KR100924300B1 - 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치 - Google Patents

태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치 Download PDF

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Abstract

태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치가 개시된다. 본 발명의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치는, 지면에 대해 기립 배치되는 지지대; 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양에너지 모듈이 결합되며, 지지대에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 제1 토크튜브; 및 지지대와 제1 토크튜브를 결합시키는 토크튜브결합유닛을 더 포함하며, 토크튜브결합유닛은, 지지대에 결합되는 베어링캡; 및 제1 토크튜브가 내측으로 접촉 결합되며, 베어링캡에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 지지대와 토크튜브 간의 결합력을 높이면서도 지지대에 대한 토크튜브의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모듈을 원활하게 회전시킬 수 있다.
Figure R1020080033596
태양, 태양에너지 모듈, 토크아암, 베어링, 토크튜브

Description

태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치{Sun Location Tracking Apparatus of Solar Heat or Photovoltaic Collectors}
본 발명은, 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지지대와 토크튜브 간의 결합력을 높이면서도 지지대에 대한 토크튜브의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모듈을 원활하게 회전시킬 수 있는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치에 관한 것이다.
석탄이나 석유와 같은 화학에너지의 고갈 및 화학에너지 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 근자에 들어서는 대체에너지의 개발에 노력을 기울이고 있는데, 그 중에 하나가 태양에너지를 이용한 태양광 발전(Photo Voltaic)이다. 태양광 발전이라 함은 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술이다.
기본 원리에 대해 간략하게 살펴보면, p-n 접합 반도체로 구성된 태양 전지(solar cell)에 태양광이 조사되면 광 에너지에 의한 전자, 정공 쌍이 생겨나고, 전자와 양공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생함으로써 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르는 결과를 이용 한다.
이처럼 무한정, 무공해의 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위해서는 무엇보다도 태양의 위치를 추적하여 태양열을 집열하거나 또는 태양광을 집광하기 위한 기술의 개발이 요구된다. 즉, 자전과 공전에 따라 태양의 위치가 계속해서 바뀌기 때문에 단위시간 당 보다 많은 양의 태양에너지를 집열 및 집광하기 위한 수단으로서 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치가 요구된다.
기존에 알려지거나 이미 상용화를 준비 중에 있는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치는, 태양에너지(태양열 및 태양광 포함)를 집열 또는 집광하기 위한 다수의 태양에너지 모듈과, 태양에너지 모듈들을 지지하는 다수의 토크튜브와, 토크튜브를 지면에 대해 지지하는 지지부와, 다수의 토크튜브에 결합되어 다수의 태양에너지 모듈을 일체로 회전 가능하게 지지하되 상호간 고정되게 설치되는 드라이브 스트럿(drive strut) 및 토크아암(torque arm)들과, 드라이브 스트럿 및 토크아암을 구동시키는 구동유닛을 구비한다. 이에, 구동유닛이 동작되어 드라이브 스트럿 및 토크아암을 구동시키면, 그에 연동하여 태양에너지 모듈이 회전하면서 태양에너지를 집열할 수 있게 된다.
그런데, 이러한 종래의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치에 있어서는, 지지대와 토크튜브 간의 결합 구조의 한계로 인해 지지대와 토크튜브 간의 결합이 쉽게 해제되거나, 아니면 구동부로서의 구동유닛이 동작되어 드라이브 스트럿 및 토크아암을 통해 태양에너지 모듈들을 지지하는 다수의 토크튜브를 회전시키는 경우, 다수의 토크튜브가 지지부에 대해 원활하게 상대 회전되지 못 해 결과적으로 태양에너지 모듈이 원활하게 회전되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 지지대와 토크튜브 간의 결합력을 높이면서도 지지대에 대한 토크튜브의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모듈을 원활하게 회전시킬 수 있는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 지면에 대해 기립 배치되는 지지대; 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양에너지 모듈이 결합되며, 상기 지지대에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 제1 토크튜브; 및 상기 지지대와 상기 제1 토크튜브를 결합시키는 토크튜브결합유닛을 더 포함하며, 상기 토크튜브결합유닛은, 상기 지지대에 결합되는 베어링캡; 및 상기 제1 토크튜브가 내측으로 접촉 결합되며, 상기 베어링캡에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 베어링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치에 의하여 달성된다.
여기서, 상기 베어링부는, 상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상호 대향되어 배치되는 한 쌍의 베어링부재를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 베어링부재의 상기 베어링캡과 대향되는 표면에는 각각 표면으로부터 돌출 형성된 적어도 하나의 돌기가 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 베어링부재의 일단부에는 표면보다 높게 단차진 단턱이 마련될 수 있다.
상기 베어링캡을 사이에 두고 상기 단턱의 반대측 방향의 상기 제1 토크튜브 위치에 결합되어 상기 베어링부의 이동을 저지하는 이동저지부를 더 포함할 수 있다.
상기 이동저지부는, 제1 이동저지플레이트; 및 상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상기 제1 이동저지플레이트와 체결부재에 의하여 결합되는 제2 이동저지플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 토크튜브에 결합되어 상기 태양에너지 모듈의 회전을 저지하는 모듈회전저지유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 모듈회전저지유닛은, 적어도 일부분이 상기 태양에너지 모듈의 결합홈에 삽입되는 제1 플레이트; 상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상기 제1 플레이트와 체결부재에 의하여 결합되는 제2 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 플레이트에는 표면으로부터 돌출된 위치결정돌기가 더 형성될 수 있다.
상기 제1 토크튜브는, 인접하게 배치되는 한 쌍의 단위 토크튜브; 및 일단부가 상기 한 쌍의 단위 토크튜브 중 어느 하나의 단위 토크튜브에 삽입되고 타단부가 다른 하나의 단위 토크튜브에 삽입되어 상기 한 쌍의 단위 토크튜브에 용접 결합되는 인서트를 포함할 수 있다.
상기 제1 토크튜브를 회전시키는 구동유닛; 상기 토크튜브의 회전에 연동하 여 상기 제1 토크튜브에 인접한 제2 토크튜브가 회전하도록 상기 제1 토크튜브와 상기 제2 토크튜브를 상호 연결하는 제1 연동연결유닛; 및 상기 제1 토크튜브의 회전에 연동하여 상기 제1 토크튜브에 인접한 제3 토크튜브가 회전하도록 상기 제1 토크튜브의 상기 제1 토크아암과 상기 제3 토크튜브에 결합되는 제3 토크아암을 상호 연결하는 제2 연동연결유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은, 상기 제1 토크튜브에 결합되는 제1 토크아암; 및 상기 제1 토크아암에 연결되어 상기 제1 토크튜브를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있으며, 상기 구동부는 제1 토크튜브와 상기 제2 토크튜브 사이에 배치될 수 있다.
상기 구동부는 상기 제1 토크아암을 밀거나 당기기 위한 스크루잭을 포함하는 트래커일 수 있다.
상기 제2 연동연결유닛은 일단에서 상기 제1 토크아암의 하단부 및 상기 스크루잭의 일단부와 결합되고 타단에서 상기 제2 토크아암의 하단부와 결합되는 하부연결축을 포함할 수 있다.
상기 하부연결축은, 인접하게 배치되는 한 쌍의 단위 하부연결축; 및 일단부가 상기 한 쌍의 단위 하부연결축 중 어느 하나의 단위 하부연결축에 삽입되고 타단부가 다른 하나의 단위 하부연결축에 삽입되어 상기 한 쌍의 단위 하부연결축에 용접 결합되는 인서트를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 지지대와 토크튜브 간의 결합력을 높이면서도 지지대에 대한 토크튜브의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모 듈을 원활하게 회전시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치의 사시도이고, 도 2는 제1 연동연결유닛의 확대도이며, 도 3은 모듈회전저지유닛의 구조를 도시한 도 1의 부분 확대 분해 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 제1 토크튜브의 분해도 및 결합도이며, 도 5a 및 도 5b는 각각 토크튜브결합유닛의 분해사시도 및 결합사시도이고, 도 6a 내지 도 6c는 각각 도 1에 도시된 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치의 동작을 단계적으로 도시한 측면도들이다.
이들 도면을 참조하되 주로 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치(1)는, 지면에 대해 기립 배치되는 지지대(100)와, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 다수의 태양에너지 모듈(3)이 결합되며 지지대(100)에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 제1 토크튜브(200)와, 제1 토크튜브(200)에 대해 양측으로 이격배치되어 있는 제2 토크튜브(500) 및 제3 토크튜브(600)와, 제1 토크튜브(200)를 회전시키는 구동유닛(300)과, 제1 토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제1 토크튜브(200)에 인접한 제2 토크튜브(500)가 회전하도록 제1 토크튜브(200)와 제2 토크튜브(500)를 상호 연결하는 제1 연동연결유닛(400)과, 제1 토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제3 토크튜브(600)가 회전할 수 있도록 제1 토크튜브(200)의 제1 토크아암(310)과 제3 토크튜브(600)에 결합되는 제3 토크아암(610)에 상호 연결되는 제2 연동연결유닛(700)을 구비한다.
지지대(100)는, 제1 토크튜브(200), 제2 토크튜브(500) 및 제3 토크튜브(600)를 각각 지면에 대해 지지하는 부분이다. 이러한 지지대(100)는 지면의 콘크리트 타설 시 콘크리트에 삽입되어 고정됨으로써 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)는 각각 견고하게 지지된다. 도면에 보면 지지대(100)가 단면 원형상의 봉 타입(type)으로 도시되어 있지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 모두는, 태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양에너지 모듈(3)을 회전 가능하게 지지하는 부분이다. 본 실시예에서는 도 1의 X축 방향을 따라 3개(3열)의 제1 토크튜브(200), 제2 토크튜브(500) 및 제3 토크튜브(600)를 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 3개(3열)의 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 외에도 도 1의 X축 방향을 따라 4개(4열) 이상의 토크튜브가 마련될 수도 있으며, 경우에 따라서는 2개(2열)의 제1 및 제2 토크튜브(200,500)만이 마련될 수도 있는 것이다.
본 실시예의 태양에너지 모듈(3)은, 태양에너지가 태양열인 경우 태양열을 집열하고, 태양에너지가 태양광인 경우 태양광을 집광하는 역할을 한다. 물론, 후술하는 바와 같이, 본 실시예의 경우에는 태양의 위치에 따라 태양에너지 모듈(3)이 움직여야 하기 때문에 본 실시예의 태양에너지 모듈(3)은 주로 태양광을 집광하는 역할을 하게 되지만, 태양열을 집열하는 수단으로 적용되거나 사용되더라도 무방하다. 참고로, 본 실시예의 태양에너지 모듈(3)이란, p-n 접합 반도체로 구성된 태양 전지(solar cell)가 직렬 혹은 병렬 연결된 후, 기후에 견딜 수 있는 단단한 재료와 구조로 만들어진 태양전지 모듈(solar cell module)을 가리키지만, 본 발명의 권리범위가 반드시 이에 제한되는 것은 아니므로 태양에너지 모듈(3)은 통상의 유리이거나 볼록 렌즈일 수도 있다.
본 실시예에서 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)는 각형 강관으로 제작되고 있다. 이는 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)가 태양에너지 모듈(3)이 직접 결합되는 부재임을 고려하여 각형 강관을 일 예시로 들었을 뿐, 태양에너지 모듈(3)을 지지하는 토크튜브로서의 기능을 수행할 수 있는 한 형상의 제한은 없다.
본 실시예에 따른 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치(1)는 광활한 공간에 설치된다는 점을 고려해볼 때, 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)는 그 길이가 긴 것이 사용되어야 한다. 하지만, 제작 상 무한정 길이가 긴 강관을 제작하는 것은 쉽지 않다.
이에, 본 실시예에서는 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)를 도 4a 및 도 4b와 같은 방법으로 제작하고 있다.
도 4a 및 도 4b를 먼저 참조할 때, 제1 토크튜브(200)는, 인접하게 배치되는 한 쌍의 단위 토크튜브(200a,200b)와, 일단부가 한 쌍의 단위 토크튜브(200a,200b) 중 어느 하나의 단위 토크튜브(200a)에 삽입되고 타단부가 다른 하나의 단위 토크튜브(200b)에 삽입되는 인서트(210)를 구비한다.
인서트(210)는 단위 토크튜브(200a,200b)와 동일한 형상을 가지되 크기만을 약간 작게 구성한 강관을 의미할 수 있으며, 두 개의 단위 토크튜브(200a,200b)의 연결지점에서 단위 토크튜브(200a,200b)들의 내측으로 양단이 각각 압입되어 이를 견고히 결속하는 역할을 수행한다.
이 때, 인서트(210)의 양단은 한 쌍의 단위 토크튜브(200a,200b)에 각각 억지끼어맞춤되어도 좋으나, 본 실시예에서는 용접(W, 도 4b 참조)의 방법을 적용하고 있다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 단위 토크튜브(200a,200b)들의 연결점을 용접(W, 도 4b의 중앙 검은 띠 부분)함으로써 보다 견고한 결속을 도모할 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 단위 토크튜브(200a,200b)를 연결하는 방법에 대해 도시 및 설명하였지만, 세 개의 단위 토크튜브 및 그 이상의 단위 토크튜브 간을 연결하는 방법도 동일하게 적용될 수 있다.
이처럼, 압축 등의 방법으로 다수의 단위 토크튜브(200a,200b)를 간편하게 만들고, 이들 사이에 인서트(210)를 끼우는 형태로서 길이가 긴 제1 토크튜브(200)를 간편하게 제작할 수 있게 되는 것이다.
한편, 이러한 제작 방법은 비단 제1 토크튜브(200)에만 국한되는 것은 아니며, 제2 토크튜브(500) 및 제3 토크튜브(600)를 포함하여, 도시되지는 않았지만 태양에너지 모듈(3)이 연속 배열되는 X축 방향(도 1 참조)으로 배치될 제4 이상의 토 크튜브(미도시)들, 그리고 하부연결축(710)에도 동일하게 적용될 수 있다.
구동유닛(300)은, 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 중에서 제1 토크튜브(200)를 직접 구동시켜 회전시키는 역할을 한다. 이러한 구동유닛(300)은, 제1 토크튜브(200)에 결합되는 제1 토크아암(310)과, 제1 토크아암(310)에 연결되어 제1 토크튜브(200)를 회전시키는 구동부(330)를 구비한다.
제1 토크아암(310)은, 제1 토크튜브(200)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 제1 토크튜브(200)에 결합되며, 구동부(330)의 동작 시 제1 토크튜브(200)와 함께 지면에 대하여 소정의 회전 운동을 한다.
구동부(330)는, 제1 토크아암(310)을 직접 회전시키는 구성이다. 이러한 구동부(330)의 구동에 의하여 제1 토크아암(310)이 회전운동하게 되고, 이에 따라 제1 토크튜브(200)의 회전 운동이 이루어질 수 있게 된다.
이러한 구동부(330)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 토크튜브(200)와 제2 토크튜브(500) 사이에 배치된다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 구동부(330)가 제2 토크튜브(500)와 제3 토크튜브(600) 사이에 배치되어도 좋다.
이와 같이, 구동부(330)가 제1 토크튜브(200)와 제2 토크튜브(500) 사이에 배치됨에 따라 종래의 구동유닛(미도시) 사용으로 인해 야기되던 면적 손실 및 구조상 제약 문제를 적절하게 해소할 수 있게 된다. 즉, 종래에는 그 구조상 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)들 사이에 구동부(330)가 배치될 수 없는 구조로 인하여 면적 손실 및 구조상 제약 문제가 발생되었다. 하지만, 본 실시예에서는 후술 할 제1 연동연결유닛(400) 및 제2 연동연결유닛(700)의 유기적인 메커니즘에 의해 구동부(330)가 제1 토크튜브(200)와 제2 토크튜브(500) 사이에 배치될 수 있게 됨으로써 종래의 문제점을 해소할 수 있게 된 것이다. 본 실시예의 경우 구동부(330)는 제1 토크아암(310)을 밀거나 당기기 위한 스크루잭(350)을 포함하는 트래커(tracker)로 마련되고 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 연동연결유닛(400)은, 구동부(330)에 의해 제1 토크튜브(200)가 회전될 경우, 제1 토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제1 토크튜브(200)에 인접한 제2 토크튜브(500)가 회전하도록 제1 토크튜브(200)와 제2 토크튜브(500)를 상호 연결하는 구조물이다.
이러한 제1 연동연결유닛(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 토크튜브(200)와 결합되는 제1 링크부(410)와, 제2 토크튜브(500)와 결합되는 제2 링크부(420)와, 제1 링크부(410) 및 제2 링크부(420)를 상호 연결하는 상부연결축(430)을 포함한다.
제1 링크부(410)는, 도 2에 확대 도시된 바와 같이, 제1 토크튜브(200)를 사이에 두고 상하에서 상호 결합되는 제1 상부링크부재(411) 및 제1 하부링크부재(413)를 구비한다.
제1 상부링크부재(411)와 제1 하부링크부재(413)는 판재 형상을 가지며, 이격용 체결부재(412)에 의해 제1 토크튜브(200)의 두께만큼 상호 나란하게 이격된다. 이격용 체결부재(412)는 예컨대, 볼트와 너트일 수 있다.
이에, 제1 토크튜브(200)의 상하부로 제1 상부링크부재(411)와 제1 하부링크 부재(413)를 배치하고, 제1 상부링크부재(411)와 제1 하부링크부재(413)를 이격용 체결부재(412)로 체결함으로써 제1 토크튜브(200)는 제1 링크부(410)에 견고하게 결합될 수 있다.
제2 링크부(420)에 대해서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 제2 링크부(420)의 구조 및 역할은 제1 링크부(410)와 실질적으로 동일하다. 즉, 제2 링크부(420) 역시 이격용 체결부재(422)에 의해 상호 이격배치된 판재 형상의 제2 상부링크부재(421) 및 제2 하부링크부재(423)를 구비하며, 제2 토크튜브(500)를 견고하게 결합시키는 역할을 한다.
상부연결축(430)은, 도 2에 확대 도시된 바와 같이, 양단부에 나사산(미도시)이 형성된 축부재(431)와, 축부재(431)의 양단부에 형성된 나사산과 나사결합될 수 있도록 내측에 나사산(미도시)이 형성되며, 각각이 제1 상부링크부재(411)와 제2 상부링크부재(421)에 결합되는 한 쌍의 거리조절부재(433)와, 나사산이 형성된 축부재(431)의 양단부에 결합되는 한 쌍의 스토퍼(435)를 포함한다.
축부재(431)는, 환봉 형태로 제작되는데, 앞서 기술한 제1 토크튜브(200) 등과 마찬가지로 그 형상의 제한은 없다. 다만, 축부재(431)의 양단에는 수나사의 형태로 형성되는 나사산이 마련된다.
거리조절부재(433)는, 축부재(431)의 양단에 형성된 나사산에 대응하는 나사산을 갖는데, 축부재(431)의 양단에 형성된 나사산과 나사결합이 가능하도록 암나사의 형태로 제작된다.
이 때, 축부재(431)의 양단에 대응되는 거리조절부재(433)에 형성되는 나사 산은 각각 오른나사 방향 및 왼나사의 방향으로 상이하게 형성된다. 이에 따라, 축부재(431)를 일방향으로 회전시키는 경우 제1 토크튜브(200) 및 제2 토크튜브(500) 상호 간의 거리는 좁혀지고, 반대 방향으로 회전시키는 경우 제1 토크튜브(200) 및 제2 토크튜브(500) 상호간의 거리는 벌어질 수 있게 된다.
다만, 축부재(431) 및 거리조절부재(433)의 상호작용에 따른 거리조절범위는 그리 크지 않기 때문에 만약 제1 토크튜브(200) 및 제2 토크튜브(500) 간의 거리를 크게 변경해야 하는 경우라면 축부재(431) 자체의 길이를 변경하는 것이 바람직하다.
스토퍼(435)는, 도시된 바와 같이 일반적인 너트 등으로 적용될 수 있으며, 거리조절부재(433)에 형성된 나사산에 나사결합된다. 이러한 스토퍼(435)는, 평상시 거리조절부재(433)의 끝단에 단단히 결속되어 거리조절부재(433) 자체 회전을 방지하는 역할을 담당하며, 제1 토크튜브(200) 및 제2 토크튜브(500) 간의 거리를 조절하고자 하는 경우에는 스토퍼(435)를 느슨하게 푼 상태에서 축부재(431)를 회전시키게 된다.
제2 연동연결유닛(700)은, 제1 토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제3 토크튜브(600)가 유기적으로 회전될 수 있도록 하는 역할을 한다. 제2 연동연결유닛(700)은, 제1 토크튜브(200)의 회전에 연동하여 제3 토크튜브(600)가 회전할 수 있도록, 제1 토크튜브(200)의 제1 토크아암(310)과 제3 토크튜브(600)에 결합되는 제3 토크아암(610)에 상호 연결된다. 이러한 제2 연동연결유닛(700)은, 일단에서 제1 토크아암(310)의 하단부 및 스크루잭(350)의 일단부와 결합되고, 타단에서 제3 토크아 암(610)의 하단부와 결합되는 하부연결축(710)을 구비한다.
하부연결축(710)은 도 4a 및 도 4b와 관련하여 전술한 제1 토크튜브(200)의 구조와 동일하게 제작될 수 있다. 즉, 인서트(미도시)를 이용하여 다수의 단위 하부연결축(미도시)을 연결함으로써 원하는 길이의 하부연결축(710)을 제작할 수 있다.
이에, 구동부(330)의 스크루잭(350)에 의해 제1 토크아암(310)이 회전하는 경우, 제1 토크아암(310)의 하단부 및 스크루잭(350)의 일단부와 연결된 제2 연동연결유닛(700)의 하부연결축(710) 역시 제1 토크아암(310)에 기초하여 유기적으로 동작되면서 제3 토크튜브(600)를 회전시켜 제3 토크튜브(600)에 결합된 태양에너지 모듈(3)을 회전시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 3을 참조할 때, 태양에너지 모듈(3)은, 모듈회전저지유닛(900)에 의하여 임의 회전이 저지된 상태에서 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)에 각각 결합된다. 도 3을 참조하여 제1 토크튜브(200) 영역에 구비되는 모듈회전저지유닛(900)에 대해 설명한다.
참고로, 제2 토크튜브(500) 및 제3 토크튜브(600)를 포함하여, 도시되지는 않았지만 태양에너지 모듈(3)이 연속 배열되는 X축 방향으로 배치될 제4 이상의 토크튜브(미도시)들에 구비되는 모듈회전저지유닛(미도시)들 역시 도 3의 구조와 동일한 바, 이들에 대해서는 도시 및 설명을 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 모듈회전저지유닛(900)은, 태양에너지 모듈(3)을 제1 토크튜브(200)에 결합시키는 역할 외에도 특히, 제1 토크튜브(200)에 결합된 태양에너 지 모듈(3)의 임의 회전을 저지하는 역할을 한다. 여기서, 임의 회전이라 함은, 태양에너지 모듈(3)이 지면에 정역 방향으로 회전하는 것을 의미한다.
이러한 모듈회전저지유닛(900)은, 적어도 일부분이 태양에너지 모듈(3)의 결합홈(3a)에 삽입되는 제1 플레이트(910)와, 제1 토크튜브(200)를 사이에 두고 제1 플레이트(910)와 체결부재(920)에 의하여 결합되는 제2 플레이트(930)를 구비한다.
제1 플레이트(910) 및 제2 플레이트(930)는 제1 토크튜브(200)를 사이에 두고 제1 토크튜브(200)에 각각 면접촉을 하면서 체결부재(920)에 의하여 상호 결속됨으로써 제1 토크튜브(200)와 태양에너지 모듈(3)을 상호 결합시킨다. 제1 플레이트(910)는 그 일단부가 태양에너지 모듈(3)의 결합홈(3a)에 강제 삽입되고, 제2 플레이트(930)는 제1 토크튜브(200)의 하단에 배치된다.
제1 플레이트(910)에는 표면으로부터 돌출된 위치결정돌기(911)가 형성되어 있다. 위치결정돌기(911)는 제1 플레이트(910)가 태양에너지 모듈(3)의 결합홈(3a)에 삽입될 때 결합홈(3a) 내에서 태양에너지 모듈(3) 일측부를 압박함으로써 제1 플레이트(910)가 태양에너지 모듈(3)에 견고하게 끼워지도록 하는 역할을 한다. 다시 말해, 위치결정돌기(911)는 별도의 볼트나 너트 없이도 제1 플레이트(910)가 태양에너지 모듈(3)에 견고하게 결합되도록 하는 역할을 한다.
체결부재(920)는, 볼트(920a), 너트(920b) 및 와셔(920c)를 포함한다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 체결부재(920)로서 클램프 등이 적용되어도 좋다.
이에, 태양에너지 모듈(3)의 결합홈(3a)으로 제1 플레이트(910)를 강제 삽입 시키고, 제1 토크튜브(200)의 하부에 제2 플레이트(930)를 배치한 다음, 볼트(920a)가 제1 플레이트(910)를 통해 제2 플레이트(930)를 관통하도록 한 후, 제2 플레이트(930) 하측에서 와셔(920c)를 끼운 후 너트(920b)를 조임으로써 제1 토크튜브(200)와 태양에너지 모듈(3)을 상호간 결합시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 토크튜브(200)에 결합된 태양에너지 모듈(3)의 임의 회전을 저지할 수 있게 된다.
한편, 지면에 기립배치되어 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)를 지지하는 지지대(100)는 해당 위치에서 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)를 견고하게 지지하는 역할을 담당하지만, 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)는 지지대(100)에 대하여 상대 회전이 가능해야 한다.
이를 위해, 지지대(100)와 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 간에는 이들을 상호 결합시키는 토크튜브결합유닛(800)이 마련된다. 토크튜브결합유닛(800)은, 지지대(100)와 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 간의 결합력을 높이면서도 지지대(100)에 대한 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모듈(3)을 원활하게 회전시킬 수 있도록 하는 역할을 한다.
이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 지지대(100)와 제1 토크튜브(200) 간에 마련되는 토크튜브결합유닛(800)에 대해 설명하도록 하며, 지지대(100)와 제2 및 제3 토크튜브(500,600) 간에 마련되는 토크튜브결합유닛(800)에 대해서는 도시 및 설명을 생략하도록 한다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 토크튜브결합유닛(800)은, 지지대(100) 에 결합되는 베어링캡(810)과, 제1 토크튜브(200)가 내측으로 접촉 결합되며, 베어링캡(810)에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 베어링부(830)를 포함한다.
베어링캡(810)은, 지지대(100)의 상부 영역에 마련된다. 이러한 베어링캡(810)은 제1 토크튜브(200)의 외측을 감싸 지지한 베어링부(830)가 그 내측으로 삽입될 수 있도록 관상체로 마련되는데, 본 실시예의 경우 원형의 관상체로 마련된다. 베어링캡(810)은 지지대(100)에 일체로 마련되어도 좋고, 혹은 별도로 제작된 후에 지지대(100)의 상부에 결합되어도 좋다.
베어링부(830)는, 제1 토크튜브(200)를 사이에 두고 상호 대향되어 배치되는 한 쌍의 베어링부재(831)를 구비한다. 한 쌍의 베어링부재(831) 각각은 동일한 크기와 형상을 가지며, 제1 토크튜브(200)를 감싼 후에 베어링캡(810) 내에 삽입된다.
이러한 한 쌍의 베어링부재(831)의 외측면은 베어링캡(810)의 내측면 형상에 대응되도록 적어도 일부분이 라운드 처리된다. 그리고 한 쌍의 베어링부재(831)가 상호 접촉되어 형성되는 내측면은 제1 토크튜브(200)의 형상에 대응할 수 있도록 사각형 단면을 갖는다. 이처럼 한 쌍의 베어링부재(831)의 내부에 사각형의 단면이 형성되고, 이 곳으로 제1 토크튜브(200)가 끼워지는 구조를 가짐으로써 제1 토크튜브(200)가 한 쌍의 베어링부재(831) 내에서 헛도는 현상이 방지될 수 있게 된다.
한 쌍의 베어링부재(831)의 외측 표면에는, 베어링캡(810)과 대향되는 표면에 각각 표면으로부터 돌출 형성된 다수의 돌기(833)가 형성되어 있다.
본 실시예에서 돌기(833)는 베어링부재(831) 하나당 3개씩 마련되는데, 이러 한 돌기(833)는 베어링부재(831)의 회전 시 베어링캡(810) 내측과 맞닿는 베어링부재(831) 외측면의 특성상 전체적으로 마찰면적을 줄임으로써 원활한 회전이 가능하도록 한다. 다시 말해, 돌기(833)는 제1 토크튜브(200)와 함께 한 쌍의 베어링부재(831)가 베어링캡(810) 내에서 원활하게 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다. 따라서 돌기(833)는 리브(rib) 형상을 갖는 것이 바람직한데, 특히 돌기(833)의 노출 표면은 원활한 회전을 위해 아크(arc) 형상을 갖는 것이 바람직하다.
물론, 이상적으로 볼 때, 베어링캡(810)과 한 쌍의 베어링부재(831)는 상호간이 마찰 없이 면접촉 하면서 회전되는 것이 바람직하겠으나, 실제로 구현되기는 곤란한 바, 본 실시예와 같이 돌기(833)에 의해 베어링캡(810)과 한 쌍의 베어링부재(831) 상호간의 접촉면적을 줄임으로써 베어링캡(810)에 대한 한 쌍의 베어링부재(831)의 원활한 회전을 도모하는 것이 바람직하다 할 수 있다.
한편, 본 발명의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치(1)의 경우 야외에 설치되는 것이 일반적이므로 바람에 의하여 베어링캡(810) 내측으로 부유된 모래 등의 이물질이 섞여 들어간다면 베어링부재(831)의 회전을 어렵게 만드는 요인으로 작용할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 고장을 유발하게 되고, 베어링부재(831) 자체의 회전을 불가능하게 만듦으로써 되어 태양광 발전이라는 본 발명의 목적을 달성할 수 없는 최악의 상황이 발생할 수도 있다. 따라서 돌기(833)들 사이에 자연스럽게 형성되는 수 개의 오목홈(833a) 들은 이러한 부유물들이 일시적으로 수용되고 배출될 수 있는 일종의 부유물 침전 방지수단과 같은 기능을 수행할 수 있는바, 본 실시예에서 돌기(833)는 회전 기능 외에도 다른 기능을 겸한다 할 수 있다.
한 쌍의 베어링부재(831)의 일단부에는 다수의 돌기(833)가 형성된 표면보다 높게 단차진 단턱(835)이 마련되어 있다. 그리고 베어링캡(810)을 사이에 두고 단턱(835)의 반대측 방향의 제1 토크튜브(200) 위치에는 베어링부(830)의 이동을 저지하는 이동저지부(850)가 마련되어 있다.
이러한 단턱(835)과 이동저지부(850)는 베어링부재(831)가 베어링캡(810)으로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 담당한다. 즉, 도 5b와 같이 결합이 완료된 후에는, 베어링부재(831) 일단으로부터 돌출된 단턱(835)에 의하여 베어링부재(831)는 베어링캡(810)의 우측방향으로 움직일 수 없고, 이동저지부(850)에 의하여 베어링부재(831)는 베어링캡(810)의 좌측방향으로 움직일 수 없게 된다.
이동저지부(850)는 베어링부재(831)가 각각 삽입된 후 단턱(835)이 형성되지 않은 베어링캡(810)의 일단부 영역에 별도로 체결되는데, 본 실시예에서 이동저지부(850)는 제1 토크튜브(200)를 사이에 두고 제1 토크튜브(200)의 상하로 배치되는 한 쌍의 판재(850a)와, 한 쌍의 판재(850a)를 조여 결합시키는 볼트(850b), 와셔(850c) 및 너트(850d)로 마련된다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 이동저지부(850)는 클램프 형태가 되어도 좋다.
이러한 구성을 갖는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치(1)의 작용에 대해 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6a는 태양이 대략 동쪽 방향에 위치하고 있을 때의 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치(1)에 대한 도면이다. 이 도면을 참조할 때, 태 양에너지 모듈(3)은 동쪽 방향에서 비추는 태양광의 조사방향과 직교할 수 있도록 일정하게 기울어진 방향으로 배치되는 것이 바람직하므로 제1 토크아암(310) 및 제3 토크아암(610)은 지면에 대해 일정한 각도를 형성하면서 위치하게 된다. 동작을 살펴보면, 구동부(330)의 스크루잭(350)이 일정 길이만큼 후진하여 동작됨에 따라 제1 토크아암(310)은 도 6a와 같이 경사지게 배치된다. 제1 토크아암(310)이 도 6a와 같이 경사지게 배치되면 제1 토크아암(310)에 결합된 제1 토크튜브(200)는 베어링부(830)와 함께 베어링캡(810) 내에서 회전하게 되며, 이와 동시에 제1 연동연결유닛(400)에 의해 제1 토크튜브(200)와 연결된 제2 토크튜브(500) 역시 제1 토크튜브(200)와 동회전하게 된다. 또한 이와 동시에, 제1 토크아암(310)의 하단부 및 스크루잭(350)의 일단부와 연결된 제2 연동연결유닛(700)의 하부연결축(710) 역시 제1 토크아암(310)에 기초하여 유기적으로 동작되면서 제3 토크튜브(600)를 회전시키게 됨으로서 제3 토크튜브(600) 역시 제1 토크튜브(200)와 동회전하게 된다. 이처럼 구동부(330)의 동작에 기인하여 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)가 동회전하게 됨으로써 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)에 결합된 태양에너지 모듈(3)은 도 6a와 같이 경사진 방향으로 회전되고, 이에 따라 동쪽 방향에서 비추는 태양광의 조사방향과 직교하도록 맞춰져 많은 양의 태양에너지를 집열 또는 집광할 수 있게 된다.
시간이 경과하여 도 6b와 같이 태양이 정오에 위치하게 되면, 구동부(330)의 스크루잭(350)이 일정 길이만큼 전진하여 동작됨에 따라 제1 토크아암(310)은 도 6b와 같이 실질적으로 상하방향으로 수직되게 배치된다. 제1 토크아암(310)이 도 6b와 같이 배치되면 제1 토크아암(310)에 결합된 제1 토크튜브(200)는 베어링부(830)와 함께 베어링캡(810) 내에서 회전하면서 제1 토크아암(310)과 함께 회전하게 되고, 이와 동시에 제1 연동연결유닛(400) 및 제2 연동연결유닛(700)에 의해 제2 및 제3 토크튜브(500,600) 역시 제1 토크튜브(200)와 동회전하게 됨으로써 태양에너지 모듈(3)의 각도는 수평 상태로 유지되면서 정오에서 비추는 태양광의 조사방향과 직교하도록 맞춰지게 된다.
다시 시간이 경과하여 도 6c와 같이 태양이 대략 서쪽 방향에 위치하게 되면, 태양에너지 모듈(3)은 서쪽 방향에서 비추는 태양광의 조사방향과 직교할 수 있도록 일정하게 기울어진 방향으로 배치되는 것이 바람직하므로 제1 토크아암(310)은 지면에 대해 일정한 각도를 형성하면서 위치하게 된다. 동작을 살펴보면, 구동부(330)의 스크루잭(350)이 일정 길이만큼 후진하여 동작됨에 따라 제1 토크아암(310)은 도 6c와 같이 경사지게 배치된다. 제1 토크아암(310)이 도 6c와 같이 경사지게 배치되면 제1 토크아암(310)에 결합된 제1 토크튜브(200)는 베어링부(830)와 함께 베어링캡(810) 내에서 회전하게 되며, 이와 동시에 제1 연동연결유닛(400)에 의해 제1 토크튜브(200)와 연결된 제2 토크튜브(500) 역시 제1 토크튜브(200)와 동회전하게 된다. 또한 이와 동시에, 제1 토크아암(310)의 하단부 및 스크루잭(350)의 일단부와 연결된 제2 연동연결유닛(700)의 하부연결축(710) 역시 제1 토크아암(310)에 기초하여 유기적으로 동작되면서 제3 토크튜브(600)를 회전시키게 됨으로서 제3 토크튜브(600) 역시 제1 토크튜브(200)와 동회전하게 된다. 이처럼 구동부(330)의 동작에 기인하여 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)가 동회전 하게 됨으로써 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)에 결합된 태양에너지 모듈(3)은 도 6c와 같이 경사진 방향으로 회전되고, 이에 따라 서쪽 방향에서 비추는 태양광의 조사방향과 직교하도록 맞춰져 많은 양의 태양에너지를 집열 또는 집광할 수 있게 된다.
물론, 이러한 일련의 동작은 시간에 따른 태양의 위치 관계를 고려하여 자동제어부(미도시)가 구동부(330)를 자동으로 동작시킴으로써 진행되는 것이 일반적이다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 지지대(100)와 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600) 간의 결합력을 높이면서도 지지대(100)에 대한 제1 내지 제3 토크튜브(200,500,600)의 상대적인 원활한 회전 운동을 보장하여 궁극적으로 태양에너지 모듈(3)을 원활하게 회전시킬 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 그 설명을 생략하였지만, 도 1과 같을 경우, 구동유닛은 반드시 제1 및 제2 토크튜브 사이에 배치될 필요는 없고, 필요에 따라 제1 및 제3 토크튜브 사이에 배치되어도 좋다. 물론, 구동유닛이 제1 및 제3 토크튜브 사이에 배치되는 경우에는, 제1 및 제2 연동연결유닛들의 역할이 그에 맞게 적절하게 변경되어야 할 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치의 사시도이다.
도 2는 제1 연동연결유닛의 확대도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대 분해 사시도로서 모듈회전저지유닛의 구조를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 제1 토크튜브의 분해도 및 결합도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 토크튜브결합유닛의 분해사시도 및 결합사시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 도 1에 도시된 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치의 동작을 단계적으로 도시한 측면도들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치
100 : 지지대 200 : 제1 토크튜브
210 : 인서트 300 : 구동유닛
310 : 제1 토크아암 400 : 제1 연동연결유닛
410 : 제1 링크부 411 : 제1 상부링크부재
413 : 제1 하부링크부재 420 : 제2 링크부
421 : 제2 상부링크부재 423 : 제2 하부링크부재
430 : 상부연결축 431 : 축부재
433 : 거리조절부재 500 : 제2 토크튜브
600 : 제3 토크튜브 610 : 제3 토크아암
700 : 제2 연동연결유닛 710 : 하부연결축
800 : 토크튜브결합유닛 810 : 베어링캡
830 : 베어링부 831 : 베어링부재
833 : 돌기 835 : 단턱
850 : 이동저지부 900 : 모듈회전저지유닛
910 : 제1 플레이트 911 : 위치결정돌기
930 : 제2 플레이트

Claims (15)

  1. 지면에 대해 기립 배치되는 지지대;
    태양에너지를 집열 또는 집광하기 위한 태양에너지 모듈이 결합되며, 상기 지지대에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 제1 토크튜브; 및
    상기 지지대와 상기 제1 토크튜브를 결합시키는 토크튜브결합유닛을 포함하며,
    상기 토크튜브결합유닛은,
    상기 지지대에 결합되는 베어링캡; 및
    상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상호 대향되어 배치되는 한 쌍의 베어링부재를 구비하며, 상기 제1 토크튜브가 내측으로 접촉 결합되고 상기 베어링캡에 대하여 상대 회전 가능하게 결합되는 베어링부를 포함하며,
    상기 한 쌍의 베어링부재의 상기 베어링캡과 대향되는 표면에는 각각 표면으로부터 돌출 형성된 적어도 하나의 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 베어링부재의 일단부에는 표면보다 높게 단차진 단턱이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베어링캡을 사이에 두고 상기 단턱의 반대측 방향의 상기 제1 토크튜브 위치에 결합되어 상기 베어링부의 이동을 저지하는 이동저지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동저지부는,
    제1 이동저지플레이트; 및
    상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상기 제1 이동저지플레이트와 체결부재에 의하여 결합되는 제2 이동저지플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 토크튜브에 결합되어 상기 태양에너지 모듈의 회전을 저지하는 모듈회전저지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모듈회전저지유닛은,
    적어도 일부분이 상기 태양에너지 모듈의 결합홈에 삽입되는 제1 플레이트;
    상기 제1 토크튜브를 사이에 두고 상기 제1 플레이트와 체결부재에 의하여 결합되는 제2 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 플레이트에는 표면으로부터 돌출된 위치결정돌기가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 토크튜브는,
    인접하게 배치되는 한 쌍의 단위 토크튜브; 및
    일단부가 상기 한 쌍의 단위 토크튜브 중 어느 하나의 단위 토크튜브에 삽입 되고 타단부가 다른 하나의 단위 토크튜브에 삽입되어 상기 한 쌍의 단위 토크튜브에 용접 결합되는 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 토크튜브를 회전시키는 구동유닛;
    상기 토크튜브의 회전에 연동하여 상기 제1 토크튜브에 인접한 제2 토크튜브가 회전하도록 상기 제1 토크튜브와 상기 제2 토크튜브를 상호 연결하는 제1 연동연결유닛; 및
    상기 제1 토크튜브의 회전에 연동하여 상기 제1 토크튜브에 인접한 제3 토크튜브가 회전하도록 상기 제1 토크튜브의 상기 제1 토크아암과 상기 제3 토크튜브에 결합되는 제3 토크아암을 상호 연결하는 제2 연동연결유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 토크튜브에 결합되는 제1 토크아암; 및
    상기 제1 토크아암에 연결되어 상기 제1 토크튜브를 회전시키는 구동부를 포함하며,
    상기 구동부는 제1 토크튜브와 상기 제2 토크튜브 사이에 배치되는 것을 특 징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제1 토크아암을 밀거나 당기기 위한 스크루잭을 포함하는 트래커인 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 연동연결유닛은 일단에서 상기 제1 토크아암의 하단부 및 상기 스크루잭의 일단부와 결합되고 타단에서 상기 제2 토크아암의 하단부와 결합되는 하부연결축을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하부연결축은,
    인접하게 배치되는 한 쌍의 단위 하부연결축; 및
    일단부가 상기 한 쌍의 단위 하부연결축 중 어느 하나의 단위 하부연결축에 삽입되고 타단부가 다른 하나의 단위 하부연결축에 삽입되어 상기 한 쌍의 단위 하부연결축에 용접 결합되는 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기 또는 태양광 집광기의 태양위치 추적장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160027676A (ko) 2014-09-02 2016-03-10 김봉개 집중가열이 가능한 태양 자동 추적 집광기

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101040754B1 (ko) * 2009-05-07 2011-06-14 오쏠라 유한회사 태양광 트래킹 장치용 합성수지재 베어링
ES2401184B1 (es) * 2011-01-04 2014-02-28 Ingenieria Ambiental Helios S.L. Sistema de captacion de energia solar
CN102314180B (zh) * 2011-05-05 2012-11-28 常州紫旭光电有限公司 联动式平单轴跟踪装置
US8939648B2 (en) 2011-08-12 2015-01-27 First Solar, Inc. Solar tracking bearing and solar tracking system employing same
KR101434473B1 (ko) * 2012-05-14 2014-08-27 (주) 파루 추적식 태양광 발전장치
US9819301B2 (en) * 2013-03-15 2017-11-14 Sunpower Corporation Support for solar energy collection
CN203260593U (zh) 2013-04-25 2013-10-30 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池支架
KR101672752B1 (ko) * 2015-05-22 2016-11-07 에스파워 주식회사 각도 조절형 태양광 단축 트랙커
CN105897144B (zh) * 2016-05-20 2018-03-27 张万祥 联动机构和具有该联动机构的双轴太阳能追踪***
IT201700042816A1 (it) 2017-04-19 2018-10-19 Rem Tec S R L Impianto per la produzione di energia solare installabile su terreni agricoli.
CN109630966B (zh) * 2019-01-28 2022-02-25 厦门诚扩照明工程有限公司 一种自我保护型能折叠收回的大范围环形路灯及折叠方法
ES2801478B2 (es) * 2019-06-27 2021-11-05 Ktrsolar Tech S L Dispositivo de soporte giratorio de una viga de torsion
KR102307020B1 (ko) * 2020-02-19 2021-09-30 주식회사 이엠테크 태양광 모듈 각도 조절장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6058930A (en) 1999-04-21 2000-05-09 Shingleton; Jefferson Solar collector and tracker arrangement
KR20050110010A (ko) * 2003-03-18 2005-11-22 파워라이트 코포레이션 추적 태양열 집열기 조립체 및 설치물
JP2007212116A (ja) 2006-02-06 2007-08-23 Sysco:Kk 多数のパネルを駆動させる架台装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6058930A (en) 1999-04-21 2000-05-09 Shingleton; Jefferson Solar collector and tracker arrangement
KR20050110010A (ko) * 2003-03-18 2005-11-22 파워라이트 코포레이션 추적 태양열 집열기 조립체 및 설치물
KR100754078B1 (ko) 2003-03-18 2007-08-31 파워라이트 코포레이션 추적 태양열 집열기 조립체 및 설치물
JP2007212116A (ja) 2006-02-06 2007-08-23 Sysco:Kk 多数のパネルを駆動させる架台装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160027676A (ko) 2014-09-02 2016-03-10 김봉개 집중가열이 가능한 태양 자동 추적 집광기

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KR20090108261A (ko) 2009-10-15

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