KR20110124824A - Driving device to track light of the sun - Google Patents

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KR20110124824A
KR20110124824A KR1020100044229A KR20100044229A KR20110124824A KR 20110124824 A KR20110124824 A KR 20110124824A KR 1020100044229 A KR1020100044229 A KR 1020100044229A KR 20100044229 A KR20100044229 A KR 20100044229A KR 20110124824 A KR20110124824 A KR 20110124824A
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김인자
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Abstract

PURPOSE: A driving device for solar tracking is provided to improve solar collecting efficiency by regulating the altitude of a solar panel using a gear installed in a base and the azimuth of the solar panel using a worm gear according to the driving of a BLDC motor. CONSTITUTION: A driving device(100) for solar tracking comprises a control unit which determines the altitude and azimuth of the driving device, a base(110) which supports a solar panel and is installed with a tilting drive gear, a tilting base which rotates the base to a certain angle for regulation of altitude, a rotator which rotates the tilting base for regulation of azimuth, a worm gear which determines azimuth with the driving force of a motor, a bearing which is coupled to the worm gear and guides rotation, and a bearing housing which secures the bearing in place.

Description

태양광 추적용 구동장치 { Driving device to track light of the sun }Driving device for solar tracking {Driving device to track light of the sun}

본 발명은 태양광 집열장치에 있어서, 특히 태양열을 집열 또는 집광하는 태양광 집열판을 태양의 고도 및 방위각의 변화에 따른 그 궤적을 추적하는 태양광 추적용 구동장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar tracking device, in particular, a solar tracking plate for collecting or condensing solar heat to track its trajectory according to a change in the altitude and azimuth of the sun.

석탄이나 석유와 같은 화학에너지의 고갈 및 화학에너지 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 근래에 들어서는 대체에너지의 개발에 노력을 기울이고 있는 데, 그 중에 하나가 태양에너지를 이용한 태양광 발전(Photo Volatic)이다. 태양광 발전이라 함은 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술이다.Recently, due to the depletion of chemical energy such as coal and petroleum and environmental pollution caused by the use of chemical energy, efforts are being made to develop alternative energy. One of them is photovoltaic power generation using solar energy. . Photovoltaic power generation is a technology that converts solar energy into electrical energy.

기본원리를 간략하게 살펴보면, p-n 접합 반도체로 구성된 태양 전지(solar cell)에 태양광이 조사되면 광 에너지에 의한 전자, 정공 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생함으로써 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르는 효과를 이용하는 것이다.Briefly, the basic principle is that when solar light is irradiated to a solar cell composed of a pn junction semiconductor, electrons and hole pairs are generated by light energy, and electrons and holes move to move across the n and p layers. The electromotive force is generated by the photovoltaic effect through which the current flows, and the current flows to the load connected to the outside.

이처럼 무한정, 무공해의 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위해서는 무엇보다도 태양의 위치를 추적하여 태양열을 집열하거나 또는 태양광을 집광하기 위한 기술의 개발이 요구된다. 즉, 지구의 자전과 공전에 따라 태양의 위치가 계속해서 바뀌기 때문에 단위시간당 보다 많은 양의 태양에너지를 집열 및 집광하기 위한 수단으로서 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치가 요구된다.In this way, in order to convert the solar energy without pollution into electrical energy, above all, development of a technology for collecting solar heat or collecting solar light by tracking the position of the sun is required. That is, since the position of the sun continuously changes according to the rotation and revolution of the earth, a solar collector or a solar position tracking device of a solar collector is required as a means for collecting and concentrating a larger amount of solar energy per unit time.

기존에 알려지거나 이미 상용화를 준비중에 있는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치는, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 다수의 태양에너지 모듈과, 태양에너지 모듈들을 지지하는 다수의 토크튜브와, 토크뷰브를 지면에 대해 지지하는 지지부와, 다수의 토크뷰브에 결합되어 다수의 태양에너지 모듈을 일체로 회전 가능하게 지지하되 상호간 고정되게 설치되는 드라이브 스트럿(drive strut) 및 토크 암(torque arm)들과, 드라이브 스트럿 및 토크 암을 구동시키는 구동유닛을 구비한다.Known or already ready for commercial use, a solar collector or a solar position tracking device for a solar collector includes a plurality of solar energy modules for collecting or concentrating solar energy, a plurality of torque tubes for supporting the solar energy modules, Supports for supporting the torque valve against the ground, and drive struts and torque arms coupled to the plurality of torque valves to rotatably support the plurality of solar energy modules, and to be fixed to each other. And a drive unit for driving the drive strut and the torque arm.

이에, 구동유닛이 동작되어 드라이브 스트럿 및 토크암을 구동시키면, 그에 연동하여 태양에너지 모듈이 회전하면서 태양에너지를 집열할 수 있게 된다.Accordingly, when the driving unit is operated to drive the drive strut and the torque arm, the solar energy module rotates in association with the driving unit to collect solar energy.

그런데, 이러한 종래의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치에 있어서는, 구동유닛이 한쪽으로 돌출되는 형태를 가지기 때문에 그만큼의 면적손실을 초래할 뿐 아니라, 구동유닛이 오직 첫번째 열에만 연결될 수 밖에 없는 구조를 가지기 때문에 설치 구조상 제약이 따르면, 특히 드라이브 스트럿과 토크 암의 연결이 고정되어 있기 때문에 태양에너지 모듈이 연속 배열되는 X축 방향으로의 거리 변화 시 대처가 불가능 하다는 문제점이 있다.However, in the conventional solar collector or the solar position tracking device of the solar collector, the driving unit has a form protruding to one side, so that not only causes the area loss, but also the driving unit can only be connected to the first row. Because of the structure, the installation structure is limited, in particular, since the connection between the drive strut and the torque arm is fixed, there is a problem that it is impossible to cope with the distance change in the X-axis direction in which the solar modules are arranged in series.

상기 집열모듈의 효율을 높히기 위해서는, 태양의 위치변화에 따라 집열모듈의 집열각도를 가변시켜 태양과 집열모듈이 이루는 각도가 가능한 수직으로 유지되게 하여야 한다.In order to increase the efficiency of the heat collecting module, the collecting angle of the light collecting module may be varied according to the change of the position of the sun so that the angle between the sun and the light collecting module is maintained as vertically as possible.

상기 태양열집열기의 예로서 한국 특허공보 제1996-11342호(이하, 특허문헌1이라고 함)에서 곡면반사체에 의하여 계절에 따라 곡면반사체의 각도를 태양을 추적하면서 조절할 수 있도록 구성되어 있다.As an example of the solar collector, Korean Patent Publication No. 1996-11342 (hereinafter referred to as Patent Document 1) is configured to adjust the angle of the curved reflector according to the season by tracking the sun according to the curved reflector.

그리고, 한국 특허출원 제1997-60256호(이하, 특허문헌2라고 함)에는 일출시부터 일몰시까지 태양을 추적하도록 운전되는 구동모터의 구동력을 기어 전달방식으로 집열관에 전달되도록 구성되어 있다.In addition, Korean Patent Application No. 1997-60256 (hereinafter referred to as Patent Document 2) is configured to transmit the driving force of a driving motor driven to track the sun from sunrise to sunset by a gear transmission method to a heat collecting tube.

그런데, 상기 특허문헌1에서는 태양열을 집열하기 위해 마련된 구성이 매우 복잡하며, 제작비용이 과다하며 주기적인 유지 및 보수가 필요한 문제점이 있었다.However, in Patent Document 1, a configuration provided to collect solar heat is very complicated, and manufacturing costs are excessive, and there is a problem that requires periodic maintenance and repair.

또한, 상기 특허문헌2에서는 외부 구성형태가 집열관을 일정하게 경사진 상태에서 기어를 통해 집열관의 중심축 하단을 회동시켜 집열관에 일정한 회동을 유지하는 구조이므로, 일방향으로만 반복적인 회전운동을 함으로써 태양의 위치변화에 따라 집열관의 집열각도를 태양과 수직에 가깝게 형성하기 어려운 문제점이 있었다.
In addition, in the Patent Document 2, since the external configuration is a structure that maintains a constant rotation in the collector tube by rotating the lower end of the central axis of the collector tube through the gear in a state inclined to the collector tube in a constant, it is repeated rotation only in one direction By doing so, there was a problem that it was difficult to form a collecting angle of the heat collecting tube close to the sun in accordance with the change of the position of the sun.

본 발명의 목적은 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양광 집열장치에 있어서, 태양의 계절,일별 및 시간별 위치변화에 따라 태양광 집열판의 고도와 방위각을 제어하는 장치의 구조에 있어서, 정확하면서도 안정적으로 제어할 수 있는 태양광 추적용 구동장치를 제고하는 것에 있다.
An object of the present invention, in the solar heat collecting device for collecting or condensing solar energy, in the structure of the device for controlling the altitude and azimuth of the solar heat collecting plate according to the position change of the solar season, daily and time, accurate and stable To improve the solar tracking drive that can be controlled by.

본 발명은, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양광 집광판이 구비되고, 상기 태양광 집열판을 지면에 대해 기립 배치하는 지지대가 구비되며, 상기 태양광 집열판과 지지대 사이에 구비되어 상기 태양광 집열판의 고도와 방위각을 조절하는 태양광 추적용 구동장치를 포함하는 태양광 집열장치에 있어서, 상기 태양광 추적용 구동장치는, 상기 태양광 추적용 구동장치의 고도 및 방위각을 결정하는 제어부와; 상기 태양광 집열판의 후면에 구비되고, 상기 태양광 집열판을 지지하고, 일측에는 상기 태양광 집열판의 고도를 제어하는 틸팅(Tilting) 구동 기어가 장착되는 베이스; 상기 베이스의 후면과 힌지 결합되고, 상기 베이스를 소정의 각도만큼 회동시켜서 고도를 조정하는 틸팅 베이스; 상기 틸팅 베이스의 후면과 결합하고, 상기 틸팅 베이스를 소정의 각도만큼 회전시켜서 방위각을 조정하는 로테이터; 상기 로테이터와 결합하고, 모터의 구동력에 의해서 방위각을 결정하는 웜 기어(Worm gear); 상기 웜기어의 내경에 결합되어 회전을 가이드하는 베어링(bearing); 상기 베어링을 지지,고정하는 베어링 하우징;을 포함한다.The present invention is provided with a solar light collecting plate for collecting or condensing solar energy, and is provided with a support for standing up the solar heat collecting plate with respect to the ground, provided between the solar heat collecting plate and the support stand of the solar heat collecting plate A solar heat collecting apparatus comprising a solar tracking drive device for adjusting an altitude and an azimuth angle, wherein the solar tracking drive device includes: a controller configured to determine an altitude and an azimuth angle of the solar tracking drive device; A base provided at a rear surface of the solar heat collecting plate, supporting the solar heat collecting plate, and having a tilting driving gear mounted on one side thereof to control an altitude of the solar heat collecting plate; A tilting base which is hinged to the rear surface of the base and adjusts the altitude by rotating the base by a predetermined angle; A rotator coupled to a rear surface of the tilting base and adjusting the azimuth by rotating the tilting base by a predetermined angle; A worm gear coupled to the rotator and configured to determine an azimuth angle by a driving force of a motor; A bearing coupled to the inner diameter of the worm gear to guide rotation; It includes; bearing housing for supporting and fixing the bearing.

그리고, 상기 틸팅 구동기어는 모터의 구동력으로 고도를 제어하며, 고도는 120°범위내에서 제어하는 것을 특징으로 한다.The tilting drive gear controls the altitude by the driving force of the motor, and the altitude is controlled within a range of 120 °.

그리고, 상기 웜 기어는 BLDC(Brushless DC) 모터로 구동되는 장고형 웜 기어이며, 방위각을 360°범위내에서 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the worm gear is a janggo worm gear driven by a brushless DC (BLDC) motor, characterized in that for controlling the azimuth angle within a 360 ° range.

그리고, 상기 제어부는 하나 이상의 태양에너지 집열장치의 고도와 방위각을 제어하는 것을 특징으로 한다.And, the control unit is characterized in that for controlling the altitude and azimuth of the at least one solar energy collector.

그리고, 상기 틸팅 베이스의 일면에는 하나 이상의 결합구가 형성되고, 핀 결합을 통해서 상기 베이스와 힌지결합을 하는 것을 특징으로 한다.
In addition, one or more coupling holes are formed on one surface of the tilting base, and the hinges are coupled to the base through pin coupling.

본 발명에 따른 태양광 추적용 구동장치를 구비한 태양광 집열장치에 의하면, 태양광 집열판 바닥면에 구비된 베이스에 장착된 기어로 고도를 조절하고, BLDC 모터의 구동에 따라서 웜 기어의 동작으로 방위각을 제어할 수 있게 된다.According to the solar heat collecting device having a solar tracking drive device according to the present invention, the altitude is adjusted by a gear mounted on the base provided on the bottom surface of the solar heat collecting plate, and the operation of the worm gear is driven by the operation of the BLDC motor. Azimuth can be controlled.

따라서, 태양의 위치변화에 대해서 집열각도를 용이하게 변경할 수 있게 되므로 태양열 집열효율을 증대할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to easily change the collection angle with respect to the position change of the sun it is possible to increase the solar heat collection efficiency.

또한, 간단하고 안정적인 구조를 가지고 있으므로, 제조에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 작동의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.In addition, since it has a simple and stable structure, not only can reduce the cost of manufacturing, it is also possible to secure the stability and reliability of operation.

더불어, 부품의 교체 및 수리가 용이한 구조이므로, 설치 후 장기간 사용할 수 있다는 이점 또한 가지게 된다.
In addition, since the structure is easy to replace and repair parts, it also has the advantage that it can be used for a long time after installation.

도 1은 본 발명의 실시예가 장착된 태양광 집열장치가 실제로 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예가 장착된 태양광 집열장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적용 구동장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 추적용 구동장치의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 추적용 구동장치의 웜 기어의 작동구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state in which the solar heat collector equipped with an embodiment of the present invention is actually installed.
Figure 2 is a perspective view of a solar heat collector equipped with an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a driving apparatus for tracking solar light according to the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the solar tracking drive device according to the invention.
5 is a view showing the operation structure of the worm gear of the solar tracking drive device according to the invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily suggest other embodiments within the scope of the same idea.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예가 장착된 태양광 집열장치(10)가 실제로 설치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예가 장착된 태양광 집열장치(10)의 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적용 구동장치(100)의 사시도이다.1 is a view showing a state in which the solar collector 10 is equipped with an embodiment of the present invention is actually installed, Figure 2 is a perspective view of a solar collector 10 is equipped with an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view of a solar tracking drive device 100 according to the present invention.

살펴보면, 일반적으로 태양열 집열장치는 도 1에서와 같이 태양광의 집열 또는 집광이 용이한 장소에 대단위로 설치된다. 또한 아파트, 건물 그리고 주택 등의 옥상에도 개별적으로 설치되기도 한다.In general, the solar heat collecting device is installed in large units in a place where solar light is collected or easily collected as shown in FIG. 1. It can also be installed individually on rooftops of apartments, buildings and houses.

일반적으로, 상기 태양광 집열장치(10)는 태양광을 집열 또는 집광하는 태양광 집열판(200)과, 이를 지면으로 부터 수직하게 지지하는 지지대(300), 그리고 태양이 움직이는 궤적에 따라 고도와 방위각을 조절하는 각도조절장치인 태양광 추적용 구동장치(100), 그리고 현재 태양의 위치에 따라서 각도조절장치의 고도와 방위각을 제어하는 제어부(400)(미도시)로 구성된다.In general, the solar heat collecting apparatus 10 includes a solar heat collecting plate 200 for collecting or condensing sunlight, a support 300 for vertically supporting it from the ground, and an altitude and azimuth according to the trajectory of the sun moving. Solar tracking driving device 100 that is an angle adjusting device for adjusting the control unit 400 (not shown) for controlling the altitude and azimuth of the angle adjusting device according to the current position of the sun.

도 2는 본 발명의 실시예가 장착된 태양광 집열장치(10)의 사시도이다.2 is a perspective view of a solar heat collecting apparatus 10 equipped with an embodiment of the present invention.

살펴보면, 상기 태양광 집열장치(10)는, 태양열을 집열 또는 집광하는 태양광 집열판(200), 지면으로부터 상기 태양광 집열판(200)을 지지하는 지지대(300), 그리고 상기 지지대(300)와 태양광 집열판(200) 사이에 장착되어 상기 제어부(400)(미도시)의 명령에 따라서 상기 태양광 집열판(200)의 고도와 방위각을 조절하는 태양광 추적용 구동장치(100)를 포함한다.Looking at, the solar heat collecting apparatus 10, a solar heat collecting plate 200 for collecting or collecting solar heat, a support 300 for supporting the solar heat collecting plate 200 from the ground, and the support 300 and the sun It is mounted between the light collecting plate 200 includes a driving device for solar tracking 100 to adjust the altitude and azimuth of the solar heat collecting plate 200 according to the command of the control unit 400 (not shown).

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 태양의 위치에 따라 상기 태양광 집열판(200)의 고도와 방위각을 제어하는 제어부(400)(미도시)가 구비된다. 상기 제어부(400)는 필요에 따라서 상기 태양광 집열장치(10) 각각에 장착될 수도 있고, 수개의 태양광 집열장치(10)를 동시에 제어하기 위해서 중앙집중형으로 장착될 수도 있다.On the other hand, although not shown in the figure, a control unit 400 (not shown) for controlling the altitude and azimuth of the solar heat collecting plate 200 according to the position of the sun is provided. The control unit 400 may be mounted to each of the solar heat collecting apparatus 10 as needed, or may be centrally mounted to simultaneously control several solar heat collecting apparatuses 10.

상기 태양광 추적용 구동장치(100)는 상기 제어부(400)(미도시)의 명령에 따라 상기 태양광 집열판(200)의 집열각도를 변화시키기 위해서 모터의 구동력을 이용하여, 상기 태양광 집열판(200)의 고도와 방위각을 선택적으로 조절하도록 되어 있다.The solar tracking driving device 100 uses the driving force of a motor to change the collecting angle of the solar heat collecting plate 200 according to a command of the control unit 400 (not shown). 200) to selectively adjust the altitude and azimuth.

도 3은 본 발명의 실시예인 태양광 추적용 구동장치(100)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예인 태양광 추적용 구동장치(100)의 구성을 나타내는 분해사시도이다.3 is a perspective view of a solar tracking drive device 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the solar tracking drive device 100 according to an embodiment of the present invention.

살펴보면, 상기 태양광 추적용 구동장치(100)는, 상기 태양광 집열판(200)의 후면에 장착되는 베이스(110), 상기 베이스(110)의 일측에 구비되어 상기 태양광 집열판(200)의 고도를 120도 범위내에서 조절하는 틸팅 구동기어(120), 상기 베이스(110)와 핀(134)으로 힌지 결합되는 틸팅 베이스(130), 상기 틸팅 베이스(130)와 결합하여 상기 틸팅 베이스(130)를 360도 범위내에서 좌우 회전하는 로테이터(140), 상기 로테이터(140)와 결합하고, BLDC 모터와 기어 결합하여 상기 로테이터(140)를 방위각 360도 범위내에서 회전시키는 웜 기어(150), 상기 웜 기어(150)의 내주면에 결합하고, 상기 웜 기어(150)의 회전을 안내하는 베어링(160), 상기 베어링(160)과 상기 베어링(160)이 안착되고, 상기 베어링(160)을 고정시키고, 상기 지지대(300)와 결합하는 베어링 하우징(170)을 포함한다.Looking at, the driving device for solar tracking 100, the base 110 mounted on the rear of the solar heat collecting plate 200, the altitude of the solar heat collecting plate 200 is provided on one side of the base 110 Tilting drive gear 120 to adjust the range within 120 degrees, the tilting base 130 hinged by the base 110 and the pin 134, the tilting base 130 in combination with the tilting base 130 Rotator 140 to rotate the left and right in the 360 degree range, the worm gear 150 and the gear coupled to the BLDC motor to rotate the rotator 140 in the azimuth 360 degrees range, the worm gear 150, It is coupled to the inner circumferential surface of the worm gear 150, the bearing 160 for guiding the rotation of the worm gear 150, the bearing 160 and the bearing 160 is seated, the bearing 160 is fixed The bearing housing 170 is coupled to the support 300.

상세히, 상기 베이스(110)는 대략 사각형의 판형상이고, 상기 베이스(110)의 일측에는 상기 태양광 집열판(200)의 고도를 조절하는 틸팅 구동기어(120)가 장착된다.In detail, the base 110 has a substantially rectangular plate shape, and a tilting drive gear 120 for adjusting the altitude of the solar heat collecting plate 200 is mounted at one side of the base 110.

그리고, 상기 베이스(110)의 후면에는 상기 틸팅 베이스(130)의 결합부(132)와 핀(134)결합을 위해 대응되는 위치에 대응되는 내경과 형상을 가진 핀(134) 결합부(미도시)가 형성되어 있고, In addition, the rear surface of the base 110, the pin 134 coupling portion (not shown) having an inner diameter and shape corresponding to a position corresponding to the coupling portion 132 and the pin 134 of the tilting base 130 is coupled. ) Is formed,

한편, 상기 틸팅 구동기어(120)는 구동력을 제공하는 모터와 기어 결합을 하며, 상기 제어부(400)의 명령에 의해서 소정의 각도만큼 상기 태양광 집열판(200)의 고도를 결정한다. 상기 틸팅 구동기어(120)는 120도의 각도 범위내에서 고도를 제어한다.On the other hand, the tilting drive gear 120 is in gear coupling with the motor providing the driving force, and determines the altitude of the solar heat collecting plate 200 by a predetermined angle by the command of the controller 400. The tilting drive gear 120 controls the altitude within an angle range of 120 degrees.

그리고, 상기 틸팅 베이스(130)는 대략 원판형의 형상을 가지고, 일측에는 상기 베이스(110)와 핀(134)결합을 할 수 있도록, 두 개소에 결합부(132)가 형성된다.In addition, the tilting base 130 has a substantially disk-shaped shape, and the coupling part 132 is formed at two positions so that the base 110 and the pin 134 may be coupled to one side.

상기 결합부(132)에 핀(134)결합을 통해서 상기 베이스(110)와 힌지 결합을 하게 되고, 상기 베이스(110)는 힌지 결합에 의해서 소정의 고도만큼 회동할 수 있게 된다.The coupling part 132 is hinged to the base 110 through coupling of the pins 134, and the base 110 may be rotated by a predetermined height by hinge coupling.

다음으로, 상기 틸팅 베이스(130)는, 원판형 형상의 로테이터(140)와 결합한다. 그리고, 상기 로테이터(140)는 웜 기어(150)와 결합하고, 상기 웜 기어(150)는 BLDC(Brushless DC) 모터(미도시)에 의해서 구동되는 장고형 웜 기어(150)이다.Next, the tilting base 130 is coupled to the rotator 140 of the disc shape. In addition, the rotator 140 is coupled to the worm gear 150, and the worm gear 150 is a janggo worm gear 150 driven by a brushless DC (BLDC) motor (not shown).

상기 웜 기어(150)는 상기 제어부(400)가 내리는 전기적 신호에 따라 일정한 회전수만큼 구동되는 BLDC 모터의 회전에 따라 소정의 각도만큼 회전하여 방위각을 결정하게 된다.The worm gear 150 determines the azimuth by rotating by a predetermined angle according to the rotation of the BLDC motor driven by a predetermined number of revolutions according to the electrical signal from the controller 400.

상기 웜 기어(150)는 360도 각도의 범위내에서 좌우 회전이 가능하다.The worm gear 150 can rotate left and right within the range of 360 degrees.

다음으로, 상기 웜 기어(150)의 내경부에는 베어링(160)이 결합한다. 상기 베어링(160)은 상기 웜 기어(150)의 회전을 마찰없이 부드럽게 안내하는 역할을 한다.Next, the bearing 160 is coupled to the inner diameter portion of the worm gear 150. The bearing 160 serves to smoothly guide the rotation of the worm gear 150 without friction.

상기 베어링(160)은 모서리 부분이 테이퍼(taper)가 져 있어서 상기 웜 기어(150)와의 결합이 용이하게 이루어진다.The bearing 160 has a tapered edge portion, so that the bearing 160 is easily coupled to the worm gear 150.

한편, 상기 베어링(160)은 베어링 하우징(170)과 결합하게 된다. 상기 베어링 하우징(170)은 상기 베어링(160)을 외부환경으로 부터 이물이 삽입되어 회전을 방해하는 것을 보호하는 역할을 하게 된다.On the other hand, the bearing 160 is coupled to the bearing housing 170. The bearing housing 170 serves to protect the bearing 160 from interfering with rotation of the foreign material from the external environment.

상기 베어링 하우징(170)에는 상기 베어링(160)과 직접 면접촉을 하는 베어링 커버(172)가 형성된다. 상기 베어링 하우징(170)은 상기 지지대(300)와 결합하게 된다.
The bearing housing 170 has a bearing cover 172 which is in direct surface contact with the bearing 160. The bearing housing 170 is coupled to the support 300.

본 발명의 태양광 추적용 구동장치(100)의 작동과 기능을 간략히 설명하면 다음과 같다.The operation and function of the solar tracking drive device 100 of the present invention will be described briefly as follows.

태양광을 집열 또는 집광하는 태양광 집열장치(10)의 집열 효율을 높히려면, 시시각각으로 변하는 태양의 위치변화에 따라서 태양광 집열판(200)의 고도와 방위각을 제어해야한다.In order to increase the heat collecting efficiency of the solar heat collecting device 10 that collects or collects sunlight, it is necessary to control the altitude and azimuth angle of the solar heat collecting plate 200 according to the position change of the sun.

따라서, 상기 제어부(400)는 태양의 위치 변화를 측정하고 이에 따라서 상기 태양광 추적용 구동장치(100)를 제어하여 상기 태양광 집열판(200)의 고도와 방위각을 제어하게 된다.Therefore, the control unit 400 measures the position change of the sun and controls the altitude and azimuth angle of the solar heat collecting plate 200 by controlling the solar tracking driving device 100 accordingly.

상기와 같이 고도와 방위각을 동시에 정확하고 안정적으로 제어함과 동시에, 장기간의 수명을 확보할 수 있는 간단하면서도 내구성이 있는 구조이어야만 한다.As described above, the altitude and the azimuth must be controlled at the same time accurately and stably, and must be a simple and durable structure that can ensure a long life.

따라서, 상기 태양광 집열판(200)과 결합하는 베이스(110)에는 상기 틸팅 구동기어(120)가 장착되어 있어서, 상기 제어부(400)의 명령에 따라 고도를 결정하게 된다.Therefore, the tilting drive gear 120 is mounted on the base 110 coupled with the solar heat collecting plate 200 to determine the altitude according to the command of the controller 400.

한편, 상기 로테이터(140)는 BLDC 모터에 의해서 구동되는 상기 웜 기어(150)와 결합하여 360도 회전이 가능한 방위각을 제어할 수 있게 된다.On the other hand, the rotator 140 is coupled to the worm gear 150 driven by the BLDC motor to control the azimuth angle capable of 360-degree rotation.

이와 같이, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위내에서의 다른 실시예 및 설계변경 등이 가능하다는 점을 이해할 것이다.
As such, those skilled in the art will understand that various modifications and other embodiments and design changes within the equivalent range are possible from this.


* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10..... 태양광 집열장치 100..... 태양광 추적용 구동장치
200..... 태양광 집열판 300..... 지지대
110..... 베이스 120..... 틸팅 구동기어
130..... 틸팅 베이스 132..... 결합부
134..... 핀 140..... 로테이터
150..... 웜 기어 160..... 베어링
170..... 베어링 하우징 172..... 베어링 커버
400..... 제어부
Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 ..... solar collector 100 ..... solar tracking drive
200 ..... Solar Collectors 300 ..... Supports
110 ..... Base 120 ..... Tilting Drive Gear
130 ..... Tilting base 132 ..... Joint
134 ..... pin 140 ..... rotator
150 ..... Worm Gear 160 ..... Bearing
170 ..... bearing housing 172 ..... bearing cover
400 ..... Controls

Claims (5)

태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양광 집광판이 구비되고,
상기 태양광 집열판을 지면에 대해 기립 배치하는 지지대가 구비되며,
상기 태양광 집열판과 지지대 사이에 구비되어 상기 태양광 집열판의 고도와 방위각을 조절하는 태양광 추적용 구동장치를 포함하는 태양광 집열장치에 있어서,
상기 태양광 추적용 구동장치는,
상기 태양광 추적용 구동장치의 고도 및 방위각을 결정하는 제어부와;
상기 태양광 집열판의 후면에 구비되고, 상기 태양광 집열판을 지지하고, 일측에는 상기 태양광 집열판의 고도를 제어하는 틸팅(Tilting) 구동 기어가 장착되는 베이스;
상기 베이스의 후면과 힌지 결합되고, 상기 베이스를 소정의 각도만큼 회동시켜서 고도를 조정하는 틸팅 베이스;
상기 틸팅 베이스의 후면과 결합하고, 상기 틸팅 베이스를 소정의 각도만큼 회전시켜서 방위각을 조정하는 로테이터;
상기 로테이터와 결합하고, 모터의 구동력에 의해서 방위각을 결정하는 웜 기어(Worm gear);
상기 웜기어의 내경에 결합되어 회전을 가이드하는 베어링(bearing);
상기 베어링을 지지,고정하는 베어링 하우징;을 포함하는 태양광 추적용 구동장치.
Is provided with a solar light collecting plate for collecting or condensing solar energy,
A support for standing up the solar heat collecting plate with respect to the ground is provided,
In the solar heat collecting device comprising a solar tracking drive device provided between the solar heat collecting plate and the support for adjusting the altitude and azimuth of the solar heat collecting plate,
The solar tracking drive device,
A control unit for determining an altitude and an azimuth angle of the solar tracking driving device;
A base provided at a rear surface of the solar heat collecting plate, supporting the solar heat collecting plate, and having a tilting driving gear mounted on one side thereof to control an altitude of the solar heat collecting plate;
A tilting base which is hinged to the rear surface of the base and adjusts the altitude by rotating the base by a predetermined angle;
A rotator coupled to a rear surface of the tilting base and adjusting the azimuth by rotating the tilting base by a predetermined angle;
A worm gear coupled to the rotator and configured to determine an azimuth angle by a driving force of a motor;
A bearing coupled to the inner diameter of the worm gear to guide rotation;
And a bearing housing for supporting and fixing the bearing.
제 1 항에 있어서,
상기 틸팅 구동기어는 모터의 구동력으로 고도를 제어하며, 고도는 120°범위내에서 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적용 구동장치.
The method of claim 1,
The tilting drive gear controls the altitude by the driving force of the motor, the altitude tracking drive device, characterized in that the altitude is controlled within a range of 120 °.
제 1 항에 있어서,
상기 웜 기어는 BLDC(Brushless DC) 모터로 구동되는 장고형 웜 기어이며, 방위각을 360°범위내에서 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적용 구동장치.
The method of claim 1,
The worm gear is a janggo-type worm gear driven by a brushless DC (BLDC) motor, the driving device for solar tracking, characterized in that for controlling the azimuth angle within a 360 ° range.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 하나 이상의 태양광 집열장치의 고도와 방위각을 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적용 구동장치.
The method of claim 1,
The control unit for driving the solar tracking, characterized in that for controlling the altitude and azimuth of the at least one solar heat collecting device.
제 1 항에 있어서,
상기 틸팅 베이스의 일면에는 하나 이상의 결합구가 형성되고, 핀 결합을 통해서 상기 베이스와 힌지결합을 하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적용 구동장치.


The method of claim 1,
One or more coupling holes are formed on one surface of the tilting base, and the solar tracking driving device is characterized in that the hinge coupling with the base through the pin coupling.


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