KR101668008B1 - Solar cell structure for photovoltaic with wind pressure release device - Google Patents

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KR101668008B1 KR1020150073881A KR20150073881A KR101668008B1 KR 101668008 B1 KR101668008 B1 KR 101668008B1 KR 1020150073881 A KR1020150073881 A KR 1020150073881A KR 20150073881 A KR20150073881 A KR 20150073881A KR 101668008 B1 KR101668008 B1 KR 101668008B1
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Abstract

The present invention relates to a solar cell structure for photovoltaic power generation with a wind pressure release device. The solar cell structure includes a solar cell panel where at least one solar cell is integrated; an inner frame for mounting the solar panel; an outer frame which surrounds the outer edge of the inner frame and is rotatably combined with the inner frame around a first axis; and an upper structure frame which surrounds the outer edge of the outer frame and is rotatably combined with the outer frame around a second axis which is parallel to the first axis and is separated from the first axis. So, manufacturing costs of a photovoltaic power generation apparatus can be reduced.

Description

풍압저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물{SOLAR CELL STRUCTURE FOR PHOTOVOLTAIC WITH WIND PRESSURE RELEASE DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solar cell structure having a wind pressure reduction device,

본 발명은 태양광 발전용 솔라셀 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍압 저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell structure for solar power generation, and more particularly, to a solar cell structure for solar power generation having a wind pressure reduction device.

태양광 발전장치는 태양광을 받으면 전류가 생성되는 광전효과 특성을 이용한 다수의 솔라셀(Solar cell)이 구비된 솔라셀패널을 구비한 것으로, 태양의 고도각과 방위각을 추적하여 전력생산을 극대화하도록 솔라셀 구조물의 방향을 조절한다. 그러나 솔라셀에 의해 태양에너지를 집적시키기 위해서는 넓은 면적의 솔라셀패널을 설치해야 하는데, 솔라셀 구조물을 향해 강한 바람이 불어오면, 솔라셀패널이 손상되거나 솔라셀패널을 지지하는 솔라셀 구조물이 파손될 위험이 있다. The solar power generation device is equipped with a solar cell panel equipped with a plurality of solar cells using a photoelectric effect characteristic of generating a current when receiving sunlight, thereby maximizing power production by tracking the altitude and azimuth angle of the sun Adjust the orientation of the solar cell structure. However, in order to integrate solar energy by solar cells, it is necessary to install a large-area solar cell panel. When a strong wind is blown toward the solar cell structure, the solar cell panel is damaged or the solar cell structure supporting the solar cell panel is broken There is a danger.

이러한 문제를 해소하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1207270호는 도 1 및 및 도 2에 도시된 바와 같이 솔라셀패널(10)이 복수개 배치된 상부구조물(20)을 갖는 태양광 발전용 솔라셀 구조물(1)을 개시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 입지 위치와 바람의 방향에 따라 회동이 가능한 솔라셀패널(10)을 구비하고, 모터(30)와 같은 동력과 웜(32) 및 웜기어(34)를 이용해 솔라셀패널(10)을 회전축(36)을 중심으로 회동시켜 상부구조물(20)을 일시적으로 개방함으로써 풍압의 영향을 최소화하도록 하는 방법을 적용하고 있다. To solve this problem, Korean Patent No. 10-1207270 discloses a solar cell structure for solar power generation having an upper structure 20 in which a plurality of solar cell panels 10 are arranged as shown in FIGS. 1 and 2 (1). The solar cell panel 10 is provided with a solar cell panel 10 capable of pivoting in accordance with the position and wind direction as shown in Fig. 2, and the power of the motor 30, the worm 32 and the worm gear 34, The upper structure 20 is temporarily opened by rotating the rotary shaft 10 about the rotary shaft 36 so as to minimize the influence of the wind pressure.

본 발명은 태양광 발전용 솔라셀 구조물에 있어서, 솔라셀 구조물을 향해 발생되는 풍압을 동력을 이용하지 않고 일시적으로 해소하기 위한 풍압저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to provide a solar cell structure for a photovoltaic power generation system having a wind pressure reduction device for temporarily relieving the wind pressure generated toward a solar cell structure without using power .

전술한 과제는, 풍압저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물을 제공함에 의해 달성된다.The above-described problem is achieved by providing a solar cell structure for solar power generation provided with a wind pressure reduction device.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 풍압저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물은 하나 이상의 솔라셀이 집적되는 솔라셀패널; 솔라셀패널이 장착되는 내측프레임; 내측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 내측프레임이 제1축을 중심으로 회동가능하게 결합되는 외측프레임; 외측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 외측프레임이 제1축과 평행하며 서로 이격된 제2축을 중심으로 회동가능하게 결합되는 상부구조물프레임;을 포함한다. According to a preferred embodiment of the present invention, a solar cell structure for a photovoltaic power generation system having a wind pressure reduction device comprises: a solar cell panel in which one or more solar cells are integrated; An inner frame on which the solar cell panel is mounted; An outer frame surrounding the outer frame of the inner frame and the inner frame being rotatably coupled about the first axis; And an upper structure frame surrounding the outer frame of the outer frame and coupled with the outer frame so as to be rotatable about a second axis parallel to the first axis and spaced apart from each other.

여기서 제1축은 솔라셀패널의 중심에서 하부로 치우쳐 위치되고, 제2축은 솔라셀패널의 중심에서 상부로 치우쳐 위치된다. Wherein the first axis is biased downward from the center of the solar cell panel and the second axis is biased upward from the center of the solar cell panel.

바람직하게는 내측프레임과 외측프레임 사이에는 내측프레임이 솔라셀패널 전방에서 불어오는 바람에 의해 제1축을 기준으로 회동되었을 때 복원력을 제공하는 탄성부재를 추가로 포함한다. Preferably, an elastic member is provided between the inner frame and the outer frame to provide a restoring force when the inner frame is pivoted with respect to the first axis by a wind blowing in front of the solar cell panel.

바람직하게는 제1축 상부에서 내측프레임의 후면, 제1축 상부에서 외측프레임의 전면, 제1축 하부에서 내측프레임의 전면 및 제1축 하부에서 외측프레임의 후면 중 하나 이상에는 제1스토퍼가 돌출되어 구비된다. Preferably, at least one of the rear face of the inner frame at the top of the first axis, the front face of the outer frame at the top of the first axis, the front face of the inner frame at the bottom of the first axis, and the rear face of the outer frame at the bottom of the first axis, Respectively.

바람직하게는 제2축 상부에서 외측프레임의 후면, 제2축 상부에서 상부구조물 프레임의 전면, 제2축 하부에서 외측프레임의 전면 및 제2축 하부에서 상부구조물 프레임의 후면 중 하나 이상에는 제2스토퍼가 돌출되어 구비된다. Preferably, at least one of the rear surface of the outer frame at the top of the second axis, the front surface of the upper structure frame at the top of the second axis, the front surface of the outer frame at the bottom of the second axis, and the back surface of the upper structure frame at the bottom of the second axis, And a stopper is protruded.

또한 하나 이상의 솔라셀이 집적되는 솔라셀패널; 솔라셀패널이 장착되는 내측프레임; 내측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 솔라셀패널의 중심에서 하부로 치우쳐 위치되는 제1축을 중심으로 내측프레임이 회동가능하게 결합되는 외측프레임; 외측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 솔라셀패널의 중심에서 상부로 치우쳐 위치되고, 제1축과 평행하며 서로 이격된 제2축을 중심으로 외측프레임이 회동가능하게 결합되는 상부구조물프레임; 제1축 상부에서 내측프레임의 후면에서 외측프레임의 후면을 향해 돌출되어 구비되는 제1스토퍼; 제2축 하부에서 외측프레임의 전면에서 상부구조물 프레임의 전면을 향해 돌출되어 구비되는 제2스토퍼; 외측프레임의 후면에 한쪽 단부가 고정되고, 다른 쪽 단부는 상기 제1스토퍼를 관통하여 구비되는 스프링;을 포함한다. A solar cell panel on which one or more solar cells are integrated; An inner frame on which the solar cell panel is mounted; An outer frame which surrounds an outer frame of the inner frame and in which the inner frame is pivotally coupled about a first axis positioned lower from the center of the solar cell panel; An upper structure frame surrounding the outer frame of the outer frame and biased upward from the center of the solar cell panel and having an outer frame rotatably coupled to a second axis parallel to the first axis and spaced apart from each other; A first stopper protruding from the rear surface of the inner frame toward the rear surface of the outer frame on the first shaft; A second stopper protruding from a front surface of the outer frame to a front surface of the upper structure frame at a lower portion of the second shaft; And a spring having one end fixed to the rear surface of the outer frame and the other end penetrating the first stopper.

본 발명에 따른 풍압저감장치를 구비한 태양광 발전용 솔라셀 구조물은, 별도의 보조기구물에 의하지 않고 솔라셀패널을 일시적으로 개폐가능하게 하여 솔라셀 구조물 전체 중량을 가볍게 할 수 있고, 별도 장비를 위치시킬 필요가 없어 솔라셀 패널의 면적을 최대로 활용가능하므로 발전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The solar cell structure for solar power generation provided with the wind pressure reduction device according to the present invention can temporarily open and close the solar cell panel without using any auxiliary equipment to lighten the entire weight of the solar cell structure, It is possible to maximize the area of the solar cell panel, so that the power generation amount can be increased.

또한 풍향 및 풍압을 감지하는 센서장치나 이를 연산하는 제어부 등이 불필요하므로 구조를 단순화할 수 있고, 태양광 발전장치의 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, since a sensor device for detecting wind direction and wind pressure or a control unit for calculating the wind direction and wind pressure is not required, the structure can be simplified and the manufacturing cost of the solar power generation device can be reduced.

도 1은 종래 기술을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 솔라셀패널을 확대한 부분사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔라셀 구조물의 평면도이다.
도 4는 도 3의 솔라셀 구조물의 측면도이다.
도 5는 도 3의 솔라셀 구조물의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 솔라셀 구조물에서 솔라셀패널 전면에서 바람이 불 때 개방된 모습을 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 솔라셀 구조물에서 솔라셀패널 후면에서 바람이 불 때 개방된 모습을 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔라셀 구조물에서 솔라셀패널이 복수개 배치된 평면도이다.1 is a perspective view showing a conventional technique.
2 is an enlarged partial perspective view of the solar cell panel of FIG.
3 is a plan view of a solar cell structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of the solar cell structure of Figure 3;
5 is an exploded perspective view of the solar cell structure of FIG.
FIG. 6 is a view illustrating a structure of a solar cell structure according to an embodiment of the present invention, which is opened when a wind is blowing from a front surface of a solar cell panel.
FIG. 7 is a view illustrating a structure of a solar cell structure according to an embodiment of the present invention, which is opened when a wind is blowing from a rear surface of a solar cell panel.
8 is a plan view of a plurality of solar cell panels arranged in a solar cell structure according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것으로, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope or spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

본 발명의 바람직한 실시를 위하여 첨부의 도면을 토대로 상세히 설명한다.For a better understanding of the present invention, reference is made to the accompanying drawings.

본 발명은 하나 이상의 솔라셀이 구비된 솔라셀패널(100)과 솔라셀패널(100)이 탑재되는 상부구조물 프레임(400)을 포함하는 솔라셀 구조물에 관한 것으로, 이러한 솔라셀 구조물은 태양의 고도와 방위의 변화에 따라 솔라셀이 태양광의 입사각과 최대한 수직이 될 수 있도록 추적하게 되고, 상부구조물 프레임을 지지하도록 주기둥과 기초바닥부가 구비된다. 이때 솔라셀패널은 보통 설치 위치(위도와 경도 변화)나 시각(태양의 고도각과 방위각 변화)에 따라 지면을 기준으로 0도 내지 90도의 경사를 갖게 된다. 이러한 솔라셀패널을 향해 강한 바람이 불 때 별도의 동력을 이용하지 않고, 일시적으로 솔라셀패널을 개방하여 바람을 통과시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a solar cell structure including a solar cell panel 100 provided with at least one solar cell and an upper structure frame 400 mounted with the solar cell panel 100, And the solar cell is traced so as to be as perpendicular as possible to the incidence angle of the sunlight according to the change of the azimuth and the main column and the foundation bottom to support the upper structure frame. At this time, the solar cell panel has an inclination of 0 degree to 90 degree based on the ground according to the installation position (change in latitude and longitude) and time (change in altitude and azimuth angle of the sun). When the strong wind is blown toward the solar cell panel, the solar cell panel is temporarily opened to allow the wind to pass without using any additional power.

이에 따른 바람직한 일 실시 예에 의한 솔라셀 구조물은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 솔라셀패널(100), 내측프레임(200), 외측프레임(300) 및 상부구조물 프레임(400)을 포함하여 구성된다. 3 to 5, the solar cell structure includes a solar cell panel 100, an inner frame 200, an outer frame 300, and an upper structure frame 400, .

솔라셀패널(100)은 하나 이상의 솔라셀이 집적되어 구성되는 것으로 태양광을 받아 전력을 생성하는 기능을 수행하는 구성요소로, 보통 작동시 지면을 기준으로 0도 내지 90도의 경사를 갖게 된다. 이하에서는 솔라셀패널(100)에서 태양광을 받는 쪽을 전면 또는 전방, 이와 반대되는 쪽을 후면 또는 후방이라고 한다. 또한 솔라셀패널(100)에서 작동시 지면에서 먼 부분을 상부, 지면에서 가까운 부분을 하부라고 한다. 이하 다른 구성요소에 대해서도 특별한 설명이 없는 한 동일하게 적용될 수 있다. The solar cell panel 100 is constituted by integrating one or more solar cells. The solar cell panel 100 functions to generate power by receiving sunlight. The solar cell panel 100 has an inclination of 0 to 90 degrees with respect to the ground. Hereinafter, the solar cell panel 100 receives the sunlight at the front or front, and the opposite side is the rear or rear. In addition, the portion of the solar cell panel 100 remote from the ground is called an upper portion while the portion closer to the ground is called a lower portion. The same can be applied to other components as long as no special description is given below.

이러한 솔라셀패널(100)은 내측프레임(200)과 외측프레임(300)을 통해 상부구조물 프레임(400)에 장착된다. The solar cell panel 100 is mounted on the upper structure frame 400 through the inner frame 200 and the outer frame 300.

내측프레임(200)의 전면에 솔라셀패널(100)이 장착된다. 외측프레임(300)은 내측프레임(200)의 외측 테두리를 따라 감싸도록 형성되고, 외측프레임(300)에는 제1축(P1)을 기준으로 내측프레임(200)이 회동가능하게 장착된다. The solar cell panel 100 is mounted on the front surface of the inner frame 200. The outer frame 300 is formed to surround the outer frame of the inner frame 200 and the inner frame 200 is rotatably mounted on the outer frame 300 with respect to the first axis P1.

상부구조물 프레임(400)은 외측프레임(300)의 외측테두리를 감싸도록 형성된다. 그리고 제1축(P1)과 평행하면서 서로 이격된 제2축(P2)을 중심으로 외측프레임(300)이 회동가능하게 상부구조물 프레임(400)에 장착된다. 여기서 제1축(P1)은 솔라셀패널(100)의 중심에서 하부로 치우쳐 위치되고, 제2축(P2)은 솔라셀패널(100)의 중심에서 상부로 치우쳐 위치된다. The upper structure frame 400 is formed so as to surround the outer frame of the outer frame 300. The outer frame 300 is rotatably mounted on the upper structure frame 400 about a second axis P2 which is parallel to the first axis P1 and spaced apart from each other. Here, the first axis P1 is biased downward from the center of the solar cell panel 100, and the second axis P2 is biased upward from the center of the solar cell panel 100.

이를 위해 내측프레임(200)의 하부 외측으로는 제1축(P1)과 대응되는 위치에 제1핀(210)이 삽입되는 제1핀홀(212)이 형성되고, 외측프레임(300)의 하부 내측에는 상기 제1핀(210)과 대응되는 위치에 제2핀홀(340)이 형성된다. 제1핀(210)은 제1핀홀(212)을 관통하며 제2핀홀(340)에 삽입되어 내측프레임(200)이 외측프레임(300)에 결합시 제1축(P1)을 중심으로 회동가능하게 된다. 그리고 외측프레임(300)의 상부 외측으로는 제2축(P2)과 대응되는 위치에 제2핀(310)이 삽입되는 제3핀홀(312)이 형성되고, 상부구조물 프레임(400)의 상부 내측에는 상기 제2핀(310)과 대응되는 위치에 제4핀홀(410)이 형성된다. 제2핀(310)은 제4핀홀(410)을 관통하며 제3핀홀(312)에 삽입되어 외측프레임(300)이 상부구조물 프레임(400)에 결합시 제2축(P2)을 중심으로 회동가능하게 된다.A first pinhole 212 into which the first pin 210 is inserted is formed at a position corresponding to the first axis P1 on the lower outer side of the inner frame 200, A second pinhole 340 is formed at a position corresponding to the first fin 210. The first pin 210 passes through the first pinhole 212 and is inserted into the second pinhole 340 so that the inner frame 200 can rotate about the first axis P1 when coupled to the outer frame 300 . A third pinhole 312 is formed on the outer side of the upper side of the outer frame 300 and into which the second pin 310 is inserted at a position corresponding to the second axis P2. A fourth pinhole 410 is formed at a position corresponding to the second pin 310. The second pin 310 passes through the fourth pinhole 410 and is inserted into the third pinhole 312 to rotate about the second axis P2 when the outer frame 300 is engaged with the upper structure frame 400. [ .

그리고 내측프레임(200)과 외측프레임(300) 사이에는 탄성부재(500)가 장착된다. 이러한 탄성부재(500)는 태양광을 향해 솔라셀패널(100)이 경사져 있을 때 평상시에는 내측프레임(200)이 제1축(P1)을 기준으로 회동되어 넘어가지 않도록 지지하면서도, 솔라셀패널(100)의 전방에서 불어오는 바람에 의해 제1축(P1)을 기준으로 내측프레임(200)이 회동되었을 때 일시적으로 상부구조물 프레임(400)을 개방시켜 바람을 통과시킬 수 있게 한 후, 바람이 잦아들었을 때에는 다시 태양광을 향해 솔라셀패널(100)이 정면으로 위치할 수 있도록 내측프레임(200)의 위치를 되돌리는 복원력을 제공한다. An elastic member 500 is mounted between the inner frame 200 and the outer frame 300. The elastic member 500 supports the inner frame 200 such that the inner frame 200 is rotated relative to the first axis P1 when the solar cell panel 100 is tilted toward the sunlight, When the inner frame 200 is rotated with respect to the first axis P1 by the wind blowing from the front of the upper frame 400, the upper structure frame 400 is temporarily opened to allow the wind to pass therethrough, When the solar cell panel 100 is lifted up, it provides a restoring force to return the position of the inner frame 200 so that the solar cell panel 100 can be positioned in front of the solar cell 100 toward the sunlight.

내측프레임(200)이 탄성부재(500)에 의해 복원될 때 초기 위치를 벗어나지 않게 하는 제1스토퍼(220)가 구비된다. 이러한 제1스토퍼(220)는 바람직한 일 실시 예에서는 제1축(P1) 상부에서 내측프레임(200)의 후면에 돌출되어 구비되고, 돌출된 부분이 외측프레임(300)에 맞닿게 되면서 탄성부재(500)에 의해 원위치 되는 내측프레임(200)의 회전이 멈추게 된다. A first stopper 220 is provided to prevent the inner frame 200 from being displaced from the initial position when the inner frame 200 is restored by the elastic member 500. The first stopper 220 protrudes from the rear surface of the inner frame 200 on the first axis P1 in a preferred embodiment and the protruding portion of the first stopper 220 abuts on the outer frame 300, The rotation of the inner frame 200 stopped by the stopper 500 stops.

이때 탄성부재(500)는 도5에 도시된 바와 같이 봉형상의 스프링일 수 있고, 스프링의 일단은 외측프레임(300)의 하방 후면에 브라켓(330)에 의해 고정된다. 그리고 스프링의 타단은 제1스토퍼(220)에 형성된 관통홀(222)을 통과하여 위치된다. 내측프레임(200)에 부착된 제1스토퍼(220)에 형성된 관통홀(222)을 통하여 스프링을 삽입하여 스프링 타단이 브라켓(330)의 홈(332)까지 삽입되어 고정될 수 있다.5, the elastic member 500 may be a rod-shaped spring, and one end of the spring is fixed to the lower rear surface of the outer frame 300 by the bracket 330. [ The other end of the spring passes through the through hole 222 formed in the first stopper 220. The other end of the spring can be inserted into the groove 332 of the bracket 330 by inserting the spring through the through hole 222 formed in the first stopper 220 attached to the inner frame 200.

이러한 탄성부재는 봉형상의 스프링에 한정하는 것은 아니고, 코일스프링, 판스프링 등 내측프레임의 위치를 복원시킬 수 있는 복원력을 제공하는 기능을 수행할 수 있는 것이면 이용될 수 있다. Such an elastic member is not limited to the bar-shaped spring but can be used as long as it can perform a function of providing a restoring force for restoring the position of the inner frame such as a coil spring, a leaf spring and the like.

한편 제1스토퍼(220)는 제1축(P1) 상부에서 내측프레임(200)의 후면뿐만 아니라, 도시하지 않았지만 제1축 상부에서 외측프레임의 전면, 제1축 하부에서 내측프레임의 전면 및 제1축 하부에서 외측프레임의 후면 중 하나 이상에서 외측프레임측 또는 내측프레임측으로 돌출되어 구비될 수 있다. On the other hand, the first stopper 220 includes not only the rear surface of the inner frame 200 on the first axis P1 but also the front surface of the outer frame at the top of the first shaft and the front surface of the inner frame at the bottom of the first axis, And may protrude from one or more of the rear surfaces of the outer frame to the outer frame side or the inner frame side from the bottom of the first axis.

그리고 제2축(P2) 하부에서 외측프레임(300)의 전면에는 상부구조물 프레임(400) 측으로 돌출되어 구비되는 제2스토퍼(320)가 구비된다. 솔라셀패널(100)이 태양광의 정면을 향하도록 지면에서 경사져 위치될 때 외측프레임(300)이 솔라셀패널(100), 내측프레임(200) 및 외측프레임(300)의 자체 하중에 의해 제2축(P2)을 중심으로 회동되지 않도록 지지하는 기능을 수행한다. 제2스토퍼(320)는 제2축(P2) 하부에서 외측프레임(300)의 전면뿐만 아니라, 비록 도시하지는 않았지만, 제2축 상부에서 외측프레임의 후면, 제2축 상부에서 상부구조물 프레임의 전면 및 제2축 하부에서 상부구조물 프레임의 후면 중 하나 이상에서 상부구조물 프레임측 또는 외측프레임측으로 돌출되어 구비될 수 있다. And a second stopper 320 protruding from the upper side of the outer frame 300 on the lower side of the second axis P2. When the solar cell panel 100 is positioned at an angle to the front of the sunlight so that the outer frame 300 is in contact with the solar cell panel 100 by the self-load of the solar cell panel 100, the inner frame 200 and the outer frame 300, And does not rotate around the axis P2. The second stopper 320 is disposed on the front surface of the outer frame 300 under the second axis P2 as well as on the front surface of the upper structure frame at the top of the second axis, And at least one of the rear surface of the upper structure frame at the lower portion of the second axis may protrude from the upper structure frame side or the outer frame side.

도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔라셀 구조물이 일시적으로 솔라셀패널을 개방하는 작동관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 6 and 7, the operation of the solar cell structure temporarily opening the solar cell panel according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

도 6은 솔라셀패널(100)과 함께 상부구조물 프레임(400)이 지면에 대하여 임의의 기울기로 기울어져 태양광을 향하고 있는 상태에서 솔라셀패널(100)의 전방에서 바람이 불었을 때 솔라셀패널(100)이 제1축(P1)을 기준으로 회동하여 상부구조물 프레임(400)을 일시적으로 개방한 모습을 나타낸다. 6 is a view showing a state in which when the upper structure frame 400 is inclined at an arbitrary slope with the solar cell panel 100 and the sunlight is directed toward the ground and the wind is blown in front of the solar cell panel 100, The panel 100 is rotated with respect to the first axis P1 to temporarily open the upper structure frame 400. FIG.

초기상태는 솔라셀패널(100)과 상부구조물 프레임(400)이 동일한 평면상에서 태양광을 향하여 지면으로부터 기울어진 상태이다. 제1축(P1)은 외측프레임 중심에서 하방으로 치우쳐져 위치하고 있고, 제2축(P2)은 외측프레임 중심에서 상방으로 치우쳐져 위치하고 있고, 제1축(P1)과 제2축(P2)은 서로 평행이다. 솔라셀패널(100) 전방에서 화살표 방향으로 바람이 불었을 때 제1축(P1)을 기준으로 솔라셀패널(100)의 상부면적이 하부면적보다 넓어 솔라셀패널(100)의 상부에 작용하는 풍압이 하부에 작용하는 풍압보다 높다. 그리고 제2축(P2)을 기준으로는 솔라셀패널(100)의 하부면적이 상부면적보다 넓어 솔라셀패널(100)의 하부에 작용하는 풍압이 상부에 작용하는 풍압보다 높다. 그런데 외측프레임(300)의 전면 하방에는 제2스토퍼(320)가 구비되어 상부구조물 프레임(400)에 지지되어 있다. 그래서 제2축(P2)을 기준으로 솔라셀패널(100)과 내측프레임(200) 및 외측프레임(300)이 함께 회동할 수 없다. 그러나 제1축(P1)을 기준으로 솔라셀패널(100)은 내측프레임(200)과 함께 도면상에서 시계방향으로 회동된다. 이로 인해 일시적으로 상부구조물 프레임이 개방되면서 바람이 외측프레임(300)과 솔라셀패널(100) 사이로 빠져나갈 수 있게 되어 솔라셀 구조물에 미치는 풍압을 저감시킬 수 있게 된다. 이때 외측프레임이 스프링의 압축력에 의해 시계방향으로 들리지는 않도록 스프링은 외측프레임의 제2축 하부에서 고정되는 것이 바람직하다. 바람의 세기가 커지면 풍압에 의하여 솔라셀패널(100)이 더 큰 각도로 회동하여 열리게 된다. 이때 내측프레임(200)과 외측프레임(300) 사이에 장착된 탄성부재(500)는 휘어지며 탄성변형되게 된다. 바람이 약해지거나 멈추게 되면 탄성부재(500)의 복원력에 의해 내측프레임(200)과 함께 솔라셀패널(100)은 초기 위치로 복원하게 된다. 이때 내측프레임(200)에 부착된 제1스토퍼(220)에 의해 초기 위치에서 회동이 저지되어 초기위치를 지나 반대방향으로는 열릴 수가 없게 된다.The initial state is a state in which the solar cell panel 100 and the upper structure frame 400 are inclined from the ground toward the sunlight on the same plane. The first axis P1 is positioned downwardly from the center of the outer frame and the second axis P2 is biased upward from the center of the outer frame and the first axis P1 and the second axis P2 are They are parallel to each other. When the wind is blown in the direction of the arrow in front of the solar cell panel 100, the upper surface area of the solar cell panel 100 is larger than the lower surface area with respect to the first axis P1, The wind pressure is higher than the wind pressure acting on the lower part. The lower area of the solar cell panel 100 is wider than the upper area of the second axis P2 and the wind pressure acting on the lower part of the solar cell panel 100 is higher than the wind pressure acting on the upper part. A second stopper 320 is provided under the front surface of the outer frame 300 to be supported by the upper structure frame 400. Thus, the solar cell panel 100, the inner frame 200, and the outer frame 300 can not rotate together with respect to the second axis P2. However, the solar cell panel 100 is rotated in the clockwise direction together with the inner frame 200 on the basis of the first axis P1. As a result, the upper structure frame is temporarily opened so that the wind can escape to the space between the outer frame 300 and the solar cell panel 100, thereby reducing wind pressure on the solar cell structure. It is preferable that the spring is fixed at the lower part of the second axis of the outer frame so that the outer frame is not heard in the clockwise direction due to the compression force of the spring. When the wind intensity increases, the solar cell panel 100 rotates at a larger angle and is opened by the wind pressure. At this time, the elastic member 500 mounted between the inner frame 200 and the outer frame 300 is bent and elastically deformed. When the wind is weakened or stopped, the solar cell panel 100 is restored to the initial position together with the inner frame 200 by the restoring force of the elastic member 500. At this time, the first stopper (220) attached to the inner frame (200) prevents the rotation at the initial position and can not be opened in the opposite direction beyond the initial position.

이와 반대로 도 7은 솔라셀패널(100)과 함께 상부구조물 프레임(400)이 지면에 대하여 임의의 기울기로 기울어져 태양광을 향하고 있는 상태에서 솔라셀패널(100)의 후방에서 바람이 불었을 때 솔라셀패널(100)이 제2축(P2)을 기준으로 회동하여 상부구조물 프레임(400)을 일시적으로 개방한 모습을 나타낸다.7 shows a state in which the upper structure frame 400 is inclined at an arbitrary slope with respect to the ground so that the solar light is directed toward the ground surface together with the solar cell panel 100. When wind is blown from the rear of the solar cell panel 100 The solar cell panel 100 is rotated about the second axis P2 to temporarily open the upper structure frame 400. [

초기상태는 솔라셀패널(100)과 상부구조물 프레임(400)이 동일한 평면상에서 태양광을 향하여 지면으로부터 기울어진 상태이다. 솔라셀패널(100) 후방에서 화살표 방향으로 바람이 불었을 때 제1축(P1)을 기준으로 솔라셀패널(100)의 상부면적이 하부면적보다 넓어 솔라셀패널(100)의 상부에 작용하는 풍압이 하부에 작용하는 풍압보다 높다. 그리고 제2축(P2)을 기준으로는 솔라셀패널(100)의 하부면적이 상부면적보다 넓어 솔라셀패널(100)의 하부에 작용하는 풍압이 상부에 작용하는 풍압보다 높다. 그런데 내측프레임(200)의 후면 상방에는 스토퍼(220)가 구비되어 외측프레임 (300)에 지지되어 있다. 그래서 제1축(P1)을 기준으로 솔라셀패널(100)과 내측프레임(200) 이 함께 회동할 수 없다. 그러나 제2축(P2)을 기준으로 솔라셀패널(100)은 내측프레임(200) 및 외측프레임(300)과 함께 도면상에서 시계방향으로 회동된다. 이로 인해 일시적으로 상부구조물 프레임이 개방되면서 바람이 상부구조물 프레임(400)과 솔라셀패널(100) 사이로 빠져나갈 수 있게 되어 솔라셀 구조물에 미치는 풍압을 저감시킬 수 있게 된다. 바람의 세기가 커지면 풍압에 의하여 솔라셀패널(100)이 더 큰 각도로 회동하여 열리게 된다. 바람이 약해지거나 멈추게 되면 솔라셀패널(100)과 함께 내측프레임(200) 및 외측프레임(300)은 자체 중량에 의해 초기 위치로 복원하게 된다. 이때 외측프레임(300)에 부착된 제2스토퍼(320)에 의해 초기 위치에서 회동이 저지되어 초기위치를 지나 반대방향으로는 열릴 수가 없게 된다. 여기서 바람이 격렬하거나 강할 경우 솔라셀패널(100), 내측프레임(200), 외측프레임(300)이 심하게 흔들리거나 진동으로 요동칠 수가 있다. 이를 보완하기 위하여 강한 바람 등에 의한 진동을 감쇠하는 목적으로 외측프레임과 상부구조물 프레임 사이에도 탄성부재를 추가로 구비할 수 있다.The initial state is a state in which the solar cell panel 100 and the upper structure frame 400 are inclined from the ground toward the sunlight on the same plane. When the wind is blown in the direction of the arrow from the rear of the solar cell panel 100, the upper surface area of the solar cell panel 100 is larger than the lower surface area with respect to the first axis P1, The wind pressure is higher than the wind pressure acting on the lower part. The lower area of the solar cell panel 100 is wider than the upper area of the second axis P2 and the wind pressure acting on the lower part of the solar cell panel 100 is higher than the wind pressure acting on the upper part. However, a stopper 220 is provided above the rear surface of the inner frame 200 and is supported by the outer frame 300. Therefore, the solar cell panel 100 and the inner frame 200 can not rotate together with respect to the first axis P1. However, with reference to the second axis P2, the solar cell panel 100 is rotated clockwise on the drawing together with the inner frame 200 and the outer frame 300. [ As a result, the upper structure frame is temporarily opened to allow the wind to escape to the space between the upper structure frame 400 and the solar cell panel 100, thereby reducing the wind pressure applied to the solar cell structure. When the wind intensity increases, the solar cell panel 100 rotates at a larger angle and is opened by the wind pressure. When the wind is weakened or stopped, the inner frame 200 and the outer frame 300 together with the solar cell panel 100 are restored to their initial positions by their own weight. At this time, the second stopper 320 attached to the outer frame 300 prevents the first stopper 320 from rotating at the initial position and can not be opened in the opposite direction beyond the initial position. Here, when the wind is intense or strong, the solar cell panel 100, the inner frame 200, and the outer frame 300 may be severely shaken or oscillated. In order to compensate for this, an elastic member may be additionally provided between the outer frame and the upper structure frame for the purpose of damping vibrations due to strong winds or the like.

이와 같은 솔라셀패널(100), 내측프레임(200), 외측프레임(300)은 도 8에 도시된 바와 같이 상부구조물 프레임에 복수개 연결하여 배치할 수 있다. 이 경우 각 솔라셀패널(100)은 독립적으로 회동하게 되어 국부적인 바람의 세기에 따라 각각의 솔라셀패널(100)의 회동각이 달라질 수 있도록 한다. 이에 바람이 강한 부분에서는 풍압 저항을 줄이기 위해 솔라셀패널(100)의 개방도가 커지고, 바람이 강하지 않은 부분에서는 솔라셀패널(100)의 개방도가 작아 태양광을 향하는 각도에 변화가 적어 효율적인 태양광 발전을 수행할 수 있는 효과가 있다.The solar cell panel 100, the inner frame 200, and the outer frame 300 may be connected to a plurality of upper structure frames as shown in FIG. In this case, each of the solar cell panels 100 rotates independently, so that the rotation angle of each of the solar cell panels 100 can be changed according to the intensity of the local wind. Accordingly, the opening degree of the solar cell panel 100 is increased in order to reduce the wind pressure resistance in the windy portion, the opening degree of the solar cell panel 100 is small in the portion where the wind is not strong, Solar power generation can be performed.

이와 같은 서로 이격된 평행한 이중 축 구조를 갖는 솔라셀 구조물은 풍압의 차이를 형성하기 위한 바람막이판과 같은 보조물의 설치가 필요 없다. 또한 태양광 발전장치의 솔라셀패널을 풍압으로부터 보호하기 위하여 상부구조물 프레임이 소형인 경우 추가적인 지지대를 사용하거나 설치지역의 바람방향에 맞추어 회동하도록 구조를 조정할 필요가 없게 된다. 그리고 상부구조물 프레임이 대형인 경우에도 모터 등의 별도의 동력원을 사용하여 솔라셀패널을 개폐하도록 할 필요가 없으므로, 보다 많은 기계요소 및 제어장치를 동반할 필요가 없게 되고, 이들 추가장치들로 인한 중량 증가로 상부구조물 전체 중량이 늘어나게 되어 지지하는데 불리한 점을 개선할 수 있다. 이로 인해 구조물을 경량화 하면서도, 안정성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제어를 단순하게 하고, 제작비용을 낮출 수 있게 된다.Such a solar cell structure having mutually spaced parallel double-shaft structures does not require the installation of auxiliary materials such as a windshield to form a difference in wind pressure. In addition, in order to protect the solar cell panel of the PV system from wind pressure, when the upper structure frame is small, there is no need to use additional supports or to adjust the structure to rotate in accordance with the wind direction of the installation area. Further, even when the upper structure frame is large, there is no need to open and close the solar cell panel by using a separate power source such as a motor, so that it is not necessary to accompany more mechanical elements and control devices. It is possible to improve the disadvantage that the total weight of the upper structure is increased due to the increase in weight, which is disadvantageous for supporting. As a result, the structure can be lightened, stability can be improved, control can be simplified, and manufacturing cost can be reduced.

본 발명은 위에서 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시 예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시 예들이 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are intended to be included within the scope of the present invention.

100 솔라셀패널
200 내측프레임
210 제1핀
220 제1스토퍼
300 외측프레임
310 제2핀
320 제2스토퍼
330 브라켓
400 상부구조물 프레임
500 스프링100 solar cell panel
200 inner frame
210 first pin
220 first stopper
300 outer frame
310 second pin
320 Second stopper
330 bracket
400 superstructure frame
500 spring

Claims (6)

하나 이상의 솔라셀이 집적되는 솔라셀패널;
상기 솔라셀패널이 장착되는 내측프레임;
상기 내측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 상기 내측프레임이 제1축을 중심으로 회동가능하게 결합되는 외측프레임;
상기 외측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 상기 외측프레임이 상기 제1축과 평행하며 서로 이격된 제2축을 중심으로 회동가능하게 결합되는 상부구조물프레임;을 포함하는 솔라셀 구조물.A solar cell panel on which one or more solar cells are integrated;
An inner frame on which the solar cell panel is mounted;
An outer frame surrounding the outer frame of the inner frame, the inner frame being rotatably coupled about the first axis;
And an upper structure frame surrounding the outer frame of the outer frame and coupled with the outer frame so as to be rotatable about a second axis parallel to the first axis and spaced apart from each other. 제1항에 있어서,
상기 제1축은 상기 솔라셀패널의 중심에서 하부로 치우쳐 위치되고,
상기 제2축은 상기 솔라셀패널의 중심에서 상부로 치우쳐 위치되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 구조물.The method according to claim 1,
Wherein the first axis is biased downward from the center of the solar cell panel,
And the second axis is biased upward from the center of the solar cell panel. 제1항에 있어서,
상기 내측프레임과 상기 외측프레임 사이에는 상기 내측프레임이 상기 솔라셀패널 전방에서 불어오는 바람에 의해 상기 제1축을 기준으로 회동되었을 때 복원력을 제공하는 탄성부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라셀 구조물.The method according to claim 1,
Further comprising an elastic member provided between the inner frame and the outer frame to provide a restoring force when the inner frame is rotated with respect to the first axis by a wind blowing in front of the solar cell panel. structure. 제1항에 있어서,
상기 제1축 상부에서 상기 내측프레임의 후면, 상기 제1축 상부에서 상기 외측프레임의 전면, 상기 제1축 하부에서 상기 내측프레임의 전면 및 상기 제1축 하부에서 상기 외측프레임의 후면 중 하나 이상에는 제1스토퍼가 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 구조물.The method according to claim 1,
At least one of a rear surface of the inner frame above the first shaft, a front surface of the outer frame above the first shaft, a front surface of the inner frame below the first shaft, and a rear surface of the outer frame below the first axis Wherein a first stopper is protruded from the bottom surface of the first cell structure. 제1항에 있어서,
상기 제2축 상부에서 상기 외측프레임의 후면, 상기 제2축 상부에서 상기 상부구조물 프레임의 전면, 상기 제2축 하부에서 상기 외측프레임의 전면 및 상기 제2축 하부에서 상기 상부구조물 프레임의 후면 중 하나 이상에는 제2스토퍼가 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 구조물.The method according to claim 1,
A front surface of the upper structure frame at the upper portion of the second shaft, a front surface of the outer frame at the lower portion of the second shaft, and a rear surface of the upper structure frame at the lower portion of the second shaft, And a second stopper protruding from the at least one of the first and second stoppers. 하나 이상의 솔라셀이 집적되는 솔라셀패널;
상기 솔라셀패널이 장착되는 내측프레임;
상기 내측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 상기 솔라셀패널의 중심에서 하부로 치우쳐 위치되는 제1축을 중심으로 상기 내측프레임이 회동가능하게 결합되는 외측프레임;
상기 외측프레임의 외측 테두리를 감싸며, 상기 솔라셀패널의 중심에서 상부로 치우쳐 위치되고, 상기 제1축과 평행하며 서로 이격된 제2축을 중심으로 상기 외측프레임이 회동가능하게 결합되는 상부구조물프레임;
상기 제1축 상부에서 상기 내측프레임의 후면에서 상기 외측프레임의 후면을 향해 돌출되어 구비되는 제1스토퍼;
상기 제2축 하부에서 상기 외측프레임의 전면에서 상기 상부구조물 프레임의 전면을 향해 돌출되어 구비되는 제2스토퍼;
상기 외측프레임의 후면에 한쪽 단부가 고정되고, 다른 쪽 단부는 상기 제1스토퍼를 관통하여 구비되는 스프링;을 포함하는 솔라셀 구조물.A solar cell panel on which one or more solar cells are integrated;
An inner frame on which the solar cell panel is mounted;
An outer frame which surrounds the outer frame of the inner frame and is rotatably coupled with the inner frame around a first axis positioned lower from the center of the solar cell panel;
An upper structure frame surrounding the outer frame of the outer frame and biased upward from the center of the solar cell panel and being parallel to the first axis and spaced apart from each other,
A first stopper protruding from a rear surface of the inner frame to a rear surface of the outer frame at an upper portion of the first shaft;
A second stopper protruding from a front surface of the outer frame at a lower portion of the second shaft toward a front surface of the upper structure frame;
And a spring having one end fixed to the rear surface of the outer frame and the other end passing through the first stopper.
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