KR102049533B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트러스와, 상기 트러스의 상단에 축에 의해 회전가능토록 얹히는 지지프레임과, 상기 지지프레임 위에 설치되는 태양전지판과, 상기 축을 중심으로 지지프레임의 양측에 결합되고 다수개의 통공이 소정의 간격으로 천공된 반원형의 각도조절구로 이루어지는 태양발전장치에 있어서, 상기 트러스 일측의 지지대에는 각도조절부가 형성되고 타측의 지지대에는 브레이크부가 형성되되, 상기 각도조절부는 각도조절구의 통공과 대응하는 볼트결합공이 천공된 돌출판과 상기 볼트결합공을 관통하는 체결구로 이루어지고, 브레이크부는 지지대에 결합되는 부착판과 상기 부착판으로 부터 연장되고 볼트결합공을 구비하는 볼트결합판과 상기 볼트결합판으로 부터 연장되어 날개부삽입홈을 구비하는 브레이크판과 상기 볼트결합공에 나사결합되어 날개부를 브레이크판에 밀착시키기 위한 볼트로 구성되는 태양광 발전장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 본 발명의 효과로는 두개의 지주에 의해 형성된 "A"자형 트러스에 경사조절부와 브레이크부에 의해 반원형으로 밴딩한 각도조절구를 이중(二重)으로 고정함으로써 보다 견고하고 안정적인 태양전지판의 지탱을 가능하게 하고, 브레이크부에 의해 각도조절구에 마찰력이 작용하도록 함으로써 각도조절부를 풀었다고 하더라도 태양전지판이 급격하게 회전하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 안전사고가 발생하는 것을 방지하고, 또 브레이크부에 의해 각도조절구가 어느 정도 브레치크가 잡힌 상태여서 큰 힘을 들이지 않으면서 작업자 혼자서도 태양전지판의 경사를 조절할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

태양광 발전장치{ROOFING TILE FOR USING SOLAR HEAT AND SOLAR LIGHT}

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지판을 안전사고의 우려 없이 작업자 혼자서로 작업이 가능하게 하되 안정적이면서 견고하게 태양전지판을 지지할 수 있고, 계절별 태양이 뜨는 각도에 맞춰 태양전지판의 경사를 조절할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로서, 이러한 태양광은 풍력, 바이오매스, 지열, 수력, 조력 등과 함께 신재생에너지 중의 하나에 해당하고, 무한한 자원인 태양광을 이용하기 때문에 안전하면서 친환경적인 에너지이며, 발전 원가가 하락하는 전력원이기 때문에 많은 성장이 기대되고 있다.

상기 태양광 발전을 위해서는 태양광을 받아서 전기로 변환하기 위한 솔라셀(solar cell)이 필요한데, 상기 솔라셀은 태양광이 입사되면 n-형 반도체와 p-형 반도체에서 전자와 홀이 생성되고, 이렇게 생성된 전자와 홀이 전극으로 이동하게 되는 광전효과(photovoltaic effect)에 의해 전기를 생산하게 된다.

이러한 솔라셀을 이용한 태양전지판은 태양의 조사 각도가 수직에 가까운 상태에서만 광전효율이 우수하고 태양의 조사 각도가 틀어지면 발전효율이 현저히 저하되는 단점을 갖는다.

따라서 태양전지판의 효율적인 발전을 위해 다양한 설치방법들이 강구되고 있는데, 특히 추적식은 최근 태양을 따라 동쪽에서 서쪽으로 이동경로를 추적하여 발전을 하게 되어 발전 효율이 고정형보다 높지만 전기모터이나 유압 등의 동력을 필요로 하므로 별도의 전력을 소모하게 되고, 설치비가 많이 들며, 유지보수가 곤란한 단점을 갖는다.

종래에는 태양전지판넬을 각 계절별 또는 매월 경사각도를 수동식으로 조절하여 최적의 발전 효율을 낼 수 있도록 하는 고정식 태양발전장치가 대한민국 등록특허 제10-0711550호로 공개되어 있으나, 이는 태양전지판이 기둥에 연결된 회전축 부분에 경사를 조절한 후 고정핀으로 고정되는 구조이기 때문에 태양전지판넬에 강한 풍압이 걸린 경우 회전축 및 고정핀 부분에 큰 힘이 걸려 파손될 가능성이 매우 크고, 설치시 태양전지판의 한부분만 지주와 결합되는 구조여서 강풍 등에 매우 취약한 단점을 갖는다.

이를 해결하기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 지주(기둥)의 일측에는 경사조절프레임을 설치하고, 타측에는 경사고정프레임을 설치하여 태양전지판의 고정과 각도조절을 가능하게 하나, 이는 상기 경사조절프레임과 경사고정프레임이 서로 연동하는 방식이 아니고 서로 결합되는 위치가 너무 멀리 떨어져서 태양전지판의 각도를 조절하는 과정중에 경사조절프레임과 경사고정프레임의 결합이 모두 풀린 상태에서 작업자의 부주의에 의해 태양전지판이 급격히 회전하여 태양전지판 또는 지지대의 손상은 물론 작업자가 다치는 등의 안전사고의 우려가 발생하기도 한다.

따라서 이는 혼자서는 작업할 수 없어 보조자를 필요로 하는 등 관리비용의 상승이 불가피한 단점을 갖는다.

[선행기술문헌]

1. 대한민국 등록특허 : 제10-1259336호

2. 대한민국 공개특허 : 제10-2010-0002091호

3. 대한민국 등록특허 : 제10-0711550호

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 두개의 지주에 의해 형성된 "A"자형트러스로 반원형으로 밴딩한 각도조절구를 지탱하되, 일측의 지주에는 각도조절구의 경사를 조절하기 위한 경사조절부를 형성하고, 타측의 지주에는 각도조절구를 고정할 수도 있고, 축의 회전을 억제할 수도 있는 브레이크부를 형성함으로써 브레이크부의 마찰력에 의해 태양전지판이 급격하게 회전하는 것을 방지하여 안전사고 방지 및 장치의 손상을 쉽게 할 수 있고, 또 작업자 혼자서도 태양전지판의 경사를 조절할 수 있도록 함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 트러스와, 상기 트러스의 상단에 축에 의해 회전가능토록 얹히는 지지프레임과, 상기 지지프레임 위에 설치되는 태양전지판과, 상기 축을 중심으로 지지프레임의 양측에 결합되고 다수개의 통공이 소정의 간격으로 천공된 반원형의 각도조절구로 이루어지는 태양발전장치에 있어서, 상기 트러스 일측의 지지대에는 각도조절부가 형성되고, 타측의 지지대에는 브레이크부가 형성되되 상기 각도조절부는 각도조절구의 통공과 대응하는 볼트결합공이 천공된 돌출판과, 상기 볼트결합공을 관통하는 체결구로 이루어지고, 브레이크부는 지지대에 결합되는 부착판과 상기 부착판으로 부터 연장되고 볼트결합공을 구비하는 볼트결합판과 상기 볼트결합판으로 부터 연장되어 날개부삽입홈을 구비하는 브레이크판과 상기 볼트결합공에 나사결합되어 날개부를 브레이크판에 밀착시키기 위한 볼트로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 트러스는 두개의 지지대 상단이 맞닿게 결합되고, 중간부에는 보강대가 연결되어 전체적 형상이 "A"자형을 이루도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 두개의 지지대 상단 양측면에는 각각 축공이 천공된 한쌍의 축지지판이 결합되고 상기 축지지판 사이에는 지지프레임의 하부프레임이 끼워져 축에 의해 결합되도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 각도조절부의 양측은 축을 중심으로 지지프레임의 하부프레임 양측에 천공된 체결공에 체결구에 의해 결합되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 두개의 지주에 의해 형성된 "A"자형 트러스에 경사조절부와 브레이크부에 의해 반원형으로 밴딩한 각도조절구를 이중(二重)으로 고정함으로써 보다 견고하고 안정적인 태양전지판의 지탱을 가능하게 한다.

또 본 발명은 일측의 지주에는 봄과, 가을, 여름과 겨울에 맞춰 경사를 조절할 수 있는 경사조절부를 형성하고, 타측의 지주에는 각도조절구의 고정 및 축의 회전을 억제할 수도 있도록 하기 위한 브레이크부를 서로 인접하게 형성함으로써 작업자의 양팔 범위 내에서 각도조절작업이 가능하게 된다.

또한 본 발명은 브레이크부에 의해 각도조절구에 마찰력이 작용하도록 함으로써 각도조절부를 풀었다고 하더라도 태양전지판이 급격하게 회전하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 안전사고가 발생하는 것을 방지하고, 또 브레이크부에 의해 각도조절구가 어느 정도 브레치크가 잡힌 상태여서 큰 힘을 들이지 않으면서 작업자 혼자서도 태양전지판의 경사를 조절할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 태양광발전장치의 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치의 분리사시도.
도 3은 도 2의 결합된 상태의 사시도.
도 4는 도 3의 측면도.
도 5는 본 발명의 각도조절상태를 보이기 위한 참고도로써, (가)도는 태양전지판이 수평에 가까운 상태이고, (나)는 태양전지판이 경사진 상태이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

이하, 본 발명에 따른 태양광 발전장치에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광발전장치의 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 결합된 상태의 사시도이며, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 각도조절상태를 보이기 위한 참고도로써, (가)도는 태양전지판이 수평에 가까운 상태이고, (나)는 태양전지판이 경사진 상태이다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치는 두개의 지지대(111)로 이루어지는 트러스(110)와, 트러스(110)의 상단에 축(114)에 의해 회전가능토록 얹히는 지지프레임(130)과, 상기 지지프레임(130) 위에 설치되는 태양전지판(A)과, 상기 축(114)을 중심으로 지지프레임(130)의 양측에 결합되고 다수개의 통공(121a)이 소정의 간격으로 천공된 반원형의 각도조절구(120)로 이루어진다.

상기 트러스(110) 일측의 지지대(111)에는 각도조절부(140)가 형성되고, 타측의 지지대(111)에는 브레이크부(150)가 형성되되 상기 각도조절부(140)는 각도조절구(120)의 통공(121a)과 대응하는 볼트결합공(141a)이 천공된 돌출판(141)과, 상기 볼트결합공(141a)을 관통하는 체결구(142)로 이루어진다. 이때 체결구(142)는 볼트와 너트로 이루어진다.

상기 브레이크부(150)는 각도조절부(140)가 형성되지 않은 지지대(111)에 결합되는 부착판(151)과 상기 부착판(151)으로 부터 연장되고 볼트결합공(154a)을 구비하는 볼트결합판(154)과 상기 볼트결합판(154)으로 부터 연장되어 날개부삽입홈(152)을 구비하는 브레이크판(153)과 상기 볼트결합공(154a)에 나사결합되어 각도조절구(120)의 날개부(121)를 브레이크판(153)에 밀착시키기 위한 볼트(155)로 구성된다.

따라서 상기 각도조절구(120)의 날개부(121)를 날개부삽입홈(152)에 끼워넣고 볼트(155)로 조이게 되면 상기 날개부(121)가 뒤로 밀리면서 브레이크판(153)에 밀착되면서 브레이크 작용을 하게 된다.

이때 볼트(155)의 조임정도에 따라 마찰력만 작용한 상태에서 각도조절구(120)가 급작스럽게 회전되지 않도록 할 수 있고, 또 볼트(155)를 완전히 조이면 각도조절구(120)는 고정되어 각도조절부(140)와 함께 이중(二重) 잠금수단으로 작용할 수도 있다.

상기 트러스(110)는 두개의 지지대(111) 상단이 맞닿게 결합되고, 중간부에는 보강대(113)가 연결되어 전체적 형상이 "A"자 형상을 이루어지도록 함으로써 안정적으로 태양전지판(A)을 지탱할 수 잇게 된다.

상기 지지대(111) 상단 양측면에는 각각 축공(112a)이 천공된 한쌍의 축지지판(112)이 결합되고 상기 축지지판(112) 사이에는 지지프레임(130)의 하부프레임(131)이 끼워져 축(114)에 의해 결합되도록 한다.

상기 각도조절부(140)의 양측은 축(114)을 중심으로 지지프레임(130)의 하부프레임(131) 양측에 천공된 체결공(131b)에 체결구(122)에 의해 결합되도록 한다. 이때 체결구(122)는 나사 또는 볼트로 이루어진다.

상기 지지프레임(130)의 하부프레임(131)의 상부에는 상부프레임(132)가 얹혀지고, 상부프레임(132) 위에 태양전지판(A)이 결합된다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

110: 트러스
120: 각도조절구
130: 지지프레임
140: 각도조절부
150: 브레이크부
A: 태양전지판

Claims (4)

1. 트러스와, 상기 트러스의 상단에 축에 의해 회전가능토록 얹히는 지지프레임과, 상기 지지프레임 위에 설치되는 태양전지판과, 상기 축을 중심으로 지지프레임의 양측에 결합되고 다수개의 통공이 소정의 간격으로 천공된 반원형의 각도조절구로 이루어지되, 상기 트러스 일측의 지지대에는 각도조절부가 형성되고 상기 각도조절부는 각도조절구의 통공과 대응하는 볼트결합공이 천공된 돌출판과 상기 볼트결합공을 관통하는 체결구로 이루어지는 태양발전장치에 있어서,
   상기 지지대의 타측에는 브레이크부가 형성되되,
   상기 브레이크부는 지지대에 결합되는 부착판과, 상기 부착판으로 부터 연장되고 볼트결합공을 구비하는 볼트결합판과, 상기 볼트결합판으로 부터 연장되어 날개부삽입홈을 구비하는 브레이크판과, 상기 볼트결합공에 나사결합되어 날개부를 브레이크판에 밀착시키기 위한 볼트로 구성됨을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
   
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 트러스는 두개의 지지대 상단이 맞닿게 결합되고, 중간부에는 보강대가 연결되어 전체적 형상이 "A"자 형상을 이루도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 지지대 상단 양측면에는 각각 축공이 천공된 한쌍의 축지지판이 결합되고 상기 축지지판 사이에는 지지프레임의 하부프레임이 끼워져 축에 의해 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 각도조절부의 양측은 축을 중심으로 지지프레임의 하부프레임 양측에 천공된 체결공에 체결구에 의해 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
   

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