KR20100132396A - 1축 회전식 대형 태양광 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전기에 관한 것으로서, 구체적으로는 지반에 고정 설치되는 중심축; 상기 중심축과 결합되고, 테두리 하부에 원형 레일이 형성된 회전판; 상기 회전판의 원형 레일을 따라 그 하부에 등 간격으로 설치된 구동 롤러; 상기 회전판의 일 측에 설치되는 전동장치; 상기 원형 레일의 외면을 감싸고 전동장치와 연결되는 벨트; 및 상기 회전판 상단에 전후좌우로 배열 설치되는 다수개의 태양전지 어레이;가 구성됨에 따라, 회전판 위에 보다 많은 태양전지 어레이를 설치한 상태에서 하나의 전동장치를 이용해 회전판을 원활하고 안정되게 회전시킬 수 있는 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 제공하게 된다.

태양광 발전기, 태양광

Description

1축 회전식 대형 태양광 발전기{The one shaft rotating large size electric generator using the sunlight}

본 발명은 태양광을 이용하여 전기를 얻기 위한 태양광 발전기에 관한 것으로서, 구체적으로는 다수개의 태양전지 어레이가 전후좌우 배열 설치된 하나의 집합체가 태양의 이동방향을 따라 좌우로 회전하도록 구성된 1축 회전식 대형 태양광 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전기는 태양으로부터 발생하는 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것으로서, 햇빛을 받아 직류전기를 생성하는 태양전지, 상기 직류전기를 제어하는 전력제어장치, 상기 전력을 저장하는 축전지 및 직류전기를 교류로 바꾸어 주는 인버터로 구성된다.

상기 태양전지란 빛을 받아 전기를 발생시키는 반도체 소자로서 솔라 셀(sola cell)이라고도 한다. 상기 태양전지를 여러 개 모아 최소한의 전기를 발생시키는 하나의 단위체를 태양전지 모듈이라 하고, 이와 같은 태양전지 모듈을 직·병렬로 연결한 하나의 조립체를 태양전지 어레이라 한다.

태양광 발전기를 이용하여 산업용 또는 가정용으로 사용할 만큼 충분한 발전 이 이루어지기 위해서는 많은 수의 태양전지 어레이가 설치되어야 하는 한편, 각 태양전지 어레이는 더 풍부한 광원을 얻기 위해서 태양의 이동방향을 따라 회전하도록 설치되어야 한다.

본 발명은 전후좌우로 배열 설치된 다수개의 태양전지 어레이가 하나의 축을 중심으로 좌우 회전되도록 한 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 제공하려는 것이다.

본 발명은 1축 회전식 대형 태양광 발전기에 관한 것으로서,

지반에 고정 설치되는 중심축; 상기 중심축과 결합되고 테두리 하부에 원형 레일이 형성된 회전판; 상기 회전판의 원형 레일을 따라 그 하부에 등 간격으로 설치된 구동 롤러; 상기 회전판의 일 측에 설치되는 전동장치; 상기 원형 레일의 외면을 감싸고 전동장치와 연결되는 벨트; 및 상기 회전판 상단에 전후좌우로 배열 설치되는 다수개의 태양전지 어레이;가 구성된다.

상기 중심축은 상부로부터 방사 형태로 연결되고, 상기 중심축 주변의 지반에 고정 설치되는 다수개의 지주; 가 구성된다.

상기 회전판의 원형 레일 외면에는 상기 벨트가 감기는 것을 안내하기 위한 가이드 홈; 이 구성된다.

상기 구동 롤러는 상기 원형 레일 하부의 지반에 고정 설치된 하우징에 축 결합되어 상기 원형 레일이 안착된 상태로 회전하도록 구성된다.

상기 전동장치는 전후 위치를 조절하여 상기 벨트의 장력을 보상하도록 형성된 장력조절수단;이 구성된다.

상기 전동장치와 회전판 사이에 설치되어 상기 원형 레일을 감싸고 있는 벨트를 전동장치로 안내하기 위한 한 쌍의 안내 롤러;가 구성된다.

상기 회전판 상에 설치되어 상기 태양전지 어레이를 일정한 기울기로 지지하도록 형성된 다수개의 프레임; 및 상기 각 프레임에 체결되고, 양측에 상기 태양전지 어레이의 테두리를 끼워 조일 수 있도록 집게 형태로 형성된 클램프;가 구성된다.

본 발명에 의하면 전후좌우로 배열 설치된 다수개의 태양전지 어레이가 하나의 축을 중심으로 좌우 회전됨으로써, 각각의 태양전지 어레이를 회전시키기 위한 설치 및 운전비용을 절감하고, 관리가 편리해지는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 1축 회전식 대형 태양광 발전기는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 크게, 지반에 고정 설치되는 중심축(100), 상기 중심축과 결합되고 테두리 하부에 원형 레일이 형성된 회전판(200), 상기 회전판의 원형 레일을 따라 그 하부에 등 간격으로 설치된 구동 롤러(300), 상기 회전판의 일 측에 설치되는 전동장치(400), 상기 원형 레일의 외면을 감싸고 전동장치와 연결되는 벨트(500) 및 상기 회전판 상단에 전후좌우로 배열 설치되는 다수개의 태양전지 어레이(600)가 구성된다.

상기 중심축(100)은 무거운 하중을 지지하면서 원활한 회전이 이루어지도록 지반에 안전하게 고정된다. 상기 중심축(100)을 지반에 안전하게 고정하기 위한 수단으로서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 지반에 콘크리트를 타설하여 기초석을 형성하고 그 위에 중심축을 심어 앵커로 고정한다. 상기 중심축(100)이 좌우로 유동되는 것을 방지하기 위한 수단으로써, 중심축(100) 상부로부터 방사 형태로 다수개의 지주(110)가 연결되고, 연결된 지주(100)는 중심축(100)과 같은 방식으로 지반에 안전하게 고정 설치된다.

상기 회전판(200)은 중심축(100)에 결합된 상태에서 그 위에 다수개의 태양전지 어레이(600)를 설치하도록 형성되고, 상기 회전판(200)의 테두리 하부에는 원형 레일(210)이 설치된다. 상기 회전판(200)은 무게를 줄이면서 상부에 다수개의 태양전지 어레이(600)를 설치하도록 여러 개의 골조를 조립하여 형성할 수 있다. 상기 회전판(200)의 직경을 20~30m로 형성되고, 상기 원형 레일(210)의 직경은 15~20m의 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다. 상기 회전판(200)의 원형 레일(210) 외면에는 상기 벨트(500)가 감기는 것을 안내하면서 벨트(500)의 이탈을 방지하기 위한 가이드 홈(220)이 형성된다.

상기 구동롤러(300)는 회전판(200)의 원형 레일(210)을 따라 그 하부에 등 간격으로 설치된 것으로서, 상기 회전판(200)이 안정되게 회전하도록 한다. 상기 구동롤러(300)는 원형 레일(210)의 하부 지반에 고정 설치됨으로써, 그 위에 원형 레일(210)이 안착된 상태로 회전하도록 한다. 이때, 상기 구동롤러(300)를 지반에 안전하게 고정하기 위한 수단으로서 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 지반에 콘크리트를 타설하여 기초석을 형성하고 그 위에 중심축을 심어 앵커로 고정한다. 상기 구동롤러(300)는 직경이 15~20m 인 원형 레일에 대하여 15~20 곳에 등 간격으로 설치하는 것이 바람직하다.

상기 전동장치(400)는 회전판(200)의 일 측에 설치되어 상기 벨트(500)를 이용해 회전판(200)을 회전시키기 위한 동력수단으로서, 큰 토크로 저속 회전하도록 감속기를 포함하여 구성된다. 상기 전동장치(400)의 하부에는 장시간 사용 후 늘어진 벨트(500)의 장력을 보상하기 위해서 전후 위치를 조절할 수 있도록 장력조절수단(410)이 구성된다. 이와 같은 장력조절수단(410)으로서 전동장치(400) 하부 또는 일 측에 스크루 바를 설치하고, 상기 스크루 바의 회전에 따라 전동장치가 전후 이동하도록 형성된다.

상기 벨트(500)는 원형 레일(210)의 외면을 감싸면서 동시에 전동장치(400)와 연결된 것으로서, 전동장치의 동력으로 회전판(200)을 회전시킨다. 이때, 상기 원형 레일(210)을 감싸고 있는 벨트(500)를 전동장치(400)로 연결할 때 벨트(500)가 크게 벌어지지 않도록 안내하기 위해서 전동장치(400)와 회전판(200) 사이에 한 쌍의 안내 롤러(510)가 설치된다.

상기 태양전지 어레이(600)는 회전판(200) 상에 전후좌우로 다수 개 배열 설치되는데, 각 태양전지 어레이(600)는 일정한 기울기로 고정 설치된다. 상기 태양전지 어레이(600)를 회전판(200) 상에 일정한 기울기로 고정 설치하기 위한 수단으로서 태양전지 어레이(600)를 일정한 기울기로 지지하기 위한 다수개의 프레임(610)이 구성된다. 상기 각 프레임(610)에는 양측에 상기 태양전지 어레이(600)의 테두리를 끼워 조일 수 있도록 집게 형태로 형성된 클램프(620)가 체결된다. 상 기 클램프(620)는 태양전지 어레이(600)의 좌우 테두리를 상하 두 곳 이상에서 파지할 수 있도록 다수 개 설치된다.

이와 같은 본 발명의 1축 회전식 대형 태양광 발전기에 의하면 회전판(200) 상에 다수 개의 태양전지 어레이(600)를 전후좌우로 배열시킨 상태로 전기를 얻으면서 하나의 전동장치(400)를 이용하여 하나의 중심축(100)을 중심으로 회전판(200)을 좌우 회전시킴으로써, 각각의 태양전지 어레이를 회전시키는 데 필요한 설치 및 운전비용을 줄이고, 관리가 편리해질 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 도시한 평면도.

도 2는 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 도시한 정면도.

도 3은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기를 도시한 저면 사시도.

도 5는 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 설치상태를 도시한 측단면도.

도 6은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 중심축을 도시한 단면도.

도 7은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 구동 롤러를 도시한 단면도.

도 8은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 전동장치를 도시한 평면도.

도 9는 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 전동장치를 도시한 정면도.

도 10은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 전동장치를 도시한 측면도.

도 11은 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 태양전지 어레이를 도시한 측단면도.

도 12는 본 발명이 적용된 1축 회전식 대형 태양광 발전기의 태양전지 어레이를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100: 중심축 110: 지주

200: 회전판 210: 원형 레일

220: 가이드 홈

300: 구동 롤러

400: 전동장치 410: 장력조절수단

500: 벨트 510: 안내 롤러

600: 태양전지 어레이 610: 프레임

620: 클램프

Claims (7)

1. 태양광 발전기에 있어서,

   지반에 고정 설치되는 중심축;

   상기 중심축과 결합되고 테두리 하부에 원형 레일이 형성된 회전판;

   상기 회전판의 원형 레일을 따라 그 하부에 등 간격으로 설치된 구동 롤러;

   상기 회전판의 일 측에 설치되는 전동장치;

   상기 원형 레일의 외면을 감싸고 전동장치와 연결되는 벨트; 및

   상기 회전판 상단에 전후좌우로 배열 설치되는 다수개의 태양전지 어레이;가 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중심축은 상부로부터 방사 형태로 연결되고, 상기 중심축 주변의 지반에 고정 설치되는 다수개의 지주; 가 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 회전판의 원형 레일 외면에는 상기 벨트가 감기는 것을 안내하기 위한 가이드 홈; 이 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 롤러는 상기 원형 레일 하부의 지반에 고정 설 치된 하우징에 축 결합되어 상기 원형 레일이 안착된 상태로 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전동장치는 전후 위치를 조절하여 상기 벨트의 장력을 보상하도록 형성된 장력조절수단;이 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전동장치와 회전판 사이에 설치되어 상기 원형 레일을 감싸고 있는 벨트를 전동장치로 안내하기 위한 한 쌍의 안내 롤러;가 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 회전판 상에 설치되어 상기 태양전지 어레이를 일정한 기울기로 지지하도록 형성된 다수개의 프레임; 및

   상기 각 프레임에 체결되고, 양측에 상기 태양전지 어레이의 테두리를 끼워 조일 수 있도록 집게 형태로 형성된 클램프;가 구성된 것을 특징으로 하는 1축 회전식 대형 태양광 발전기.

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