KR101170516B1 - 태양전지판 경사각 수동 조절장치 - Google Patents

태양전지판 경사각 수동 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치는 지면에 설치되는 복수의 수직지지대와; 수직지지대의 상단에 설치되는 베어링; 및 태양전지판이 설치되며 양단에 설치된 회전축이 베어링에 삽입설치되어 회전되는 토크 튜브를 포함하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서, 토크 튜브의 양단 바닥면에 토크 튜브와 수평으로 직각을 이루도록 고정설치되되, 양측에 형성되는 볼트구멍이 노출되게 양측 볼트구멍 사이가 고정설치되는 경사각 조절대와; 토크 튜브의 회전에 의한 태양전지판의 경사각 조절시 경사각 조절대가 지지되어 회전되며, 회전된 경사각 조절대의 양측의 볼트구멍과 일치하는 볼트구멍이 형성되며 수직지지대의 상단부 양측면에 고정설치되는 회전제한 스토퍼를 더 포함한다.

Description

태양전지판 경사각 수동 조절장치{Device for manually controlling slope of solar cell module}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 태양광 발전장치의 설치장소 및 계절에 따라 상이한 태양 고도에 맞추어 태양전지판의 경사각을 수동으로 조절할 수 있도록 한 태양전지판 경사각 조절장치에 관한 것이다.
태양은 설치장소(국가나 지역) 태양 고도(지구의 위도)뿐만 아니라 연중(계절별), 및 하루 중(떳을 때부터 질때 까지)에 고도가 상이하므로 태양광 발전을 최적으로 하기 위해서는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 위치, 즉 태양을 바라보는 태양전지판의 경사각을 달리해야 한다.
이에 따라 태양 고도변화에 맞추어 태양을 자동으로 추적하여 태양전지판의 경사각을 조절하거나 수동으로 조절하는 기술의 수많은 태양광 발전장치가 개발되어 있다.
이처럼 수많은 수동식 태양전지판 경사각 조절장치 중의 하나로서 특허문헌 1이 공지되어 있는데, 특허문헌 1에서 태양전지판 경사각 조정작업에 대하여「결합부재로서는 제1 및 제2 고정 결합공(137)(138)에 대해 결합가능하게 위치된 회동 결합공(142)을 통해 삽입한 후 조일 수 있게 볼트(182)와 너트(184)가 적용되었다. 경사각도 조정형 태양광 발전장치(100)는 볼트(182)와 너트(184)를 제1결합플레이트(130)와 제2결합플레이트(140)로부터 해체한 다음 원하는 태양전지판(120)의 경사각도만큼 제2결합플레이트(140)를 회전시키되 회동결합공(142)이 제1 및 제2 고정 결합공(137)(138)에 대응되게 위치되면 다시 볼트(182)와 너트(184)를 이용하여 고정하면 된다.」라고 개시되어 있는 바와 같이, 2개의 볼트와 너트를 풀어서 태양전지판을 원하는 방향으로 회전시킨 후에 다시 2개의 볼트와 너트를 체결하여 태양전지판을 원하는 위치에 고정하는 방식이기 때문에 작업성이 떨어진다.
또한, 볼트와 너트를 풀게 되면 태양전지판이 그 무게에 의해 자유 회전하게 되는데, 태양전지판의 자유회전을 제한하는 스토퍼가 구비되어 있지 않기 때문에 무거운 태양전지판을 반드시 잡은 상태에서 태양전지판 경사각 조정 작업을 해야 하므로 힘이 들고 작업성이 떨어진다.
또한, 태양전지판을 잡고 있다가 놓치게 되면 태양전지판이 자유회전되면서 파손되거나 작업자에게 위해를 가할 수 있다.
그리고 특허문헌 1에서 태양전지판 경사각에 대하여「여기서 제2결합플레이트(140)에 형성된 회동 결합공(142)의 개수 및 간격은 지주(110)의 상면에 대한 태양전지판(120)의 기울기 조정 각도범위 중 최대각도와 최소각도 범위 내에서 단위 조정각도로 설정된 세분 각도에 대해 제1 및 제2고정 결합공(137)(138)을 통해 결합부재로 결합할 수 있게 형성되면 된다. 도시된 예에서는 최대 각도가 45도이고 최소각도가 15이며, 세분각도를 10도로 적용하였을 때 10도 간격으로 태양전지판(120)의 경사각도를 조정하도록 제1고정 결합공(137)에 대해 10도 마다에 대응되는 간격으로 4개의 제1군 회동결합공(142a)이 형성되어 있고, 제2고정 결합공(138)에 대해서도 4개의 제2군 회동결합공(142b)이 형성되어 있다.」라고 개시되어 있는 바와 같이, 10도씩 조정하여 최소각도 15도, 25도, 35도, 최대각도 45도로 조정할 수 있지만 15~25도, 25~35도, 35~45도 사이의 태양전지판 경사각은 조정할 수 없는 단점이 있어 국가별 태양 고도(지구의 위도나 연중(계절별)에 따른 태양 고도의 변화에 충실하게 적용하기에는 한계가 있다.
특허문헌 1: 대한민국등록특허 10-0760043
본 발명의 목적은 태양전지판의 경사각 조절작업을 용이하게 하여 작업성을 향상시키고, 설치국가나 계절에 따라 상이한 태양 고도변화에 충실하게 경사각을 조절할 수 있도록 한 태양전지판 경사각 수동 조절장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적은 지면에 설치되는 복수의 수직지지대와; 수직지지대의 상단에 설치되는 베어링; 및 태양전지판이 설치되며 양단에 설치된 회전축이 베어링에 삽입설치되어 회전되는 토크 튜브를 포함하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서, 토크 튜브의 양단 바닥면에 토크 튜브와 수평으로 직각을 이루도록 고정설치되되, 양측에 형성되는 볼트구멍이 노출되게 양측 볼트구멍 사이가 고정설치되는 경사각 조절대와; 토크 튜브의 회전에 의한 태양전지판의 경사각 조절시 경사각 조절대가 지지되어 회전되며, 회전된 경사각 조절대의 양측의 볼트구멍과 일치하는 볼트구멍이 형성되며 수직지지대의 상단부 양측면에 고정설치되는 회전제한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 의해 달성된다.
본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서, 경사각 조절대는 볼트구멍이 형성되는 바닥판과 이 바닥판 양측에 직립형성된 양측벽으로 이루어진 "ㄷ" 자형으로 형성되어 양측벽의 상단이 토크 튜브의 양단 바닥면에 고정설치되고, 회전제한 스토퍼는 경사각 조절대가 지지되어 회전되는 절곡부를 가지도록 임의의 각도로 절곡되어 경사각 조절대의 양측 볼트구멍과 일치되는 볼트구멍이 각각 형성된 제1스토퍼와 제2스토퍼의 플레이트로 이루어지며, 토크 튜브의 회전시 절곡부를 기준으로 양측으로 회전되는 경사각 조절대의 바닥판과 제1스토퍼와 제2스토퍼가 면접촉되어 볼트구멍이 서로 일치되게 수직지지대의 상단부 양측면에 비스듬히 고정설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서, 경사각 조절대와 회전제한 스토퍼의 볼트구멍은 장형인 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 기술구성에 의해 태양전지판 경사각 조절작업의 작업성 향상, 태양전지판 및 작업자의 안전성 확보, 및 국가별 태양 고도(지구의 위도)나 연중(계절별)에 따른 태양 고도의 변화에 충실하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 경사각 조절된 태양전지판의 측면도.
도 2와 3은 본 발명의 기술구성의 조절상태 측면도.
도 4는 본 발명의 기술구성의 설치상태 사시도.
도 5는 본 발명의 토크 튜브의 측면도와 정면도.
도 6은 본 발명의 기술구성과 토크 튜브의 설치상태 정면도
이하, 본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치의 기술구성과 그 작용효과를 첨부한 상기 도면을 참조하여 상세하게 기술하기로 한다.
본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치는 지면에 설치되는 복수의 수직지지대(11)와; 수직지지대의 상단에 설치되는 베어링(12); 및 태양전지판(13)이 설치되며 양단에 설치된 회전축(141)이 베어링에 삽입설치되어 회전되는 토크 튜브(14)를 포함한다. 여기서, 토크 튜브의 회전축(141)은 도 5에 나타낸 바와 같이 토크 튜브의 양단에 설치된 앤드 플레이트(142)의 상단에 설치된다.
이러한 본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서, 경사각 수동 조절을 위한 구성요소로서 경사각 조절대(20)와 회전제한 스토퍼(30)가 구비된다.
경사각 조절대(20)는 "ㄷ" 자 형강으로서 도 4과 도 5에 도시된 바와 같이, 볼트구멍(211)이 형성되는 바닥판(21)과 이 바닥판 양측에 직립형성된 양측벽(22)으로 이루어져 양측벽의 상단이 토크 튜브(14)의 양단 바닥면에 토크 튜브와 수평으로 직각을 이루도록 고정설치되는데, 바닥판(21)의 양측에 형성되는 볼트구멍(211)이 노출되게 도 2,3과 같이 양측 볼트구멍 사이인 중앙에 토크 튜브(14)의 양단 바닥면이 고정설치된다.
회전제한 스토퍼(30)는 절곡부(33)를 가지도록 임의의 각도로 절곡된 제1스토퍼(31)와 제2스토퍼(32)의 플레이트로 구성되어 수직지지대(11)의 상단부 양측면에 비스듬히 고정설치된다.
여기서 수직지지대의 상단부 양측면에 비스듬히 고정설치되는 회전제한 스토퍼(30)는 토크 튜브(14)가 그 회전축(141)에 의해 회전되면서 태양전지판(13)의 경사각 조절시 절곡부(33)를 기준으로 양측으로 회전되는 경사각 조절대(20)의 바닥판(21)과 제1스토퍼(31)와 제2스토퍼(32)가 면접촉되어 바닥판(21)과 제1,2스토퍼(31)(32)의 볼트구멍(211)(311)(321)이 서로 일치되게 비스듬히 고정설치된다.
그리고 경사각 조절대(20)의 볼트구멍(211)과 회전제한 스토퍼(30)의 볼트구멍(311)(321)은 장형이 바람직하지만 원형으로 구성할 수도 있다.
한편, 도 2에 도시한 바처럼 본 발명에 있어서 절곡부(33)의 절곡 내각은 160도이고, 수직지지대(11)에 비스듬히 설치된 회전제한 스토퍼(30)의 고정설치 각도는 40도이다. 이처럼 절곡 내각이 160도이므로 회전되어 제1,2스토퍼(31)(32)의 상면에 면접촉되는 경사각 조절대(20)는 20도 내에서 회전된다.
이와 같이 회전제한 스토퍼(30)의 각도를 구성하면, 태양전지판(13)을 기준으로 수직지지대(11)와 태양전지판 사이의 하위각도는 40~60도로 설정되고, 태양전지판의 상위각도는 50~30도로 설정된다.
하지만, 절곡 내각(160도) 또는/및 고정설치 각도(40도)를 조정하면 설치 국가 및 지역의 태양 고도(지구의 위도)에 따라 경사각 조절대(20)의 상위각도와 하위각도의 조정을 용이하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치는 토크 튜브(14)를 베어링(12)에 삽입설치된 그 회전축(141)에 의해 수동으로 제1스토퍼(31) 또는 제2스토퍼(32) 쪽으로 회전시켜 태양의 고도변화에 따른 태양전지판의 경사각도를 수동으로 조절하는 것이다.
이상 기술한 본 발명의 태양전지판 경사각 수동 조절장치를 구성하는 경사각 조절대(20)와 회전제한 스토퍼(30)의 상호조합 기술에 의해 종래의 특허문헌 1의 문제점이 다음과 같이 해결된다.
(1) 종래 특허문헌 1은 2개의 볼트와 너트를 풀어서 태양전지판을 원하는 방향으로 회전시킨 후에 다시 2개의 볼트와 너트를 체결하여 태양전지판을 원하는 위치에 고정하는 방식임에 따라 작업성이 떨어졌지만, 본 발명은 종래처럼 볼트와 너트를 풀지 않고 태양전지판을 40도에서 60도의 경사각 범위 내에서, 경사각 조절대(20)와 제1,2 스토퍼(31)(32)의 볼트구멍이 장형일 경우, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 제2스토퍼(32)에 볼트가 체결된 상태에서 너트를 볼트 몸체에서 완전히 풀어 분리하지 않고 너트가 볼트 몸체에서 체결된 상태에서 너트를 조금씩 풀면 태양전지판(13)이 설치된 토크 튜브(14)의 회전축(141)이 베어링(12)에서 회전하면서 태양전지판(13)의 자중에 의해 경사각 조절대(20)가 제1스토퍼(31) 방향으로 넘어감에 따라 태양전지판의 경사각이 조절되고, 제1스토퍼(31)에서 제2스토퍼(32) 방향으로 태양전지판이 회전하는 경우도 마찬가지이므로 작업성이 향상된다.
도 3처럼 경사각 조절대(20)와 제1,2 스토퍼(31)(32)에 볼트를 체결해둔 상태에서 볼트 몸체에 체결된 너트만의 조절에 의해 경사각 조절이 가능하므로 볼트와 너트를 풀어서 분리할 필요가 없다.
(2) 종래 특허문헌 1은 회동결합공에서 볼트와 너트를 풀었을 때, 태양전지판의 자유 회전을 구속하는 스토퍼가 구비되어 있지 않아 무거운 태양전지판을 회전시켜 조정하려는 회동결합공에 위치시킨 다음에 잡고 있는 상태에서 회동결합공에 볼트와 너트를 다시 체결해야 하므로 힘이 들고 작업성이 떨어졌지만, 본 발명은 회전제한 스토퍼(30)가 구비되어 있으므로 무거운 태양전지판을 잡을 필요없이 너트만을 풀고 조이면 태양전지판의 경사각을 조절할 수 있으므로 힘이 안들고 작업성이 향상된다. 본 발명의 이러한 효과는 경사각 조절대(20)와 제1,2 스토퍼(31)(32)의 볼트구멍이 장형이거나 원형이냐에 관계없이 발휘된다.
(3) 종래 특허문헌 1은 볼트와 너트를 풀면 태양전지판이 자유 회전하므로 파손우려와 작업자에 대한 위해 우려가 있었지만, 본 발명은 회전제한 스토퍼에 의해 구속되어 태양전지판이 자유회전되지 못하므로 태양전지판 및 작업자의 안전성을 확보할 수 있다. 본 발명의 이러한 효과는 경사각 조절대(20)와 제1,2 스토퍼(31)(32)의 볼트구멍이 장형이거나 원형이냐에 관계없이 발휘된다.
(4) 종래 특허문헌 1은 15~45도의 범위 내에서 10도씩 만큼 태양전지판의 경사각이 조정되므로 15~25도, 25~35도, 35~45도 사이의 경사각은 조정할 수 없었지만, 본 발명은 절곡 내각(160도) 또는/및 고정설치 각도(40도)를 조정하면 본 발명의 도면상 실시예인 30~50도 사이의 각도 외에 15~30도 사이의 각도도 조절할 수 있도록 구성되므로 특허문헌 1의 15~45도 사이의 모든 각도를 조절할 수 있으므로 설치 국가 및 지역의 태양 고도(지구의 위도)나 연중(계절별)에 따른 태양 고도의 변화에 충실하게 적용할 수 있다.
11 : 수직지지대 12 : 베어링
13 : 태양전지판 14 : 토크 튜브
20 : 경사각 조절대 21 : 바닥판
211,311,321 : 볼트구멍 22 : 양측벽
30 : 회전제한 스토퍼 31 : 제1스토퍼
32 : 제2스토퍼 33 : 절곡부

Claims (3)

  1. 지면에 설치되는 복수의 수직지지대(11)와; 수직지지대의 상단에 설치되는 베어링(12); 및 태양전지판(13)이 설치되며 양단에 설치된 회전축(141)이 베어링에 삽입설치되어 회전되는 토크 튜브(14)를 포함하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치에 있어서,
    볼트구멍(211)이 형성되는 바닥판(21)과 이 바닥판 양측에 직립형성된 양측벽(22)으로 이루어진 "ㄷ" 자형으로 형성되어 양측벽의 상단이 토크 튜브(14)의 양단 바닥면에 토크 튜브(14)와 수평으로 직각을 이루도록 고정설치되는데, 바닥판(21)의 양측에 형성되는 볼트구멍(211)이 노출되게 양측 볼트구멍 사이인 중앙에 토크 튜브(14)의 양단 바닥면이 고정설치되는 경사각 조절대(20)와;
    토크 튜브의 회전에 의한 태양전지판의 경사각 조절시 경사각 조절대가 지지되어 회전되며, 회전된 경사각 조절대의 양측의 볼트구멍과 일치하는 볼트구멍이 형성되며 수직지지대의 상단부 양측면에 고정설치되는 회전제한 스토퍼(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    회전제한 스토퍼는 경사각 조절대가 지지되어 회전되는 절곡부(33)를 가지도록 임의의 각도로 절곡되어 경사각 조절대의 양측 볼트구멍과 일치되는 볼트구멍(311)(321)이 각각 형성된 제1스토퍼(31)와 제2스토퍼(32)의 플레이트로 이루어지며, 토크 튜브의 회전시 절곡부를 기준으로 양측으로 회전되는 경사각 조절대의 바닥판과 제1스토퍼와 제2스토퍼가 면접촉되어 볼트구멍이 서로 일치되게 수직지지대의 상단부 양측면에 비스듬히 고정설치된 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    경사각 조절대와 회전제한 스토퍼의 볼트구멍은 장형인 것을 특징으로 하는 태양전지판 경사각 수동 조절장치.
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