KR102243083B1

KR102243083B1 - 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치

Info

Publication number: KR102243083B1
Application number: KR1020200167246A
Authority: KR
Inventors: 김상우; 임병상
Original assignee: 레이져라이팅(주)
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2021-04-21

Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치에 관한 것으로, 태양광 발전 시스템을 구성하는 제1 구조물 및 제2 구조물과, 상기 제1 구조물과 제2 구조물이 상대적으로 회전할 수 있도록 결합하는 회동 결합부와, 상기 회동 결합부와 이격된 위치에서 상기 제1 구조물과 제2 구조물을 상호 탄력 지지하는 탄성부를 포함할 수 있다.

Description

태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치 {APPARATUS FOR ABSORBING VIBRATION IN SOLAR POWER SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 특히 태양광 발전 시스템을 구성하는 두 구조물 사이에서 진동을 흡수할 수 있는 진동 흡수 장치에 관한 것이다.

태양광 발전 시스템은 일반적으로 태양광을 전력으로 전환하는 복수의 솔라 패널, 복수의 솔라 패널로부터 생산된 전력을 수집하는 접속반, 접속반으로부터 전달받은 전력을 AC로 전환하는 인버터를 포함하고 있다. 솔라 패널은 지지대를 통해 지면이나 건물의 옥상, 지붕, 벽면 등에 설치되며, 접속반은 솔라 패널에 인접하여 옥내 또는 옥외에 설치될 수 있다. 접속반은 접속 단자, 보호 회로, 제어 기판 등이 금속제 외함이나 케이싱 내부에 배치되는 형태를 가질 수 있다.

솔라 모듈은 특히 옥외에 설치되므로 바람이나 지진 등에 의한 외력을 받을 수 있으며, 이런 외력에 대한 적절한 완충 장치가 필요하다. 접속반 역시 지진에 의한 충격을 받을 수 있어서, 적절히 완충되지 않으면 배선이 단락되거나 차단되는 등의 사고가 발생할 수 있으며, 특히 전력선의 단락은 화재와 같은 더 큰 피해를 불러올 수 있다.

이런 완충 장치로서, 예컨대 등록특허 제10-1945303호는 횡방향 진동을 흡수하기 위한 스프링과 종방향 진동을 흡수하기 위한 스프링을 별도로 구비하고 있는 구성을 제시하고 있다. 여기서 각 스프링은 코일 스프링의 형태를 가지며, 각각의 배치방향에 따라 특정한 방향의 진동만을 흡수할 수 있다. 따라서 예컨대 서로 직교하는 3개의 축방향 모두에 대해 진동을 흡수하기 위해서는 적어도 3개의 스프링이 필요하다. 또한 이들 스프링에 의해 연결된 각 구조물들은 상대적으로 병진운동할 수 있어야 하므로 병진운동에 필요한 공간이 확보되어야 하며, 이런 상대적인 병진운동 중에도 요구되는 구조적 강도를 유지하여야 하기 때문에 구조물들 상호간의 결합구조가 복잡해지는 문제가 있다.

KR

10-1945303

B1

본 발명은 상기한 문제들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조물 사이에서 상대적인 병진운동을 억제하면서도 다양한 방향의 진동을 흡수할 수 있는 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 단순한 구조를 가짐으로써 제조 비용은 물론 유지관리 비용을 최소화할 수 있는 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치는, 태양광 발전 시스템을 구성하는 제1 구조물 및 제2 구조물과, 상기 제1 구조물과 제2 구조물이 상대적으로 회전할 수 있도록 결합하는 회동 결합부와, 상기 회동 결합부와 이격된 위치에서 상기 제1 구조물과 제2 구조물을 상호 탄력 지지하는 탄성부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 구조물은 솔라 모듈이고, 상기 제2 구조물은 상기 솔라 모듈을 지지하기 위한 지지대일 수 있다. 또는 상기 제1 구조물은 접속반이고, 상기 제2 구조물은 상기 접속반의 설치면일 수 있다.

본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치에 있어서, 상기 회동 결합부는 힌지 조인트 또는 볼 조인트를 포함할 수 있다. 또한 상기 탄성부는 상기 회동 결합부를 중심으로 양측에 각각 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치에 있어서, 상기 회동 결합부는 제1 구조물과 제2 구조물 중 적어도 하나의 무게 중심의 위치에서 이격된 위치에 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 회동 결합부를 통해 진동 방향을 전환하고 탄성부를 통해 전환된 진동을 흡수함으로써 구조물 사이의 상대적인 병진운동 없이 진동을 흡수할 수 있다.

또한 진동 방향의 전환을 통해 최소한의 탄성부만으로 여러 방향의 진동을 흡수활 수 있다.

본 발명에 따르면 회동 결합부와 탄성부라는 단순하 구조로 이루어지므로 제조는 물론 유지보수가 간단하며, 비용 또한 최소한으로 유지될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 일실시예의 개략 정면도이다.
도 2는 도 1의 실시예의 작동 상태를 도시한 개략 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 다른 실시예의 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 또다른 실시예의 개략 정면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 일실시예의개략 정면도이다.

제1 구조물(100)과 제2 구조물(200)은 상호간 힌지축(300)에 의해 힌지 결합되어 있을 수 있다. 이 힌지축(300)을 통해 제1 구조물(100)과 제2 구조물(200)은 상대적으로 회동할 수 있으므로, 이 힌지 결합이 제1 구조물(100)과 제2 구조물(200) 사이의 회동 결합부(300)를 형성한다.

제1 구조물(100)과 제2 구조물(200)은 태양광 발전 시스템에서 상호간 결합이 필요한 별개의 구조물들일 수 있다. 예컨대 제1 구조물은 솔라 모듈이고, 제2 구조물은 이 솔라 모듈을 지지하기 위한 지지대일 수 있다. 또는 제1 구조물은 솔라 모듈을 지지하기 위한 지지대이고 제2 구조물은 지지대가 설치되는 지면이나 건물의 지붕, 옥상, 벽면과 같은 설치면일 수 있다. 또는 제1 구조물은 지지대를 형성하는 가로 바이고 제2 구조물은 이 가로 바를 지지하는 기둥일 수 있다. 그 밖에도 제1 구조물은 접속반이고 제2 구조물은 접속반의 설치면일 수 있으며, 제2 구조물이 접속반이고 제1 구조물은 접속반 내에 설치되는 접속 단자나 회로기판일 수도 있다. 모든 경우에 있어서, 제1 구조물과 제2 구조물은 예컨대 제1 구조물은 지지대이고 제2 구조물은 솔라 모듈인 식으로, 앞서 나열한 것으로부터 서로 뒤바뀔 수 있다.

도 1에 도시된 예에서는 힌지축(300)으로 이루어질 수 있는 회동 결합부로부터 이격된 지점에서 제1 구조물(100)과 제2 구조물(200)은 상호 탄력 지지되는데, 이 예에서는 한 쌍의 코일 스프링(410, 420)이 회동 결합부의 좌우측에서 제1 구조물(100) 및 제2 구조물(200)을 상대적으로 탄력적으로 지지하고 있다.

이와 같은 구조에서 바람이나 지진에 의해 외력이 가해지고, 예컨대 도 2에 예시된 바와 같이 좌우방향, 즉, A방향으로 진동이 발생하면, 제2 구조물(200)은 진동방향을 따라 A방향으로 병진이동하며, 제1 구조물(100)은 관성과 회동 결합부의 상호 작용에 의해 제2 구조물(200)에 대해 D방향으로 회동하게 된다. 따라서 한 쌍의 코일 스프링(410, 420)들이 각각 압축되거나 인장되면서 제1 구조물(100)의 D방향으로의 회동에 따른 움직임을 감쇠시키고, 결과적으로 A방향 진동을 완충할 수 있다. 도 2의 예시에서 직관적으로 알 수 있는 바와 같이, 코일 스프링(410, 420)은 반드시 쌍으로 구비될 필요는 없으며, 둘 중 하나만 배치되어 진동 완충 효과를 얻을 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 다른 실시예를 단면도로 예시하고 있다.

이 예에서 회동 결합부(300)는 볼 조인트를 포함할 수 있다. 즉, 제1 구조물(100)에는 볼(310)이 형성되고, 제2 구조물(200)에는 소켓(320)에 형성되되, 볼(310)이 소켓(320) 내에서 회전할 수 있도록 결합하면 제1 구조물(100)이 제2 구조물(200)에 대해 회동할 수 있다. 제1 구조물(100)에 소켓이 형성되고 제2 구조물(200)에 볼이 형성되는 경우에도 동일한 상대 운동이 가능하다.

이와 같은 구조에서 앞서 도 2에서와 같이 A방향으로의 진동이 가해지면 동일하게 제1 구조물(100)이 회동하면서 코일 스프링(410, 420)에 의해 그 회동 운동이 완충되는 것은 앞선 예와 동일하다. 이에 더하여 도면을 관통하는 방향으로의 진동, 즉 B방향으로의 진동에 대해서도 제1 구조물(100)이 제2 구조물(200)에 대해 회동할 수 있으며, B방향을 따라 회동 결합부로부터 이격되어 배치되는, 도시되지 않은 추가적인 코일 스프링이 그 회동을 감쇠시킬 수 있다. 즉, 도 3의 예와 같이 제1 구조물(100)과 제2 구조물(200)이 볼 조인트로 결합된 경우, A방향, B방향은 물론 이 두 방향이 조합된 방향으로의 진동에 대해 제1 구조물(100)이 제2 구조물(200)에 대해 회동하며, 이 회동 운동이 코일 스프링들에 의해 감쇠될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치의 또다른 실시예의 정면도이다.

이 예에서 제1 구조물(100)과 제2 구조물(200) 사이의 회동 결합부, 예컨대 힌지축(300)이 제1 구조물(100)의 무게 중심이 아닌 지점에 위치되어 있다. 또는, 힌지축(300)은 제2 구조물(200)의 무게 중심이 아닌 지점에 위치될 수 있다. 이 경우 도면방향을 기준으로 상하방향, 즉 C방향으로의 진동에 대해서도 제2 구조물(200)에 대해 제1 구조물(100)이 회동할 수 있다. 따라서 이 경우에는 A방향으로의 진동은 물론 C방향으로의 진동도 완충될 수 있다. 나아가서, 도 3에 예시한 볼 조인트가 제1 구조물(100)의 무게 중심이 아닌 지점에 위치되면, 역시 C방향으로의 진동에 대해서도 제2 구조물(200)에 대해 제1 구조물(100)이 회동하게 되며, 결과적으로 C방향 진동을 완충하고, 따라서 A방향, B방향, C방향 모두의 진동을 흡수할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

태양광 발전 시스템을 구성하는 제1 구조물 및 제2 구조물과,
상기 제1 구조물과 제2 구조물이 상대적으로 회전할 수 있도록 결합하는 회동 결합부와,
상기 회동 결합부와 이격된 위치에서 상기 제1 구조물과 제2 구조물을 상호 탄력 지지하는 탄성부를 포함하고,
상기 회동 결합부는 힌지 조인트 또는 볼 조인트를 포함하며,
상기 회동 결합부는 제1 구조물과 제2 구조물 중 적어도 하나의 무게 중심의 위치에서 이격된 위치에 형성됨으로써 서로 직교하는 두 방향으로의 진동을 흡수하도록 된 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 구조물은 솔라 모듈이고, 상기 제2 구조물은 상기 솔라 모듈을 지지하기 위한 지지대인 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 구조물은 접속반이고, 상기 제2 구조물은 상기 접속반의 설치면인 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 탄성부는 상기 회동 결합부를 중심으로 양측에 각각 배치되는 태양광 발전 시스템의 진동 흡수 장치.
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