KR101835281B1 - 태양광 패널 각도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는, 태양광 패널과 상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지기둥 사이에 연결되어 길이 조절되는 케이스를 통해 태양광 패널의 각도를 조절할 수 있는 장치에 있어서,
상기 케이스는 복수 개의 지지기둥에 각각 구성되되, 복수 개의 케이스를 축으로 연결하여 한번에 태양광 패널의 각도를 조절이 가능하도록 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.

Description

태양광 패널 각도 조절 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING ANGLE OF SOLAR CELL'S PANEL}

본 발명은 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 태양광 패널과 상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지기둥 사이에 연결되어 길이 조절되는 케이스를 통해 태양광 패널의 각도를 조절할 수 있는 장치에 있어서,

상기 케이스는 복수 개의 지지기둥에 각각 구성되되, 복수 개의 케이스를 축으로 연결하여 한번에 태양광 패널의 각도를 조절이 가능하도록 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전이라 함은, 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전방식으로, 기존 에너지원과는 달리 온실가스 배출 또는 환경 파괴 요인을 발생시키지 않는 무공해 에너지원으로 최근 태양광산업이 크게 대두되고 있는 실정이며, 또한 이와 관련된 기술이 다양하게 출시되고 있다.

상기한 태양광 발전장치는, 그 기본적 구성이 전력을 생산하도록 태양광을 입사하는 태양광 모듈과, 이 태양광모듈을 표면에 다수개 배열 고정하는 모듈 프레임 및 이 모듈 프레임을 회전시켜 태양광 이동에 따라 항상 태양광을 입사할 수 있도록 하는 추적장치로 구성되어 있고, 태양광의 이동시 모듈 프레임이 태양광의 이동 방향에 따라 회전하도록 이루어져 있다.

상기한 구성중 태양광의 이동 방향에 따라 회전 또는 이동하면서 태양광이 입사되도록 하는 추적장치는, 현재 다양한 방식으로 그 구조가 출시되어 사용되고 있다.

한편, 태양광 발전장치의 태양광모듈의 각도를 조정하기 위한 방법으로 액추에이터 등을 이용한 자동 트렉킹시스템과, 고정식 경사가변형 시스템, 고정식 시스템으로 분유된다.

상기 자동 트렉킹시스템은 기계장치, 전기장치, 제어장치의 잦은 오동작과 고장으로 인하여 발전소의 유지보수 비용이 발전효율 대비 과도하게 지출되고, 초기 설치비용 증가 등의 문제점이 있어 태양광 구조물 시장은 점차 고정식 경사가변형 시스템으로 변환되고 있는 추세이다.

상기 고정식 경사가변형 시스템은 통상 2포스트 방식(주기둥(포스트)) 2개와 1개의 회전체로 구성)과, 3포스트 방식으로 분류되고, 2포스트 방식에 비해 3포스트 방식이 풍압 등의 위험요소로부터 안정적이다.

고정식 경사가변형 시스템에서 태양광모듈의 각도조절을 위한 구조물로서, 포스트에 홀타공된 플레이트를 구비하거나 포스트에 홀을 타공하고, 상기 플레이트 또는 포스트와 상기 모듈 프레임 간에 다수의 홀이 타공된 각도 조절바가 설치되고, 각도조절바의 홀 고정위치에 따라 태양광모듈의 각도를 조절하게 된다.

상기 고정식 경사가변형 시스템은 계절별 태양의 고도각에 맞춰 태양광모듈의 경사각을 수동으로 조절하여 세팅함으로써 전기, 기계, 제어가 불필요하여 유지보수가 유리하고, 초기 설치비용이 저렴한 장점이 있다.

이러한 고정식 경사가변형 시스템에 관련하여, 등록특허공보 제10-1708854호에는 경사가변형 태양광발전장치의 지지구조물이 기재되어 있다.

상기 기술은, 계절에 따라 태양광모듈의 각도를 조절하여 태양광이 수직으로 입사할 수 있도록 한 경사가변형 태양광발전장치의 지지구조물에 관한 것으로서,

태양광모듈(15)이 결합된 모듈프레임(10)과 지면에 수직설치되는 지지기둥(20) 간에 설치되어 모듈프레임(10)의 각도를 조정하여 태양광모듈을 회전시키는 경사가변형 태양광발전장치의 지지구조물에 있어서, 상기 지지기둥(20)은 3개 구비되고, 상기 지지기둥(20) 중 중앙에 위치한 제1지지기둥(21)과 상기 모듈프레임(10) 간에는 양측이 각각 모듈프레임(10)과 지지기둥(20)에 직·간접 연결되어 길이조절을 통해 모듈프레임의 각도를 조정하는 각도조정부재(30)가 설치되며, 상기 지지기둥(20) 중 제1지지기둥(21)의 양측에 각각 설치되는 제2지지기둥(22)과 모듈프레임(10) 간에는 상기 각도조정부재(30)에 의해 각도조정된 모듈프레임을 지지하도록 고정수단에 의해 지지기둥에 탈부착가능하게 결합되고 표면에 다수의 홀(41)이 타공된 일정 길이의 지지바(40)가 설치되고, 상기 각도조정부재(30)는, 상기 지지기둥(20)에 일단이 힌지결합되고 타단 내주면에 제1나사산(31a)이 형성된 제1연결대(31)와, 상기 모듈프레임(10)에 일단이 힌지결합되고 타단 내주면에 제2나사산(32a)이 형성된 제2연결대(32)와, 양측 외주면에 각각 오른나사와 왼나사가 형성되어 상기 제1나사산(31a)과 제2나사산(32a)에 각각 나선결합되는 스크류볼트(33)와, 상기 스크류볼트(33)가 내부에 길이방향으로 설치되고 양측으로 상기 제1연결대(31)와 제2연결대(32)의 타단이 삽입되는 하우징(34)과, 상기 스크류볼트(33)의 중앙부분에 기어결합되게 설치되어 회전수단(36)에 의해 구동되면서 스크류볼트(33)를 정역방향으로 회전시켜 상기 제1연결대(31)와 제2연결대(32)를 하우징에 인입 또는 하우징에서 인출시키는 구동기어부(35)로 구성된다.

그러나 상술된 기술뿐만 아니라, 종래 태양광 패널의 경사가변식 각도 조절 기술을 보면, 소정의 플레이트(본 발명의 케이스)에 각종 경사 가변을 위한 구조를 적용하되, 상기 구조가 플레이트로부터 노출과 삽입을 반복하도록 구성되는데,

이를 위해 반드시 공기와 연통되는 구조를 갖게 되고, 공기의 노출에 의해 각종 구조가 부식되는 등의 문제가 발생된다.

그렇다고, 각종 구조의 부식을 방지하고자 기밀성을 유지하는 경우에는 경사 가변을 위한 구동이 어려워지는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 출원인은 상기의 문제점들을 모두 극복할 수 있도록, 기밀성을 유지하는 한편, 경가 가변을 위한 구동이 원활하도록 하는 구조를 착안하기에 이르렀다.

등록특허공보 제10-1708854호(2017.02.21. 공고)

본 발명의 목적은, 태양광 패널과 상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지기둥 사이에 연결되어 길이 조절되는 케이스를 통해 태양광 패널의 각도를 조절할 수 있는 장치에 있어서, 상기 케이스는 복수 개의 지지기둥에 각각 구성되되, 복수 개의 케이스를 축으로 연결하여 한번에 태양광 패널의 각도를 조절이 가능하도록 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치는, 태양광 패널(20)과 상기 태양광 패널(20)을 지면으로부터 지지하는 지지기둥(10)에 연결되어, 상기 태양광 패널(20)의 각도를 조절하는 케이스(30)로 구성된 태양광 패널 각도 조절 장치에 있어서, 상기 지지기둥(10)은 복수 개 형성됨에 따라, 상기 케이스(30)도 복수 개 형성되되, 복수 개의 케이스(30)는 축(33a)으로 연결되어, 상기 축(33a)의 회전에 의해 한번에 길이가 가변되어 태양광 패널(20)의 각도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스(30)는,

이의 일단의 측면에 형성된 제1 홀(31); 반대 일단의 측면에 형성된 제2 홀(32); 상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)이 형성된 측면을 기준으로 수직방향에 형성된 2개의 측면에 각각 형성되고, 상기 축(33a)이 관통되는 제3 홀(33); 일부는 케이스(30)의 내부에 수용되고, 나머지 일부는 상기 제1 홀(31)에 삽입되어 케이스(30) 외부로 노출되는 제1 샤프트(31a); 및 일부는 케이스(30)의 내부에 수용되고, 나머지 일부는 상기 제2 홀(32)에 삽입되어 케이스(30) 외부로 노출되는 제2 샤프트(32a);를 포함하되,

상기 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 상기 케이스(30)에 수용된 영역의 단부에는, 이의 외주연을 따라 나사산이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축(33a)은 상기 케이스(30)의 수용된 영역 일측에 샤프트 구동기어(33b)가 형성되되,

상기 샤프트 구동기어(33b)는 상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)에 형성된 나사산에 맞물림으로써, 상기 샤프트 구동기어(33b)가 회전됨에 따라 상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)의 케이스(30)로부터 노출되는 면적이 달라지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에는,

'T'자 단면형상을 갖되, 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)가 통과될 수 있도록 홀을 갖는 패킹(P)이 삽입되되,

상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에 삽입된 패킹(P)의 내경에는 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 이동을 돕는 로울러(R)가 일정 간격으로 복수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 홀(33)에는 상기 축(33a)이 관통될 수 있도록 홀이 형성된 패킹(P)이 삽입되되, 상기 제3 홀(33)에 삽입된 패킹(P)의 내경에 베어링(B)이 삽입 고정되고, 상기 축(33a)은 상기 베어링(B)에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스(30)는 이의 일측에 케이스(30)와 경첩으로 연결되어 개폐되고, 고정수단을 통해 폐쇄 고정될 수 있는 도어(30a)가 구비되되,

(a) 상기 도어(30a)가 구비된 케이스(30) 일측에는,

도어(30a)과 동일한 크기를 갖도록 형성된 입구(30b); 상기 입구(30b)의 2개의 측벽 및 아래 벽에, 이 2개의 측벽 및 아래 벽보다 더 좁은 폭(a)을 갖으면서 돌출된 단턱(30c); 상기 입구(30b)의 아래 벽에 돌출된 단턱(30c)의 폭(a)보다 더 좁은 폭(a')을 갖으며, 단턱(30c)과 동일한 방향으로 더 돌출되는 보조턱(30c'); 및 상기 입구(30b)의 2개의 측벽에 돌출된 단턱(30c)에 부착되는 패킹(P);이 형성되고,

(b) 상기 도어(30a)의 내측 방향 일면에는 상기 보조턱(30c')과 동일한 크기와 형태를 갖는 패킹(P)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스(30)는,

상기 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 일부가 포함되도록 오목하게 형성된 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)이 형성됨으로써, '

'의 형태가 되도록 구성된 단속수단(34);을 더 포함함으로써, 상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)의 구동을 단속하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단속수단(34)은,

상기 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내면 일측에, 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)과 수직된 방향으로 오목하게 형성된 실린더 삽입홈(34b); 상기 실린더 삽입홈(34b) 내부에 설치된 실린더(34c); 상기 실린더(34c)에 연결되어 길이 조절되는 실린더 샤프트(34d); 및 상기 실린더 샤프트(34d)의 다른 일단에 연결되어 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 삽입되도록 전진 또는 후진되는 단속봉(34e);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단속수단(34)은,

상기 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내측면 중 실린더 삽입홈(34b)이 형성된 반대 일측에 형성되어, 상기 단속봉(34e)의 이동 경로에 위치한 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 형상을 감지하여 분석하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에 의하면, 적어도 1개 이상의 태양광 패널의 각도를 조절하기 위하여 구성된, 복수 개의 케이스의 각도 조절은 한번에 일괄적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 태양광 패널의 각도를 조절하는 구성을 수용하는 케이스와 상기 케이스로부터 수용 및 노출을 반복하는 구조를 구성하는데 있어서,

불가피하게 공기에 노출되는 구조를 갖을 수밖에 없음에도 불구하고,

본 발명은, 공기로의 노출을 최소화하는 구조를 갖음으로써, 구조의 부식을 방지할 수 있으며, 더불어 원활한 동작을 위해 구리스를 충전하여도 상기 구리스가 외부로 배출되지 않도록 기밀성을 유지할 수 있는 이점이 있다. 나아가 우천시에도 빗물이 구조 내부로 스며드는 것을 절감할 수 있을 것이다.

또한, 구리스 충전 또는 유지보수를 위해 도어 구성을 갖되, 기밀성이 유지될 수 있는 구조를 갖음으로써, 본 발명에 따른 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 태양광 패널의 각도 조절 동작을 고정할 수 있어서, 태풍 등의 태풍이 발생하여도 태양광 패널의 안정적으로 고정할 수 있으며,

이때, 태양광 패널의 각도 조절 동작을 고정 또는 고정 해제하는 경우에도, 각 구성들의 훼손을 방지할 수 있도록 효율적인 동작이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치가 적용되는 일예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 주요 구성인 케이스를 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 도어 구성을 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 도어 구성의 다른 일예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 단면 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 축이 관통되는 제3 홀을 상세하게 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 샤프트 구동기어를 단속하는 단속부의 구성을 나타낸 것이다.
도 7은 도 6의 단속부의 구성을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 태양광 패널과 상기 태양광 패널을 지면으로부터 지지하는 지지기둥 사이에 연결되어 길이 조절되는 케이스를 통해 태양광 패널의 각도를 조절할 수 있는 장치에 있어서,

상기 케이스는 복수 개의 지지기둥에 각각 구성되되, 복수 개의 케이스를 축으로 연결하여 한번에 태양광 패널의 각도를 조절이 가능하도록 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치에 관한 것이다.

이러한 구성을 도면을 참조하여 설명하면, 도 1을 참조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치가 적용되는 일예를 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 1에 따르면, 태양광 패널(20)을 지면으로부터 지지하는 지지기둥(10)이 복수 개 구비될 수 있다. 다만, 도 1에서는 1개의 태양광 패널(20)에 복수 개의 지지기둥(10)이 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 길이가 길어짐에 따라 태양광 패널(20)이 길이방향으로 복수 개 형성되는 경우에도 지지기둥(10)이 길이방향으로 복수 개 더 구성되고, 지지기둥(10) 각각에 구성된 케이스(30)들을 축(33a)으로 연결하여, 복수 개의 태양광 패널(20)이 한번에 구동되도록 할 수 있다.

이때, 축(33a)은 맨 끝단에 손잡이 또는 모터 등이 구성됨으로써, 수동으로 복수 개의 케이스(30)를 한번에 조작할 수도 있고, 자동으로 복수 개의 케이스(30)가 한번에 조작되도록 제어할 수도 있다.

또한, 도 1은 태양광 패널(20)과 지지기둥(10), 그리고 케이스(30) 간의 연결구조를 개략적으로 설명하고 있으나, 실제로는 태양광 패널의 구조를 위해 필요한 구성을 더 갖음이 당연하다. 그러나 이러한 기술적 사항이 본 발명의 범위에 포함되는 기술적 특징이 아니므로 구체적인 설명은 생략할 수 있으나, 당업자에 의해 충분히 예측될 수 있는 사항이다.

예를 들면, 등록특허공보 제10-1708854호의 구조를 참조할 수 있다.

케이스(30)는 일단이 지지기둥(10)에 연결되고 다른 일단이 태양광 패널(20)에 연결되어 길이 조절됨으로써 태양광 패널(20)의 각도 조절이 가능하도록 한다.

구체적으로는, 케이스(30)에 일부 수용되고 나머지 일부가 노출되도록 형성되며, 직접적으로 길이 조절되는 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)가 지지기둥(10)과 태양광 패널(20)에 연결되는 구조인데, 이는 첨부된 도면의 도 2 및 도 3을 통해 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 주요 구성인 케이스를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 단면 구성을 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 2에 따르면,

케이스(30)는 일단의 측면에 제1 홀(31)이 형성되고, 반대 일단의 측면에 제2 홀(32)이 형성된다. 그리고 상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)이 형성된 측면을 기준으로 수직방향에 형성된 측면 일측에는 제3 홀(33)이 형성된다. 이때 제3 홀(33)은 1개의 케이스(30)에 2개씩 형성되어 축(33a)이 관통될 수 있도록 한다.

이러한 케이스(30)의 내부에는 제1 샤프트(31a), 제 샤프트(32a) 및 샤프트 구동기어(33b)와 결합된 축(33a)이 관통되도록 형성된다.

구체적으로는, 제3 홀(33)을 통해 축(33a)이 관통되며, 이 축(33a)에 결합되어 형성된 샤프트 구동기어(33b)가 케이스(30)에 위치하도록 된다.

샤프트 구동기어(33b)는 기어의 형태로 형성되며, 축(33a)을 기준으로 회전될 수 있다.

또한, 제1 샤프트(31a)는 길이가 긴 봉의 형태로 구성되되, 일단의 외면에 외주방향을 따라 나사산이 형성되도록 구성되고, 상기 나사산이 형성된 일단이 샤프트 구동기어(33b)에 맞물리도록 위치된다. 그리고 제1 샤프트(31a)의 다른 일단은 제1 홀(31)을 관통할 수 있다.

제2 샤프트(32a)는 상기 제1 샤프트(31a)와 동일한 형상을 갖으며, 마찬가지로 나사산이 형성된 일단이 샤프트 구동기어(33b)에 맞물리고, 다른 일단이 제2 홀(32)을 관통하도록 형성된다.

따라서, 축(33a)이 회전하면 샤프트 구동기어(33b)에 맞물린 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)가 대칭방향으로 전진 또는 후진하게 되며, 이로 인해 도 3의 (a) 및 (b)와 같이 길이 조절이 가능하게 된다.

이때, 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)의 제1 홀(31) 및 제2 홀(32) 각각에 관통되어 노출된 일단에는 태양광 모듈(20) 또는 지지기둥(10)에 각각 연결될 수 있는 구조를 갖는다.

다만, 후술되는 바와 같이 케이스(30)의 일측에는 도어(30a)가 형성되어 내부에 기어와 나사산 간의 맞물림이 원활하도록 하고 부식 또는 마모를 방지하기 위하여 구리스를 충전할 수 있도록 하는데,

이때, 케이스(30)는 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)을 형성함으로써, 구리스가 외부로 배출될 우려가 있다. 뿐만 아니라, 공기가 유입될 수 있는 공간이 마련된 것이므로 공기와의 지속적인 접촉으로 인해 부식의 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 관통된 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)의 기밀성을 확보하기 위하여, 도 4와 같이 구성한다.

도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 것이다.

이에 따르면, 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에는 'T'자 단면형상을 갖되, 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)가 통과될 수 있도록 홀을 갖는 패킹(P)이 삽입된다.

이때, 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에 삽입되는 패킹(P)의 내경에는 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 이동을 돕도록 이동방향을 가이드하는 로울러(R)가 일정 간격으로 복수 개 형성될 수 있다.

따라서, 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)은 기밀성이 유지됨과 동시에 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 이동이 원활하도록 할 수 있다.

또한, 케이스(30)의 다른 일측에 제3 홀(33)도 형성되기 때문에, 상기 제3 홀(33)의 기밀성을 유지하는 한편, 축(33a)의 회전이 쉽도록 할 수 있어야 한다.

이는 첨부된 도면의 도 5를 참조한다.

도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 축이 관통되는 제3 홀을 상세하게 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 5에 따르면 제3 홀(33)에도 패킹(P)이 삽입될 수 있다. 제3 홀(33)의 패킹(P) 역시 축(33a)이 관통될 수 있도록 홀이 형성되는데, 다만, 제3 홀(33)에 삽입되는 패킹(P)의 내경에는 베어링(B)이 삽입 고정될 수 있다.

다만, 베어링(B)은 패킹(P)이 기밀성을 유지하기 위해 플렉시블(Flexible)한 재질로 구성될 것이기 때문에 금속 재질의 베어링(B)을 삽입하는 것만으로도 고정될 수 있을 것이다.

이에 따라, 제3 홀(33)의 기밀성이 유지되어, 공기의 출입이 방지되고, 기충전된 구리스가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 축(33a)의 회전이 원활할 수 있다.

상술된 바와 같이, 케이스(30)의 측면 다른 일측에는 도어(30a)가 형성되는데, 이는 도 2a 및 도 2b를 더 참조하여 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 도어 구성을 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 2a에 따르면,

케이스(30)의 측면 일측에 도어(30a)가 형성되고, 상기 도어(30a)는 케이스(30)에 경첩(도 2 참조)으로 연결되어 개폐되도록 구성된다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만 도어(30a)의 다른 일측에는 도어(30a)가 폐쇄된 경우 도어(30a)의 폐쇄가 고정되도록 하기 위한 고정수단(도면에 미도시)이 더 포함될 수 있는데,

이때, 고정수단은 종래 도어의 고정을 가능하게 하는 구조라면 어느 것이든 채용이 가능하다. 예를 들면, 키를 이용한 잠금방식, 별도의 걸쇠를 이용한 잠금방식이 있다. 다만, 고정수단에 대하여 한정되는 것은 아니다.

이러한 도어(30a)가 구비된 케이스(30)의 일측에는 외부와 내부가 연통된 입구(30b)가 형성되는데, 입구(30b)는 도어(30a)와 동일한 크기로 형성된다.

다만, 입구(30b)는 도어(30a)를 기준으로 2개의 측벽 및 아래 벽에 측벽 및 아래 벽 보다 좁은 폭(a)을 갖는 단턱(30c)이 형성된다.

이러한 단턱(30c)은 2개의 측벽에 형성되는 경우 상호 마주하는 방향으로 연장되도록 구성되고, 아래 벽에 형성되는 경우 상부방향으로 연장되도록 구성된다.

아울러, 아래 벽에 형성된 단턱(30c)에는 이의 상부 방향으로 단턱(30c)의 폭(a)보다 더 좁은 폭(a')을 갖는 보조턱(30c')이 형성되게 된다.

그리고 2개의 측벽으로부터 연장된 단턱(30c)의 외측으로는 패킹(P)이 각각 부착되고, 도어(30a)의 내측 방향 일면에는 보조턱(30c')과 동일한 크기와 형태를 갖는 패킹(P)이 부착된다.

따라서, 최종적으로 도어(30a)가 폐쇄되게 되면, 도어(30a)에 형성된 패킹(P)이 보조턱(30c')에 맞닿아 기밀성이 향상되고, 2개의 측벽에 부착된 패킹(P)이 도어(30a)의 내측 방향의 벽면에 닿기 때문에 기밀성이 향상될 수 있다.

이로 인해, 구리스를 충전한 뒤, 도어(30a)를 폐쇄시킨다면 구리스가 외부로 배출되는 상황을 방지할 수 있게 된다.

설계 조건에 따라서는, 도 2b와 같이 도어(30a)의 내측 방향 일면에 부착된 패킹(P) 일측에 도어(30a)의 경첩 반대방향으로 굴곡진 형태를 갖는 가이드(도면부호 미도시, 도 2b 참조)가 도어(30a)의 내측 방향 일면에 부착된 패킹(P) 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.

도 2b는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 케이스의 도어 구성의 다른 일예를 나타낸 것이다. 도 2b는 도 2a의 녹색 파선을 기준으로 절단한 단면도를 나타낸 것이다.

이러한 가이드는, 케이스(30) 내부에 충전된 구리스가 케이스(30)의 동작에 따라 도어(30a) 측으로 인접하여도 도어(30a) 측에 뭉쳐있지 않고 내부로 다시 흘러들어갈 수 있도록 하는 역할을 한다.

이때, 가이드는 굴곡진 형태에 있어서, 가장 높은 영역(h)을 기준으로 도어(30a)의 내측 방향 일면에 부착된 패킹(P) 방향이 반대 방향보다 짧게 구성되도록 함으로써, 도어(30a) 측에 구리스가 뭉치는 것을 절감하고, 구리스가 케이스(30) 내부로 흐르기 쉽도록 함에 특징이 있다.

한편, 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치는 태풍 또는 강한 바람이 부는 경우, 태양광 패널(20)이 움직이지 못하도록 단속하는 기능을 수행할 수도 있다.

이는 태양광 패널(20)이 대형 판의 형태로 구성되기 때문에 바람의 저항을 크게 받아, 특히 강풍에 노출되면 흔들림이 지속되어 내구성에 문제가 발생될 수도 있고, 심한 경우에는 파손의 우려가 있기 때문인데,

이러한 경우, 태양광 패널(20)을 바람 방향에 근거하여 바람의 저항을 가장 적게 받는 방향으로 동작하고, 태양광 패널(20)의 각도 가변을 제어하는 구성의 동작을 단속 제한함으로써, 상술된 문제점을 해소할 수 있다.

특히, 각도 가변을 제어하는 구성이 필요한 이유는, 바람의 저항을 적게 받도록 태양광 패널(20)의 각도를 조절하더라도 바람에 의해 조금씩 구동되어 각도가 가변될 우려가 있기 때문이다.

이러한 본 발명의 구성을 첨부된 도면의 도 6 및 도 7에서 도시하고 있다.

도 6는 본 발명에 따른 태양광 패널 각도 조절 장치에서 샤프트 구동기어를 단속하는 단속부의 구성을 나타낸 것이고, 도 7은 도 6의 단속부의 구성을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

첨부된 도면의 도 6 및 도 7에 의하면,

케이스(30)의 내부에는 단속수단(34)이 더 구성될 수 있는데, 이 단속수단(34)은 케이스(30)의 내측면에 끼워져 고정될 수 있도록 구성되거나, 도면에 도시되지 않았지만 볼트/너트 등으로 고정될 수도 있다.

단속수단(34)은, 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 일부가 포함되도록 오목하게 형성된 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)이 형성됨으로써, '

'의 형태가 되도록 구성된다.

이러한 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내면 일측에는 실린더 삽입홈(34b)이, 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)과 수직된 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.

실린더 삽입홈(34b)의 내부에는 실린더(34c)가 설치되며, 실린더(34c)는 길이 조절되는 실린더 샤프트(34d)가 연결되며, 실린더 샤프트(34d)의 다른 일단에는 단속봉(34e)이 연결된다.

즉, 단속봉(34e)는 실린더(34c) 및 실린더 샤프트(34d)의 구동에 따라 전진 또는 후진 동작하여, 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 끼워져 샤프트 구동기어(33b)의 회전을 단속하는 역할을 한다.

이때, 단속봉(34e)은 샤프트 구동기어(33b)와 충돌하여 상호 마모되는 것을 방지하기 위하여, 외면에 플렉시블한 재질의 커버가 씌어질 수 있다(도면에 미도시).

다만, 단속봉(34e)을 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 삽입하는데 있어서, 만일 단속봉(34e)이 전진하는 경로에 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이가 위치하지 않고 기어산이 위치하는 경우, 기어산에 의해 전진이 막히게 되며,

이로 인해 태양광 패널(20)의 각도 가변을 단속할 수 없게 되며, 구성들 간의 충돌로 인해 내구성 저하 또는 마모의 우려가 있다.

이를 방지하기 위하여, 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내측면 중 실린더 삽입홈(34b)이 형성된 반대 일측에는 비접촉 센서(34f)가 형성될 수 있다.

비접촉 센서(34f)는 레이저나 광(光)을 출력하여 수신함으로써 단속봉(34e)의 전진 경로에 위치한 샤프트 구동기어(33b)의 기어산의 형상을 감지하여 분석하는 역할을 한다.

즉, 레이저나 광(光)이 출력하여 수신하기까지의 시간을 기반으로, 상기 시간이 짧으면 단속봉(34e)의 전진 경로에 샤프트 구동기어(33b)의 기어산이 위치하는 것이고, 상기 시간이 상대적으로 길면 단속봉(34e)의 전진 경로에 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이가 위치하는 것이다.

이러한 감지값을 비접촉 센서(34f)가 실린더(34c)로 전송하면, 실린더(34c)는 전송된 감지값을 제어신호로 하여, 별도의 전원공급수단(도면에 미도시)으로부터 공급받은 전원을 통해 구동되어 단속봉(34e)이 전진하도록 한다.

이를 위해, 단속수단(34)은 별도의 제어부를 포함할 수도 있는데, 상기 제어부에 비접촉 센서(34f)의 감지값을 기반으로 분석하는 분석모듈과, 분석모듈의 분석값에 따라 제어신호를 출력하는 제어모듈을 포함할 수 있다.

또한, 전원 공급을 위한 전원공급모듈도 포함할 수 있음은 당연하고, 전원공급모듈이 제어부에 포함되는 경우, 태양광 패널로부터 충전된 전력을 일부 공급받아 전원을 확보하고 있을 수도 있다.

다만, 단속봉(34e)을 후진할 때에도 비접촉 센서(34f)의 감지값을 기반으로 할 수 있다. 바람으로 인해 태양광 패널(20)의 각도가 아주 미량으로 변화한 경우, 단속봉(34e)에 의해 단속되더라도,

샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 삽입된 단속봉(34e)이 기어산 사이에 꽉 물려있을 수도 있으므로, 비접촉 센서(34f)의 감지값을 기반으로 단속봉(34e)이 기어산 사이에 꽉 물려있음을 분석하도록 한 뒤, 안전하게 단속봉(34e)이 빠지도록 할 수도 있다.

이를 위해, 제어부는 비접촉 센서(34f)의 감지값을 기반으로 이미지 영상을 획득하는 이미지 획득모듈을 더 포함할 수 있고, 단속봉(34e)이 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 꽉 물리지 않은 상태의 정상이미지를 미리 저장하는 정상이미지 저장모듈을 더 포함할 수 있으며, 정상이미지와 획득한 이미지를 비교분석하는 비교모듈을 더 포함할 수도 있다.

또한, 제어부는 비교결과 단속봉(34e)이 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 꽉 물려있는 것으로 분석되면, 이를 사용자에게 알려 축(33a)을 약간 구동하도록 알릴 수도 있으며, 이를 위해 알림모듈을 포함할 수 있다. 알림모듈은 사용자 단말기로 알림을 수행하거나, 자체적으로 청각적 또는 시각적 알림을 출력하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기의 경우 자동으로 축(33a)을 제어할 수 있는 원격제어모듈을 더 포함하여 축(33a)을 미량의 각도만큼 자동으로 조절하도록 하여, 단속봉(34e)의 꽉 물려 있는 것이 해제되도록 할 수도 있다.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

10 : 지지기둥
20 : 태양광 패널
30 : 케이스
30a : 도어
30b : 입구
30c : 단턱
30c' : 보조턱
31 : 제1 홀
31a : 제1 샤프트
32 : 제2 홀
32a : 제2 샤프트
33 : 제3 홀
33a : 축
33b : 샤프트 구동기어
34 : 단속수단
34a : 샤프트 구동기어 삽입홈
34b : 실린더 삽입홈
34c : 실린더
34d : 실린더 샤프트
34e : 단속봉
34f : 비접촉 센서
P : 패킹
R : 로울러
B : 베어링

Claims (9)

1. 태양광 패널(20)과 상기 태양광 패널(20)을 지면으로부터 지지하는 지지기둥(10)에 연결되어, 상기 태양광 패널(20)의 각도를 조절하는 케이스(30)로 구성되고,
   상기 지지기둥(10)은 복수 개 형성됨에 따라, 상기 케이스(30)도 복수 개 형성되되, 복수 개의 케이스(30)는 축(33a)으로 연결되어, 상기 축(33a)의 회전에 의해 한번에 길이가 가변되어 태양광 패널(20)의 각도를 조절하는 태양광 패널 각도 조절 장치에 있어서,
   상기 케이스(30)는,
   이의 일단 측면에 형성된 제1 홀(31);
   반대 일단의 측면에 형성된 제2 홀(32);
   상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)이 형성된 측면을 기준으로 수직방향에 형성된 2개의 측면에 각각 형성되고, 상기 축(33a)이 관통되는 제3 홀(33);
   일부는 케이스(30)의 내부에 수용되고, 나머지 일부는 상기 제1 홀(31)에 삽입되어 케이스(30) 외부로 노출되는 제1 샤프트(31a); 및
   일부는 케이스(30)의 내부에 수용되고, 나머지 일부는 상기 제2 홀(32)에 삽입되어 케이스(30) 외부로 노출되는 제2 샤프트(32a);를 포함하되,
   상기 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 상기 케이스(30)에 수용된 영역의 단부에는, 이의 외주연을 따라 나사산이 형성되며,
   상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에는,
   'T'자 단면형상을 갖되, 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)가 통과될 수 있도록 홀을 갖는 패킹(P)이 삽입되고,
   상기 제1 홀(31) 및 제2 홀(32)에 삽입된 패킹(P)의 내경에는 제1 샤프트(31a) 및 제2 샤프트(32a)의 이동을 돕는 로울러(R)가 일정 간격으로 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 축(33a)은,
   상기 케이스(30)의 수용된 영역 일측에 샤프트 구동기어(33b)가 형성되되,
   상기 샤프트 구동기어(33b)는,
   상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)에 형성된 나사산에 맞물림으로써,
   상기 샤프트 구동기어(33b)가 회전됨에 따라 상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)의 케이스(30)로부터 노출되는 면적이 달라지는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3 홀(33)에는,
   상기 축(33a)이 관통될 수 있도록 홀이 형성된 패킹(P)이 삽입되되,
   상기 제3 홀(33)에 삽입된 패킹(P)의 내경에 베어링(B)이 삽입 고정되고,
   상기 축(33a)은 상기 베어링(B)에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스(30)는,
   이의 일측에 케이스(30)와 경첩으로 연결되어 개폐되고, 고정수단을 통해 폐쇄 고정될 수 있는 도어(30a)가 구비되되,
   (a) 상기 도어(30a)가 구비된 케이스(30) 일측에는,
   도어(30a)과 동일한 크기를 갖도록 형성된 입구(30b);
   상기 입구(30b)의 2개의 측벽 및 아래 벽에, 이 2개의 측벽 및 아래 벽보다 더 좁은 폭(a)을 갖으면서 돌출된 단턱(30c);
   상기 입구(30b)의 아래 벽에 돌출된 단턱(30c)의 폭(a)보다 더 좁은 폭(a')을 갖으며, 단턱(30c)과 동일한 방향으로 더 돌출되는 보조턱(30c'); 및
   상기 입구(30b)의 2개의 측벽에 돌출된 단턱(30c)에 부착되는 패킹(P);이 형성되고,
   (b) 상기 도어(30a)의 내측 방향 일면에는,
   상기 보조턱(30c')과 동일한 크기와 형태를 갖는 패킹(P)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 케이스(30)는,
   상기 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 일부가 포함되도록 오목하게 형성된 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)이 형성됨으로써, '

   

   '의 형태가 되도록 구성된 단속수단(34);을 더 포함함으로써,
   상기 제1 샤프트(31a)와 제2 샤프트(32a)의 구동을 단속하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 단속수단(34)은,
   상기 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내면 일측에, 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)과 수직된 방향으로 오목하게 형성된 실린더 삽입홈(34b);
   상기 실린더 삽입홈(34b) 내부에 설치된 실린더(34c);
   상기 실린더(34c)에 연결되어 길이 조절되는 실린더 샤프트(34d); 및
   상기 실린더 샤프트(34d)의 다른 일단에 연결되어 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 사이에 삽입되도록 전진 또는 후진되는 단속봉(34e);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 단속수단(34)은,
   상기 샤프트 구동기어 삽입홈(34a)의 내측면 중 실린더 삽입홈(34b)이 형성된 반대 일측에 형성되어, 상기 단속봉(34e)의 이동 경로에 위치한 샤프트 구동기어(33b)의 기어산 형상을 감지하여 분석하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널 각도 조절 장치.

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