KR20090112328A

KR20090112328A - 각도 조절형 태양광판 지지장치

Info

Publication number: KR20090112328A
Application number: KR1020080038149A
Authority: KR
Inventors: 이운희
Original assignee: (주)경남윈스텍
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-10-28
Also published as: KR100990439B1

Abstract

본 발명은 태양의 고도 변화에 따라 태양광판의 각도 조절이 가능한 태양광판 지지장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하부 양측의 받침대 상부에 전후 회전가능하게 지지 설치되고, 전후 방향의 단부에 대향 설치된 지지브라켓(32)에 태양광판(100)이 고정 설치되는 보조 회전체(31)를 좌우 회전 가능케 다수 마련한 사각 형태의 지지틀체(30)로 구성하되, 상기 지지틀체(30)를 전후 회전시켜 태양광판(100)을 전후 각도 조절하는 전후 작동부(40)와, 상기 태양광판(100)을 보조 회전체(31) 중심으로 좌우 회전시켜 좌우 각도 조절하는 좌우 작동부(50)에 의해 태양광판을 태양의 위치에 따라 전후 및 좌우로 각도 조절하므로서, 종래 전후 또는 좌우 한방향으로 각도 조절하는 것에 비해 태양의 최대 발전 위치로 정확히 각도 조절할 수 있어 발전 효율을 극대화하는데 그 특징이 있다.

태양광판, 지지장치, 각도 조절형, 지지대, 보강대, 받침대

Description

각도 조절형 태양광판 지지장치{A SOLAR CELL PANEL SUPPORT UNIT}

본 발명은 태양의 고도 변화에 따라 태양광판의 각도 조절이 가능한 태양광판 지지장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 태양광판을 지지하고, 각도 조절하는 구조를 간단하게 개선함은 물론 태양광판을 태양의 위치에 따라 전후, 좌우로 방향 조절하므로 최대 발전 위치로 정확히 각도 조절하여 발전 효율을 극대화하는 각도 조절형 태양광판 지지장치에 관한 것이다.

현대화, 산업화에 따라 점차 환경오염은 심각한 사회 문제로 대두되면서 환경오염을 유발하지 않는 청정 에너지원으로 태양광, 풍력, 조력을 이용한 친환경 발전설비의 사용이 점차 증가하고 있다.

특히, 상기 태양광을 전기에너지로 변환하여 사용하는 태양광 발전장치가 급증하고 있다.

이러한 태앙광 발전장치는 주로 모듈화된 태양광판, 태양광판을 지지하는 지지장치, 인버터로 대별 구성되는데, 상기 지지장치는 태양광판의 회전 작동 여부에 따라 통상 추적식과 고정식으로 구분된다.

상기 추적식 지지장치는 태양을 자동 추적하면서 태양과 최적의 각도를 유지 하므로 태양광판의 효율을 극대화하는데 반하여 가격이 고가이고 관리 유지를 위한 전력 손실로 실체적으로 고정식을 주로 사용하고 있는 추세이다.

상기 고정식 지지장치는 계절별, 지역별 태양의 최대발전 위치 값이 변위됨에 따라 태양광판의 각도를 수동으로 조절하며 사용하게 되는 것이다.

이러한 태양광판 지지장치는 다수의 형태로 개시된 바 있다.

먼저, 등록실용신안 제20-436670호에서는 다수의 버팀대와 받침대 구조, 버팀대 상부의 고정부에 설치되는 종지지부와 횡지지부에 의해 태양광판을 지지하는 구조와, 상기 횡지지부에 양단이 지지되고 태양광판의 각도 조절된 위치에서 버팀대의 일측에 고정되는 추적수단으로 구성되는 것이다.

이는 조립 구조가 복잡함은 물론 태양광판을 지지하는 지지 견고력이 취약하고, 특히 추적장치가 버팀대의 일측에 고정되는 편심된 조립구조서 장치의 지지 안전성이 취약한 문제점이 있었다.

그리고, 국내 특허출원 2006-100113, 2007-28890호에서는 태양광판이 설치되는 지지대가 회전축상에 고정설치하는 구조를 일체형으로 제조하여 제조 작업성이 저하됨은 물론 지지다리를 수직 바 형태로 형성하여 지지 견고성이 저하되고 상기 다수의 회전축이 지지다리 상부에서 단일의 덮개 등에 의해 고정 설치되는 복잡한 조립구조를 제공하는 문제점이 있었다.

더우기 상기한 종래 기술들은 태양의 계절별, 지역별 최대발전 위치 값이 변위됨에 따라 태양광판을 전후 또는 좌우 한 방향으로만 각도 조절하며 사용하기 때문에 태양광판을 최대 발전 위치로 정확히 각도 조절함이 곤란하여 발전 효율이 저 하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 태양광판을 지지하고, 각도 조절하는 구조를 간단하게 개선하여 생산성 향상을 이룸은 물론 태양광판을 태양의 위치에 따라 전후, 좌우로 방향 조절하므로 최대 발전 위치로 정확히 각도 조절하여 발전 효율을 극대화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은,

하부 양측에 지지되는 받침대와, 상기 받침대 상부에 좌우 회전체로 전후 회전가능하게 지지 설치되고, 전후 방향으로 태양광판이 고정 설치되는 보조 회전체를 좌우 회전 가능케 다수 마련한 사각 형태의 지지틀체로 구성하되,

상기 지지틀체를 회전체 중심으로 전후 회전시켜 태양광판을 전후 각도 조절하는 전후 작동부와, 상기 태양광판을 보조 회전체 중심으로 좌우 회전시켜 좌우 각도 조절하는 좌우 작동부에 의해 태양광판을 전후 및 좌우로 각도 조절하도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 전후 작동부는 지지틀체의 전방 하부에 좌우로 레일을 설치하여 상단이 지지틀체에 힌지 결합된 좌우 아암 하단이 좌우로 안내가능케 경사 상태로 대향 설치하되, 좌우 아암 중앙의 구동모터 모터축과 일측 아암에 설치된 레크와 피니언이 치합되어 구동모터의 정,역회전에 의해 좌우 아암을 내외측으로 대향 이동시켜 지지틀체를 상하 이동시켜 각도 조절함과,

상기 좌우 작동부는 각 보조 회전체의 일측과 일측 구동모터의 모터축에 설치된 풀리에 벨트 연결하여서 구동모터의 정,역회전에 의해 보조 회전체를 좌우 회전시켜 각도 조절함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 전후 작동부는 지지틀체의 일 측방에 기어부를 갖는 반원형의 아암을 고정 설치하여 구동모터의 모터축에 축설된 기어부와 치합하여 지지틀체를 전후로 각도 조절함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 구동모터는 각각의 태양전지판에 의해 자가발전으로 구동함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 태양광판을 지지하고, 각도 조절하는 구조를 간단하게 개선하여 생산성 향상을 이룸은 물론 태양광판을 전후 작동부와 좌우 작동부에 의해 태양의 위치에 따라 전후, 좌우로 방향 조절하므로 태양의 위치에 따라 최대 발전 위치로 정확히 각도 조절하여 발전 효율을 극대화하는 효과를 제공하는 것이다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 태양광판(100)을 태양의 최대발전 위치 값이 변위됨에 따라 전후 또는 좌우로 각도 조절하도록 구성된 것이다.

즉, 본 발명의 장치는 하부 양측에 지지되는 받침대(10)와,

상기 받침대 상부에 좌우 회전체(20)(20)로 전후 회전가능하게 지지 설치되고, 전후 방향의 단부에 대향 설치된 지지브라켓(32)에 태양광판(100)이 고정 설치되는 보조 회전체(31)를 좌우 회전 가능케 다수 마련한 사각 형태의 지지틀체(30)로 구성하되,

상기 지지틀체(30)를 회전체(20) 중심으로 전후 회전시켜 태양광판(100)을 전후 각도 조절하는 전후 작동부(40)와,

상기 태양광판(100)을 보조 회전체(31) 중심으로 좌우 회전시켜 좌우 각도 조절하는 좌우 작동부(50)에 의해 태양광판을 전후 및 좌우로 각도 조절하도록 구성하여 이루어진다.

상기 전후 작동부(40)는 지지틀체(30)의 전방 하부에 좌우로 레일(41)을 설치하여 상단이 지지틀체에 힌지(42a) 결합된 좌우 아암(42)(42) 하단이 좌우로 안내가능케 경사 상태로 대향 설치하되, 좌우 아암(42)(42) 중앙의 구동모터(M1)의 모터축과 일측 아암에 설치된 레크(45)와 피니언(46)이 치합되어 구동모터의 정,역회전에 의해 좌우 아암(42)(42)을 내외측으로 대향 이동시켜 지지틀체(30)를 상하 이동시켜 각도 조절하도록 구성하고,

상기 좌우 작동부(50)는 각 보조 회전체(31)의 일측에 각각 풀리(33)를 설치하여 일측 구동모터(M2)의 모터축에 설치된 풀리(34)와 벨트(35) 연결하여서 구동모터(M2)의 정,역회전에 의해 보조 회전체(31)를 좌우 회전시켜 각도 조절하도록 구성된다.

이때, 상기 전후 작동부(40)의 아암(42)(42)은 지지틀체(30)의 전후 회전작 동시 발생되는 변위를 아암 자체가 변형되면서 상쇄할 수도 있으나 지지틀체(30)에 전후 회전가능한 지지경첩(48)을 마련하여 상기 지지경첩에 아암 상단을 힌지(42a) 결합함이 바람직하다.

그리고 상기 구동모터(M1)(M2)는 도면에서와 같이 각각의 태양전지판(60)을 마련하여 자가발전용으로 구동하도록 구성할 수 있음은 물론 기타 전원에 의해 구동하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 사각형태의 지지틀체(30)에는 뒤틀림 방지를 위해 전후로 지지대(37)를 연결 설치하여 구성된다.

미설명부호로서, 5,6은 지지틀체를 회전체(20)에 고정하거나 태양광판(100)을 보조 회전체(31)에 설치하기 위한 설치브라켓을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 설명하기로 한다.

본 발명은 지지대를 태양의 최대발전 위치 값이 변위됨에 따라 각도 조절하되, 전후 및 좌우로 각도 조절하여 발전 효율을 극대화하는 것이다.

먼저 본 발명은 양측 받침대(10) 상에 지지틀체(30)의 좌우 회전체(20)로 전후 회전가능하게 조립 설치하고,

상기 지지틀체(30)에 좌우 회전가능케 조립 설치된 각 보조 회전체(31)에 태양광판(100)을 각각 조립 설치하는 간단한 구조를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명은 태양의 위치에 따라 전후 각도 조절하는 경우, 전후 작동 부(40)의 구동모터(M1)을 정,역 구동시킨다.

이와 같이 구동모터(M1)의 정방향 구동으로 모터축과 일측 아암에 연결 설치된 레크(45)와 피니어(46)에 의해 일측 아암을 내측으로 잡아 당기는 것에 의해 좌우 아암(42)(42)은 상단이 힌지(42a)를 중심으로 회전함과 동시에 하단이 레일(41)을 따라 내측으로 이동하면서 경사 상태의 좌우 아암(42)(42)이 서서히 기립되게 된다.

이와 같이 좌우 아암(42)(42)이 서서히 기립되면서 지지틀체(30)의 전방을 들어 올려주기 때문에 지지틀체를 전후로 각도 조절하여 태양광판(100)의 위치를 조절하게 되는 것이다.

그리고 상기 구동모터(M1)의 역방향 구동으로 모터축과 일측 아암에 연결 설치된 레크(45)와 피니어(46)에 의해 일측 아암을 외측으로 밀어 주는 것에 의해 좌우 아암(42)(42)은 상단이 힌지(42a)를 중심으로 회전함과 동시에 하단이 레일(41)을 따라 외측으로 이동하면서 기립 상태의 좌우 아암(42)(42)이 서서히 경사 상태로 눕혀지게 된다.

이와 같이 좌우 아암(42)(42)이 서서히 경사상태로 눕혀지면서 지지틀체(30)의 전방을 눌러 주기 때문에 지지틀체를 전후로 각도 조절하여 태양광판(100)의 위치를 조절하게 되는 것이다.

즉, 상기 지지틀체(30)를 전후로 각도 조절하면서 태양광판(100)의 태양의 위치에 따라 전후로 각도 조절하게 되는 것이다.

뿐만 아니라 본 발명은 구동모터(M2)의 정역 회전에 의해 모터축의 풀리(34) 와 벨트(35) 연결된 각 보조 회전체(31)의 풀리(33)를 정,역 회전시키므로 상기 보조 회전체(31)에 설치된 태양광판(100)을 좌우로 각도 조절하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 태양의 위치에 따라 지지틀체(30)를 전후로 각도 조절함과 보조 회전체(31)를 좌우로 각도 조절함에 의해 태양광판(100)이 최적의 발전위치로 각도 조절하여 발전효율을 극대화하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 달리 실시 할 수 있는데, 이는 전술한 바람직한 실시 예와 비교하여 볼때, 전후 작동부(40)를 달리형성한 것이다.

이러한 전후 작동부(40)는 지지틀체(30)의 일 측방에 기어부(72)를 갖는 반원형의 아암(70)을 고정 설치하고, 상기 아암의 기어부(72)에 구동모터(M3)의 모터축에 축설된 기어부(75)를 치합 구성하여 상기 구동모터의 정역회전에 의해 지지틀체를 전후로 각도 조절하도록 구성된 것이다.

즉, 이러한 본 발명의 실시 예는 상기 구동모터(M3)의 정,역회전으로 모터축의 기어부(75)와 치합된 아암의 기어부(72)를 정,역회전시켜 상기 지지틀체(30)가 정,역회전하면서 전후 각도 조절하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 보여주는 전체 사시도.

도 2는 도 1의 정면 구성도.

도 3은 도 1의 측면 구성도.

도 4는 도 1의 작동 상태를 보여주는 측면 구성도.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 측면 구성도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

10: 받침대 20: 회전체

30: 지지틀체 32: 지지브라켓

31: 보조 회전체 40: 전후 작동부

41: 레일 42: 아암

45,46: 레크와 피니언

50: 좌우 작동부 33,34: 풀리

35: 벨트 60: 태양전지판

70: 아암 72,75: 기어부

Claims

태양광판을 태양위치에 따라 각도 조절하도록 지지하는 태양광판 지지장치에 있어서,

하부 양측에 지지되는 받침대(10)와,

상기 받침대 상부에 좌우 회전체(20)(20)로 전후 회전가능하게 지지 설치되고, 전후 방향의 단부에 대향 설치된 지지브라켓(32)에 태양광판(100)이 고정 설치되는 보조 회전체(31)를 좌우 회전 가능케 다수 마련한 사각 형태의 지지틀체(30)로 구성하되,

상기 지지틀체(30)를 회전체(20) 중심으로 전후 회전시켜 태양광판(100)을 전후 각도 조절하는 전후 작동부(40)와,

상기 태양광판(100)을 보조 회전체(31) 중심으로 좌우 회전시켜 좌우 각도 조절하는 좌우 작동부(50)에 의해 태양광판을 전후 및 좌우로 각도 조절하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 각도 조절형 태양광판 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 전후 작동부(40)는 지지틀체(30)의 전방 하부에 좌우로 레일(41)을 설치하여 상단이 지지틀체에 힌지(42a) 결합된 좌우 아암(42)(42) 하단이 좌우로 안내가능케 경사 상태로 대향 설치하되, 좌우 아암(42)(42) 중앙의 구동모터의 모터축과 일측 아암에 설치된 레크(45)와 피니언(46)이 치합되어 구동모터의 정,역회전 에 의해 좌우 아암(42)(42)을 내외측으로 대향 이동시켜 지지틀체(30)를 상하 이동시켜 각도 조절하도록 구성하고,

상기 좌우 작동부(50)는 각 보조 회전체(31)의 일측에 각각 풀리(33)를 설치하여 일측 구동모터의 모터축에 설치된 풀리(34)와 벨트(35) 연결하여서 구동모터의 정,역회전에 의해 보조 회전체(31)를 좌우 회전시켜 각도 조절하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 각도 조절형 태양광판 지지장치.
제1항에 있어서,

상기 전후 작동부(40)는 지지틀체(30)의 일 측방에 기어부(72)를 갖는 반원형의 아암(70)을 고정 설치하고, 상기 아암의 기어부(72)에 구동모터의 모터축에 축설된 기어부(75)를 치합 구성하여 상기 구동모터의 정역회전에 의해 지지틀체를 전후로 각도 조절하도록 구성하고,

상기 좌우 작동부(50)는 각 보조 회전체(31)의 일측에 각각 풀리(33)를 설치하여 일측 구동모터의 모터축에 설치된 풀리(34)와 벨트(35) 연결하여서 구동모터의 정,역회전에 의해 보조 회전체(31)를 좌우 회전시켜 각도 조절하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 각도 조절형 태양광판 지지장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 구동모터는 각각의 태양전지판(60)에 의해 자가발전으로 구동하도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 각도 조절형 태양광판 지지장치.