KR102199671B1 - 태양광 발전용 추적장치 - Google Patents

Abstract

태양광 발전용 추적장치를 제공한다.
본 발명은 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 양단 중 적어도 일단이 제1지지부에 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부로부터 제1작동축으로 연장되어 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 배치되어 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ; 상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되고, 상기 제1작동축에 구비된 방향전환부와 접하여 길이중간이 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함한다.

Description

태양광 발전용 추적장치{Tracking Apparatus for Photovoltaic Power Generation}

본 발명은 태양광 발전을 위해서 태양광을 추적하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 일출에서 일몰까지 시시각각 변경되는 태양의 위치와 계절별로 변경되는 태양고도위치에 맞추어 태양광 전지판을 회전조작하는 구성이 단순하고 간단하여 제조원가를 절감할 수 있고, 설비유지비를 절감할 수 있는 태양광 발전용 추척장치에 관한 것이다.

최근 들어서 전세계는 한정된 전기 및 가스, 석유 자원에만 의존해 온 영향으로 인해 원유가가 급등하고 있는 반면에 인류가 대부분 석유, 석탄과 같은 화석에너지의 사용에 따른 온실가스의 증가 등으로 환경오염 문제가 심각하게 제기되고 있다.

이에 따라, 환경적인 공해가 발생되지 않고 친환경 차원에서 무한정으로 사용할 수 있는 태양광을 비롯하여 풍력, 조력 등 자연을 이용한 대체 신재생에너지의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며, 그 중에서도 특히 태양광을 이용하여 가정 및 산업체에 필요한 전기 에너지를 생산하기 위한 장치의 개발이 활발히 진행되고 있는 추세이다.

태양광 발전은 넓은 장소에 태양광을 받으면 전류가 생성되는 광전효과(光電效果) 특성을 이용한 솔라셀(Solar Cell)이 구비된 집적판인 태양광 전지판을 태양광을 많이 받는 방향(예를 들면; 남쪽방향)으로 설치하여 그에 따른 태양광 에너지를 집적하는 방식을 주로 사용하고 있다.

그러나, 태양광을 집적하여 발전하는 태양광 전지판이 대부분 남쪽방향을 향해 고정식으로 설치되는 경우 태양이 동쪽에 위치한 이른 오전 및 서쪽에 위치한 늦은 오후 무렵이 되면 태양광의 집적효율이 떨어지고, 태양의 고도차가 계절별로 변경되면 태양광의 집적효율이 떨어지면 발전효율을 저하시키게 된다.

(특허문헌 1) KR10-0959952 B1

특허문헌 1에는 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지게 되는 과정에서 변경되는 위치변화 및 계절별로 변경되는 태양의 고도위치변화에 맞추어 태양광 전지판을 구동체에 의해서 동서방향 및 남북방향으로 회전이동시킴으로써 태양광을 추적하는 장치를 개시하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 태양광 추척장치는 전체적인 구조가 복잡하고, 구성부품의 파손이나 훼손시 이를 교체수리하는데 많은 시간이 소비되어 관리유지비를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

또한 야간이나 강우 및 강설시에 태양광 전지판의 상부면을 지면과 마주하도록 신속하게 반전시켜 태양광 전지판의 오염이나 훼손을 방지하고 예방하기 곤란한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 일출에서 일몰까지 시시각각 변경되는 태양의 위치와 계절별로 변경되는 태양고도위치에 맞추어 태양광 전지판을 회전조작하는 구성이 단순하고 간단하여 제조원가를 절감할 수 있고, 설비유지비를 절감할 수 있는 태양광 발전용 추척장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실 시예는, 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ; 상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및 상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고, 상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부면에 곡선형으로 돌출형성되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간이 접해지는 안내면을 포함하여, 야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ; 상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및 상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고, 상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간이 접해지는 롤부재를 포함하여, 야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ; 상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및 상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고, 상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되는 피동기어와, 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간에 구비되어 상기 피동기어에 감기는 피동체인부재를 포함하여, 야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 와이어는 상기 상,하부가동바의 길이중간에 결속되어 걸림구속될 수 있다.

삭제

삭제

바람직하게, 상기 와이어는 상기 상,하부가동바에 외측으로 돌출형성된 걸림부의 관통공에 걸림배치되는 한쌍의 걸림편을 일체로 구비할 수 있다.

바람직하게, 서로 인접하는 한쌍의 상부가동바사이에 해당하는 와이어 또는 서로 인접하는 한쌍의 하부가동바사이에 해당하는 와이어에는 삽입배치되는 중공삽입재를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 상,하부가동바는 상기 제1작동축과 대응하는 길이중간에 볼록한 곡선형 변형부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2엑추에이터는 상기 제1작동축의 상부에서 상기 와이어의 일단이 감겨지는 상부드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 상부모터와, 상기 제1작동축의 하부에서 방향전환된 와이어의 타단이 감겨지는 하부드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 하부모터를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2엑추에이터는 상기 와이어의 길이중간이 외부면에 일방향으로 일정량 감김배치되는 풀림감김용 드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 풀림감김용 드럼은 상기 제1작동축의 절단구간에 조립되는 드럼고정체에 회전가능하게 조립될 수 있다.

바람직하게, 상기 제2엑추에이터는 상기 제1작동축에 관통형성되는 다른 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되고, 상기 와이어의 길이중간에 절단된 절단구간에 구비되거나 상기 와이어의 길이중간에 구비되는 구동체인부재가 감기는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 양단 중 적어도 일단이 제1지지부에 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부로부터 제1작동축으로 연장되어 상기 제1작동축의 상부에 배치되어 교차되는 복수개의 상부가동바 ; 상기 복수개의 상부가동바들사이에 배치되어 양단이 상부가동바와 회동가능하게 조립되는 복수개의 링크바 ; 및 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 복수개의 링크바중 어느 하나의 링크바 또는 상기 복수개의 상부바중 어느 하나에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제3엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 제3엑추에이터는 상기 복수개의 링크바중 어느 하나의 링크바 또는 상기 복수개의 상부바중 어느 하나와 로드선단이 회동가능하게 조립되는 실린더부재로 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는,태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 양단 중 적어도 일단이 제1지지부에 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 복수개의 판넬프레임부로부터 제1작동축으로 연장되어 상기 제1작동축의 상부에 배치되어 교차되는 복수개의 상부가동바 ; 상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상부에서 복수개의 상,부가동바와의 교차점마다 걸림구속되고, 상기 제1작동축에 구비되는 코드릴에 일단이 연결되는 일정길이의 와이어 ; 및 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 와이어의 타단과 연결되어 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 와이어는 상기 상부가동바의 길이중간에 결속되어 걸림구속될 수 있다.

바람직하게, 상기 와이어는 상기 상부가동바에 외측으로 돌출형성된 걸림부의 관통공에 걸림배치되는 한쌍의 걸림편를 일체로 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 상부동바는 상기 제1작동축과 대응하는 길이중간에 볼록한 곡선형 변형부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2엑추에이터는 상기 제1작동축의 상부에서 상기 와이어의 일단이 감겨지는 상부드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 상부모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서, 양단 중 적어도 일단이 제1지지부에 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ; 상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ; 상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ; 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여, 계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

계절별로 변경되는 태양의 고도에 맞추어 태양광 전지판을 갖는 판넬프레임부의 경사도를 설정한 다음, 일출에서 일몰까지 시시각각 변경되는 태양의 위치에 맞추어 판넬프레임부를 선회작동시킴으로써, 계절별로 변경되는 태양고도위치 및 일출에서 일몰까지 태양광 전지판을 태양광과 마주하도록 배치할 수 있기 때문에 태양광 발전효율을 높일 수 있다.

태양광 발전을 수행하기 곤란한 야간이나 비나 눈이 오는 강우 및 강설시에는 판넬프레임부를 선회작동시켜 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 반전시킬 수 있기 때문에 태양광 전지판이 손상되거나 파손되는 것을 방지하면서 이슬, 빗물,눈에 의하여 얼룩이 지고 오염되어 태양광 발전효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

태앙광 전지판을 계절이나 주간에 선회작동하는 구성이 전체적으로 단순하고 간단하기 때문에 제조원가를 절감할 수 있고, 설비유지비를 절감할 수 있어 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치에 적용되는 판넬프레임부와 제1,2작동축간의 결합상태를 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치에 적용되는 상,하부가동바의 다른 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치에 적용되는 방향전환부룰 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치의 판넬프레임부를 계절별로 선회작동시키는 상태도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치의 판넬프레임부를 야간이나 기상악화시 반전시키는 상태도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치에서 제2엑추에이터의 다른 실시형태가 적용된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치에서 제2엑추에이터의 또 다른 실시형태가 적용된 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치를 도시한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치를 도시한 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 태양발전용 태양광 추적장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 태양광 전지판(1)에 조사되는 태양광에 의한 발전을 효율적으로 수행하기 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적할 수 있도록 제1작동축(10), 제2작동축(20), 판넬프레임부(30), 상,하부가동바(40,50), 와이어(60) 및 작동부(70)를 포함할 수있다.

상기 제1작동축(10)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 양단 중 적어도 일단이 지면에 고정설치된 제1지지부(11)에 회전가능하게 지지되고, 대략 원형단면상을 갖는 일정길이의 축부재이다.

이러한 제1작동축(10)의 일단은 상기 제1지지부(11)의 상부면에 구비되는 제1베어링블럭(13)에 회전가능하게 지지되고, 상기 제1작동축(10)의 타단은 제2지지부(12)의 상부면에 구비되는 제2베어링블럭(14)에 회전가능하게 지지되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 제1지지부(11)에 의해서 외팔보 형태로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 제1작동축(10)의 전체적인 길이는 상기 태양광 전지판(1)이 설치되는 판넬프레임부(30)의 설치갯수에 따라 전체적으로 길어지거나 짧아질 수 있으며, 판넬프레임부(30)의 설치갯수가 많아져 전체적인 중량의 무거워지면 제1지지부(11)에 의한 일단 지지구조인 외팔보보다는 제1,2지지부(11,12)에 의한 양단지지구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1지지부(11)에 회전가능하게 지지되는 제1작동축(10)의 일단은 도 2에 도시한 바와 같이, 방위상 정북쪽을 향하고, 상기 제2지지부(12)에 회전가능하게 지지되는 제1작동축(10)의 타단은 방위상 정남쪽을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제2작동축(20)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)과 대략 직각으로 교차되면서 상기 제1작동축(10)에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축(10)과 대략 직각으로 교차되면서 상기 제1작동축(10)에 일체로 고정설치되어 상기 판넬프레임부(30)에 회전가능하게 조립되는 일정길이의 축부재이다.

이러한 제2작동축(20)은 상기 제1작동축(10)의 외경보다 상대적으로 작은 외경크기를 갖추어 상기 제1작동축(10)의 몸체를 가로질러 관통형성된 회전공(15)에 회전가능하게 조립되는 일정길이의 조립형 축부재로 이루어지거나 상기 제1작동축(10)의 외부면으로부터 양측으로 연장되어 판넬프레임부(30)에 형성된 조립공(31)에 단부가 베어링부재를 매개로 하여 회전가능하게 조립되는 일체형 축부재로 이루어질 수 있다.

상기 판넬프레임부(30)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)과 교차하도록 구비되는 제2작동축(20)의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판(1)을 일면인 상부면에 갖추어 상기 제2작동축(20)을 중심으로 하여 상기 태양광 전지판과 더불어 회전가능하게 구비되는 대략 사각판상의 프레임구조물이다.

이러한 판넬프레임부(30)는 상기 태양광 전지판(1)을 교체가능하게 삽입배치할 수 있도록 상부면에 배치홈(34)을 함몰형성하여 남북방향으로 설치되는 제1작동축(10)의 길이방향을 따라 회전변위시 서로 간섭하지 않도록 일정간격을 두고 배치되는 것이다.

이때, 상기 판넬프레임부(30)는 상기 제1작동축(10)의 좌우양측에 길이방향으로 일정간격을 두고 배치되어 상기 제2작동축(20)의 양단에 각각 회전가능하게 조립되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제2작동축(20)의 일단에 조립되어 상기 제1작동축의 일측에 편중배치되어 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 판넬프레임부(30)는 상기 제1작동축(10)의 회전공에 회전가능하게 조립된 제2작동축(20)과 일단이 연결조립되거나 상기 제1작동축의 외부면으로부터 연장되는 제2작동축(20)의 일단이 회전가능하게 조립되는 조립공(31)을 갖추어 연결조립됨으로써 외력에 의해서 상기 제2작동축(20)을 회전중심으로 하여 회전변위될 수 있는 것이다.

이때, 상기 제2작동축(20)은 상기 판넬프레임부(30)의 무게중심과 대략 일치하는 일측테두리와 연결조립되는 것이 바람직하다.

상기 상,하부가동바(40,50)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 판넬프레임부(30)로부터 제1작동축(10)측으로 향하여 연장되고 상기 제1작동축(10)의 상,하부에 각각 배치되어 이와 대략 직각으로 서로 교차되도록 일정길이를 갖는 복수개의 바부재로 구비될 수 있다.

상기 상부가동바(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 판넬프레임부(30)의 상부 일측테두리에 형성된 상부조립공(32)에 일단이 교체가능하도록 조립되고, 상기 하부가동바(50)는 상기 판넬프레임부(30)의 하부 일측테두리에 형성된 하부조립공(33)에 일단이 교체가능하도록 조립될 수 있다.

이러한 상,하부 가동바(40,50)는 상기 제1작동축의 좌우양측에 구비되는 좌우한쌍의 판넬프레임부와 양단이 연결되어 이들을 서로 일체로 연결하는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1작동축의 좌우양측 중 일측에 편중배치되는 판넬프레임부와 일단이 연결될 수 있다.

그리고, 상기 상,하부 가동바(40,50)의 상기 제2작동축과 대략 동일한 길이로 갖는 일자형 바부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)과 대응하여 교차하는 상,하부가동바(40,50)의 길이중간에 볼록하게 굽어진 곡선형 변형부(41,51)를 갖추어 회전변위되는 판넬프레임부(30)의 회전변위량을 좀더 확대할 수 있다.

상기 와이어(60)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)을 따라 상부측과 하부측에서 연장되면서 상기 제1작동축(10)의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되는 일정길이의 선재로 이루어질 수 있다.

상기 와이어(60)의 길이중간은 상기 제1작동축(10)에 구비된 방향전환부(65)와 접하여 길이중간이 방향전환되는 일정길이의 와이어부재로 구비될 수 있다.

이러한 와이어(60)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 상,하부가동바(40,50)의 길이중간에 결속되어 걸림구속되거나 상기 상,하부가동바(40,50)의 외측으로 돌출형성된 걸림부(45,55)의 관통공에 결속되어 걸림구속되거나 상기 상,하부가동바(40,50)에 외측으로 돌출형성된 걸림부(45,55)의 관통공에 걸림배치되는 한쌍의 걸림편(67a,67b)을 일체로 구비할 수 있다.

상기 걸림부(45,55)의 양측에 걸림배치되는 걸림편(67a,67b)은 걸림부와 걸림력을 발생시키도록 상기 와이어의 길이중간에 일체로 고정설치되는 한쌍의 원형판으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 걸림부의 결속공보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 결속매듭으로 구비될 수 있다.

또한, 서로 인접하는 한쌍의 상부가동바(40)사이에 해당하는 와이어(60) 또는 서로 인접하는 한쌍의 하부가동바사이에 해당하는 와이어(60)에는 서로 인접하는 한쌍의 상부가동바(40)에 양단이 접하거나 서로 인접하는 하부가동바(50)에 양단이 접하여 이들간의 간격을 일정하게 유지시키면서 와이어를 보호하는 중공삽입재(62)를 각각 삽입하여 포함할 수 있다.

이러한 중공삽입재(62)는 상기 와이어의 강성보다 큰 강성을 갖는 수지재 또는 금속재의 중공파이프로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 중공삽입재(62)의 양단이 서로 인접하는 한쌍의 상부가동바와 접해지거나 서로 인접하는 한쌍의 하부가동바와 각각 접해짐으로써 상기 제1작동축의 상부에 일정간격을 두고 이격배치되는 와이어의 처짐에 의한 간격변화를 방지하면서 서로 인접하는 한쌍의 상,하부가동바들간의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있기 때문에 상기 복수개의 판넬프레임부의 선회작동을 동시에 안정적으로 수행할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 방향전환부(65)는 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)에 관통형성되는 안내공(65a)의 내부면에 곡선형으로 돌출형성되어 상기 와이어가 접해져 안내되는 안내면(65b)을 갖추어 상기 와이어(60)의 당김시 또는 풀림시 상기 안내면에 의해서 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부의 180 °반전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 방향전환부(65)는 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)에 관통형성되는 안내공(65a)의 내부에 아이들회전가능하게 배치되어 상기 와이어가 접해지는 롤부재(66)를 갖추어 상기 와이어(60)의 당김시 또는 풀림시 상기 롤부재에 의해서 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부의 180 °반전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

상기 방향전환부(65)는 도 5c 에 도시한 바와 같이, 상기 제1작동축(10)에 관통형성되는 안내공(65a)의 내부에 아이들회전가능하게 배치되어 피동기어(67b)를 갖추고, 상기 와이어(60)의 길이중간에 구비되어 상기 피동기어에 감기는 피동체인부재(60b)를 갖추어 상기 와이어(60)의 당김시 또는 풀림시 상기 피동기어와 피동체인부재간의 물림이동에 의해서 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부의 180 °반전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 피동체인부재(60b)는 상기 와이어의 길이중간에 일정길이 절단되는 절단구간을 연결하는 일정길이의 체인부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 와이어에 일체로 구비되는 일정길이의 체인부재로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 와이어(60)의 당김작동시 상기 복수개의 판넬프레임부(30)는 상기 와이어(60)와 상,하부 가동바(40.50)간의 걸림구속에 의해서 제2작동축(20)을 중심으로 하여 동시에 동일한 방향으로 회전작동시킬 수 있는 것이다.

상기 작동부(70)는 상기 태양광 전지판(1)을 갖는 복수개의 판넬프레임부(30)와 연결된 제1작동축(10)을 태양이 일출측인 동쪽에서 일몰측인 서쪽으로 회전작동시키도록 동력을 제공하는 제1엑추에이터(71)를 포함하고, 상기 복수개의 판넬프레임부(30)를 계절별로 서로 다른 고도를 갖는 태양위치에 맞추어 선회작동시키도록 동력을 제공하는 제2엑추에이터(72)를 동시에 또는 선별적으로 작동제어하는 것이다.

상기 제1엑추에이터(71)는 상기 제1작동축(10)의 일단과 커플링을 매개로 하여 구동축이 연결되는 모터부재로 구비될 수 있다.

상기 제2엑추에이터(72)는 상기 제1작동축(10)의 상부에서 상기 와이어(60)의 일단이 감겨지는 상부드럼(72a)을 정방향인 감김방향 또는 역방향인 풀림방향으로 회전구동시키는 상부모터(72b)를 포함하고, 상기 제1작동축(10)의 하부에서 방향전환된 와이어(60)의 타단이 감겨지는 하부드럼(72c)을 정방향인 감김방향 또는 역방향인 풀림방향으로 회전구동시키는 하부모터(72d)를 포함할 수 있다.

상기 상,하부모터(72b,72d)는 상기 제1작동축과 더불어 회전이동될 수 있도록 상기 제1작동축에 구비되는 블럭체(19)에 고정설치되고, 상기 블럭체는 서로 마주하는 상,하부면에 반원홈을 함몰형성하여 원형단면상의 제1작동축에 고정설치되도록 합형조립되는 상,하부블럭(19a,19b)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상,하부블럭(19a,19b)으로 이루어지는 블럭체(19)의 위치이동에 의해서 상기 블럭체에 설치되는 상,하부모터(72b,72d)의 설치위치를 가변시킬 수 있다.

이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 상부모터(72b)의 감김작동에 의해서 와이어가 상부드럼(72a)에 일정량 감겨짐과 동시에 상기 하부모터(72d)의 풀림작동에 의해서 와이어가 하부드럼(72c)으로부터 일정량 풀려지면, 상기 상부모터에 의한 와이어의 감김량만큼 상기 판넬프레임부(30)는 제2작동축(20)을 중심으로 하여 제1지지부(11)측인 정북쪽으로 눕혀지면서 수평한 제1작동축에 대한 경사각도가 작아지도록 A 상태에서 B 상태로 각도변위되는 것이다.

반대로, 상기 상부모터(72b)의 풀림작동에 의해서 와이어가 상부드럼(72a)으로부터 일정량 풀려짐과 동시에 상기 하부모터(72d)의 감김작동에 의해서 와이어가 하부드럼(72c)에 일정량 감겨지면, 상기 하부모터에 의한 와이어의 감김량만큼 상기 판넬프레임부(30)는 제2작동축(20)을 중심으로 하여 제2지지부(12)측인 정남쪽으로 세워지면서 수평한 제1작동축(10)에 대하여 경사각도가 커지도록 A 상태에서 C 상태로 각도변위되는 것이다.

이러한 상기 상,하부모터(72b,72d)의 정,역방향 회전구동은 상기 상,하부가동바(40,50)에 구속된 와이어(60)의 감김과 풀림이 동시에 이루어지도록 제어되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 복수개의 판넬프레임부를 동시에 선회작동시키는 제2엑추에이터(72)는 상기 와이어의 상부측 일단과 하부측 타단과 각각 연결되는 상,하부모터에 의해서 감김과 풀림이 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 구동모터(72f)의 정방향 또는 역방향 회전구동시에 의해서 상기 와이어의 당김 및 풀림이 동시에 이루어질 수 있다.

즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제2엑추에이터(72)는 상기 제1작동축(10)의 상,하부에서 상기 복수개의 상,하부가동바(40,50)와 걸림구속되는 와이어(60)의 길이중간이 외부면에 일방향으로 일정량 감김배치되는 풀림감김용 드럼(72e)을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터(72f)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 와이어(60)의 길이중간이 일정턴수 감겨지는 풀림감김용 드럼의 외부면에는 회전구동시 감김과 풀림이 동시에 이루어지는 와이어가 서로 접촉하지 않으면서 꼬임을 방지할 수 있도록 와이어가 배치되는 반원단면상의 나선홈(72g)을 함몰형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 풀림감김용 드럼(72e)은 상기 제1작동축(10)의 절단된 구간에 배치되는 드럼고정체(18)에 양단이 회전가능하게 조립되고, 상기 드럼고정체(18)는 제1작동축의 절단구간에 구비되는 플랜지(10a)와 양면이 복수개의 체결부재에 의해서 착탈가능하게 조립되는 것이다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제2엑추에이터(72)는 상기 제1작동축에 관통형성되는 다른 안내공(65c)의 내부에 아이들회전가능하게 배치되고, 상기 와이어(60)의 길이중간에 절단된 절단구간에 구비되거나 상기 와이어(60)의 길이중간에 구비되는 구동체인부재(60a)가 감기는 구동기어(67a)를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터(72f)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동기어(67a)가 구비되는 안내공(65c)은 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 일단인 북측 단부에 수직하게 관통형성되는 홀부재이며, 상기 방향전환부(65)가 구비되는 안내공(65a)은 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 타단인 남측 단부에 수직하게 관통형성되는 홀부재이다.

이에 따라, 상기 구동모터(72f)의 정방향 회전구동에 의해서 풀림감김용 드럼(72e) 또는 구동기어(67a)가 시계방향으로 회전되면 상부측 와이어가 감기면서 당김방향인 북측으로 이동되는 반면에 하부측 와이어는 풀림방향인 남측으로 이동되는 것이다.

반면에 상기 구동모터의 역방향 회전구동에 의해서 풀림감김용 드럼 또는 구동기어가 반시계방향으로 회전되면 하부측 와이어가 감기면서 당김방향인 북측으로 이동되는 반면에 상부측 와이어는 풀림방향인 남측으로 이동되는 것이다.

즉, 북반구에서는 계절에 따라 각 위도별로 태양의 위치가 춘분과 추분에는 적도상에 위치하므로 태양광 전지판을 갖는 판넬프레임부의 경사각도는 위도 35°에 위치하는 대한민국을 기준으로 하여 춘분과 추분에는 설치지역의 위도인 35°의 경사도를 갖는 A상태로 설정하며, 태양의 고도가 가장 높은 하지에는 11.5°의 경사도을 갖는 B상태로 설정하며, 태양의 고도가 가장 낮은 동지에는 58.5°의 경사도을 갖는 C상태로 설정함으로써 계절별로 태양광 발전효율을 높일 수 있도록 상기 판넬프레임부의 경사각을 상기 제2엑추에이터의 구동에 의한 와이어의 왕복이동에 의해서 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 하부모터(72d)의 감김작동에 의해서 와이어가 하부드럼(72c)에 일정량 감겨지면서 상기 판넬프레임부(30)의 상부가동바가 제2지지부(12)측인 정남쪽으로 세워진 다음, 상기 하부모터(72d)의 감김작동이 계속 이루어지게 되면, 상기 판넬프레임부(30)의 상부면에 구비된 태양광 전지판(1)은 바닥면과 마주하도록 반전될 수 있는 것이다.

이러한 경우, 태양광 발전이 이루어지지 않게 되는 야간이나 비가 오는 강우시 또는 눈이 오는 강설시에 핵심부품인 태양광 전지판의 표면이 이슬, 빗물 또는 눈에 의해서 얼룩지면서 오염되는 것을 최대한 억제할 수 있어 표면상태를 항상 청결하게 유지하여 발전효율을 높일 수 있는 것이다.

또한 우박발생이나 태풍발생과 같은 기상악조건에서 태양광 전지판을 지면과 마주하도록 반전시킴으로써 외부조건에 의해서 핵심부품이 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어 고가의 태양광 전지판의 사용수명을 연장하고, 교체시기를 길게 연장하여 설비유지비를 절감할 수 있는 한편, 표면 오염을 줄여 발전효율을 높일 수 있다.

한편, 계절별로 상기 태양광 전지판을 갖는 판넬프레임부(30)의 경사도를 설정한 다음, 태양이 일출시 동쪽에서 떠서 일몰시 서쪽으로 지게 되는 이동궤적을 따라 제1엑추에이터(71)의 회전구동에 의해서 상기 제1작동축(10)을 회전작동시키면 상기 판넬프레임부(30)는 태양광 전지판과 더불어 태양을 따라 회전이동되는 것이다.

즉, 태양의 방위각에 따라 하루의 일조량이 다르고 태양광 강도가 높은 오전 10시에서 오후 4시까지에는 판넬프레임부를 동쪽에서 서쪽로 회전시키는 것이 바람직하다.

하루중 정오에 태양의 위치가 정남의 위치에 오게 됨에 따라 지구의 자전에 따라 태양의 위치가 시간당 15°씩 변하게 되므로 정오에 판넬프레임부를 정남의 위치에 오도록 하고, 대략 오전 10시에는 정남의 위치에서 동쪽으로 30°, 오후 4시에는 서쪽으로 60°의 경사를 가지도록 매일 판넬프레임부의 각도를 조정함으로써 태양광 전지판을 갖는 판넬프레임부를 정남을 향하여 위치고정한 상태에서의 태양광 발전보다 상대적으로 높은 발전효율을 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치(100a)는 도 10에 도시한 바와 같이, 제1실시예와 마찬가지로 제1,2작동축(10,20), 판넬프레임부(30), 상부가동바(40), 링크바(61) 및 작동부(70)를 포함하는바, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 이하 생략한다.

상기 링크바(61)는 상기 제1작동축(10)의 상부에 배치되어 제1작동축과 교차되고 제2작동축과 나란하게 구비되는 복수개의 상부가동바(40)들사이에서 서로 인접하는 상부가동바에 양단이 회동가능하게 조립되는 복수개의 링크부재로 이루어질 수 있다.

상기 작동부의 제3엑추에이터(73)는 상기 복수개의 링크바중 어느 하나의 링크바에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부(30)를 동시에 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 실린더부재로 구비될 수 있다.

이러한 제3엑추에이터(73)는 로드선단이 상기 복수개의 상부가동바(40) 중 어느 하나와 회동가능하게 연결되거나 상기 복수개의 링크바 중 어느 하나와 회동가능하게 연결되는 실린더부재로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제3엑추에이터(73)는 제1작동축의 외부면에 고정설치되어 제1작동축의 상부에 구비되는 상부가동바와 연동하는 실린더부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1작동축의 하부에 구비되는 하부가동바와 연동하는 다른 실린더부재로 이루어지거나 상기 상부가동바 또는 링크바와 일단이 회동가능하게 조립되는 래크기어와 기어물림되는 피니언기어를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터로 구비될 수 있다.

즉, 상기 제3엑추에이터(73)가 전진 또는 후진작동하게 되면 링크바(61)의 양단과 회동가능하게 조립되는 판넬프레임부가 선회작동하기 때문에, 제1실시예에서 상기 상,하부모터의 감김, 풀림작동에 의해서 판넬프레임부를 수평한 제1작동축에 대하여 선회작동시켜 계절별로 경사각을 조절하는 것과 마찬가지로 상기 태양광 전지판과 더불어 판넬프레임부의 경사각을 가변시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전용 추적장치(100b)는 도 11에 도시한 바와 같이, 제1,2실시예와 마찬가지로 제1,2작동축(10,20), 판넬프레임부(30), 상부가동바(40), 와이어(60) 및 작동부(70)를 포함하는바, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 이하 생략한다.

상기 와이어(60)는 상기 제1작동축(10)을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상부에서 복수개의 상부가동바와의 교차점마다 걸림구속되고, 상기 제1작동축(10)에 구비되는 코드릴(74)에 일단이 연결되는 와이어부재이다.

이때, 상기 와이어(60)의 일단이 연결되는 코드릴(74)은 태엽에 걸려있는 릴에 와이어의 일단을 연결한 다음 일정길이 감아놓은 것으로 와이어의 타단을 외력에 의해서 잡아당기면 태엽이 감기면서 탄성복원력을 발생시키고, 상기 와이어에 전달되는 외력을 해제하면 태엽의 탄성복원력에 의해서 릴이 감김회동되면서 와이어를 감게 작동되는 것이다.

상기 작동부(70)의 제2엑추에이터(72)는 상기 코드릴에 일단이 연결된 와이어의 타단과 연결되어 상기 와이어(60)에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부(30)를 동시에 연동하여 선회작동시키는 것이다.

이러한 제2엑추에이터(72)는 제1실시예와 마찬가지로 상기 와이어가 일정량 감겨지는 상부드럼(72a)을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 상부모터(72b)로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 상기 상부모터(72b)의 정방향 또는 역방향 회전구동에 의해서 상기 상부드럼(72a)에 와이어가 감기거나 풀려지게 되면, 상기 코드릴에 일단이 연결된 와이어가 코드릴로부터 외측으로 당겨져 인출되거나 상기 코드릴의 내부로 인입되면서 판넬프레임부(30)가 선회작동하기 때문에, 제1실시예에서 상기 상,하부모터의 감김, 풀림작동에 의해서 판넬프레임부를 수평한 제1작동축에 대하여 선회작동시켜 계절별로 경사각을 조절하는 것과 마찬가지로 상기 태양광 전지판과 더불어 판넬프레임부의 경사각을 가변시켜 조절할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 제1작동축(10)은 제1지지부(11)에 단부가 제1베어링블럭(13)에 의해서 회동가능하게 조립되는 하나의 단일한 축부재로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 동서방향으로 일정길이의 폭을 갖는 제1지지부에 일정간격을 두고 회동가능하게 병렬배치되는 복수개의 축부재로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제1지지부에 회동가능하게 조립되는 복수개의 제1작동바의 각 단부에는 체인부재와 기어물림되는 기어부재를 갖추어 상기 체인부재와 구동축이 모터부재에 의해서 병렬배치되는 복수개의 제1작동바를 태양광 전지판이 태양광을 따라 이동되도록 정방향 또는 역방향으로 동시에 회전작동시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 태양광 전지판
10 : 제1작동축
11,12 : 제1,2지지부
13,14 : 제1,2베어링블럭
20 : 제2작동축
30 : 판넬프레임부
34 : 배치홈
40 : 상부가동바
50 : 하부가동바
60 : 와이어
61 : 링크바
62 : 중공삽입재
65 : 방향전환부
65a,65c : 안내공
70 : 작동부
71 : 제1엑추에이터
72 : 제2엑추에이터
72a,72c : 상,하부드럼
72b,72d : 상,하부모터
73 : 제3엑추에이터
74 : 코드릴

Claims (20)

1. 삭제
2. 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서,
   제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ;
   상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ;
   상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ;
   상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ;
   상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및
   상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여,
   계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고,
   상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부면에 곡선형으로 돌출형성되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간이 접해지는 안내면을 포함하여,
   야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
3. 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서,
   제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ;
   상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ;
   상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ;
   상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ;
   상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및
   상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여,
   계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고,
   상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간이 접해지는 롤부재를 포함하여,
   야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
4. 태양광 전지판에 조사되는 태양광에 의한 발전을 위해서 주간 및 계절별로 변경되는 태양광을 추적하는 장치에 있어서,
   제1,2지지부에 양단이 회전가능하게 지지되어 설치되는 일정길이의 제1작동축 ;
   상기 제1작동축과 교차되면서 상기 제1작동축에 회전가능하게 조립되거나 상기 제1작동축에 고정설치되는 제2작동축 ;
   상기 제2작동축의 양단 중 적어도 일단과 연결조립되고, 상기 태양광 전지판을 일면에 갖추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 회동가능하게 구비되며, 상기 제1작동축을 따라 일정간격을 두고 배치되는 복수개의 판넬프레임부 ;
   상기 복수개의 판넬프레임부의 상,하부 일측테두리로부터 제1작동축으로 연장되고, 상기 제1작동축의 상,하부에 각각 일정간격을 두고 배치되어 제1작동축과 교차되는 복수개의 상,하부가동바 ;
   상기 제1작동축을 따라 연장되면서 상기 제1작동축의 상,하부에서 복수개의 상,하부가동바와의 교차점마다 걸림구속되어 연결되고, 상기 제2지지부와 대응하는 제1작동축의 단부에 구비된 방향전환부와 길이중간이 접하여 방향전환되는 일정길이의 와이어 ; 및
   상기 제1지지부와 대응하는 제1작동축의 단부와 연결되어 상기 제1작동축을 회전작동시키는 동력을 제공하는 제1엑추에이터와, 상기 방향전환부에 의해서 길이중간이 방향전환되어 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 각 단부와 연결되고, 상기 와이어에 전달되는 외력에 의해서 복수개의 판넬프레임부를 연동하여 선회작동시키는 동력을 제공하는 제2엑추에이터를 작동제어하는 작동부를 포함하여,
   계절마다 변경되는 태양의 고도위치에 맞추어 상기 제2작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 각도변위시킨 상태에서 상기 태양이 일출측에서 일몰측으로 위치이동하는 것에 맞추어 상기 제1작동축을 중심으로 하여 판넬프레임부를 회전변위시키고,
   상기 방향전환부는 상기 제1작동축에 관통형성되는 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되는 피동기어와, 제1작동축의 상,하부 측에 위치하는 와이어의 진행방향이 서로 반대로 전환되도록 상기 와이어의 길이중간에 구비되어 상기 피동기어에 감기는 피동체인부재를 포함하여,
   야간이나 강우, 강설시 태양과 마주하는 태양광 전지판이 지면과 마주하도록 상기 판넬프레임부를 반전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 와이어는 상기 상,하부가동바의 길이중간에 결속되어 걸림구속되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 와이어는 상기 상,하부가동바에 외측으로 돌출형성된 걸림부의 관통공에 걸림배치되는 한쌍의 걸림편을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
   서로 인접하는 한쌍의 상부가동바사이에 해당하는 와이어 또는 서로 인접하는 한쌍의 하부가동바사이에 해당하는 와이어에 삽입배치되는 중공삽입재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 상,하부가동바는 상기 제1작동축과 대응하는 길이중간에 볼록한 곡선형 변형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
9. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 제2엑추에이터는 상기 제1작동축의 상부에서 상기 와이어의 일단이 감겨지는 상부드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 상부모터와, 상기 제1작동축의 하부에서 방향전환된 와이어의 타단이 감겨지는 하부드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 하부모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 제2엑추에이터는 상기 와이어의 길이중간이 외부면에 일방향으로 일정량 감김배치되는 풀림감김용 드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 풀림감김용 드럼은 상기 제1작동축의 절단구간에 조립되는 드럼고정체에 회전가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
12. 제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 제2엑추에이터는 상기 제1작동축에 관통형성되는 다른 안내공의 내부에 아이들회전가능하게 배치되고, 상기 와이어의 길이중간에 절단된 절단구간에 구비되거나 상기 와이어의 길이중간에 구비되는 구동체인부재가 감기는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치.
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