KR20130102178A - Solar power generation system - Google Patents

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KR20130102178A
KR20130102178A KR1020120023185A KR20120023185A KR20130102178A KR 20130102178 A KR20130102178 A KR 20130102178A KR 1020120023185 A KR1020120023185 A KR 1020120023185A KR 20120023185 A KR20120023185 A KR 20120023185A KR 20130102178 A KR20130102178 A KR 20130102178A
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Abstract

PURPOSE: A solar power generation system is provided to effectively obtain electricity by being installed in an open region such as a river or a mountain. CONSTITUTION: A solar cell module (10) rotates on a frame. A module panel includes the frame. Two supporting poles (14) include bearings. The module panel is arranged at a high position by the two supporting poles. A pinion (26) is combined with a rack (28).

Description

태양광발전장치 {SOLAR POWER GENERATION SYSTEM}Solar Power Plant {SOLAR POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 태양광발전장치에 관한 것으로, 특히 패널형의 솔라셀 모듈이 비교적 높은 위치에서 태양광을 수광하는데 최적한 방향으로 향할 수 있도록 조절가능한 구조를 가지고, 태양광을 수광하는데 방해가 되는 지형지물이 존재하는 지역, 농작물재배시설이 있는 지역, 또는 저수지나 강 또는 바다 등 상부공간이 개방된 지역 등에 설치하여 태양광발전의 전력을 얻을 수 있도록 한 태양광발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic device, and in particular, a panel type solar module has a structure that can be adjusted in a direction that is optimal for receiving sunlight at a relatively high position, and terrain that is obstructed to receive sunlight The present invention relates to a photovoltaic device that is installed in an area where water is present, an area where crops are grown, or an area where an upper space such as a reservoir, a river, or the sea is open to obtain solar power.

패널형의 솔라셀 모듈을 이용하는 태양광발전장치는 일반적으로 소형인 경우 건물의 옥상 등 상부공간이 개방되고 태양광의 수광에 방해받지 않는 위치에 고정적으로 설치되거나, 대형인 경우 태양광의 수광을 방해하는 지형지물이 없는 노지에 대규모 시설을 이용하여 설치된다. 종래의 이러한 태양광발전장치는 이러한 태양광발전장치가 설치되는 지역의 지형 또는 주위의 고정구조물 등에 의하여 태양광의 수광이 방해받을 수 있어 그 설치조건이 크게 제약을 받을 수 있다.Photovoltaic devices that use panel-type solar modules are generally installed fixedly at a location where the upper space, such as the roof of a building, is open and unobstructed by sunlight, or, in the case of a large size, to disturb the reception of sunlight. It is installed using large facilities on open land without features. The conventional photovoltaic device may be disturbed by the light reception of the solar light due to the terrain of the region in which the photovoltaic device is installed or the fixed structure around the installation, such that the installation conditions can be greatly limited.

본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 솔라셀 모듈의 패널이 기다란 두개의 지지폴에 의하여 비교적 높은 위치에 배치되고 태양광을 수광하는데 최적한 방향으로 향할 수 있도록 조절가능하게 되어 있으며 태양광발전에 전혀 도움이 되지 않는 불순한 일기에는 안전한 위치로 방향이 전환될 수 있도록 함으로서, 태양광을 수광하는데 방해가 되는 지형지물이 존재하는 지역, 농작물재배시설이 있는 지역, 또는 저수지나 강 또는 바다 등 상부공간이 개방된 지역 등에 설치하여 태양광발전의 전력을 얻을 수 있도록 한 태양광발전장치를 제공한다.In the present invention, the invention was made in view of such a conventional point, and the panel of the solar cell module is arranged at a relatively high position by two long support poles and is adjustable so that it can be directed in an optimal direction for receiving sunlight. Impure weather, which is not conducive to photovoltaic power generation, can be redirected to a safe location, such as in areas where there are features that interfere with the reception of sunlight, areas with crop cultivation facilities, or reservoirs. It provides a photovoltaic device that can be installed in an open area such as a river or the sea to obtain power of photovoltaic power generation.

이를 위하여, 본 발명에 있어서는 프레임내에 상하측의 수직축으로 회전가능하게 배치되는 수개의 사각형 솔라셀 모듈, 상기 솔라셀 모듈이 배치된 상기 프레임으로 구성되고 상기 프레임의 양측에 연장된 수평축에 의하여 회전가능하게 배치되는 모듈 패널과, 상기 수개의 모듈 패널이 높은 위치에 배치될 수 있도록 하고 상기 모듈 패널의 양측 수평축이 지지되는 베어링이 구비된 두개의 지지폴로 구성되고, 상기 각 솔라셀 모듈의 상측 수직축에 수평레버가 착설되고 상기 각 수평레버에 모듈작동기에 의하여 작동되는 레버연결대가 연결되어 상기 각 솔라셀 모듈이 그 수직축을 중심으로 하여 회전될 수 있게 되어 있고, 상기 모듈패널의 일측 수평축에 피니언이 착설되어 있으며 상기 피니언은 상기 일측 지지폴에 수직으로 배치된 래크에 결합되고 상기 래크는 길게 연장되어 그 단부에 상기 래크를 상하로 작동시키기 위한 래크작동기가 결합됨을 특징하는 태양광발전장치를 제공한다.To this end, in the present invention, it is composed of several rectangular solar modules rotatably arranged in the vertical axis of the upper and lower sides in the frame, the rotatable by a horizontal axis extending to both sides of the frame and the frame on which the solar cell module is disposed And two support poles provided with a plurality of support poles provided with a plurality of module panels arranged so that the plurality of module panels can be arranged at a high position and supporting both horizontal axes of the module panels. A horizontal lever is installed and a lever connecting rod operated by a module actuator is connected to each horizontal lever so that each solar cell module can be rotated about its vertical axis, and a pinion is installed on one horizontal axis of the module panel. And the pinion is coupled to a rack disposed perpendicular to the one support pole. It provides a photovoltaic power generation apparatus characterized in that the said racks are elongated rack actuator for operating the rack at its end to the upper and lower coupling.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명 태양광발전장치가 설치된 상태를 보인 정면도.
도 2는 다수의 솔라셀 모듈이 구비된 하나의 모듈 패널을 보인 사시도.
도 3은 동 정면도.
도 4는 동 평면도.
도 5는 솔라셀 모듈의 방향을 조절하는 구조를 보인 부분평면도.
도 6은 솔라셀 모듈의 방향이 조절되는 것을 보인 도 5와 유사한 부분평면도.
도 7은 모듈 패널의 방향을 조절하는 구조를 보인 부분측면도.
도 8은 모듈 패널의 방향이 조절되는 것을 보인 도 7과 유사한 부분측면도.
도 9는 모듈 패널의 다른 실시형태를 보인 정면도.1 is a front view showing a state in which the present invention photovoltaic device is installed.
2 is a perspective view illustrating one module panel having a plurality of solar cell modules.
3 is a front view of the same;
4 is a plan view of the same.
Figure 5 is a partial plan view showing a structure for adjusting the direction of the solar cell module.
FIG. 6 is a partial plan view similar to FIG. 5 showing the orientation of the solar cell module;
7 is a partial side view showing a structure for adjusting the direction of the module panel.
8 is a partial side view similar to FIG. 7 showing that the orientation of the module panel is adjusted;
9 is a front view showing another embodiment of the module panel.

본 발명의 태양광발전장치는 크게 나누어 수개의 사각형 솔라셀 모듈(10)이 구비된 모듈 패널(12)과 수개의 모듈 패널(12)이 비교적 높은 위치에 배치될 수 있도록 하는 두개의 지지폴(14)로 구성된다.The photovoltaic device of the present invention is largely divided into two support poles for allowing the module panel 12 having several rectangular solar cell modules 10 and the several module panels 12 to be disposed at a relatively high position ( 14).

솔라셀 모듈(10)은 사각판상의 통상적인 형태이고, 모듈 패널(12)은 가로길이의 크기가 비교적 큰 직사각형의 프레임(16)으로 구성되고, 이러한 프레임(16)내에 수개의 솔라셀 모듈(10)이 배치된다. 솔라셀 모듈(10)은 중앙의 수직축선상에 배치된 상부 및 하부의 수직축(18)(18')에 의하여 프레임(16)내에서 회전가능하게 배치된다.The solar cell module 10 is in the form of a rectangular plate, and the module panel 12 is composed of a rectangular frame 16 having a relatively large horizontal length, and within the frame 16 several solar cell modules ( 10) is placed. The solar cell module 10 is rotatably disposed in the frame 16 by upper and lower vertical axes 18, 18 ′ disposed on a central vertical axis.

한편 수개의 솔라셀 모듈(10)이 배치된 프레임(16)으로 구성되는 모듈패널(12)은 이러한 프레임(16)의 양측 중앙의 수평축선상에 연장된 수평축(20)(20')을 통하여 지지폴(14)에 회전가능하게 착설된다.On the other hand, the module panel 12, which is composed of a frame 16 on which several solar cell modules 10 are disposed, is supported through horizontal axes 20, 20 'extending on horizontal axes in the centers of both sides of the frame 16. The pawl 14 is rotatably mounted.

지지폴(14)은 예를 들어 주위의 지형지물에 의하여 솔라셀 모듈(10)에 태양광이 수광되는 것이 방해받지 않도록 비교적 높이가 높게 세워지는 길이를 갖는다. 따라서. 이러한 두개의 지지폴(14)은 태양광을 수광하는데 방해가 되는 지형지물이 존재하는 지역, 농작물재배시설이 있는 지역, 각종 축사의 상부공간 또는 저수지나 강 또는 바다 등 상부공간이 개방된 지역 등에 설치할 수 있다. 이러한 두개의 지지폴(14)에는 예를 들어 수개의 모듈 패널(12)이 배치될 수 있다. 본 발명에서는 그 한 예로서 두개의 모듈 패널(12)이 배치된 것으로 도시되었으나 이들 모듈 패널(12)은 지지폴(14)의 높이와 주위조건에 따라서 그 이상의 것이 배치될 수 있다.The support pole 14 has a length that is set relatively high so that, for example, sunlight is not disturbed to the solar cell module 10 by surrounding features. therefore. These two support poles 14 are located in the area where the features that interfere with the reception of sunlight, areas with crop cultivation facilities, upper spaces of various barns or open areas such as reservoirs, rivers or the sea, etc. Can be installed. In these two support poles 14 several module panels 12 can be arranged, for example. In the present invention, as an example thereof, two module panels 12 are illustrated, but these module panels 12 may be further disposed depending on the height of the support pole 14 and the ambient conditions.

대향되게 수직으로 세워지는 두개의 지지폴(14)에는 각각 거치대(22)가 착설되고 이에 베어링(24)을 통하여 모듈 패널(12)의 프레임(16) 양측에 연장된 수평축(20)(20')이 회전가능하게 착설된다.Two support poles 14, which are erected vertically opposite each other, are mounted with support holders 22, and the horizontal shafts 20 and 20 'extend through the bearings 24 on both sides of the frame 16 of the module panel 12. ) Is rotatably mounted.

한편, 각 모듈 패널(12)의 일측 수평축(20)에는 이를 지지하는 베어링(24)을 지나 연장된 단부에 피니언(26)이 착설되어 있으며 이러한 피니언(26)은 일측 지지폴(14)에 수직으로 배치된 래크(28)에 결합된다. 이러한 래크(28)는 길게 연장되고 그 단부에 이러한 래크(28)를 상하로 작동시키기 위한 래크작동기(30)가 결합된다. 이러한 래크작동기(30)는 제어상태에서 래크(28)의 상하 작동이 이루어질 수 있도록 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 직선운동기구를 구비한 전기모터장치, 유압 또는 공압실린더장치 등으로 구성될 수 있다. 그리고 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 래크작동기(30)는 풍향이나 풍속을 측정할 수 있는 센서나 태양고도계 등이 구비된 제어기의 제어하에 작동될 수 있다.On the other hand, the pinion 26 is installed on one side of the horizontal axis 20 of each module panel 12 extending beyond the bearing 24 supporting the pinion 26, the pinion 26 is perpendicular to the one support pole 14 It is coupled to the rack 28 disposed as. This rack 28 extends long and is coupled to the rack actuator 30 for operating the rack 28 up and down at its end. The rack actuator 30 may be composed of an electric motor device, a hydraulic or pneumatic cylinder device having a linear motion mechanism for converting the rotary motion into a linear motion so that the up and down operation of the rack 28 in a controlled state. . And as will be described in detail later, the rack actuator 30 may be operated under the control of a controller equipped with a sensor or a solar altimeter, etc. that can measure the wind direction or wind speed.

모듈 패널(12)을 구성하는 프레임(16)내에 수직축(18)(18')에 의하여 회전가능하게 착설된 솔라셀 모듈(10)은 그 상부 수직축(18)이 프레임(16)의 상측부분으로 연장되어 이에 수평으로 회전레버(32)가 착설되고 각 솔라셀 모듈(10)의 회전레버(32)는 그 단부가 프레임(16)의 상측부분에 평행하에 연장된 레버연결대(34)에 연결된다. 그리고 이러한 레버연결대(34)는 그 일측단부가 모듈작동기(36)에 연결된다. 모듈작동기(36)는 프레임(16)에 고정되며, 이러한 모듈작동기(36)도 역시 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 직선운동기구를 구비한 전기모터장치, 유압 또는 공압실린더장치 등으로 구성될 수 있다. 그리고 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 모듈작동기(36)는 풍향이나 풍속을 측정할 수 있는 센서나 태양고도계 등이 구비된 제어기의 제어하에 작동될 수 있다.The solar cell module 10 rotatably mounted by the vertical axis 18, 18 ′ in the frame 16 constituting the module panel 12 has an upper vertical axis 18 thereof as an upper portion of the frame 16. The rotating lever 32 is installed horizontally so that the rotating lever 32 of each solar cell module 10 is connected to a lever connecting portion 34 whose end portion extends parallel to the upper portion of the frame 16. . And one end of such a lever connecting rod 34 is connected to the module actuator (36). The module actuator 36 is fixed to the frame 16, and the module actuator 36 may also be configured as an electric motor device, a hydraulic or pneumatic cylinder device, etc., having a linear motion mechanism for converting rotational motion into linear motion. have. And as will be described in detail later, the module actuator 36 may be operated under the control of a controller equipped with a sensor or a solar altimeter, etc. that can measure the wind direction or wind speed.

이와 같은 본 발명의 태양광발전장치는 다음과 같이 작동된다.Such a photovoltaic device of the present invention operates as follows.

상기 언급된 바와 같이, 두개의 지지폴(14)이 태양광을 수광하는데 방해가 되는 지형지물이 존재하는 지역, 농작물재배시설이 있는 지역, 각종 축사의 상부공간 또는 저수지나 강 또는 바다 등 상부공간이 개방된 지역 등에 설치된다. 지지폴(14)은 수직길이의 크기가 커서 이에 배치되는 솔라셀 모듈(10)을 높은 위치에 배치할 수 있다.As mentioned above, the area in which the two support poles 14 interfere with the reception of sunlight is present, the area where the crop cultivation facility is located, the upper space of various barns, or the upper space such as reservoir or river or sea. It is installed in this open area. The support pole 14 has a large vertical length, so that the solar cell module 10 disposed thereon may be disposed at a high position.

최적한 태양광의 수광위치를 위하여, 먼저, 지지폴(14)에 착설되는 각 모듈 패널(12)은 그 양측의 수평축(20)(20')을 중심으로 하여 회전가능하게 조절될 수 있다. 풍향이나 풍속을 측정할 수 있는 센서나 태양고도계 등이 구비된 제어기의 제어하에, 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 직선운동기구를 구비한 전기모터장치, 유압 또는 공압실린더장치 등으로 구성될 수 있는 래크작동기(30)가 제어하에 작동하며 이에 연결된 래크(28)를 수직방향으로 이동함으로서 모듈 패널(12)의 일측 수평축(20)에 착설되어 래크(28)에 결합된 피니언(26)이 회전되면서 모듈 패널(12)이 회전하여 솔라셀 모듈(10)의 방향이 조절된다(도 7 및 도 8 참조). 특히 강풍에 의하여 솔라셀 모듈(10)이 손상을 입을 경우가 있는 경우에는 각 모듈 패널(12)을 수평으로 배치할 수 있도록 회전시킬 수 있다.For the optimal light receiving position of the sunlight, first, each module panel 12 mounted on the support poles 14 can be rotatably adjusted about the horizontal axis 20, 20 'on both sides thereof. Under the control of a sensor equipped with a sensor or a solar altimeter which can measure wind direction or wind speed, it can be composed of an electric motor device having a linear motion mechanism for converting rotational motion into a linear motion, a hydraulic or pneumatic cylinder device, and the like. The rack actuator 30 operates under the control and moves the rack 28 connected thereto in the vertical direction so that the pinion 26 mounted on one horizontal axis 20 of the module panel 12 and coupled to the rack 28 is rotated. The module panel 12 is rotated to adjust the orientation of the solar cell module 10 (see FIGS. 7 and 8). In particular, when the solar cell module 10 may be damaged by the strong wind, the module panel 12 may be rotated so as to be horizontally disposed.

한편, 각 모듈 패널(12)의 프레임(16)내에 배치된 각 솔라셀 모듈(10)은 그 수직축(18)(18')을 중심으로 하여 회전가능하게 되어 있어 역시 최적한 태양광 수광위치로 향하도록 조절될 수 있다. 즉, 풍향이나 풍속을 측정할 수 있는 센서나 태양고도계 등이 구비된 제어기의 제어하에, 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 직선운동기구를 구비한 전기모터장치나 유압 또는 공압실린더장치 등으로 구성될 수 있는 모듈작동기(36)가 제어하에 작동하여, 각 솔라셀 모듈(10)이 그 수직축(18)(18')을 중심으로 하여 좌우로 회전하여 최적한 태양광 수광위치로 이동할 수 있다. 최적한 태양광 수광위치로 이동하기 위하여, 모듈작동기(36)가 제어하에 작동하여 이에 결합된 레버연결대(34)을 왕복이동시키는 경우, 이에 각각 연결된 수평레버(32)가 상부 수직축(18)을 회전시킴으로서 각 솔라셀 모듈(10)이 회전된다(도 5 및 도 6 참조).On the other hand, each solar cell module 10 disposed in the frame 16 of each module panel 12 is rotatable about its vertical axes 18 and 18 ', which is also an optimal solar light receiving position. Can be adjusted to face. That is, under the control of a sensor equipped with a sensor or a solar altimeter which can measure wind direction or wind speed, the electric motor device having a linear motion mechanism for converting rotational motion into a linear motion, or a hydraulic or pneumatic cylinder device, etc. The module actuator 36, which can be operated under control, allows each solar cell module 10 to be rotated left and right about its vertical axes 18, 18 'to move to an optimal solar light receiving position. In order to move to the optimum solar light receiving position, when the module actuator 36 is operated under control to reciprocate the lever connecting portion 34 coupled thereto, the horizontal levers 32 connected thereto respectively move the upper vertical axis 18. By rotating, each solar cell module 10 is rotated (see FIGS. 5 and 6).

도 9는 본 발명의 다른 실시형태를 보인 것으로, 본 발명의 태양광발전장치가 대형화되어 특히 모듈 패널(12)을 구성하는 프레임(16)의 가로길이의 크기가 증가되어 프레임(16)이 중앙부분에서 하측으로 처지는 것을 방지하기 위한 수단이 구비된 것을 보인 것이다. 이를 위하여 프레임(16)의 양단에 지주(38)(38')가 입설되고 그 상단에 수평케이블(40)이 팽팽하게 연결되고 이러한 수평케이블(40)에 프레임(16)의 상부에서 수개의 수직케이블(42)이 연결되어 프레임(16)의 하중을 지탱할 수 있도록 하여 프레임(16)이 중앙부분에서 하측으로 처지는 것을 방지할 수 있도록 한다.9 shows another embodiment of the present invention, in which the photovoltaic device of the present invention is enlarged so that the width of the frame 16 constituting the module panel 12 is increased so that the frame 16 is centered. It is shown that a means is provided for preventing sag downward from the portion. For this purpose, struts 38 and 38 'are placed at both ends of the frame 16, and a horizontal cable 40 is tightly connected to the upper end thereof. The cable 42 is connected to support the load of the frame 16 to prevent the frame 16 from sagging downward from the center portion.

10: 솔라셀 모듈, 12: 모듈 패널, 14: 지지폴, 16: 프레임, 18, 18': 수직축, 20. 20': 수평축, 22: 거치대, 24: 베어링, 26: 피니언, 28: 래크, 30: 래크작동기, 32: 수평레버, 34: 레버연결대, 36: 모듈작동기, 38, 38': 지주, 40: 수평케이블, 42: 수직케이블.10: solar cell module, 12: module panel, 14: support pole, 16: frame, 18, 18 ': vertical axis, 20. 20': horizontal axis, 22: cradle, 24: bearing, 26: pinion, 28: rack, 30: rack actuator, 32: horizontal lever, 34: lever connector, 36: module actuator, 38, 38 ': prop, 40: horizontal cable, 42: vertical cable.

Claims (2)

프레임(16)내에 상하측의 수직축(18, 18')으로 회전가능하게 배치되는 수개의 사각형 솔라셀 모듈(10),
상기 솔라셀 모듈(10)이 배치된 상기 프레임(16)으로 구성되고 상기 프레임(16)의 양측에 연장된 수평축(20, 20')에 의하여 회전가능하게 배치되는 모듈 패널(12)과,
상기 수개의 모듈 패널(12)이 높은 위치에 배치될 수 있도록 하고 상기 모듈 패널(12)의 양측 수평축(20, 20')이 지지되는 베어링(24)이 구비된 두개의 지지폴(14)로 구성되고,
상기 각 솔라셀 모듈(10)의 상측 수직축(18)에 수평레버(32)가 착설되고 상기 각 수평레버(32)에 모듈작동기(36)에 의하여 작동되는 레버연결대(34)가 연결되어 상기 각 솔라셀 모듈(10)이 그 수직축(18, 18')을 중심으로 하여 회전될 수 있게 되어 있고,
상기 모듈패널(12)의 일측 수평축(20)에 피니언(26)이 착설되어 있으며 상기 피니언(26)은 상기 일측 지지폴(14)에 수직으로 배치된 래크(28)에 결합되고 상기 래크(28)는 길게 연장되어 그 단부에 상기 래크(28)를 상하로 작동시키기 위한 래크작동기(30)가 결합됨을 특징으로 하는 태양광발전장치.Several rectangular solar cell modules 10 rotatably arranged in the frame 16 on vertical axis 18,18 'above and below,
A module panel 12 composed of the frame 16 on which the solar cell module 10 is disposed and rotatably disposed by horizontal axes 20 and 20 'extending on both sides of the frame 16;
Two support poles 14 provided with bearings 24 which allow the several module panels 12 to be placed in a high position and on which both horizontal axes 20, 20 ′ of the module panels 12 are supported. Composed,
The horizontal lever 32 is installed on the upper vertical shaft 18 of each of the solar cell modules 10, and the lever connecting rod 34, which is operated by the module actuator 36, is connected to the horizontal lever 32. The solar cell module 10 can be rotated about its vertical axis 18, 18 ′,
The pinion 26 is installed on one side horizontal axis 20 of the module panel 12 and the pinion 26 is coupled to the rack 28 disposed perpendicular to the one support pole 14 and the rack 28. E) is extended and the rack actuator (30) for operating the rack (28) up and down at its end is coupled to the photovoltaic device. 제1항에 있어서, 상기 프레임(16)이 중앙부분에서 하측으로 처지는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 상기 프레임(16)의 양단에 지주(38)(38')가 입설되고 그 상단에 수평케이블(40)이 팽팽하게 연결되며 상기 수평케이블(40)에 상기 프레임(16)의 상부에서 수개의 수직케이블(42)이 연결됨을 특징으로 하는 태양광발전장치.
The method of claim 1, wherein as a means for preventing the frame 16 from sagging downward from the center portion, struts 38 and 38 'are provided at both ends of the frame 16, and a horizontal cable is formed at the upper end thereof. 40 is tightly coupled to the solar cell apparatus, characterized in that the vertical cable (42) is connected at the top of the frame (16) to the horizontal cable (40).
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