KR20160053902A - 태양광 패널 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 패널 세척 장치에 관한 것으로서, 태양광을 집광하기 위한 복수 개의 태양광 패널들로부터 먼지나 눈 등의 이물질을 제거함으로써 상기 태양광 패널들을 세척하는 장치로서, 상기 태양광 패널의 상면에 공기를 분사할 수 있는 장치로서, 복수 개의 공기 분사 노즐을 구비하는 분사 유닛:을 구비하며, 상기 분사 유닛은, 상기 태양광 패널들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널들 중 임의의 태양광 패널의 상측에 위치 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 물에 의한 세척 방법과 달리 수분에 의해 태양광 패널 등의 장치가 부식되지 않으며, 물이 없는 사막 지역이나 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있고, 다량의 물이 불필요하여 운용 비용이 감소하는 효과가 있으며, 하나의 분사 유닛을 이용하여 다수 개의 태양광 패널들을 세척할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 패널 세척 장치 {Cleaning Apparatus for Solar-Light Panel}

본 발명은 태양광 패널 세척 장치에 관한 것으로서, 특히 물에 의한 세척 방법과 달리 수분에 의해 태양광 패널 등의 장치가 부식되지 않으며, 물이 없는 사막 지역이나 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있고, 다량의 물이 불필요하여 운용 비용이 감소하며, 하나의 분사 유닛을 이용하여 다수 개의 태양광 패널들을 세척할 수 있는 태양광 패널 세척 장치에 관한 것이다.

태양에너지는 크게 빛에너지와 열에너지로 나뉘는데 그 중 태양의 열에너지를 이용해서 전기를 생산하는 것이 태양열 발전(solar thermal power generation)이고, 태양의 빛에너지를 이용해서 전기를 생산하는 것이 바로 태양광 발전(solar-light power generation)이다.

이러한 태양의 빛에너지는 무공해이며 고갈될 염려가 전혀 없으므로 매우 훌륭한 에너지원으로 각광받고 있다.

상기 태양광 발전의 발전원리는 반도체인 태양 전지에 빛을 쏘이면 전자와 정공이 발생하여 +전극과 -전극이 형성되고 그 전극이 외부회로와 접속되어 있으면 전류가 흐르게 된다. 이렇게 태양 전지가 직접 빛을 전기로 변환시키는 원리를 "광전 효과"라고 부른다.

그러나, 이러한 태양 전지의 광전효과를 높이기 위해서는 많은 양의 태양광을 흡수해야 하지만, 태양광 패널 위에 먼지나 눈(snow)과 같은 외부 이물질이 쌓이게 되면, 태양광 패널에 입사되는 태양광의 흡수 효율이 저하됨으로써, 발전 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 주기적으로 태양광 패널을 물로 세척하는 방법이 사용되고도 있으나, 물에 의한 세척 방법의 경우 수분에 의해 태양광 패널 등의 장치가 부식되는 새로운 문제점이 있다.

또한, 물에 의한 세척 방법은, 물이 없는 사막 지역에서는 물을 구하기 힘들어 적용하기 어렵고, 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서는 물이 얼어서 적용하기 어렵다는 문제점도 있다.

그리고, 물에 의한 세척 방법은, 다량의 물을 사용해야 하므로 장치의 운용 비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 물에 의한 세척 방법과 달리 수분에 의해 태양광 패널 등의 장치가 부식되지 않으며, 물이 없는 사막 지역이나 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있고, 다량의 물이 불필요하여 운용 비용이 감소하며, 하나의 분사 유닛을 이용하여 다수 개의 태양광 패널들을 세척할 수 있도록 구조가 개선된 태양광 패널 세척 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치는, 태양광을 집광하기 위한 복수 개의 태양광 패널들로부터 먼지나 눈 등의 이물질을 제거함으로써 상기 태양광 패널들을 세척하는 장치로서, 상기 태양광 패널의 상면에 공기를 분사할 수 있는 장치로서, 복수 개의 공기 분사 노즐을 구비하는 분사 유닛:을 구비하며, 상기 분사 유닛은, 상기 태양광 패널들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널들 중 임의의 태양광 패널의 상측에 위치 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 분사 유닛의 하단부에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 세척솔을 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 분사 유닛은, 중심축을 따라 길게 연장된 파이프 형상의 분사 유닛 본체; 상기 분사 유닛 본체의 하단부에 결합되며, 상기 중심축을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 마련되어 있는 복수 개의 상기 공기 분사 노즐;을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 공기 분사 노즐은 상기 분사 유닛 본체의 하단부에 복수 열로 마련되며, 상기 각 열의 공기 분사 노즐들은, 상기 중심축을 중심으로 미리 정한 각도만큼의 분사 각도를 가지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 공기 분사 노즐은 상기 분사 유닛 본체의 하단부에 복수 열로 마련되며, 상기 분사 유닛의 하단부에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 세척솔을 구비하며, 상기 세척솔은, 상기 분사 유닛 본체의 중심축을 따라 길게 연장된 영역에 배치되어 있으며, 상기 공기 분사 노즐들 각 열의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 분사 유닛의 Y방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제1 모터; 상기 분사 유닛의 X방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제2 모터;를 구비하며, 상기 제1 모터와 제2 모터는, 상기 태양광 패널에 의한 태양열 발전으로 생성되는 직류 전류에 의하여 작동되는 것이 바람직하다.

여기서, 미리 정한 시각에 장치를 시동시켜, 미리 정한 시간 동안만 장치를 작동시키는 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 Y방향을 따라 길게 연장되어 있는 제1 레일; 상기 X방향을 따라 길게 연장되어 있는 제2 레일;을 구비하며, 상기 제2 레일은 Y방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제1 레일에 결합되어 있으며, 상기 분사 유닛은 X방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제2 레일에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 레일은 한 쌍이 마련되어 상기 태양광 패널들의 X방향 양단부에 각각 배치되며, 상기 제2 레일의 양단부는 상기 한 쌍의 제1 레일의 각각에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 태양광 패널의 상면에 공기를 분사할 수 있는 장치로서, 복수 개의 공기 분사 노즐을 구비하는 분사 유닛을 구비하므로, 물에 의한 세척 방법과 달리 수분에 의해 태양광 패널 등의 장치가 부식되지 않으며, 물이 없는 사막 지역이나 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있고, 다량의 물이 불필요하여 운용 비용이 감소하는 효과가 있으며, 상기 분사 유닛이 상기 태양광 패널들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널들 중 임의의 태양광 패널의 상측에 위치 이동 가능하므로, 하나의 분사 유닛을 이용하여 다수 개의 태양광 패널들을 세척할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 태양광 패널 세척 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 우측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 분사 유닛의 X방향 위치 이동을 위한 장치들을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 세척솔의 사시도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 태양광 패널 세척 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 태양광 패널 세척 장치의 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 패널 세척 장치(100)는, 태양광을 집광하기 위한 복수 개의 태양광 패널들(P1, P2, P3,...,P8, P9)로부터 먼지나 눈 등의 이물질을 제거함으로써 상기 태양광 패널(P)들을 세척하는 장치로서, 제1 레일(10)과, 제2 레일(20)과, 분사 유닛(30)과, 제1 모터(40)와, 제2 모터(50)를 포함하여 구성된다.

상기 태양광 패널(P)들은, 도 1에 도시된 바와 같이 가로 및 세로 복수 행렬로 배치되어 있으며, 복수 개의 지지대(S)에 의하여 받쳐진 상태로 지면(G)에 대하여 경사진 상태를 이루고 있다. 여기서, 상기 태양광 패널(P)들은 X-Y평면과 나란한 가상의 평면에 배치되어 있다.

상기 제1 레일(10)은, 상기 분사 유닛(30)의 Y방향 위치 이동을 안내하기 위한 부재로서, 제1 레일 본체(11)와, 개방공(12)과, 수용공간(13)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 레일 본체(11)는, Y방향을 따라 길게 연장되어 있는 직선형 철제 빔(beam) 부재로서, "ㅁ"자 형상의 단면을 가지며, 한 쌍이 마련되어 상기 태양광 패널(P)들 집단의 X방향 양단부에 각각 배치되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 레일 본체(11)의 하나는 상기 태양광 패널(P1)의 좌측에 배치되어 있고, 상기 제1 레일 본체(11)의 나머지 하나는 상기 태양광 패널(P7)의 우측에 배치되어 있다.

상기 제1 레일 본체(11)는, 상기 태양광 패널(P)들의 상면보다 높은 위치에 배치되며, 상기 태양광 패널(P)들 집단의 좌우 양측에 배치된 패널 프레임(F) 위에 위치 고정되어 있다. 여기서, 상기 패널 프레임(F)은 지면(G)에 단단히 고정되어 있다.

상기 제1 레일 본체(11)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 태양광 패널(P)들의 상면과 나란하도록 지면(G)에 대하여 경사진 상태로 배치되어 있다.

상기 개방공(12)은, 상기 제1 레일 본체(11)의 측면에 형성되어 있는 구멍으로서, 상기 제1 레일 본체(11)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어 있다.

상기 개방공(12)은, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 태양광 패널(P)들의 반대 방향인 외부 방향을 향하여 개방되어 있다.

상기 개방공(12)은, 후술할 롤러(25)가 결합되어 구름 운동할 수 있도록 형성되어 있다.

상기 수용공간(13)은, 상기 개방공(12)과 연통되어 있는 내부공간으로서, 후술할 롤러(25)의 적어도 일부가 수용되는 공간이다.

상기 제2 레일(20)은, 상기 분사 유닛(30)의 X방향 위치 이동을 안내하기 위한 부재로서, 제2 레일 본체(21)와, 개방공(22)와, 수용공간(23)과, 연결부재(24)와, 롤러(25)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 레일 본체(21)는, X방향을 따라 길게 연장되어 있는 직선형 철제 빔(beam) 부재로서, "ㅁ"자 형상의 단면을 가지고 있다.

상기 제2 레일 본체(21)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 태양광 패널(P)들의 상면 및 상기 제1 레일 본체(11)보다 높은 위치에 배치되며, 상기 태양광 패널(P)들의 상면과 나란하도록 지면(G)에 대하여 수평 상태로 배치되어 있다.

상기 개방공(22)은, 상기 제2 레일 본체(21)의 하면에 형성되어 있는 구멍으로서, 상기 제2 레일 본체(21)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어 있다.

상기 개방공(22)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 태양광 패널(P)들을 향하여 개방되어 있다.

상기 수용공간(23)은, 상기 개방공(22)과 연통되어 있는 내부공간으로서, 후술할 롤러(35)가 수용되어 구름 운동할 수 있도록 형성되어 있다.

상기 연결부재(24)는, Z방향을 따라 길게 연장된 부재로서 한 쌍이 마련되며, 상단부가 상기 제2 레일 본체(21)의 양단부에 각각 결합되어 있다.

상기 롤러(25)는, 상기 연결부재(24)의 하단부에 구름 운동 가능하게 결합되는 롤러 부재로서, Y방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제1 레일(10)의 개방공(12)에 결합되어 있다.

상기 롤러(25)의 외주면에는, 상기 개방공(12)에 삽입될 수 있는 형태의 홈부(251)가 원주방향을 따라 형성되어 있다.

상기 롤러(25)의 홈부(251)가 상기 제1 레일(10)의 개방공(12)에 결합되면, 상기 롤러(25)가 상기 개방공(12)으로부터 분리 이탈되지 않게 된다.

결국, 상기 제2 레일(20)은 Y방향 직선 왕복 이동이 가능하도록 상기 제1 레일(10)에 결합된 상태가 된다.

상기 분사 유닛(30)은, 상기 태양광 패널(P)의 상면에 공기(A)를 분사할 수 있는 장치로서, 분사 유닛 본체(31)와, 공기 분사 노즐(32)과, 세척솔(33)과, 연결부재(34)와, 롤러(35)를 포함하여 구성된다.

상기 분사 유닛 본체(31)는, X방향과 나란한 중심축(C)을 따라 길게 연장된 원형 파이프 형상의 용기로서 내부에는 고압의 공기(A)가 수용되며, 상기 제2 레일 본체(21)의 하측에 배치되어 있다.

상기 분사 유닛 본체(31)의 상단부에는 한 쌍의 연결부재(34)가 결합되어 있으며, 상기 연결부재(34)의 상단부에는 구름 운동 가능하게 결합되어 있는 롤러(35)가 결합되어 있다.

상기 롤러(35)는, 상기 제2 레일 본체(21)의 수용공간(23)에 수용된 상태로 상 X방향을 따라 구름 운동 가능한 부재이다.

*따라서, 상기 분사 유닛(30)은 X방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제2 레일(20)에 결합되는 구조가 되며, 결국 상기 태양광 패널(P)들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널들(P1, P2, P3,..., P8, P9) 중 임의의 태양광 패널(P)의 상측에 위치 이동 가능한 구조가 된다.

상기 공기 분사 노즐(32)은, 상기 태양광 패널(P)들의 상면에 공기(A)를 분사할 수 있는 노즐로서 복수 개 마련되며, 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 결합되어 있다.

상기 공기 분사 노즐(32)은, 상기 분사 유닛 본체(31)의 내부에 수용된 고압의 공기(A)를 분사할 수 있도록 형성되어 있다.

상기 공기 분사 노즐(32)들은, 상기 중심축(C)을 따라 미리 정한 간격만틈 이격된 상태로 나열되어 있다.

본 실시예에서 상기 공기 분사 노즐(32)들은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 중심축(C)의 원주방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격됨으로써 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 2개의 열로 마련되며, 상기 복수 열의 공기 분사 노즐(32)들 중 특정한 하나의 열에 배치된 공기 분사 노즐(32)들은, 상기 중심축(C)의 원주방향을 따라 미리 정한 각도만큼 회전된 동일한 값의 분사 각도를 가지고 있다. 즉, 같은 열에 배치된 공기 분사 노즐(32)들은 모두 동일한 분사 각도를 가지고 있다.

*즉, 도 2에 도시된 바와 같이 좌측 열에 배치된 공기 분사 노즐(32)들은 모두 동일한 값의 분사 각도(α1)를 가지며, 우측 열에 배치된 공기 분사 노즐(32)들은 모두 동일한 값의 분사 각도(α2)를 가진다. 본 실시예에서 상기 좌측 열 공기 분사 노즐(32)의 분사 각도(α1)와 상기 우측 열 공기 분사 노즐(32)의 분사 각도(α2)는 서로 동일한 값을 가지며, 대략 20도 내지 45도의 값을 가진다.

상기 세척솔(33)은, 상기 태양광 패널(P)의 상면에 접촉하도록 Z방향을 따라 길게 연장된 다수 개의 브러시 모 부재로서, 상기 태양광 패널(P)들의 상면으로부터 먼지나 눈 등의 이물질을 제거하기 위한 부재이다.

본 실시예에서 상기 세척솔(33)은, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분사 유닛 본체(31)의 중심축(C)을 따라 길게 연장된 영역에 배치되어 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 공기 분사 노즐(32)들의 두 열 사이에 배치되어 있다.

상기 세척솔(33)의 상단부는 세척솔 본체부(36)에 의하여 묶인 상태로 고정되어 있다.

상기 세척솔 본체부(36)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 중심축(C)을 따라 길게 연장된 부재로서, 수평한 부분인 수평부(361)와 상기 수평부(361)에 대하여 교차하도록 배치된 수직부(362)를 구비함으로써 "T"자형 단면을 가지고 있다.

상기 세척솔 본체부(36)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 결합된 세척솔 수용부(37)에 수용되어 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 형성된다.

상기 세척솔 수용부(37)는, 상기 세척솔 본체부(36)의 형상에 대응되는 형상으로 마련되는 부재로서, 상기 중심축(C)을 따라 길게 연장된 부재이다.

상기 제1 모터(40)는, 상기 분사 유닛(30)의 Y방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 회전 모터로서, 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍이 마련되어 지면(G)에 고정되어 있다.

상기 제1 모터(40)는, 상기 패널 프레임(F)의 전단부에 회전 가능하게 결합되어 있는 제1 스프라켓(41) 및 상기 패널 프레임(F)의 후단부에 회전 가능하게 결합되어 있는 제2 스트라켓(42)과, 제1 체인(43)에 의하여 동력적으로 연결되어 있다.

상기 제1 체인(43)은, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 연결부재(24)의 하단부에 결합되어 있다.

따라서, 상기 제1 모터(40)에 의하여 상기 제1 체인(43)이 양 방향 회전하게 되며, 상기 제2 레일(20)이 상기 제1 레일(10)을 따라 Y방향으로 왕복 직선 운동하게 된다.

상기 제2 모터(50)는, 상기 분사 유닛(30)의 X방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 회전 모터로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 레일 본체(21)의 상면에 고정되어 있다.

상기 제2 모터(50)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 레일 본체(21)의 좌단부에 회전 가능하게 결합되어 있는 제3 스프라켓(51) 및 상기 제2 레일 본체(21)의 우단부에 회전 가능하게 결합되어 있는 제4 스트라켓(52)과, 제2 체인(53)에 의하여 동력적으로 연결되어 있다.

상기 제2 체인(53)은, 도 3에 도시된 바와 같이 일단부는 상기 한 쌍의 연결부재(34)들 중 좌측 연결부재(34)에 연결되어 있고, 타단부는 상기 한 쌍의 연결부재(34)들 중 우측 연결부재(34)에 연결되어 있다.

따라서, 상기 제2 모터(50)에 의하여 상기 제2 체인(53)이 양 방향 회전하게 되며, 상기 분사 유닛(30)이 상기 제2 레일(20)을 따라 X방향으로 왕복 직선 운동하게 된다.

본 실시예에서 상기 제1 모터(40)와 제2 모터(50)로는, 상기 태양광 패널(P)에 의한 태양열 발전으로 생성되는 직류(DC) 전류에 의하여 작동되는 직류형 모터가 사용되고 있다.

본 실시예에서 상기 제1 모터(40)와 제2 모터(50)는, 별도의 제어장치(미도시)에 의하여, 사용자가 미리 설정한 시작 시각에 시동되고, 사용자가 미리 설정한 종료 시각에 종료됨으로써, 미리 설정된 시간 동안만 작동된다.

상기 제어장치(미도시)는, PLC(Programable Logic Controller)로서, 각종 릴레이 스위치 등을 포함하고 있다.

이하에서는 상술한 구성의 태양광 패널 세척 장치(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 상기 분사 유닛(30)을 좌측 열의 최상단에 배치된 태양광 패널(P1)의 상단부에 배치한 후, 상기 제2 모터(50)를 작동시키지 않은 상태에서 상기 제1 모터(40)를 구동시키면, 상기 분사 유닛(30)이 Y방향을 따라 좌측 열의 최하단에 배치된 태양광 패널(P3)을 향하여 위치 이동하게 되며, 이때 상기 공기 분사 노즐(32)로부터 분사되는 공기(A) 및 세척솔(33)에 의하여 좌측 열에 배치된 태양광 패널들(P1, P2, P3)의 상면에 부착된 이물질을 제거하게 된다.

상기 분사 유닛(30)이 좌측 열의 최하단에 배치된 태양광 패널(P3)의 하단부에 도달할 때, 잠시 상기 제1 모터(40)의 구동을 중지시킨 상태에서 상기 제2 모터(50)를 구동시키면, 상기 분사 유닛(30)이 우측으로 1열 이동되면서 중앙 열의 최하단에 배치된 태양광 패널(P6)에 위치하게 되며, 이때 상기 제2 모터(50)를 중단한 상태에서 상기 제1 모터(40)를 구동시키게 되면, 상기 분사 유닛(30)이 Y방향을 따라 중앙 열의 최상단에 배치된 태양광 패널(P4)을 향하여 위치 이동하게 되며, 이때 상기 공기 분사 노즐(32)로부터 분사되는 공기(A) 및 세척솔(33)에 의하여 중앙 열에 배치된 태양광 패널들(P6, P5, P4)이 차례로 세척된다. 또한 마찬가지 방식으로 우측 열에 배치된 태양광 패널들(P7, P8, P9)의 세척을 수행하면 태양광 패널(P)들의 세척이 완료된다.

상술한 구성의 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 태양광 패널(P)의 상면에 공기를 분사할 수 있는 장치로서, 복수 개의 공기 분사 노즐(32)을 구비하는 분사 유닛(30)을 구비하므로, 물에 의한 세척 방법과 달리 수분에 의해 태양광 패널(P) 등의 장치가 부식되지 않으며, 물이 없는 사막 지역이나 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있고, 다량의 물이 불필요하여 운용 비용이 감소하는 장점이 있다.

그리고 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 분사 유닛(30)이 상기 태양광 패널(P)들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널(P)들 중 임의의 태양광 패널(P)의 상측에 위치 이동 가능하므로, 하나의 분사 유닛(30)을 이용하여 다수 개의 태양광 패널(P)들을 세척할 수 있다는 장점이 있다.

또한 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 분사 유닛(30)의 하단부에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 세척솔(33)을 구비하고 있으므로, 1차적으로 상기 세척솔(33)에 의하여 태양광 패널(P)의 상면에 고착되어 있는 이물질을 분리시키고, 2차적으로 상기 공기 분사 노즐(32)로부터 분사되는 공기(A)를 이용하여 잔류하는 이물질을 완전히 제거할 수 있으며, 상기 세척솔(33)의 수리 및 교체가 용이하다는 장점이 있다.

그리고 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 분사 유닛(30)이, 중심축(C)을 따라 길게 연장된 파이프 형상의 분사 유닛 본체(31)와, 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 결합되며, 상기 중심축(C)을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 마련되어 있는 복수 개의 상기 공기 분사 노즐(32)을 포함하므로, 저비용으로 단순한 구조의 상기 분사 유닛(30)을 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 공기 분사 노즐(32)가 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 복수 열로 마련되며, 상기 각 열의 공기 분사 노즐(32)들은, 상기 중심축(C)을 중심으로 미리 정한 각도만큼의 분사 각도(α1, α2)를 가지므로, 상기 분사 각도(α1, α2)를 조절함으로써 각 열의 공기 분사 노즐(32)들이 담당하는 태양광 패널(P)의 상면의 세척 위치 또는 세척 강도를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 공기 분사 노즐(32)가 상기 분사 유닛 본체(31)의 하단부에 복수 열로 마련되며, 상기 세척솔(33)이, 상기 분사 유닛 본체(31)의 중심축(C)을 따라 길게 연장된 영역에 배치되어 있으며, 상기 공기 분사 노즐(32)들 각 열의 사이에 배치되어 있으므로, 상기 분사 유닛(30)이 상기 제1 레일(10)을 따라 Y방향으로 위치 이동하면서 세척이 이루어지는 경우, 1차적으로 공기(A)에 의한 세척, 2차적으로 세척솔(33)에 의한 세척, 3차적으로 다시 공기(A)에 의한 세척이 가능해지는 장점이 있다.

또한 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 분사 유닛(30)의 Y방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제1 모터(40)와, 상기 분사 유닛(30)의 X방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제2 모터(50)를 구비하며, 상기 제1 모터(40)와 제2 모터(50)는, 상기 태양광 패널(P)에 의한 태양열 발전으로 생성되는 직류 전류에 의하여 작동되므로, 별도의 외부 전원이나 외부 전지 없이 운용될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 미리 정한 시각에 장치를 시동시켜, 미리 정한 시간 동안만 장치를 작동시키는 제어장치(미도시)를 구비하고 있으므로, 작업자의 감독 없이 자동적이고 반복적인 운용이 가능한 장점이 있다.

또한 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, Y방향을 따라 길게 연장되어 있는 제1 레일(10)과, X방향을 따라 길게 연장되어 있는 제2 레일(20)을 구비하며, 상기 제2 레일(20)은 Y방향 위치 이동 가능하도록 상기 제1 레일(10)에 결합되어 있으며, 상기 분사 유닛(30)은 X방향 위치 이동 가능하도록 상기 제2 레일(20)에 결합되어 있으므로, 단순한 구조와 저비용으로 상기 분사 유닛(30)의 X-Y평면 상 위치 이동 구조를 구현할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 태양광 패널 세척 장치(100)는, 상기 제1 레일(10)이 한 쌍이 마련되어 상기 태양광 패널(P)들 집단의 X방향 양단부에 각각 배치되며, 상기 제2 레일(20)의 양단부는 상기 한 쌍의 제1 레일(10)의 각각에 결합되어 있으므로, 최소한 개수의 레일(10, 20)들을 사용하여 상기 분사 유닛(30)의 X-Y평면 상 위치 이동 구조를 구현할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 공기 분사 노즐(32)에 의하여 분사되는 공기(A)의 온도 조절 기능이 없으나, 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있도록 상기 공기(A)를 가열하는 공기 가열 수단을 구비할 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 공기 분사 노즐(32)이 얼어서 막히는 것을 방지하는 수단이 없으나, 영하의 날씨가 지속되는 추운 지역에서도 쉽게 사용할 수 있도록 상기 공기 분사 노즐(32)을 가열하는 공기 노즐 가열 수단을 구비할 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 분사 유닛(30)의 위치 이동 수단으로 회전형 모터(40, 50)가 사용되고 있으나, 리니어 모터(linear motor)가 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서 상기 제1 모터(40)와 제2 모터(50)로서 직류(DC) 전류에 의하여 작동되는 직류형 모터가 사용되고 있으나, 교류(AC) 전류에 의하여 작동되는 모터가 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 회전형 모터(40, 50)의 동력전달수단으로 체인(43, 53)과 스프라켓(41, 42, 51, 52)이 사용되고 있으나, 벨트 및 풀리와 같은 수단이 사용될 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 태양광 패널 세척 장치 10 : 제1 레일
11 : 제1 레일 본체 12 : 개방공
13 : 수용공간 20 : 제2 레일
21 : 제2 레일 본체 22 : 개방공
23 : 수용공간 24 : 연결부재
25 : 롤러 30 : 분사 유닛
31 : 분사 유닛 본체 32 : 공기 분사 노즐
33 : 세척솔 34 : 연결부재
35 : 롤러 36 : 세척솔 본체부
361 : 수평부 362 : 수직부
37 : 세척솔 수용부 40 : 제1 모터
41 : 제1 스프라켓 42 : 제2 스트라켓
43 : 제1 체인 50 : 제2 모터
51 : 제3 스프라켓 52 : 제4 스트라켓
53 : 제2 체인 A : 공기
F : 패널 프레임 G : 지면
P : 태양광 패널 S : 지지대

Claims (1)

1. 태양광을 집광하기 위한 복수 개의 태양광 패널들로부터 먼지나 눈 등의 이물질을 제거함으로써 상기 태양광 패널들을 세척하는 장치로서,
   상기 태양광 패널의 상면에 공기를 분사할 수 있는 장치로서, 복수 개의 공기 분사 노즐을 구비하는 분사 유닛:을 구비하며,
   상기 분사 유닛은, 상기 태양광 패널들의 상측에서 X방향 또는 Y방향으로 위치 이동함으로써, 상기 태양광 패널들 중 임의의 태양광 패널의 상측에 위치 이동 가능하며,
   상기 분사 유닛은,
   중심축을 따라 길게 연장된 파이프 형상의 분사 유닛 본체;
   상기 분사 유닛 본체의 하단부에 결합되며, 상기 중심축을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 마련되어 있는 복수 개의 상기 공기 분사 노즐;을 포함하며,
   상기 공기 분사 노즐은 상기 중심축의 원주방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격됨으로써 상기 분사 유닛 본체의 하단부에 복수 열로 마련되며,
   상기 공기 분사 노즐들 중 특정한 하나의 열에 배치된 공기 분사 노즐들은, 상기 중심축의 원주방향을 따라 미리 정한 각도만큼 회전된 동일한 값의 분사 각도를 가지며,
   상기 분사 유닛의 하단부에 탈착 가능하게 장착될 수 있는 세척솔을 구비하며,
   상기 세척솔은, 상기 분사 유닛 본체의 중심축을 따라 길게 연장된 영역에 배치되어 있으며, 상기 공기 분사 노즐들 중 인접한 두 개의 열에 배치된 공기 분사 노즐들 사이에 배치되어 있으며,
   상기 Y방향을 따라 길게 연장되어 있는 제1 레일; 상기 X방향을 따라 길게 연장되어 있는 제2 레일; 을 구비하며,
   상기 제2 레일은 Y방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제1 레일에 결합되어 있으며, 상기 분사 유닛은 X방향 위치 이동이 가능하도록 상기 제2 레일에 결합되어 있으며,
   상기 제1 레일은 한 쌍이 마련되어 상기 태양광 패널들의 X방향 양단부에 각각 배치되며,
   상기 제2 레일의 양단부는 상기 한 쌍의 제1 레일의 각각에 결합되어 있으며,
   상기 분사 유닛의 Y방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제1 모터;
   상기 분사 유닛의 X방향 위치 이동을 위한 구동력을 발생시키는 제2 모터;
   를 구비하며,
   상기 제1 모터와 제2 모터는, 상기 태양광 패널에 의한 태양열 발전으로 생성되는 직류 전류에 의하여 작동되며,
   미리 정한 시각에 장치를 시동시켜, 미리 정한 시간 동안만 장치를 작동시키는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.

Images