KR102471089B1 - Device for adjusting heliostat - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2축 자유도(Degree of Freedom)를 갖는 헬리오스탯(Heliostat) 각도 조절 장치는 제 1 와이어가 제 1 축과 평행하게 감기도록 배치되는 제 1 풀리와, 제 1 와이어가 제 2 축과 평행하게 감기도록 배치되는 제 2 및 제 3 풀리와, 제 1 와이어의 양단을 차동 구동하여 반사판을 제 2 축을 기준으로 회전시키고, 제 1 와이어의 양단을 동시 구동하여 반사판을 제 1 축을 기준으로 회전시키는 구동부를 포함한다. 이때, 제 1 풀리가 반사판 후면에 형성된 지지부에 결합되어 제 1 풀리의 회전 또는 이동에 의해 반사판이 회전되고, 제 1 와이어는 제 2 풀리의 상단부 또는 하단부와, 제 1 풀리의 하단부 또는 상단부와, 제 3 풀리의 상단부 또는 하단부를 지나도록 배치된다.According to an embodiment of the present invention, a heliostat angle adjusting device having two degrees of freedom includes a first pulley disposed so that a first wire is wound in parallel with a first axis, and a first wire Second and third pulleys disposed so as to be wound in parallel with the second axis, both ends of the first wire are differentially driven to rotate the reflector with respect to the second axis, and both ends of the first wire are simultaneously driven to form the reflector. It includes a driving unit that rotates on the basis of one axis. At this time, the first pulley is coupled to the support formed on the rear surface of the reflector, the reflector is rotated by rotation or movement of the first pulley, the first wire is connected to the upper end or lower end of the second pulley, the lower end or upper end of the first pulley, It is disposed to pass through the upper end or lower end of the third pulley.
Description
헬리오스탯(Heliostat) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헬리오스탯 장치의 반사판 각도를 조절하는 장치에 관한 것이다.It relates to a heliostat device, and more particularly, to a device for adjusting the angle of a reflector of a heliostat device.
헬리오스탯의 반사판은 거치대나 지지대와 같은 지지 구조물에 고정되어 필요에 따라서 특정한 방향을 향하도록 간헐적 또는 지속적으로 움직이게 제어된다. 즉, 태양의 방위각과 고도각은 지구의 공전과 자전에 따라 연중 및 하루중 계속 변화하므로, 반사광이 특정 방향을 유지하도록 헬리오스탯의 반사판이 태양의 방위각과 고도각에 따라 태양의 위치를 추적하며 움직이도록 제어된다.The reflector of the heliostat is fixed to a support structure such as a cradle or support and is controlled to move intermittently or continuously in a specific direction as needed. In other words, since the sun's azimuth and altitude angles change continuously throughout the year and throughout the day according to the earth's rotation and rotation, the reflector of the heliostat moves while tracking the sun's position according to the sun's azimuth and altitude angles so that the reflected light maintains a specific direction. controlled
일반적으로 태양의 위치를 추적하는 장치들은 반사판 등을 태양의 고도각 및 방위각에 따라 2개의 축으로 회전시키며, 이 회전에 모터와 기어를 사용하고 있다. 이때, 모터와 기어는 정밀한 제어를 위하여 고가의 모터와 기어가 사용되며, 특히 기어의 경우 백래시를 줄이기 위해 고가의 정밀한 기어가 사용된다.In general, devices for tracking the position of the sun rotate a reflector or the like in two axes according to the altitude and azimuth angles of the sun, and a motor and a gear are used for this rotation. At this time, expensive motors and gears are used for precise control of motors and gears, and in particular, expensive and precise gears are used to reduce backlash in the case of gears.
특허문헌1은 중심점을 중심으로 임의의 방향으로 경사가능하게 설치된 판상 부재의 저면에, 삼각형을 이루는 3점에 각각 1줄씩, 총 3줄의 와이어를 연결 고정하고, 이 3줄의 와이어 각각의 길이를 독립적으로 증가 또는 감소시킴으로써 판상 부재가 임의의 원하는 방향으로 경사 구동되게 하여 판상 부재 구동부를 현저하게 간소화한 발명을 개시하고 있다. 하지만, 와이어가 판상 부재 후면에 직접 고정되어 해당 부분에 스트레스(stress)가 집중되어 보강이 필요하게 되며 이로 인하여 정밀 구동에 한계가 발생하는 문제가 있다.Patent Literature 1 connects and fixes a total of three wires, one line at each of three points constituting a triangle, on the bottom surface of a plate-like member installed to be inclined in an arbitrary direction around a center point, and the length of each of these three lines of wire Disclosed is an invention that significantly simplifies the plate-like member drive section by allowing the plate-like member to be inclinedly driven in any desired direction by independently increasing or decreasing . However, since the wire is directly fixed to the rear surface of the plate-shaped member, stress is concentrated on the corresponding portion, requiring reinforcement, which limits precision driving.
본 발명은 반사판에 스트레스를 가하지 않고도 와이어와 풀리를 이용한 간단한 구조로 반사판을 2축으로 회전 제어할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a device capable of controlling the rotation of a reflector in two axes with a simple structure using a wire and a pulley without applying stress to the reflector.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2축 자유도(Degree of Freedom)를 갖는 헬리오스탯(Heliostat) 각도 조절 장치는 제 1 풀리와, 제 2 풀리와, 제 3 풀리와, 구동부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a heliostat angle adjusting device having two degrees of freedom includes a first pulley, a second pulley, a third pulley, and a driving unit.
제 1 풀리는 제 1 와이어가 제 1 축과 평행하게 감기도록 배치되고, 제 2 풀리 및 제 3 풀리는 제 1 와이어가 제 2 축과 평행하게 감기도록 배치된다.The first pulley is arranged to wind the first wire parallel to the first axis, and the second pulley and the third pulley are arranged to wind the first wire parallel to the second axis.
구동부는 제 1 와이어의 양단을 차동 구동하여 반사판을 제 2 축을 기준으로 회전시키고, 제 1 와이어의 양단을 동시 구동하여 반사판을 제 1 축을 기준으로 회전시킨다.The drive unit differentially drives both ends of the first wire to rotate the reflector about a second axis, and simultaneously drives both ends of the first wire to rotate the reflector about a first axis.
이때, 제 1 풀리가 반사판 후면에 형성된 지지부에 결합되어 제 1 풀리의 회전 또는 이동에 의해 반사판이 회전되고, 제 1 와이어는 제 2 풀리의 상단부 또는 하단부와, 제 1 풀리의 하단부 또는 상단부와, 제 3 풀리의 상단부 또는 하단부를 지나도록 배치된다.At this time, the first pulley is coupled to the support formed on the rear surface of the reflector, the reflector is rotated by rotation or movement of the first pulley, the first wire is connected to the upper end or lower end of the second pulley, the lower end or upper end of the first pulley, It is disposed to pass through the upper end or lower end of the third pulley.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 풀리와 제 2 풀리와 제 3 풀리는 반사판의 법선 방향과 일치하는 제 1 풀리의 두 접선이 각각 제 2 풀리와 제 3 풀리의 반사판의 법선 방향과 일치하는 일측 접선과 겹치도록 제 1 풀리와, 제 2 풀리와, 제 3 풀리가 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first pulley, the second pulley, and the third pulley of the heliostat angle adjusting device have two tangent lines of the first pulley that coincide with the normal direction of the reflector, respectively, of the reflector of the second pulley and the third pulley. The first pulley, the second pulley, and the third pulley may be disposed so as to overlap one tangential line coincident with the normal direction.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 1 풀리와 제 2 풀리 사이 및 제 1 풀리와 제 3 풀리 사이에는 각각 배치되어 제 1 와이어의 방향을 전환하는 제 1 보조풀리 및 제 2 보조풀리를 더 포함할 수 있고, 이때 제 1 보조풀리는 제 1 보조풀리의 반사판의 법선 방향과 일치하는 두 접선은 각각 제 1 풀리의 반사판의 법선 방향의 일측 접선과 제 2 풀리의 반사판의 법선 방향의 일측 접선과 겹치도록 배치되고, 제 2 보조풀리는 제 2 보조풀리의 반사판의 법선 방향과 일치하는 두 접선은 각각 제 1 풀리의 반사판의 법선 방향의 타측 접선과 제 3 풀리의 반사판의 법선 방향의 일측 접선과 겹치도록 배치될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the heliostat angle adjusting device is disposed between the first pulley and the second pulley and between the first pulley and the third pulley, respectively, and the first auxiliary pulley and the first auxiliary pulley for changing the direction of the first wire. 2 auxiliary pulleys may be further included. At this time, the first auxiliary pulley has two tangent lines corresponding to the normal direction of the reflector of the first auxiliary pulley, respectively, one tangent in the normal direction of the reflector of the first pulley and the normal of the reflector of the second pulley. direction, and the second auxiliary pulley coincides with the normal direction of the reflector of the second auxiliary pulley, and the two tangents coincide with the normal direction of the reflector of the first pulley and the normal of the reflector of the third pulley, respectively. It may be arranged to overlap with one tangent of
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 2 와이어와, 제 4 풀리를 더 포함할 수 있다. 제 2 와이어는 반사판 후면에 고정되어 제 1 축 방향의 회전에 프리로드(Preload)를 가하고, 제 4 풀리는 제 2 와이어에 의해 회전되며, 제 2 풀리와 제 3 풀리 사이에 배치될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the heliostat angle adjusting device may further include a second wire and a fourth pulley. The second wire is fixed to the rear surface of the reflector to apply a preload to rotation in the first axial direction, and the fourth pulley is rotated by the second wire and may be disposed between the second pulley and the third pulley.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 풀리와, 제 2 풀리와, 제 3 풀리의 직경이 모두 동일하게 형성될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the diameters of the first pulley, the second pulley, and the third pulley of the heliostat angle adjusting device may all be formed to be the same.
본 발명에 의하면 와이어로 인해 반사판에 스트레스를 가하지 않으며, 와이어와 풀리를 이용한 간단한 구조로 반사판을 2축으로 회전 제어할 수 있다.According to the present invention, stress is not applied to the reflector due to the wire, and rotation of the reflector can be controlled in two axes with a simple structure using a wire and a pulley.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 사시도이다.
도 2a, 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 와이어 차동 구동의 개념을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 와이어 동시 구동의 개념을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 보조풀리를 사용하는 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치로 프리로드를 가하는 풀리 배치를 도시한 것이다.1 is a perspective view of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
2a and 2b illustrate a concept of a first wire differential drive of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a concept of simultaneous driving of a first wire of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device using an auxiliary pulley according to another embodiment of the present invention.
6 illustrates a pulley arrangement for applying a preload to a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device according to another embodiment of the present invention.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시 예들을 통해 구체화된다. 각 실시 예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시 예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 블록도의 각 블록은 어느 경우에 있어서 물리적인 부품을 표현할 수 있으나 또 다른 경우에 있어서 하나의 물리적인 부품의 기능의 일부 혹은 복수의 물리적인 부품에 걸친 기능의 논리적인 표현일 수 있다. 때로는 블록 혹은 그 일부의 실체는 프로그램 명령어들의 집합(set)일 수 있다. 이러한 블록들은 전부 혹은 일부가 하드웨어, 소프트웨어 혹은 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.The foregoing and additional aspects are embodied through embodiments described with reference to the accompanying drawings. It is understood that the components of each embodiment are possible in various combinations within an embodiment unless otherwise stated or contradictory to each other. Each block in the block diagram may represent a physical component in one case, but in another case, it may be a logical representation of a function of a portion of a function of one physical component or a function across multiple physical components. Sometimes the substance of a block or part thereof may be a set of program instructions. All or part of these blocks may be implemented by hardware, software, or a combination thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 사시도이다. 헬리오스탯은 태양광을 거울 등의 반사판을 이용하여 일정한 위치로 반사시키는 장치로, 태양의 방위각과 고도각을 계산하여 태양광이 항상 일정한 위치로 반사되도록 반사판을 회전하도록 정밀하게 제어하는 장치이다. 도 1에 도시된 반사판(30)은 점선을 사용하여 표시되었으며 투명하게 표현되었다. 이는 반사판(30)에 의해 다른 구성이 가려지지 않도록 하기 위한 것으로 실제 반사판(30)은 투명하지 않다. 도 1에 도시된 예에서 헬리오스탯 각도 조절 장치는 반사판(30) 후면에서 연장되는 지지부와 제1 풀리(10)가 결합되어 있으며, 구동부(20)의 제 1 와이어 차동 구동으로 제 1 풀리(10)의 회전에 의해 반사판(30)은 제 2 축을 기준으로 좌우로 회전할 수 있고, 제 1 와이어의 동시 구동으로 제 1 풀리(10)가 위쪽으로 이동함에 의해 제 1 축을 기준으로 상하로 회전할 수 있다. 1 is a perspective view of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention. The heliostat is a device that reflects sunlight to a certain position using a reflector such as a mirror, and calculates the azimuth and elevation angles of the sun and precisely controls the reflector to rotate so that the sunlight is always reflected to a certain position. The
도 1에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2축 자유도(Degree of Freedom)를 갖는 헬리오스탯(Heliostat) 각도 조절 장치는 제 1 풀리(10)와, 제 2 풀리(11)와, 제 3 풀리(12)와, 구동부(20)를 포함한다.As shown in FIG. 1, according to an embodiment of the present invention, a Heliostat angle adjusting device having two degrees of freedom includes a
제 1 풀리(10)는 제 1 와이어가 제 1 축과 평행하게 감기도록 배치된다. 즉, 제 1 풀리(10)는 제 1 축과 평행하게 배치되며, 제 1 풀리(10)는 제 2 축 상에 제 1 풀리(10)의 중심이 위치하도록 배치된다. 제 1 풀리(10)는 반사판(30) 후면에 형성된 지지부에 결합되어 반사판(30)과 함께 회전한다. 즉, 제 1 풀리(10)의 회전 또는 이동에 의해 반사판(30)이 제 1 축 또는 제 2 축을 기준으로 회전된다. 제 1 폴리(10)는 제 1 축의 중심에서 벗어나 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.The
제 2 풀리(11)는 제 1 와이어가 제 2 축과 평행하게 감기도록 배치된다. 즉, 제 2 풀리(11)는 제 2 축과 평행하게 배치되고, 제 3 풀리(12)는 제 1 와이어가 제 2 축과 평행하게 감기도록 배치된다. 즉, 제 3 풀리(12)는 제 2 축과 평행하게 배치된다. 이때, 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)는 제 2 축에 대칭되게 배치되며, 제 1 축의 중심에 배치될 필요는 없으며 반사판(30)의 크기와 제 2 풀리(11) 및 제 3 풀리(12)의 직경에 따라 제 1 축의 중심을 벗어나 위치할 수도 있고 제 1 축의 중심에 위치할 수도 있다.The
이때, 제 1 와이어는 제 2 풀리(11)의 상단부와, 제 1 풀리(10)의 하단부와, 제 3 풀리(12)의 상단부를 지나도록 배치되거나, 제 2 풀리(11)의 하단부와, 제 1 풀리(10)의 상단부와, 제 3 풀리(12)의 하단부를 지나도록 배치된다. 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11), 제 1 풀리(10)와 제 3 풀리(12)가 상단부와 하단부가 엇갈리도록 제 1 와이어가 배치된다. At this time, the first wire is disposed to pass through the upper end of the
구동부(20)는 제 1 와이어의 양단을 차동 구동하여 반사판(30)을 제 2 축을 기준으로 회전시키고, 제 1 와이어의 양단을 동시 구동하여 반사판(30)을 제 1 축을 기준으로 회전시킨다. 구동부(20)는 보빈을 포함하여 제 1 와이어를 보빈에 감기도록 기어를 회전 제어하는 모터를 사용할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며 리니어 액츄에이터를 사용하여 제 1 와이어를 구동시킬 수도 있다.The
도 2a, 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 와이어 차동 구동의 개념을 도시한 것이다. 도 2a 및 도 2b에는 제 1 와이어(40)가 제 2 풀리(11)의 상단부와, 제 1 풀리(10)의 하단부와, 제 3 풀리(12)의 상단부를 지나도록 배치된 예가 도시되어 있다.2a and 2b illustrate a concept of a first wire differential drive of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B, an example in which the
도 2a는 (a)에 도시된 반사판(30)이 구동부가 제 2 풀리 방향의 제 1 와이어 끝단(40a)을 당기는 차동 구동으로 제 1 풀리(10)를 제 2 축을 기준으로 회전시켜 (b)에 도시된 것과 같이 반사판도 함께 회전되는 개념을 도시하고 있다. 도 2b는 (a)에 도시된 반사판(30)이 구동부가 제 3 풀리 방향의 제 1 와이어 끝단(40b)을 당기는 차동 구동으로 제 1 풀리(10)를 제 2 축을 기준으로 회전시켜 (b)에 도시된 것과 같이 반사판도 함께 회전되는 개념을 도시하고 있다.Figure 2a shows that the
도 2a, 도 2b에 도시된 것과 같이 구동부가 제 1 와이어(40)의 일단을 당기는 차동 구동으로 제 1 풀리(10)를 회전시켜 반사판(30)을 제 2 축을 기준으로 좌우로 회전시킬 수 있다. 따라서, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 1 와이어(40)를 차동 구동하여 제 2 축을 기준으로 반사판(30)의 각도를 조절할 수 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B , the drive unit rotates the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 와이어 동시 구동의 개념을 도시한 것이다. 제 1 와이어의 양단 즉, 제 2 풀리 방향의 제 1 와이어 끝단(40a)과 제 3 풀리 방향의 제 1 와이어 끝단(40b)을 동시에 당기는 동시 구동으로 제 1 풀리(10)를 위로 이동시켜 (a)에 도시된 상태의 반사판(30)이 (b)에 도시된 상태가 되도록 반사판(30)을 제 1 축을 기준으로 회전시키는 개념을 도시하고 있다. 3 illustrates a concept of simultaneous driving of a first wire of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention. Both ends of the first wire, that is, the
도 3에 도시된 것과 같이 구동부가 제 1 와이어(40)의 양단을 동시에 당기는 동시 구동으로 제 1 풀리(10)를 상하로 이동시켜 반사판(30)을 제 1 축을 기준으로 상하로 회전시킬 수 있다. 따라서, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 1 와이어(40)를 동시 구동하여 제 1 축을 기준으로 반사판(30)의 각도를 조절할 수 있다.As shown in FIG. 3, the driving unit pulls both ends of the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치를 도시한 것이다. 도 4의 (a)에는 제 1 와이어(40)가 제 2 풀리(11)의 상단부와, 제 1 풀리(10)의 하단부와, 제 3 풀리(12)의 상단부를 지나도록 배치된 예가 도시되어 있다. 도 4의 (b)는 제 1 와이어(40)가 풀리(10, 11, 12)에 감겨진 형상을 도시하고 있다. 도 4의 (a)에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)는 반사판의 법선 방향과 일치하는 제 1 풀리(10)의 두 접선이 각각 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)의 반사판의 법선 방향과 일치하는 일측 접선과 겹치도록 배치될 수 있다. 즉, 제 1 풀리(10)의 반사판의 법선 방향과 일치하는 접선 중 제 2 풀리(11)와 가까운 위치의 일측 접선이 제 2 풀리(11)의 반사판의 법선 방향과 일치하는 접선 중 제 1 풀리(10)와 가까운 위치의 일측 접선과 겹치도록 배치되고, 제 1 풀리(10)의 반사판의 법선 방향과 일치하는 접선 중 제 3 풀리(12)와 가까운 위치의 타측 접선이 제 3 풀리(12)의 반사판의 법선 방향과 일치하는 접선 중 제 1 풀리(10)와 가까운 위치의 일측 접선과 겹치도록 배치될 수 있다. 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11) 및 제 3 풀리(12)는 회전 방향이 다르게 배치되어 있어, 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11) 및 제 3 풀리(12)의 반사판의 법선 방향의 접선이 겹치지 않으면 제 1 와이어(40)가 구동되며 풀리(10, 11, 12)를 이탈할 수 있다. 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 1 와이어(40)가 구동되며 풀리(10, 11, 12)를 이탈하지 않도록 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11) 및 제 3 풀리(12)를 배치하여 제 1 와이어(40)의 방향을 전환한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)의 배치에 의하면 구동부가 차동 구동하여 제 2 풀리 방향의 제 1 와이어 끝단(40a)을 아래로 당기면 제 1 풀리(10)를 지나는 제 1 와이어(40)가 제 1 풀리(10)를 회전시키며 반사판 법선 방향의 제 1 풀리(10)의 일측 접선 방향으로 제 1 와이어(40)가 당겨지며 제 2 풀리(11)에 감기도록 제 2 풀리(11)의 반사판 법선 방향의 일측 접선이 제 1 풀리(10)의 일측 접선과 겹쳐지도록 배치되어 있다. 이후 제 1 와이어(40)는 제 2 풀리(11)를 지나면서 방향이 전환된다.4 illustrates a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device according to an embodiment of the present invention. In (a) of FIG. 4, an example in which the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 보조풀리를 사용하는 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치를 도시한 것이다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 1 보조풀리(15)와, 제 2 보조풀리(16)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)는 그 중심이 반사판의 중심을 지나는 제 1 축 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 도 5의 (b)는 제 1 와이어(40)가 풀리(10, 11, 12, 15, 16)에 감겨진 형상을 도시하고 있다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 보조풀리(15)는 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11) 사이에 배치되고, 제 2 보조풀리(16)는 제 1 풀리(10)와 제 3 풀리(12) 사이에 배치되어 제 1 풀리(10)의 접선 방향을 지나는 제 1 와이어(40)가 제 1 풀리(10) 및 제 3 풀리(12)의 접선 방향을 지나도록 제 1 와이어(40)의 방향을 전환할 수 있다. 제 1 보조풀리(15)는 제 1 풀리(10)의 반사판 법선 방향의 일측 접선과 제 1 보조풀리(15)의 반사판 법선 방향의 일측 접선이 겹치고, 제 2 풀리(11)의 반사판 법선 방향의 일측 접선과 제 1 보조풀리(15)의 반사판 법선 방향의 타측 접선이 겹치도록 배치되어 제 1 풀리(10)에서 풀린 제 1 와이어(40)가 제 1 보조풀리(15)에 의해 방향 전환되어 제 2 풀리(11)에 감기도록 한다. 또한, 제 2 보조풀리(16)는 제 1 풀리(10)의 반사판 법선 방향의 타측 접선과 제 2 보조풀리(16)의 반사판 법선 방향의 일측 접선이 겹치고, 제 3 풀리(12)의 반사판 법선 방향의 일측 접선과 제 2 보조풀리(16)의 반사판 법선 방향의 타측 접선이 겹치도록 배치되어 제 1 풀리(10)에서 풀린 제 1 와이어(40)가 제 2 보조풀리(16)에 의해 방향 전환되어 제 3 풀리(12)에 감기도록 한다. 제 1 와이어(40) 구동 시 제 1 풀리(10)를 회전시키며 풀린 제 1 와이어(40) 부분이 바로 제 2 풀리(11) 또는 제 3 풀리(12)로 감기는 것이 아니라 보조풀리(15, 16)를 사용하여 제 1 와이어(40)의 방향을 전환시키며 제 1 와이어(40)가 풀리(10, 11, 12, 15, 16)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다. 보조풀리(15, 16)를 사용함으로써 제 2 풀리(11) 및 제 3 풀리(12)가 배치되는 위치를 보다 자유롭게 설정할 수 있어 제 2 축을 기준으로 하는 반사판의 회전을 보다 쉽고 정밀하게 조절할 수 있다.5 illustrates a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device using an auxiliary pulley according to another embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention, the heliostat angle adjusting device may further include a first
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 헬리오스탯 각도 조절 장치의 풀리 배치로 프리로드를 가하는 풀리 배치를 도시한 것이다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치는 제 2 와이어(41)와, 제 4 풀리(13)를 더 포함할 수 있다. 제 2 와이어(41)는 반사판(30) 후면에 고정되어 제 1 축 방향의 회전에 프리로드(Preload)를 가하고, 제 4 풀리(13)는 제 2 와이어(41)에 의해 회전되며, 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12) 사이에 배치될 수 있다. 구동부가 제 1 와이어의 양단을 동시 구동하여 풀면 프리로드로 인해 제 2 와이어(41)가 당겨지며 반사판(30)이 원래의 위치로 돌아오기 시작한다. 헬리오스탯 각도 조절 장치는 반사판(30)의 회전과 관련하여 제 2 와이어(41)에 프리로드를 가하여 반사판(30)이 제 1 와이어의 구동으로 인한 회전으로부터 원래의 위치로 보다 쉽게 복원될 수 있도록 한다. 특히, 제 1 와이어의 양단의 동시 구동을 통해 반사판(30)을 제 1 축을 기준으로 회전시켰을 때 제 1 와이어의 양단을 동시에 풀면 프리로드로 인해 원래의 위치로 쉽게 복원되도록 할 수 있다.6 illustrates a pulley arrangement for applying a preload to a pulley arrangement of a heliostat angle adjusting device according to another embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention, the heliostat angle adjusting device may further include a
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 헬리오스탯 각도 조절 장치의 제 1 풀리(10)와, 제 2 풀리(11)와, 제 3 풀리(12)의 직경이 모두 동일하게 형성될 수 있다. 제 1 풀리(10)와 제 2 풀리(11)와 제 3 풀리(12)의 직경을 모두 동일하게 하면 제 1 와이어(40)의 구동으로부터 반사판(30)이 회전하게 되는 양을 보다 쉽게 계산할 수 있어 보다 편리하게 반사판(30)의 각도를 조절할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the diameters of the
이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시 예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형 예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형 예들을 포괄하도록 의도되었다.In the above, the present invention has been described through embodiments with reference to the accompanying drawings, but is not limited thereto, and should be interpreted to cover various modifications that can be obviously derived by those skilled in the art. The claims are intended to cover such variations.
10 : 제 1 풀리
11 : 제 2 풀리
12 : 제 3 풀리
13 : 제 4 풀리
15 : 제 1 보조풀리
16 : 제 2 보조풀리
20 : 구동부
30 : 반사판
40 : 제 1 와이어
41 : 제 2 와이어10: first pulley
11: second pulley
12: 3rd pulley
13: 4th pulley
15: first auxiliary pulley
16: second auxiliary pulley
20: driving unit
30: reflector
40: first wire
41: second wire
Claims (5)
제 1 와이어가 제 1 축과 평행하게 감기는 제 1 풀리;
제 1 와이어가 제 2 축과 평행하게 감기는 제 2 및 제 3 풀리;
제 1 와이어의 양단 중 어느 한쪽 끝단을 당기는 차동 구동하여 반사판을 제 2 축을 기준으로 회전시키고, 제 1 와이어의 양단을 당기거나 푸는 동시 구동하여 반사판을 제 1 축을 기준으로 회전시키는 구동부;
를 포함하되,
제 1 풀리가 반사판 후면에 형성된 지지부에 결합되어 제 1 풀리의 회전 또는 이동에 의해 반사판이 회전되고,
제 1 와이어는 제 2 풀리의 상단부 또는 하단부와, 제 1 풀리의 하단부 또는 상단부와, 제 3 풀리의 상단부 또는 하단부를 지나는 헬리오스탯 각도 조절 장치.
In the Heliostat angle adjusting device having two degrees of freedom (Degree of Freedom),
a first pulley around which a first wire is wound parallel to a first axis;
second and third pulleys around which the first wire is wound parallel to the second axis;
A driving unit that rotates the reflector about a second axis by differential driving pulling either end of both ends of the first wire and simultaneously driving the reflector by pulling or releasing both ends of the first wire to rotate the reflector about the first axis;
Including,
The first pulley is coupled to the support formed on the rear surface of the reflector so that the reflector is rotated by rotation or movement of the first pulley,
The first wire passes through the upper end or lower end of the second pulley, the lower end or upper end of the first pulley, and the upper end or lower end of the third pulley.
반사판의 법선 방향과 일치하는 제 1 풀리의 두 접선이 각각 제 2 풀리와 제 3 풀리의 반사판의 법선 방향과 일치하는 접선과 겹치도록 제 1 풀리와, 제 2 풀리와, 제 3 풀리가 배치되는 헬리오스탯 각도 조절 장치.
According to claim 1,
The first pulley, the second pulley, and the third pulley are arranged such that two tangents of the first pulley coincident with the normal direction of the reflector overlap the tangents of the second pulley and the third pulley corresponding to the normal direction of the reflector, respectively. Heliostat angle adjustment device.
제 2 풀리와 제 3 풀리의 중심이 반사판의 중심을 지나는 제 1 축 상에 위치하고, 제 1 풀리와 제 2 풀리 사이 및 제 1 풀리와 제 3 풀리 사이에는 각각 제 1 보조풀리와 제 2 보조풀리가 배치되어 제 1 와이어의 방향을 전환하는 헬리오스탯 각도 조절 장치.
According to claim 1,
The centers of the second pulley and the third pulley are located on a first axis passing through the center of the reflector, and between the first pulley and the second pulley and between the first pulley and the third pulley are the first auxiliary pulley and the second auxiliary pulley, respectively. A heliostat angle adjusting device is disposed to change the direction of the first wire.
반사판 후면에 고정되어 제 1 축 방향의 회전에 프리로드(Preload)를 가하는 제 2 와이어;
제 2 와이어에 의해 회전되며, 제 2 풀리와 제 3 풀리 사이에 배치되는 제 4 풀리;
를 더 포함하는 헬리오스탯 각도 조절 장치.
According to claim 1,
A second wire fixed to the rear surface of the reflector and applying a preload to rotation in the first axial direction;
a fourth pulley rotated by a second wire and disposed between the second pulley and the third pulley;
Heliostat angle adjusting device further comprising a.
제 1 풀리와, 제 2 풀리와, 제 3 풀리의 직경이 모두 동일하게 형성된 헬리오스탯 각도 조절 장치.According to claim 1,
A heliostat angle adjusting device in which the diameters of the first pulley, the second pulley, and the third pulley are all formed the same.
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