KR102427335B1 - The sunlight tracking device in which rotation and slope is controlled - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치를 개시한다. 구체적으로 지면에 수직으로 고정되는 고정포스트; 상기 고정포스트에 좌우로 회전 가능게 결합되는 회전부싱; 상기 수직포스트의 상단에 회전 가능하게 결합되는 지지프레임; 상기 회전부싱의 회전에 의해 상기 지지프레임도 함께 회전하게 하도록 상호 연결하는 지지부재; 상기 지지프레임에 상하로 회전 가능하게 설치되고 태양광 패널이 부착되는 모듈프레임; 상기 고정포스트에 고정되는 모터와, 상기 모터 축에 연동되는 감속기와, 상기 감속기의 출력축에 연동되는 웜과, 상기 회전부싱의 외주면에 결합되고 링형상으로 이루어져 상기 웜의 일측과 맞물리는 제1웜휠을 포함하는 회전제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a solar tracking device in which rotation and tilt are controlled simultaneously. Specifically, a fixed post vertically fixed to the ground; a rotating bushing that is rotatably coupled to the fixed post left and right; a support frame rotatably coupled to an upper end of the vertical post; a support member interconnecting the support frame so that the support frame is also rotated by the rotation of the rotary bushing; a module frame rotatably installed up and down on the support frame and to which a solar panel is attached; A motor fixed to the fixed post, a reducer interlocked with the motor shaft, a worm interlocked with an output shaft of the reducer, and a first worm wheel coupled to an outer circumferential surface of the rotating bushing and formed in a ring shape to engage one side of the worm Rotation control means comprising a; characterized in that it includes.
Description
본 발명은 태양광 추적장치에 관한 것으로, 상세하게는 태양광 패널이 하루동안 태양을 추적할 수 있도록 회전과 경사를 동시에 제어할 수 있는 태양광 추적장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar tracking device, and more particularly, to a solar tracking device capable of simultaneously controlling rotation and inclination so that a solar panel can track the sun during the day.
일반적으로 태양광 전지는 햇빛을 이용하여 전기를 발생시키는 전지이다. 즉, 태양빛을 이용하여 전기를 발생시키고, 이 전기를 이용하여 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라고 한다.In general, a solar cell is a cell that generates electricity using sunlight. That is, a method of generating electricity using sunlight and using this electricity to operate various machines and instruments is called solar power generation.
태양광 발전은 무한정, 무공해의 햇빛을 직접 전기로 바꿀 수 있도록 한 기술로서, 태양광을 이용한 발전은 무한한 청정에너지를 이용한 것으로, 별도의 에너지나 구동원이 불필요하고 소규모에서 대규모까지 시스템의 시공이 간단하며 환경문제에 따른 설치 제한에 영향을 받지 않은 이점이 있는 반면, 발전량이 일사시간에 좌우되고, 대전력을 얻기 위해서는 많은 태양광 모듈이 필요하고, 상용 전력에 비해 고가(高價)이며 일상적으로 사용하는 교류가 아닌 직류가 먼저 얻어진다는 단점이 있다.Solar power generation is a technology that allows unlimited, pollution-free sunlight to be directly converted into electricity. Solar power generation uses infinite clean energy. No separate energy or driving source is required, and the system construction from small to large scale is simple. On the other hand, it has the advantage that it is not affected by installation restrictions due to environmental problems, while the amount of power generation is dependent on the amount of solar radiation, many solar modules are required to obtain large power, and it is expensive compared to commercial power and is used in daily life. There is a disadvantage that direct current rather than alternating current is obtained first.
근래에는 대규모 태양광 전지판을 다양한 곳에 설치하여 전력을 생산하는 방법들이 시도되고 있다. Recently, methods for generating electricity by installing large-scale solar panels in various places have been tried.
종래 태양광 전지판 구조물은 태양광 전지가 구비된 태양광 전지판이 정남향 또는 정북향을 향해 일정 각도로 설치 고정된 고정식이 대부분이었다.Most of the conventional solar panel structures are fixed types in which a solar panel equipped with a solar cell is installed and fixed at a certain angle toward the south or north direction.
그러나 상기 태양광 전지판에 의한 발전 효율은 여러 요인에 의해 달라질 수 있으므로, 최적의 발전 효율을 얻기 위해서는 집광 되는 에너지를 최대화하는 것이 필요하다. 이를 위해서는, 태양광 전지판과 태양광선과의 각도가 수직을 이룰 것이 요구된다.However, since the power generation efficiency by the photovoltaic panel may vary depending on various factors, it is necessary to maximize the focused energy in order to obtain the optimum power generation efficiency. To this end, it is required that the angle between the solar panel and the sunlight is perpendicular.
따라서 최근에 일별 및 계절별로 태양광 전지판이 태양의 이동 경로를 따라 추적하도록 구동되는 추적장치가 구비된 태양광발전장치가 많이 제안되었다.Therefore, recently, many solar power generation devices with a tracking device driven to track the solar panel along the movement path of the sun by day and season have been proposed.
도 1은 종래 일반적인 태양광 추적장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional general solar tracking device.
이는 태양광모듈의 수직방향 각도조절기능을 갖는 태양광 발전장치인데, 간략하게 설명하면, 다수의 태양전지셀이 배치되는 태양광모듈(11)과, 태양광모듈의 배면에 위치하여 태양광모듈을 고정하는 평판형 프레임(12)과, 지면에서 수직방향으로 연장되며 평판형 프레임을 고정하는 수직프레임(13)과, 일단이 수직프레임에 힌지로 결합되는 제1부재(14)와, 일단이 제1부재의 타단부에 신축 가능하게 연결되며 타단은 평판형 프레임의 배면에 힌지로 결합되는 제2부재 및 제1부재와 제2부의 연결부를 보호하는 커버부재를 포함하여, 제1부재에 대한 제2부재의 신축에 의해 발전모듈의 수직방향 각도가 조절된다. This is a photovoltaic power generation device having a vertical angle adjustment function of the photovoltaic module. Briefly, the
그리고 별도의 구동장치를 구비하여 고정된 수직프레임에 대하여 평판형 프레임이 하루동안 태양을 추적하도록 회전하는 구조를 더할 수도 있다.And it is also possible to add a structure in which the flat frame rotates to track the sun for a day with respect to the vertical frame fixed by providing a separate driving device.
그런데 태양광 발전장치는 기본적으로 태양광모듈을 고정하는 평판형 프레임의 크기가 크기 때문에 강풍이 불면 프레임 전체가 흔들리게 되고, 지속적인 외력에 의해 수직프레임과 평판형 프레임의 연결부가 부러지거나 파손되는 문제가 발생한다.However, because the size of the flat frame that fixes the photovoltaic module is basically large, the entire frame shakes when a strong wind blows, and the connection between the vertical frame and the flat frame is broken or damaged by continuous external force. occurs
또 하루동안 태양의 이동을 추적하도록 프레임을 좌우로 회전시키는 회전제어장치와, 프레임의 경사를 제어하는 경사각제어장치가 별개로 구비되고 작동되기 때문에 복잡하고 비용이 비싸다.In addition, the rotation control device for rotating the frame left and right to track the movement of the sun during the day and the tilt angle control device for controlling the inclination of the frame are separately provided and operated, which is complicated and expensive.
뿐만 아니라 강풍시 평판형 프레임이 강제 회전되면서 회전제어장치나 경사각제어장치 내부가 파손되는 심각한 문제가 발생하기도 한다. In addition, as the flat frame is forcibly rotated during strong winds, a serious problem of damage to the inside of the rotation control device or the inclination angle control device may occur.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 강풍이나 진동에 파손되지 않는 구조를 가지면서, 하나의 구동장치로 지지프레임의 회전과 모듈프레임의 경사를 제어할 수 있는 구조를 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to have a structure that is not damaged by strong wind or vibration, and a structure that can control the rotation of the support frame and the inclination of the module frame with one driving device An object of the present invention is to provide a solar tracking device in which rotation and inclination are simultaneously controlled.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치는, 지면에 수직으로 고정되는 고정포스트; 상기 고정포스트에 좌우로 회전 가능게 결합되는 회전부싱; 상기 수직포스트의 상단에 회전 가능하게 결합되는 지지프레임; 상기 회전부싱의 회전에 의해 상기 지지프레임도 함께 회전하게 하도록 상호 연결하는 지지부재; 상기 지지프레임에 상하로 회전 가능하게 설치되고 태양광 패널이 부착되는 모듈프레임; 상기 고정포스트에 고정되는 모터와, 상기 모터 축에 연동되는 감속기와, 상기 감속기의 출력축에 연동되는 웜과, 상기 회전부싱의 외주면에 결합되고 링형상으로 이루어져 상기 웜의 일측과 맞물리는 제1웜휠을 포함하는 회전제어수단;을 포함하여 구성될 수 있다.A solar tracking device in which rotation and inclination are controlled at the same time according to the present invention for achieving the above object, a fixed post fixed vertically to the ground; a rotating bushing that is rotatably coupled to the fixed post left and right; a support frame rotatably coupled to an upper end of the vertical post; a support member interconnecting the support frame so that the support frame is also rotated by the rotation of the rotary bushing; a module frame rotatably installed up and down on the support frame and to which a solar panel is attached; A motor fixed to the fixed post, a reducer interlocked with the motor shaft, a worm interlocked with an output shaft of the reducer, and a first worm wheel coupled to an outer circumferential surface of the rotating bushing and formed in a ring shape to engage one side of the worm Rotation control means comprising a; may be configured to include.
여기서, 상기 웜의 타측에 맞물리는 제2웜휠과, 일단이 상기 제2웜휠의 가장자리에 힌지 결합되고 타단이 상기 모듈프레임에 힌지 결합되는 경사조절링크를 포함하는 경사제어수단;이 더 구비되어, 상기 지지프레임의 회전과 동시에 상기 모듈프레임의 경사가 조절될 수 있다.Here, inclination control means comprising a second worm wheel engaged with the other side of the worm, and an inclination control link having one end hinged to the edge of the second worm wheel and the other end hinged to the module frame; The inclination of the module frame may be adjusted simultaneously with the rotation of the support frame.
그리고 상기 모듈프레임과 경사조절링크 사이에는 충격을 흡수하는 흡진수단이 더 부가될 수 있다.And between the module frame and the inclination control link, a damping means for absorbing shock may be further added.
또 상기 모듈프레임은 복수개가 구비되고, 서로 동기화되도록 연동링크로 연결되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of the module frames are provided and connected by an interlocking link so as to be synchronized with each other.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면 아래와 같은 효과가 있다.According to the present invention described above, there are the following effects.
첫째, 고정포스트가 회전하지 않고 회전부싱만 회전하므로 강풍에 의해 지지프레임이 힘을 받아도 회전제어수단이나 경사제어수단이 파손될 위험이 없다First, since the fixed post does not rotate and only the rotating bushing rotates, there is no risk of damage to the rotation control means or the inclination control means even if the support frame receives force by strong wind.
둘째, 지지프레임의 회전과 모듈프레임의 경사를 제어하는 것이 별도의 구동장치로 개별적 제어하는 것이 아니라 하나의 구동장치로 가능하므로 매우 구조가 간단하고 동력이 적게 소모된다.Second, it is possible to control the rotation of the support frame and the inclination of the module frame with a single driving device, rather than using a separate driving device, so that the structure is very simple and power consumption is low.
셋째, 각 모듈프레임이 연동되어 있어 하나의 경사제어수단에 의해 동시에 제어될 수 있다.Third, since each module frame is interlocked, it can be simultaneously controlled by one inclination control means.
도 1은 종래 일반적인 태양광 추적장치를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치를 나타내는 사시도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 회전제어수단의 내부를 나타내는 구조도
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 경사제어수단의 내부를 나타내는 구조도
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 흡진수단의 구조를 나타내는 단면도
도 6은 본 발명의 작동상태도1 is a perspective view showing a conventional general solar tracking device;
2 is a perspective view showing a solar tracking device in which rotation and inclination are simultaneously controlled according to an embodiment of the present invention;
3 is a structural diagram showing the inside of the rotation control means of the present invention shown in FIG.
4 is a structural diagram showing the inside of the inclination control means of the present invention shown in FIG.
5 is a cross-sectional view showing the structure of the exhaust means of the present invention shown in FIG.
6 is an operational state diagram of the present invention;
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the description with reference to the drawings is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. And in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a solar tracking device in which rotation and inclination are simultaneously controlled according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 크게, 고정포스트(100), 회전부싱(200), 지지프레임(300), 지지부재(400), 모듈프레임(500), 회전제어수단(600) 및 경사제어수단(700)을 포함하여 구성될 수 있다.The present invention largely includes a fixed
먼저, 상기 고정포스트(100)에 대해 설명한다. First, the
상기 고정포스트(100)는 지면에 수직으로 고정되는 것으로, 본 발명 각 구성 전체를 지지한다.The
상기 고정포스트(100)는 원형기둥 형상을 가지는 것이 바람직하고, 자체는 회전하지 않도록 단단히 지면에 고정된다.The
그리고 강풍이나 각종 외력에 의해 흔들리거나 파손되지 않도록 높은 인장강도와 굽힘강도 또는 비틀림 강도를 가지는 재질이나 형상을 가지는 것이 바람직하다.And it is preferable to have a material or shape having high tensile strength, bending strength, or torsion strength so as not to be shaken or damaged by strong winds or various external forces.
다음으로 상기 회전부싱(200)에 대해 설명한다.Next, the
상기 회전부싱(200)은 상기 고정포스트(100)의 외주면에 회전 가능하게 결합되도록 양단이 개방된 중공형의 회전링이다.The rotating
이때, 상기 회전부싱(200)이 상기 고정포스트(100)의 중간에 걸쳐지도록 상기 고정포스트(100)에는 상하로 이격된 걸림턱(210)이 형성될 수 있다.At this time, the
따라서, 상기 회전부싱(200)은 상기 고정포스트(100)의 고정된 위치에서 좌우로 회전만 가능하게 장착된다.Accordingly, the
다음으로 지지프레임(300)에 대해 설명한다.Next, the
상기 지지프레임(300)은 상기 고정포스트(100)의 상단에 회전 가능하게 설치되어, 복수개의 태양광 모듈프레임(500)을 지지한다.The
상기 지지프레임(300)은 다수개의 빔부재가 장방형의 골격을 이루도록 단부간에 연결된 구조이다.The
구체적으로 양측에 사이드빔(310)이 구비되고, 중간에 센터빔(320)이 구비된다.Specifically,
이때, 상기 지지프레임(300)은 뒤틀림이나 벤딩을 방지하기 위해 트러스 구조를 가질 수 있다.In this case, the
그리고 상술한 바와 같이 상기 고정포스트(100)의 상단이 결합되는데, 상기 지지프레임 전체가 회전 가능하도록 상기 센터빔(320)의 중앙에 결합되고 내부에 상기 고정포스트(100)의 상단이 삽입되어 회전할 수 있는 캡(330)이 구비될 수 있다.And as described above, the upper end of the
또 상기 지지프레임(300)은 수평으로 설치될 수 있으나, 바람직한 것은 일측으로 경사지게 설치되는 것이 좋다.In addition, the
왜냐하면, 일단 우리나라 기준으로 하루동안 태양의 이동경로는 경사를 이루므로 태양광 패널이 태양과 수직으로 되기 위해서는 일단 지지프레임(300)이 태양의 이동경로를 향하여 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.Because, once in Korea, the movement path of the sun is inclined for one day, so in order for the solar panel to be perpendicular to the sun, it is preferable that the
더불어 태양광 패널의 세밀한 경사각 조절은 후술하는 모듈프레임(500)의 경사를 제어하는 경사제어수단(700)에 의해 구현될 수 있다.In addition, the detailed inclination angle adjustment of the solar panel can be implemented by the inclination control means 700 for controlling the inclination of the
다음으로 지지부재(400)는 상기 회전부싱(200)과 지지프레임(300)을 연결하는 봉이나 빔부재이다.Next, the
상기 지지부재(400)의 일단은 상기 회전부싱(200)의 외주면에 결합되고, 타단은 상기 지지프레임(300)의 가장자리에 결합될 수 있다.One end of the
상기 지지부재(400)는 복수개가 구비되는데, 도시된 바와 같이 4개가 구비되어 각각 상기 회전부싱(200)의 외주면에 4방향으로 결합된다.The
그리고 각 지지부재(400)의 타단은 상기 지지프레임(300)의 네 모서리에 결합되거나, 도시된 바와 같이 센터빔(320)의 양단, 그리고 양측에 사이드빔(310)의 중앙에 각각 결합되게 할 수 있다.And the other end of each
따라서, 상기 회전부싱(200)이 후술하는 회전제어수단(600)에 의해 회전 구동되면 상기 지지프레임(300) 전체가 좌우로 회전할 수 있다.Accordingly, when the
다음으로 상기 지지프레임(300)에는 하나 이상의 모듈프레임(500)이 장착된다.Next, one or more module frames 500 are mounted on the
상기 모듈프레임(500)은 태양광 패널이 부착, 고정되는 것으로, 사각틀 형상을 이룬다.The
각 모듈프레임(500)은 상기 지지프레임 상에서 상하로 회전(스윙) 가능하게 작동되어 태양광 패널의 경사를 조절할 수 있다.Each
이를 위해, 상기 모듈프레임(500)의 중앙을 가로지르는 회전축(510)이 결합된다.To this end, the
그리고 상기 회전축(510)은 상기 지지프레임(300)의 사이드빔(310) 양단에 구비된 베어링(520)에 의해 회전 가능하게 지지된다.In addition, the
이때, 상기 모듈프레임(500) 길이의 절반은 상기 지지프레임(300)의 센터빔(320)과 사이드빔 사이의 거리보다 짧아야 한다. 그래야 상기 모듈프레임(500)이 상하로 회전하더라도 상기 센터빔(320)과 충돌하지 않게 된다.In this case, half of the length of the
다음으로 도 3을 함께 참조하여 상기 회전제어수단(600)에 대해 설명한다. Next, the rotation control means 600 will be described with reference to FIG. 3 together.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 회전제어수단의 내부를 나타내는 구조도이다. 여기서, 도 3(a)는 측면도이고, 도 3(b)는 평면도를 나타낸다.3 is a structural diagram showing the inside of the rotation control means of the present invention shown in FIG. Here, Fig. 3(a) is a side view, and Fig. 3(b) is a plan view.
상기 회전제어수단(600)은 태양의 이동속도에 연동되게 하여 상기 지지프레임(300)을 좌우로 회전구동할 수 있는 수단이다.The rotation control means 600 is a means capable of driving the
상기 회전제어수단(600)은 모터(610), 감속기(620), 웜(630), 제1웜휠(640)로 구성될 수 있다.The rotation control means 600 may include a
상기 모터(610)는 상기 고정포스트(100)의 외주면에 고정 설치된다. 상기 모터(610)의 설치를 위해 상기 고정포스트(100)에는 별도의 케이스(650)가 고정, 결합될 수 있고, 상기 케이스(650) 내부에 모터(610), 감속기(620), 웜(630) 및 제1웜휠(640)이 내장 설치될 수 있다.The
상기 모터(610)의 축에는 감속기(620)가 장착된다. 상기 감속기(620)는 모터(610)의 회전속도를 급감시켜 상기 웜(630) 및 제1웜휠(640)이 매우 천천히 회전하도록 한다. 왜나하면, 상기 제1웜휠(640)의 회전속도는 태양의 이동속도와 동기화되어야 하기 때문이다.A
상기 감속기(620)의 출력축에는 웜이 결합되고, 상기 웜(630)은 상기 제1웜휠(640)과 맞물리게 된다.A worm is coupled to the output shaft of the
이때, 상기 제1웜휠(640)은 상기 회전부싱(200)의 외주면에 결합, 고정된다. At this time, the
따라서, 상기 모터(610)의 구동에 의해 회전력은 상기 감속기(620), 웜(630)을 거쳐 상기 제1웜휠(640)을 회전시키게 되므로 상기 회전부싱(200)이 회전하게 된다.Accordingly, the rotational force by the driving of the
이때, 상기 감속기(620)의 감속비를 적절히 조절하여 상기 제1웜휠(640)이 일출시로부터 일몰시까지의 태양의 이동속도와 동기화되게 할 수 있다.At this time, by appropriately adjusting the reduction ratio of the
이를 위해, 별도의 컨트롤러(미도시)가 구비되어 상기 모터(610)의 회전속도를 정밀하게 제어하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 계절별로 일출, 일몰 시간이 변하므로 이에 맞춰 프로그램화된 컨트롤러가 상기 모터의 회전속도를 제어함으로써 태양의 이동을 동기화시킬 수 있다.To this end, it is preferable that a separate controller (not shown) is provided to precisely control the rotation speed of the
그리고 해가 떠있는 동안만 상기 지지프레임(300)이 회전하도록 하면 되기 때문에 상기 제1웜휠(640)은 1/2회전만 하도록 제어된다. 다시 말해서, 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지기 때문에 상기 지지프레임(300)은 일출시 동쪽을 향하다가 180°회전하여 일몰시 서쪽을 향하도록 작동시키면 된다.And since the
따라서, 상기 컨트롤러는 상기 제1웜휠이 180°회전했다가 일몰 후 역회전시켜 원위치로 복귀하게 하거나, 일몰 후 180°더 회전시켜 원위치로 복귀하게 제어할 수 있다.Therefore, the controller may control the first worm wheel to rotate 180° and then reversely rotate after sunset to return to the original position, or rotate 180° more after sunset to return to the original position.
다음으로 도 4를 함께 참조하여 상기 경사제어수단(700)에 대해 설명한다. 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 경사제어수단의 내부를 나타내는 구조도이다. 여기서, 도 4(a)는 측면도이고, 도 4(b)는 평면도를 나타낸다.Next, the inclination control means 700 will be described with reference to FIG. 4 together. 4 is a structural diagram showing the inside of the inclination control means of the present invention shown in FIG. Here, Fig. 4 (a) is a side view, and Fig. 4 (b) is a plan view.
상기 경사제어수단(700)은 상기 모듈프레임(500)의 경사를 제어하는 것으로서, 제2웜휠(710)과 경사조절링크(720)로 구성될 수 있다.The inclination control means 700 controls the inclination of the
상기 지지프레임(300)이 태양의 경로를 따라 회전하더라도 실제 태양의 고도는 계속 변하므로 태양광 패널이 태양과 수직을 이루기 위해서는 태양광 패널의 경사가 조절되어야 한다.Even if the
이를 위해 상기 제2웜휠(710)은 상기 웜(630)의 타측에 맞물리도록 설치된다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 웜(630)의 일측에는 상기 제1웜휠(640)이 치합되고, 타측에는 상기 제2웜휠(710)이 치합된다.To this end, the
그리고 상기 제2웜휠(710)의 가장자리에는 경사조절링크(720)의 일단이 힌지 또는 볼조인트 결합되고, 상기 경사조절링크(720)의 타단은 상기 모듈프레임(500)의 일측에 힌지 또는 볼조인트 결합된다.And one end of the
따라서, 상기 제2웜휠(710)이 회전함에 따라 상기 경사조절링크(720)가 상기 모듈프레임(500)을 끌어당기거나 밀어내기 때문에 상기 모듈프레임(500)의 경사가 조절될 수 있다.Accordingly, as the
중요한 것은, 상술한 바와 같이 태양이 이동하는 동안, 다시 말해서, 상기 제1웜휠(640)이 180°회전하는 동안, 상기 제2웜휠(710)은 1회전하도록 작동된다.Importantly, as described above, while the sun is moving, that is, while the
상세하게, 일출시 상기 모듈프레임(500)의 경사는 가장 큰 상태가 되고, 태양이 남중고도에 위치할 때 상기 모듈프레임(500)의 경사는 가장 완만한 상태가 되어야 하며, 일몰시 상기 모듈프레임(500)은 다시 최대 경사를 이루는 상태가 되어야 한다.In detail, the inclination of the
즉, 일몰시 상기 경사조절링크(720)가 상기 제2웜휠(710)의 1번 위치에 있을 때, 상기 모듈프레임(500)의 경사가 가장 크고, 상기 제2웜휠(710)의 2번 위치에 도달하면, 상기 모듈프레임(500)의 경사가 가장 작게 된다.That is, when the
결국, 상기 제1웜휠(640)과 제2웜휠(710)은 회전비가 1:2가 되도록 하면 될 것이다. 즉, 상기 제1웜휠(640)이 1/2회전할 동안 상기 제2웜휠(710)이 1회전하도록 한다.As a result, the
참고로 도시된 바와 같이 상기 회전제어수단(600)과 경사제어수단(700)은 상기 고정포스트(100)의 중간에 설치될 수 있으나, 상기 고정포스트(100)의 상단, 상기 캡(330)의 하측에 설치할 수도 있다.For reference, as shown, the rotation control means 600 and the inclination control means 700 may be installed in the middle of the fixed
본 발명에서 상기 모듈프레임(500)은 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that at least one
즉, 상기 지지프레임(300)의 길이를 길게 하고, 상기 모듈프레임(500)을 상기 지지프레임(300)의 위에 복수개 설치할 수 있다.That is, the length of the
그런데 복수개의 모듈프레임(500)의 경사를 상기 경사제어수단(700)이 개별적으로 제어하는 것보다 어느 하나의 모듈프레임(500)만 제어하고, 나머지는 서로 연동시켜 동시에 경사가 제어되도록 하는 것이 바람직하다.However, rather than controlling the inclination of a plurality of module frames 500 by the inclination control means 700 individually, it is preferable to control only one
이를 위해, 상기 모듈프레임(500)은 서로 연동링크(530)로 연결되게 한다.To this end, the
상기 연동링크(530)는 각 모듈프레임(500)의 회전축(510)에 수직으로 결합되는 제1링크(531)와, 인접하는 제1링크(531) 간에 양단이 힌지 결합되는 제2링크(532)로 구성될 수 있다.The interlocking
따라서, 상기 경사제어수단(700)의 경사조절링크(720)와 직접 연결된 모듈프레임(500)의 경사가 변하면, 상기 연동링크(530)에 의해 다른 모듈프레임(500)의 경사도 동일하게 변하게 작동한다.Therefore, when the inclination of the
한편, 상기 모듈프레임(500)과 경사조절링크(720) 사이에는 흡진수단(800)이 더 구비는 것이 바람직하다. 도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 흡진수단의 구조를 나타내는 단면도이다.On the other hand, between the
상기 흡진수단(800)은 강풍이나 진동과 같은 외력에 의해 상기 모듈프레임(500)이 흔들릴 때 충격을 흡수하고 변경되었던 경사가 제자리도 복귀하도록 한다.The absorption means 800 absorbs shock when the
구체적으로 상기 흡진수단(800)은 도 5에 도시된 바를 참조하면, 'U' 형상으로 이루어지고 상기 모듈프레임(500)에 힌지 결합되는 행거(810)와, 상기 행거(810)에 끼워지는 이동판(820)과, 상기 행거(810)의 단부에 결합되는 고정판(830)과, 상기 이동판(820)과 고정판(830) 사이에 삽입되는 스프링(840)과, 일단이 상기 고정판(830) 및 스프링(840)을 관통하여 상기 이동판(820)에 결합되고 타단이 사익 경사조절링크(720)과 결합되는 행거로드(850)를 포함하여 이루어질 수 있다.Specifically, referring to the bar shown in FIG. 5 , the suction means 800 includes a
따라서, 외력에 의해 상기 모듈프레임(500)의 경사가 변하면, 상기 이동판(820)이 이동하면서 상기 스프링(840)이 압축 또는 인장되므로 충격이 흡수되고, 외력이 없어지면 원래의 경사로 복귀될 수 있다.Therefore, when the inclination of the
또 본 발명에서 상기 지지프레임(300)의 파손을 방지하기 위해 보강부재(910)가 더 구비될 수 있다. In addition, in the present invention, a reinforcing
이를 위해 상기 회전부싱(200)의 상측 또는 하측에 보강부싱(900)이 상기 고정포스트(100)에 끼움 결합되어 회전 가능하고, 상기 보강부싱(900)의 외주면에 상기 보강부싱(900)과 지지프레임(300)을 연결하는 보강부재(910)가 더 부가될 수 있다.To this end, the reinforcing
상기 보강부재(910)로 인해 상기 지지프레임(300)은 더욱 견고하게 유지될 수 있다.Due to the reinforcing
이하에서 본 발명의 작동상태를 설명한다. 도 6은 본 발명의 작동상태도를 나타낸다. 여기서, 도 6(a)는 일출시, 도 6(b)는 정오, 도 6(c)는 일몰시의 상태를 나타낸다.Hereinafter, the operating state of the present invention will be described. 6 shows an operational state diagram of the present invention. Here, FIG. 6(a) shows a state at sunrise, FIG. 6(b) shows a state at noon, and FIG. 6(c) shows a state at sunset.
먼저, 도 6(a)와 같은 일출시 태양이 동쪽에 위치할 때, 상기 회전제어수단(600)이 상기 회전부싱(200)을 회전시켜 상기 지지프레임(300)이 동쪽을 향하도록 한다. 즉, 지지프레임(300)의 경사가 동쪽을 향하도록 위치된다.First, when the sun is located in the east at sunrise as shown in FIG. 6( a ), the rotation control means 600 rotates the
그리고 상기 경사제어수단(700)의 제2웜휠(710) 및 경사조절링크(720)도 초기상태에 위치하여 상기 모듈프레임(500)의 경사가 최대인 상태가 된다. 왜냐하면, 태양의 고도가 낮기 때문에 태양광을 수직으로 받기 위해서는 상기 모듈프레임(500)의 경사가 커야 하기 때문이다.And the
다음으로 도 6(b)와 같은 정오시 혹은 태양이 남중고도에 위치할 때, 상기 회전부싱(200)도 따라서 약 90°회전하여 상기 지지프레임(300)이 남쪽을 향하도록 한다. Next, as shown in FIG. 6(b) at noon or when the sun is located at the southern middle altitude, the
그리고 상기 제2웜휠(710)은 180°회전하여 상기 모듈프레임(500)의 경사가 최소인, 가장 완만한 상태가 된다. 왜냐하면, 태양의 고도가 일중 가장 높기 때문에 태양광을 수직으로 받기 위해서 경사가 작아야 하기 때문이다.And the
다음으로 도 6(c)와 같은 일몰시 태양이 서쪽에 위치할 때, 상기 회전부싱(200)도 약 90°회전하여 상기 지지프레임(300)이 서쪽을 향하도록 한다.Next, when the sun is located in the west at sunset as shown in FIG. 6(c), the
그리고 상기 제2웜휠(710)은 다시 180°회전하여 상기 모듈프레임(500)의 경사가 최대인 상태가 된다. 즉, 상기 제2웜휠(710)은 1회전하여 상기 경사조절링크(720)가 원위치되기 때문이다.Then, the
참고로 다음날이 되기 전에 상기 회전제어수단(600)은 상기 회전부싱(200)을 180°정회전 또는 역회전시켜 초기상태로 복귀시킨다. 이때, 경사제어수단(700)도 다시 1회전하면서 초기상태로 복귀되거나, 설명하지는 않았지만, 상기 웜(630)과 제2웜휠(710) 사이에 클러치(미도시)를 부가하여 상기 회전제어수단(600)이 초기상태로 복귀시 상기 경사제어수단(700)은 작동되지 않게 할 수도 있을 것이다.For reference, before the next day, the rotation control means 600 rotates the
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
100 : 고정포스트
200 : 회전부싱 210 : 걸림턱
300 : 지지프레임 310 : 사이드빔
320 : 센터빔 330 : 캡
400 : 지지부재
500 : 모듈프레임 510 : 회전축
520 : 베어링 530 : 연동링크
531 : 제1링크 532 : 제2링크
600 : 회전제어수단 610 : 모터
620 : 감속기 630 : 웜
640 : 제1웜휠 650 : 케이스
700 : 경사제어수단
710 : 제2웜휠 720 : 경사조절링크
800 : 흡진수단 810 : 행거
820 : 이동판 830 : 고정판
840 : 스프링 850 : 행거로드
900 : 보강부싱 910 : 보강부재100: fixed post
200: rotating bushing 210: locking jaw
300: support frame 310: side beam
320: center beam 330: cap
400: support member
500: module frame 510: rotation shaft
520: bearing 530: interlocking link
531: first link 532: second link
600: rotation control means 610: motor
620: reducer 630: worm
640: first worm wheel 650: case
700: slope control means
710: second worm wheel 720: inclination adjustment link
800: absorption means 810: hanger
820: moving plate 830: fixed plate
840: spring 850: hanger rod
900: reinforcing bushing 910: reinforcing member
Claims (4)
상기 웜의 타측에 맞물리는 제2웜휠과, 일단이 상기 제2웜휠의 가장자리에 힌지 결합되고 타단이 상기 모듈프레임에 힌지 결합되는 경사조절링크를 포함하는 경사제어수단;이 더 구비되어, 상기 지지프레임의 회전과 동시에 상기 모듈프레임의 경사를 조절하고,
상기 모듈프레임과 경사조절링크 사이에는, 'U'형상으로 이루어지고, 상기 모듈프레임에 힌지 결합되는 행거와, 상기 행거에 끼워지는 이동판과, 상기 행거의 단부에 결합되는 고정판과, 상기 이동판과 고정판 사이에 삽입되는 스프링과 일단이 상기 고정판 및 스프링을 관통하여 상기 이동판에 결합되고 타단이 상기 경사조절링과 결합되는 행거로드를 포함하는 흡진수단;이 더 부가되어, 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치. Fixed posts fixed vertically to the ground; a rotating bushing that is rotatably coupled to the fixed post left and right; a support frame rotatably coupled to an upper end of the fixed post; a support member interconnecting the support frame so that the support frame is also rotated by the rotation of the rotary bushing; a module frame installed rotatably up and down on the support frame and to which a solar panel is attached; A motor fixed to the fixed post, a reducer interlocked with the motor shaft, a worm interlocked with an output shaft of the reducer, and a first worm wheel coupled to an outer circumferential surface of the rotating bushing and formed in a ring shape to engage one side of the worm In the solar tracking device comprising; rotation control means comprising a,
Inclination control means including a second worm wheel engaged with the other side of the worm, and an inclination control link having one end hinged to the edge of the second worm wheel and the other end hinged to the module frame; Adjusting the inclination of the module frame simultaneously with the rotation of the frame,
Between the module frame and the inclination control link, a 'U' shape, a hanger hinged to the module frame, a moving plate fitted to the hanger, a fixed plate coupled to an end of the hanger, and the moving plate and a damping means comprising a spring inserted between the fixed plate and a hanger rod having one end coupled to the moving plate through the fixed plate and the spring and the other end coupled to the inclination control ring; is further added to absorb the shock A solar tracker with simultaneous control of rotation and tilt.
상기 모듈프레임은 복수개가 구비되고,
서로 동기화되도록 연동링크로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치.The method of claim 1,
The module frame is provided with a plurality,
A solar tracking device in which rotation and inclination are simultaneously controlled, characterized in that they are connected by an interlocking link to be synchronized with each other.
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