KR20120073189A - 회전형 솔라셀 설치대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 특히 태양 고도에 추종하여 회전될 수 있으면서 강풍조건에도 견딜 수 있는 내구성이 우수한 회전형 솔라셀 설치대로서, 지면에 형성되는 기초 위에 원형으로 배치되는 지지프레임과; 상기 지지프레임 상면에 등간격으로 설치되는 다수의 브라켓과; 원판형태로서 그 가장자리는 상기 브라켓에 설치되는 다수의 가이드롤러에 의해 지지되며, 하부면 좌우측에 체인의 각 단부가 구속 연결되는 턴테이블과; 상기 체인을 통해 턴테이블에 회전력을 제공하게되는 구동부;를 포함하여 구성된다.

Description

회전형 솔라셀 설치대{Rotatable solar cell installing device}

본 발명은 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 특히 태양 고도에 추종하여 회전될 수 있으면서 강풍조건에도 견딜 수 있는 내구성이 우수한 회전형 솔라셀 설치대에 관한 기술이다.

화석연료의 고갈 문제와 환경오염의 대두로 인해 무공해의 새로운 연료원에 대한 관심이 높아지고 있다. 에너지 고갈문제는 인류가 직면한 가장 중요한 난제의 하나이며 이를 해결하지 않고서는 지속적인 발전을 기대하기 어려울 것이고 인류의 생존을 위협하는 요인이 될 것이다.

지구온난화의 문제는 전세계가 공감하는 이슈이며 이산화탄소 배출을 규제하기 위한 노력이 진행중에 있다.

화석연료에 대한 대체 에너지로 이미 오래전부터 풍력이나 수력, 수소에너지, 태양광을 이용한 발전 기술에 관심이 있었고 상당한 기술적 진보도 이루어진 상태이다. 따라서 완전히 상업적으로 활성화되지는 않고 있지만 수소자동차는 머지않아 현실화될 것으로 인식되며, 태양광을 이용한 발전도 이미 부분적으로 사용이 되고 있다.

태양광을 이용한 발전장치에는 기본적으로 솔라셀이 사용되고 효율을 높이기 위한 방안으로 태양의 고도에 따라 회전될 수 있도록 설계되는 것이 일반적이다. 이러한 관련기술들은 상당수 존재하나 아래와 같은 문제점이 있었다.

대다수의 태양광 발전장치들은 회전형이면서도 태풍과 같은 강풍조건에서도 안정적으로 사용될 수 있도록 내구성이 고려된 기술은 제시되지 못하였다. 즉, 효율을 높일 수 있는 방안으로 태양고도에 따른 추종성을 향상시킬 수 있도록 하는 기술들에 관심이 집중되었었다.

하지만, 무엇보다도 선결되어야 하는 점은 많은 비용을 들여서 설치한 장치들을 장기간 사용될 수 있도록 하면서, 유지보수 비용이 최소화되도록 하는 것이라 할 수 있다. 다시 말해서 태양광 발전장치의 내구성을 높일 수 있도록 하되, 특히 강풍조건에서도 안정적으로 사용될 수 있는 구조의 설치기술이 요구된다.

대표적인특허문헌으로는대한민국특허출원번호 10-2001-0044744, 10-2004-0112948, 10-2007-0029316, 10-2007-0078744, 10-2008-0010305, 10-2008-0011859, 10-2008-0054653, 10-2008-0111491, 10-2008-0115598, 10-2009-0019017 등의 기술들이 알려져 있다.

본 발명에서는 태양광 발전을 위한 기반시설로서 내구성이 우수하고 태양고도에 따른 회전이동이 가능하여 강풍조건에서도 안정적으로 사용이 가능한 회전형 솔라셀 설치대를 제공하는 것을 주요한 과제로 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은, 지면에 형성되는 기초 위에 원형으로 배치되는 지지프레임과; 상기 지지프레임 상면에 등간격으로 설치되는 다수의 브라켓과; 원판형태로서 그 가장자리는 상기 브라켓에 설치되는 다수의 가이드롤러에 의해 지지되며, 하부면 좌우측에 체인의 각 단부가 구속 연결되는 턴테이블과; 상기 체인을 통해 턴테이블에 회전력을 제공하게되는 구동부;를 포함하여 구성되어 태양고도에 추종하여 회전될 수 있고 강풍조건에서도 안정성을 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대를 제안한다.

바람직하게 상기 다수의 가이드롤러는, 턴테이블의 가장자리 상면과 하면에 접촉되게 설치되는 상부가이드롤러와 하부가이드롤러 및 상기 턴테이블의 가장자리 외주면에 접촉되어 구름운동하는 측면가이드롤러의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대를 제안한다.

바람직하게 상기 구동부는, 모터와, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되며 체인이 결합되는 구동스프라켓과, 체인의 장력을 조절할 수 있도록 상기 구동스프라켓 좌우측으로 위치이동이 가능하도록 배치되는 보조스프라켓들로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대를 제안한다.

더욱 바람직하게 상기 턴테이블은, 중심부가 천공되어 있으며 체인의 각 단부가 연결되는 메인테이블과 상기 메인테이블과 연결되어 원형을 이루게 되는 보조테이블로 구성되고, 상기 메인테이블의 하부면에는 체인의 이탈을 막기 위해 돌출된 이탈방지단이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대를 제안한다.

본 발명에 의한 회전형 솔라셀 설치대는 구조적으로 안정적이면서 회전도 가능한 구조를 갖추어 강풍의 영향하에서도 쉽게 파손되지 않아 내구성이 우수하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 태양고도에 추종하여 회전동작됨으로써 발전효율을 높일 수 있고, 유지보수 비용도 절감시킬 수 있다는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전형 솔라셀 설치대의 개략적인 평면도.
도2는 주요부를 보여주는 단면도.
도3은 구동부에 대한 구성도.

이하 본 발명에 따른 회전형 솔라셀 설치대에 대하여 보다 구체적인 실시예를 통해서 상세한 설명을 전개하는 것으로 한다. 단, 제시되는 바람직한 실시예는 본 발명의 기술적 사상으로부터 실시가능한 하나의 예를 보여주는 것인 바, 타인에 의한 단순한 구조적 변경과 같은 변형 실시예 역시 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

첨부되는 도1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전형 솔라셀 설치대의 개략적인 평면도이며, 도2는 주요부를 보여주는 단면도이고, 도3은 구동부에 대한 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 회전형 솔라셀 설치대는 기본적으로는 회전동작될 수 있는 것이며 다수의 솔라셀들이 비스듬하게 설치되어 태양광으로부터 전기를 생산할 수 있다. 태양광으로부터 전기를 생산하는 기술 자체는 공지의 사실에 해당되는 바, 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하며 본 발명은 솔라셀을 설치할 수 있는 기반시설이라 할 수 있는 솔라셀 설치대를 개시한다.

본 발명의 회전형 솔라셀 설치대는 주요한 구성요소로서 지지프레임(100), 브라켓(200), 턴테이블(300) 및 구동부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 지지프레임(100)은 지면에 형성되는 기초 위에 원형으로 배치되는 요소로서 상기 기초(10)에 대해 앵카볼트(20)와 같은 수단을 이용하여 견고히 고정 설치된다. 바람직하게 본 실시예의 경우는 일반적인 H(에이취)빔을 이용하는 것으로 하는데, 상기 H빔을 원형으로 둥글게 성형하여 H 빔의 플랜지 부분들이 상하방향이 되게 하여 기초위에 고정 설치하도록 한다.

원형 형태로 기초(10)에 결합되는 지지프레임(100) 상면에는 등간격으로 다수의 브라켓(200)이 설치되며, 상기 브라켓(200)은 다수의 가이드롤러(r1,r2,r3)를 설치할 수 있는 형태를 이룬다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 경우 세개의 가이드롤러가 구비되며 이들은 각각 상부가이드롤러(r1), 하부가이드롤러(r2) 및 측면가이드롤러(r3)라 부르는 것으로 한다.

이들 세개의 가이드롤러(r1,r2,r3)가 브라켓(200)에 설치되는데 후술할 턴테이블(300)의 상면, 하면 및 외주면에 접촉되어 구름운동됨으로써 상기 턴테이블의 회전운동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

다음으로 턴테이블(300)에 대해 설명하면, 상기 턴테이블(300)은 원형 형태를 이루는 것으로 그 가장자리가 상기 다수의 가이드롤러(r1,r2,r3)들에 의해 지지되는 형태가 되게 설치된다. 특히 상기 턴테이블(300)의 하부면에는 좌우측으로 체인(C)의 각 단부를 연결시키도록 한다. 상기 체인(C)은 양단부가 서로 연결되지 않는 것으로 그 각 단부는 턴테이블(300) 하부면에서 고정 연결되는 형태를 이룬다. 즉, 상기 턴테이블(300)에는 스프라켓치가 형성되지 않으며, 단지 상기 체인(C)의 양단부를 고정하는 것에 의해 상기 체인(C)과 일체로 운동하는 것이 가능하다.

바람직하게 턴테이블(300)의 하부면에 가장자리 부위보다는 내측에서 체인(C)의 각 단부가 연결되며, 상기 체인(C)의 처짐을 방지하기 위해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 턴테이블(300) 하부면에 돌출된 이탈방지단(310)을 두는 것으로 한다.

그리고 상기 턴테이블(300)은 그 중심부가 천공되어 있어서 중심축이 없는 고리형태가 적합하고 상기 이탈방지단(310)은 턴테이블(300)의 일부구간에만 형성되기 때문에 이탈방지단(310)이 구비되는 메인테이블(300a)과 이탈방지단이 없는 보조테이블(300b)이 결합되어 완전한 원형의 턴테이블(300)이 형성되는 것으로 한다. 이 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인테이블(300a)의 중심각은 보조테이블(300b)의 중심각보다 크게 형성되는 것에 의해, 상기 체인(C)의 양단부는 상기 메인테이블(300a)과의 접촉면을 크게 할 수 있다.

상기 턴테이블(300)과 연결되는 체인(C)을 통해 회전력을 제공하면 상기 다수의 가이드롤러(r1,r2,r3)에 의해 턴테이블(300)이 안정적으로 지지되면서 회전될 수 있는데, 이를 위해 구동부(400)가 마련된다. 상기 구동부(400)는 크게 모터(410), 구동스프라켓(420) 및 보조스프라켓(430)으로 이루어지며 상기 모터(410)의 회전력이 구동스프라켓(420)으로 전달되고 상기 구동스프라켓(420)은 상기 메인테이블(300a)에 형성된 상기 체인(C)과 연결됨으로써 상기 턴테이블(300)을 회전시킬 수 있다. 그리고 상기 체인(C)의 장력을 조절할 수 있도록 하고자 상기 구동스프라켓(420)의 좌우측으로 위치이동이 가능한 보조스프라켓(430)을 하나씩 두는 것으로 함이 바람직하다.

따라서, 상기 구동부(400)의 회전력은 상기 체인(C)과 스프라켓치에 의해 체인결합되는 상기 구동스프라켓(420)이 회전하면서 상기 턴테이블(300)에 고정된 상기 체인(C)의 양단부 중 어느 하나를 당기는 장력에 의해 전달될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 회전형 솔라셀 설치대는 태양고도에 따라 턴테이블이 회전될 수 있도록 구성할 수 있는데, 태양고도와 연동하여 구동부가 작동되게 하는 것으로 가능하고 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

턴테이블(300)의 가장자리가 다수의 가이드롤러(r1,r2,r3)들에 의해 안정적으로 지지되는 상태에서 체인(C)을 통해 강제적으로 회전될 수 있는 구조를 형성하는 바, 강풍이 불더라도 턴테이블(300)은 다수의 가이드롤러들에 의해 지지되어 크게 흔들리지 않을 것이며 바람에 날아가게 되지도 않는다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 턴테이블(300)이 중심부가 천공된 고리형태의 경우에는, 중심축이 없이도 상기 가이드롤러(r1,r2,r3)에 의해서 상기 턴테이블(300)의 회전을 지지하게 된다. 또한, 구동부(400)에 회전력이 제공되지 않는 한 턴테이블은 회전되지 못하므로 바람에 의한 회전도 방지할 수 있다. 따라서, 상기 구동부(400)는 회전력 공급원으로서의 역할 뿐 아니라 상기 턴테이블(300)을 고정하는 잠금역할도 동시에 수행하는 것이다.

본 발명에서의 턴테이블 상부에는 솔라셀의 설치를 위한 여러 형태의 설치부재(500)들을 부착시킬 수 있으며, 이러한 설치부재(500)를 활용하여 솔라셀(미도시)들을 설치하면 된다.

본 발명에 의한 회전형 솔라셀 설치대는 태양광 발전을 위한 용도로 사용될 때 태양광 설비의 내구성을 높이는데 기여할 수 있는 바, 실제적인 이용가능성이 매우 높은 기술이다.

100 : 지지프레임 200 : 브라켓
300 : 턴테이블 310 : 이탈방지단
300a: 메인테이블 300b: 보조테이블
400 : 구동부 410 : 모터
420 : 구동스프라켓 430 : 보조스프라켓
500 : 설치부재 10 : 기초
20 : 앵카볼트 r1 : 상부가이드롤러
r2 : 하부가이드롤러 r3 : 측면가이드롤러
c : 체인

Claims (6)

1. 지면에 형성되는 기초 위에 원형으로 배치되는 지지프레임과;
   상기 지지프레임 상면에 등간격으로 설치되는 다수의 브라켓과;
   원형형태로서 그 가장자리는 상기 브라켓에 설치되는 다수의 가이드롤러에 의해 지지되는 턴테이블과;
   체인을 통해 턴테이블에 회전력을 제공하게 되는 구동부;를 포함하여 구성되고,
   상기 체인은 양단부가 서로 연결되지 않고, 상기 구동부는 상기 체인의 양단부 사이에서 체인결합되며, 상기 체인의 양단부는 상기 턴테이블의 하부면 좌우측에 각각 고정되는 것에 의해 상기 구동부의 회전력이 전달되는 것으로 인하여, 태양고도에 추종하여 회전될 수 있고 강풍조건에서도 안정성을 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 가이드롤러는,
   턴테이블의 가장자리 상면과 하면에 접촉되게 설치되는 상부가이드롤러와 하부가이드롤러 및 상기 턴테이블의 가장자리 외주면에 접촉되어 구름운동하는 측면가이드롤러의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는,
   모터와, 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되며 체인이 결합되는 구동스프라켓과, 체인의 장력을 조절할 수 있도록 상기 구동스프라켓 좌우측으로 위치이동이 가능하도록 배치되는 보조스프라켓들로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
4. 제1항에 있어서, 상기 턴테이블은 중심부가 천공되어 중심축이 없는 고리형태를 가지는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 턴테이블은, 상기 체인의 양단부가 연결되는 메인테이블과 상기 메인테이블과 연결되어 원형을 이루게 되는 보조테이블로 구성되고, 상기 메인테이블의 하부면에는 체인의 이탈을 막기 위해 돌출된 이탈방지단이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
6. 제5항에 있어서,
   상기 메인테이블의 중심각은 상기 보조테이블의 중심각보다 것을 특징으로 하는 회전형 솔라셀 설치대.
   

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