KR20110023236A

KR20110023236A - 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치

Info

Publication number: KR20110023236A
Application number: KR1020090080957A
Authority: KR
Inventors: 박영환
Original assignee: 박영환; 주식회사 그린플러스
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-08
Also published as: KR101114259B1

Abstract

본 발명은 벽체에 각도가 조절되는 태양광 집광장치를 설치하여 계절 또는 고도의 변화에 따라 태양의 위치를 추적하여 효율적으로 태양광을 집광하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치는, 벽체수단; 상기 벽체수단의 측면에 형성되어 태양광을 집광하는 태양광 집광수단; 상기 태양광 집광수단의 일단을 개폐시켜 그 집광 각도를 조정하는 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 벽체수단은, 수직 방향의 구조를 갖는 벽체; 상기 벽체의 상부 및 하부에 각각 돌출되어 형성된 벽체 브라켓을 포함한다. 상기 태양광 집광수단은; 상기 상부의 벽체 브라켓에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바; 상기 힌지 고정바에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바; 상기 개폐 힌지바로부터 세로방향으로 연장 형성되어 함께 회동되는 세로바; 상기 세로바 단부에 형성된 개폐 하부바; 상기 개폐 힌지바와, 상기 세로바 및 상기 개폐 하부바로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀; 상기 하부의 벽체 브라켓에 형성되고, 상기 개폐 하부바와 접촉되어 지지되는 하부바를 포함한다. 상기 개폐수단은 모터; 상기 모터의 회전축에 연장되어 수평방향으로 회전하는 구동파이프; 상기 구동파이프의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환하는 랙 피니언부; 상기 랙 피니언에 결합되어 상하 수직방향으로 직선운동하는 종동 파이프; 상기 종동 파이프를 상기 벽체에 고정시킴과 동시에 수직방향의 직선운동이 원활하도록 가이드하는 파이프로라; 일측은 회동가능한 밀대클램프를 이용 하여 상기 종동 파이프에 결합되고, 타측은 상기 개폐 하부바에 회동 가능하게 결합되어, 상기 종동 파이프의 수직운동에 따라 상기 개폐 하부바를 외측으로 밀거나 당겨 상기 솔라셀의 각도를 조정하는 푸싱밀대를 포함한다.

벽체, 각도, 조절, 태양광, 집광장치, 추적, 개폐, 수직

Description

벽체 설치형 태양광 추적 집광장치{Apparatus for condensing sunlight of tracing for wall}

본 발명은 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공장벽, 방음벽, 개방형 구조물, 철골 구조물, 칸막이 등의 벽구조물을 이용하여 태양의 위치를 추적하여 태양광을 집광하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전이라 함은 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식을 말한다.

태양에너지 발전은 다른 발전에 비해 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 청정에너지로서, 연료의 수송 및 발전설비의 유지관리가 거의 불필요하며 장치의 수명이 길고 설비 규모의 선택과 설치공사가 쉽다.

이러한 태양광 발전시스템은 에너지원이 청정하고, 무제한이며, 발전시스템의 유지보수가 용이하고, 무인화 가능하며 수명 길다는 장점이 있다.

도 1은 종래 고정형 태양광 집광 장치로서, 가장 값싸고 안정된 구조로써 비교적 원격지역에 설치면적의 제약이 없는 곳에 많이 이용되고 있다. 특히 도서지역 등 풍속이 강한 곳에 설치하는 것이 보통이다. 초기 설치비가 적게 들고 보수 관리에 따른 위험이 없어서 상대적으로 많이 이용되는 어레이 지지방법으로 국내의 도서용 태양광시스템에서는 이와 같은 고정형시스템을 표준으로 한다.

또한, 상기와 같은 고정식 구조를 양방향으로 설치한 고정식 양방향 태양광 집광장치를 이용하기도 한다.

그러나, 이와 같은 종래의 고정식 태양광 집광 장치는, 태양광의 고도 또는 궤도의 변화에 따라 시스템 전체적으로 집광효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 주로 지상의 대지에 설치되기 때문에 그 설치장소가 한정적이고, 지붕이나 옥상에 설치할 경우에는 바람이나 하중에 약한 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 벽체에 각도가 조절되는 태양광 집광장치를 설치하여 계절 또는 고도의 변화에 따라 태양의 위치를 추적하여 효율적으로 태양광을 집광하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치는, 벽체수단; 상기 벽체수단의 측면에 형성되어 태양광을 집광하는 태양광 집광수단; 상기 태양광 집광수단의 일단을 개폐시켜 그 집광 각도를 조정하는 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 벽체수단은, 수직 방향의 구조를 갖는 벽체; 상기 벽체의 상부 및 하부에 각각 돌출되어 형성된 벽체 브라켓을 포함한다.

상기 태양광 집광수단은; 상기 상부의 벽체 브라켓에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바; 상기 힌지 고정바에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바; 상기 개폐 힌지바로부터 세로방향으로 연장 형성되어 함께 회동되는 세로바; 상기 세로바 단부에 형성된 개폐 하부바; 상기 개폐 힌지바와, 상기 세로바 및 상기 개폐 하부바로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀; 상기 하부의 벽체 브라켓에 형성되고, 상기 개폐 하부바와 접촉되어 지지되는 하부바를 포 함한다.

상기 개폐수단은 모터; 상기 모터의 회전축에 연장되어 수평방향으로 회전하는 구동파이프; 상기 구동파이프의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환하는 랙 피니언부; 상기 랙 피니언에 결합되어 상하 수직방향으로 직선운동하는 종동 파이프; 상기 종동 파이프를 상기 벽체에 고정시킴과 동시에 수직방향의 직선운동이 원활하도록 가이드하는 파이프로라; 일측은 회동가능한 밀대클램프를 이용하여 상기 종동 파이프에 결합되고, 타측은 상기 개폐 하부바에 회동 가능하게 결합되어, 상기 종동 파이프의 수직운동에 따라 상기 개폐 하부바를 외측으로 밀거나 당겨 상기 솔라셀의 각도를 조정하는 푸싱밀대를 포함한다.

상기 푸싱밀대는 일단이 상기 밀대클램프(108)에 연결되고, 타단이 상기 개폐 하부바(110)의 적어도 2지점 이상에 연결되어 지지된다.

상기 벽체수단에는, 상기 태양광 집광수단이 가로방향 및 세로방향으로 다수개 배열될 수 있다. 상기 벽체수단에는, 다수의 상기 태양광 집광수단 사이에 일정간격으로 개방된 공간을 갖는 개방부가 형성된다.

상기 벽체수단은, 공장벽, 방음벽, 개방형 구조물, 철골 구조물, 칸막이 중 적어도 어느 하나의 벽구조물인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치에 의하면, 벽체에 각도가 조절되는 태양광 집광장치를 설치하여 계절 또는 고도의 변화에 따라 태양의 위치 를 추적하여 효율적으로 태양광을 집광함으로써 태양광의 고도 또는 궤도의 변화에 따라 집광효율을 향상시키고, 벽면을 이용하여 설치장소의 활용도를 상승시키는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에서 설명하는 벽체란, 공장 등의 각종 건물의 벽체를 포괄적으로 의미하는 것으로, 방음벽, 개방형 구조물, 철골 구조물, 공사용 칸막이 등의 각종 벽구조물을 포함한다. 또한, 경사 지붕 또는 아치형 지붕을 포함할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치의 일실시예를 나타낸 측단면도이고, 도 3은 도 2의 사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 요부를 더욱 상세히 나타낸 측단면도이고, 도 5는 도 2의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 벽체수단(100), 태양광 집광수단(200), 개폐수단(300)을 포함한다.

상기 벽체수단(100)은 수직 방향의 구조를 갖는 구조물이다. 상기 벽체수단(100)은, 수직 방향의 구조를 갖는 벽체(101)와, 상기 벽체(101)의 상부 및 하부에 각각 돌출되어 형성된 벽체 브라켓(111)(117)을 포함한다.

상기 벽체수단(100)에는, 상기 태양광 집광수단(200)이 가로방향 및 세로방향으로 다수개 배열될 수 있다. 상기 벽체수단(100)에는, 다수의 상기 태양광 집광수단(200) 사이에 일정간격으로 개방된 공간을 갖는 개방부(115)가 형성된다. 상기 벽체수단(100)은, 공장벽, 방음벽, 개방형 구조물, 철골 구조물, 칸막이 중 적어도 어느 하나의 벽구조물인 것이 바람직하다.

태양광 집광수단(200)은 상기 벽체수단(100)의 측면에 형성되어 태양광을 집광한다. 상기 태양광 집광수단(200)은, 상기 상부의 벽체 브라켓(111)에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바(105); 상기 힌지 고정바(105)에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바(106); 상기 개폐 힌지바(106)로부터 세로방향으로 연장 형성되어 함께 회동되는 세로바(116); 상기 세로바(116) 단부에 형성된 개폐 하부바(110); 상기 개폐 힌지바(106)와, 상기 세로바(116) 및 상기 개폐 하부바(110)로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀(107); 상기 하부의 벽체 브라켓(117)에 형성되고, 상기 개폐 하부바(110)와 접촉되어 지지되는 하부바(109)를 포함한다.

개폐수단(300)은 상기 태양광 집광수단(200)의 일단을 개폐시켜 그 집광 각도를 조정한다. 상기 개폐수단(300)은, 모터(114); 상기 모터(114)의 회전축에 연장되어 수평방향으로 회전하는 구동파이프(112); 상기 구동파이프(112)의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환하는 랙 피니언부(113); 상기 랙 피니언(113)에 결합되어 상하 수직방향으로 직선운동하는 종동 파이프(102); 상기 종동 파이프(102)를 상기 벽체(101)에 고정시킴과 동시에 수직방향의 직선운동이 원활하도록 가이드하는 파이프로라(103); 일측은 회동가능한 밀대클램프(108)를 이용하여 상기 종동 파이프(104)에 결합되고, 타측은 상기 개폐 하부바(110)에 회동 가능하게 결합되어, 상기 종동 파이프(104)의 수직운동에 따라 상기 개폐 하부바(110)를 외측으로 밀거나 당겨 상기 솔라셀(107)의 각도를 조정하는 푸싱밀대(104)를 포함한다.

또한, 상기 푸싱밀대(104)는 일단이 상기 밀대클램프(108)의 1지점에 고정되고, 타단이 상기 개폐 하부바(110)의 적어도 2지점 이상에 지지되는 V자형상으로 구성된다.

본 발명은 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 비가동시 즉, 야간 또는 우천시와 같이 빛이 없어 본 기기를 가동하지 않을 때에는 개폐수단(300)은 상기 태양광 집광수단(200)을 상기 벽체수단(100)에 밀착시켜 놓는다.

즉, 모터(114)가 회전하면, 상기 모터(114)의 회전축에 수평방향으로 연장되된 구동파이프(112)가 함께 회전하고, 랙 피니언부(113)는 상기 구동파이프(112)의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환한다.

이에 따라 상기 랙 피니언(113)에 결합된 종동 파이프(102)가 파이프로라(103)에 의하여 상기 벽체(101)에 고정시됨과 동시에 수직 상방 방향으로 가이드되면서 직선운동한다.

이후, 상기 종동 파이프(104)에 일측이 밀대클램프(108)를 통하여 회동가능하게 결합된 푸싱밀대(104)가 상방으로 이동하면서 상기 개폐 하부바(110)를 벽체(101)쪽으로 끌어당긴다.

따라서, 상기 상부의 벽체 브라켓(111)에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바(105)에 의하여 힌지 고정바(105)에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바(106), 세로바(116) 및 개폐 하부바(110)가 상단을 중심으로 벽체(101)쪽으로 회동됨으로써, 상기 세로바(116) 및 상기 개폐 하부바(110)로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀(107)이 벽체(101)쪽으로 밀착된다.

한편, 본 기기를 가동하여 태양광을 집광할 경우에는 개폐수단(300)은 상기 태양광 집광수단(200)의 일단을 개방시켜 상기 태양광 집광수단(200)을 상기 벽체수단(100)으로부터 소정각도로 위치시킨다.

모터(114)가 회전하면, 상기 모터(114)의 회전축에 연장되된 구동파이프(112)가 수평방향으로 회전하고, 랙 피니언부(113)는 상기 구동파이프(112)의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환한다.

이에 따라 상기 랙 피니언(113)에 결합된 종동 파이프(102)가 파이프로라(103)에 의하여 상기 벽체(101)에 고정시됨과 동시에 수직 하방 방향으로 가이드되면서 직선운동한다.

이후, 상기 종동 파이프(104)에 일측이 밀대클램프(108)를 통하여 회동가능하게 결합된 푸싱밀대(104)가 하방으로 이동하면서 상기 개폐 하부바(110)를 벽체(101) 반대쪽으로 밀어낸다.

따라서, 상기 상부의 벽체 브라켓(111)에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바(105)에 의하여 힌지 고정바(105)에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바(106), 세로바(116) 및 개폐 하부바(110)가 상단을 중심으로 벽체(101) 반대쪽으로 회동됨으로써, 상기 세로바(116) 및 상기 개폐 하부바(110)로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀(107)이 일정 각도를 갖도록 개방된다.

이때, 상기 집광 각도는 봄,여름,가을,겨울의 각 계절별로 태양의 위치를 고려하여 달리 설정할 수 있다. 즉, 겨울보다 봄,가을에 집광 각도를 더 크게하고, 봄,가을보다 여름에 더욱 집광 각도를 크게 설정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 벽체에 집광 각도가 조절되는 태양광 집광장치를 설치하여 계절 또는 고도의 변화에 따라 태양의 위치를 추적하여 효율적으로 태양광을 집광함으로써 태양광의 고도 또는 궤도의 변화에 따라 집광효율을 향상시키고, 벽면을 이용하여 설치장소의 활용도를 상승시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래 고정형 태양광 추적 집광장치를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치의 일실시예를 나타낸 측단면도.

도 3은 도 2의 사시도.

도 4는 도 2의 요부를 더욱 상세히 나타낸 측단면도.

도 5는 도 2의 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 벽체 102 : 종동 파이프

103 : 파이프 로라 104 : 푸싱 밀대

105 : 힌지 고정바 106 : 개폐 힌지바

107 : 솔라셀 108 : 밀대 클램프

109 : 하부바 110 : 개폐 하부바

111,117 : 벽체 브라켓 112 : 구동 파이프

113 : 랙 피니언부 114 : 모터

115 : 개방부 116 : 세로바

100 : 벽체수단 200 : 태양광 집광수단

300 : 개폐수단

Claims

벽체수단(100);

상기 벽체수단(100)의 측면에 형성되어 태양광을 집광하는 태양광 집광수단(200);

상기 태양광 집광수단(200)의 일단을 개폐시켜 그 집광 각도를 조정하는 개폐수단(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 1항에 있어서,

상기 벽체수단(100)은,

수직 방향의 구조를 갖는 벽체(101);

상기 벽체(101)의 상부 및 하부에 각각 돌출되어 형성된 벽체 브라켓(111)(117)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 2항에 있어서,

상기 태양광 집광수단(200)은;

상기 상부의 벽체 브라켓(111)에 형성되어 회동가능한 힌지를 갖는 힌지 고정바(105);

상기 힌지 고정바(105)에 회동 가능하게 연결된 개폐 힌지바(106);

상기 개폐 힌지바(106)로부터 세로방향으로 연장 형성되어 함께 회동되는 세 로바(116);

상기 세로바(116) 단부에 형성된 개폐 하부바(110);

상기 개폐 힌지바(106)와, 상기 세로바(116) 및 상기 개폐 하부바(110)로 연장된 구조물의 전면에 형성되어 태양광을 집광하는 솔라셀(107);

상기 하부의 벽체 브라켓(117)에 형성되고, 상기 개폐 하부바(110)와 접촉되어 지지되는 하부바(109)를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 3항에 있어서,

상기 개폐수단(300)은

모터(114);

상기 모터(114)의 회전축에 연장되어 수평방향으로 회전하는 구동파이프(112);

상기 구동파이프(112)의 회전운동을 수직방향의 직선운동으로 변환하는 랙 피니언부(113);

상기 랙 피니언(113)에 결합되어 상하 수직방향으로 직선운동하는 종동 파이프(102);

상기 종동 파이프(102)를 상기 벽체(101)에 고정시킴과 동시에 수직방향의 직선운동이 원활하도록 가이드하는 파이프로라(103);

일측은 회동가능한 밀대클램프(108)를 이용하여 상기 종동 파이프(104)에 결 합되고, 타측은 상기 개폐 하부바(110)에 회동 가능하게 결합되는 푸싱밀대(104)를 포함하며,

상기 종동 파이프(104)의 수직운동에 따라 상기 개폐 하부바(110)를 외측으로 밀거나 당겨 상기 솔라셀(107)의 각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 1항에 있어서,

상기 푸싱밀대(104)는

일단이 상기 밀대클램프(108)에 연결되고, 타단이 상기 개폐 하부바(110)의 적어도 2지점 이상에 연결되어 지지되는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 1항에 있어서,

상기 벽체수단(100)에는,

상기 태양광 집광수단(200)이 가로방향 및 세로방향으로 다수개 배열되는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 6항에 있어서,

상기 벽체수단(100)에는,

다수의 상기 태양광 집광수단(200) 사이에 일정간격으로 개방된 공간을 갖는 개방부(115)가 형성되는 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.
제 1항에 있어서,

상기 벽체수단(100)은,

공장벽, 방음벽, 개방형 구조물, 철골 구조물, 칸막이 중 적어도 어느 하나의 벽구조물인 것을 특징으로 하는 벽체 설치형 태양광 추적 집광장치.