KR20180111318A - 이동식 독립형 태양광 발전장치 - Google Patents

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Abstract

이동식 독립형 태양광 발전장치가 개시된다. 실시예에 따르면, 자력 주행이 가능한 엔진과 바퀴를 구비하고, 적재부가 형성된 차량; 상기 차량의 적재부에 탈착 가능하게 결합되는 컨테이너;를 포함하고, 상기 컨테이너는, 측면과 상면에 각기 개구부가 형성되고, 각각의 개구부에 힌지 결합되는 측면도어와 천장도어; 상기 측면도어 및 천장도어에 각기 형성되어 개폐작동시키는 개폐장치; 상기 측면도어 및 천장도어의 내측면에 장착되어 개방되었을때 외부에 노출되는 쏠라셀 모듈; 상기 쏠라셀 모듈에서 생성된 전류를 저장하는 축전지;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 트럭에 장착시켜서 어느 장소로든 이동이 용이하고, 신속한 이동이 가능하며, 현장에서 즉시 컨테이너에 구비된 쏠라셀을 전개하여 태양광 발전을 실시하여 전력을 얻을 수 있으므로 산간이나 오지에서도 태양광 발전에 의한 전력 생산이 가능하고, 지역 이동이 용이한 효과가 있다.

Description

이동식 독립형 태양광 발전장치{Mobile Standalone Photovoltaic Device}
개시되는 내용은 이동식 독립형 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 전력 공급이 불가한 지역에서 태양광을 이용한 자체 발전이 가능하여 전자 기기의 전원 공급이 용이하도록 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
태양광 발전은 반도체 소자인 태양전지판에 햇빛을 쏘이면 광전자효과를 일으켜 전기가 발생하는 원리를 이용하는 것으로, 무공해, 무소음, 무한 에너지로서 대표적인 대체에너지 이용 시스템의 하나이다.
태양에너지는 빛을 이용하여 열과 전기로 이용할 수 있어 무공해성과 무한성으로 인하여 대체에너지로 가장 선호되고 있으며, 태양전지를 이용한 전력생산으로 사용되고 있다.
환경 오염을 방지하기 위한 친환경 에너지로서 태양광발전을 추구하기도 하지만 일부 산간 오지에서는 외부 전원이 투입될 수 없는 이유로 인해 태양광 발전 또는 풍력발전을 적용하여 사용하여 왔다.
한편 태양광 발전 시스템을 고정형으로 구축하는 방법을 주로 사용하고 있으나 경우에 따라서는 이동이 용이한 태양광 발전 시스템이 요구된다.
예를들어 군사용으로 필요한 전력을 쉽게 얻을 수 있고, 신속하게 이동할 수 있기 위해서는 이동성능이 요구되는 것이다.
한국 특허출원 10-201-0088223호
개시되는 내용은 기동성을 갖도록 트럭과 트럭에 탈착가능하게 장착되는 컨테이너를 이용하고, 컨테이너에 태양전지 어레이, 충전기를 구비하여 산간 오지에서도 태양광 발전에 의한 전력 생산이 가능하고, 지역 이동이 용이한 이동식 독립형 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
실시예의 목적은, 자력 주행이 가능한 엔진과 바퀴를 구비하고, 적재부가 형성된 차량; 상기 차량의 적재부에 탈착 가능하게 결합되는 컨테이너;를 포함하고, 상기 컨테이너는, 측면과 상면에 각기 개구부가 형성되고, 각각의 개구부에 힌지 결합되는 측면도어와 천장도어; 상기 측면도어 및 천장도어에 각기 형성되어 개폐작동시키는 개폐장치; 상기 측면도어 및 천장도어의 내측면에 장착되어 개방되었을때 외부에 노출되는 쏠라셀 모듈; 상기 쏠라셀 모듈에서 생성된 전류를 저장하는 축전지;를 포함하는 이동식 독립형 태양광 발전장치에 의해 달성될 수 있다.
개시된 실시예에 따르면, 트럭에 장착시켜서 어느 장소로든 이동이 용이하고, 신속한 이동이 가능하며, 현장에서 즉시 컨테이너에 구비된 쏠라셀을 전개하여 태양광 발전을 실시하여 전력을 얻을 수 있으므로 산간이나 오지에서도 태양광 발전에 의한 전력 생산이 가능하고, 지역 이동이 용이한 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 설치한 예를 보여주는 사시도,
도 3은 상기 도 2에 대한 정면도,
도 4는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '쏠라셀 모듈'을 나타낸 사시도,
도 5는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '세척장치'를 나타낸 도면,
도 6은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '각도조절장치'를 나타낸 도면,
도 7은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '지지장치'를 나타낸 도면,
도 8은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '지지장치'를 이용하여 경사지형에 설치한 예를 나타낸 도면,
도 9는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 다수개 연결한 예를 나타낸 도면.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 나타낸 사시도, 도 2는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 설치한 예를 보여주는 사시도, 도 3은 상기 도 2에 대한 정면도, 도 4는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '쏠라셀 모듈'을 나타낸 사시도, 도 5는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '세척장치'를 나타낸 도면, 도 6은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '각도조절장치'를 나타낸 도면, 도 7은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '지지장치'를 나타낸 도면, 도 8은 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치의 '지지장치'를 이용하여 경사지형에 설치한 예를 나타낸 도면, 도 9는 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치를 다수개 연결한 예를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 이동식 독립형 태양광 발전장치는, 자력 주행이 가능한 엔진과 바퀴를 구비하고, 적재부가 형성된 차량(100); 상기 차량의 적재부(120)에 탈착 가능하게 결합되는 컨테이너(200);를 포함한다.
상기 컨테이너(200)는 직육면체의 형상을 이루도록 가로 및 세로방향으로 골재를 연결시켜 구성되는 메인프레임(220)과, 상기 메인프레임(220)의 좌,우측 개구부에 개폐가능하게 힌지 결합되는 측면도어(240)와, 상부 개구부에 개폐가능하게 힌지결합되는 천장도어(260)를 포함한다.
컨테이너(200)의 메인프레임(220)에는 연결고정장치(900)가 형성된다.
도 9를 참조해보면, 연결고정장치(900)는 인접된 컨테이너(200A,200B)와 밀착된 후 서로 연결시켜 고정하는 것으로, 일측 컨테이너(200A)에 형성된 클램프(920)와, 타측 컨테이너(200B)에 형성된 클램프 고리(940)를 포함하여 구성된다.
컨테이너(200)는 상기 측면도어(240) 및 천장도어(260)에 각기 형성되어 개폐작동시키는 개폐장치(220); 상기 측면도어(240) 및 천장도어(260)의 내측면에 장착되어 개방되었을때 외부에 노출되는 쏠라셀 모듈(3); 상기 쏠라셀 모듈(3)에서 생성된 전류를 저장하는 축전지(4);를 포함하여 구성된다.
상기 개폐장치(220)는 유압 또는 공압에 의해 로드(254)가 인출,인입작동되는 실린더유닛이거나 또는 전동모터로 구성된다.
바람직하게는, 측면도어(240)를 개방하는 개폐장치(220)는 바닥면에 설치되며, 로드가 측면도어(240)에 힌지 결합되고, 바디는 바닥면에 고정되어 로드의 인출 및 인입작동에 의해 측면도어(240)가 형성된다.
천장도어를 개폐하는 개폐장치는 수직의 메인프레임에 장착되어 로드가 상부로 인출되도록 형성되고, 로드는 천장도어(260)에 힌지 결합된다.
상기 쏠라셀 모듈(3)은, 내부에 공간이 형성된 프레임(32); 상기 프레임(32)에 삽입되는 쏠라셀(33); 상기 프레임(32)에 형성된 기어(341)와, 상기 기어(341)에 치차 결합되는 스프라킷(342)이 형성되어 프레임(32)을 회전시키는 구동수단(34);을 포함하여 구성된다.
상기 프레임(32)의 내부 공간을 다수의 수납 공간으로 구획하도록 종방향 및 횡방향으로 결합되는 분할벽(36)이 포함되고, 상기 다수의 수납 공간에 쏠라셀(33)이 수용된다.
상기 분할벽(36)은, 종방향으로 배치되며 상부에 다수의 제1슬릿(363)이 형성된 제1벽체(361); 횡방향으로 배치되며 하부에 다수의 제2슬릿(365)이 형성된 제2벽체(362);가 십자형상으로 결합되어 이루어진다.
한편 실시예에 따르면, 컨테이너(200)에 형성되며 쏠라셀(33)에 세척수를 분사하여 누적된 표면 먼지를 제거하는 세척장치(5)를 포함한다.
쏠라셀(33)의 표면에 먼지 등의 이물질이 누적되면 효율이 저하되므로 쏠라셀(33)의 표면을 주기적으로 세척할 필요가 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 세척장치(5)는, 컨테이너(200)의 측면 또는 천장 하부에 형성되어 쏠라셀(33)을 향하는 분무노즐(51)과, 상기 분무노즐(51)에 물을 공급하는 펌프(52) 및 물탱크(53)를 포함하여 구성된다.
따라서 분무노즐(51)을 통해 미세 물 입자를 분사하여 쏠라셀(33)의 표면을 세척하여 먼지 등을 제거한다.
남은 물기는 자연 증발되도록 하거나 또는 사람이 부드러운 천으로 닦아내면 된다.
한편 도시하지는 않았으나 컨테이너(200)의 내부에 집진장치(미도시)가 형성될 수 있다.
컨테이너(200)를 밀폐시킨 후 집진장치를 가동하여 내부의 먼지를 제거함으로써 최적의 상태를 유지할 수 있도록 한다.
집진장치는 진공펌프와, 진공펌프에 연결되며 컨테이너(200)의 내부에 적어도 1개소 이상에 흡입구 및 상기 다수의 흡입구에 연결되는 덕트, 그리고 진공펌프로부터 흡입된 먼지를 수거하는 포집챔버로 구성된다.
한편 상기 쏠라셀 모듈(3)의 각도를 조절하는 각도조절장치(6)를 더 포함하여 구성된다.
쏠라셀 모듈(3)을 상,하,좌,우로 각도를 변경시켜 가장 적정한 위치를 설정할 수 있도록 한다.
알려진 바로는 태양광 발전은 25℃의 온도조건에서 발전량이 가장 많고, 온도가 1℃ 상승할때마다 효율이 0.5%씩 저하된다.
따라서 직사광선을 받는 것 보다는 측면에서 태양광이 입사되도록 하여 과도한 온도상승을 방지할 필요가 있으므로 각도조절장치(6)를 이용하여 적정한 각도를 유지하도록 쏠라셀 모듈(3)의 방향을 조정할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 각도조절장치(6)는, 상기 프레임(32)에 형성되며 태양광을 감지하는 광감지센서(61); 상기 프레임(32)의 후방에 형성되는 힌지브라켓(62); 상기 힌지브라켓(62)과 축핀(621)으로 결합되며, 상기 프레임(32)을 전후 방향으로 회전시키는 제1회전부(64)가 형성된 케이싱(63); 상기 케이싱(63)의 단부에 형성되며 케이싱(63)을 회전시켜 프레임(32)을 자전시키는 제2회전부(66)가 형성되어 측면도어(240) 및 천장도어(260)에 장착되는 하우징(68);을 포함하여 구성된다.
상기 제1회전부(64)는, 상기 축핀(621)의 외주면에 결합된 제2피니언기어(642)와, 상기 제2피니언기어(642)와 치차결합되는 랙기어(644)와, 상기 랙기어(644)가 형성되는 로드(645)가 구비되고 케이싱(63) 내에 형성되어 로드(645)의 인출 및 인입작동에 의해 랙기어(644)가 전후방향으로 이동되도록 하는 실린더유닛(646);을 포함하여 구성된다.
따라서 실린더유닛(646)에 동력이 공급되어 랙기어(644)가 전진하면 제1피니언기어(341)를 회전시켜 쏠라셀 모듈(3)이 상부를 향하도록 회전될 수 있다.
또는 랙기어(644)가 후진하면 제1피니언기어(341)를 회전시켜 쏠라셀 모듈(3)이 하부를 향하도록 회전될 수 있다.
쏠라셀 모듈(3)의 회전각도는 대략 ±10~20도 내외로 한정되는 것이 바람직하다.
실린더유닛의 작동되는 동력값은 제어부에 의해 제어된다.
상기 제2회전부(66)는, 상기 케이싱(63)의 단부에 부착되는 플레이트(662)와, 상기 플레이트(662)에 부착되는 제1기어(664)와, 상기 제1기어(664)의 치차에 결합되는 제2기어(666)와, 제2기어(666)를 회전시키는 제2모터(668)를 포함하여 구성된다.
제2모터(668)의 회전량은 제어부에 의해 제어된다.
상기 제1기어(664)와 제2기어(666)는 베벨기어가 바람직하다.
제2기어(666)가 회전되면 제1기어(664)를 회전시키게 되고, 제1기어(664)가 부착된 플레이트(662) 및 케이싱(63)이 회전되므로 쏠라셀 모듈(3)이 자전될 수 있다.
바람직하게는 쏠라셀 모듈(3)의 자전각도는 대략 ±20~30도 내외로 한정되는 것이 바람직하다.
한편 상기 측면도어(240), 천장도어(260)에는 쏠라셀 모듈(3)을 이동시키는 위치조절수단을 더 포함할 수 있다.
위치조절수단은 측면도어, 천장도어(260)에 직선 방향으로 배열되는 레일(미도시)과, 상기 레일에 결합되는 롤러가 구비된 브릿지가 쏠라셀 모듈(3)의 프레임(32)에 장착되어 구성된다.
롤러를 구동시키는 동력을 제공하는 모터를 포함한다.
따라서 모터의 회전동력에 의해 롤러가 구동되어 레일을 타고 이동됨으로써 쏠라셀 모듈(3)을 위치 변경할 수 있게 된다.
천장도어(260)를 개방한 후 쏠라셀 모듈(3)을 더 상부로 이동시킴으로써 그늘이 생기지 않도록 하여 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 컨테이너(200)의 하부 4개소의 모서리부위에 각기 형성되어 지면에 지지되고, 컨테이너(200)의 수평을 설정할 수 있는 지지장치(7)를 더 포함한다.
상기 지지장치(7)는, 컨테이너(200)의 내측벽에 수직하게 형성되는 함체(72); 상기 함체(72) 내에 형성되며 실린더유닛(73); 상기 실린더유닛(73)의 하부로부터 인출되거나 인입작동되는 로드(74); 상기 로드(74)의 단부에 형성되고 지면에 지지되는 지지대(75); 상기 실린더유닛(646)에 작동압력을 제공하는 압력발생부(76);를 포함하여 구성된다.
상기 지지장치(7)의 로드(74)의 인출 및 인입작동은 컨테이너(200)에 형성된 수평센서(79)에 의해 제어된다.
따라서 경사진 지형에서 각 지지장치(7)의 길이를 상이하게 조절함으로써 컨테이너(200)가 수평 상태가 되도록 설정할 수 있다.
비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
3 : 쏠라셀 모듈 4 : 축전지
5 : 세척장치 6 : 각도조절장치
7 : 지지장치 32 : 프레임
33 : 쏠라셀 36 : 분할벽
51 : 노즐 61 : 광감지센서
62 : 힌지브라켓 63 : 케이싱
64 : 제1회전부 66 : 제2회전부
68 : 하우징 100 : 차량
200 : 컨테이너 220 : 메인프레임
240 : 측면도어 260 : 천장도어

Claims (12)

  1. 자력 주행이 가능한 엔진과 바퀴를 구비하고, 적재부가 형성된 차량;
    상기 차량의 적재부에 탈착 가능하게 결합되는 컨테이너;를 포함하고,
    상기 컨테이너는
    측면과 상면에 각기 개구부가 형성되고, 각각의 개구부에 힌지 결합되는 측면도어와 천장도어;
    상기 측면도어 및 천장도어에 각기 형성되어 개폐작동시키는 개폐장치;
    상기 측면도어 및 천장도어의 내측면에 장착되어 개방되었을때 외부에 노출되는 쏠라셀 모듈;
    상기 쏠라셀 모듈에서 생성된 전류를 저장하는 축전지;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 쏠라셀 모듈은
    내부에 공간이 형성된 프레임;
    상기 프레임에 삽입되는 쏠라셀;
    상기 프레임에 형성된 기어와, 상기 기어에 치차 결합되는 스프라킷이 형성되어 프레임을 회전시키는 구동수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임의 내부 공간을 다수의 수납 공간으로 구획하도록 종방향 및 횡방향으로 결합되는 분할벽이 포함되고,
    상기 다수의 수납 공간에 쏠라셀이 수용되는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 분할벽은
    종방향으로 배치되며 상부에 다수의 제1슬릿이 형성된 제1벽체;
    횡방향으로 배치되며 하부에 다수의 제2슬릿이 형성된 제2벽체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 컨테이너에 형성되며 쏠라셀에 세척수를 분사하여 누적된 표면 먼지를 제거하는 세척장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 세척장치는
    컨테이너의 측면 또는 천장 하부에 형성되어 쏠라셀을 향하는 분무노즐과,
    상기 분무노즐에 물을 공급하는 펌프 및 물탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 쏠라셀 모듈의 각도를 조절하는 각도조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 각도조절장치는,
    상기 프레임에 형성되며 태양광을 감지하는 광감지센서;
    상기 프레임의 후방에 형성되는 힌지브라켓;
    상기 힌지브라켓과 축핀으로 결합되며, 상기 프레임을 전후 방향으로 회전시키는 제1회전부가 형성된 케이싱;
    상기 케이싱의 단부에 형성되며 케이싱을 회전시켜 프레임을 자전시키는 제2회전부가 형성되어 측면도어 및 천장도어에 장착되는 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1회전부는, 상기 축핀의 외주면에 결합된 제1피니언기어와, 상기 제1피니언기어와 치차결합되는 랙기어와, 상기 랙기어가 형성되는 로드가 구비되고 케이싱 내에 형성되어 로드의 인출 및 인입작동에 의해 랙기어가 전후방향으로 이동되도록 하는 실린더유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제2회전부는,
    상기 케이싱의 단부에 부착되는 플레이트와, 상기 플레이트에 부착되는 제1기어와, 상기 제1기어의 치차에 결합되는 제2기어와, 제2기어를 회전시키는 제2모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 컨테이너의 하부에 적어도 4개소에 형성되어 지면에 지지되고, 컨테이너의 수평을 설정하는 지지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 지지장치는
    컨테이너의 내측벽에 수직하게 형성되는 함체;
    상기 함체 내에 형성되며 실린더유닛;
    상기 실린더유닛의 하부로부터 인출되거나 인입작동되는 로드;
    상기 로드의 단부에 형성되고 지면에 지지되는 지지대;
    상기 실린더유닛에 작동압력을 제공하는 압력발생부;
    를 포함하고,
    상기 지지장치의 로드의 인출 및 인입작동은 컨테이너에 형성된 수평센서에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 이동식 독립형 태양광 발전장치.
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