KR200452708Y1 - 태양전지판 각도조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 태양전지판 각도조절장치에 관한 것으로, 그 주된 목적은 태양전지판 표면을 태양과 직각 상태로 유지하여 태양광 채집효율을 상승시키고, 그 태양전지판을 지지하는 구조물에 하중을 수직으로 작용시켜 강도를 보강하는 것이다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 고안의 태양전지판 각도조절장치는;

직선운동장치 하우징의 하부 양측에 대칭형 일체로 힌지핀이 형성된 제 2힌지 브라켓과;

상기 제 2힌지 브라켓의 양측에 배치되어 상기 힌지핀에 의해 힌지결합된 제 3힌지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 각도조절장치.

이에 따라, 태양전지판을 태양과 직각 상태로 유지하여 태양열 채집효율을 상승시키고, 그 태양전지판을 지지하는 구조물에 하중을 수직으로 작용시켜 강도를 보강한 이점이 있다.

태양전지판, 각도조절장치

Description

태양전지판 각도조절장치{SOLAR BATTRERY BOARD AN ANGLE ADJUST EQUIPMENT}

본 고안은 태양전지판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전시스템의 태양전지판을 태양의 움직임에 따라 용이하게 각도조절이 가능하도록 하여 태양열 채집효율을 극대화함과 동시에 태양전지판의 하중이 수직으로 작용하도록 하여 수명을 연장한 태양전지판의 각도조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양전지(Solar Battery)라 함은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 역할을 하는 광전지인데, 그 응용분야는 전자시계, 라디오, 무인등대, 무인중계기, 부표등, 인공위성, 로켓 등의 전력원으로 이용되고 있다. 또한 태양열 난방을 위한 주택, 도로상에서 안개가 끼었을 때 운전자에게 경보를 알려주는 안개경보등 및 송전탑 등의 구조물에 설치되는 항공장애등 역시 태양전지의 이용분야로써 활용되고 있다.

이와 같은 이용분야에서 사용되는 태양전지는 셀(Cell, 태양전지 1개를 뜻함.)과 셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 태양전지판을 제작하고, 다시 이 태양전지판을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 이용한다.

한편 이러한 태양전지는 태양광선을 받을 수 있는 주간에는 직접 발생된 전 력을 그대로 이용할 수 있으나, 야간에는 전력이 생산되지 못하므로 전력을 지속적으로 얻어 쓰려면 회로를 구성하여 주간에 축전지에 일단 충전시켜 두었다가 이용하여야 한다. 일반적인 태양전지 구조물은 다음과 같다.

도 1 은 종래의 태양전지판의 각조조절장치(AC)를 보인 사시도로서, 그 내용은 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 종래의 태양전지판 각도 조절장치(AC)(이하, "장치"라 칭한다.)는 도시되지 않은 다수의 태양전지판의 하측에 지지 프레임(SF)이 배치되고, 이 지지 프레임(SF)의 길이방향 중심 수평방향으로 회동축(RS)이 배치된다.

이 회동축(RS)의 길이방향으로 다수의 힌지브라켓(HB)이 배치되는데, 이 힌지브라켓(HB)의 내측으로 상기한 회동축(RS)의 회동이 원활하도록 도시하지 않은 가이드(Guide)가 배치된다.

힌지브라켓(HB)에는 후술하는 작용에서 일정각도 조절이 완료된 지지프레임(SF)의 유동을 방지하기 위해 적어도 하나 이상의 고정볼트(BT)가 배치되어 회동이 완료된 상태의 각도를 유지할 수 있도록 하였다.

또한, 힌지브라켓(HB)의 하측 수직방향으로 바닥면에 고정된 지지대(SP)가 배치되어 상기한 다수의 태양전지판(SC)이 배치된 지지 프레임(SF)을 떠 받치는 구조로 이루어진다.

한편, 회동축(RS)의 단부는 일측방으로 핸들(HD)이 설치된 회전장치(RE)와 축결합되는데, 이 회전장치(RE)의 내부에는 감속기어(미도시)가 배치되어 있다.

계속해서, 도시한 바에 의해 작용을 설명한다.

우선, 회전장치(RE)의 일측으로는 핸들(HD)이 배치되어 있으므로, 이 핸들(HD)을 일측 또는 타측으로 회전시킴에 따라 회전장치(RE) 내부의 감속기어(미도시)가 회전하며, 이 감속기어와 축결합된 회동축(RS)이 서서히 회동한다.

이 때, 태양의 위치와 직각상태가 되면, 회전을 멈추고, 각 힌지브라켓(HB)에 설치된 고정볼트(BT)를 견실하게 조임으로서 유동을 방지하며 각도 조절이 완료되는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 태양전지판 각도조절장치는;

지지프레임의 길이방향 중심 수평방향으로 배치된 회동축과 그 회동축과 힌지결합된 힌지브라켓과 태양전지판이 설치된 지지프레임이 항상 경사방향으로 각도("θ"표시부분)가 조절됨으로서 태양전지판이 설치된 일측으로 전도(轉倒)되는 사고가 다발하는 문제가 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 지지프레임이 경사로 배치되는 관계로 회동축이 일측방향으로 휘어지는 변형이 발생하여 회동이 용이하지 못한 문제가 있었다.

또한, 상기한 태양전지판과 지지프레임, 회동축을 지탱하는 지지대의 구성이 복잡하여 공사가 까다로운 문제가 있었다.

또한, 지지대에 마련되어 회동축의 회동을 원활하게 하는 가이드의 경우, 쉽게 마모되므로, 유지보수가 용이하지 못한 문제가 있었다.

또한, 회전장치 일측에 마련된 핸들을 사람이 일일히 회전시켜 태양전지판의 각도를 조절하므로서, 사용자가 불편을 호소하는 문제가 있었다.

또한, 상기한 이유와 같이, 인력에 의한 각도조절이 이루어지므로, 상기한 태양전지판이 태양과 직각 상태가 되지 않으면, 태양광 채집효과가 떨어지는 문제가 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 태양의 움직임에 따라 용이하게 태양전지판의 각도를 조절할 수 있도록 하여 태양 빛의 입사각과 태양전지판이 각이 직각이 되도록 하여 태양열 채집효율을 극대화하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 태양전지판의 각도를 용이하게 조절할 수 있도록 한 태양전지판의 각도조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 각도조절시 태양전지판의 하중이 각도조절장치에 수직으로 작용하도록 함으로서, 각도조절장치의 고장 원인을 원천적으로 예방하여 수명을 연장함에 따라 각도조절장치의 유지보수비용을 절감하도록 하는 것이다.

태양광 채집 효율을 높이도록 일측면에 태양전지판이 다수 배치된 지지프레임과, 지지프레임 하측에 적어도 하나 이상 설치된 제 1힌지 브라켓과, 상기 제 1힌지 브라켓과 상단이 힌지결합된 스크류가 수직방향으로 배치된 하우징과, 상기 하우징 일측에 마련된 모터 회전력에 의해, 상기 모터 선단의 기어와 기어결합된 워엄 기어와 워엄 휘일을 회전시켜, 상기 워엄 휘일과 나사결합된 스크류를 상, 하로 이동시켜 상기 지지프레임을 일정각도 회동시키는 직선운동장치로 이루어진 태양전지판 각도조절장치에 관한 것으로,

상기 태양전지판 각도조절장치는;

상기 직선운동장치 하우징의 하부 양측에 대칭형 일체로 힌지핀이 형성된 제 2힌지 브라켓과;

상기 제 2힌지 브라켓의 양측에 배치되어 상기 힌지핀에 의해 힌지결합된 제 3힌지 브라켓을 포함한다.

태양의 움직임에 따라 용이하게 태양전지판의 각도를 조절할 수 있도록 하여 태양 빛의 입사각과 태양전지판이 각이 직각이 되도록 하여 태양열 채집효율을 극대화한 효과가 있다.

또한, 각도조절시 태양전지판의 하중이 각도조절장치에 수직으로 작용하므로서, 각도조절장치의 고장 원인을 원천적으로 예방하여 수명을 연장함과 동시에 유지보수비용을 절감하도록 하는 것이다.

또한, 힌지브라켓을 각도조절장치에 일체로 형성하여 제조원가를 절감함과 동시에 유지보수가 용이한 태양전지판 각도조절용 전용장치를 널리 공급한 효과가 있다.

도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 태양전지판의 각도조절장치(1)(이하, "조 절장치"라 칭한다.)는 제 1힌지브라켓(100)과 직선운동장치(200)와 제 2, 제 3힌지브라켓(300)(400)으로 대별된다.(이하, 종래의 구성을 이루고 있는 지지프레임의 기술적구성은 동일하므로 설명을 생략한다.)

제 1힌지브라켓(100)은 도시하지 않은 태양전지판(Solar Cell)이 상부면에 다수 마련된 지지프레임(10) 하측에 병렬로 설치되며, 후술하는 직선운동장치(200)의 스크류(270) 상단과 힌지핀(180)에 의해 힌지결합된다.

직선운동장치(200)는 하우징(201)과 모터(210), 워엄 기어(230), 워엄 휘일(250), 스크류(270)로 대별된다.

하우징(201)은 도시한 바와 같은 외형을 갖추고, 내부에는 워엄 기어(230)와 워엄 휘일(250)이 설치되며, 외부 일측에 모터(210)가 설치되어 있다.

이와 같은 직선운동장치(200)의 하우징(201) 하부 양측으로 제 2힌지 브라켓(300)이 일체로 형성되어 후술하는 제 3힌지브라켓(400)과 힌지결합할 수 있도록 하였다.

제 3힌지브라켓(400)은 장착부(410)와 힌지결합부(430)로 이루어진다.

장착부(410)는 수평방향으로 형성되며, 도시한 바와 같이, 베이스(BS)에 볼트로 고정할 수 있도록 볼트홀(411)이 형성되어 있다

이와 같은 장착부(410)의 일단 수직방향으로 힌지결합부(430)가 일체로 형성된다.

힌지결합부(430)는 상기한 하우징(201)의 하부 양측에 일체로 형성된 제 2힌지브라켓(300)과 힌지핀(180)에 의해 힌지결합되므로서, 후술하는 작용에서 태양전 지판(20)의 기울기에 따라 본 고안에 따른 직선운동장치(200)가 상기한 태양전지판(미도시)이 다수 배치된 지지프레임(10)과 직각방향으로 배치되도록 하였다.

계속해서, 도 2와 도 3을 참조로 하여 본 고안에 따른 태양전지판 각도조절장치(1)의 작용 효과를 설명한다.

우선, 태양의 위치와 직각이 될 수있도록 도시하지 않은 스위치를 눌러서 본 고안에 따른 직선운동장치(200)를 작동시킨다.

이에 따라, 워엄 휘일(250)과 나사결합된 스크류(270)는 상측 또는 하측으로 직선운동하며 태양전지판(20) 표면을 태양과 직각방향에 위치하도록 기울기를 형성한다.

이때, 하우징(201)에 일체로 형성된 제 2힌지브라켓(300)과 힌지결합된 제 3힌지브라켓(400)에 의해 직선운동장치(200)도 일측으로 소정각도 회동하므로서, 태양전지판(20)의 하중이 본 고안에 따른 각도조절장치(1)의 수직방향으로 작용하므로서, 스크류(270)가 휘어진다거나 좌굴되는 하자원인을 원천적으로 방지하므로서 각도조절장치의 수명을 거의 반영구적으로 연장하였다.

또한, 제 2힌지브라켓(300)을 본 고안에 따른 직선운동장치(200)의 하우징(201)에 일체로 형성하여 제조원가를 대폭적으로 절감한 태양전지판 각도조절용 전용 직선운동장치(200)를 널리 공급하였다.

도 4는 본 고안에 따른 태양전지판 각도조절장치(1)의 다른 실시예를 보인 사시도이다.(이하, 후술하는 제 1, 2보호커버(280)(290) 이외의 구성은 상술한 일실시예의 구성과 동일하므로 설명은 생략한다.)

도시한 바에 따르면, 본 고안에 따른 상기 직선운동장치는 제 1보호커버(280)와 제 2보호커버(290)를 더 포함한다.

제 1보호커버(280)는 고무재질로서 상기한 스크류(270)의 상부 외측에 아코디언 형태로 배치된다.

이 제 1보호커버(280)는 흔히 자바라커버라는 현장용어로 불리우며, 스크류(270)의 직선운동에 따라 스프링형태로 길게 늘어나기도 하고, 짧게 수축하므로서, 스크류(270)가 이물질에 오염되는 것을 방지하는 것이다.

제 2보호커버(290)는 파이프형태 상단에 플랜지(291)를 설치하여, 직선운동장치(200) 하우징(201)의 하측에 형성된 탭(미도시)과 볼트결합 함으로서, 스크류(270)의 하측을 보호하는 것이다.

이와 같은, 제 2보호커버(290) 상단에는 힌지핀(180)이 일체로 형성되어 제 3힌지브라켓(400)과 힌지결합할 수 있도록 한 것이다.

또한, 도 5에 도시한 것은 본 고안 태양전지판 각도조절장치(1)의 또 다른 실시예로서, 제 2보호커버(290) 하단에 제 2힌지브라켓(300)을 일체로 형성하고, 힌지핀(180)에 의해 제 3힌지브라켓(400)과 힌지결합할 수 있도록 한 것이다.

이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 태양전지판(20)의 각도조절은 용이하되, 어느 각도에 기울기가 형성되어도 태양전지판(20)이 다수 배치된 지지프레임(10)의 하중이 본 고안에 따른 각도조절장치(1) 수직방향으로만 작용하여 각도조절장치(1)의 수명이 연장됨과 동시에 유지보수가 용이하도록 하였다.

또한, 태양의 움직임에 따라 용이하게 태양전지판(20)의 각도를 조절할 수 있도록 하여 태양 빛의 입사각과 태양전지판(20)이 각이 직각이 되도록 하여 태양열 채집효율을 극대화하였다.

또한, 힌지브라켓을 각도조절장치에 일체로 형성하여 제조원가를 절감함과 동시에 유지보수가 용이한 태양전지판 각도조절용 전용장치를 널리 공급하였다.

본 고안은 상술한 특정 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 항 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래 태양전지판의 각도조절장치를 보인 사시도이고,

도 2는 본 고안에 따른 태양전지판의 각도조절장치를 보인 사시도이고,

도 3은 본 고안에 따른 태양전지판의 각도조절장치의 작용을 보인 일측면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 태양전지판의 각도조절장치 다른 실시예를 보인 사시도이고,

도 5는 본 고안에 따른 태양전지판의 각도조절장치 또 다른 실시예를 보인 사시도이고,

도 6은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 태양전지판의 각도조절장치의 작용을 보인 일측면도이다.

Claims (3)

1. 태양광 채집 효율을 높이도록 일측면에 태양전지판이 다수 배치된 지지프레임과, 지지프레임 하측에 적어도 하나 이상 설치된 제 1힌지 브라켓과, 상기 제 1힌지 브라켓과 상단이 힌지결합된 스크류가 수직방향으로 배치된 하우징과, 상기 하우징 일측에 마련된 모터 회전력에 의해, 상기 모터 선단의 기어와 기어결합된 워엄 기어와 워엄 휘일을 회전시켜, 상기 워엄 휘일과 나사결합된 스크류를 상, 하로 이동시켜 상기 지지프레임을 일정각도 회동시키는 직선운동장치로 이루어진 태양전지판 각도조절장치에 있어서,

   상기 태양전지판 각도조절장치는;

   상기 직선운동장치 하우징의 하부 양측에 대칭형 일체로 힌지핀이 형성된 제 2힌지 브라켓과;

   상기 제 2힌지 브라켓의 양측에 배치되어 상기 힌지핀에 의해 힌지결합된 제 3힌지 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판의 각도조절장치.
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