KR101753089B1

KR101753089B1 - 태양광발전장치

Info

Publication number: KR101753089B1
Application number: KR1020150176620A
Authority: KR
Inventors: 김민국; 박윤성
Original assignee: 금원전기솔라텍(주)
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-07-11
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: KR20170069439A

Abstract

본 발명은 태양광발전장치에 관한 것으로서, 태양광이 최적으로 입사될 수 있도록 태양전지모듈의 경사각도와 높이를 조절할 수 있는 태양광발전장치에 관한 것이다.
본 발명의 태양광 발전장치는 지반의 부분 침하에 대응하여 지지부재의 상호간의 높이 및 위치를 조정함으로써 지반침하에 따른 태양전지모듈 및 지지프레임의 변형을 억제함으로써 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 태양광발전효율을 유지 시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 태양광 발전장치는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지모듈의 경사각도를 용이하게 조절할 수 있어 태양광의 이용효율을 높일 수 있는 이점도 있다.

Description

태양광발전장치 {Solar power generation device}

본 발명은 태양광발전장치에 관한 것으로서, 태양광이 최적으로 입사될 수 있도록 태양전지모듈의 경사각도와 높이를 조절할 수 있는 태양광발전장치에 관한 것이다.

최근 화석연료를 대체하면서도 환경오염 문제를 발생시키지 않는 청정에너지인 태양광, 풍력, 조력을 이용한 친환경 발전설비의 시공이 점진적으로 증가하는 추세이다.

이러한 발전설비 중 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지를 다수 어레이시켜 발전하는 태양광발전장치는 한 가구의 일일 사용 전력량을 생성할 수 있는 소규모에서 발전 전력량을 더욱 늘릴 수 있게 대규모로 시설되고 있다.

일반적으로 태양광발전은 대지 위에 지지구조물을 설치하여 지지구조물에 태양전지모듈을 설치하거나, 건축물의 외벽에 태양전지 모듈을 설치하여 전력을 생산하는 발전장치이다. 이러한 태양광 발전은 친환경적인 장점이 있는 반면, 적용하고자 하는 태양전지 패널 크기에 대응할 수 있는 넓은 설치공간이 요구된다. 따라서, 주로 비활용 공간 또는 경제성이 상대적으로 떨어지는 지역에 설치되고 있다.

그런데, 태양광 발전은 대부분 다수의 태양전지모듈이 한 방향으로 나란하게 배열되어 많은 공간을 차지하며 설치되는 만큼 시간경과에 따라 부분 침하가 발생할 수 있다. 특히, 경제적인 설비를 위하여 태양광 발전은 비활용 공간이나 경제성이 떨어지는 하천부지, 저류지, 저수지 등의 연약지반에 주로 설치되므로 부분 지반침하에 따른 태양광 발전효율에 대한 문제가 종종 발생하고 있다.

태양광발전이 설치된 지반의 침하 발생의 경우, 태양광발전의 지지구조물들 상호 간의 침하 깊이가 달라지면서 지지프레임에 변형력이 작용하고, 그 결과 구조물의 변형으로 인해 태양광의 각 태양광 모듈로의 입사각도가 달라질 수 있다. 또한, 구조물의 변형으로 인해 태양광모듈에 크랙이 발생할 수 있으며 이로 인해 태양광 발전효율 저하를 초래할 수도 있다.

대한민국 공개특허 제10-0840400호에 개시된 경사각도 조정형 태양광 발전장치는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 수동으로 조정할 수 있지만 지반침하에 따른 높이 및 위치를 조절할 수 있는 기능은 없는 구조이다.

대한민국 공개특허 제10-0840400호 : 경사각도 조정형 태양광 발전장치

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지반침하에 따른 태양전지모듈을 지지하는 지지부재의 침하에 대응하여 변동된 태양전지모듈의 높이 및 위치를 복구시키거나 조절할 수 있는 태양광발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 태양광발전장치는 지면에 상호 이격되게 설치되는 복수 개의 지지부재와; 상기 지지부재에 양단이 회동 가능하게 지지되는 지지프레임과; 상기 지지프레임에 지지되는 태양전지모듈과; 상기 지지프레임과 상기 지지부재 사이에 마련되어 상기 태양전지모듈에 입사되는 태양광의 입사각을 조절할 수 있도록 상기 태양전지모듈의 경사각도를 조절 및 고정할 수 있는 각도조절수단과; 상기 지지부재와 결합되어 상기 지지부재가 설치된 지반의 침하로 기울어진 상기 태양전지모듈의 높이 및 상기 태양전지모듈의 위치를 보정 할 수 있는 높이조절수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 각도조절수단은 상기 지지부재의 상단에서 하방으로 소정거리 이격된 위치에 상기 지지프레임과 나란한 방향으로 형성된 고정관통공과, 상기 지지프레임에서 상기 태양전지모듈에 대해 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며 상기 지지부재의 상단에서 상기 고정관통공까지의 이격거리에 대응되는 위치에 복수 개의 회동관통공이 상호 이격되게 형성된 회동플레이트와, 상기 고정관통공과 상기 회동관통공을 관통하여 상기 회동플레이트를 고정하는 결합부재와, 상기 지지부재의 상부에 상기 결합부재가 고정관통공에 관통되는 방향과 나란한 방향의 외주면에 설치되어 상기 결합부재 해체시 상기 지지프레임의 회동각도를 제한하는 제1,2회동각도제한바를 구비한다.

상기 지지부재는 지면에 고정되는 제1지지대와, 상기 제1지지대의 상부에 설치되고 상기 지지프레임을 회동되게 지지하는 제2지지대를 구비하며, 상기 높이조절수단은 상기 제1지지대의 상단부에 형성되며 복수 개의 제1결합공이 형성된 제1플랜지와, 상기 제2지지대의 하단부에 형성되며 복수 개의 제2결합공이 형성된 제2플랜지와, 외주면에 나사선이 형성되며 상기 제1결합공과 제2결합공을 관통하여 상기 제1플랜지 및 상기 제2 플랜지에 결합되는 복수 개의 길이조절바와, 상기 길이조절바의 하부에 상기 제1플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 제1결합유닛과, 상기 길이조절바의 상부에 상기 제2플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 제2결합유닛을 구비하고, 상기 제1 및 제2 결합유닛이 상기 길이조절바에 나사 결합되는 위치에 따라상기 제1지지대와 상기 제2지지대가 이격된 간격 및 상기 제2지지대의 기울기가 조절되는 것이 바람직하다.

상기 높이조절수단은 상기 제1지지대의 상단 중심부에서 상방으로 돌출되고 상기 제2지지대의 내측으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩가이드바와, 상기 가이드바 외측에 설치되고 일단이 상기 제1지지대의 상면과 접촉되고 타단이 상기 제2지지대의 저면과 접촉되어 상기 제1지지대와 상기 제2지지대가 상호 이격되게 탄성력을 제공하는 간격유지스프링을 더 구비한다.

상기 제2지지대는 내측에 하방으로 개방된 수용홈이 형성되고, 상기 높이조절수단은 상기 수용홈에 수용되는 스프링과, 상기 수용홈에 일부 수용되어 일단이 상기 스프링에 접촉되며 타단이 상기 제1지지대의 상면에 접촉되고 상기 제1지지대의 상면에 접촉되는 하면이 제2지지대의 기울기 조절이 용이하도록 볼록한 형상을 갖는 각도조절가이드바를 구비한다.

상기 지지부재는 지면에 고정되는 제1지지대와, 상기 제1지지대의 상부에 설치되고 상기 지지프레임을 회동되게 지지하는 제2지지대를 구비하며, 상기 높이조절수단은 상기 제1지지대의 상단부에 형성되는 제1플랜지와, 상기 제2지지대의 하단부에 형성되며 복수 개의 결합공이 형성된 제2플랜지와, 외주면에 나사선이 형성되며 상부가 상기 제2플랜지에 힌지 결합되고, 상기 결합공을 관통하여 제1플랜지와 결합되는 복수 개의 길이조절바와, 상기 길이조절바의 하부에 상기 제1플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 결합유닛을 구비하고, 상기 결합유닛이 상기 길이조절바에 나사결합되는 위치에 따라 상기 제1지지대와 상기 제2지지대의 이격된 간격 및 상기 제2지지대의 기울기가 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명의 태양광 발전장치는 지반의 부분 침하에 대응하여 지지부재의 상호간의 높이 및 위치를 조정함으로써 지반침하에 따른 태양전지모듈 및 지지프레임의 변형을 억제함으로써 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 태양광발전효율을 유지 시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 태양광 발전장치는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지모듈의 경사각도를 용이하게 조절할 수 있어 태양광의 이용효율을 높일 수 있는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 태양광발전장칭에 대한 일부절재사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 태양광발전장치에 대한 측면도이고,
도 3은 도 1에 적용된 태양광발전장치의 각도조절수단과 높이조절수단을 나타낸 일부사시도이고,
도 4는 도 1에 적용된 태양광발전장치의 높이조절수단을 이용하여 태양전지모듈의 위치를 조정하는 작용 상태를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 태양광발전장치에 대한 일부사시도이고,
도 6은 도 5의 태양광발전장치에 대한 높이조절수단의 일부단면도이고,
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 태양광발전장치에 대한 일부사시도이고,
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 태양광발전장치에 대한 일부사시도이고,
도 9는 도 8의 태양광발전장치에 대한 높이조절수단의 일부단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 발전장치에 대해 상세히 설명한다.

일반적으로 태양광 발전장치는 태양전지를 다수 어레이시켜 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 장치이다. 본 발명에 따른 태양광 발전장치(1)는 복수 개의 지지부재(10), 지지프레임(20), 태양전지모듈(30), 각도조절수단(40), 높이조절수단(50)을 구비한다.

복수 개의 지지부재(10)는 상호 일정간격으로 이격 되어 하부가 지반에 각각 고정 설치는 부분이다. 지지부재(10)는 분리구조로 된 사각기둥 형상으로서, 지면에 대해 직립하게 고정 설치되는 제1지지대(11)와, 제1지지대(11)의 상방에 제1지지대의 길이방향과 같은 방향으로 연장되게 설치되고 지지프레임(20)을 회동되게 지지하는 제2지지대(15)가 구비되어 있다.

제1지지대(11)는 하부가 지반에 설치된 구조물 또는 건축물에 결합하여 설치할 수 있도록 형성되어 있으며, 상단부에는 후술되는 높이조절부(50)의 제1플랜지(51)가 설치되어 있다.

제2지지대(15)는 상부에 지지프레임(20)이 회동 가능하게 연결되어 있으며, 하단부에 높이조절수단(50)의 제2플랜지(52)가 설치되어 있다. 제2지지대의 상부에는 후술되는 지지프레임(20)의 회전축(23)이 관통되는 회전축관통공(16)과, 회전축관통공(16)에 대해 하방으로 소정간격 이격된 고정관통공(17)이 형성되어 있다.

회전축관통공(16)과 고정관통공(17)은 지지프레임(20)의 길이방향에 대해 나란한 방향으로 각각 관통형성되어 있다.

지지프레임(20)은 태양전지모듈(30)을 지지하는 부분으로서, 상호 인접하는 지지부재(10)들에 양단부가 각각 같은 방향으로 회동 가능하게 관통설치되어 있다.

지지프레임(20)은 메인지지바(21), 회전축(23), 다수의 서브지지바(25)를 구비한다.

메인지지바(21)는 지지부재(10)들의 상호 이격된 방향으로 연장형성되어 있다. 도 1을 참조하면, 메인지지바(21)는 상호 인접하는 지지부재(10)들의 이격거리 만큼 연장형성되고 상면에 서브지지바(25)와 접합된다.

회전축(23)은 메인지지바(21)의 양단부에서 각각 상호 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 제2지지대(15)들의 상부 측부에 각각 관통되어 회동가능하게 설치되어 있다. 회전축(23)이 관통된 제2지지대(15)에는 회전축(23) 외측에 위치되게 베어링(미도시)이 설치되어 회전축, 즉 메인지지바(21)의 회전을 용이하게 한다.

다수의 서브지지바(25)는 각각 메인지지바(21)의 상면에서 메인지지바(21)에 대해 직교하는 방향을 따라 연장되게 접합되어 있으며, 상호 간은 메인지지바(21)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 형성되어 있다.

태양전지모듈(30)은 다수의 태양전지셀이 격자 형태로 어레이 되게 배열되어 지지프레임(20)의 서브지지바(25)를 통해 결합되어 있다.

각도조절수단(40)은 지지부재(10)에 대해 회동가능한 지지프레임(20)을 회동시켜 태양전지모듈(30)의 경사각도를 조절하는 부분으로서, 제2지지대(15)에 형성된 고정관통공(17), 회동플레이트(43), 결합부재(45), 제1,2회동각도제한바(47,49)를 구비한다.

제2지지대(15)에 형성된 고정관통공(17)은 제2지지대(15)의 상단에서 하방으로 소정거리 이격된 위치에 지지프레임(20)의 메인지지바(21)와 나란한 방향으로 관통 형성된 부분이다. 고정관통공(17)은 메인지지바(21)의 회전축(23)에 대해 하방에 형성된다.

회동플레이트(43)는 도 2 및 도 3을 참조하면, 지지프레임(2)에 대해 멀어지는 방향으로 돌출 형성되되, 태양전지모듈(30)의 기울어진 하방으로 편향되게 돌출형성된 판 형태이다. 회동플레이트(43)는 회전축(23)과 메인지지바(21) 사이에 형성되어 있으며, 지지프레임(20)이 회동시 제2지지대(15)의 고정관통공(17)에 대응되는 위치에 복수 개의 회동관통공(44)이 상호 이격되게 형성되어 있다. 회동플레이트(43)에 형성된 회동관통공(44)의 개수 및 간격은 제2지지대(15)의 상면에 대한 태양전지모듈(30)의 기울기 조정 각도범위 중 최대각도와 최소각도 범위 내에서 단위 조정각도로 설정된 세분 각도(10도, 22도, 35도)에 대해 고정관통공(17)을 통해 후술되는 결합부재(45)로 결합할 수 있게 형성되면 된다. 도 2를 참조하면, 다수의 회동관통공(44)은 제1회동관통공(44a), 제2회동관통공(44b), 제3회동관통공(44c)으로 구분된다. 제1회동관통공(44a)은 태양전지모듈(30)이 제2지지대(15)의 상면에 대해 10도의 기울기를 가졌을 때, 고정관통공(17)에 대응되는 회동플레이트 일측에 관통형성된 부분이다. 제2회동관통공(44b)은 제1회동관통공(44a)에 이격되되 태양전지모듈(30)이 22도의 기울기를 가졌을 때, 고정관통공(17)에 대응되는 위치에 관통형성된 부분이다. 제3회동관통공(44c)는 태양전지모듈(30)이 제2지지대(15)의 상면에 대해 35의 기울기를 가졌을 때, 고정관통공(17)에 대응되는 위치에 관통형성된 부분이다.

결합부재(45)는 고정관통공(17)을 관통한 후, 고정관통공(17)에 대해 결합가능하게 위치된 제1 내지 제3회동관통공(44a,44b,44c) 중 하나를 관통하여 회동플레이트(43) 및 지지프레임(20)의 회동을 제한하여 태양전지모듈(30)의 기울어진 상태를 고정한다. 결합부재(45) 양단에는 결합부재(45)가 회동플레이트(43)의 회동관통공(44) 및 제2지지대(15)의 고정결합공(17)에서 이탈되지 않도록 너트(46)가 결합 될 수 있다.

제1 및 제2회동각도제한바(47, 49)는 지지부재(10)의 상부에 결합부재(45)가 고정관통공(17)에 관통결합되는 방향과 나란한 방향으로 각각 연장형성되게 외주면에 설치되며 결합부재(45)가 회동플레이트(43) 및 제2지지대(15)에 분리시 지지프레임(20)의 회동각도를 제한하는 부분이다.

제1회동각도제한바(47)는 제2지지대(15)의 전면에 부착되며, 제2회동각도제한바(49)는 제2지지대(15)의 후면에 제1회동각도제한바(47)와 나란하게 설치되되 제1회동각도제한바(47)보다 상방에 위치하도록 설치되어 있다.

도 3을 참조하면, 회전축(23)은 상호 인접하는 메인지지바(21)들이 연결되게 설치될 수도 있으며, 도시되지는 않았지만, 회전축(23)이 제2지지대(15) 내부에서 분리된 구조를 가져 상호 인접하는 메인지지바(21)가 각각 경사각도를 달리할 수 있게 적용될 수도 있다.

높이조절수단(50)은 분리된 구조를 갖는 지지부재(10)에 결합되어 지지부재(10)가 설치된 지반의 침하로 기울어진 태양전지모듈(30)의 높이 및 태양전지모듈(30)의 위치를 보정 할 수 있는 부분이다. 높이조절부(50)는 지반에 고정된 1지지대(11)에 대해 제2지지대(15)의 간격을 조절하여 지지프레임(20) 및 태양전지모듈(30)의 위치를 조정할 수 있다. 높이조절수단(50)은 제1플랜지(51), 제2플랜지(53), 다수의 길이조절바(55), 제1결합유닛(56), 제2결합유닛(58)을 구비한다.

제1플랜지(51)는 제1지지대(11)의 상단부에 제1지지대(11)의 외주면에 대해 제1지지대(11)로부터 둘레가 확장되는 방향으로 연장되게 형성된 부분이다. 제1플랜지(51)는 제1지지대(11)의 사각단면형상에 대응되게 제1지지대(11)의 외주면에 대해 일정길이만큼 연장형성된 사각형상이며, 각 모서리에는 제1결합공(52)이 각각 형성된다. 제2플랜지(53)는 제2지지대(15)의 하단부에 제2지지대(15)의 외주면에 대해 제2지지대(15)로부터 둘레가 확장되는 방향으로 연장되게 형성된 부분이다. 제2플랜지(53)는 제2지지대(15)의 사각단면형상에 대응되게 제2지지대(15)의 외주면에 대해 일정길이만큼 연장형성된 사각형상이며 각 모서리에는 제2결합공(54)이 각각 형성된다. 이때, 제2지지대(15)는 제2플랜지에 형성된 제2결합공(54)이 제1플랜지에 형성된 제1결합공(52)과 상하방향으로 일치되도록 설치된다.

도 1을 참조하면, 복수 개의 길이조절바(55)는 각각 제1플랜지(51)와 제2플랜지(53)의 각 모서리에 상부와 하부가 각각 결합된다. 길이조절바(55)는 외주면에 나사선이 형성되며 제1결합공(52)과 제2결합공(54)을 관통하여 하부에 제1플랜지(51)와 결합되고, 상부에 제2플랜지(53)와 결합된다. 길이조절바(55)의 직경은 제2지지대(15)의 위치조절시 기울기 조절이 용이하도록 제1결합공(52) 및 제2결합공(54)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

제1결합유닛(56)은 제1결합공(52)을 관통한 길이조절바(54) 하부에 제1플랜지(51)를 사이에 두고 길이조절바(55)의 외주면에 나사 결합되는 부분으로서, 복수 개의 너트를 구비한다. 제2결합유닛(58)은 제2결합공(54)을 관통한 길이조절바(55) 상부에 제2플랜지(53)를 사이에 두고 길이조절바(55)의 외주면에 나사결합되는 부분으로서, 복수 개의 너트를 구비한다.

제1 및 제2결합유닛(56, 58)이 길이조절바(55)에 나사 결합된 위치에 따라 제1지지대(11)에 대해 제2지지대(15)가 이격된 간격이 조절되어 지지프레임(20) 및 태양전지모듈(30)의 위치가 조절된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 태양광발전장치(1)에 대한 작용에 대하여 설명한다.

태양광발전장치(1)는 태양의 고도변화에 따라 태양전지모듈의 경사각도를 10도, 22도, 35도로 조절하여 고정할 수 있다. 도 2를 참조하면, 설정하고자 하는 태양전지모듈(30)의 경사각도에 맞게 회동플레이트(43)에 형성된 회동관통공(44)을 제2지지대(15)의 제1관통공(12)에 일치시킨다. 그리고, 결합부재(45)를 회동관통공(44)과 제1관통공(12)에 관통시켜 지지프레임(20)의 경사각도를 고정함으로써 하여 태양전지모듈(30)의 경사각도를 고정시킨다. 설정하고자 하는 태양전지모듈(30)의 경사각도에 따라 결합부재(45)를 제1 내지 제3회동관통공(44a,44b,44c) 중 하나를 선택하여 관통시키고 고정관통공에 결합시켜 태양전지모듈의 경사각도를 조절한다.

태양광발전장치(1)이 설치된 지반의 부분 침하시, 일 방향으로 나란하게 배열된 복수 개의 태양광발전모듈(30) 중 일부가 내려앉거나 기울기가 변동될 수 있다. 태양광발전장치(1)는 높이조절수단(50)을 통해 지지프레임(20)의 높이를 조정하여 틀어진 태양광발전모듈(30)의 위치를 조절할 수 있다.

도 4에는 좌측으로 기울어지면서 지지부재(10)가 침하된 태양광발전장치(1)가 도시되어 있다. 틀어진 지지프레임(20) 및 태양전지모듈(30)의 위치를 조정하기 위하여, 제1지지대(11)에 대한 제2지지대(15)의 이격된 거리가 늘어나도록 길이조절바(55)의 결합된 제1 및 제2결합유닛(56, 58)의 위치를 조절한다. 그리고 좌측으로 기울어진 제2지지대(15)를 조정하기 위하여, 제2지지대(15)의 중심축(a)을 기준으로 좌측에 위치된 길이조절바(55)에 결합된 제1결합유닛(56)과 제2결합유닛(58)의 간격이 우측에 위치된 길이조절바(55)에 결합된 제1결합유닛(56)과 제2결합유닛(58)의 간격보다 멀게 형성되도록 설치하여 기울어진 제2지지대(15)를 조정한다.

본 발명의 제1실시 예 따른 태양광 발전장치(1)는 지반의 부분 침하에 대응하여 지지부재(10)의 상호 간의 높이 및 위치를 조정함으로써 지반침하에 따른 태양전지모듈(30) 및 지지프레임(20)의 변형을 억제함으로써 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 태양광발전효율을 유지시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 태양광 발전장치(1)는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지모듈의 경사각도를 용이하게 조절할 수 있어 태양광의 이용효율을 높일 수 있는 이점도 있다.

한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 태양광 발전장치(2)가 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도 6을 참조하면, 제1지지대(11)는 내부에 상방이 개방된 제1중공(12)이 형성되며, 제2지지대(15)는 내부에 하방이 개방된 제2중공(16)이 형성된다. 제2지지대(15)가 제1지지대(11) 상방에 설치시 제2중공(16)은 제1중공(12)에 대응되는 상방에 위치된다.

높이조절수단(50)은 슬라이딩가이드바(61)와 간격유지스프링(63)을 더 구비한다. 슬라이딩가이드바(61)는 제1지지대(11)의 제1중공(12)에 설치되어 제1지지대(11)의 상단 중심부에서 상방으로 돌출되고 상부가 제2지지대(15)의 내측으로 삽입되는 부분이다. 슬라이딩가이드바(61)는 제2지지대(15)가 상하로 위치이동시 제2지지대(15)의 이동방향을 가이드하는 부분이다. 슬라이딩가이드바(61)는 제1지지대(11)에 고정되며, 제2지지대(15)의 기울기 조절이 용이할 수 있도록 제2중공(16)에 의해 형성되는 제2지지대(15)의 내주면에 대해 소정간격 이격될 수 있는 직경을 갖는다.

간격유지스프링(63)은 슬라이딩가이드바(61) 외측에 설치되되 일단이 상기 제1지지대(11)의 상면과 접촉되고 타단이 제2지지대(15)의 저면과 접촉되게 설치되어 있다. 간격유지스프링(63)은 제1지지대(11)와 제2지지대(15)가 상호 이격되게 탄성력을 제공한다.

지반 침하시 지지프레임(20)과 태양전지모듈(30)의 높이 및 위치를 조정하기위해 제2지지대(15)가 위치 조절될 때, 제2지지대는 슬라이딩가이드바의 외측에서 슬라이딩되면서 위치이동방향이 가이드된다.

한편, 도 7에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 태양광 발전장치(3)가 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 태양광 발전장치(3)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 태양광발전장치(1)의 구성에서 제2플랜지(54)의 저면에 복수 개의 힌지결합부(158)가 구비되며, 길이조절바(155)의 상부가 힌지결합부(158)에 힌지결합된다.

복수 개의 힌지결합부(158)는 제2플랜지(54)의 각 모서리 부분에 각각 구비된다. 길이조절바(155)의 하부는 제1플랜지(51)의 제1결합공(52)을 관통하여 결합유닛(56)에 의해 고정결합되고, 길이조절바(155)의 상부는 제2플랜지(53)의 힌지결합부(158)에 힌지결합된다. 이때, 복수 개의 길이조절바(155)는 회동되는 방향이 동일하도록 힌지결합부(158)에 각각 힌지 결합된다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 태양광 발전장치(3)는 결합유닛(56)이 길이조절바(155)의 하부에 결합된 위치에 따라 제1지지대(11)에 대해 제2지지대(15)가 이격된 간격이 조절된다. 또한, 태양광발전장치(3)는 길이조절바(155)가 제2플랜지(53)에 힌지결합되어 있어 길이조절바(155)에 나사결합되는 결합유닛(56)의 위치를 조절하여 제2지지대(15)의 기울기를 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9에는 본 발명의 제4실시 예에 따른 태양광 발전장치(4)가 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제4실시 예에 따른 태양광 발전장치(4)는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 태양광발전장치의 구조에서 제1 및 제2결합공(152, 154)의 형상을 달리하며, 스프링(71)과 각도조절가이드바(73)를 더 구비한다. 또한, 태양광발전장치(4)는 제2지지대(15)의 내측에는 하방으로 개방된 수용홈(18)이 형성되어 있다.

제1플랜지(51) 및 제2플랜지(53)의 모서리에 인접한 부분에 각각 형성된 제1결합공(152) 및 제2결합공(154)은 사각형의 제1 및 제2 플랜지(51,53)의 모서리 부분 형상을 따라 관통형성되어 있다. 즉, 복수 개의 제1결합공(152)은 제1플랜지(51)의 상하방향으로 관통형성되되 상호 대향되는 방향으로 인입되게 관통형성되어 각각 직각으로 굴곡된 관통형상을 갖는다. 그리고, 복수 개의 제2결합공(154)은 제2플랜지(52)에 복수 개의 제1결합공(152)의 형상에 대응되게 각각 형성된다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4실시 예에 따른 태양광 발전장치(4)는 제2지지대(15)의 내측에 하방으로 개방된 수용홈(18)에 수용되는 스프링(73)과, 수용홈(18)에 일부수용되어 일단이 스프링(73)에 접촉되며 타단이 제1지지대(11)의 상면에 접촉되는 각도조절가이드바(71)를 구비한다.

제1지지대(11)의 상면에 접촉되는 각도조절가이드바(71)의 하면은 하방으로 볼록한 반구형상으로 형성되어 있다. 이는 제2지지대(15)의 기울기 조절시 어느 각도에서도 각도조절가이드바(71)의 하면이 제1지지대의 상면에 접촉이 유지되어 기울기 조절이 용이하기 위함이다. 또한, 각도조절가이드바(71)는 스프링(73)을 통해 제1지지대(11) 및 제2지지대(15)의 간격을 탄성 있게 지지한다.

지금까지 본 발명에 따른 태양광 발전장치는 지반의 부분 침하에 대응하여 지지부재의 상호간의 높이 및 위치를 조정함으로써 지반침하에 따른 태양전지모듈 및 지지프레임의 변형을 억제함으로써 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 태양광발전효율을 유지 시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 태양광 발전장치는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지모듈의 경사각도를 용이하게 조절할 수 있어 태양광의 이용효율을 높일 수 있는 이점도 있다.

이상에서 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 태양광발전장치
10 : 지지부재 11 : 제1지지대
15 : 제2지지대 16 : 회전축관통공
17 : 고정관통공 20 : 지지프레임
21 : 메인지지바 23 : 회전축
25 : 서브지지바 30 : 태양전지모듈
40 : 각도조절수단 43 : 회동플레이트
44 : 회동관통공 45 : 결합부재
47 : 제1회동각도제한바 49 : 제2회동각도제한바
50 : 높이조절수단 51 : 제1플랜지
52 : 제1결합공 53 : 제2플랜지
54 : 제2결합공 55 : 길이조절바
56 : 제1결합유닛 58 : 제2결합유닛

Claims

지면에 상호 이격되게 설치되는 복수 개의 지지부재와;
상기 지지부재에 양단이 회동 가능하게 지지되는 지지프레임과;
상기 지지프레임에 지지되는 태양전지모듈과;
상기 지지프레임과 상기 지지부재 사이에 마련되어 상기 태양전지모듈에 입사되는 태양광의 입사각을 조절할 수 있도록 상기 태양전지모듈의 경사각도를 조절 및 고정할 수 있는 각도조절수단과;
상기 지지부재와 결합되어 상기 지지부재가 설치된 지반의 침하로 기울어진 상기 태양전지모듈의 높이 및 상기 태양전지모듈의 위치를 보정 할 수 있는 높이조절수단;을 구비하고,
상기 지지부재는
지면에 고정되는 제1지지대와, 상기 제1지지대의 상부에 설치되고 상기 지지프레임을 회동되게 지지하는 제2지지대를 구비하며,
상기 높이조절수단은
상기 제1지지대의 상단부에 형성되며 복수 개의 제1결합공이 형성된 제1플랜지와, 상기 제2지지대의 하단부에 형성되며 복수 개의 제2결합공이 형성된 제2플랜지와, 외주면에 나사선이 형성되며 상기 제1결합공과 제2결합공을 관통하여 상기 제1플랜지 및 상기 제2 플랜지에 결합되는 복수 개의 길이조절바와, 상기 길이조절바의 하부에 상기 제1플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 제1결합유닛과, 상기 길이조절바의 상부에 상기 제2플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 제2결합유닛을 구비하고,
상기 제1 및 제2 결합유닛이 상기 길이조절바에 나사 결합되는 위치에 따라상기 제1지지대와 상기 제2지지대가 이격된 간격 및 상기 제2지지대의 기울기가 조절되며,
상기 제2지지대는 내측에 하방으로 개방된 수용홈이 형성되고,
상기 높이조절수단은 상기 수용홈에 수용되는 스프링과, 상기 수용홈에 일부 수용되어 일단이 상기 스프링에 접촉되며 타단이 상기 제1지지대의 상면에 접촉되고 상기 제1지지대의 상면에 접촉되는 하면이 제2지지대의 기울기 조절이 용이하도록 볼록한 반구형상을 갖는 각도조절가이드바를 구비하며,
복수 개의 상기 제1결합공은 상기 제1플랜지의 모서리에 각각 형성되되 상호 대향되는 방향으로 인입되게 관통형성되어 각각 상기 제1플랜지의 모서리의 형상에 대응되는 형성되며, 복수 개의 상기 제2결합공은 상기 제2플랜지의 모서리에 상기 제1결합공에 대응되는 형상으로 관통형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
제 1항에 있어서, 상기 각도조절수단은
상기 지지부재의 상단에서 하방으로 소정거리 이격된 위치에 상기 지지프레임과 나란한 방향으로 형성된 고정관통공과,
상기 지지프레임에서 상기 태양전지모듈에 대해 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며 상기 지지부재의 상단에서 상기 고정관통공까지의 이격거리에 대응되는 위치에 복수 개의 회동관통공이 상호 이격되게 형성된 회동플레이트와,
상기 고정관통공과 상기 회동관통공을 관통하여 상기 회동플레이트를 고정하는 결합부재와,
상기 지지부재의 상부에 상기 결합부재가 고정관통공에 관통되는 방향과 나란한 방향의 외주면에 설치되어 상기 결합부재 해체시 상기 지지프레임의 회동각도를 제한하는 제1,2회동각도제한바를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.
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지면에 상호 이격되게 설치되는 복수 개의 지지부재와;
상기 지지부재에 양단이 회동 가능하게 지지되는 지지프레임과;
상기 지지프레임에 지지되는 태양전지모듈과;
상기 지지프레임과 상기 지지부재 사이에 마련되어 상기 태양전지모듈에 입사되는 태양광의 입사각을 조절할 수 있도록 상기 태양전지모듈의 경사각도를 조절 및 고정할 수 있는 각도조절수단과;
상기 지지부재와 결합되어 상기 지지부재가 설치된 지반의 침하로 기울어진 상기 태양전지모듈의 높이 및 상기 태양전지모듈의 위치를 보정 할 수 있는 높이조절수단;을 구비하고,
상기 지지부재는
지면에 고정되는 제1지지대와, 상기 제1지지대의 상부에 설치되고 상기 지지프레임을 회동되게 지지하는 제2지지대를 구비하며,
상기 높이조절수단은
상기 제1지지대의 상단부에 형성되는 제1플랜지와, 상기 제2지지대의 하단부에 형성되며 복수 개의 결합공이 형성된 제2플랜지와, 외주면에 나사선이 형성되며 상부가 상기 제2플랜지에 힌지 결합되고, 상기 결합공을 관통하여 제1플랜지와 결합되는 복수 개의 길이조절바와, 상기 길이조절바의 하부에 상기 제1플랜지를 사이에 두고 상하로 나사결합되는 복수 개의 결합유닛을 구비하고,
상기 결합유닛이 상기 길이조절바에 나사결합되는 위치에 따라 상기 제1지지대와 상기 제2지지대의 이격된 간격 및 상기 제2지지대의 기울기가 조절되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.