KR101506632B1 - 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치 - Google Patents

태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임의 상측에 전후방향으로 각운동하는 전후회전프레임을 설치하고, 이 전후회전프레임의 상부에는 상측에 태양전지판이 설치되는 좌우회전프레임을 좌우방향으로 각운동하게 설치하되, 전후회전프레임과 좌우회전프레임이 태양추적 프로그램이 포함된 제어기의 신호에 따라 동작하는 엑츄에이터에 의해 동작되도록 하며, 프레임에는 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 집결 설치된 배터리시스템을 설치함으로써, 독립형 태양발전장치를 간단한 구조로 구성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 사각틀체형으로 형성되는 프레임(10)과;
프레임(10)의 상부 양측에 전후방향으로 수평 설치되는 수평대(11)에 중앙부 양측으로 외향 돌출되는 힌지핀(21)이 힌지식으로 설치되는 되는 전후회전프레임(20)과;
전후회전프레임(20)의 전후방 단부 상측에 설치되며 상측에 태양전지판이 설치되는 좌우회전프레임(30)과;
힌지핀(21)이 설치된 위치와 간격을 둔 위치의 수평대(11) 일측에 말단부가 힌지식으로 설치되며, 내측에 설치된 모터(41)에 의해 길이방향으로 출몰하는 내관(45)의 선단부가 전후회전프레임(20)의 일측 소정위치에 힌지식으로 설치되어 전후회전프레임(20)을 전후방향으로 각운동하게 하는 전후회동 엑츄에이터(40)와;
좌우회전프레임(30)의 전후방측 단부 중앙에 전후방 단부가 고정 설치되며 중앙부 외주연에 피니언(31)이 설치되는 회전축(32)과;
중앙수평대(22)와 동일한 방향으로 후방측 단부가 중앙수평대(22)의 일측 소정위치에 지지되게 설치되고 내측에 설치된 모터(41)에 의해 내관(45)이 길이방향으로 출몰하게 설치되는 좌우회동 엑츄에이터(40a)와;
중앙수평대(22)의 상측에서 일측 단부가 연결구(35)에 설치되며 상면의 기어부가 피니언(31)과 맞물리게 설치되어 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 동작에 의해 피니언(31)을 회전시키는 래크(34)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치{Independent type solar generator having solar tracking appartaus}
본 발명은 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임의 상측에 전후방향으로 각운동하는 전후회전프레임을 설치하고, 이 전후회전프레임의 상부에는 상측에 태양전지판이 설치되는 좌우회전프레임을 좌우방향으로 각운동하게 설치하되, 전후회전프레임과 좌우회전프레임이 태양추적 프로그램이 포함된 제어기의 신호에 따라 동작하는 엑츄에이터에 의해 동작되도록 하며, 프레임에는 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 집결 설치된 배터리시스템을 설치함으로써, 독립형 태양발전장치를 간단한 구조로 구성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
종래의 태양추적장치가 구비된 태양발전장치는 특허출원 제2009-73882호(발명의 명칭 : 태양추적형 태양광 발전장치)를 비롯한 다수의 출원 및 특허등록 건들이 존재하고 있다.
그러나, 종래의 발명들에는 본 발명과 같이 태양전지판을 엑츄에이터에 의해 전후방향과 좌우방향으로 각각 회전되게 하여 간단한 구조로 태양추적장치가 이루어지고, 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 설치되는 배터리시스템을 태양발전장치에 집결 설치하여 간단한 구조로 독립형 태양발전장치를 구성하도록 하며, 넓은 판형으로 형성되는 태양전지판에 불어 닥치는 바람에 의해 엑츄에이터를 포함한 태양전지판과 연결되는 프레임 등의 장치물을 보호하는 완충기가 설치되는 구성들이 포함된 것은 찾아볼 수가 없었다.
종래발명들에서도 본 발명에서 목적하는 바와 같이 태양추적장치를 포함한 태양발전장치의 구조를 간단화하고, 강한 바람으로부터 태양추적장치를 포함한 태양발전장치를 보호하는 수단을 마련하고자 하였으나, 종래발명들은 구조가 전체적으로 복잡하여 제작비용이 과다하게 소요되는 문제가 있었다.
특허출원 제2009-73882호(발명의 명칭 : 태양추적형 태양광 발전장치)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지판을 엑츄에이터에 의해 전후방향과 좌우방향으로 각각 회전되게 하여 간단한 구조로 태양추적장치가 이루어지고, 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 설치되는 배터리시스템을 태양발전장치에 집결 설치하여 간단한 구조로 독립형 태양발전장치를 구성하도록 하며, 넓은 판형으로 형성되는 태양전지판에 불어 닥치는 바람에 의해 엑츄에이터를 포함한 태양전지판과 연결되는 프레임 등의 장치물을 보호하는 완충기가 설치되게 본 발명을 구성함으로써, 간단하고 견고한 독립형 태양발전장치를 저가에 공급할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사각틀체형으로 형성되는 프레임과;
프레임의 상부 양측에 전후방향으로 수평 설치되는 수평대에 중앙부 양측으로 외향 돌출되는 힌지핀이 힌지식으로 설치되는 되는 전후회전프레임과;
전후회전프레임의 전후방 단부 상측에 설치되며 상측에 태양전지판이 설치되는 좌우회전프레임과;
힌지핀이 설치된 위치와 간격을 둔 위치의 수평대 일측에 말단부가 힌지식으로 설치되며, 내측에 설치된 모터에 의해 길이방향으로 출몰하는 내관의 선단부가 전후회전프레임의 일측 소정위치에 힌지식으로 설치되어 전후회전프레임을 전후방향으로 각운동하게 하는 전후회동 엑츄에이터와;
좌우회전프레임의 전후방측 단부 중앙에 전후방 단부가 고정 설치되며 중앙부 외주연에 피니언이 설치되는 회전축과;
중앙수평대와 동일한 방향으로 후방측 단부가 중앙수평대의 일측 소정위치에 지지되게 설치되고 내측에 설치된 모터에 의해 내관이 길이방향으로 출몰하게 설치되는 좌우회동 엑츄에이터와;
중앙수평대의 상측에서 일측 단부가 연결구에 설치되며 상면의 기어부가 피니언과 맞물리게 설치되어 좌우회동 엑츄에이터의 동작에 의해 피니언을 회전시키는 래크가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치는, 태양전지판을 엑츄에이터에 의해 전후방향과 좌우방향으로 각각 회전되게 하여 간단한 구조로 태양추적장치가 이루어지고, 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 설치되는 배터리시스템을 태양발전장치에 집결 설치하여 간단한 구조로 독립형 태양발전장치를 구성하도록 하며, 넓은 판형으로 형성되는 태양전지판에 불어 닥치는 바람에 의해 태양전지판과 연결되는 엑츄에이터를 포함한 프레임 등의 장치물을 보호하는 완충기가 설치되게 본 발명을 구성함으로써, 간단하고 견고한 독립형 태양발전장치를 저가에 공급할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명을 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명을 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 포함되는 전후회전프레임과 좌우회전프레임의 설치상태를 나타내는 정단면도.
도 5의 (가)(나)는 좌우회전프레임 회동용 엑츄에이터에 설치되는 완충기와 전후회전프레임 회동용 엑츄에이터에 설치되는 완충기의 설치구조를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 설치되는 엑츄에이터의 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 포함되는 래크와 피니언의 연결관계를 나타내는 단면도.
이하, 본 발명에 따른 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 태양발전장치(100)는 도 1에서 보는 바와 같이 사각틀체형으로 형성되는 프레임(10)의 상부에 전후회전프레임(20)이 전후방향으로 각운동 가능하게 설치되고, 이 전후회전프레임(20)의 상부에는 좌우회전프레임(30)이 좌우방향으로 각운동 가능하게 설치된다.
그리고, 상기 프레임(10)의 내부에는 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 집결 설치되는 배터리시스템(101)이 설치되는 구성이 포함되는데, 상기 배터리시스템(101)은 상자형 케이스의 내부에 제어기와, 배터리, 인버터는 기본적으로 장착되고, 케이스 내부를 환기시키는 환기장치와, 케이스 내부에 설치되는 제어기와, 배터리, 인버터가 동절기의 혹한과 하절기의 뜨거운 열기로부터 손상되는 것을 예방하는 공기조화기가 추가로 설치될 수 있다.
상기 태양추적 프로그램은 태양의 고도와 계절에 맞게 프로그램이 설정되어 태양추적장치를 제어하는 것과, 인공위성을 이용한 GPS신호를 수신하여 태양추적장치를 제어하는 것, 그리고 태양위치감지센서에 의해 태양추적장치를 제어하는 것 중의 하나를 선택하여 운용할 수 있음을 밝혀둔다.
상기 배터리시스템(101)이 틀체형 프레임(10)의 내측에 집결 설치됨에 따라 계절에 따라 고도가 변하는 태양의 위치를 추적하게 하는 제어기부터 태양전지로부터 발전된 전기를 저장하는 배터리와, 직류를 교류로 변환하는 인버터와, 제어기 및 배터리, 인버터가 정상적으로 가동되게 주변환경을 쾌적하게 하는 환기장치 및 공기조화기가 한 곳에 집결 설치됨에 따라 도 1에 도시된 1대의 태양발전장치(100)가 태양발전부터 축전, 사용까지 한 곳에서 이루어져 산간 및 도서지역에 건축되는 소형 독립구조물에서 독립발전을 할 수 있게 하고, 본 발명에 의한 태양 발전장치 여러 대를 병열로 설치하면 보다 더 큰 규모의 태양광발전소도 만들 수 있는 것임을 밝혀둔다.
상기 배터리시스템(101)는 ESS(Energy Storage System)라고 칭하는 것으로서, 심야에는 전기 수요가 적고 전기료가 저렴해지기 때문에 이 시간에 전기를 끌어와 배터리에 저장해 두었다가 전기수요가 급증할 때나 전기료가 상대적으로 비싸질 때 저장했던 전기를 이용하는 것임을 참고적으로 밝혀둔다.
본 발명의 출원인이 설계한 상기 전후회전프레임(20)의 형상은 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이 한문자 날 일(日)자형으로 형성하였으며, 양측 외측지지대(25)의 사이에 전후방수평대(23,24)와 중앙수평대(22)를 각각 연결 설치하고 양측 외측지지대(25)의 중앙부 외측에 힌지핀(21)이 외향 돌출되게 설치되어 이 전후회전프레임(20)을 프레임(10)의 상부 양측에 전후방향으로 수평 설치되는 수평대(11)에 중앙부 양측에 힌지식으로 설치하는 것이다.
그리고, 전후회전프레임(20)의 상측에 좌우로 회동되게 설치되는 좌우회전프레임(30)는 전후회전프레임(20)의 전후방수평대(23,24)의 중앙부 상측에 회전지지대(26)를 각각 설치하고 전후방측 회전지지대(26)에 회전축(32)을 좌우로 회전되게 설치한 뒤에, 회전축(32)의 전후방 단부에 한 쌍의 좌우회전프레임(30)을 설치하는 것으로, 전후방측 좌우회전프레임(30) 사이의 폭이 전후회전프레임(20)의 전후방수평대(23,24)의 폭보다 크게 설치해야 한다.
상기 회전축(32)의 중앙부 외주연에는 도 1, 3 및 도 7에서 보는 바와 같이 피니언(31)이 설치되고, 이 피니언(31)의 양측에는 피니언(31) 보다 외경이 큰 가이드날개(33)를 설치하여 양측 가이드날개(33)의 사이에 형성되는 안내홈으로 래크(34)가 삽입 안내되면서 래크(34)과 피니언(31)이 맞물리게 된다.
그리고, 상기 전후방측 좌우회전프레임(30)의 상부에 넓은 판형으로 형성되는 태양전지판(도시생략)이 설치되는 것임을 밝혀둔다.
또한, 상기 전후회전프레임(20)은 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 전후회동 엑츄에이터(40)에 의해 전후방향으로 각운동하게 됨과 아울러 넓은 판형으로 설치되는 태양전지판에 바람이 불어 닥칠 때 전후회전프레임(20)과 좌우회전프레임(30)을 비롯한 태양발전장치(100)에 손상을 주게 되는데, 이를 해소하기 위하여 전후회동 엑츄에이터(40)의 내관(45)와 전후회전프레임(20)의 외측지지대(25) 사이에 완충기(50)가 개재되게 설치된다.
상기 완충기(50)는 도 5의 (나)에서 보는 바와 같이 전후회전프레임(20)에 설치되는 완충기케이스(51)의 내부에 로드(52)가 내관(45)과 동일한 수평 방향으로 이동가능하게 설치되고, 이 로드(52)의 중앙부에는 외측 단부가 완충기케이스(51)의 외측으로 노출되는 스프링받이(53)가 설치되며, 완충기케이스(51)의 내측의 스프링받이(53) 양측에는 스프링(54)이 탄력적으로 지지되게 설치되고, 완충기케이스(51)의 외측으로 노출되는 스프링받이(53)의 외측 단부에는 내관(45)의 단부가 연결 설치되게 구성된다.
그리고, 완충기(50)와 연결되는 상기 전후회동 엑츄에이터(40)는 도 1 내지 도 3 및 도 5, 6에서 보는 바와 같이 힌지핀(21)이 설치된 위치와 간격을 둔 위치의 수평대(11) 일측에 말단부가 힌지식으로 설치되며, 내측에 설치된 모터(41)에 의해 길이방향으로 출몰하는 내관(45)의 선단부가 완충기(50)에서 외향 돌출되는 스프링받이(53)와 힌지식으로 설치된다.
또한, 상기 전후회동 엑츄에이터(40)는 내측에 모터(41)와 기어가 설치되는 케이싱(46)의 상부 일측에 외관(42)이 길이방향으로 설치되고, 이 외관(42)의 내부에는 모터(41)의 동력을 기어를 통하여 전달받아 회전하는 스크류(43)가 설치되며, 외관(42)의 내부와 스크류(43)의 사이에는 내측에 암나사부(44)가 구비되어 스크류(43)와 나사식으로 체결되는 내관(45)이 스크류(43)의 회전방향에 따라 길이방향으로 출몰되게 설치되어 있다.
그리고, 도 1, 2, 4 및 도 5의 (가)에서 보는 바와 같이 전후회전프레임(20)의 중앙수평대(22)에는 피니언(31)이 구비된 회전축(32)을 회전시켜서 좌우회전프레임(30)을 좌우방향으로 각운동하게 하는 좌우회동 엑츄에이터(40a)가 중앙수평대(22)와 동일한 수평방향으로 설치되며, 상기 중앙수평대(22)의 일측 소정위치와 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 후방 사이에는 좌우회동 엑츄에이터(40a)와 동일한 방향으로 탄력이 작용하는 좌우완충기(50a)가 설치되어 있다.
상기 좌우회동 엑츄에이터(40a)는 전후회동 엑츄에이터(40)와 동일한 구조로 형성되어 있으며, 상기 좌우완충기(50a)는 중앙수평대(22)에 설치되는 완충기케이스(51)의 내부에 로드(52)가 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 내관(45)과 동일한 수평 방향으로 이동가능하게 설치되고, 완충기케이스(51) 내측의 로드(52) 소정위치에는 전후방에 스프링(54)이 각각 탄력적으로 설치되는 스프링받이(53)가 형성되며, 완충기케이스(51)의 외측으로 노출되는 로드(52)의 선단부에 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 후방단부가 연결 설치되어 있다.
그리고, 상기 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 내관(45) 선단부는 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이 래크(34)의 선단부와 연결구(35)에 의해 연결되어 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 구동에 의해 내관(45)이 출몰하면 래크(34)가 내관(45)과 동일한 방향으로 중앙수평대(22)의 상부에서 수평이동하게 되고, 이렇게 래크(34)가 수평 이동함에 따라 래크(34)와 맞물린 피니언(31)이 회전하게 되면서 전후회전프레임(20)이 좌우방향으로 각운동하게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 태양발전장치(100)에는 태양전지판의 도시를 생략하였는데, 위의 태양전지판은 좌우회전프레임(30)의 전후방 상측에 수평방향으로 설치되는 태양전지판설치바(36)의 상부에 설치되는 것이다.
그리고, 본 발명에 포함되는 태양추적장치는 배터리시스템(101)의 내측에 설치되어 계절별 태양의 위치에 따라 그 입력된 정보신호를 각각의 엑츄에이터(40,40a)에 보내어 제어하는 제어기(도시생략)와, 각각의 엑츄에이터(40,40a)의 구동에 의해 전후방향으로 회동하는 전후회전프레임(20)과, 좌우방향으로 회동하는 좌우회전프레임(30)을 칭하는 것이다.
이와 같은 상태에서 본 발명에 의한 태양발전장치(100)를 동작시키고자 하는 경우에는 배터리시스템(101)에 설치된 스타트스위치를 온(on)시키게 되면, 배터리시스템(101)의 내부에 설치된 제어기에서 계절별 태양의 위치에 맞게 각각의 엑츄에이터(40,40a)에 신호를 보내어 각각의 엑츄에이터(40,40a)를 구동시키게 된다.
상기 각각의 엑츄에이터(40,40a)는 도 6에서 보는 바와 같이 제어기로부터 전달되는 신호값에 따라 모터(41)가 구동하게 되고, 이렇게 구동하는 모터(41)의 동력이 기어를 통하여 외관(42) 내의 스크류(43)를 회전시키게 된다.
위와 같이 회전하는 스크류(43)에는 내관(45)의 내측에 형성된 암나사부(44)가 나사식으로 체결되어 있으며, 이 내관(45)이 외관(42)의 내외측으로 출몰 안내되게 설치되어서 상기 모터(41)의 회전방향에 따라 내관(45)이 슬라이드식으로 출몰하게 된다.
이와 같은 상태에서 좌우회전프레임(30)이 좌우방향으로 회동하는 것은, 도 1, 3 및 도 4, 7에서 보는 바와 같이 전후회전프레임(20)의 중앙수평대(22)에 좌우회동 엑츄에이터(40a)가 길이방향으로 설치되되, 이 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 후방이 중앙수평대(22)에 설치되는 좌우완충기(50a)의 선단부에 설치되고 좌우회동 엑츄에이터(40a)의 내관(45)는 래크(34)의 선단부에 연결구(35)에 의해 연결되어 있다.
이렇게 좌우회동 엑츄에이터(40a)가 중앙수평대(22)와 동일한 방향으로 수평 설치되어 있으며 좌우회동 엑츄에이터(40a) 내측의 모터(41)의 회전방향에 따라 내관(45)이 출몰이동함에 따라, 래크(34)가 내관(45)과 동일하게 수평방향으로 이동하게 된다.
상기와 같이 래크(34)가 수평방향으로 이동할 때, 래크(34)의 기어부에는 피니언(31)이 맞물려 있음에 따라 피니언(31)이 설치된 회전축(32)이 회전하게 되며, 이 회전축(32)의 전후방 단부에는 좌우회전프레임(30)이 고정 설치되어 있어서 회전축(32)이 회전하는 만큼 좌우회전프레임(30)이 좌우방향으로 회동하게 되는 것이다.
그리고, 상기 피니언(31)의 양면에는 피니언(31) 보다 외경이 큰 가이드날개(33)가 각각 설치되어서 피니언(31)의 외주면과 양측 가이드날개(33)의 사이에는 일측이 개방된 홈통이 형성되고, 그 홈통의 내부에는 피니언(31)의 기어부와 맞물리는 래크(34)가 삽입되어있기 때문에 래크(34)가 가이드날개(33)의 외측으로 이탈하지 않고 안정된 기어물림 상태가 유지되게 된다.
도 1, 2, 3 및 도 5의 (나)에서 보는 바와 같이 전후회전프레임(20)의 외측지지대(25)에는 전후회전프레임(20)을 전후방향으로 회동하는 전후회동 엑츄에이터(40)가 설치되되, 전후회동 엑츄에이터(40)의 후방은 전후회전프레임(20)의 중앙부 양측에 외향 설치되는 힌지핀(21)이 수평대(11)에 힌지 설치된 부분과 간격을 둔 위치의 수평대(11)에 힌지 설치되고, 내관(45)의 선단부는 외측지지대(25)에 설치된 완충기(50)에 설치되어 있다.
따라서 전후회동 엑츄에이터(40)의 내관(45)이 출몰 동작하는 것에 따라 전후회전프레임(20)이 힌지핀(21)을 중심으로 하여 전후회전프레임(20)이 전후방향으로 회동하게 되는 것이며, 이와 같이 좌우회전프레임(30)과 전후회전프레임(20)이 태양의 고도에 따라 전후방향과 좌우방향으로 함께 회전하여 좌우회전프레임(30) 상측의 태양전지판설치바(36) 상에 설치된 태양전지판이 태양을 추적하며 태양발전을 하게 되는 것이다.
위와 같이 전후회전프레임(20)과 좌우회전프레임(30)을 각각 동작시키는 각각의 엑츄에이터(40,40a)의 일측 단부에는 완충기(50,50a)가 각각 설치되어 있는데, 각각의 완충기(50,50a) 내부에는 스프링받이(53)의 양측에 스프링(54)이 각각 탄력적으로 설치되어서 강한 바람이 불어서 넓은 판으로 형성된 태양전지판에 하중이 가해질 때 완충기(50,50a)의 스프링(54)이 압축되면서 그 강한 바람에 의한 충격을 완화시켜 강한 바람에 의해 엑츄에이터(40,40a)를 비롯한 태양추적장치의 손상을 방지할 수 있게 한다.
본 발명의 출원인은 완충기(50,50a)의 내부에 설치되어 있는 스프링(54)의 탄력을 엑츄에이터(40,40a)의 내관(45)이 밀거나 당길 때의 최대하중 보다 60~80%만큼 약하게 장력을 일예로 설계하여 20~30㎧ 이상의 강한 바람이 불어 닥치게 되면, 완충기(50,50a)의 스프링(54)이 압축되면서 강한 바람에 의한 충격을 완화시키게 하는 것이다.
도 5에서 보는 바와 같이 완충기케이스(51) 내부에 스프링받이(53)를 구비한 로드(52)가 설치되고, 그 스프링받이(53)의 양측에 스프링(54)이 설치된 것이 강한 바람이 불어 닥칠 때, 내관(45)이 미는 방향이나 당기는 방향 어느 쪽이라도 완충을 할 수 있게 하기 위함이다.
이와 같이 태양의 고도에 따라 태양전지판이 태양을 추적하면서 발전하는 전기는 배터리시스템(101)의 내부에 설치된 배터리에 축전되고, 인버터에 의해 직류전력을 교류로 변환하여 사용자가 필요로 하는 전기를 사용하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에서 프레임(10) 내부에 형성되는 공간에 배터리시스템(101)가 설치되고, 이 배터리시스템(101)에는 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 기본적으로 집결 설치되고, 배터리시스템(101)의 케이스 내부를 환기시키는 환기장치와, 케이스 내부에 설치되는 제어기와, 배터리, 인버터가 동절기의 혹한과 하절기의 뜨거운 열기로부터 손상되는 것을 예방하는 공기조화기가 추가로 설치되어있다.
따라서 도 1에 도시된 1대의 태양발전장치(100)로써 태양발전부터 축전, 사용까지 한 곳에서 이루어져 산간 및 도서지역에 건축되는 소형 독립구조물에서 독립발전을 할 수 있게 하는 것이다.
그리고, 본 발명은 태양열보일러(도시생략)에도 적용이 가능한데, 태양전지판설치바(36)의 상에 물통이 설치된 집열판을 설치하고, 프레임(10)의 내부공간에 설치되는 배터리시스템(101) 대신에 저장보온 물탱크를 설치하여 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 것임을 밝혀둔다.
10 : 프레임 11 : 수평대 20 : 전후회전프레임
21 : 힌지핀 22 : 중앙수평대 23 : 전방수평대
25 : 외측지지대 26 : 회전지지대 30 : 좌우회전프레임
31 : 피니언 32 : 회전축 33 : 가이드날개
34 : 래크 35 : 연결구 36 : 태양전지판설치바
40 : 전후회동 엑츄에이터 40a : 좌우회동 엑츄에이터
41 : 모터 42 : 외관 43 : 스크류
44 : 암나사부 45 : 내관 46 : 케이싱
50,50a : 완충기 51 : 완충기케이스 52 : 로드
53 : 스프링받이 54 : 스프링 100 : 태양발전장치
101 : 배터리시스템

Claims (4)

  1. 사각틀체형으로 형성되는 프레임과;
    프레임의 상부 양측에 전후방향으로 수평 설치되는 수평대에 중앙부 양측으로 외향 돌출되는 힌지핀이 힌지식으로 설치되는 되는 전후회전프레임과;
    전후회전프레임의 전후방 단부 상측에 설치되며 상측에 태양전지판이 설치되는 좌우회전프레임과;
    힌지핀이 설치된 위치와 간격을 둔 위치의 수평대 일측에 말단부가 힌지식으로 설치되며, 내측에 설치된 모터에 의해 길이방향으로 출몰하는 내관의 선단부가 전후회전프레임의 일측 소정위치에 힌지식으로 설치되어 전후회전프레임을 전후방향으로 각운동하게 하는 전후회동 엑츄에이터와;
    좌우회전프레임의 전후방측 단부 중앙에 전후방 단부가 고정 설치되며 중앙부 외주연에 피니언이 설치되는 회전축과;
    중앙수평대와 동일한 방향으로 후방측 단부가 중앙수평대의 일측 소정위치에 지지되게 설치되고 내측에 설치된 모터에 의해 내관이 길이방향으로 출몰하게 설치되는 좌우회동 엑츄에이터와;
    중앙수평대의 상측에서 일측 단부가 연결구에 설치되며 상면의 기어부가 피니언과 맞물리게 설치되어 좌우회동 엑츄에이터의 동작에 의해 피니언을 회전시키는 래크가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전후회동 엑츄에이터의 내관 단부와 전후회전프레임의 일측 소정위치 사이에는 내관 방향과 동일한 방향으로 탄력이 작용하는 완충기가 설치되며,
    상기 중앙수평대의 일측 소정위치와 좌우회동 엑츄에이터의 후방 사이에는 좌우회동 엑츄에이터와 동일한 방향으로 탄력이 작용하는 좌우완충기가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 완충기는 전후회전프레임에 설치되는 완충기케이스의 내부에 로드가 내관과 동일한 수평 방향으로 이동가능하게 설치되고, 이 로드의 중앙부에는 외측 단부가 완충기케이스의 외측으로 노출되는 스프링받이가 설치되며, 완충기케이스의 내측의 스프링받이 양측에는 스프링이 탄력적으로 지지되게 설치되고, 완충기케이스의 외측으로 노출되는 스프링받이의 외측 단부에는 내관의 단부가 연결 설치되게 구성되고,
    상기 좌우완충기는 중앙수평대에 설치되는 완충기케이스의 내부에 로드가 좌우회동 엑츄에이터의 내관과 동일한 수평 방향으로 이동가능하게 설치되고, 완충기케이스 내측의 로드 소정위치에는 전후방에 스프링이 각각 탄력적으로 설치되는 스프링받이가 형성되며, 완충기케이스의 외측으로 노출되는 로드의 선단부에 좌우회동 엑츄에이터의 후방단부가 연결 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 프레임의 내부에는 태양추적 프로그램이 구비된 제어기와, 배터리, 인버터가 집결 설치되는 배터리시스템이 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양추적장치가 구비된 독립형 태양발전장치.
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