KR20220007412A

KR20220007412A - 이동 안전성 확보가 가능한 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈

Info

Publication number: KR20220007412A
Application number: KR1020200085593A
Authority: KR
Inventors: 김봉석; 강성현; 유선호; 김근호; 김덕성; 임철현
Original assignee: 한국전력공사; 재단법인 녹색에너지연구원
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-01-18

Abstract

본 발명은 브러쉬와 태양광 모듈 사이의 높이를 가변할 수 있어 효과적인 클리닝을 수행할 수 있는 이동 안전성 확보가 가능한 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈에 관한 것으로, 태양광 모듈의 일측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제1 브라켓, 상기 태양광 모듈의 타측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제2 브라켓, 상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓이 함께 이동하도록 서로 연결하여 고정시키고, 상기 제1 브라켓 및 상기 제2 브라켓의 이동에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬가 구비되는 브라켓 연결바 및 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터 및 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제1 베벨 기어 세트를 포함하는 태양광 모듈 클리닝 시스템에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬와 태양광 모듈과의 거리를 조절하여 태양광 패널 표면의 오염물을 효과적으로 세척할 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 제공할 수 있다는 효과가 도출된다.

Description

이동 안전성 확보가 가능한 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈{Pbhotovoltaic module cleaning system ensuring movement stability, and Pbhotovoltaic module}

실시예는 이동 안전성 확보가 가능한 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈에 관한 것으로 보다 상세하게는 브러쉬와 태양광 모듈 사이의 높이를 가변할 수 있어 효과적인 클리닝을 수행할 수 있는 이동 안전성 확보가 가능한 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전은 광전 효과(photovoltaic effect)를 이용하여, 태양으로부터 오는 빛을 전기 에너지로 바꾸어 주는 발전 방법을 지칭한다.

일반적으로 태양광 발전은 태양광 패널을 호수나 평야, 산비탈처럼 주변에 장애물이 없어 그늘이 지지 않는 장소에 설치하는데, 태양광 패널은 외부에 노출된 상태로 20~25년의 사용 수명을 갖는다.

또한, 최근에는 태양광 패널을 농지나 염전 등에 설치하여 영농과 태양광 발전을 병행하는 방법이 시도 중에 있다.

현재 태양광 발전모듈 (이하 모듈)은 그 특성상 대면적의 모듈이 특별한 보호장치 없이 야외에 설치되게 되는데 이로 인하여, 여름철 고온에 따른 모듈 열화현상 그리고 황사, 조류 분비물, 대기중 불순물 등에 의한 모듈 표면 오염 또한, 겨울철 적설에 따른 모듈 성능 저하 등으로 인하여 본래 태양광 모듈이 가지고 있는 발전효율보다 훨씬 낮은 발전율을 보이게 된다. 업계에 따르면, 열화현상으로 연평균 5~15% 오염으로 인하여 4~10%의 발전 출력이 저하되게 되며, 겨울철 적설 상태가 지속될 경우 또한 출력 저하가 불가피한 상황이다.

한편, 태양광 패널은 먼지나, 눈, 염분, 공해, 조류의 배설물 등에 오염될 경우 과열로 인해 발전효율이 매우 저하되는 문제점이 있는데, 이를 방지하기 위해 관리자는 항상 태양광 발전 단지를 순찰하며 오염물을 제거하여야 한다.

이렇게 관리자가 직접 오염물을 제거하는 방법은 노동력과 비용이 매우 많이 들기 때문에 태양광 패널에 물을 분사하거나 브러쉬로 닦아 클리닝을 수행하는 시스템이 개발되었으며, 최근에는 드론을 이용하여 물을 분사함으로써 클리닝을 수행하는 시스템이 개발되기도 하였다.

그런데 염전에 태양광 패널을 설치하는 경우, 태양광 패널이 염수에 잠기기 때문에 태양광 패널을 브러쉬로 클리닝 할 때 브러쉬의 이동이나 회전에 부하가 많이 걸려서 복수 개의 모터가 필요하다.

실시예는 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬와 태양광 모듈과의 거리를 조절하여 태양광 패널 표면의 오염물을 효과적으로 세척할 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 태양광 패널이 바닷물에 잠겨 있는 염전 설치형 태양광 모듈과 같이 부하가 큰 상황에서도 모듈을 효과적으로 세척할 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 제공하고자 한다.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 실시예의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예는 태양광 모듈 클리닝 시스템을 제공한다. 이러한 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 태양광 모듈의 일측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제1 브라켓; 상기 태양광 모듈의 타측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제2 브라켓; 상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓이 함께 이동하도록 서로 연결하여 고정시키고, 상기 제1 브라켓 및 상기 제2 브라켓의 이동에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬가 구비되는 브라켓 연결바; 및 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터 및 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제1 베벨 기어 세트를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 상기 제1 브라켓에 구비되고, 상기 일측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 롤러; 및 상기 제1 브라켓에 구비되고 상기 제1 롤러를 회전시키는 제1 브라켓 이동용 모터를 더 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 타측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 롤러; 상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 제2 롤러를 회전시키는 제2 브라켓 이동용 모터를 더 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 제1 베벨 기어 세트는, 상기 제1 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제1 수직 샤프트, 일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1 수평 샤프트를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 상기 제1 베벨 기어 세트는, 상기 제2 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨기어를 통해 상기 제1 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨기어를 통해 상기 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제2 수직 샤프트를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 상기 제1 브라켓은 상기 제1 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제1 상하 이동 브라켓을 구비하고, 상기 제2 브라켓은 상기 제2 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제2 상하 이동 브라켓을 구비한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 브라켓 연결바의 일단은 상기 제1 상하 이동 브라켓에 고정체결되고, 그 타단은 상기 제2 상하 이동 브라켓에 고정체결되어 상하로 이동한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 제1 브라켓은 상기 제1 상하 이동 브라켓을 상하 이동시키는 제1 승강용 모터를 구비하고, 상기 제2 브라켓은 상기 제2 상하 이동 브라켓을 상하이동시키는 제2 승강용 모터를 구비한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 상기 제1 승강용 모터의 회전축과 상기 제2 승강용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제2 베벨 기어 세트를 더 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 제2 베벨 기어 세트는, 상기 제1 상하 이동 브라켓을 관통하여 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 상기 제1 승강용 모터의 회전 축과 체결되는 제1' 수직 샤프트; 및 일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1' 수평 샤프트를 더 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템은, 상기 제2 베벨 기어 세트는, 상기 제2 상하 이동 브라켓에 수직방향으로 관통하여 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨 기어를 통해 상기 제2' 승강용 모터의 회전축과 체결되는 제2' 수직 샤프트를 더 포함한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 브라켓 연결바는, 상기 브러쉬를 회전시킬 수 있는 브러시 회전모터를 구비한다.

또한, 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의, 상기 브라켓 연결바는, 서로 평행하게 이격된 적어도 둘 이상의 연결바를 포함한다.

또한, 다른 실시예는 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈을 제공한다. 이러한 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈은, 양측에 프레임이 장착되는 태양광 판넬; 상기 태양광 판넬의 일측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제1 브라켓; 상기 태양광 판넬의 타측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제2 브라켓; 상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓이 함께 이동하도록 서로 연결하여 고정시키고, 상기 제1 브라켓 및 상기 제2 브라켓의 이동에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬가 구비되는 브라켓 연결바; 및 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터 및 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제1 베벨 기어 세트를 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈은, 상기 제1 브라켓에 구비되고, 상기 일측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 롤러; 상기 제1 브라켓에 구비되고 상기 제1 롤러를 회전시키는 제1 브라켓 이동용 모터; 상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 타측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 롤러; 상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 제2 롤러를 회전시키는 제2 브라켓 이동용 모터를 더 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 제1 베벨 기어 세트는, 상기 제1 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제1 수직 샤프트; 및 일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되는 제1 수평 샤프트를 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 제1 베벨 기어 세트는, 상기 제2 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨기어를 통해 상기 제1 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨기어를 통해 상기 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제2 수직 샤프트를 더 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 제1 브라켓은 상기 제1 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제1 상하 이동 브라켓을 구비하고, 상기 제2 브라켓은 상기 제2 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제2 상하 이동 브라켓을 구비한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 브라켓 연결바의 일단은 상기 제1 상하 이동 브라켓에 고정체결되고, 그 타단은 상기 제2 상하 이동 브라켓에 고정체결되어 상하로 이동한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 제1 브라켓은 상기 제1 상하 이동 브라켓을 상하 이동시키는 제1 승강용 모터를 구비하고, 상기 제2 브라켓은 상기 제2 상하 이동 브라켓을 상하이동시키는 제2 승강용 모터를 구비한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈은, 상기 제1 승강용 모터의 회전축과 상기 제2 승강용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제2 베벨 기어 세트를 더 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의 상기 제2 베벨 기어 세트는, 상기 제1 상하 이동 브라켓을 관통하여 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 상기 제1 승강용 모터의 회전 축과 체결되는 제1' 수직 샤프트; 및 일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1' 수평 샤프트를 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의, 상기 제2 베벨 기어 세트는, 상기 제2 상하 이동 브라켓에 수직방향으로 관통하여 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨 기어를 통해 상기 제2' 승강용 모터의 회전축과 체결되는 제2' 수직 샤프트를 더 포함한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의 상기 브라켓 연결바는, 상기 브러쉬를 회전시킬 수 있는 브러시 회전모터를 구비한다.

또한, 다른 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의 상기 브라켓 연결바는, 서로 평행하게 이격된 적어도 둘 이상의 연결바를 포함한다.

실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈에 의하면, 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬와 태양광 모듈과의 거리를 조절하여 태양광 패널 표면의 오염물을 효과적으로 세척할 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 제공할 수 있다는 효과가 도출된다.

또한, 태양광 패널이 바닷물에 잠겨있는 염전 설치형 태양광 모듈과 같이 부하가 큰 상황에서도 모듈을 효과적으로 세척할 수 있는 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 제공할 수 있다.

뿐만 아니라, 태양광 모듈 클리닝 시스템의 브러쉬 이동을 위해 태양광 모듈 양단에 구비되는 모터들 간에 신호 전달 거리, 모터의 응답속도, 외부 간섭 등의 원인으로 인해 회전 시각 시점과 회전 속도에 편차가 발생하는 것을 막을 수 있어 브러쉬가 탑재되는 브라켓 연결 구조물이 뒤틀리거나 이탈, 파손되어 클리닝을 수행할 수 없고 파손시 태양광 모듈이 손상되는 상황을 미리 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 태양광 모듈 클리닝 시스템을 설명하기 위한 예시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의 개략적인 구성을 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템이 태양광 모듈에 설치된 경우 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 종래의 태양광 모듈 클리닝 시스템의 개략적인 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도 1과 같이 일반적인 태양광 모듈 클리닝 시스템은 브러쉬(40)가 태양광 판넬(10)의 상면에 접촉하여 회전방식으로 닦음으로써 클리닝 할 수 있는 형태이다. 또한, 태양광 판넬(10)을 지지하는 일 측 프레임(20)에 구비되는 모터(51)의 구동에 따라 이동하는 제1 브라켓(50)과 타측 프레임(30)을 따라 이동하는 제2 브라켓을 포함한다. 이때 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60)은 동일한 구조로 구현된다. 또한, 제2 브라켓(60)은 일 측 프레임(20)에 구비되는 모터(51)와 실질적으로 동일한 형태의 모터를 구비한다.

브러쉬(40)는 일측이 제1 브라켓(50)에 지지되고, 타측이 제2 브라켓(60)에 지지된다. 그리고 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60)의 이동에 의해 이동하며 태양광 판넬(10)을 클리닝할 수 있다.

제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60) 사이에는 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60)을 연결하여 고정하기 위한 브라켓 연결 구조물(70)이 구비된다.

이때 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60)은 동일한 시점에 동일한 속도로 나란히 움직여야 하는데, 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60)의 이동을 위해 구비되는 각각의 모터들에 동일한 시간에 전원을 공급하더라도 제어기 상태나 신호 전달 거리, 모터의 응답 속도, 외부 간섭에 의해 회전 시각 시점과 회전 속도에 편차가 발생한다.

이에 따라 브라켓 연결 구조물(70)이 뒤틀리거나 이탈, 파손되어 클리닝을 수행할 수 없고 파손시에 태양광 모듈이 손상될 수 있다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 제1 브라켓(50)과 제2 브라켓(60) 각각의 이동을 위해 구비되는 모터들 간에 신호 전달 거리, 모터의 응답속도, 외부 간섭 등의 원인으로 인해 회전 시각 시점과 회전 속도에 편차가 발생하는 것을 막을 수 있고, 모터들의 동작을 동기함으로써 태양광 모듈 클리닝 시스템의 브라켓 연결 구조물이 파손되는 것을 막을 수 있는 기술을 제안하기 위해 도출된 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈의 개략적인 구성을 도시한 예시도이다.

일 실시예에 따른 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈(1000)은 양측에 프레임(20, 30)이 장착되는 태양광 판넬(10)을 포함한다. 그리고 태양광 판넬(10)을 지지하는 일측 프레임(20)과 타측 프레임(30)을 따라 움직이고, 태양광 판넬(10)의 전면을 물리적으로 닦아서 클리닝할 수 있는 브러쉬가 포함되는 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)을 포함한다.

일 실시예에 있어서 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 브러쉬가 태양광 판넬(10)의 표면을 따라 1축 운동을 하면서 태양광 판넬(10)의 표면을 닦을 수 있도록 구동된다.

일 예로 일 실시예에 따른 태양광 모듈(1000)은 염전에 설치될 수 있고, 이때 태양광 판넬(10)은 해수에 잠겨 있을 수도 있다. 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 클리닝 시 부하가 큰 염전 설치형 태양광 판넬(10)을 손쉽게 효율적으로 세척할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 측면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 구성을 설명하기 위한 예시도이고, 또한, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템의 측면도이다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템 및 태양광 모듈을 보다 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은, 제1 브라켓(110), 제2 브라켓(110a), 브라켓 연결바(120), 제1 롤러(130), 제1 브라켓 이동용 모터(140), 제2 롤러(130a), 제2 브라켓 이동용 모터(140a), 제1 베벨 기어 세트(150) 및 브러쉬(160)를 포함한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 도 4에서와같이 일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 제1 상하 이동 브라켓(170), 제2 상하 이동 브라켓(170a), 제1 승강용 모터(180), 제2 승강용 모터(180a), 제2 베벨 기어 세트(190) 및 브러쉬 회전 모터(200)를 포함한다.

제1 브라켓(110)은 태양광 판넬(10)의 일측 프레임(20)을 따라 움직일 수 있는 브라켓이다. 일 실시예에 있어서 제1 브라켓(110)은 제1 롤러(130), 제1 브라켓 이동용 모터(140), 제1 상하 이동 브라켓(170), 제1 승강용 모터(180)를 장착하여 지지한다.

제2 브라켓(110a)은 태양광 판넬(10)의 타측 프레임(30)을 따라 움직일 수 있는 브라켓이다. 일 실시예에 있어서 제2 브라켓(110a)은 제2 롤러(130a), 제2 브라켓 이동용 모터(140a), 제2 상하 이동 브라켓(170a), 제2 승강용 모터(180a)를 장착하여 지지한다.

이때 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 도 4에서와같이 브라켓 연결바(120)의 이동방향 중심인 x축을 기준으로 대칭 구조를 이루도록 구현된다.

브라켓 연결바(120)는 태양광 판넬(10)의 상부 단면을 횡단하여 제1 브라켓(110)과 제2 브라켓(110a)이 서로 연결되어 상대적인 위치가 고정되도록 한다. 그리고 제1 브라켓(110)과 제2 브라켓(110a)의 이동에 따라 일체로 함께 이동할 수 있다.

일 양상에 있어서, 브라켓 연결바(120)는 서로 나란하게 이격된 두 개의 연결바로 구성하여 연결 강도를 높일 수 있다.

실질적으로 브라켓 연결바(120)는 일단(120a)이 제1 상하 이동 브라켓(170)에 고정되고, 그 타단(120b)은 제2 상하 이동 브라켓(170a)에 고정된다.

제1 롤러(130)는 제1 브라켓(110)에 구비되고, 일측 프레임(20)에 접촉하여 회전함으로써 제1 브라켓(110)이 일측 프레임(20)을 타고 이동할 수 있도록 구동된다. 일 실시예에 있어서, 제1 롤러(130)는 접촉하여 구를 수 있는 형태를 모두 포괄하여 구현될 수 있으며, 예를 들어 바퀴형태, 기어 형태, 풀리 형태등 다양한 형태의 롤러로 구현될 수 있다.

제1 브라켓 이동용 모터(140)는 제1 브라켓(110)에 구비되고 제1 롤러(130)를 회전시킨다.

제2 롤러(130a)는 제2 브라켓(110a)에 구비되고, 타측 프레임(30)에 접촉하여 회전함으로써 제2 브라켓(110a)이 타측 프레임(30)을 타고 이동할 수 있도록 구동된다. 일 실시예에 있어서, 제2 롤러(130a)는 접촉하여 구를 수 있는 형태를 모두 포괄하여 구현될 수 있으며, 예를 들어 바퀴형태, 기어 형태, 풀리 형태등 다양한 형태의 롤러로 구현될 수 있다. 제2 롤러(130a)는 제1 롤러(130)와 실질적으로 동일한 형태로 구현된다.

제2 브라켓 이동용 모터(140)는 제2 브라켓(110a)에 구비되고 제2 롤러(130a)를 회전시킨다.

제1 베벨 기어 세트(150)는 제1 브라켓(110)을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터(140) 및 제2 브라켓(110a)을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터(140a)의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시킨다.

한편, 제1 브라켓 이동용 모터(140)와, 제2 브라켓 이동용 모터(140a)는 제1 브라켓 이동용 모터(140)와, 제2 브라켓 이동용 모터(140a)를 제어하는 제어기의 상태나 신호 전달 거리, 모터의 응답속도, 외부 간섭 등에 의해 회전 시점과 회전 속도가 서로 상이해질 수 있다. 이럴 경우 제1 브라켓(110)과 제2 브라켓(110a) 위치 차이에 의해 구조물이 파손되는 현상이 발생될 수 있다.

일 실시예에 따른 태양광 모듈 클리닝 시스템(100)은 제1 베벨 기어 세트(150)가 제1 브라켓(110)을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터(140) 및 제2 브라켓(110a)을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터(140a)의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시킴으로써 이동시 위치 차이가 발생하지 않기 때문에 전술한 바와 같이 구조물이 파손되는 현상이 발생하는 것을 막을 수 있다.

도 4에서와같이 일 실시예에 따른 제1 베벨 기어 세트(150)는 제1 브라켓(110)에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 베벨 기어를 통해 제1 브라켓 이동용 모터(140)의 회전축과 체결되는 제1 수직 샤프트(150-1), 일단이 베벨 기어를 통해 제1 수직 샤프트(150-1)와 체결되고, 제1 브라켓(110)에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 태양광 판넬(10)의 상부를 횡단하여 제2 브라켓(110a)에 회전할 수 있도록 거치 되는 제1 수평 샤프트(150-2) 및 제2 브라켓(110a)에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨 기어를 통해 제1 수평 샤프트(150-2)의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨 기어를 통해 제2 브라켓 이동용 모터(140a)의 회전축과 체결되는 제2 수직 샤프트(150-3)를 포함한다.

또한, 브라켓 이동용 모터(140)와 상기 제2 브라켓 이동용 모터(140a)는 제1 베벨 기어 세트(150)를 통해 서로 체결되어 있으므로 어느 하나만이 회전할 수 없고 항상 함께 회전할 수 있는 것이다.

브러쉬(160)는 브라켓 연결바(120)에 구비되고, 태양광 판넬(10)의 전면과 접촉하며, 회전에 의해 상기 태양광 판넬(10)의 전면과 마찰하여 클리닝을 수행한다.

또한, 일 양상에 있어서, 브라켓 연결바(120)는 상기 브러쉬(160)를 회전시키기 위한 브러쉬 회전 모터(200)를 구비한다. 그리고 브러쉬 회전 모터(200)는 브러쉬(160)의 양단에 각각 구비되어 브러쉬(160)를 큰 토크로 회전시키는 것이 바람직하다.

그리고 제1 상하 이동 브라켓(170)은 제1 브라켓(110)의 가이드 봉(171)에 의해 관통되어 상하로 이동할 수 있는 브라켓이다. 브라켓 연결바(120)의 일단(120a)은 제1 상하 이동 브라켓(170)에 고정된다.

제2 상하 이동 브라켓(170a)은 제2 브라켓(110a)의 가이드봉(171a)에 의해 관통되어 상하로 이동할 수 있는 브라켓이다. 브라켓 연결바(120)의 타단(120b)은 제2 상하 이동 브라켓(170a)에 고정된다.

즉, 제1 상하 이동 브라켓(170) 및 제2 상하 이동 브라켓(170a)의 상하 이동에 의해 브라켓 연결바(120)를 상하로 이동시킬 수 있다.

제1 승강용 모터(180)는 제1 브라켓(110)에 구비되고, 제1 상하 이동 브라켓(170)을 상하로 이동시킨다.

보다 상세하게, 제1 상하 이동 브라켓(170)에는 내측에 나사가 형성된 전산 너트(172)가 고정되고 제1' 수직 샤프트(190-1)는 전산 너트(172)와 나사 결합하여 그 하단이 제1 승강용 모터(180)와 체결된다.

제1 승강용 모터(180)는 제1' 수직 샤프트(190-1)를 회전시켜, 전산 너트(172)가 상하로 이동하게 함으로써 제1 상하 이동 브라켓(170)을 상하로 이동하게 한다.

또한, 제2 승강용 모터(180a)는 제2 브라켓(110a)에 구비되고, 제2 상하 이동 브라켓(170a)을 상하로 이동시킨다.

보다 자세하게는 제2 상하 이동 브라켓(170a)에는 내측에 나사가 형성된 전산 너트(172a)가 고정되고, 제2' 수직 샤프트(190-3)는 전산 너트(172a)와 나사 결합하여 하단이 상기 제2 승강용 모터(180a)와 체결된다.

제2 승강용 모터(180a)는 상기 제2' 수직 샤프트(190-3)를 회전시켜, 전산 너트(172a)가 상하로 이동하게 함으로써 제2 상하 이동 브라켓(170a)이 상하로 이동하게 한다.

그리고 제2 베벨 기어 세트(190)는 상기 제1 승강용 모터(180)와 상기 제2 승강용 모터(180a)의 회전축을 서로 연결하여 회전이 동기화되게 한다.

즉, 상기 제2 베벨 기어 세트(190)는 제1 상하 이동 브라켓(170)과 제2 상하 이동 브라켓(170a)이 동시에 동일한 속도로 상하이동하게 함으로써 브라켓 연결바(120)가 뒤틀리거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

일 양상에 있어서, 제2 베벨 기어 세트(190)는 제1' 수직 샤프트(190-1), 제1' 수평 샤프트(190-2) 및 제2' 수직 샤프트(190-3)를 포함한다.

제1' 수직 샤프트(190-1)는 제1 브라켓(110)의 전산 너트(172) 내부로 삽입되어 나사결합하고 하단은 제1 승강용 모터(180)의 회전축에 체결된다. 제2' 수직 샤프트(190-2)는 제2 브라켓(110a)의 전산 너트(172a) 내부로 삽입되어 나사결합하고 하단은 제2 승강용 모터(180a)의 회전축에 체결된다.

제1' 수평 샤프트(190-2)는 일단은 제1 브라켓(110)에 회전할 수 있도록 거치 되고, 베벨 기어를 통해 제1' 수직 샤프트(190-1)의 상단과 체결되며, 타단은 제2 브라켓(110a)에 회전할 수 있도록 거치 되고, 베벨 기어를 통해 상기 제2' 수직 샤프트(190-3)의 상단과 체결된다.

이상에서 실시예의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 실시예의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 이하의 청구범위에서 정의하고 있는 실시예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 실시예의 권리범위에 속하는 것이다.

따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시로서 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.

10: 태양광 판넬 100: 태양광 모듈 클리닝 시스템
1000: 태양광 모듈 110: 제1 브라켓
110a: 제2 브라켓 120: 브라켓 연결바
130: 제1 롤러 130a: 제2 롤러
140: 제1 브라켓 이동용 모터 140a: 제2 브라켓 이동용 모터
150: 제1 베벨 기어 세트 160: 브러쉬
170: 제1 상하 이동 브라켓 170a: 제2 상하 이동 브라켓
180: 제1 승강용 모터 180a: 제2 승강용 모터
190: 제2 베벨 기어 세트 200: 브러쉬 회전 모터

Claims

태양광 모듈의 일측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제1 브라켓;
상기 태양광 모듈의 타측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제2 브라켓;
상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓이 함께 이동하도록 서로 연결하여 고정시키고, 상기 제1 브라켓 및 상기 제2 브라켓의 이동에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬가 구비되는 브라켓 연결바; 및
상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터 및 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제1 베벨 기어 세트
를 포함하는 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 브라켓에 구비되고, 상기 일측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 롤러; 및
상기 제1 브라켓에 구비되고 상기 제1 롤러를 회전시키는 제1 브라켓 이동용 모터
를 더 포함하는 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 타측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 롤러;
상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 제2 롤러를 회전시키는 제2 브라켓 이동용 모터
를 더 포함하는 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1 베벨 기어 세트는,
상기 제1 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제1 수직 샤프트,
일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1 수평 샤프트
를 포함하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제1 베벨 기어 세트는,
상기 제2 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨기어를 통해 상기 제1 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨기어를 통해 상기 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제2 수직 샤프트
를 포함하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제1 브라켓은 상기 제1 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제1 상하 이동 브라켓을 구비하고,
상기 제2 브라켓은 상기 제2 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제2 상하 이동 브라켓을 구비하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제6항에 있어서,
상기 브라켓 연결바의 일단은 상기 제1 상하 이동 브라켓에 고정체결되고, 그 타단은 상기 제2 상하 이동 브라켓에 고정체결되어 상하로 이동하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 브라켓은 상기 제1 상하 이동 브라켓을 상하 이동시키는 제1 승강용 모터를 구비하고,
상기 제2 브라켓은 상기 제2 상하 이동 브라켓을 상하이동시키는 제2 승강용 모터를 구비하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1 승강용 모터의 회전축과 상기 제2 승강용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제2 베벨 기어 세트를 더 포함하는 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제2 베벨 기어 세트는,
상기 제1 상하 이동 브라켓을 관통하여 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 상기 제1 승강용 모터의 회전 축과 체결되는 제1' 수직 샤프트; 및
일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1' 수평 샤프트
를 더 포함하는, 모듈 클리닝 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제2 베벨 기어 세트는,
상기 제2 상하 이동 브라켓에 수직방향으로 관통하여 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨 기어를 통해 상기 제2' 승강용 모터의 회전축과 체결되는 제2' 수직 샤프트
를 더 포함하는, 모듈 클리닝 시스템.
제11항에 있어서,
상기 브라켓 연결바는,
상기 브러쉬를 회전시킬 수 있는 브러시 회전모터
를 구비하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브라켓 연결바는,
서로 평행하게 이격된 적어도 둘 이상의 연결바
를 포함하는, 태양광 모듈 클리닝 시스템.
양측에 프레임이 장착되는 태양광 판넬;
상기 태양광 판넬의 일측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제1 브라켓;
상기 태양광 판넬의 타측 프레임을 따라 움직일 수 있는 제2 브라켓;
상기 제1 브라켓과 상기 제2 브라켓이 함께 이동하도록 서로 연결하여 고정시키고, 상기 제1 브라켓 및 상기 제2 브라켓의 이동에 의해 태양광 모듈 전면과 마찰하여 클리닝을 수행하는 브러쉬가 구비되는 브라켓 연결바; 및
상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 브라켓 이동용 모터 및 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제1 베벨 기어 세트
를 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제14항에 있어서,
상기 제1 브라켓에 구비되고, 상기 일측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제1 브라켓을 이동시키는 제1 롤러;
상기 제1 브라켓에 구비되고 상기 제1 롤러를 회전시키는 제1 브라켓 이동용 모터;
상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 타측 프레임에 접촉하여 회전함으로써 상기 제2 브라켓을 이동시키는 제2 롤러;
상기 제2 브라켓에 구비되고, 상기 제2 롤러를 회전시키는 제2 브라켓 이동용 모터
를 더 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제15항에 있어서,
상기 제1 베벨 기어 세트는,
상기 제1 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제1 수직 샤프트; 및
일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1 수평 샤프트
를 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제16항에 있어서,
상기 제1 베벨 기어 세트는,
상기 제2 브라켓에 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨기어를 통해 상기 제1 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨기어를 통해 상기 제2 브라켓 이동용 모터의 회전축과 체결되는 제2 수직 샤프트
를 더 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제15항에 있어서,
상기 제1 브라켓은 상기 제1 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제1 상하 이동 브라켓을 구비하고,
상기 제2 브라켓은 상기 제2 브라켓 상에서 상하로 이동 가능한 제2 상하 이동 브라켓을 구비하는, 태양광 모듈.
제18항에 있어서,
상기 브라켓 연결바의 일단은 상기 제1 상하 이동 브라켓에 고정체결되고, 그 타단은 상기 제2 상하 이동 브라켓에 고정체결되어 상하로 이동하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제19항에 있어서,
상기 제1 브라켓은 상기 제1 상하 이동 브라켓을 상하 이동시키는 제1 승강용 모터를 구비하고,
상기 제2 브라켓은 상기 제2 상하 이동 브라켓을 상하이동시키는 제2 승강용 모터를 구비하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제20항에 있어서,
상기 제1 승강용 모터의 회전축과 상기 제2 승강용 모터의 회전축이 서로 동기화되도록 체결시키는 제2 베벨 기어 세트
를 더 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제21항에 있어서,
상기 제2 베벨 기어 세트는,
상기 제1 상하 이동 브라켓을 관통하여 수직방향으로 세워져 고정된 채로 회전하고, 그 하단이 상기 제1 승강용 모터의 회전 축과 체결되는 제1' 수직 샤프트; 및
일단이 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수직 샤프트와 체결되고, 상기 제1 브라켓에 회전할 수 있도록 거치 되며, 타단은 상기 태양광 모듈의 상부를 횡단하여 상기 제2 브라켓에 회전할 수 있도록 거치되는 제1' 수평 샤프트
를 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제22항에 있어서,
상기 제2 베벨 기어 세트는,
상기 제2 상하 이동 브라켓에 수직방향으로 관통하여 세워져 고정된 채로 회전하고, 상단은 베벨 기어를 통해 상기 제1' 수평 샤프트의 타단과 체결되며, 그 하단은 베벨 기어를 통해 상기 제2' 승강용 모터의 회전축과 체결되는 제2' 수직 샤프트
를 더 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제18항에 있어서,
상기 브라켓 연결바는, 상기 브러쉬를 회전시킬 수 있는 브러시 회전모터를 구비하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.
제18항에 있어서,
상기 브라켓 연결바는, 서로 평행하게 이격된 적어도 둘 이상의 연결바를 포함하는, 클리닝 기능을 갖는 태양광 모듈.