KR102314192B1 - 태양광 발전 패널 청소장치 - Google Patents

Abstract

태양광 발전 패널 청소장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치는 ⅰ)상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며 그 하단 전후 가장자리 측에 휠들이 설치되고, 후방 측에 힌지 핀을 통하여 손잡이 스틱이 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된 케이스부재와, ⅱ)케이스부재의 일 측면 외측으로 돌출된 구동 축을 가지며, 케이스부재의 내부 후방 측에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)케이스부재의 내부 전방 측에서 케이스부재의 양측 면에 회전 가능하게 지지되며, 동력 전달 유닛을 통하여 구동 모터의 구동 축과 연결되는 브러시 어셈블리와, ⅳ)케이스부재의 후방 측에 설치되며, 설정된 압력으로 공급되는 물을 브러시 어셈블리 측으로 분사하는 노즐부재를 포함할 수 있다.

Description

태양광 발전 패널 청소장치 {CLEANING DEVICE FOR SOLAR CELL PANEL}

본 발명의 실시 예는 태양광 발전 패널 청소장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 발전 패널에 묻어 있는 오염 물질을 간단한 구성으로 청소할 수 있는 태양광 발전 패널 청소장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전 시스템은 발전기의 도움 없이 태양광 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 태양광 발전 시스템은 태양광을 집광하여 그 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양광 발전 모듈을 구비하고 있다.

이러한 태양광 발전 시스템은 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하여 친환경 발전설비로 사용량이 늘어나고 있는 추세이다.

하지만 태양광 발전 모듈은 태양광 발전 패널(이하에서는 편의 상 태양광 패널이라고 한다)에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오염 물질이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는다.

이와 같이 태양광 패널에 오염 물질이 쌓일 경우 태양광 패널은 광 흡수율이 현저히 떨어지고 결과적으로 발전 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. 또한 비나 눈 등이 태양광 패널에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 오염 물질, 눈, 비 등으로 인한 발전효율의 저하를 방지하기 위해서 태양광 패널을 주기적으로 청소할 필요가 있다.

한편, 넓은 면적에 많은 수로 설치되는 태양광 패널을 일일이 수작업으로 세척하는 것은 많은 시간과 인력을 필요로 한다. 이에 최근에는 로봇을 이용하여 자동으로 태양광 패널을 청소하는 기술이 개발되고 있다.

그러나, 청소 로봇을 이용한 청소 방식은 청소 속도가 느려 효율성이 저하될 뿐만 아니라, 청소 로봇의 제작 비용이 비싸고 잦은 고장으로 인한 유지 보수 비용이 증가하는 문제들이 있었다.

따라서, 향후 태양광 패널 표면에 존재하는 오염 물질을 저렴한 비용으로 신속하고 효율적으로 제거할 수 있는 태양광 패널 청소 장치의 개발이 요구되고 있다.

이와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 태양광 패널에 묻어 있는 오염 물질을 간단한 구성으로서 효율적으로 제거할 수 있도록 한 태양광 발전 패널 청소장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치는, ⅰ)상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며 그 하단 전후 가장자리 측에 휠들이 설치되고, 후방 측에 힌지 핀을 통하여 손잡이 스틱이 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된 케이스부재와, ⅱ)상기 케이스부재의 일 측면 외측으로 돌출된 구동 축을 가지며, 상기 케이스부재의 내부 후방 측에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)상기 케이스부재의 내부 전방 측에서 상기 케이스부재의 양측 면에 회전 가능하게 지지되며, 동력 전달 유닛을 통하여 상기 구동 모터의 구동 축과 연결되는 브러시 어셈블리와, ⅳ)상기 케이스부재의 후방 측에 설치되며, 설정된 압력으로 공급되는 물을 상기 브러시 어셈블리 측으로 분사하는 노즐부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치는, 상기 케이스부재의 전방 면 하단에 솔레노이드를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 스크래퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치는, 상기 케이스부재의 내부 공간과 격리된 내측 공간을 가지며 상기 케이스부재의 내부 후방 측에 설치되는 장착 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 구동 모터는 상기 장착 하우징의 내측 공간에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 동력 전달 유닛은 상기 구동 모터의 구동 축에 결합되는 구동 풀리와, 상기 케이스부재의 일 측면 외측에서 상기 브러시 어셈블리와 연결되는 피동 풀리와, 상기 구동 풀리와 피동 풀리를 연결하는 전동 벨트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 브러시 어셈블리는 상기 케이스부재의 양측 면에 회전 가능하게 지지되는 브러시 축과, 상기 브러시 축에 구비되는 브러시 블레이드들과, 상기 브러시 블레이드들에 구비되는 브러시 모를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 노즐부재는 상기 브러시 어셈블리와 평행하게 배치되는 파이프 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 노즐부재는 상기 브러시 어셈블리의 길이 방향을 따라 노즐 공들이 설정된 간격으로 이격되게 형성된 커먼 레일 타입으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 케이스부재는 상단을 기준으로 후방 면이 전방 면 보다 작은 폭으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 케이스부재는 상기 후방 면에 폐수를 배출하기 위한 폐수 배출 단을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치에 있어서, 상기 스크래퍼는 상기 케이스부재의 양측 면에 상하 방향으로 구비된 슬롯 홀에 각각 끼워지며, 상기 솔레노이드의 작동 로드와 연결되는 한 쌍의 아암부재와, 상기 아암부재와 결합되는 와이퍼 블레이드를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 태양광 발전 모듈의 집광 패널 상면에 묻어 있는 오염 물질을 간단한 구성 부품 및 저렴한 비용으로서 신속하고 효율적으로 제거할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 일부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 측면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치에 적용되는 노즐부재 부위를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치에 적용되는 스크래퍼 부위를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 결합 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 일부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 측면 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치를 도시한 단면 구성도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치(100)는 태양광을 집광하여 그 태양광의 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 태양광 발전 시스템에 적용될 수 있다.

상기 태양광 발전 시스템은 기 설정된 방향을 따라 연속적으로 배열된 다수 개의 태양광 발전 모듈(1)들을 포함하는 바, 태양광 발전 모듈(1)은 태양광을 집광하는 집광 패널(3)을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 집광 패널(3)은 대략 직사각 형태의 패널로서 구비되며, 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 태양 전지를 포함하고 있다. 더 나아가, 상기 집광 패널(3)은 각도 조절장치에 의해 가변되며, 지면을 기준으로 할 때 사선 방향으로 경사지게 배치된다.

여기서, 상기 태양광 발전 모듈(1)은 집광 패널(3)의 태양 전지를 통하여 발생된 전기 에너지를 처리하기 위한 각종 전기장치 및 전자 제어장치(도면에 도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 이러한 태양광 발전 모듈(1)의 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치(100)는 태양광 발전 모듈(1)의 집광 패널(3) 상면에 묻어 있는 오염 물질을 세척수로서 세정하기 위한 것이다.

그러나, 본 발명의 보호 범위가 태양광 발전 모듈(1)의 집광 패널(3)을 클리닝하는 것에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 패널 구조물을 물로서 청소하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

이하에서는 집광 패널(3)의 기울어진 방향을 전후 방향으로 설정하며, 그 전후 방향에 수직한 방향을 양측 방향으로 설정하되, 전방 측에 위치하는 면을 전면, 후방 측에 위치하는 면을 후면, 상측에 위치하는 면을 상면, 양측에 위치하는 면을 측면(일측 면, 다른 일측 면, 양면)으로 설정하기로 한다.

더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치(100)는 집광 패널(3)의 상면에 묻어 있는 오염 물질을 간단한 구성 및 저렴한 비용으로서 신속하고 효율적으로 제거할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태양광 발전 패널 청소장치(100)는 기본적으로, 케이스부재(10), 구동 모터(30), 브러시 어셈블리(50), 노즐부재(70), 그리고 스크래퍼(90)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 케이스부재(10)는 상단이 폐쇄되고 하단이 개방된 하나의 케이스 형태로 구비된다. 상기 케이스부재(10)는 이하에서 설명될 구성 요소들을 지지하기 위한 각종 브라켓, 플레이트, 블록, 로드, 바아 등과 같은 부속 요소들을 구비할 수 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 케이스부재(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 케이스부재(10)로 통칭한다.

이러한 케이스부재(10)는 상면(11), 전면(13), 후면(15), 그리고 양 측면(17)을 포함하고 있다. 상기 케이스부재(10)는 상면(11), 전면(13), 후면(15), 그리고 양 측면(17)이 상호 결합되며, 하단이 개방된 내부 공간을 지닌 케이스 또는 하우징으로 구비된다.

여기서, 상기 케이스부재(10)의 후면(15)은 상면(11)을 기준으로 전면(13) 보다 작은 폭(상하 방향 폭)으로 구비된다. 그리고, 상기 케이스부재(10)의 하단 전후 가장자리 측에는 휠(21)들이 설치된다.

상기에서 휠(21)들은 집광 패널(3)의 상면과 접촉하며 회전하는 공지 기술의 캐스터 휠로 구비된다. 상기 휠(21)들은 양 측면(17)의 전단 및 후단 측에 각각 회전 가능하게 설치된다.

더 나아가, 상기 케이스부재(10)의 후면(15)에는 손잡이 스틱(23)이 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 상기 손잡이 스틱(23)은 케이스부재(10)를 휠(21)들을 통해 집광 패널(3)의 전후 방향으로 이동시키기 위한 것으로서, 힌지 핀(25)을 통하여 케이스부재(10)의 후면(15) 중앙에 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 구동 모터(30)는 뒤에서 더욱 설명될 브러시 어셈블리(50)에 회전 구동력을 제공하기 위한 것이다. 상기 구동 모터(30)는 케이스부재(10)의 내부 공간에서 후방 측에 설치된다.

이러한 구동 모터(30)는 회전 방향 및 속도의 서보 제어가 가능한 소형의 서보 모터로 구비되는 바, 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 서보 모터로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 구동 모터(30)는 케이스부재(10)의 내부 공간에서 양측 방향을 따라 후방 측에 고정되게 설치된 장착 하우징(31)의 내부에 구비된다. 상기 장착 하우징(31)은 케이스부재(10)의 내부 공간과 격리된 내측 공간(밀폐 공간)을 지니며, 케이스부재(10)의 내부 공간에서 양측 방향을 따라 상면(11) 및 양측 면(17)에 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 구동 모터(30)는 장착 하우징(31)의 내측 공간에 고정되게 설치된다. 이 경우 상기 구동 모터(30)의 구동 축(33)은 장착 하우징(31)의 내측 공간에서 케이스부재(10)의 일측 면(17) 외측으로 돌출되게 배치된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 브러시 어셈블리(50)는 케이스부재(10)의 내부 공간에서 집광 패널(3)의 상면을 브러싱 하기 위한 것이다.

상기 브러시 어셈블리(50)는 케이스부재(10)의 내부 전방 측에서 양측 방향을 따라 배치되고, 그 케이스부재(10)의 양측 면(17)에 회전 가능하게 지지되며, 뒤에서 더욱 설명될 동력 전달 유닛(61)을 통하여 구동 모터(30)의 구동 축(33)과 연결된다.

이러한 브러시 어셈블리(50)는 케이스부재(10)의 양측 면(17)에 회전 가능하게 지지되는 브러시 축(51)과, 그 브러시 축(51)의 외주 면에 구비되는 복수 개의 브러시 블레이드(53)들과, 그 브러시 블레이드(53)들에 구비되는 브러시 모(55)를 포함하고 있다.

상기에서 동력 전달 유닛(61)은 구동 모터(30)의 회전 구동력을 브러시 어셈블리(50)의 브러시 축(51)으로 전달하기 위한 것으로서, 예를 들면 구동 풀리(63), 종동 풀리(65) 및 전동 벨트(67)를 포함하고 있다.

상기 구동 풀리(63)는 케이스부재(10)의 일측 면(17) 외측에서 구동 모터(30)의 구동 축(33)에 결합된다. 상기 종동 풀리(65)는 케이스부재(10)의 일측 면(17) 외측에서 브러시 축(51)과 연결된다. 그리고 상기 전동 벨트(67)는 구동 풀리(63)와 종동 풀리(65)를 무한 궤도 상으로 연결한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 노즐부재(70)는 물 공급부(도면에 도시되지 않음)를 통하여 설정된 압력으로 공급되는 물을 케이스부재(10)의 내측에서 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사하기 위한 것이다.

상기 노즐부재(70)는 케이스부재(10)의 외측에서 그 케이스부재(10)의 후면(15)에 고정되게 설치된다. 상기 노즐부재(70)는 물 공급부와 연결되는 파이프(관로) 형태로 구비된다.

이러한 노즐부재(70)는 도 6에 도시된 바와 같이, 물 공급부와 연결되는 연결부(71)와, 후면(15)에 고정되는 고정부(73)와, 케이스부재(10)의 내부 공간을 향해 배치되는 물 분사부(75)로 이루어진다.

상기 연결부(71)는 케이스부재(10)의 후면(15)에서 상측 방향으로 배치되며, 개방 단을 통해 물 공급부와 연결된다. 상기 고정부(73)는 연결부(71)와 물 분사부(75)의 일측을 일체로 연결하며 후면(15) 일측에 고정되고, 폐쇄 단을 가지고 물 분사부(75)의 다른 일측을 일체로 연결하며 그 후면(15)의 다른 일측에 고정된다.

그리고, 상기 물 분사부(75)는 케이스부재(10)의 양측 방향을 따라 브러시 어셈블리(50)와 평행하게 배치되며, 양측에 위치하는 고정부(73)와 일체로 연결된다. 상기 물 분사부(75)는 케이스부재(10)의 후면(15) 측에서 케이스부재(10)의 내부 공간 측에 배치된다.

더 나아가, 상기 물 분사부(75)에는 브러시 어셈블리(50)의 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격된 노즐 공(77)들이 형성된다. 상기 노즐 공(77)들은 물 공급부를 통해 설정된 압력으로 공급되는 물을 케이스부재(10) 내부의 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사하는 기능을 하게 된다.

즉, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 노즐부재(70)는 단일 관로 상에서 노즐 공(77)들을 통해 물을 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사할 수 있는 커먼 레일 타입으로 구비된다.

상기한 노즐 공(77)들은 브러시 어셈블리(50)를 향하여 설정된 각도로서 형성될 수 있으며, 그 각도에 따라 분사 방향이 가변될 수 있다.

대안으로서, 상기 노즐 공(77)들은 브러시 어셈블리(50)를 향해 물 분사부(75)의 외주 방향을 따라 군집 형태로 형성될 수도 있다. 그 군집 형태의 노즐 공(77)들은 물 분사부(75)에 브러시 어셈블리(50)의 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 형성될 수 있다.

한편, 위에서 언급한 바와 같이 상기 케이스부재(10)의 후면(15)이 상면(11)을 기준으로 전면(13) 보다 작은 폭(상하 방향 폭)으로 구비됨에 따라, 그 후면(15)의 하단은 폐수 배출 단(19)으로 형성될 수 있다.

상기 폐수 배출 단(19)은 노즐부재(70)를 통해 케이스부재(10)의 내부 공간으로 분사되면서, 브러시 어셈블리(50)를 통해 집광 패널(3)의 상면을 클리닝 한 폐수를 배출하는 기능을 하게 된다.

마지막으로, 본 발명의 실시 예에서 상기 스크래퍼(90)는 집광 패널(3)의 상면에 묻은 물기를 제거하기 위한 것으로서, 케이스부재(10)의 전면 하단에 설치된다.

상기 스크래퍼(90)는 전원을 인가 받아 상하 방향으로 전후진 작동하는 작동 로드(81)를 가진 솔레노이드(80)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기한 전원은 위에서 언급한 바 있는 손잡이 스틱(23)에 구비된 스위치(도면에 도시되지 않음)를 통하여 솔레노이드(80)에 선택적으로 공급될 수 있다.

여기서, 상기 솔레노이드(80)는 설정된 전원을 인가 받아 전자기력을 발생시키고, 그 전자기력에 의해 플런저(도면에 도시되지 않음)를 하측 방향으로 전진 이동시키며, 전원이 차단되면 스프링(도면에 도시되지 않음)의 탄성 복원력에 의해 플런저를 상측 방향으로 후진 이동시킬 수 있는 구조로 이루어진다. 상기에서 작동 로드(81)는 플런저와 연결될 수 있다.

이러한 솔레노이드(80)는 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 구성(예를 들면, 코일, 플런저, 스프링 등)으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 스크래퍼(90)는 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 아암부재(91)와, 그 아암부재(91)와 결합되는 와이퍼 블레이드(93)를 포함하고 있다.

상기 아암부재(91)는 대략 "ㄱ"형상으로 구비된다. 상기 아암부재(91)는 케이스부재(10)의 양 측면(17) 전방 하단에 상하 방향으로 구비된 슬롯 홀(95)에 각각 끼워지며, 솔레노이드(80)의 작동 로드(81)와 연결된다.

상기 아암부재(91)는 연결 핀(97)을 통하여 슬롯 홀(95)에 끼워지는 바, 솔레노이드(80)에 전원을 인가하여 플런저를 통해 작동 로드(81)를 하측 방향으로 전진 이동시키게 되면, 연결 핀(97)을 통하여 슬롯 홀(95)을 따라 하측 방향으로 이동될 수 있다.

그리고, 상기 아암부재(91)는 솔레노이드(80)에 인가되는 전원을 차단하여 스프링의 탄성 복원력에 의해 플런저와 함께 작동 로드(81)를 상측 방향으로 후진 이동시키게 되면, 연결 핀(97)을 통하여 슬롯 홀(95)을 따라 상측 방향으로 이동될 수 있다.

상기 와이퍼 블레이드(93)는 집광 패널(3)의 표면에 묻은 물기를 실질적으로 긁어내는 것으로서, 양 단부를 통해 아암부재(91)에 결합된다. 상기 와이퍼 블레이드(93)는 리필이 가능한 고무 소재로 구비된다.

이러한 와이퍼 블레이드(93)는 케이스부재(10)의 전면(13) 외측에서 브러시 어셈블리(50)의 길이 방향을 따라 배치되며, 아암부재(91)를 통하여 상측 방향으로 이동될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 전후 방향으로 경사진 집광 패널(3) 상에서 손잡이 스틱(23)을 통하여 케이스부재(10)를 집광 패널(3)의 전단 측에 위치시킨 상태에 있다.

여기서, 상기 손잡이 스틱(23)은 힌지 핀(25)을 통하여 전방 측으로 회전된 상태에 있으며, 스크래퍼(90)의 와이퍼 블레이드(93)는 아암부재(91)를 통해 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.

이 경우, 솔레노이드(80)의 작동 로드(81)는 스프링의 탄성력에 의해 플런저와 함께 상측 방향으로 후진 이동된 상태(솔레노이드에 전원을 인가하지 않은 상태)에 있으며, 상기 아암부재(91)는 연결 핀(97)을 통하여 슬롯 홀(95)을 따라 와이퍼 블레이드(93)와 함께 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.

더 나아가, 상기 와이퍼 블레이드(93)는 집광 패널(3)의 상면과 이격된 상태에 있다. 그리고, 브러시 어셈블리(50)의 브러시 블레이드(53)와 브러시 모(55)는 집광 패널(3)의 상면에 밀착된 상태에 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 물 공급부(도면에 도시되지 않음)를 통해 물을 노즐부재(70)에 설정된 압력으로 공급한다. 그러면, 물은 노즐부재(70)의 연결부(71)를 통해 물 분사부(75)로 공급되면서, 그 물 분사부(75)의 노즐 공(77)들을 통하여 케이스부재(10) 내부의 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사된다.

이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 구동 모터(30)에 전원을 인가한다. 그러면, 상기 구동 모터(30)의 구동 축(33)을 통하여 구동 풀리(63)가 회전하게 되고, 그 구동 풀리(63)와 연결된 전동 벨트(67)를 통하여 종동 풀리(65)가 회전하게 된다.

이에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 구동 모터(30)의 회전 구동력을 구동 풀리(63), 종동 풀리(65) 및 전동 벨트(67)를 통하여 브러시 어셈블리(50)에 전달하며 그 브러시 어셈블리(50)의 브러시 축(51)을 회전시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 손잡이 스틱(23)을 통해 케이스부재(10)를 집광 패널(3)의 상면에 밀착시킨 상태에서 후방 측으로 이동시키는데, 케이스부재(10)는 휠(21)들을 통해 집광 패널(3)의 상면에 구름 접촉되면서 후방 측으로 이동될 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(70)의 노즐 공(77)들을 통해 물을 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사함과 아울러, 브러시 어셈블리(50)의 브러시 축(51)을 구동 모터(30)를 통해 회전시키면서 케이스부재(10)를 후방 측으로 이동시킴에 따라, 브러시 어셈블리(50)의 브러시 블레이드(53)와 브러시 모(55)를 통해 집광 패널(3)의 상면을 물로서 클리닝 할 수 있다.

여기서, 상기 노즐부재(70)를 통해 케이스부재(10)의 내부에서 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사되며 집광 패널(3)의 상면을 클리닝 한 물(폐수)은 그 케이스부재(10)의 폐수 배출 단(19)를 통해 전방 측으로 배출된다.

한편, 상기에서와 같이 케이스부재(10)를 집광 패널(3)의 전단에서 후단으로 이동시키며 그 집광 패널(3)의 상면을 클리닝 한 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(80)에 전원을 인가하여 플런저를 통해 작동 로드(81)를 하측 방향으로 전진 이동시킨다. 이 때, 상기 작동 로드(81)는 플런저를 통해 스프링의 탄성력을 극복하며 하측 방향으로 전진 이동된다.

이에, 아암부재(91)는 연결 핀(97)을 통하여 슬롯 홀(95)을 따라 와이퍼 블레이드(93)와 함께 하측 방향으로 이동되며, 그 와이퍼 블레이드(93)는 집광 패널(3)의 상면에 밀착된다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 손잡이 스틱(23)을 통해 케이스부재(10)를 집광 패널(3)의 후단에서 전방 측으로 이동시키며, 와이퍼 블레이드(93)를 통하여 집광 패널(3) 상면의 물기를 전방 측으로 긁어 낸다.

이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(70)를 통해 물을 계속 분사하고, 브러시 어셈블리(50)를 계속 회전시키며, 와이퍼 블레이드(93)를 통하여 집광 패널(3) 상면의 물기를 전방 측으로 긁어 낼 수 있다.

대안으로서, 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(70)를 통해 물을 분사하지 않고, 브러시 어셈블리(50)의 회전을 정지시킨 상태에서, 와이퍼 블레이드(93)를 통하여 집광 패널(3) 상면의 물기를 전방 측으로 긁어 낼 수도 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상술한 바와 같은 일련의 과정을 반복하면서 다량의 집광 패널(3) 상면에 묻어 있는 오염 물질을 물로 닦아내며 클리닝 할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전 패널 청소장치(100)에 의하면, 태양광 발전 모듈(1)의 집광 패널(3) 상면에 묻어 있는 오염 물질을 간단한 구성 및 저렴한 비용으로서 신속하고 효율적으로 제거할 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(70)를 통하여 브러시 어셈블리(50) 측으로 분사되는 물이 케이스부재(10)에 의해 청소하고자 하는 집광 패널(3)과 다른 집광 패널(3)로 침범하는 것을 방지할 수 있으므로, 집광 패널(3) 상면의 오염 물질을 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(70)를 통하여 물을 커먼 레일 방식으로 브러시 어셈블리(50) 측에 분사할 수 있으므로, 다수의 물 관로를 사용하시는 대신 단일의 물 관로를 사용함에 따라, 전체적인 장치의 부품 수를 줄일 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 태양광 발전 모듈 3: 집광 패널
10: 케이스부재 11: 상면
13: 전면 15: 후면
17: 측면 19: 폐수 배출 단
21: 휠 23: 손잡이 스틱
25: 힌지 핀 30: 구동 모터
31: 장착 하우징 33: 구동 축
50: 브러시 어셈블리 51: 브러시 축
53: 브러시 블레이드 55: 브러시 모
61: 동력 전달 유닛 63: 구동 풀리
65: 종동 풀리 67: 전동 벨트
70: 노즐부재 71: 연결부
73: 고정부 75: 물 분사부
77: 노즐 공 80: 솔레노이드
81: 작동 로드 90: 스크래퍼
91: 아암부재 93: 와이퍼 블레이드
95: 슬롯 홀 97: 연결 핀
100: 태양광 발전 패널 청소장치

Claims (8)

1. 상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며 그 하단 전후 가장자리 측에 휠들이 설치되고, 후방 측에 힌지 핀을 통하여 손잡이 스틱이 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된 케이스부재;
   상기 케이스부재의 일 측면 외측으로 돌출된 구동 축을 가지며, 상기 케이스부재의 내부 후방 측에 설치되는 구동 모터;
   상기 케이스부재의 내부 전방 측에서 상기 케이스부재의 양측 면에 회전 가능하게 지지되며, 동력 전달 유닛을 통하여 상기 구동 모터의 구동 축과 연결되는 브러시 어셈블리; 및
   상기 케이스부재의 후방 측에 설치되며, 설정된 압력으로 공급되는 물을 상기 브러시 어셈블리 측으로 분사하는 노즐부재;를 포함하고,
   상기 케이스부재의 전방 면 하단에 솔레노이드를 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 스크래퍼를 더 포함하며,
   상기 스크래퍼는,
   상기 케이스부재의 양측 면에 상하 방향으로 구비된 슬롯 홀에 각각 끼워지며, 상기 솔레노이드의 작동 로드와 연결되는 한 쌍의 아암부재와,
   상기 아암부재와 결합되는 와이퍼 블레이드를 포함하고,
   상기 케이스부재는,
   상단을 기준으로 후방 면이 전방 면 보다 작은 폭으로 형성되되,
   상기 후방 면에 폐수를 배출하기 위한 폐수 배출 단이 형성되고,
   상기 폐수 배출 단은,
   상기 노즐부재를 통해 상기 브러시 어셈블리 측으로 분사되어 집광 패널의 상면을 클리닝한 물을 상기 케이스부재의 전방 측으로 배출하는 태양광 발전 패널 청소장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 케이스부재의 내부 공간과 격리된 내측 공간을 가지며 상기 케이스부재의 내부 후방 측에 설치되는 장착 하우징을 더 포함하고,
   상기 구동 모터는 상기 장착 하우징의 내측 공간에 설치되는 태양광 발전 패널 청소장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 동력 전달 유닛은,
   상기 구동 모터의 구동 축에 결합되는 구동 풀리와,
   상기 케이스부재의 일 측면 외측에서 상기 브러시 어셈블리와 연결되는 피동 풀리와,
   상기 구동 풀리와 피동 풀리를 연결하는 전동 벨트
   를 포함하는 태양광 발전 패널 청소장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 브러시 어셈블리는,
   상기 케이스부재의 양측 면에 회전 가능하게 지지되는 브러시 축과,
   상기 브러시 축에 구비되는 브러시 블레이드들과,
   상기 브러시 블레이드들에 구비되는 브러시 모
   를 포함하는 태양광 발전 패널 청소장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 노즐부재는,
   상기 브러시 어셈블리와 평행하게 배치되는 파이프 형태로 구비되되,
   상기 브러시 어셈블리의 길이 방향을 따라 노즐 공들이 설정된 간격으로 이격되게 형성된 커먼 레일 타입으로 구비되는 태양광 발전 패널 청소장치.
7. 삭제
8. 삭제

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