KR20150146006A - Tilt Angle Regulator of Solar Panel Arrays in Solar Tracking Type Power Generating System - Google Patents

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KR20150146006A KR1020140075711A KR20140075711A KR20150146006A KR 20150146006 A KR20150146006 A KR 20150146006A KR 1020140075711 A KR1020140075711 A KR 1020140075711A KR 20140075711 A KR20140075711 A KR 20140075711A KR 20150146006 A KR20150146006 A KR 20150146006A
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Abstract

The present invention relates to a tilt angle modulator of a solar panel array in a solar tracking power generation system which comprises: a solar tracking sensor (70) for tracking an altitude and an orbit of the sun; and a worm gear (20) provided in the bottom of a solar panel array (10) with a driving motor (50). A driving axis (30) coupled by penetrating a worm wheel (21) of the worm gear (20) in the horizontal direction and the solar panel array (10) are fixed and connected with an ′L′-shaped array fixing hole (33). A unit bearing is coupled to support to rotate the driving axis (30) in which one side or both sides of the driving axis (30) is or are spaced at regular intervals. Accordingly, a tilt angle of the solar panel array is modulated identical to the rotation of the worm wheel.

Description

태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치{Tilt Angle Regulator of Solar Panel Arrays in Solar Tracking Type Power Generating System}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tilt angle regulator for a solar panel,

본 발명은 태양의 고도 및 궤도의 변화에 따라 태양을 추적하여 회동함으로써 태양전지판의 발전효율을 높이는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사각 조절을 위하여 링크구조를 전혀 사용하지 않고 워엄기어를 이용하되 워엄휠에 결합된 구동축에 태양전지판 어레이를 직접 연결함으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 경사각이 조절됨으로 관리 및 제어가 매우 용이하고 각각의 태양전지판 어레이의 배열을 경사지게 형성하여 바람에 의한 냉각효율을 높여 링크구조 대비 필요한 보강구조와 용접작업이 현저히 감소되고 구조가 간단하여 조립이 용이함으로 숙련된 전문가가 필요치 않으며 고장발생이 적고 보수가 용이하여 우수한 생산성과 견고성 및 발전효율까지 갖춘 제품을 양산할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a solar panel array tilt angle control apparatus for a solar photovoltaic power generation system that increases the power generation efficiency of a solar panel by tracking and rotating the sun according to the altitude and orbit of the sun, By using a worm gear without link structure at all, it is easy to control and control by controlling the angle of inclination equal to the degree of rotation of the worm wheel by directly connecting the solar panel array to the drive shaft coupled to the worm wheel. , It is possible to improve the cooling efficiency by the wind to reduce the reinforcing structure and welding work required for the link structure and to simplify the structure and to assemble easily so that skilled experts are not needed, Mass production of products with robustness and power generation efficiency To a solar panel array inclination angle adjusting device of a solar photovoltaic generation system.

일반적으로 태양광 발전시스템(Solar-Light Power Generating System)은 구동유무에 따라 크게 고정식과 추적식으로 나눌 수 있으며, 고정식은 태양의 이동과 무관하게 남쪽을 향하도록 태양전지판 어레이를 설치하는 방식으로 소량 발전이 목적인 경우에 사용되며, 추적식은 태양광 추적센서를 이용하여 태양의 고도와 궤도에 따라 추적센서로부터 입력된 정보를 이용하여 태양전지판 어레이를 항상 태양과 직각 위치가 되도록 경사각과 궤도각을 조절하여 발전효율을 극대화하는 방식이다.Generally, Solar-Light Power Generating System can be classified into fixed type and tracking type depending on whether it is driven or not, and fixed type is a method in which a solar panel array is installed so as to be directed to the south regardless of the movement of the sun, It is used when power generation is aimed. Tracking system uses solar tracking sensor to control the inclination angle and orbit angle so that the solar array is always perpendicular to the sun by using the information input from the tracking sensor according to the altitude and orbit of the sun. Thereby maximizing power generation efficiency.

현재 사용되는 태양전지판은 특성상 태양과 직교시에 발전효율이 100% 발휘되며, 태양전지판이 태양과 수직으로부터 30~45도 기울게 되면 효율이 40~50%로 저하되고 45도를 넘어가게 되면 효율이 거의 0%가 되는 특성을 갖는다.Currently, solar panels are 100% in efficiency when they are orthogonal to the sun. When the solar panel is tilted 30 ~ 45 degrees from the sun and vertical, the efficiency drops to 40 ~ 50% And almost 0%.

따라서, 태양전지판의 발전효율을 높이기 위해서는 자연히 추적식 태양광 발전시스템을 선택하게 되고, 이러한 추적식 태양광 발전시스템에서는 태양광 추적센서로부터 입력된 정보에 따라 태양전지판 어레이의 경사각 및 궤도를 조절하는 장치가 매우 중요하다.Accordingly, in order to increase the power generation efficiency of the solar panel, a tracking type solar power generation system is naturally selected. In such a tracking type solar power generation system, the inclination angle and the orbit of the solar panel array are controlled according to the information input from the solar tracking sensor The device is very important.

종래 태양전지판 어레이(Photovoltaic Arrays)의 경사각 조절장치는, 특허등록 제1175662호, 특허등록 제1002856호 및 특허등록 제983534호에서 보는 바와 같이 좌우측을 고정하고 링크구조를 이용하여 상,하 중 일측을 밀거나 당겨서 조절하는 방식과 피스톤을 이용하여 상,하 중 일측을 밀거나 당겨서 조절하는 방식으로 개발되었으며, 실제 현장에서는 링크구조를 이용한 제품들이 많이 적용되고 있다.Conventionally, as shown in Patent Registration No. 1175662, Patent Registration No. 1002856, and Patent Registration No. 983534, the right and left sides are fixed and the upper and lower sides are fixed by using a link structure. It is developed by pushing or pulling and adjusting by pushing or pulling one side of the upper and lower parts by using piston. In actual field, products using link structure are applied in many places.

그러나, 이러한 종래 링크구조(Link Structure)는, 도 1에서 보는 바와 같이 본 출원인이 제작해왔던 제품에서도 사용되었는데, 제1 링크(220), 제2 링크(221), 기어지지대(222)와 상기 링크들 및 기어지지대와 같이 구성요소가 많은데다가 이러한 구성요소 및 지지대의 자중을 유지하기 위한 보강구조(230)와 이를 접합하기 위한 용접작업이 많아 제작시 작업소요시간 및 인건비가 과다하게 소모되는 문제점이 있었다. 1, the conventional link structure is also used in products manufactured by the applicant of the present invention. The first link 220, the second link 221, the gear support 222, Links and a gear support, and a reinforcing structure 230 for retaining the weight of the components and the support, and welding work for joining the reinforcing structure 230, .

또한, 제작중 부주의 또는 제작후 제품을 현장으로 운반시 제1 링크(220), 제2 링크(221), 기어지지대(222)가 조금이라도 휘어짐이 발생되면 링크의 회절시 상호간 간섭현상이 발생되어 정상적인 구동이 되지 않는 문제점이 있었다.Also, if the first link 220, the second link 221, and the gear support 222 are slightly bent when the product is neglected during manufacture or when the product is transported to the field, interference phenomenon occurs during the diffraction of the link There is a problem in that normal driving can not be performed.

또한, 현장에서 설치시에도 부품이 많고 구조가 복잡하며 부품 결합시 정밀도가 매우 중요하여 숙련된 전문가만이 조립할 수 있어 작업성이 매우 저하되는 문제점과, 보수 필요시에도 숙련된 전문가만이 수리가 가능하므로 유지비용이 과다하게 지출되는 문제점이 있었다.
In addition, even when installed in the field, there are many parts, the structure is complicated, and precision is very important when assembling parts, so that only skilled workers can assemble, resulting in poor workability. There is a problem that the maintenance cost is excessively expended.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 경사각 조절을 위하여 링크구조를 전혀 사용하지 않고 워엄기어를 이용하되 워엄휠에 결합된 구동축에 태양전지판 어레이를 직접 연결함으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 경사각이 조절됨으로 관리 및 제어가 매우 용이하고 각각의 태양전지판 어레이의 배열을 경사지게 형성하여 바람에 의한 냉각효율을 높여 링크구조 대비 필요한 보강구조와 용접작업이 현저히 감소되고 구조가 간단하여 조립이 용이함으로 숙련된 전문가가 필요치 않으며 고장발생이 적고 보수가 용이하여 우수한 생산성과 견고성 및 발전효율까지 갖춘 제품을 양산할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a worm wheel which does not use a link structure at all for the purpose of adjusting the inclination angle but directly connects a solar panel array to a drive shaft coupled to a worm wheel, It is easy to control and control by controlling the inclination angle same as the degree of rotation, and the arrangement of each solar panel array is formed to be inclined so as to increase the cooling efficiency by the wind, and the reinforcing structure and welding work required for the link structure are significantly reduced and the structure is simple A solar cell array array inclination angle adjustment of a photovoltaic power generation system characterized by that it is possible to mass-produce a product with excellent productivity, robustness and power generation efficiency because it is easy to assemble so that a skilled expert is not required, And to provide a device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양의 고도와 궤도를 추적하기 위한 태양광 추적센서(70)를 구비하며, 둘 이상의 태양전지판을 가로X세로방향으로 배열하여 가장자리가 금속프레임(12)으로 고정되는 태양전지판 어레이(10)의 경사각을 조절하기 위하여 태양전지판 어레이(10)의 하측에 구동모터(50)와 함께 워엄기어(20)를 구비하고, 상기 워엄기어(20)의 워엄휠(21)에 수평방향으로 관통하며 결합된 구동축(30)과 상기 태양전지판 어레이(10)를 고정 연결하며, 상기 구동축(30)의 일측 또는 양측에 일정간격 이격되어 구동축(30)을 회전가능하게 지지하는 유니트베어링(60)을 연결하여 구성됨으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 태양전지판 어레이의 경사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a solar tracking sensor for tracking an altitude and a trajectory of a sun, wherein two or more solar panels are arranged in a horizontal X longitudinal direction, The worm gear 20 of the worm gear 20 is provided with a drive motor 50 and a worm gear 20 below the solar panel array 10 to adjust the inclination angle of the solar panel array 10, And a unit that rotatably supports the drive shaft 30 at a predetermined distance from one side or both sides of the drive shaft 30, And the inclination angle of the solar panel array is adjusted to be equal to the degree of rotation of the worm wheel by connecting the bearings (60). The purpose is achieved to provide.

또한, 상기 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 있어서, 상기 구동축(30)은 일정위치에 확경된 플랜지부(31)를 형성하되 상기 플랜지부(31)에는 축방향으로 관통되는 다수의 체결공(311)을 등간격으로 형성하고 체결수단(80)을 이용하여 상기 워엄휠(21)에 결합되는 것이 바람직하다.In the apparatus for adjusting the inclination angle of the solar panel array of the photovoltaic power generation system, the drive shaft 30 has a flanged portion 31 formed at a predetermined position, It is preferable that a plurality of fastening holes 311 are formed at equal intervals and are coupled to the worm wheel 21 by using fastening means 80.

또한, 상기 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 있어서, 상기 태양전지판 어레이(10)는, 둘 이상의 가로방향 어레이 지지바(151)와, 둘 이상의 세로방향 어레이 지지바(152)를 교차되도록 결합시켜 이루어지는 어레이 지지부(15)를 포함하고 상기 워엄휠(21)의 구동축(30)은 어레이 지지부(15)와 'ㄱ'자 형상의 어레이 고정구(33)로 고정 연결되는 것이 바람직하다.The solar panel array 10 may include at least two transverse array support bars 151 and two or more longitudinal array support bars 152. The transverse array support bars 151 may be formed of a plurality of longitudinally arrayed support bars 152, And the driving shaft 30 of the worm wheel 21 is fixedly connected to the array supporting part 15 by an arcuate array fixing part 33 .

또한, 상기 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 있어서, 상기 워엄기어(20)는 수직방향으로 고정되도록 단면 형상이 'L'자 형상으로 형성되고 측면 중앙에 구동축(30)이 관통되는 통공(451)이 형성되어 워엄기어(20)를 측면에 체결수단(80)으로 세워 고정하는 워엄기어 고정구(45)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, in the solar panel array inclination angle adjusting device of the above-described photovoltaic generation system, the worm gear 20 is formed in an L shape in cross section so as to be fixed in a vertical direction, and a drive shaft 30 And a worm gear fixing 45 for fixing the worm gear 20 by means of the coupling means 80 by fixing the through hole 451 to the side surface.

또한, 상기 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치에 있어서, 상기 태양전지판 어레이(10)는 둘 이상을 구비하여 가로X세로방향으로 배열하여 어레이 지지부(15)에 안착시키고; 상기 가로방향 어레이 지지바(151)는 하나의 태양전지판 어레이(10)를 2개의 가로방향 어레이 지지바(151)로 양측을 고정하되 상호 높이가 다르게 교번 배열하여 세로방향 어레이 지지바(152)로부터 각각의 태양전지판 어레이(10)가 일정 경사를 형성하도록 설치하며; 상기 태양전지판 어레이(10)의 금속프레임(12)의 측면과 가로방향 어레이 지지바(151)의 측면에 다수의 냉각공(121)을 형성하는 것이 바람직하다.
In addition, in the solar panel array inclination angle adjusting device of the photovoltaic generation system, the solar panel array 10 may include two or more solar panel arrays 10 arranged in the transverse X longitudinal direction and placed on the array supporting portion 15; The horizontal array support bar 151 is formed by fixing one solar array array 10 on two sides by two horizontal array support bars 151 with different heights from each other to form a vertical array support bar 152 Each solar panel array 10 is installed so as to form a predetermined inclination; It is preferable that a plurality of cooling holes 121 are formed on the side surfaces of the metal frame 12 of the solar panel array 10 and the side surfaces of the array supporting bar 151 in the horizontal direction.

본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

경사각 조절을 위하여 링크구조를 전혀 사용하지 않고 워엄기어를 이용하되 워엄휠에 결합된 구동축에 태양전지판 어레이를 직접 연결함으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 경사각이 조절됨으로 관리 및 제어가 매우 용이하고 각각의 태양전지판 어레이의 배열을 경사지게 형성하여 바람에 의한 냉각효율을 높여 링크구조 대비 필요한 보강구조와 용접작업이 현저히 감소되고 구조가 간단하여 조립이 용이함으로 숙련된 전문가가 필요치 않으며 고장발생이 적고 보수가 용이하여 우수한 생산성과 견고성 및 발전효율까지 갖춘 제품을 양산할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
In order to control the inclination angle, the worm gear is used instead of using the link structure at all. Direct connection of the solar panel array to the drive shaft connected to the worm wheel allows the inclination angle to be controlled to be the same as that of the worm wheel. The array of solar panel arrays is inclined to improve the cooling efficiency by the wind, so that the necessary reinforcement structure and welding work are significantly reduced compared to the link structure, and the structure is simple and easy to assemble. Therefore, skilled experts are not needed, Which is capable of mass production of products having excellent productivity, robustness, and power generation efficiency, and which can provide a solar panel array inclination angle adjusting device of a solar photovoltaic power generation system.

도 1 은 본 출원인의 종래 링크구조의 태양전지판 어레이의 경사각 조절장치를 구비한 태양광 발전시스템의 측면 개략도
도 2, 도 3 은 본 발명을 적용한 워엄기어를 이용한 태양전지판 어레이의 경사각 조절장치를 구비한 태양광 발전시스템의 정,측면도
도 4 는 본 발명의 워엄기어를 이용한 태양전지판 어레이의 경사각 조절장치의 주요부 분해사시도
도 5 은 본 발명을 적용한 태양전지판 어레이의 냉각방법을 보이는 평,저,측면도1 is a side schematic view of a photovoltaic power generation system having a tilt angle adjustment device of a conventional solar cell array of a link structure
FIGS. 2 and 3 are a side view and a side view of a solar power generation system having a tilt angle adjusting device of a solar panel array using a worm gear according to the present invention
4 is an exploded perspective view of a main portion of the apparatus for adjusting the inclination angle of the solar panel array using the worm gear according to the present invention.
5 is a side view showing the cooling method of the solar panel array according to the present invention.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 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 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. It is to be understood, however, that the embodiments are illustrative of the invention in order that the invention may be better understood, and that the terms or words used should not be construed in a conventional or dictionary sense, It should be understood that the present invention should not be construed as being limited to the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be appropriately defined in order to explain it by a method.

본 발명은 종래 태양전지판 어레이(10)의 경사각을 조절하기 위하여 링크구조를 사용함을 인한 다수의 문제점을 개선하고자 링크구조를 전혀 사용하지 않고 워엄기어를 이용하되 워엄휠에 결합된 구동축에 태양전지판 어레이를 직접 연결함으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 경사각이 조절됨으로 관리 및 제어가 매우 용이하고, 각각의 태양전지판 어레이의 배열을 경사지게 형성하여 바람에 의한 냉각효율을 높인 것을 기술적 특징으로 한다.
In order to solve a number of problems due to the use of a link structure for adjusting the inclination angle of a conventional solar panel array 10, a worm gear is used instead of a link structure at all, and a solar panel array The inclination angle is controlled to be the same as the degree of rotation of the worm wheel, so that the management and control are very easy and the array of the solar panel array is formed to be inclined so that the cooling efficiency by the wind is improved.

(( 실시예Example ) : 링크구조 대신 1개의 ): 1 link instead of link structure 워엄기어와Worm Gear and 구동축을 이용한 경사각 조절장치 Tilt angle adjustment device using drive shaft

먼저, 본 발명은 태양광 추적센서(70)와, 태양전지판 어레이(10)와, 구동모터(50)와, 워엄기어(20)와, 구동축(30)과, 유니트베어링(60)과, 어레이 지지부(15)와, 워엄기어 고정구(45)를 포함하여 이루어진다.The present invention is characterized in that the solar tracking sensor 70, the solar array array 10, the drive motor 50, the worm gear 20, the drive shaft 30, the unit bearing 60, A support portion 15, and a worm gear fixing member 45.

상기 태양광 추적센서(70)는, 도 3에 도시된 바와 같이 태양전지판 어레이(10)의 일측에 설치되어 태양광을 실시간으로 추적하여 정보를 제공하는 일반적인 센서로서, 그 종류나 방식은 구체적으로 한정하지 아니한다.3, the solar tracking sensor 70 is a general sensor installed on one side of the solar panel array 10 to track sunlight in real time to provide information, Not limited.

또한, 상기 태양전지판 어레이(10)는, 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 둘 이상의 태양전지판을 가로X세로방향으로 배열하여 가장자리를 금속프레임(12)으로 고정하여 형성한다.2 to 3, the solar panel array 10 is formed by arranging two or more solar panels in the horizontal X-longitudinal direction and fixing the edges thereof with the metal frame 12.

또한, 상기 어레이 지지부(15)는, 둘 이상의 가로방향 어레이 지지바(151)와, 둘 이상의 세로방향 어레이 지지바(152)를 교차되도록 결합시켜 이루어져 하나 또는 다수의 태양전지판 어레이(10)를 결합시켜 고정할 수 있다. The array support part 15 is formed by joining two or more transverse direction array support bars 151 and two or more longitudinal direction array support bars 152 so as to intersect one or more solar panel array 10 .

또한, 상기 워엄기어(20)는, 태양전지판 어레이(10)의 하측에 구비되어 상기 워엄기어(20)의 워엄휠(21)에 수평방향으로 관통하여 결합된 구동축(30)과 상기 태양전지판 어레이(10)를 'ㄱ'자 형상의 어레이 고정구(33)로 고정 연결시키도록 설치되는데, 이와 같이 워엄기어(20)를 수직방향으로 세워서 고정하기 위하여, 워엄기어 고정구(45)를 사용한다.The worm gear 20 includes a drive shaft 30 provided below the solar array 10 and horizontally coupled to the worm wheel 21 of the worm gear 20, The worm gear fixing member 45 is used to fix the worm gear 20 in the vertical direction by fixing the worm gear 20 fixedly connected with the 'A' -shaped array fixing member 33.

상기 워엄기어 고정구(45)는, 도 4에서 보는 바와 같이 단면 형상이 'L'자 형상으로 형성되고 측면 중앙에 구동축(30)이 관통되는 통공(451)이 형성되어 워엄기어(20)를 측면에 체결수단(80)으로 고정하며 저면에 체결수단(80)을 이용하여 지지대 등에 견고하게 고정하게 된다.4, the worm gear fixing member 45 is formed in an L shape in cross section and has a through hole 451 through which the drive shaft 30 passes, And is fastened firmly to a support base or the like using a fastening means 80 on the bottom surface.

이러한 워엄기어(20)는 구동모터(50)로부터 전달된 회전력이 워엄샤프트(22)를 회전시키면, 워엄샤프트(22)의 회전에 따라 수직방향으로 회전축을 갖는 워엄휠(21)과 이에 결합된 구동축(30)이 속도는 감속되어 느리면서 토르크는 큰 힘으로 회전되도록 구동시킨다. The worm gear 20 includes a worm wheel 21 having a rotational axis in the vertical direction in accordance with the rotation of the worm shaft 22 and a motor The driving shaft 30 is driven so that the torque is rotated by a large force while the speed is slowed down.

상기 워엄기어(20)는 토르크가 커서 구동축(30)의 일측 또는 구동축(30)의 양측단에 설치되는 유니트베어링(60)의 내측에만 설치된다면 중앙 또는 좌,우측 등 설치위치는 어디에 설치되어도 무방하다.If the worm gear 20 is installed only on the inner side of the unit bearing 60 installed on one side of the drive shaft 30 or on both side ends of the drive shaft 30 because the torque is large, Do.

상기 워엄기어(20)는 내측 또는 외측에 리미트스위치(도시없음)를 설치하여 워엄휠(21)의 회전을 제한하게 된다.A limit switch (not shown) is provided on the inside or outside of the worm gear 20 so as to restrict the rotation of the worm wheel 21.

또한, 상기 구동축(30)은, 상기 워엄휠(21)에 고정되어 느리지만 큰 토르크로 회전되면서 어레이 지지부(15)와 고정 결합되어 태양전지판 어레이(10)의 경사각을 조절하는데, 상기 구동축(30)은 측단부 또는 측단부로부터 내측으로 이격된 일정위치에 확경된 플랜지부(31)를 형성하되 상기 플랜지부(31)에는 축방향으로 관통되는 다수의 체결공(311)을 등간격으로 형성하고 체결수단(80)을 이용하여 상기 워엄휠(21)에 결합된다. The driving shaft 30 is fixed to the worm wheel 21 and is rotated at a large torque to be fixedly coupled to the array supporting portion 15 to adjust the inclination angle of the solar panel array 10. The driving shaft 30 Is formed at a predetermined position spaced inwardly from the side end or the side end portion. A plurality of fastening holes 311 penetrating in the axial direction are formed in the flange portion 31 at regular intervals Is coupled to the worm wheel (21) by using a fastening means (80).

또한, 상기 유니트베어링(60)은, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 구동축(30)의 일측 또는 좌우측에는 일정간격 이격되어 구동축(30)을 회전가능하게 지지하도록 결합된다. 상기 유니트베어링(60)이 구동축(30)의 양측에 구비되고 중간에 워엄기어(20)가 구비되도록 배열될 수 있고, 유니트베어링(60)이 구동축(30)의 일측에 구비되고 타측에는 워엄기어(20)가 구비되도록 배열될 수도 있다.As shown in FIG. 4, the unit bearing 60 is coupled to one side or left and right sides of the driving shaft 30 so as to be rotatably supported to be spaced apart from the driving shaft 30 by a predetermined distance. The unit bearing 60 may be disposed on both sides of the drive shaft 30 and the worm gear 20 may be disposed in the middle of the drive shaft 30. The unit bearing 60 may be disposed on one side of the drive shaft 30, (20) may be provided.

이 때, 상기 워엄휠(21)의 회전정도와 태양전지판 어레이(10)의 경사각 회전정도가 동일하기 때문에, 제어부(90)의 구동 소프트웨어 설계 및 유지보수를 위한 관리가 매우 용이하게 된다. At this time, since the degree of rotation of the worm wheel 21 and the degree of rotation of the solar panel array 10 are the same, management for designing and maintenance of the driving software of the control unit 90 becomes very easy.

상기 언급되지 않았으나, 다수의 태양전지판 어레이(10)로부터 발전되는 전력을 이용하기 위하여 기본적으로 구비되는 태양광 추적센서, DC접속함, 인버터, 전력량계 등의 구성은 본 발명의 기술과 관련성이 없어 상세한 설명과 도면은 생략한다.Although not mentioned above, the configuration of the solar tracking sensor, the DC connection box, the inverter, the watt hour meter, and the like basically provided for using the electric power generated from the plurality of solar panel array 10 is not related to the technology of the present invention, The description and drawings are omitted.

이와 같이 구성되는 실시예1의 태양전지판 어레이의 경사각 조절장치(1)는 도 2, 3 및 4에서 보는 바와 같이 종래 링크구조를 갖는 경사각 조절장치(200)에 비하여 보강구조(230)가 적고 이에 따른 용접작업이 거의 없으며 구성요소 및 결합관계 등의 구조가 단순하여 제조가 용이할 뿐만 아니라, 현장에서 조립시에도 매우 용이하여 숙련된 작업자가 아니라도 도면을 이용하여 용이하게 조립이 가능하다.
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the inclination angle adjusting device 1 of the solar panel array according to the first embodiment has a smaller reinforcing structure 230 than the inclination angle adjusting device 200 having the conventional link structure, There is almost no welding work, and the structure such as the components and the coupling relation is simple and easy to manufacture, and also it is very easy to assemble in the field, so that it is possible to assemble easily by using the drawings even if it is not a skilled worker.

이와 같이 구성되는 실시예1의 태양전지판 어레이의 경사각 조절장치(1)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.The operating state of the inclination angle adjusting device 1 of the solar panel array according to the first embodiment will be described below.

먼저, 상기 태양광 추적센서(70)로부터 입력된 태양의 위치정보를 이용하여 경사각을 제어하는 소프트웨어를 구비한 제어부(90)에서 구동모터(50)로 제어신호를 출력한다. First, a control unit 90 having software for controlling the inclination angle using the position information of the sun inputted from the solar tracking sensor 70 outputs a control signal to the driving motor 50.

상기 제어부(90)에서 구동모터(50)를 제어하여 태양전지판 어레이(10)를 회전시켜 원하는 경사각으로 조절시 워엄휠(21)의 회전정도와 태양전지판 어레이(10)의 회전정도가 동일하므로 제어 및 관리가 매우 용이하게 된다. The control unit 90 controls the driving motor 50 to rotate the solar panel array 10 so that the degree of rotation of the worm wheel 21 and the degree of rotation of the solar panel array 10 are equal to each other And management becomes very easy.

종래 링크구조를 이용한 경사각 조절장치의 경우, 워엄휠의 회전정도와 태양전지판 어레이의 회전정도가 전혀 상이하고 다수의 링크가 유기적으로 회전되는 링크구조에서는 워엄휠의 회전정도에 따른 태양전지판 어레이의 회전정도를 계산하기가 매우 복잡한 공식에 의해 도출되어 왔다.In the case of a link structure in which a rotation angle of a worm wheel is completely different from a rotation angle of a solar panel array in a link structure in which a plurality of links are organically rotated in the case of a tilt angle adjusting device using a conventional link structure, Calculating the degree has been derived by a very complex formula.

다음, 상기 출력된 제어신호에 따라 구동되는 구동모터(50)에 의해 워엄기어(20)의 워엄샤프트(22)가 회전하면서 워엄휠(21)을 일정각도 회전시키게 된다.Next, the worm shaft 22 of the worm gear 20 is rotated by the driving motor 50 driven according to the output control signal to rotate the worm wheel 21 by a predetermined angle.

다음, 상기 워엄휠(21)의 회전에 따라 워엄휠(21)에 연결된 구동축(30)이 동일한 각도로 회전되며, 구동축(30)에 고정 설치된 어레이 지지부(15)와 태양전지판 어레이(10)가 동일한 각도로 회전하게 된다.The drive shaft 30 connected to the worm wheel 21 is rotated at the same angle as the worm wheel 21 rotates and the array support 15 and the solar panel array 10 fixed to the drive shaft 30 And rotate at the same angle.

물론, 상기 태양전지판 어레이(10)는 태양광과 수직을 이루는 방향으로 경사각을 조절하게 된다.
Of course, the solar panel array 10 adjusts the tilt angle in a direction perpendicular to the sunlight.

또한, 도 5에서 보는 바와 같이 실시예1에서는 다수의 태양전지판 어레이(10)를 어레이 지지부(15)에 고정시 태양전지판 어레이(10)를 일정각도의 경사를 갖도록 고정함으로써, 태양전지판 어레이(10)에 접촉되는 공기의 흐름을 좋게 하여 냉각효율을 향상시켰다.5, in the first embodiment, the solar panel array 10 is fixed so as to have a certain angle of inclination when the plurality of solar panel array 10 is fixed to the array supporting portion 15, so that the solar panel array 10 So as to improve the cooling efficiency.

상기 태양전지판 어레이(10)는 특성상 태양에 노출되는데, 태양으로부터 태양광만을 받는 것이 아니라 태양열을 함께 받게 되어 태양전지판의 온도가 상승하게 되고, 태양광을 전기로 변환하는데 열이 발생된다.The solar panel array 10 is exposed to the sun due to its characteristics. Instead of receiving only the sunlight from the sun, the solar panel array 10 receives the sunlight together to raise the temperature of the solar panel, and heat is generated to convert sunlight into electricity.

그런데, 이렇게 태양전지판의 온도가 높아질수록 발전효율이 저하되는 문제점이 있어, 공랭식으로 냉각되는 태양전지판 어레이(10)의 설치방법에 따라 발전효율이 달라지게 된다.However, as the temperature of the solar panel increases, the power generation efficiency decreases. Therefore, the power generation efficiency varies depending on the method of installing the solar panel array 10 cooled by air cooling.

따라서, 본 발명은 도 5에서 보는 바와 같이 태양전지판 어레이(10)를 고정시키는 어레이 지지부(15)의 가로방향 어레이 지지바(151)의 높이를 달리함으로써 태양전지판 어레이(10)를 지나면서 데워진 공기가 다른 태양전지판 어레이(10)의 냉각을 방해하지 못하도록 배열하였다.5, the height of the array supporting bar 151 of the array supporting portion 15 for fixing the solar panel array 10 is varied to thereby increase the height of the heated air passing through the solar panel array 10 Are arranged so as not to interfere with the cooling of the other solar panel array (10).

먼저, 상기 태양전지판 어레이(10)는 둘 이상을 구비하여 가로X세로방향으로 배열하여 어레이 지지부(15)에 안착시키고, 상기 가로방향 어레이 지지바(151)는 하나의 태양전지판 어레이(10)를 2개의 가로방향 어레이 지지바(151)로 양측을 고정하되 상호 높이가 다르게 교번하여 배열하여 세로방향 어레이 지지바(152)로부터 각각의 태양전지판 어레이(10)가 일정 경사를 형성하도록 설치한다. The solar array array 10 includes at least two solar array arrays 10 arranged in a transverse X longitudinal direction to be placed on the array supporting portion 15 and the transverse array supporting bars 151 are connected to one solar array array 10 The two solar array array support bars 151 are fixed on both sides of the solar array array 10 such that the solar array arrays 10 are arranged alternately at different heights to form a predetermined inclination from the array support bars 152 in the longitudinal direction.

상기 태양전지판(11)은 일반적으로 두께가 10mm정도 되지만, 금속프레임(12)은 직교되도록 상호 결합을 위한 체결부가 필요하여 50mm정도의 알루미늄으로 제작되고 있어 냉각을 위한 공기의 흐름을 방해하고 있다.The solar panel 11 generally has a thickness of about 10 mm, but the metal frame 12 needs to have a fastening part for mutual engagement so as to be orthogonal to each other, and is made of aluminum of about 50 mm, which interferes with the flow of air for cooling.

따라서, 본 실시예1에서는 상기 태양전지판 어레이(10)의 금속프레임(12)의 측면과 가로방향 어레이 지지바(151)의 측면에 다수의 냉각공(121)을 형성하여 태양전지판의 저면에 직접 바람이 접촉할 수 있도록 개선하였다.Therefore, in the first embodiment, a plurality of cooling holes 121 are formed on the side surfaces of the metal frame 12 and the array supporting bar 151 of the solar panel array 10, Improved to allow wind contact.

보다 자세히 설명하면, 도 5의 좌측면에서 보는 바와 같이, 첫 번째 태양전지판 어레이(10)의 상면을 접촉하면서 열을 흡수한 ①번 공기는 첫 번째 태양전지판 어레이(10)의 끝단에서 이탈되고 두 번째 태양전지판 어레이(10)에 접촉하지 않으며, 첫 번째 태양전지판 어레이(10)의 금속프레임(12)의 냉각공(121)을 관통하여 유입되는 ②번 공기는 태양전지판(11)의 저면에 직접 접촉하면서 열을 흡수하고 첫 번째 태양전지판 어레이(10)를 떠나면서 두 번째 태양전지판 어레이(10)의 상면을 통해 외부로 이탈하게 되며, 첫 번째 태양전지판 어레이(10)의 하측 가로방향 어레이 지지바(151)의 냉각공(121)을 지나는 ③번 공기는 두 번째 태양전지판 어레이(10)의 금속프레임(12)의 냉각공(121)을 관통하여 유입되어 두 번째 태양전지판(11)의 저면에 직접 접촉하면서 열을 흡수하고 두 번째 태양전지판 어레이(10)를 떠나면서 세 번째 태양전지판 어레이(10)의 상면을 통해 외부로 이탈하게 되어, 종래 높이가 일정하게 배열되는 다수의 태양전지판 어레이(10)에서 냉각이 잘 되지 않아 발전효율이 저하되는 문제점을 해결하고자 하였다.
More specifically, as shown in the left side of FIG. 5, the first air having absorbed heat while being in contact with the upper surface of the first solar panel array 10 is separated from the end of the first solar panel array 10, The second air flowing through the cooling holes 121 of the metal frame 12 of the first solar array array 10 does not come into direct contact with the bottom of the solar array panel 10, Absorbs the heat and leaves the first solar array array 10 and then goes out through the upper surface of the second solar array array 10. The first solar array array 10 has a lower horizontal array support bar The air passing through the cooling hole 121 of the first solar cell array 151 flows through the cooling hole 121 of the metal frame 12 of the second solar array array 10 and flows into the bottom of the second solar cell plate 11 Absorb heat with direct contact And leaves the second solar panel array 10 to be released to the outside through the upper surface of the third solar panel array 10 so that the cooling is not well performed in the plurality of solar panel array 10 in which the conventional height is uniformly arranged And to solve the problem that the power generation efficiency is lowered.

미설명 도면부호는 200은 종래 링크구조를 갖는 경사각 조절장치이다.
Reference numeral 200 denotes an inclination angle adjusting device having a conventional link structure.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 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.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
A: 태양광 추적식 발전시스템 1: 태양전지판 어레이 경사각 조절장치
10: 태양전지판 어레이 11: 태양전지판
12: 금속프레임 15: 어레이 지지부
151: 가로방향 어레이 지지바 152: 세로방향 어레이 지지바
121: 냉각공 20: 워엄기어
21: 워엄휠 22: 워엄샤프트
30: 구동축 31: 플랜지부
311: 체결공 33: 어레이 고정구
45: 워엄기어 고정구 50: 구동모터
60: 유니트베어링 70: 태양광 추적센서
80: 체결수단 90: 제어부Description of the Related Art
A: Solar tracking system 1: Arrangement of solar panel array
10: Solar panel array 11: Solar panel
12: metal frame 15: array support
151: transverse direction array support bar 152: longitudinal direction array support bar
121: Cooling ball 20: Worm gear
21: Worm wheel 22: Worm shaft
30: drive shaft 31: flange portion
311: fastening hole 33: array fastener
45: worm gear fixture 50: drive motor
60: Unit bearing 70: Solar tracking sensor
80: fastening means 90:

Claims (5)

태양의 고도와 궤도를 추적하기 위한 태양광 추적센서(70)를 구비하며, 둘 이상의 태양전지판을 가로X세로방향으로 배열하여 가장자리가 금속프레임(12)으로 고정되는 태양전지판 어레이(10)의 경사각을 조절하기 위하여 태양전지판 어레이(10)의 하측에 구동모터(50)와 함께 워엄기어(20)를 구비하고, 상기 워엄기어(20)의 워엄휠(21)에 수평방향으로 관통하며 결합된 구동축(30)과 상기 태양전지판 어레이(10)를 고정 연결하며, 상기 구동축(30)의 일측 또는 양측에 일정간격 이격되어 구동축(30)을 회전가능하게 지지하는 유니트베어링(60)을 연결하여 구성됨으로 워엄휠의 회전정도와 동일하게 태양전지판 어레이의 경사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치.A solar cell array 10 having a sunlight tracking sensor 70 for tracking an altitude and a trajectory of the sun and having two or more solar panels arranged in a horizontal X longitudinal direction and an edge fixed by a metal frame 12, And a worm gear 20 disposed below the solar panel array 10 together with a driving motor 50 to adjust the driving force of the driving motor 50. The worm gear 20 of the worm gear 20, And a unit bearing 60 rotatably supporting the drive shaft 30 at a predetermined distance from one side or both sides of the drive shaft 30 is fixedly connected to the solar panel array 10, Wherein the inclination angle of the solar panel array is adjusted in the same manner as the degree of rotation of the worm wheel. 제 1 항에 있어서,
상기 구동축(30)은 일정위치에 확경된 플랜지부(31)를 형성하되 상기 플랜지부(31)에는 축방향으로 관통되는 다수의 체결공(311)을 등간격으로 형성하고 체결수단(80)을 이용하여 상기 워엄휠(21)에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치.The method according to claim 1,
The driving shaft 30 is formed with a flanged portion 31 that is enlarged at a predetermined position and a plurality of fastening holes 311 passing through in the axial direction are formed in the flange portion 31 at equal intervals and the fastening means 80 Wherein the worm wheel is coupled to the worm wheel (21) by using the worm wheel (21). 제 2 항에 있어서,
상기 태양전지판 어레이(10)는, 둘 이상의 가로방향 어레이 지지바(151)와, 둘 이상의 세로방향 어레이 지지바(152)를 교차되도록 결합시켜 이루어지는 어레이 지지부(15)를 포함하고 상기 워엄휠(21)의 구동축(30)은 어레이 지지부(15)와 'ㄱ'자 형상의 어레이 고정구(33)로 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치.3. The method of claim 2,
The solar array array 10 includes an array support 15 formed by coupling two or more transverse array support bars 151 and two or more longitudinal array support bars 152 so as to intersect, Wherein the drive shaft (30) of the solar cell array fixing fixture (33) is fixedly connected to the array support part (15) and the 'A' shape array fixture (33). 제 3 항에 있어서,
상기 워엄기어(20)는 수직방향으로 고정되도록 단면 형상이 'L'자 형상으로 형성되고 측면 중앙에 구동축(30)이 관통되는 통공(451)이 형성되어 워엄기어(20)를 측면에 체결수단(80)으로 세워 고정하는 워엄기어 고정구(45)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치.The method of claim 3,
The worm gear 20 is formed in an L shape in cross section so as to be fixed in the vertical direction and a through hole 451 through which the drive shaft 30 passes is formed at the center of the side, Further comprising a worm gear fixture (45) which is fixed by being fixed by a worm gear (80). 제 4 항에 있어서,
상기 태양전지판 어레이(10)는 둘 이상을 구비하여 가로X세로방향으로 배열하여 어레이 지지부(15)에 안착시키고;
상기 가로방향 어레이 지지바(151)는 하나의 태양전지판 어레이(10)를 2개의 가로방향 어레이 지지바(151)로 양측을 고정하되 상호 높이가 다르게 교번 배열하여 세로방향 어레이 지지바(152)로부터 각각의 태양전지판 어레이(10)가 일정 경사를 형성하도록 설치하며;
상기 태양전지판 어레이(10)의 금속프레임(12)의 측면과 가로방향 어레이 지지바(151)의 측면에 다수의 냉각공(121)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적식 발전시스템의 태양전지판 어레이 경사각 조절장치.

5. The method of claim 4,
The solar array array 10 includes two or more solar array arrays 10 arranged in the horizontal X longitudinal direction and placed on the array supporting portion 15;
The horizontal array support bar 151 is formed by fixing one solar array array 10 on two sides by two horizontal array support bars 151 with different heights from each other to form a vertical array support bar 152 Each solar panel array 10 is installed so as to form a predetermined inclination;
Wherein a plurality of cooling holes (121) are formed on side surfaces of the metal frame (12) of the solar panel array (10) and side surfaces of the array supporting bar (151) Arrange the angle of inclination.

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