KR20110007573A - 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지 모듈이 설치되어 있는 하부의 공간을 다양한 용도로 활용하여 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물에 관한 것이다.
본 발명은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물의 상부에 태양전지 모듈을 설치하고, 박스 형태의 내부 공간을 다양한 용도로 활용할 수 있도록 함으로써, 공간의 활용 효율을 높일 수 있으며, 결국 대지 이용 효율을 극대화할 수 있는 한편, 태양의 위치나 고도에 따라 태양전지 모듈의 각도 및 방향을 조절할 수 있도록 함으로써, 태양의 시간대별 위치 및 계절별 고도차에 맞는 최적의 광량을 확보할 수 있으며, 결국 태양광을 이용한 발전 효율을 증대시킬 수 있고, 또 태양광 발전이 가능한 태양전지 모듈을 박스 구조물의 각 면에 부착 및 펼침 가능한 형태로 마련함으로써, 원하는 장소로 이동이 용이할 뿐 아니라, 현장에서의 시공작업 또한 효과적으로 수행할 수 있는 태양광 발전 시설물을 제공한다.

Description

공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물{Sunlight power plant having available space}

본 발명은 태양광 발전 시설물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지 모듈이 설치되는 하부의 공간을 다양한 용도로 활용하여 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물에 관한 것이다.

일반적으로 산업용이나 가정용 등에서 사용하고 있는 에너지는 석유와 석탄 및 천연 가스와 같은 화석에너지이며, 이러한 화석에너지는 그 양이 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈되고, 또 여러 오염물질을 배출하기 때문에 대부분의 국가에서는 이를 대체하여 사용할 수 있는 대체 에너지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

보통 화석에너지를 대체할 수 있는 에너지는 여러 종류가 있는데, 예를 들면 조수 간만의 차를 이용하여 에너지를 얻는 조력, 바람의 힘을 이용하여 에너지를 얻는 풍력, 그리고 땅속의 열을 이용하는 지열, 태양의 빛과 열을 이용하는 태양에너지 등이 있다.

이러한 대체 에너지를 이용하는 방법은 상당 부분 실용화되고 있으며, 태양에너지를 발전 및 난방에 이용하는 것도 그 중 하나이다.

태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다.

태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이고, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시켜서 이렇게 얻은 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시키는 방법이며, 이때 태양광을 이용하는 방법은 태양광 발전이라고 한다.

태양광 발전은 무한정, 무공해의 햇빛을 직접 전기로 바꿀 수 있도록 한 기술로서, 햇빛이 비추는 곳 어디에서나 전기를 얻을 수 있고, 다른 방식과는 달리 대기오염이나 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 깨끗한 에너지원이다.

또한, 연료의 수송과 발전설비의 유지관리가 거의 필요치 않으며, 수명이 길고 설비규모의 선택과 설치 공사가 쉬운 장점이 있다.

이에 따라, 현재 국내외에서도 대규모 발전소와 전원주택 등에 활발하게 적용되고 있으며, 대한민국 등록특허 제792,230호 이동식 주택의 태양광 발전장치 및 대한민국 등록실용 제357,241호 이동식 태양광 발전설비 등의 다양한 기술이 공지된 바 있다.

그러나, 태양광 발전은 태양에너지의 밀도와 에너지 변환효율이 낮아 넓은 설치면적이 필요하고, 발전단가가 상대적으로 높은 단점이 있는 등 고효율의 태양전지를 개발할 필요가 있다.

도 16은 종래 태양광 발전설비의 일 예를 보여주는 사진이다.

일반적인 태양광 발전설비는 사용가능한 충분한 전기를 공급하기 위하여 태양전지 소자를 직렬 및 병렬로 복수개 연결한 태양전지 모듈과, 전력을 저장하기 위한 축전지, 전력의 세기를 일정하게 조정하기 위한 전력조정기 및 직류를 사용가능한 교류로 전환하기 위한 인버터 등을 포함하여 구성된다.

이러한 태양광 발전설비는 복수의 태양전지 모듈을 직렬 및 병렬로 연결하고, 시공현장에 종횡으로 배열하여 설치하게 되므로, 넓은 대지를 필요로 하게 된다.

그러나, 도 16에 도시되어 있는 바와 같은 종래의 태양광 발전설비는 태양전지 모듈 혹은 태양전지 모듈의 아래 공간을 활용하지 못함으로 인하여 대지 활용과 관련한 효율성이 떨어지는 문제가 있다.

이에 따라, 택지가 부족한 지역에서는 넓은 설치면적을 필요로 하는 태양광 발전설비를 시공하기 어려운 문제가 있다.

또한, 종래의 태양광 발전설비는 설치하고자 하는 현장에 바닥공사 및 지지대(예를 들면, 태양전지 모듈을 설치하기 위한 철공 등) 설치 등의 기초공사를 마친 다음, 태양전지 모듈을 구성하는 구성부품 및 태양전지 모듈의 설치를 위한 기타 설비 등을 현장으로 이송하고 현장에서 직접 작업해야 함에 따른 어려움이 있다.

그리고, 여름같이 비나 태풍이 잦은 경우 기후에 따라 현장에서의 작업이 지연되어 공사기간이 연장되고, 이에 따라 시공비용이 증가하는 등의 문제를 초래하게 된다.

또한, 종래의 태양광 발전장치는 설치 뿐 아니라 철거도 복잡하기 때문에 토지의 개발로 인한 용도변경 또는 태풍이 다가오는 등의 불가피한 상황이 발생하는 경우, 신속한 철거 내지는 파손방지를 위한 보호조치가 불가능하여 발전장치에 오염 및 손상이 발생하고, 손상이 심한 경우 재사용이 어려운 문제가 있다.

한편, 건물이나 주택 등에 일반적으로 설치되는 태양광 발전설비의 경우, 태양전지 모듈이 지붕 등 구조물 상부면에 직접 부착되는 구조가 대부분이고, 이로 인해 한정되어 있는 지붕의 면적 내에 태양전지 모듈을 배치해야 하고, 또 지붕 등의 한쪽으로만 설치해야 하는 관계로 발전용량이 제한되는 등의 단점이 있다.

또한, 종래의 주택 등에 설치되는 태양광 발전설비의 경우, 태양전지 모듈이 지붕 등의 표면에 밀착 또는 근접 설치되는 관계로 모듈 하부에서 발생되는 열을 발산하기 어려운 구조이고, 이로 인해 모듈의 냉각을 위한 주변시설을 추가로 시공해야 하거나, 열을 차단하기 위한 별도의 구조를 마련해야 하는 등의 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 태양전지 모듈이 설치되어 있는 하부의 공간을 주택, 전기자동차 주차장이나 충전소 등의 용도로 활용할 수 있는 새로운 형태의 발전 시스템을 구현함으로써, 대지의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 또한 자연 통풍에 의한 태양전지 모듈의 냉각이 가능하고 지면의 복사열 등에 의한 영향을 받지 않도록 하여 태양전지 모듈의 냉각성능을 향상시킬 수 있는 태양광 발전 시설물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물의 상부에 태양전지 모듈을 설치하고, 박스 형태의 내부 공간을 다양한 용도로 활용할 수 있도록 함으로써, 공간의 활용 효율을 높일 수 있으며, 결국 대지 이용 효율을 극대화할 수 있는 태양광 발전 시설물을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 태양의 위치나 고도에 따라 태양전지 모듈의 각도 및 방향을 조절할 수 있도록 함으로써, 태양의 시간대별 위치 및 계절별 고도차에 맞는 최적의 광량을 확보할 수 있으며, 결국 태양광을 이용한 발전 효율을 증대시킬 수 있는 태양광 발전 시설물을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 태양광 발전이 가능한 태양전지 모듈을 박스 구조물의 각 면에 부착 및 펼침 가능한 형태로 마련함으로써, 원하는 장소로 이동이 용이할 뿐 아니라, 현장에서의 시공작업 또한 효과적으로 수행할 수 있는 태양광 발전 시설물을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 컨테이너 박스 등과 같은 박스 구조물, 상기 박스 구조물의 상부에 설치되는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈을 지지하면서 태양전지 모듈을 전후 및 좌우 방향으로 기울일 수 있는 모듈 조절장치 등을 포함하는 형태로 이루어져서, 태양전지 모듈이 설치되는 박스 구조물의 공간을 다양한 용도로 활용할 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 태양광 발전 시설물의 모듈 조절장치는 모터, 상기 모터의 축에 연결되어 회전되는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 함께 회전가능한 액추에이터 지지체, 상기 액추에이터 지지체측에 한쪽이 지지되는 동시에 다른 한쪽은 태양전지 모듈측에 연결되면서 태양전지 모듈의 어느 한쪽을 내려주고 올려주는 액추에이터 등을 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서 제공하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 컨테이너 박스 등과 같은 박스 구조물, 상기 박스 구조물의 상부에 설치되며 길이 중간이 힌지부로 이루어져 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈을 지지하면서 어느 1개의 모듈 또는 2개의 모듈을 전후 및 좌우 방향 모두 또는 좌우 방향으로만 기울일 수 있는 모듈 조절장치 등을 포함하는 형태로 이루어져서, 태양전지 모듈이 설치되는 박스 구조물의 공간을 다양한 용도로 활용할 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 태양광 발전 시설물의 모듈 조절장치는 2개의 태양전지 모듈을 모두 움직이기 위하여 모듈의 네곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터로 구성하거나, 또는 1개의 태양전지 모듈은 고정시켜놓고 나머지 1개의 태양전지 모듈만 움직이기 위하여 모듈의 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터와 나머지 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 포스트로 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에서 제공하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물, 상기 박스 구조물측에 설치되며 다수 개의 태양전지 모듈이 서로 연접되면서 힌지장치에 의해 연결되어 접혀지거나 펴질 수 있는 형태로 이루어진 태양전지 모듈 어셈블리를 포함하며, 상기 태양전지 모듈 어셈블리의 각 태양전지 모듈은 박스 구조물의 상부와 전후면 및 좌우 측면에 각각 밀착되면서 접혀질 수 있고, 박스 구조물의 상부에 배치되는 태양전지 모듈을 기준으로 모두 펼쳐지면서 수평상태로 펴질 수 있도록 된 형태로 이루어져서, 태양전지 모듈이 설치되는 박스 구조물의 공간을 다양한 용도로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 이동성이나 운반성, 현장에서의 시공성을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에서 제공하는 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물과, 상기 박스 구조물의 상부로부터 일정 간격을 두고 구조물 상부를 덮는 형태로 설치되며, 길이 중간이 힌지부로 이루어져 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈의 접힘 및 펴짐 동작을 위한 모듈 조절장치로서, 각 태양전지 모듈의 저면을 지지하는 실린더 형식의 액추에이터를 포함하며, 상기 태양전지 모듈의 힌지부 양단과 상기 액추에이터는 박스 구조물의 골조에 해당하는 서포트상에 지지되어, 박스 구조물과 태양전지 모듈이 하나의 일체식 구조물을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에서 제공하는 태양광 발전 시설물은 주거의 목적이나 사무실의 용도로 사용이 가능한 건축 구조물과, 상기 건축 구조물의 상부에 구조물로부터 간격을 두고 배치되는 동시에 적어도 구조물 전체 면적을 덮을 수 있는 면적을 가지면서 다수의 수직 프레임과 수평 프레임을 짜맞춰서 만든 프레임 구조물에 의해 얹혀져 고정 설치되는 태양전지 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 발전 시설물은 다음과 같은 장점을 제공한다.

첫째, 태양전지 모듈의 아래에 창고, 작업실, 주거공간, 전기자동차 충전소 등으로 목적에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있는 공간을 가지는 구조물을 설치함으로써, 태양광 발전 설비가 시공된 대지의 이용 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 태양전지 모듈의 하부에 실린더 등과 같은 액추에이터 수단을 설치하여, 태양의 위치나 고도에 따라 태양전지 모듈의 각도 및 방향을 조절할 수 있으므로, 태양의 시간대별 위치 및 계절별 고도차에 맞는 최적의 광량을 확보할 수 있고, 따라서 태양광을 이용한 발전 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째, 태양전지 모듈과 박스 구조물을 포함하는 발전 시설물을 종방향 및 횡방향으로 연이어 배치함으로써, 활용가능한 공간을 확장할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 태풍이나 재개발 등으로 인해 해체가 필요한 경우, 발전 시설물을 지게차 등의 운반수단을 이용하여 간단하게 옮길 수 있고, 결국 다른 현장에서 재활용할 수 있는 장점이 있다.

다섯째, 태양전지 모듈을 접거나 펼 수 있는 형태로 제작하고, 이를 컨테이너 등과 같은 박스 구조물에 설치하여 사용함으로써, 원하는 장소로 이동 및 운반이 용이하고, 현장에서 바로 펼쳐서 사용할 수 있는 등 취급이나 시공이 매우 간편한 장점이 있다.

여섯째, 태양전지 모듈이 주택 등의 상부로부터 일정 간격을 두고 배치되므로서, 모듈의 하부를 따라 흐르는 자연풍에 의해 냉각효과를 기대할 수 있고, 따라서 별도의 추가설비없이도 태양전지 모듈의 냉각성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

일곱째, 주택 등과 같은 구조물과 연계하여 상부에 소정의 면적에 걸쳐 태양전지 모듈을 설치할 수 있으므로, 태양광 발전 시설 용량을 기존 주택 등에 설치되는 태양광 발전 시설 용량 대비 큰 폭으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 분리 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 결합 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈의 전후 조절상태를 나타내는 정면도 및 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈의 좌우 조절상태를 나타내는 정면도 및 측면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 분리 사시도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 결합 사시도
도 7a,7b,7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 2개의 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈의 전후 및 좌우 조절상태를 나타내는 정면도 및 측면도
도 8a,8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈 어셈블리의 윗면을 나타내는 사시도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈 어셈블리의 밑면을 나타내는 사시도
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈 어셈블리의 접힘과정을 나타내는 사시도
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 2개의 박스 구조물을 연접 배치한 후에 태양전지 모듈 어셈블리를 펼친 상태를 나타내는 평면도
도 13은 본 발명의 여러 실시예에 따른 태양광 발전 시설물의 다양한 배치형태를 나타내는 평면도
도 14a,14b,14c,14d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도
도 15a,15b,15c,15d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도
도 16은 종래 태양광 발전설비의 일 예를 보여주는 사진

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.

본 발명은 태양전지 모듈의 하부 공간을 활용하기 위한 것으로서, 목적에 따라 다양한 용도로 이용할 수 있는 박스 구조물을 태양전지 모듈의 하부에 마련하여 태양광 발전 시설물이 시공되는 현장 대지의 활용도를 최대한 높일 수 있는 특징을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 발전 시설물은 작업실 등의 용도로 활용할 수 있는 박스 구조물(10)과, 상기 박스 구조물(10)의 상부에 설치되는 태양전지 모듈(11)을 포함한다.

여기서, 상기 태양전지 모듈(11)은 태양광 발전 시설물이 시공되는 현장이 아닌 공장에서 미리 제작되어 박스 구조물(10)상에 설치될 수 있고, 이에 따라 태양전지 모듈(11)을 포함하는 박스 구조물(10) 전체를 한번에 운반하여 현장에서 용이하게 시공할 수 있다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11)은 태양광을 이용하여 전기를 발생시키는 통상의 모듈을 적용할 수 있다.

상기 박스 구조물(10)은 컨테이너 등과 같은 구조물을 적용할 수 있으며, 이에 따라 태양전지 모듈(11)이 설치되는 하부의 공간을 목적에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있고, 결국 시공현장에서 태양전지 모듈(11)의 아래쪽 공간의 활용성을 높일 수 있는 등 시공현장의 대지 이용 효율을 증대시킬 수 있다.

예를 들면, 기존의 태양전지 모듈은 지면에 직접 설치되거나, 가정 또는 건물의 옥상 등에 직접 설치되는 경우에 태양전지 모듈의 하부 공간을 제대로 활용할 수 없게 되는 등 대지 이용이나 공간 활용의 효율성이 떨어지게 되는데, 본 발명에서와 같이 태양전지 모듈을 이동 및 운반이 용이한 박스 구조물 위에 설치함으로써, 이 박스 구조물을 단순히 물품이나 자재를 저장하거나 보관하는 창고로 이용가능한 것은 물론, 전기를 필요로 하는 주거공간이나 냉장창고, 냉동창고, 작업실 및 전기자동차 충전소 등 여러 방면으로 활용할 수 있다.

그리고, 상기 박스 구조물(10)은 목적에 따라 다양한 용도로 이용가능한 컨테이너 등으로 구성될 수 있고, 컨테이너 외에도 개폐가능한 내부 공간을 가지는 구조체 등으로 구성될 수 있다.

예를 들면, 상기 박스 구조물(10)은 거주 공간, 작업실, 전기자동차 충전시설, 냉장 또는 냉동 창고 등으로 사용이 가능한 조립식 컨테이너 박스와 같이 내부 공간을 활용할 수 있는 다양한 형태의 박스 구조물을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 태양광 발전 시설물은 태양전지 모듈(11)의 자세를 전후 방향 및 좌우 방향으로 기울일 수 있는 수단, 즉 모듈 조절장치(12)를 포함한다.

상기 모듈 조절장치(12)는 태양의 고도나 위치에 따라 태양전지 모듈(11)의 자세를 움직여주는 수단으로서, 모듈을 전후로 움직여주는 모터 수단, 모듈을 좌우로 움직여주는 액추에이터 수단 등을 포함하는 형태로 이루어진다.

예를 들면, 박스 구조물(10)의 상부에 설치되는 모터(13)가 마련되고, 상기 모터(13)의 양편으로는 각각의 회전축(14)이 나란하게 배치되며, 이때의 각 회전축(14)은 한 쪽이 모터 출력측에 연결되는 동시에 다른 한 쪽은 베어링을 포함하는 브라켓(23)에 연결되는 구조로 설치되어, 모터(13)의 작동시 함께 회전될 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 회전축(14)의 한 쪽, 즉 브라켓(23)에 인접되는 쪽에는 액추에이터 지지체(15)가 결합되며, 이때의 액추에이터 지지체(15)는 후술하는 액추에이터(16)의 몸체가 지지되는 부분으로서 회전축(14)과 함께 회전될 수 있게 된다.

또한, 상기 태양전지 모듈(11)을 실질적으로 받쳐주는 수단으로서, 다수의 액추에이터(16)가 마련된다.

이때의 액추에이터(16)는 통상의 수동식, 기계식, 유압식, 공압식으로 작동되는 실린더를 적용할 수 있다.

상기 액추에이터(16)는 태양전지 모듈(11)의 좌우측 가장자리 부근의 저부에 각각 한 세트씩 배치되어 태양전지 모듈(11)을 양쪽에서 균형있게 받쳐줄 수 있게 된다.

예를 들면, 2개의 실린더가 "V"자 형상으로 조합되어 한 쌍을 이루는 한 세트가 마련되고, 이러한 것이 좌우측 각각 한 세트씩 총 두 세트가 배치되어 태양전지 모듈(11)의 좌우측 단부를 균형있게 지지할 수 있게 된다.

이렇게 설치되는 액추에이터(16)는 그 몸체 부분과 로드 부분이 각각 액추에이터 지지체(15)측과 태양전지 모듈(11)측에 연결되며, 태양전지 모듈(11)의 어느 한 쪽을 내려주고 올려주는 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 액추에이터(16)의 작동은 컨트롤러(미도시)에 의해 제어될 수 있으며, 이러한 액추에이터의 작동을 제어하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11)의 자세 변화에 따라 액추에이터(16)에 가해지는 부하를 줄이기 위해, 다시 말해 태양전지 모듈(11)이 전후 방향 또는 좌우 방향으로 자세를 바꿀 때, 이에 맞춰 액추에이터(16) 또한 적절히 자세가 꺽일 수 있도록 하기 위한 수단으로 볼 마운트(17)가 마련된다.

즉, 각 액추에이터(16)의 상단 및 하단 연결부위, 다시 말해 로드 부분 연결부위 및 몸체 부분 연결부위는 임의의 방향으로 자유롭게 유동이 가능한 볼 마운트(17)에 의해 연결되어 있어서, 태양전지 모듈(11)의 자세가 변할 때마다 이에 대응하여 액추에이터(16)도 적당히 꺽이면서 자세를 취할 수 있게 된다.

여기서, 상기 볼 마운트(17)의 경우, 구면을 갖는 하우징(17a)과 이 하우징(17a)의 구면 내에 수용되는 볼(17b)을 조합한 형태를 적용할 수 있다.

한편, 다른 예로서, 도 7c와 도 14a 내지 14c에서 보여주고 있는 것과 같은 조합 형태의 태양전지 모듈의 경우에는 기울어지는 쪽의 한 방향으로만 유동이 되어도 태양전지 모듈이 접혀지거나 펴지는 등의 동작이 가능하므로, 이때에는 태양전지 모듈측과 액추에이터측, 박스 구조물측 또는 서포트측과 액추에이터측에 각각 브라켓을 장착하고, 각 브라켓을 힌지핀으로 체결시킨 형태의 마운트 수단을 적용할 수도 있다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 태양전지 모듈의 전후 조절상태와 좌우 조절상태를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 태양전지 모듈(11)의 전후 조절상태를 보여준다.

수평자세를 취하고 있는 태양전지 모듈(11)의 자세를 전후 방향으로 전환시키기 위해서는 먼저 모터(13)가 작동하고, 계속해서 모터(13)의 출력이 나오는 축과 연결되어 있는 회전축(14)이 회전하며, 최종적으로 회전축(14)의 끝에 결합되어 있는 액추에이터 지지체(15)가 함께 회전하면, 태양전지 모듈(11)를 받치고 있는 액추에이터(16) 전체가 앞쪽(또는 뒷쪽)으로 기울면서 경사진 자세를 취하게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 태양전지 모듈(11)의 좌우 조절상태를 보여준다.

태양전지 모듈(11)의 좌우측을 받치고 있는 각 세트의 액추에이터(16) 중에서 도면의 우측에 배치되어 있는 액추에이터(16)가 작동하면, 수평자세를 취하고 있던 태양전지 모듈(11)은 우측이 기울어진 경사진 자세로 전환된다.

물론, 도면의 좌측에 배치되어 있는 액추에이터(16)가 작동하면, 태양전지 모듈(11)은 좌측이 기울어진 경사진 자세를 취할 수 있다.

도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도이다.

도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10)과 태양전지 모듈(11)을 포함한다.

상기 박스 구조물(10)은 위의 일 실시예와 마찬가지로 태양전지 모듈(11)이 설치되는 하부의 공간을 목적에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있는 구조물, 예를 들면 단순히 물품이나 자재를 저장하거나 보관하는 창고로 이용할 수 있거나, 전기를 필요로 하는 주거공간이나 냉장창고, 냉동창고, 작업실 및 전기자동차 충전소 등 여러 방면으로 활용할 수 있는 컨테이너 박스 등과 같은 구조물을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11)의 경우에도 위의 일 실시예와 마찬가지로 박스 구조물(10)의 상부에 설치되며, 태양광을 이용하여 전기를 발생시키는 통상의 모듈이 적용될 수 있다.

특히, 상기 태양전지 모듈(11)은 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어져 있어서, 태양의 고도나 위치에 따라 각 모듈을 소정의 각도로 접혀지거나 펴질 수 있는 동작특성을 갖는다.

이를 위하여, 상기 태양전지 모듈(11a,11b)은 2개의 모듈 조합형으로 이루어지고, 좌우 길이 중간 부분, 즉 각 모듈은 서로의 한 변을 맞댄 부분이 핀 체결구조 등과 같은 힌지부(18)로 연결되므로서, 양편의 태양전지 모듈(11a,11b)은 힌지부(18)를 기준으로 젖혀져 접혀지거나 펴지면서 자세를 전환할 수 있게 된다.

이때, 2개의 태양전지 모듈(11a,11b)은 모두 후술하는 모듈 조절장치에 의해 지지되어, 모듈 전부가 움직이면서 좌우 방향으로 젖혀져 기울어질 수 있는 동시에 전후 방향으로 기울어질 수 있거나, 또는 1개의 태양전지 모듈(11a)은 모듈 조절장치에 의해 지지되고, 다른 1개의 태양전지 모듈(11b)은 포스트(19)에 의해 지지되어, 모듈 1개는 고정되어 있는 상태에서 다른 모듈 1개만 움직이면서 좌우 방향으로 젖혀져 기울어질 수 있게 된다.

상기 태양전지 모듈(11a,11b)을 지지하면서 그 자세를 전후 방향으로 기울여주거나, 또는 좌우 방향으로 젖혀주는 수단으로 모듈 조절장치가 마련된다.

본 발명에서는 태양전지 모듈(11a,11b)을 지지하는 두가지의 예를 제공한다.

상기 모듈 조절장치의 일 예로서, 태양전지 모듈(11a,11b)의 네곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16)가 마련되고, 이때의 4개의 실린더의 작동에 의해 각 모듈이 모두 움직일 수 있게 된다.

상기 모듈 조절장치의 다른 예로서, 태양전지 모듈(11a)의 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16)와 태양전지 모듈(11b)의 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 포스트(19)가 마련되며, 이에 따라 1개의 모듈(11b)은 태양의 궤적을 바라보는 방향으로 고정되는 동시에 다른 1개의 모듈(11a)은 실린더 작동에 의해 움직일 수 있게 된다.

여기서, 2개의 모듈을 모두 움직이도록 구성하는 경우에는 태양광을 최대한 수집하는 효율성 측면에서 이점을 도모할 수 있고, 1개의 모듈만을 움직이도록 구성하는 경우에는 전체적인 구조를 단순화할 수 있어 구조적인 측면이나 경제적인 측면에서 이점을 도모할 수 있다.

그리고, 상기 액추에이터(16)의 모듈측 및 박스 구조물측 연결부위, 즉 실린더 몸체 부분과 실린더 로드 부분은 볼 마운트(17)를 매개로 하여 박스 구조물(10)의 상부와 태양전지 모듈(11a,11b)의 저면에 각각 연결되며, 이에 따라 태양전지 모듈(11)이 전후 방향 또는 좌우 방향으로 자세를 바꿀 때, 이에 맞춰 액추에이터(16) 또한 적당히 자세가 꺽일 수 있고, 결국 태양전지 모듈(11a,11b)의 자세 전환이 원활하고 부드럽게 이루어질 수 있게 된다.

도 7a 내지 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 2개의 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈의 전후 및 좌우 조절상태를 나타내는 정면도 및 측면도이다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 여기서는 2개의 태양전지 모듈(11a,11b)의 자세를 좌우로 움직여주면서 기울어지는 각도를 조절하는 상태를 보여준다.

양쪽 2개의 태양전지 모듈(11a,11b)은 실린더와 같은 액추에이터(16)의 작동에 의해 움직이게 되는데, 예를 들면 2개의 모듈이 아래로 경사지게 접혀진 자세를 취하는 상태, 1개의 모듈을 수평 자세이고 다른 1개의 모듈만 아래로 경사지게 접혀진 자세를 취하는 상태, 1개의 모듈이 최대한 펼쳐지면서 2개의 모듈이 일직선상으로 경사진 자세를 취하는 상태, 2개의 모듈이 전부 수평으로 펴진 자세를 취하는 상태 등을 구현할 수 있다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 여기서는 태양전지 모듈(11a,11b)의 전후 조절상태를 보여준다.

수평자세를 취하고 있는 태양전지 모듈(11a,11b)의 자세를 전후 방향으로 전환시키기 위해서는 태양전지 모듈(11a,11b)을 받치고 있는 4개의 실린더 중에서 앞쪽으로 위치되는 좌우 2개의 실린더가 작동하거나, 또는 뒷쪽으로 위치되는 좌우 2개의 실린더가 작동하면, 태양전지 모듈(11a,11b) 전체가 앞쪽 또는 뒷쪽으로 기울면서 경사진 자세를 취하게 된다.

도 7c에 도시한 바와 같이, 여기서는 2개의 태양전지 모듈(11a,11b) 중 1개의 태양전지 모듈(11a)에 대한 자세를 전환시켜주는 상태를 보여준다.

상기 2개의 태양전지 모듈(11a,11b) 중에서 1개의 태양전지 모듈(11b)은 포스트(19)에 의한 지지를 받으면서 한쪽 방향(예를 들면, 남쪽 방향)을 향해 경사진 자세로 고정되어 있고, 다른 1개의 태양전지 모듈(11a)은 액추에이터(16)에 의한 지지를 받으면서 움직일 수 있게 된다.

즉, 상기 태양전지 모듈(11a)은 액추에이터(16)의 작동에 의해 아래로 경사진 자세, 수평 자세, 고정되어 있는 모듈과 나란하게 경사진 상태로 펴진 자세를 취하면서 태양의 고도나 위치에 따라 자세를 가변시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 모듈 조절장치(12)를 이용하여 태양전지 모듈(11,11a,11b)을 태양의 계절별 고도차에 따라 혹은 태양의 시간대별 위치에 따라 기울이면서 태양광 발전을 최대 출력으로 만들어줄 수 있다.

또한, 본 발명에서 박스 구조물(10)은 현장의 지면에 고정 설치되는 콘크리트 구조체와 일체로 제작하여 설치하거나, 혹은 콘크리트 구조체와 별도로 제작되어 먼저 콘크리트 구조체를 현장에 설치하고, 차량 등으로 운반된 박스 구조물(10)을 콘크리트 구조체의 상단에 고정시켜 설치할 수 있다.

이렇게 본 발명에 따른 태양광 발전 시설물은 박스 구조물(10)에 태양전지 모듈(11,11a,11b)이 설치된 키트(Kit) 상태로 현장에 운반이 가능하고, 또 모듈 조절장치(12)는 태양전지 모듈(11,11a,11b)측 및 박스 구조물(10)측에 탈착가능하게 설치될 수 있으므로, 박스 구조물(10)과 태양전지 모듈(11,1a,11b)을 각각 별도로 현장에 운반하거나, 또는 박스 구조물(10)에 태양전지 모듈(11,11a,11b)을 넣어서 보관한 상태로 현장에 운반하여 시공할 수 있다.

그리고, 이상 기후나 태풍, 도로 신설 및 재개발 등으로 인하여 태양전지 모듈(11,11a,11b) 혹은 박스 구조물(10)이 파손될 우려가 있거나, 해제해야 하는 경우, 후술하는 바와 같이 일괄적으로 제작한 태양전지 모듈(11,11a,11b)을 접어서 박스 구조물(10) 내에 보관할 수 있고, 또 태양광 발전 시설물 전체를 지게차 등의 운반수단을 이용하여 다른 장소로 이송이 가능함으로써, 태양전지 모듈(11,11a,11b)을 포함하는 시설물이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 도로 신설 및 재개발 등으로 인하여 해당 현장에서 더 이상 태양광 발전 시설물을 필요로 하지 않는 경우, 태양광 발전 시설물 자체를 다른 현장으로 운반 설치하여 철거 비용이나 제작 비용을 크게 절감할 수 있는 이점을 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 태양광 발전 시설물은 트럭이나 트레일러와 같은 차량에도 적용이 가능하나, 이러한 차량은 도로 주행이 가능해야 하므로 그에 따른 규격이 한정될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전 시설물은 태양전지 모듈(11,11a,11b)과 박스 구조물(10)이 일체로 제작된 일체형과 별도로 분리가능하게 조립설치되는 분리형 등 다양한 형태로 구현할 수 있다.

한편, 본 발명에서 채용하고 있는 모든 액추에이터의 구동은 위에서 언급한 바 있듯이 컨트롤러(미도시)에 의해 제어될 수 있다.

예를 들면, 태양전지 모듈(11,11a,11b)의 자세 전환은 컨트롤러의 제어하에 이루어질 수 있고, 이때의 컨트롤러는 광센서, GPS, 타이머 등으로부터 제공되는 검출신호를 받아 태양전지 모듈(11,11a,11b)이 태양광을 배향하도록 제어할 수 있다.

따라서, 상기 태양전지 모듈(11,11a,11b)은 컨트롤러의 제어에 의해 태양의 위치나 고도에 따라 각도 및 방향이 조절될 수 있고, 결국 태양의 시간대별 위치 및 계절별 고도차에 맞는 최적의 광량을 확보할 수 있는 등 태양광을 이용한 발전 효율의 증대를 도모할 수 있다.

도 8a 및 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도이다.

도 8a 및 8b에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10)이 마련되고, 상기 박스 구조물(10)에는 다수 개의 태양전지 모듈(11)을 조합한 형태로 이루어진 태양전지 모듈 어셈블리(21)가 설치된다.

상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)는 다수 개의 태양전지 모듈(11)을 종방향 및 횡방향으로 연접 배치한 다음, 경첩 등과 힌지장치(20)를 이용하여 각 모듈을 접거나 펼 수 있도록 연결시킨 형태로 이루어진다.

이에 따라, 상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)를 구성하는 각 태양전지 모듈(11)은 박스 구조물(10)의 상부와 전후면 및 좌우 측면에 각각 밀착되면서 접혀질 수 있으며, 또 박스 구조물(10)의 상부에 배치되는 태양전지 모듈(11)을 기준으로 하여 모두 펼쳐지면서 수평상태로 펴질 수 있게 된다.

또한, 상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)의 구조물 전후면에 배치되는 태양전지 모듈(11)은 서브 태양전지 모듈(22)을 포함하는데, 이때의 서브 태양전지 모듈(22)은 좌우 측면에 배치되는 태양전지 모듈(11)에 상응하는 크기를 가지면서 힌지장치(19)에 의해 연결되는 구조로 결합된다.

이에 따라, 4개의 서브 태양전지 모듈(22)을 갖게 되는 태양전지 모듈 어셈블리(21)를 수평상태로 완전히 펼쳐진 상태에서는 전체적으로 사각형의 형태가 만들어질 수 있게 된다.

도 9와 도 10에서는 태양전지 모듈 어셈블리(21)을 완전히 펼친 상태에서의 윗면와 밑면을 보여준다.

상기 태양광 모듈 어셈블리(21)는 수동식, 기계식, 유압식, 공압식 등 다양한 방식으로 펼쳐진 다음에 펼쳐진 상태 그대로 고정될 수 있다.

예를 들면, 태양광 모듈 어셈블리(21)의 일측에 쇠줄(미도시)이 고정될 수 있는 고정부재(미도시)를 설치하고, 이 쇠줄을 당겨서 태양전지 모듈 어셈블리(21)를 펼쳐진 상태로 고정되게 할 수 있다.

다른 예로서, 수평상태로 완전히 펼친 모습의 태양전지 모듈 어셈블리(21)는 밑면에 마련되어 있는 관 모양의 핀 홀더(26)에 핀(25)이 체결되는 방식에 의해 펼쳐진 상태로 고정될 수 있다.

즉, 상기 핀(25)이 핀 홀더(26)에 체결되면서 양쪽의 태양전지 모듈(11) 사이에 가로 걸쳐지게 되므로서, 태양전지 모듈(11)이 접히는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 태양전지 모듈 어셈블리(21)는 박스 구조물(10)측에 착탈가능한 구조로 설치할 수 있는데, 예를 들면 박스 구조물(10)의 상부에 배치되는 태양전지 모듈(11)을 구조물 상부면에 볼팅 등의 방식으로 고정시킨 다음, 그 주변의 태양전지 모듈(11)과 서브 태양전지 모듈(22)을 박스 구조물(10)의 전후면과 양쪽 측면쪽에 밀착되도록 접어 놓은 형태로 설치할 수 있다.

즉, 도 11에 도시한 바와 같이, 서브 태양전지 모듈(22)을 박스 구조물(10)의 전후면측에 배치되는 태양전지 모듈(11)에 겹쳐지도록 접은 다음, 박스 구조물(10)의 양측면측에 배치되는 태양전지 모듈(11)을 접어 구조물 측면에 밀착시키고, 계속해서 박스 구조물(10)의 전후면측에 배치되는 태양전지 모듈(11) 및 서브 태양전지 모듈(22)을 접어 구조물 전후면에 밀착시키면 사용하지 않을 때의 태양전지 모듈 어셈블리(21)의 설치상태를 완성할 수 있다.

물론, 박스 구조물(10)의 둘레에 접어놓은 각 태양전지 모듈(11) 및 서브 태양전지 모듈(22)은 흔들리지 않도록 박스 구조물(10)측에 와이어나 끈 등으로 고정시킬 수 있다.

이렇게 펼침 및 접힘 가능한 태양전지 모듈 어셈블리(21)를 포함하는 박스 구조물(10)의 경우에도 운송 과정에서 손상되는 것을 방지하기 위하여 태양전지 모듈 어셈블리(21)를 박스 구조물(10)에 부착하지 않은 상태에서 별도로 현장으로 운반한 다음, 현장에서 별도 시공하는 것이 가능하다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물에서 2개의 박스 구조물을 연접 배치한 후에 태양전지 모듈 어셈블리를 펼친 상태를 나타내는 평면도이다.

도 12에 도시한 바와 같이, 내부 공간의 활용이 가능한 2개의 박스 구조물(10)이 마련되고, 각 박스 구조물(10)은 서로 이웃하여 밀착 배치되는 형태로 설치된다.

그리고, 각 박스 구조물(10)에 마련되어 있는 접힘 및 펴짐이 가능한 구조의 태양전지 모듈 어셈블리(21)는 넓게 펼쳐진 상태로 사용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 여러 실시예에 따른 태양광 발전 시설물의 다양한 배치형태를 나타내는 평면도이다.

도 13에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 발전 시설물은 여러 개를 붙힌 형태로 사용할 수 있으며, 이 경우 원하는 크기의 확장된 공간을 확보할 수 있다.

이를 위하여, (a) 내지 (c)와 같이 3M×6M 정도의 크기를 갖는 컨테이너 박스 등과 같은 2개 내지 3개의 박스 구조물(100)을 밀착시킨 형태로 설치하고, 이렇게 밀착되어 있는 박스 구조물(100)의 내측 벽체(200)를 제거하면, 두 칸 이상의 넓은 공간을 확보할 수 있다.

또, (d)와 같이 박스 구조물(100)을 양쪽 두 그룹으로 조성한 후에 각 그룹 사이에 하나의 박스 구조물(100)을 배치하여 연결통로를 확보함으로써, 보다 넓게 확장된 공간을 마련할 수 있다.

이때의 박스 구조물(100)의 상부에 태양전지 모듈이 구비되어 있음은 물론이다.

도 14a 내지 14d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도이다.

도 14a 내지 14d에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 발전 시설물은 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10)과 태양전지 모듈(11)을 포함한다.

여기서, 제공하는 박스 구조물(10) 역시 태양전지 모듈(11)이 설치되는 하부의 공간을 목적에 따라 주택 등과 같은 다양한 용도로 활용할 수 있는 구조물을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11)의 경우에도 박스 구조물(10)의 상부에 설치되며, 태양광을 이용하여 전기를 발생시키는 통상의 모듈이 적용될 수 있다.

상기 태양전지 모듈(11)은 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어져 있으며, 태양의 고도나 위치에 따라 각 모듈을 소정의 각도로 접혀지거나 펴질 수 있는 동작특성을 갖는다.

이를 위하여, 상기 태양전지 모듈(11a,11b)은 2개의 모듈 조합형으로 이루어지고, 좌우 길이 중간 부분, 즉 각 모듈은 서로의 한 변을 맞댄 부분이 핀 체결구조 등과 같은 힌지부(18)로 연결되므로서, 양편의 태양전지 모듈(11a,11b)은 힌지부(18)를 기준으로 젖혀져 접혀지거나 펴지면서 자세를 전환할 수 있게 된다.

여기서, 상기 태양전지 모듈(11a,11b)의 힌지부(18)는 그 양측 단부가 박스 구조물(10)의 양측 모서리부위에서 상부로 일정높이 연장 설치되어 있는 서포트(27)에 지지될 수 있다.

여기서, 상기 서프트(27)와 힌지부(18)의 축은 용접이나 기타 분리가능한 체결구조로 결합될 수 있다.

이때, 2개의 태양전지 모듈(11a,11b)은 모두 후술하는 모듈 조절장치에 의해 지지되어, 모듈 전부가 움직이면서 전후 방향으로 기울어질 수 있게 된다.

상기 태양전지 모듈(11a,11b)을 지지하면서 그 자세를 전후 방향으로 기울여주는 수단으로 모듈 조절장치가 마련된다.

상기 모듈 조절장치는 각 태양전지 모듈(11a,11b)의 단부 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16)가 마련되며, 이에 따라 양편의 태양전지 모듈(11a,11b)은 실린더 작동에 의해 힌지부(18)를 중심축으로 하여 전후로 젖혀지거나 펴지면서 자세를 전환할 수 있게 된다.

그리고, 상기 액추에이터(16)의 모듈측 연결부위 및 박스 구조물(10)의 서포트(27)측 연결부위는 핀에 의해 체결되어 서로 간의 회동이 가능한 힌지 브라켓(28a,28b)을 매개로 하여 박스 구조물(10)의 서포트(27)의 상단과 태양전지 모듈(11a,11b)의 저면에 각각 연결되며, 이에 따라 태양전지 모듈(11)이 전후 방향으로 자세를 바꿀 때, 이에 맞춰 액추에이터(16) 또한 적당히 자세가 꺽일 수 있고, 결국 태양전지 모듈(11a,11b)의 자세 전환이 원활하고 부드럽게 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 양쪽 2개의 태양전지 모듈(11a,11b)은 실린더와 같은 액추에이터(16)의 작동에 의해 움직이게 되는데, 예를 들면 2개의 모듈이 아래로 경사지게 접혀진 자세를 취하는 상태(도 14a), 2개의 모듈이 한쪽으로 경사지게 펴진 자세를 취하는 상태(도 14b 및 14c), 2개의 모듈이 수평으로 나란하게 펴진 자세를 취하는 상태(도 14d) 등을 구현할 수 있다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11a,11b)과 박스 구조물(10)은 구조물의 기둥 골조에 해당하는 서포트(27)에 의해 서로 연계적인 조합 구조를 갖게 된다.

예를 들면, 박스 구조물(10)의 모퉁이에 마련되어 있는 2곳의 서포트(27)에는 액추에이터(16)가 각각 설치되는 동시에 나머지 2곳의 서포트(27)에는 태양전지 모듈(11a,11b)의 힌지부(18)가 각각 설치되고, 상기 액추에이터(16)에 태양전지 모듈(11a,11b)의 저면 2곳이 지지되므로서, 결국 태양전지 모듈(11a,11b)과 박스 구조물(10)은 하나의 일체식 구조물을 이룰 수 있게 된다.

도 15a 내지 15d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시설물을 나타내는 사시도이다.

도 15a 내지 15d에 도시한 바와 같이, 주거의 목적이나 사무실의 용도, 전기자동차의 주차장이나 충전소 등의 용도로 사용이 가능한 건축 구조물(30), 또는 발전 시설물, 발전 설비 등이 마련되고, 상기 건축 구조물(30) 등의 상부에는 건축구조물(30) 등으로부터 간격을 두고 배치되는 태양전지 모듈(11)이 설치된다.

특히, 태양전지 모듈(11)의 하부 공간은 배치를 넓게 해서 실제 발전시설 용량을 많이 가져갈 수 있도록 할 수 있다.

이때, 상기 태양전지 모듈(11)은 건축 구조물(30)의 전체 면적을 덮을 수 있는 면적을 가질 수 있으며, 다수의 수직 프레임과 수평 프레임을 짜맞춰서 만든 프레임 구조물(29) 위에 얹혀져 고정되는 구조로 설치된다.

그리고, 상기 태양전지 모듈(11)의 경우, 태양광을 이용하여 전기를 발생시키는 통상의 모듈을 적용할 수 있고, 어느 한쪽, 예를 들면 남향을 향해 일정각도 경사진 자세를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 태양전지 모듈(11)은 아래의 건축 구조물(30)과 일정거리를 유지함에 따라 지면의 복사열로부터 자유로울 뿐만 아니라, 하부의 통풍에 의해 자연냉각이 가능하게 되므로, 모듈 냉각을 위한 별도의 냉각수단을 필요로 하지 않게 된다.

그리고, 상기 건축 구조물(30)의 경우, 프레임 구조물(29)에 의해 견고하게 지지되어 있는 태양전지 모듈(11)이 지붕 등의 상부를 차단하고 있는 상태이므로, 눈이나 폭우 등에 의한 하중의 영향으로부터 벗어날 수 있고, 결국 건축물 설계와 관련한 제반 비용을 절감할 수도 있다.

특히, 상기 태양광 모듈(11)은 건축 구조물(30)의 면적, 예를 들면 지붕의 면적에 구애됨이 없이 건축 구조물(11) 전체를 덮을 수 있는 정도의 넓은 면적에 걸쳐 설치될 수 있으므로, 충분한 태양광 발전 용량을 확보할 수 있는 이점을 제공한다.

이와 같이, 본 발명에서 제공하는 태양광 발전 시설물은 기존보다 적은 설치면적에서 동일한 전력을 얻을 수 있고, 작업장 등의 실내에서 일괄적으로 제작한 다음, 현장으로 운반하여 바로 설치할 수 있기 때문에 취급이 용이하여 현장에서 시공하는 것보다 시공기간을 크게 단축할 수 있으며, 일반적으로 시공되고 있는 형태인 주택의 지붕에 설치하는 것보다 적은 비용으로 설치가 가능한 이점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10 : 박스 구조물 11,11a,11b : 태양전지 모듈
12 : 모듈 조절장치 13 : 모터
14 : 회전축 15 : 액추에이터 지지체
16 : 액추에이터 17 : 볼 마운트
18 : 힌지부 19 : 포스트
20 : 힌지장치 21 : 태양전지 모듈 어셈블리
22 : 서브 태양전지 모듈 23 : 브라켓
24 : 홈부 25 : 핀
26 : 핀 홀더 27 : 서포트
28a,28b : 힌지 브라켓 29 : 프레임 구조물
30 : 건축 구조물

Claims (17)

1. 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10);
   상기 박스 구조물(10)의 상부에 설치되는 태양전지 모듈(11);
   상기 태양전지 모듈(11)을 지지하면서 전후 및 좌우 방향으로 기울일 수 있는 모듈 조절장치(12);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈 조절장치(12)는 모터(13)와, 상기 모터(13)의 축에 연결되어 회전되는 회전축(14)과, 상기 회전축(14)에 결합되어 함께 회전가능한 액추에이터 지지체(15)와, 상기 액추에이터 지지체(15)측에 한 쪽이 지지되는 동시에 다른 한 쪽은 태양전지 모듈(11)측에 연결되면서 태양전지 모듈(11)의 어느 한 쪽을 내려주고 올려주는 액추에이터(16)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 액추에이터(16)는 2개의 실린더가 "V"자 형상으로 조합되어 한 쌍을 이루는 형태로 이루어지고, 이러한 액추에이터(16)는 좌우 두 세트가 마련되어 태양전지 모듈(11)의 좌우측 단부를 각각 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 모듈 조절장치(12)의 각 액추에이터(16)의 상단 및 하단 연결부위는 볼 마운트(17)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박스 구조물(10)은 거주 공간, 작업실, 전기자동차 충전시설, 냉장 또는 냉동 창고 등으로 사용이 가능한 조립식 컨테이너 박스로 이루어진 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
6. 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10);
   상기 박스 구조물(10)의 상부에 설치되며 길이 중간이 힌지부(18)로 이루어져 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈(11a,11b);
   상기 태양전지 모듈(11a,11b)을 지지하면서 어느 1개의 모듈 또는 2개의 모듈을 전후 및 좌우 방향 모두 또는 좌우 방향으로만 기울일 수 있는 모듈 조절장치(12);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 모듈 조절장치(12)는 태양전지 모듈(11a,11b)의 네곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16)으로 이루어져서, 2개의 모듈을 모두 움직여줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
8. 청구항 6에 있어서, 상기 모듈 조절장치(12)는 태양전지 모듈(11a,11b)의 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16)와 나머지 두곳 모서리 부근의 저면을 각각 지지하는 포스트(19)로 이루어져서, 1개의 모듈을 움직여줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈 조절장치(12)의 각 액추에이터(16)의 상단 및 하단 연결부위는 볼 마운트(17)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
   
10. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박스 구조물(10)은 거주 공간, 작업실, 전기자동차 충전시설, 냉장 또는 냉동 창고 등으로 사용이 가능한 조립식 컨테이너 박스로 이루어진 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
11. 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10);
    상기 박스 구조물(10)측에 설치되며 다수 개의 태양전지 모듈(11)이 서로 연접되면서 힌지장치(20)에 의해 연결되어 접혀지거나 펴질 수 있는 형태로 이루어진 태양전지 모듈 어셈블리(21);
    를 포함하며, 상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)의 각 태양전지 모듈(11)은 박스 구조물(10)의 상부와 전후면 및 좌우 측면에 각각 밀착되면서 접혀질 수 있고, 박스 구조물(10)의 상부에 배치되는 태양전지 모듈(11)을 기준으로 모두 펼쳐지면서 수평상태로 펴질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
12. 청구항 11에 있어서, 상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)의 구조물 전후면에 배치되는 태양전지 모듈(11)에는 좌우 측면에 배치되는 태양전지 모듈(11)에 상응하는 크기를 가지면서 힌지장치(19)에 의해 연결되는 서브 태양전지 모듈(22)이 구비되어, 태양전지 모듈 어셈블리를 수평상태로 펼쳤을 때 전체적으로 사각형의 형태를 갖출 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
13. 청구항 11에 있어서, 상기 태양전지 모듈 어셈블리(21)는 박스 구조물(10)측에 착탈가능한 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박스 구조물(10)은 거주 공간, 작업실, 전기자동차 충전시설, 냉장 또는 냉동 창고 등으로 사용이 가능한 조립식 컨테이너 박스로 이루어진 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
15. 소정의 내부 공간을 가지는 박스 구조물(10);
    상기 박스 구조물(10)의 상부로부터 일정 간격을 두고 구조물 상부를 덮는 형태로 설치되며, 길이 중간이 힌지부(18)로 이루어져 일정각도 접거나 펼 수 있는 2개의 모듈 조합형으로 이루어진 태양전지 모듈(11a,11b);
    상기 태양전지 모듈(11a,11b)의 접힘 및 펴짐 동작을 위한 모듈 조절장치(12)로서, 각 태양전지 모듈(11a,11b)의 저면을 지지하는 실린더 형식의 액추에이터(16);
    를 포함하며, 상기 태양전지 모듈(11a,11b)의 힌지부(18) 양단과 상기 액추에이터(16)는 박스 구조물(10)의 골조에 해당하는 서포트(27)상에 지지되어, 박스 구조물(10)과 태양전지 모듈(11a,11b)이 하나의 일체식 구조물을 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
    
16. 주거의 목적이나 사무실의 용도로 사용이 가능한 건축 구조물(30);
    상기 건축 구조물(30)의 상부에 구조물로부터 간격을 두고 배치되는 동시에 적어도 구조물 전체 면적을 덮을 수 있는 면적을 가지면서 다수의 수직 프레임과 수평 프레임을 짜맞춰서 만든 프레임 구조물(29)에 의해 얹혀져 고정 설치되는 태양전지 모듈(11);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 태양전지 모듈(11)은 한쪽으로 일정각도 경사진 자세로 설치되는 것을 특징으로 하는 공간 활용성을 높인 태양광 발전 시설물.

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