KR20190117221A - 태양전지 모듈 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 나란하게 연장되는 제1 연장부와 제2 연장부를 구비하는 케이블에 설치하기 위한 태양전지 모듈 장치로서, 상기 제1 연장부가 결합되는 중심 샤프트와, 상기 중심 샤프트의 아래에 위치하고 상기 제2 연장부가 결합되는 케이블 결합 샤프트와, 상기 중심 샤프트와 상기 케이블 샤프트 사이에 결합되는 연결 구조부를 구비하는 모듈 설치 구조물; 및 상기 연결 구조부에 고정되는 적어도 하나의 태양전지 모듈을 포함하며, 상기 적어도 하나의 태양전지 모듈은 상기 중심 샤프트의 일측에 경사지게 배치되는 태양전지 모듈 장치가 제공된다.

Description

태양전지 모듈 장치 및 이를 구비하는 태양광 발전 설비 {PHOTOVILTAIC MODOULE APPARATUS AND PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION FACILITY HAVING THE SAME}
본 발명은 태양광 발전에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지 모듈의 설치 및 운용이 용이한 태양전지 모듈 장치 및 이를 구비하는 태양광 발전 설비에 관한 것이다.
오늘날 전기를 생산하는데 주로 사용되는 화석연료는 지구 상에 한정된 매장량을 가진 자원의 일종으로서 산업 발전으로 인해 급속히 늘어난 전기에너지 수용에 따라 무분별하게 사용되어 심각한 환경오염을 일으키게 됨은 물론, 머지않아 그 자원마저 고갈될 것이 예상됨에 따라 화석연료를 대체할 수 있는 소위 클린 에너지의 개발이 전 세계적으로 활발히 추진되고 있으며 그 대표적인 예가 태양광 발전이다.
태양광 발전은 풍력발전과 더불어 대체에너지 중에서도 무공해이면서 무한하게 사용할 수 있기 때문에 큰 관심이 쏠리고 있다. 특히 태양광 발전은 발전 부위가 반도체 소자이고 제어부분은 수명이 매우 긴 전자부품 등으로 구성되며, 기계적인 진동이나 소음 등의 발생이 없고, 수십년에 이르는 동작수명을 보증받고 있다.
태양전지 모듈을 설치하는 지상의 기하학적 구조에 의하여 설치 시 다양한 응용이 가능하고 해당 발전 시스템의 제어 및 운용을 반자동화 또는 자동화 프로그램을 통해 원격 혹은 무인으로 제어할 수 있다. 따라서 태양광 발전 시스템의 적극적인 활용은 에너지 자원이 절대적으로 부족한 우리나라와 같은 환경에서는 적극적으로 개발하여야할 대체 발전시스템이다.
본 발명의 기술분야와 관련하여 등록특허 제10-1356290호에는 지지봉에 고정된 태양광발전소자들이 지지케이블과 지지조절케이블로 구성된 지지골격 상에 배치된 구성이 기재되어 있다. 하지만, 이러한 종래의 구성은 태양광발전소자의 지지 구조가 복잡하여, 설치 및 운용이 용이하지 않다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1356290호 "태양광발전소자를 이용한 전기에너지발생시스템" (2014.01.28.)
본 발명의 목적은 태양전지 모듈의 설치 및 운용이 용이한 태양전지 모듈 장치 및 이를 구비하는 태양광 발전 설비를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 나란하게 연장되는 제1 연장부와 제2 연장부를 구비하는 케이블에 설치하기 위한 태양전지 모듈 장치로서, 상기 제1 연장부가 결합되는 중심 샤프트와, 상기 중심 샤프트의 아래에 위치하고 상기 제2 연장부가 결합되는 케이블 결합 샤프트와, 상기 중심 샤프트와 상기 케이블 샤프트 사이에 결합되는 연결 구조부를 구비하는 모듈 설치 구조물; 및 상기 연결 구조부에 고정되는 적어도 하나의 태양전지 모듈을 포함하며, 상기 적어도 하나의 태양전지 모듈은 상기 중심 샤프트의 일측에 경사지게 배치되도록 상기 연결 구조부에 고정되는 태양전지 모듈 장치가 제공된다.
상기 연결 구조부는, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 일측으로 경사지게 연장되는 제1 연장 링크부와, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 타측으로 경사지게 연장되는 제2 연장 링크부와, 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부를 연결하는 연결 링크부를 구비할 수 있다.
상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 태양전지 모듈의 기울기가 조절되도록 상기 중심 샤프트에 회전 가능하게 결합되며, 상기 연결 링크부는 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부 각각에 회전가능하게 연결되고, 그 길이가 가변될 수 있다.
상기 연결 링크부는 중심 관부재와 상기 중심 관부재의 양단에 출몰 가능하게 슬리브 결합되는 두 출몰부재를 구비할 수 있다.
상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 중심 샤프트에 고정되게 결합될 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 두 지지 기둥; 상기 두 지지 기둥 사이에 연장되도록 설치되는 케이블을 구비하는 케이블 구조물; 및 상기 케이블에 결합되는 모듈 설치 구조물과, 상기 모듈 설치 구조물에 설치되는 적어도 하나의 태양전지 모듈을 구비하는 태양전지 모듈 장치를 포함하며, 상기 케이블은 제1 연장부와, 상기 제1 연장부 보다 아래에 위치하고 상기 제1 연장부와 나란하게 연장되는 제2 연장부를 구비하며, 상기 모듈 설치 구조물은, 상기 제1 연장부가 결합되는 중심 샤프트와, 상기 중심 샤프트의 아래에 위치하고 상기 제2 연장부가 결합되는 케이블 결합 샤프트와, 상기 중심 샤프트와 상기 케이블 샤프트 사이에 결합되고 상기 태양전지 모듈이 고정되는 연결 구조부를 구비하며, 상기 적어도 하나의 태양전지 모듈은 상기 중심 샤프트의 일측에 경사지게 배치되는, 태양전지 모듈 장치인 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 복수개의 태양전지 모듈이 설치되고 케이블에 결합될 수 있는 모듈 설치 구조물이 구비되므로, 태양전지 모듈의 설치 및 운용이 종래의 기술에 비해 용이해진다.
또한, 모듈 설치 구조물은 태양전지 모듈의 기울기가 조절되도록 태양전지 모듈이 고정된 부분이 회전 가능하므로, 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 복수개의 태양전지 모듈이 설치된 모듈 설치 구조물이 케이블의 순환 이동에 의해 이동이 가능하므로, 설비 관리자는 태양전지 모듈에 쉽게 접근할 수 있어서, 유지·관리를 위한 작업이 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 설비를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 모듈 장치에 대한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 모듈 장치에 대한 정면도이다.
도 4는 도 1의 태양광 발전 설비에서 태양전지 모듈 장치들이 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 태양광 발전 설비에서 태양전지 모듈 장치들이 일측으로 모두 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 태양광 모듈 장치의 다른 실시예에 대한 정면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 태양광 모듈 장치에서 모듈 설치 구조물의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 설비의 개략적인 구성이 측면도로서 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 설비(100)는 두 지지 기둥(110)과, 두 지지 기둥(110)에 설치되는 케이블 구조물(120)과, 케이블 구조물(120)에 의해 지지되는 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들을 포함한다. 본 실시예에서는 태양광 발전 설비(100)가 평지나 저수지 등 대체로 높이차가 없거나 적은 지형에 설치되어서 사용되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
두 지지 기둥(110)은 일정 거리 이격되어서 위치하도록 세워지며, 두 지지 기두(110)에 케이블 구조물(120)이 설치된다.
케이블 구조물(120)은 두 지지 기둥(110)을 연결하도록 설치되어서 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들을 지지하고 이동시키기 위한 구조물로서, 폐곡선 형태로 연장되는 케이블(121)과, 케이블(121)을 순환 이동시키는 구동 롤러(130a)와, 케이블(120)의 순환 이동에 의해 종속되어 회전하는 종동 롤러(130b)와, 케이블(121)을 지지하는 복수 개의 지지 롤러들(140)을 구비한다.
케이블(121)은 단일 폐곡선 형태로 연장되며, 제1 연장부(122)와, 제1 연장부(122)의 아래에 위치하고 제1 연장부(122)와 평행하게 연장되는 제2 연장부(123)와, 제1 연장부(122)와 제2 연장부(123)의 길이방향 일단에서 두 연장부(122, 123)를 연결하는 제1 연결부(125)와, 제1 연장부(122)와 제2 연장부(123)의 길이방향 타단에서 두 연장부(122, 123)를 연결하는 제2 연결부(127)를 구비한다. 제1 연장부(122)와 제2 연장부(123)에 복수 개의 태양전지 모듈 장치들(150)이 결합되어서 지지된다. 제1 연결부(125)의 끝단에는 구동 롤러(130a)가 결합되며, 제2 연결부(127)의 끝단에는 종동 롤러(130b)가 결합된다. 제1 연결부(125)와 두 연장부(122, 123)가 연결되는 부분 및 제2 연결부(127)와 두 연장부(122, 123)가 연결되는 부분에는 지지 롤러(140)가 위치한다. 케이블(121)은 구동 롤러(130a)에 의해 양방향으로 순환 이동할 수 있으며, 케이블(121)의 양방향 순환 이동에 의해 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들이 케이블(121)의 길이방향을 따라서 왕복 이동할 수 있다.
구동 롤러(130a)는 케이블(121)의 제1 연결부(125)의 끝단에 결합되어서 케이블(121)을 양방향으로 순환 이동시킨다. 도시되지는 않았으나, 구동 롤러(130a)는 구동 모터에 의해 구동되어서 회전한다. 도시되지는 않았으나, 구동 롤러(130a)는 케이블(121)의 장력 유지를 위하여 케이블(121)의 길이방향을 따라서 이동할 수도 있다.
종동 롤러(130b)는 케이블(121)의 제2 연결부(127)의 끝단에 결합되어서 케이블(121)의 순환 이동에 따라 종속되어서 회전한다. 본 실시예에서는 구동 롤러(130a)가 장력 유지를 위해 이동하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 종동 롤러(130b)가 이동할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
복수 개의 지지 롤러들(140) 각각은 제1 연결부(125)와 두 연장부(122, 123)가 연결되는 부분 및 제2 연결부(127)와 두 연장부(122, 123)가 연결되는 부분에 위치하여 케이블(120)을 지지한다.
복수 개의 태양전지 모듈 장치들(150)은 복수 개가 케이블(121)의 연장방향을 따라서 일렬로 차례대로 배치되고, 케이블(121)에 결합되어서 지지되며, 케이블(121)의 양방향 순환 이동에 의해 케이블(121)의 연장방향을 따라서 왕복이동이 가능하다. 태양전지 모듈 장치(150)는 케이블(121)에 의해 지지되고, 태양광을 이용하여 직류 전력을 생산한다. 태양전지 모듈 장치(150)가 도 2에는 사시도로서 도시되어 있고 도 3에는 정면도로서 도시되어 있다. 도 2와 도 3을 참조하면, 태양전지 모듈 장치(150)은 모듈 설치 구조물(160)과, 모듈 설치 구조물(160)에 설치되는 복수개의 태양전지 모듈(190)과, 모듈 설치 구조물(160)에 설치되는 균형추 부재(195)를 구비한다.
모듈 설치 구조물(160)은 대체로 트러스 형태의 구조물로서, 중심 샤프트(161)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제1 연장 링크부(181)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제2 연장 링크부(183)와, 2개의 제1 연장 링크부(181)를 연결하는 제1 결합 링크부(170)와, 2개의 제2 연장 링크부(183)을 연결하는 제2 결합 링크부(175)와, 제1 결합 링크부(170)와 제2 결합 링크부(175)를 연결하는 2개의 연결 링크부(180)와, 케이블 결합 샤프트(185)를 구비한다. 2개의 제1 연장 링크부(181), 2개의 제2 연장 링크부(183), 제1 결합 링크부(170), 제2 결합 링크부(175) 및 두 연결 링크부(180)는 모듈 설치 구조물(160)에서 중심 샤프트(161)와 케이블 결합 샤프트(185)를 연결하는 연결 구조부를 형성한다.
중심 샤프트(161)는 직선으로 길게 연장되는 중공형 샤프트로서, 케이블(121)의 제1 연장부(122)가 중심 샤프트(161)를 통과하면서, 중심 샤프트(161)에 케이블(121)의 제1 연장부(122)가 결합된다. 중심 샤프트(161)의 중앙 통로에서 제1 연장부(122)와의 여유 공간을 통해 복수개의 태양전지 모듈(190)들과 전기적으로 연결되는 전선(111)이 지나간다. 본 실시예에서는 중심 샤프트(161)와 케이블(121)의 제1 연장부(122) 사이에 슬라이드 이동이 발생하지 않도록 중심 샤프트(161)와 케이블(121)의 제1 연장부(122)는 고정되는 것으로 설명한다. 회전 중심 샤프트(161)의 길이방향 양단에는 두 개의 제1 연장 링크부(181)와 두 개 제2 연장 링크부(183)가 중심 샤프트(161)를 중심으로 회전가능하게 결합된다. 중심 샤프트(161)는 케이블 결합 샤프트(185)와 함께 모듈 설치 구조물(160)의 케이블 결합부를 형성한다.
2개의 제1 연장 링크부(181) 각각은 중심 샤프트(161)의 양단으로부터 중심 샤프트(161)의 반경방향(도 2에서 일점 쇄선의 화살표 방향)으로 연장되고, 중심 샤프트(161)를 중심으로 회전 가능하게 중심 샤프트(161)에 결합된다. 2개의 제1 연장 링크부(181)는 중심 샤프트(161)로부터 아래 일측으로 경사지게 연장된다. 2개의 제1 연장 링크부(181)의 끝단에는 제1 결합 링크부(170)가 회전가능하게 결합된다. 2개의 제1 연장 링크부(181)에는 태양전지 모듈(190)이 고정되는 모듈 고정대(182)가 설치된다.
2개의 제2 연장 링크부(183)(도면에서는 하나만 도시됨) 각각은 중심 샤프트(161)의 양단으로부터 중심 샤프트(161)의 반경방향(도 2에서 일점 쇄선의 화살표 방향)으로 연장되고, 중심 샤프트(161)를 중심으로 회전 가능하게 중심 샤프트(161)에 결합된다. 2개의 제2 연장 링크부(183)는 중심 샤프트(161)로부터 아래 일측(제1 연장 링크부(181)의 반대측)으로 경사지게 연장된다. 그에 따라, 제1 연장 링크부(181)와 제2 연장 링크부(183)는 중심 샤프트(161)로부터 아래로 벌어진 형태로 연장되어서, 원주방향(도 2에서 파선의 화살표 방향)을 따라서 서로 일정 각도를 유지한 상태로 이격되며, 두 연장 링크부(181, 183)가 중심 샤프트(161)를 중심으로 서로 벌어지거나 좁아지도록 회전함으로써, 두 연장 링크부(181, 183) 사이의 각도가 변경된다. 2개의 제2 연장 링크부(183)의 끝단에는 제2 결합 링크부(175)가 회전 가능하게 결합된다.
제1 결합 링크부(170)는 중심 샤프트(161)와 평행하게 연장되며, 제1 결합 링크부(170)의 양단부가 각각 두 제1 연장 링크부(181)와 회전 가능하게 결합된다. 또한, 제1 결합 링크부(170)에는 두 연결 링크부(180)가 회전 가능하게 결합된다.
제2 결합 링크부(175)는 중심 샤프트(161)와 평행하게 연장되며, 제2 연결 막대(175)의 양단부가 각각 두 제2 연장 링크부(183)와 회전 가능하게 결합된다. 또한, 제2 결합 링크부(175)에는 두 연결 링크부(180)가 회전 가능하게 결합된다.
2개의 연결 링크부(180) 각각은 제1 결합 링크부(170) 및 제2 결합 링크부(175) 또는 제1 연장 링크부(181) 및 제2 연장 링크부(183)에 회전 가능하게 결합된다. 즉, 연결 링크부(180)의 양단은 제1 결합 링크부(170) 및 제2 결합 링크부(175) 또는 제1 연장 링크부(181) 및 제2 연장 링크부(183)에 회전 가능하게 결합된다. 연결 링크부(180)의 길이는 두 연장 링크부(181 ,183) 사이의 각도 변화에 대응하여 가변된다. 이를 위하여, 본 실시예에서 연결 링크부(180)는 중심 관부재(184)와, 중심 관부재(184)의 양단에 출몰 가능하게 슬리브 결합되는 두 출몰 부재(186, 187)를 구비한다. 중심 관부재(184)에는 케이블 결합 샤프트(185)가 고정되고, 두 출몰 부재(186, 187) 각각의 끝단은 제1 결합 링크부(170)와 제2 결합 링크부(175)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서는, 연결 링크부(180)의 길이 가변을 위하여, 중심 관부재(184)의 양단에 두 출몰 부재(186, 187)가 슬리브 결합되어서 출몰 가능하도록 구성되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 연결 링크부(180)의 길이가 가변될 수 있도록 하는 다른 구조도 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
케이블 결합 샤프트(185)은 중공형의 샤프트로서, 중심 샤프트(161)와 평행하게 연장되며, 두 연결 링크부(180)의 각 중심 관부재(181)에 고정된다. 케이블 결합 샤프트(185)에 케이블(121)의 제2 연장부(123)이 통과하여, 제2 결합 샤프트(485)에 제2 연결 케이블(430b)이 결합된다. 본 실시예에서는 케이블 결합 샤프트(185)에 케이블(121)의 제2 연장부(123)가 슬라이드 이동이 가능하게 통과하는 것으로 설명한다.
본 실시예에서는 케이블(121)의 제1 연장부(122)가 중심 샤프트(161)에 고정되고, 케이블(121)의 제2 연장부(123)가 케이블 결합 샤프트(185)와 슬라이드 가능한 것으로 설명하지만, 이와는 반대로 케이블(121)의 제1 연장부(122)가 중심 샤프트(161)와 슬라이드 가능하고, 케이블(121)의 제2 연장부(123)가 케이블 결합 샤프트(185)에 고정될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
복수개의 태양전지 모듈(190)들은 모듈 설치 구조물(160)의 모듈 고정대(182)에 고정된다. 태양광 모듈이라고도 불리는 태양전지 모듈(190)은 편평한 판상으로서, 통상적인 구성으로 이루어지므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 태양전지 모듈(190)의 기울기는 제1 연장 링크부(181)와 대체로 동일하며, 제1 연장 링크부(181)의 회전에 따라 변하여 태양의 고도 변화에 대응할 수 있다. 본 실시예에서는 태양전지 모듈(190)이 도면에 2개 인 것으로 도시되어 있지만, 3개 이상 또는 하나 만 설치될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
균형추 부재(195)는 중심 샤프트(161)을 사이에 두고 태양전지 모듈(190)들의 반대측에 위치하도록 모듈 설치 구조물(160)에 설치된다. 균형추 부재(195)에 의해 태양전지 모듈 유닛(150)의 좌우 균형이 맞게 되어서, 하중이 불균형하게 가해지는 것이 방지된다.
도시되지는 않았으나, 태양전지 모듈 장치(150)은 중심 샤프트(461)에 대해 제1, 제2 연장 링크부(181, 183)를 회전시키기 위한 구동 모터를 더 구비할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 태양전지 모듈 장치(150)는 제1, 제2 연장 링크부(181, 183)를 회전시키기 위한 구동 모터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는데, 컨트롤러에 의해 제1, 제2 연장 링크부(181, 183)의 회전 각도가 조절되고, 그에 따라 태양 고도에 대응하여 태양전지 모듈(190)가 최적의 기울기를 유지할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 컨트롤러가 조건에 따라 태양전지 모듈(190)이 최적의 기울기를 유지하도록 작동하는 것으로 설명한다. 상기 조건으로는, 계절, 일별 시간, 월(1월, 2월 등) 등이 있다.
태양전지 모듈 장치(150)은 태양전지 모듈(190)의 기울기를 변화시키기 위해 제1, 제2 연장 링크부(181, 183)가 서로 반대방향으로 회전하고, 연결 링크부(180)의 길이가 변하게 되는데, 그에 따라, 중심 샤프트(161)와 케이블 결합 샤프트(185) 사이의 높이차(즉, 중심 샤프트(161)와 케이블 결합 샤프트(185) 사이의 거리)가 변하게 된다. 중심 샤프트(161)와 케이블 결합 샤프트(185) 사이의 높이차 변화에 대응하기 위하여, 본 실시예에서는 케이블(121)의 제2 연장부(123)가 제1 연장부(122)보다 길게 형성되는 것으로 설명한다. 이와는 달리, 제1 연장부(122)가 제2 연장부(123)보다 길게 형성될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들이 케이블(121)의 연장방향을 따라 차례대로 배열되고, 케이블(121)의 끝단에서 상당한 거리로 이격되어서 위치한 상태에서, 태양전지 모듈 장치들(150)에 대한 유지 및 보수가 요구되는 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 롤러(130a)가 회전하면 케이블(121)이 순환 이동함에 따라, 케이블(121)의 제1 연장부(122)는 구동 롤러(130a)와 가까워지는 방향으로 이동하고, 케이블(120)의 제2 연장부(123)는 구동 롤러(130a)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 태양전지 모듈 장치(150)의 중심 샤프트(161)는 케이블(121)의 제1 연장부(122)에 고정되고, 케이블 결합 샤프트(185)는 케이블(120)의 제2 연장부(123)와 슬라이드 이동이 가능하므로, 케이블(121)의 제1 연장부(122)가 구동 롤러(130a) 쪽으로 이동함에 따라, 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들도 함께 구동 롤러(130a) 쪽으로 이동하게 된다. 도 5에는 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들이 모두 구동 롤러(130a) 쪽으로 이동하여 위치한 상태가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 상태에서 작업자가 태양전지 모듈 장치(150)에 대한 유지 및 보수 작업을 수행하게 되며, 작업이 종료된 후에는 구동 롤러(130a)를 반대방향으로 회전시켜서 복수 개의 태양전지 모듈 장치(150)들을 원위치 시키게 된다.
도 6은 도 1에 도시된 태양광 모듈 장치의 다른 실시예에 대한 정면도이다. 도 6을 참조하면, 태양광 모듈 장치(250)는 도 2와 도 3에 도시된 실시예에 따른 태양광 모듈 장치(150)와 대체로 유사한 형상으로서, 모듈 설치 구조물(260)과, 모듈 설치 구조물(260)에 설치되는 복수개의 태양전지 모듈(190)과, 모듈 설치 구조물(260)에 설치되는 균형추 부재(195)를 구비한다. 모듈 설치 구조물(260)은 중심 샤프트(161)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제1 연장 링크부(181)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제2 연장 링크부(183)와, 2개의 제1 연장 링크부(181)를 연결하는 제1 결합 링크부(170)와, 2개의 제2 연장 링크부(183)을 연결하는 제2 결합 링크부(175)와, 제1 결합 링크부(170)와 제2 결합 링크부(175)를 연결하는 2개의 연결 링크부(280)와, 케이블 결합 샤프트(185)를 구비한다. 제1 연장 링크부(181)와 제2 연장 링크부(183)는 중심 샤프트(161) 및 제1, 제2 결합 링크부(170, 175)와 회전하지 않도록 고정결합되고, 연결 링크부(280)는 길이가 고정되며 제1, 제2 연장 링크부(181, 183) 및 제1, 제2 결합 링크부(170, 175)와 회전하지 않도록 고정 결합된다. 그에 따라, 태양전지 모듈(190)은 항상 동일한 기울기를 유지하게 된다. 그 외의 구성은 도 2와 도 3에 도시된 실시예와 동일하다.
도 6에 도시된 실시예와 같이, 제1 연장 링크부(181)와 제2 연장 링크부(183)가 중심 샤프트(161)에 회전하지 않도록 고정된 구조의 경우, 태양전지 모듈(190)의 기울기를 변화시키기 위하여, 제1 연장부(122)가 고정된 상태에서 파선의 화살표로 도시된 바와 같이 제2 연장부(123)를 일측(또는 그 반대측)으로 이동시키거나, 제2 연장부(123)가 고정된 상태에서 이점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이 제1 연장부(122)를 일측(또는 그 반대측)으로 이동시킬 수 있다. 제2 연장부(123)를 이동시킬 경우, 태양광 모듈 장치(250)는 파선으로 도시된 삼각형과 같이 제1 연장부(122)를 중심으로 회전하게 되고, 제1 연장부(122)를 이동시킬 경우, 태양광 모듈 장치(250)는 이점쇄선으로 도시된 삼각형과 같이 제2 연장부(123)를 중심으로 회전하게 된다. 이를 위하여, 태양광 발전 설비는 제1 연장부(122) 또는 제2 연장부(123)을 측면으로 이동시키는 측면 이동 구동부를 더 포함할 수 있다. 추가적으로, 제1 연장부(122)와 제2 연장부(123)를 함께 측면 반대방향으로 이동시킬 수도 있다. 이와는 달리, 구동 롤러(도 1의 130a), 종동 롤러(도 1의 130) 및 복수개의 지지 롤러(도 1의 140)들을 회전시킴으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있으며, 이를 위하여 태양광 발전 설비는 구동 롤러(130a), 종동 롤러(130) 및 복수개의 지지 롤러(140)들을 회전시키는 회전 구동부를 더 포함할 수 있다. 도 6에서 제1 연장부(122)와 제2 연장부(123)가 측면으로 이동하지 않거나 회전하지 않아서, 태양전지 모듈(190)의 기울기가 변하지 않는 경우도, 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모듈 설치 구조물에 대한 정면도이다. 도 7을 참조하면, 모듈 설치 구조물(360)은 중심 샤프트(161)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제1 연장 링크부(181)와, 중심 샤프트(161)에 결합되는 2개의 제2 연장 링크부(183)와, 2개의 제1 연장 링크부(181)를 연결하는 제1 결합 링크부(170)와, 2개의 제2 연장 링크부(183)을 연결하는 제2 결합 링크부(175)와, 제1 결합 링크부(170)와 제2 결합 링크부(175)를 연결하는 2개의 연결 링크부(380)와, 케이블 결합 샤프트(185)를 구비한다. 중심 샤프트(161), 제1 연장 링크부(181), 제2 연장 링크부(183), 제1 결합 링크부(170), 제2 결합 링크부(175) 및 케이블 결합 샤프트(185)는 도 3에 도시된 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 연결 링크부(380)는 중심 샤프트(161)를 중심으로 하는 원호 형상이며, 케이블 결합 샤프트(185)의 양단은 제1 결합 링크부(170) 및 제2 결합 링크부(175) 또는 제1 연장 링크부(181) 및 제2 연장 링크부(183)에 결합된다. 연결 링크부(380)의 길이는 두 연장 링크부(181 ,183) 사이의 각도 변화에 대응하여 가변된다. 이를 위하여, 본 실시예에서 연결 링크부(380)는 중심 관부재(384)와, 중심 관부재(384)의 양단에 출몰 가능하게 슬리브 결합되는 두 출몰 부재(386, 387)를 구비한다. 중심 관부재(384)에는 케이블 결합 샤프트(185)가 고정되고, 두 출몰 부재(386, 387) 각각의 끝단은 제1 결합 링크부(170)와 제2 결합 링크부(175)에 결합된다. 본 실시예에서는, 연결 링크부(380)의 길이 가변을 위하여, 중심 관부재(384)의 양단에 두 출몰 부재(386, 387)가 슬리브 결합되어서 출몰 가능하도록 구성되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 연결 링크부(380)의 길이가 가변될 수 있도록 하는 다른 구조도 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 연결 링크부(380)를 중심 샤프트(161)를 중심으로 하는 원호 형상으로 함으로써, 두 연장 링크부(181, 183) 사이의 각도가 변하더라도 중심 샤프트(161)와 케이블 결합 샤프트(185) 사이의 거리가 일정하게 유지될 수 있으며, 연결 링크부(380)의 양단을 회전 가능하게 구성하지 않아도 된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 태양광 발전 설비 110 : 지지 기둥
120 : 케이블 구조물 121 : 케이블
122 : 제1 연장부 123 : 제2 연장부
125 : 제1 연결부 127 : 제2 연결부
130a : 구동 롤러 130b : 종동 롤러
140 : 지지 롤러 150 : 태양전지 모듈 장치
160 : 모듈 설치 구조물 161 : 중심 샤프트
181 : 제1 연장 링크부 183 : 제2 연장 링크부
170 : 제1 결합 링크부 175 : 제2 결합 링크부
180 : 연결 링크부 181 : 중심 관부재
186, 187 : 출몰 부재 185 : 케이블 결합 샤프트
190 : 태양전지 모듈 195 : 균형추 부재

Claims (17)

  1. 나란하게 연장되는 제1 연장부와 제2 연장부를 구비하는 케이블에 설치하기 위한 태양전지 모듈 장치로서,
    상기 제1 연장부가 결합되는 중심 샤프트와, 상기 중심 샤프트의 아래에 위치하고 상기 제2 연장부가 결합되는 케이블 결합 샤프트와, 상기 중심 샤프트와 상기 케이블 샤프트 사이에 결합되는 연결 구조부를 구비하는 모듈 설치 구조물; 및
    상기 연결 구조부에 고정되는 적어도 하나의 태양전지 모듈을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 태양전지 모듈은 상기 중심 샤프트의 일측에 경사지게 배치되도록 상기 연결 구조부에 고정되는 태양전지 모듈 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 구조부는, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 일측으로 경사지게 연장되는 제1 연장 링크부와, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 타측으로 경사지게 연장되는 제2 연장 링크부와, 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부를 연결하는 연결 링크부를 구비하는 태양전지 모듈 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 태양전지 모듈의 기울기가 조절되도록 상기 중심 샤프트에 회전 가능하게 결합되며,
    상기 연결 링크부는 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부 각각에 회전가능하게 연결되고, 그 길이가 가변되는 태양전지 모듈 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 태양전지 모듈의 기울기가 조절되도록 상기 중심 샤프트에 회전 가능하게 결합되며,
    상기 연결 링크부는 상기 중심 샤프트를 중심으로 하는 원호 형상이며, 그 길이가 가변되는 태양전지 모듈 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 연결 링크부는 중심 관부재와 상기 중심 관부재의 양단에 출몰 가능하게 슬리브 결합되는 두 출몰부재를 구비하는 태양전지 모듈 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 케이블 결합 샤프트는 상기 중심 관부재에 고정되는 태양전지 모듈 장치.
  7. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 태양전지 모듈의 기울기 조절을 위하여 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부를 상기 중심 샤프트에 대해 회전시키는 구동 모터를 더 포함하는 태양전지 모듈 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 태양전지 모듈의 기울기를 조절하기 위하여 상기 구동 모터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 태양전지 모듈 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 복수개이며,
    상기 연결 구조부는, 상기 복수개의 제1 연장 링크부를 연결하는 제1 결합 링크부와, 상기 복수개의 제2 연장 링크부를 연결하는 제2 결합 링크부를 더 구비하는 태양전지 모듈 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 중심 샤프트에 고정되게 결합되는 태양전지 모듈 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 중심 샤프트를 사이에 두고 상기 적어도 하나의 태양전지 모듈의 반대측에 위치하도록 상기 모듈 설치 구조물에 설치되는 균형추 부재를 더 포함하는 태양전지 모듈 장치.
  12. 두 지지 기둥;
    상기 두 지지 기둥 사이에 연장되도록 설치되는 케이블을 구비하는 케이블 구조물; 및
    상기 케이블에 결합되는 모듈 설치 구조물과, 상기 모듈 설치 구조물에 설치되는 적어도 하나의 태양전지 모듈을 구비하는 태양전지 모듈 장치를 포함하며,
    상기 케이블은 제1 연장부와, 상기 제1 연장부 보다 아래에 위치하고 상기 제1 연장부와 나란하게 연장되는 제2 연장부를 구비하며,
    상기 모듈 설치 구조물은,
    상기 제1 연장부가 결합되는 중심 샤프트와, 상기 중심 샤프트의 아래에 위치하고 상기 제2 연장부가 결합되는 케이블 결합 샤프트와, 상기 중심 샤프트와 상기 케이블 샤프트 사이에 결합되고 상기 태양전지 모듈이 고정되는 연결 구조부를 구비하며,
    상기 적어도 하나의 태양전지 모듈은 상기 중심 샤프트의 일측에 경사지게 배치되는,
    태양전지 모듈 장치인 태양광 발전 설비.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부 중 하나는 다른 하나보다 길게 형성되는 태양광 발전 설비.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 케이블은 단일 폐곡선 형태를 이루도록 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 연결되며,
    상기 케이블 구조물은 상기 케이블을 순환 이동시키는 구동 롤러를 더 구비하며,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부 중 하나는 모듈 설치 구조물에 슬라이드 이동이 가능하게 결합되고, 다른 하나는 상기 모듈 설치 구조물에 고정되는 태양광 발전 설비.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 연결 구조부는, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 일측으로 경사지게 연장되는 제1 연장 링크부와, 상기 중심 샤프트로부터 반경방향을 따라 하방 타측으로 경사지게 연장되는 제2 연장 링크부와, 상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부를 연결하는 연결 링크부를 구비하며,
    상기 제1 연장 링크부와 상기 제2 연장 링크부는 상기 중심 샤프트에 고정되게 결합되며,
    상기 모듈 설치 구조물을 상기 케이블의 연장 방향을 중심으로 회전시켜서 상기 태양전지 모듈의 기울기를 조절하는 태양광 발전 설비.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 연장부 또는 상기 제2 연장부를 측면으로 이동시켜서 상기 태양전지 모듈의 기울기를 조절하는 태양광 발전 설비.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 케이블을 상기 케이블의 연장방향을 중심으로 회전시켜서 상기 태양전지 모듈의 기울기를 조절하는 태양광 발전 설비.
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