rotation frame is positioned farther from the support frame to lower the overall center of gravity of the support frame.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 지지프레임에 대하여 하부 수직방향으로 결합되는 롱볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 2,
    The fixing part includes a long bolt coupled to the lower vertical direction with respect to the support frame.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위치 조절부는 소정의 무게를 가지고 상기 롱볼트의 전후방 측으로 설치 위치를 조절할 수 있는 무게추 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method according to claim 6,
    The position adjusting unit has a predetermined weight, characterized in that it comprises a weight nut that can adjust the installation position to the front and rear side of the long bolt.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무게추 어셈블리는 상기 지지프레임에 고정 설치되되 일단에 결합홈을 가지는 보강프레임;과,
    상기 보강프레임의 결합홈에 나사 결합방식으로 착탈 가능하게 결합되는 무게추;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 1,
    The weight assembly is fixed to the support frame but the reinforcing frame having a coupling groove at one end; And,
    And a weight weight detachably coupled to the coupling groove of the reinforcement frame by a screw coupling method.
  9. 상부에 태양전지 모듈이 장착되도록 지지하는 지지프레임;과,
    상기 지지프레임을 수직방향으로 회동 가능하도록 상기 지지프레임의 하부에서 지지하는 수직 회동프레임;과,
    상기 지지프레임과 상기 수직 회동프레임을 수평방향으로 회전 가능하도록 상기 수직 회동프레임의 하부에서 지지하는 수평 회동프레임;과,
    구동모터에 의한 회전력을 상기 수평 회동프레임에 제공하는 동력전달부;와,
    상기 동력전달부를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브가 형성된 케이스;와,
    상기 동력전달부가 회전함에 따라서 상기 캠 그루브의 형상에 대응하여 수직방향으로 왕복운동 하도록 상기 수평 회동프레임의 일 측에 구비되는 리프트 암; 및
    상기 지지프레임의 하부에 설치되되 상기 리프트 암의 작동에 따라 상기 지지프레임의 전체 무게중심을 가변시키는 무게추 어셈블리;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    Support frame for supporting the solar cell module is mounted on the upper; And,
    A vertical pivot frame supporting the support frame at a lower portion of the support frame to be rotatable in a vertical direction;
    A horizontal pivot frame supporting the support frame and the vertical pivot frame at a lower portion of the vertical pivot frame to be rotatable in a horizontal direction;
    A power transmission unit for providing a rotational force by a drive motor to the horizontal rotating frame;
    A case disposed to surround the power transmission unit and having a cam groove formed on an outer circumferential surface thereof;
    A lift arm provided at one side of the horizontal rotating frame to reciprocate in a vertical direction corresponding to the shape of the cam groove as the power transmission unit rotates; And
    A weight assembly installed under the support frame, the weight assembly configured to vary the center of gravity of the support frame according to the operation of the lift arm;
    Photovoltaic device comprising a.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수직 회동프레임은,
    상기 수직 회동프레임이 양 단부에서 수직 방향으로 회동할 수 있도록 결합시키는 한 쌍의 브라켓;과,
    상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 상부를 연결하는 상부 연결로드;와,
    상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 하부를 연결하는 하부 연결로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    10. The method of claim 9,
    The vertical pivoting frame includes:
    A pair of brackets configured to couple the vertical pivot frame so as to rotate in a vertical direction at both ends;
    An upper connection rod connecting the bracket to the upper rear side of the support frame;
    And a lower connection rod connecting the bracket to the lower rear side of the support frame.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 연결로드 및 하부 연결로드의 일단은 상기 브라켓에 각각 결합되고, 타단이 상기 지지프레임 상에 결합되도록 연장편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    The method of claim 10,
    One end of the upper connection rod and the lower connection rod is coupled to the bracket, respectively, further comprising an extension piece so that the other end is coupled to the support frame.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 구동모터의 상부에 마련되고, 상기 구동모터에 결합되어 회전하는 주동기어 및 상기 주동기어와 치합되어 회전하는 제1회전하우징;과,
    상기 제1회전하우징의 상측으로 결합되는 제2회전하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    10. The method of claim 9,
    The power transmission unit includes:
    A first rotation housing provided at an upper portion of the driving motor and coupled to the driving motor to rotate and engaged with the main gear to rotate;
    And a second rotary housing coupled to an upper side of the first rotary housing.
  13. 삭제delete
  14. 삭제delete
  15. 삭제delete
  16. 제9항에 있어서,
    상기 수평 회동프레임에 마련되어 상기 리프트 암을 지지하는 연결블럭과, 상기 리프트 암의 일 측에 일체로 형성되어 상기 연결블럭 내부에서 상기 리프트 암을 슬라이딩 가능하도록 지지하는 안내 레일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    10. The method of claim 9,
    A connection block provided on the horizontal pivot frame to support the lift arm, and a guide rail unit integrally formed on one side of the lift arm to support the lift arm to be slidable inside the connection block. Solar power plant.
  17. 제9항에 있어서,
    시간에 따른 태양의 이동궤적을 따라서 상기 태양전지 모듈의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
    10. The method of claim 9,
    And a controller for controlling the driving motor to adjust the azimuth and altitude angles of the solar cell module according to the movement trajectory of the sun over time.
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