KR101954048B1 - 조립식 태양광 패널 - Google Patents

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KR101954048B1 KR1020180043729A KR20180043729A KR101954048B1 KR 101954048 B1 KR101954048 B1 KR 101954048B1 KR 1020180043729 A KR1020180043729 A KR 1020180043729A KR 20180043729 A KR20180043729 A KR 20180043729A KR 101954048 B1 KR101954048 B1 KR 101954048B1
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임재용
김숙철
임준혁
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한국전력공사
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Abstract

조립식 태양광 패널에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 조립식 태양광 패널은: 지지면에 설치되는 프레임부와, 태양광에 의해 전기를 생산하며 프레임부에 회전 가능하게 연결되는 발전부와, 발전부에 연결되어 발전부의 설치각도를 조절하는 조절부 및 프레임부에서 설정길이 만큼 연장되는 간격유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조립식 태양광 패널{PREFABRICATED SOLAR PANEL}
본 발명은 조립식 태양광 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 패널의 설치가 용이하게 이루어지며, 인접한 태양광 패널의 그림자로 인한 발전효율의 저하를 방지할 수 있는 조립식 태양광 패널에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전이라 함은 태양 전지에 의해 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전방식으로, 기존 에너지원과는 달리 온실가스를 배출시키지 않으며 환경을 파괴시키지 않는 무공해 에너지원이다.
종래에 산지나 야지에 태양광 발전을 목적으로 패널을 설치할 때, 빗물에 의한 흙탕물의 튐 방지 및 수풀에 의한 그림자로 발전효율이 저하됨을 방지하기 위해 기둥을 세우고 패널을 높게 설치한다. 그러나 기둥을 박고 태양광 패널을 붙이는데 건설장비들이 필요하고 많은 시간과 비용이 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 작은 태양광 패널들을 바닥에 놓고 어레이형태로 연결하는 방식을 사용하므로, 빗물이 튀기는 현상이나 수풀에 의한 그림자로 발전효율이 저하되는 문제는 해결되었으나, 태양광 패널이 수평으로 설치되어 발전 효율이 저하되는 문제가 있다.
태양광 패널이 수평방향으로 설치되어 발전 효율이 저하되는 문제점을 해결 하기 위해 태양광 패널의 기울기를 조절하는 장치가 제안되었으나, 복수의 태양광 패널을 연이어 설치하기 어려우며, 태양광 패널로 인한 그림자로 발전 효율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1835281호(2018.02.27 등록, 발명의 명칭: 태양광 패널 각도 조절 장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광 패널의 설치가 용이하게 이루어지며, 인접한 태양광 패널의 그림자로 인한 발전효율의 저하를 방지할 수 있는 조립식 태양광 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 조립식 태양광 패널은: 지지면에 설치되는 프레임부와, 태양광에 의해 전기를 생산하며 프레임부에 회전 가능하게 연결되는 발전부와, 발전부에 연결되어 발전부의 설치각도를 조절하는 조절부 및 프레임부에서 설정길이 만큼 연장되는 간격유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 프레임부는, 지지면에 눕혀진 형상으로 설치되는 베이스부와, 베이스부의 상측에 위치하며 발전부가 회전 가능하게 연결되는 지지프레임 및 지지프레임의 양측에서 연장되어 간격유지부에 연결되는 연장프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 프레임부의 내측에 고인 물을 배수하기 위해 프레임부와 간격유지부 중 적어도 어느 하나에 구멍을 형성하는 배수홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 프레임부 또는 간격유지부의 외측으로 돌출되는 제1결속부 및 제1결속부와 마주하는 프레임부 또는 간격유지부의 외측으로 돌출되어 제1결속부에 결합되는 제2결속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 발전부는, 프레임부에 회전 가능하게 연결되는 받침부 및 받침부의 외측에 설치되는 태양전지 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 조절부는, 발전부에 회전 가능하게 연결되는 제1받침부재 및 제1받침부재의 측방향으로 돌출되며 프레임부에 구비된 걸림홈부에 걸리는 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 조절부는, 발전부에 회전 가능하게 연결되는 제2받침부재와, 제2받침부재의 하측이 회전 가능하게 연결되는 이동블럭 및 프레임부의 길이방향을 따라 이동블럭을 이동시켜 발전부의 설치각도를 조절하는 직선구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 직선구동부는, 이동블럭을 관통하며 이동블럭의 내측에 형성된 기어에 맞물리는 기어가 외측에 형성되는 스크루바 및 스크루바를 회전시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 태양의 위치를 측정하는 태양측정부 및 태양측정부의 측정값을 전달받아 직선구동부의 동작을 제어하는 각도제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 발전부의 길이는 L, 발전부와 이웃한 발전부 사이의 이격거리는 d, 발전부의 경사각은 α, 태양의 고도각은 β, 이격거리에서 발전부의 길이를 뺀 여유길이를 L1이라 할 때 다음 조건식을 만족하며, 설정길이는 여유길이 L1에 비례하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112018037354207-pat00001
Figure 112018037354207-pat00002
또한 본 발명은, 프레임부 또는 간격유지부의 외측으로 돌출되는 제1결합돌기와, 제1결합돌기와 마주하는 프레임부 또는 간격유지부의 외측으로 돌출되어 제1결합돌기와 마주하는 제2결합돌기 및 제1결합돌기와 제2결합돌기 중 적어도 어느 하나를 관통하며 지지면에 고정되는 고정부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조립식 태양광 패널은, 모듈화된 조립식 태양광 패널을 옮겨서 지지면에 배열하는 작업만으로 설치가 완료되므로 작업시간과 작업비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 발전부와 인접한 발전부가 간격유지부의 길이만큼 이격된 상태로 설치되므로, 인접한 발전부의 그림자가 발전부를 덮는 현상을 방지하거나 최소화하여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 분해 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전부의 각도가 조정된 상태를 도시한 정면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널이 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널이 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절부를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절부의 동작으로 발전부의 각도가 조정된 상태를 도시한 정면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 분해 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전부의 각도가 조정된 상태를 도시한 정면도이며, 도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널이 설치된 상태를 도시한 정면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널이 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(1)은, 프레임부(20)와 발전부(30)와 조절부(40)와 간격유지부(60)와 배수홀부(70)와 제1결속부(80)와 제2결속부(85)와 태양측정부(90)와 각도제어부(95)를 포함한다.
조립식 태양광 패널(1)이 설치되는 지지면(10)에는 부직포 등을 설치하므로, 흙탕물이 발전부(30)로 튀는 현상과, 수풀이 발전부(30)를 덮는 현상을 방지한다. 그리고 조립식 태양광 패널(1)이 복수로 연이어 설치된 지지면(10)의 외곽 둘레에는 풀들이 자라지 못하도록 시멘트 시공을 하거나, 풀들을 정기적으로 제거하는 제초작업을 실시함이 바람직하다.
프레임부(20)와 발전부(30)의 크기는 사람이 운반 가능한 크기로, 별도의 중장비가 없어도 조립식 태양광 패널(1)을 쉽게 시공하거나 이동할 수도 있으므로 설치비를 절감할 수 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 지지면(10)의 상측에 설치되는 프레임부(20)는 발전부(30)를 회전 가능하게 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 일 실시예에 따른 프레임부(20)는 베이스부(22)와 지지프레임(24)과 연장프레임(26)을 포함한다.
베이스부(22)는 지지면(10)에 눕혀진 형상으로 설치되며 프레임부(20)의 바닥을 형성한다. 베이스부(22)는 사각형의 판 형상으로 형성될 수 있으며, 물의 통과가 용이한 천이나 부직포도 베이스부(22)로 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 베이스부(22)는 판 형상이며, 프레임부(20)와 간격유지부(60)의 하부를 지지하며 수평방향으로 설치된다. 지지면(10)에 콘크리트 작업이 된 경우에는 베이스부(22)의 설치를 생략할 수도 있다.
지지프레임(24)은 베이스부(22)의 상측에 위치하며 발전부(30)가 회전 가능하게 연결된다. 일 실시예에 따른 지지프레임(24)은 "ㄷ"자 형상의 프레임이며, 지지프레임(24)의 양측에 발전부(30)가 회전 가능하게 연결된다.
연장프레임(26)은 지지프레임(24)의 양측에서 연장되어 간격유지부(60)에 연결된다. 2개가 한 쌍을 이루는 연장프레임(26)은 평행하게 설치되며, 연장프레임(26)의 내측에는 조절부(40)의 고정돌기(44)가 걸리기 위한 걸림홈부(27)가 구비된다. 걸림홈부(27)는 연장프레임(26)의 길이방향(D)으로 연장되며, 설정된 지점에서 하측으로 오목한 홈을 형성한다.
발전부(30)는 태양광에 의해 전기를 생산하며, 프레임부(20)에 회전 가능하게 연결되는 기술사상 안에서 다양한 종류의 태양광 패널이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 발전부(30)는 받침부(32)와 태양전지 셀(36)을 포함한다.
받침부(32)는 프레임부(20)의 지지프레임(24)에 회전 가능하게 연결된다. 태양전지 셀(36)의 하부를 지지하는 받침부(32)의 하부 양측에는 회전돌기(34)가 구비된다. 회전돌기(34)는 지지프레임(24)의 양측에 구비된 구멍으로 삽입되어 지지프레임(24)에 회전 가능하게 연결된다. 일 실시예에 따른 받침부(32)의 상부 양측에는 조절부(40)의 제1받침부재(42)가 회전 가능하게 연결된다.
한편 받침부(32)의 외측에 설치되는 태양전지 셀(36)은 복수로 구비되어 받침부(32)의 상측에 고정되므로 받침부(32)와 함께 회전된다.
조절부(40)는 발전부(30)에 연결되어 발전부(30)의 설치각도를 조절하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 조절장치가 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 조절부(40)는 제1받침부재(42)와 고정돌기(44)를 포함한다.
제1받침부재(42)의 일측은 발전부(30)에 회전 가능하게 연결되며, 제1받침부재(42)의 타측은 지지프레임(24)을 향하여 연장된다. 일 실시예에 따른 제1받침부재(42)는 발전부(30)의 양측에 회전 가능하게 연결된 막대 형상이며 "ㄷ"자 형상으로 형성된다.
고정돌기(44)는 제1받침부재(42)의 측방향으로 돌출되며, 프레임부(20)에 구비된 걸림홈부(27)에 걸리는 돌기 형상이다. 일 실시예에 따른 고정돌기(44)는 연장프레임(26)과 마주하는 제1받침부재(42)의 하측에서 수평방향으로 돌출되며, 연장홈부에 구비된 걸림홈부(27)를 따라 이동된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 간격유지부(60)는 프레임부(20)에서 설정길이 만큼 연장되는 프레임으로, 발전부(30)와 이웃한 발전부(30)가 설정길이 만큼 떨어져서 설치될 수 있도록 한다. 프레임부(20)의 길이는 발전부(30)의 길이(L)에 따라 설계되며, 간격유지부(60)의 설정길이는 발전부(30)에 의해 발생되는 그림자를 고려하여 설정한다.
발전부(30)가 프레임부(20)에 눕힌 상태로 설치된 경우, 발전부(30)의 일측 단부에서 간격유지부(60)의 일측 단부까지의 길이방향(D) 거리를 설정길이로 설정할 수 있다. 또는 연장프레임(26)의 단부에서 간격유지부(60)가 길이방향(D)으로 연장된 길이를 설정길이로 설정할 수도 있다. 간격유지부(60)가 발전부(30) 보다 설정길이 만큼 길게 설치되므로, 발전부(30)에 의해 만들어진 그림지가 이웃한 발전부(30)를 가리는 현상을 최소화 할 수 있으며, 이로 인하여 발전 효율을 높일 수 있다. 일 실시예에 따른 간격유지부(60)는 "ㄷ"자 형상의 프레임이며, 연장프레임(26)에 연결되어 수평방향으로 설치된다. 일 실시예에 따른 프레임부(20)와 간격유지부(60)는 사각형의 틀 형상을 이루며 일체로 형성될 수도 있다.
발전부(30)의 길이는 L, 발전부(30)와 이웃한 발전부(30) 사이의 이격거리는 d, 발전부(30)의 경사각은 α, 태양의 고도각은 β, 이격거리(d)에서 발전부(30)의 길이를 뺀 여유길이를 L1이라 할 때 다음 조건식을 만족하며, 설정길이는 여유길이 L1에 비례한다.
Figure 112018037354207-pat00003
Figure 112018037354207-pat00004
발전부(30)의 길이(L)와 여유길이(L1)의 합은 발전부(30)와 이웃한 발전부(30) 사이의 이격거리(d)와 같으며, 여유길이(L1)는 발전부(30)의 경사각(α)과 태양의 고도각(β)을 대입한 삼각함수로 계산이 가능하다. 이때 발전부(30)의 경사각(α)과 태양의 고도각(β)은 평균값을 산출하여 대입하며, 필요에 의해 발전부(30)의 경사각(α)과 태양의 고도각(β)은 변경이 가능하다. 한편 여유길이(L1)의 길이에 비례하여 설정길이를 설정하므로 발전부(30)에 의해 발생된 그림자가 옆에 설치된 발전부(30)를 가리지 않거나 최소한의 면적만 가리게 되므로 발전효율을 높일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 배수홀부(70)는 프레임부(20)의 내측에 고인 물을 배수하기 위해 프레임부(20)와 간격유지부(60) 중 적어도 어느 하나에 구멍을 형성하므로, 프레임부(20)와 간격유지부(60)에 의해 형성된 틀의 내측에 고인 물을 용이하게 배수할 수 있다. 조립식 태양광 패널(1)이 복수로 연이어 설치된 경우, 각 조립식 태양광 패널(1)에 구비된 배수홀부(70)는 서로 연통되므로 빗물 등의 배수가 신속하게 이루어질 수 있다. 일 실시예에 따른 배수홀부(70)는 프레임부(20)의 지지프레임(24)과 간격유지부(60)에 각각 형성된다. 서로 마주하는 지지프레임(24)과 간격유지부(60)의 하측에는 수평방향으로 배수홀부(70)가 형성된다. 따라서 복수의 조립식 태양광 패널(1)이 연이어 설치될 때 지지프레임(24)과 간격유지부(60)가 서로 마주하게 설치되므로 배수홀부(70)도 서로 연통될 수 있다.
제1결속부(80)는 프레임부(20) 또는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출되며, 제2결속부(85)는 제1결속부(80)와 마주하는 프레임부(20) 또는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출되어 제1결속부(80)에 결합된다. 일 실시예에 따른 제1결속부(80)는 지지프레임(24)의 외측으로 돌출되며, 제2결속부(85)는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출된다.
일 실시예에 따른 제1결속부(80)는 지지프레임(24)에 형성된 배수홀부(70)의 상측에 위치하며, 조립식 태양광 패널(1)의 폭 방향으로 연장되는 제1결속몸체(82)와, 제1결속몸체(82)의 하측으로 돌출되는 결합돌기(83)를 포함한다. 그리고 일 실시예에 따른 제2결속부(85)는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출되는 제2결속몸체(87)와 제2결속몸체(87)의 상측에 결합돌기(83)가 삽입되기 위한 홈부를 형성하는 결합홈(88)을 포함한다. 배수홀부(70)는 제2결속몸체(87)와 간격유지부(60)를 수평방향으로 관통하며 설치된다.
조립식 태양광 패널(1)이 복수로 연이어 설치될 때 제2결속부(85)에 제1결속부(80)가 결합되므로 조립식 태양광 패널(1)의 설치에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
지지면(10)에 부직포나 천을 설치하거나 시멘트를 시공한 상태에서 복수의 조립식 태양광 패널(1)을 복수로 설치할 수 있다. 또는 지지면(10)의 평탄화 작업만을 하고 지지면(10)의 상측에 복수의 조립식 태양광 패널(1)을 설치할 수도 있다.
복수의 조립식 태양광 패널(1)을 연이어 설치하는 경우, 제1결속부(80)가 이웃한 제2결속부(85)에 결합되고, 제2결속부(85)가 이웃한 제1결속부(80)에 결합되므로 연이어 설치된 조립식 태양광 패널(1)의 이동을 구속한다.
그리고 조절부(40)의 고정돌기(44)가 걸림홈부(27)에 삽입되어 고정되는 위치를 조절하여 발전부(30)의 경사각(α)을 조절한다. 이때 발전부(30)에 의해 발생된 그림자는 간격유지부(60)의 면적을 가리게 되며, 이웃한 발전부(30)는 가리지 않으므로 발전효율을 높일 수 있다.
한편 비가 오는 경우에는 프레임부(20)와 간격유지부(60)에 구비된 배수홀부(70)를 통해 배수가 이루어지며, 이러한 배수홀부(70)는 이웃한 조립식 태양광 패널(1)의 배수홀부(70)와 연통되므로 발전부(30)의 침수를 방지할 수 있다. 그리고 베이스부(22)의 설치로 흙탕물이 발전부(30)로 튀는 현상과, 수풀이 발전부(30)를 덮는 현상을 방지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(5)을 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절부를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 정면도이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절부의 동작으로 발전부의 각도가 조정된 상태를 도시한 정면도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널의 블록도이다.
도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(5)의 조절부(50)는 각도제어부(95)의 제어신호로 동작되어 발전부(30)의 설치각도를 자동으로 조절할 수 있다.
지지면(10)의 상측에 설치되는 프레임부(100)는 발전부(30)를 회전 가능하게 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임부(100)는 베이스부(102)와 지지프레임(104)과 연장프레임(106)을 포함한다.
베이스부(102)는 지지면(10)에 눕혀진 형상으로 설치되며 프레임부(100)의 바닥을 형성한다. 베이스부(102)는 사각형의 판 형상으로 형성될 수 있으며, 물의 통과가 용이한 천이나 부직포도 베이스부(102)로 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스부(102)는 판 형상이며, 프레임부(100)와 간격유지부(160)의 하부를 지지하며 수평방향으로 설치된다.
지지프레임(104)은 베이스부(102)의 상측에 위치하며 발전부(30)가 회전 가능하게 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지프레임(104)은 "ㄷ"자 형상의 프레임이며, 지지프레임(104)의 양측에 발전부(30)가 회전 가능하게 연결된다.
연장프레임(106)은 지지프레임(104)의 양측에서 연장되어 간격유지부(160)에 연결된다. 2개가 한 쌍을 이루는 연장프레임(106)은 평행하게 설치되며, 연장프레임(106)의 내측에는 직선구동부(56)와 이동블럭(54)이 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간격유지부(160)도 프레임부(100)에서 설정길이 만큼 연장되는 프레임으로, 발전부(30)와 이웃한 발전부(30)가 설정길이 만큼 떨어져서 설치될 수 있도록 한다. 연장프레임(106)과 연결되는 간격유지부(160)의 내측에도 직선구동부(56)가 설치될 수 있다. 그 외 간격유지부(160)의 기능과 형상은 본 발명의 일 실시예와 같거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
발전부(30)의 경사각(α)을 조절하기 위한 조절부(50)는 각도제어부(95)의 제어신호로 동작된다. 일 실시예에 따른 조절부(50)는 제2받침부재(52)와 이동블럭(54)과 직선구동부(56)를 포함한다.
제2받침부재(52)는 발전부(30)에 회전 가능하게 연결되는 봉 형상이다. 제2받침부재(52)의 상측은 발전부(30)에 회전 가능하게 연결되며, 제2받침부재(52)의 하측은 이동블럭(54)에 회전 가능하게 설치된다.
이동블럭(54)은 육면체 형상이며, 연장프레임(106)의 내측에 구비된 통로를 따라 직선 이동한다. 이러한 이동블럭(54)은 연장프레임(106)의 내측에서 회전은 구속되고 길이방향(D)으로의 이동만 허용된다.
직선구동부(56)는 프레임부(100)의 길이방향(D)을 따라 이동블럭(54)을 이동시켜 발전부(30)의 설치각도를 조절하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 직선구동부(56)는 스크루바(57)와 구동모터(58)를 포함한다.
스크루바(57)는 이동블럭(54)을 관통하며 이동블럭(54)의 내측에 형성된 기어에 맞물리는 기어가 외측에 나선형으로 형성되는 봉이며, 이러한 스크루바(57)는 구동모터(58)에 연결되어 회전된다. 스크루바(57)의 회전으로 이동블럭(54)은 연장프레임(106)을 따라 직선 이동을 하며 제2받침부재(52)를 이동시킨다.
태양측정부(90)는 태양의 위치를 측정하는 센서이며, 각도제어부(95)는 태양측정부(90)의 측정값을 전달받아 직선구동부(56)의 동작을 제어한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(5)의 작동상태를 상세히 설명한다.
태양측정부(90)가 태양의 위치를 측정하여 각도제어부(95)로 측정값을 전달하면, 각도제어부(95)는 구동모터(58)를 동작시켜 스크루바(57)를 회전시키므로 이동블럭(54)을 길이방향(D)으로 이동시킨다. 이동블럭(54)과 함께 제2받침부재(52)가 이동되므로 발전부(30)의 경사각(α)이 조절되어 발전효율을 높일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(7)을 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널을 도시한 사시도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 태양광 패널(7)은 프레임부(20)나 간격유지부(60)를 지지면(10)에 고정하기 위한 지면고정부(96)를 더 포함한다. 일 실시예에 따른 지면고정부(96)는 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98)와 고정부재(110)를 포함한다.
제1결합돌기(97)는 프레임부(20) 또는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출되는 돌기이며, 수평방향으로 연장되는 판 형상이다. 제2결합돌기(98)는 제1결합돌기(97)와 마주하는 프레임부(20) 또는 간격유지부(60)의 외측으로 돌출되어 제1결합돌기(97)와 마주하는 형상으로 설치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1결합돌기(97)는 제1결속부(80)의 양측에 위치하며, 프레임부(20)의 단부에서 수평방향으로 돌출된 돌기 형상이다. 그리고 제2결합돌기(98)는 제2결속부(85)의 양측에 위치하며 간격유지부(60)의 단부에서 수평방향으로 돌출되어 이웃한 제1결합돌기(97)의 하측에 위치한다. 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98)에 구비된 구멍은, 제1결합돌기(97)의 하측에 제2결합돌기(98)가 겹쳐질 때 상하로 연통된다.
고정부재(110)는 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98) 중 적어도 어느 하나를 상하 방향으로 관통하며 지지면(10)에 고정된다. 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98)가 겹쳐진 상태에서, 고정부재(110)가 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98)를 차례로 관통하며 지지면(10)에 고정되므로 조립식 태양광 패널(1)의 이동을 구속할 수 있다.
이러한 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98)는 프레임부(20)나 연장프레임(26)의 길이방향 양측 단부 뿐만 아니라 폭방향 양측면을 포함한 다양한 위치에 설치될 수도 있다. 또한 복수의 조립식 태양광 패널(7)이 연이어 설치될 때 외각에 설치된 조립식 태양광 패널(7)에만 지면고정부(96)가 설치될 수 있다.
또한 제1결합돌기(97)와 제2결합돌기(98) 및 제1결속부(80)와 제2결속부(85)는 상하 결합구조로 결합이 이루어지나, 상하 결합구조 외에 좌우 결합구조도 더 부가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 모듈화된 조립식 태양광 패널(1,5)을 옮겨서 지지면(10)에 배열하는 작업만으로 설치가 완료되므로 작업시간과 작업비용을 절감할 수 있다. 또한 발전부(30)와 인접한 발전부(30)가 간격유지부(160)의 길이만큼 이격된 상태로 설치되므로, 인접한 발전부(30)의 그림자가 발전부(30)를 덮는 현상을 방지하거나 최소화하여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1,5,7 : 조립식 태양광 패널
10: 지지면 20,100: 프레임부
22,102: 베이스부 24,104: 지지프레임
26,106: 연장프레임 27: 걸림홈부
30: 발전부 32: 받침부
34: 회전돌기 36: 태양전지 셀
40,50: 조절부 42,52: 제1받침부재
44: 고정돌기 52: 제2받침부재
54: 이동블럭 56: 직선구동부
57: 스크루바 58: 구동모터
60,160: 간격유지부 70: 배수홀부
80: 제1결속부 82: 제1결속몸체
83: 결합돌기 85: 제2결속부
87: 제2결속몸체 88: 결합홈
90: 태양측정부 95: 각도제어부
96: 지면고정부 97: 제1결합돌기
98: 제2결합돌기 110: 고정부재
L: 발전부의 길이 d: 이격거리 α: 발전부의 경사각
β: 태양의 고도각 L1: 여유길이 D: 길이방향

Claims (11)

  1. 지지면에 설치되는 프레임부;
    태양광에 의해 전기를 생산하며, 상기 프레임부에 회전 가능하게 연결되는 발전부;
    상기 발전부에 연결되어 상기 발전부의 설치각도를 조절하는 조절부;
    상기 프레임부에서 설정길이 만큼 연장되는 간격유지부;
    상기 프레임부 또는 상기 간격유지부의 외측으로 돌출되는 제1결속부; 및
    상기 제1결속부와 마주하는 상기 프레임부 또는 상기 간격유지부의 외측으로 돌출되어 상기 제1결속부에 결합되는 제2결속부;를 포함하며,
    상기 프레임부는, 상기 지지면에 눕혀진 형상으로 설치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 상측에 위치하며 상기 발전부가 회전 가능하게 연결되는 지지프레임; 및
    상기 지지프레임의 양측에서 연장되어 상기 간격유지부에 연결되는 연장프레임;을 포함하며,
    상기 프레임부의 내측에 고인 물을 배수하기 위해 상기 프레임부와 상기 간격유지부 중 적어도 어느 하나에 구멍을 형성하는 배수홀부;를 더 포함하며,
    상기 제1결속부는, 상기 지지프레임에 형성된 상기 배수홀부의 상측에 위치하며 폭 방향으로 연장되는 제1결속몸체; 및
    상기 제1결속몸체의 하측으로 돌출되는 결합돌기;를 포함하며,
    상기 제2결속부는, 상기 간격유지부의 외측으로 돌출되는 제2결속몸체; 및
    상기 제2결속몸체의 상측에 상기 결합돌기가 삽입되기 위한 홈부를 형성하는 결합홈;을 포함하며,
    복수로 연이어 설치되는 상기 지지프레임과 상기 간격유지부의 상기 배수홀부가 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발전부는,
    상기 프레임부에 회전 가능하게 연결되는 받침부; 및
    상기 받침부의 외측에 설치되는 태양전지 셀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 발전부에 회전 가능하게 연결되는 제1받침부재; 및
    상기 제1받침부재의 측방향으로 돌출되며, 상기 프레임부에 구비된 걸림홈부에 걸리는 고정돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 발전부에 회전 가능하게 연결되는 제2받침부재;
    상기 제2받침부재의 하측이 회전 가능하게 연결되는 이동블럭; 및
    상기 프레임부의 길이방향을 따라 상기 이동블럭을 이동시켜 상기 발전부의 설치각도를 조절하는 직선구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 직선구동부는,
    상기 이동블럭을 관통하며 상기 이동블럭의 내측에 형성된 기어에 맞물리는 기어가 외측에 형성되는 스크루바; 및
    상기 스크루바를 회전시키는 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  9. 제 7 항에 있어서,
    태양의 위치를 측정하는 태양측정부; 및
    상기 태양측정부의 측정값을 전달받아 상기 직선구동부의 동작을 제어하는 각도제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전부의 길이는 L, 상기 발전부와 이웃한 발전부 사이의 이격거리는 d, 상기 발전부의 경사각은 α, 태양의 고도각은 β, 상기 이격거리에서 상기 발전부의 길이를 뺀 여유길이를 L1이라 할 때 다음 조건식을 만족하며, 설정길이는 여유길이 L1에 비례하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
    Figure 112018129860717-pat00005

    Figure 112018129860717-pat00006

  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임부 또는 상기 간격유지부의 외측으로 돌출되는 제1결합돌기;
    상기 제1결합돌기와 마주하는 상기 프레임부 또는 상기 간격유지부의 외측으로 돌출되어 상기 제1결합돌기와 마주하는 제2결합돌기; 및
    상기 제1결합돌기와 상기 제2결합돌기 중 적어도 어느 하나를 관통하며 지지면에 고정되는 고정부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 태양광 패널.
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