KR101505322B1 - 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치 - Google Patents

태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지의 표면에 초친수 오염방지 코팅물질을 매우 간편하고 신속하게 뿜칠하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치는, 외부환경에 경사지게 설치된 태양전지 모듈에 인접하게 설치된 하나 이상의 분사유닛과, 분사유닛을 지지하는 하나 이상의 지지유닛과, 상기 지지유닛을 태양전지 모듈의 길이방향으로 가이드하는 가이드유닛을 포함하고, 상기 지지유닛은 태양전지 모듈의 표면과 평행하게 배치되는 가이드부와, 상기 가이드부의 하단에 형성되어 상기 가이드유닛에 대해 피벗가능하게 설치된 피벗부와, 상기 피벗부에서 외측방향으로 가이드부에 대해 일정각도로 교차되게 연장된 연장부를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치{SPRAY COATING APPARATUS FOR SOLAR BATTERY}
본 발명은 태양전지의 표면에 초친수 오염방지 코팅물질을 매우 간편하고 신속하게 뿜칠하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치에 관한 것이다.
널리 주지된 바와 같이, 태양광발전시스템은 태양빛을 바로 전기로 전환하는 태양전지 등을 이용하여 태양에너지로부터 전기에너지를 얻는 시스템으로, 반도체로 만들어진 태양전지에 빛 에너지가 투입되면 전자의 이동이 일어나서 전류가 흐르고 전기가 발생하는 원리를 이용하는 것이다. 전류의 세기는 태양전지의 크기에 따라 달라진다. 태양광 발전은 무한정ㆍ무공해의 태양 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없는 장점이 있다.
이러한 태양광발전시스템의 태양전지는 태양광을 흡수하여야 하므로 옥외환경에 노출되어 있다. 이에 따라, 태양전지의 표면은 다양한 오염물 예컨대, 오물, 기름, 먼지, 흙, 강우 등으로 인해 쉽게 오염될 수 있고, 이러한 오염으로 인해 태양광발전의 효율이 저하될 우려가 높다.
이에 따라, 최근에는 태양전지의 유리표면에 복합기능을 갖는 코팅을 수행함으로써 반사광을 저감시켜 광투과율을 향상시키고, 초친수기능과 정전기방지기능을 갖게 하여 먼지를 비롯한 오염물질이 표면에 부착하는 것을 최소화하는 방오성과, 강우 시에 초친수 기능에 의한 물막 형성을 통해 태양전지의 표면 오염물들을 세척하는 자가-세정성 등을 효과적으로 구현해낼 수 있으며 이를 통하여 발전량을 대폭 향상시키고 유지보수비용을 대폭 절감할 수 있다.
하지만, 기존의 다양한 현장에 기 설치되어 있는 태양광발전시스템에서 초친수코팅이 되지 않은 태양전지를 모두 탈착하여 회수한 후에 코팅처리공장에서 초친수 오염방지 코팅을 수행하거나 초친수 오염방지 코팅처리가 된 태양전지로 새로이 교체하는 것은 경제적 측면이나 시간적 측면에서 현실적이지 못한 실정이다.
최근에는, 태양광발전시스템의 태양전지에 착탈가능하게 장착되어 태양전지의 표면에 반사방지물질 또는 오염방지물질 등을 코팅하는 태양전지 코팅장치가 국내 등록특허 10-1168603호에 개시된 바 있다.
하지만, 이러한 종래의 태양전지 코팅장치는 태양전지에 직접적으로 접촉되어 가이드되는 가이드구조로 이루어짐에 따라 태양전지와의 직접 접촉으로 인해 그 코팅작업 도중에 태양전지의 파손을 초래할 수 있는 단점이 있었다.
또한, 종래의 태양전지 코팅장치는 매우 복잡한 구조로 이루어짐에 따라 코팅작업을 위한 장착시간이 너무 많이 소요되고, 코팅효율이 낮아 태양전지의 표면에 대한 초친수 오염방지 코팅성이 저하되는 단점이 있었다.
KR 10-1168603 B1(2012.07.19)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 단점을 해결하기 위하여 연구, 개발된 것으로, 외부환경에 노출된 태양전지의 표면에 초친수 오염방지 코팅물질을 매우 간편하고 신속하게 뿜칠할 수 있고, 태양전지와의 직접적으로 접촉하지 않는 가이드구조를 적용함으로써 태양전지가 파손 내지 손상될 우려가 차단되며, 단순한 장착구조를 통해 장착시간이 매우 짧으며, 코팅효율이 높은 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치는, 외부환경에 경사지게 설치된 태양전지 모듈에 인접하게 설치된 하나 이상의 분사유닛과, 분사유닛을 지지하는 하나 이상의 지지유닛과, 상기 지지유닛을 태양전지 모듈의 길이방향으로 가이드하는 가이드유닛을 포함하고,
상기 지지유닛은 태양전지 모듈의 표면과 평행하게 배치되는 가이드부와, 상기 가이드부의 하단에 형성되어 상기 가이드유닛에 대해 피벗가능하게 설치된 피벗부와, 상기 피벗부에서 외측방향으로 가이드부에 대해 일정각도로 교차되게 연장된 연장부를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드부에는 길이방향을 따라 가이드레일이 형성되고, 상기 가이드레일에는 가이드블록이 길이방향을 따라 가이드되며, 상기 가이드블록에는 상기 분사유닛이 장착됨에 따라 상기 분사유닛은 가이드부를 따라 상기 태양전지 모듈의 상하방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 연장부의 단부에는 중심추가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드유닛은 상기 지지유닛의 피벗부가 피벗가능하게 설치된 수직폴대와, 상기 수직폴대가 높이조절가능하게 설치되는 홀더와, 상기 홀더를 태양전지 모듈의 길이방향으로 가이드하는 가이드레일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직폴대의 상단에는 피벗연결부가 형성되고, 상기 피벗연결부에는 상기 지지유닛의 피벗부가 피벗축을 매개로 피벗가능하게 설치되며, 상기 홀더의 하단에는 상기 가이드레일을 따라 가이드되는 가이드블럭이 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지유닛의 피벗부와 상기 수직폴대의 피벗연결부에는 복수의 통공들이 원주방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 상기 피벗축을 중심으로 피벗부가 일정각도로 피벗팅한 이후에 다울핀이 피벗부 및 피벗연결부의 서로 맞춰진 통공들에 끼워짐으로써 상기 지지유닛의 회전된 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 홀더는 상단이 개방된 중공부를 가진 원통형 구조로 형성되고, 상기 홀더의 중공부에는 수직폴대가 높이조절가능하게 설치되며, 상기 수직폴대와 홀더에는 복수의 통공이 길이방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 상기 수직폴대가 상기 홀더의 중공부에 높이가 적절히 조절되어 삽입된 이후에 다월핀이 수직폴대 및 홀더의 서로 맞춰진 통공들에 끼워짐으로써 상기 수직폴대는 상기 홀더에 높이조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지유닛은 상기 태양전지 모듈의 중심선을 기준으로 상부공간 및 하부공간으로 구획하여 각 분사유닛이 초친수 오염방지 코팅물질을 독립적으로 뿜칠하도록 제1 및 제2 지지유닛으로 구성되고,
상기 제1지지유닛은 태양전지 모듈의 상부공간에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛이 가이드부의 상부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 제2지지유닛은 태양전지 모듈의 하부공간에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛이 가이드부의 하부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드부에는 하나 이상의 처짐방지용 와이어가 연결됨으로써 상기 가이드부의 처짐이 방지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 외부환경에 노출된 태양전지의 표면에 초친수 오염방지 코팅물질을 매우 간편하고 신속하게 뿜칠할 수 있고, 태양전지와의 직접적으로 접촉하지 않는 가이드구조를 적용함으로써 태양전지가 파손 내지 손상될 우려가 차단되며, 단순한 장착구조를 통해 장착시간이 매우 짧으며, 코팅효율이 높은 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 화살표 C부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 화살표 D부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치는, 태양전지 모듈(1)에 인접하게 설치된 하나 이상의 분사유닛(10)과, 분사유닛(10)을 지지하는 하나 이상의 지지유닛(21, 22)과, 상기 지지유닛(21, 22)을 태양전지 모듈(1)의 길이방향으로 가이드하는 가이드유닛(30)을 포함한다.
분사유닛(10)은 경사지게 설치된 태양전지 모듈(1)에 인접하여 설치되고, 분사유닛(10)에는 초친수 오염방지 코팅물질이 저장된 저장탱크(13)가 연결되며, 저장탱크(13)의 초친수 오염방지 코팅물질이 공급펌프(14)의 펌핑에 의해 분사유닛(10)으로 공급된다. 이에, 분사유닛(10)은 저장탱크(13)로부터 공급된 초친수 오염방지 코팅물질을 태양전지 모듈(1)의 표면에 분사하도록 구성된다.
또한, 분사유닛(10)의 일측에는 간격감지센서(15)가 설치되어 분사유닛(10)과 태양전지 모듈(1) 사이의 간격을 감지하여 이를 제어부(미도시)로 전송함으로써 분사유닛(10)과 태양전지 모듈(1) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
지지유닛(21, 22)은 분사유닛(10)을 지지함과 더불어, 분사유닛(10)을 상하방향으로 가이드하도록 구성된다.
지지유닛(21, 22)은 태양전지 모듈(1)의 표면과 평행하게 배치되는 가이드부(25)와, 가이드부(25)의 하단에 형성된 피벗부(26)와, 이 피벗부(26)에서 외측방향으로 가이드부(25)에 대해 일정각도로 교차되게 연장된 연장부(27)를 가진다.
가이드부(25)의 일면(즉, 태양전지 모듈(1)의 표면과 마주보는 면)에는 길이방향을 따라 가이드레일(25a)이 형성되고, 이 가이드레일(25a)에는 가이드블록(11)이 길이방향을 따라 가이드되도록 설치되며, 가이드블록(11)에는 분사유닛(10)이 장착됨에 따라 분사유닛(10)은 가이드부(25)를 따라 태양전지 모듈(1)의 상하방향으로 이동하도록 구성된다.
피벗부(26)는 후술하는 가이드유닛(30)의 수직폴대(31)의 상단에 피벗가능하게 설치되고, 이에 가이드부(25)는 태양전지 모듈(1)의 경사각에 대응하여 용이하게 그 경사각이 조절될 수 있다.
연장부(27)는 피벗부(26)에서 외측방향으로 일체로 연장되고, 연장부(27)는 가이드부(25)에 대해 일정각도로 교차하게 연장된다.
그리고, 연장부(27)의 단부에는 중심추(28, weight)가 설치되고, 이러한 중심추(28)에 의해 지지유닛(21, 22)은 그 무게 중심이 균형으로 유지할 수 있다.
또한, 가이드부(25)에는 하나 이상의 처짐방지용 와이어(23)가 연결되고, 이러한 처짐방지용 와이어(23)에 의해 가이드부(25)가 태양전지 모듈(1)의 표면을 향해 처짐을 효과적으로 방지할 수 있다. 처짐방지용 와이어(23)의 일단부는 가이드부(25)에 고정되고, 처짐방지용 와이어(23)의 타단부는 지지체(24)의 지지롤러(24a)에 조절가능하게 설치된다. 지지체(24)는 연장부(27)의 상부에 수직방향으로 설치되고, 지지롤러(24a)는 지지체(24)의 도중에 설치된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지유닛(21, 22)은 태양전지 모듈(1)의 중심선(CL)을 기준으로 상부공간(TA) 및 하부공간(LA)으로 구획하여 각 분사유닛(10)이 초친수 오염방지 코팅물질을 독립적으로 뿜칠하도록 2개의 지지유닛(21, 22)으로 구성된다.
제1지지유닛(21)은 태양전지 모듈(1)의 상부공간(TA)에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛(10)이 가이드부(25)의 상부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성되며, 제2지지유닛(22)은 태양전지 모듈(1)의 하부공간(LA)에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛(10)이 가이드부(25)의 하부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성된다.
이와 같이, 제1 및 제2 지지유닛(21, 22)이 태양전지 모듈(1)의 표면에 대해 상부공간(TA)과 하부공간(LA)으로 구획하여 독립적으로 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠함으로써 태양전지 모듈(1)의 표면에 대한 코팅효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 초친수 오염방지 코팅물질의 균일성을 확보할 수 있다.
가이드유닛(30)은 지지유닛(21, 22)의 피벗부(26)가 피벗가능하게 설치된 수직폴대(31)와, 수직폴대(31)가 높이조절가능하게 설치되는 홀더(32)와, 홀더(32)를 태양전지 모듈(1)의 길이방향으로 가이드하는 가이드레일(33)를 포함한다.
수직폴대(31)의 상단에는 피벗연결부(34)가 형성되고, 이 피벗연결부(34)에는 지지유닛(20)의 피벗부(26)가 피벗축(35)을 매개로 피벗가능하게 설치되며, 수직폴대(31)는 홀더(32)에 높이조절가능하게 설치된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지유닛(21, 22)의 피벗부(26)와 수직폴대(31)의 피벗연결부(34)에는 복수의 통공(26a, 34a)들이 원주방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 피벗축(35)을 중심으로 피벗부(26)가 일정각도로 피벗팅한 이후에 다울핀(36)이 피벗부(26) 및 피벗연결부(34)의 서로 맞춰진 통공(26a, 34a)들에 끼워짐으로써 지지유닛(21, 22)의 회전된 위치가 고정되고, 이에 지지유닛(21, 22)의 가이드부(25)는 태양전지 모듈(1)의 경사각에 대응하여 그 경사각이 적절히 조절될 수 있다.
홀더(32)는 상단이 개방된 중공부를 가진 원통형 구조로 형성되고, 홀더(32)의 중공부에는 수직폴대(31)가 높이조절가능하게 설치되며, 홀더(32)의 하단에는 가이드블럭(32b)이 마련된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 수직폴대(31)와 홀더(32)에는 복수의 통공(31a, 32a)이 길이방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 수직폴대(31)가 홀더(32)의 중공부에 높이가 적절히 조절되어 삽입된 이후에 다월핀(dowel pin, 38)이 수직폴대(31) 및 홀더(32)의 서로 맞춰진 통공(31a, 32a)들에 끼워짐으로써 수직폴대(31)는 홀더(32)에 높이조절가능하게 설치된다.
가이드레일(33)은 태양전지 모듈(1)이 설치된 바닥에 설치되고, 태양전지 모듈(1)의 길이방향을 따라 길게 연장된다. 가이드레일(33)에는 홀더(32)의 가이드돌기(32b)가 가이드됨에 따라 수직폴대(31), 홀더(32) 및 지지유닛(21, 22)은 태양전지 모듈(1)의 길이방향을 따라 이동될 수 있다. 특히, 회전스크류(미도시)가 구동모터(미도시)에 의해 회전함에 따라 가이드블럭(32b)이 가이드레일(33)을 따라 이송되도록 구성될 수 있고, 이에 의해 홀더(32), 수직폴대(31), 지지유닛(21, 22)은 길이방향 이송속도가 매우 용이하게 조절될 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 살펴보면, 가이드유닛(30)의 수직폴대(31) 및 홀더(32)가 가이드레일(33)을 통해 태양전지 모듈(1)의 길이방향을 따라 가이드됨에 따라 지지유닛(21, 22)들을 개별적으로 태양전지 모듈(1)의 길이방향을 따라 이동시킬 수 있고, 이와 더불어 지지유닛(21, 22)에서 각 분사유닛(10)을 개별적으로 상하방향으로 이동시킴으로써 각 분사유닛(10)은 태양전지 모듈(1)의 표면에 초친수 오염방지 코팅물질을 길이방향 및 상하방향으로 매우 신속하고 균일하게 뿜칠할 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
1: 태양전지 모듈 10: 분사유닛
21, 22: 지지유닛 25: 가이드부
26: 피벗부 27: 연장부
28: 중심추 30: 가이드유닛
31: 수직폴대 32: 홀더
33: 가이드레일

Claims (7)

  1. 외부환경에 경사지게 설치된 태양전지 모듈에 인접하게 설치된 하나 이상의 분사유닛과, 분사유닛을 지지하는 하나 이상의 지지유닛과, 상기 지지유닛을 태양전지 모듈의 길이방향으로 가이드하는 가이드유닛을 포함하고,
    상기 지지유닛은 태양전지 모듈의 표면과 평행하게 배치되는 가이드부와, 상기 가이드부의 하단에 형성되어 상기 가이드유닛에 대해 피벗가능하게 설치된 피벗부와, 상기 피벗부에서 외측방향으로 가이드부에 대해 일정각도로 교차되게 연장된 연장부를 가지는 것을 특징으로 하며,
    상기 가이드유닛은 상기 지지유닛의 피벗부가 피벗가능하게 설치된 수직폴대와, 상기 수직폴대가 높이조절가능하게 설치되는 홀더와, 상기 홀더를 태양전지 모듈의 길이방향으로 가이드하는 가이드레일을 포함하고,
    상기 수직폴대의 상단에는 피벗연결부가 형성되고, 상기 피벗연결부에는 상기 지지유닛의 피벗부가 피벗축을 매개로 피벗가능하게 설치되며, 상기 홀더의 하단에는 상기 가이드레일을 따라 가이드되는 가이드블럭이 마련되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부에는 길이방향을 따라 가이드레일이 형성되고, 상기 가이드레일에는 가이드블록이 길이방향을 따라 가이드되며, 상기 가이드블록에는 상기 분사유닛이 장착됨에 따라 상기 분사유닛은 가이드부를 따라 상기 태양전지 모듈의 상하방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지유닛의 피벗부와 상기 수직폴대의 피벗연결부에는 복수의 통공들이 원주방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 상기 피벗축을 중심으로 피벗부가 일정각도로 피벗팅한 이후에 다울핀이 피벗부 및 피벗연결부의 서로 맞춰진 통공들에 끼워짐으로써 상기 지지유닛의 회전된 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더는 상단이 개방된 중공부를 가진 원통형 구조로 형성되고, 상기 홀더의 중공부에는 수직폴대가 높이조절가능하게 설치되며, 상기 수직폴대와 홀더에는 복수의 통공이 길이방향을 따라 상호 대응되게 형성되고, 상기 수직폴대가 상기 홀더의 중공부에 높이가 적절히 조절되어 삽입된 이후에 다월핀이 수직폴대 및 홀더의 서로 맞춰진 통공들에 끼워짐으로써 상기 수직폴대는 상기 홀더에 높이조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지유닛은 상기 태양전지 모듈의 중심선을 기준으로 상부공간 및 하부공간으로 구획하여 각 분사유닛이 초친수 오염방지 코팅물질을 독립적으로 뿜칠하도록 제1 및 제2 지지유닛으로 구성되고,
    상기 제1지지유닛은 태양전지 모듈의 상부공간에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛이 가이드부의 상부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성되며, 상기 제2지지유닛은 태양전지 모듈의 하부공간에만 초친수 오염방지 코팅물질을 뿜칠하도록 분사유닛이 가이드부의 하부 일정구간에서만 상하방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드부에는 하나 이상의 처짐방지용 와이어가 연결됨으로써 상기 가이드부의 처짐이 방지되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 초친수 오염방지 코팅물질 뿜칠장치.
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