KR102205510B1

KR102205510B1 - Device for adjusting tilt angle and direction of solar module

Info

Publication number: KR102205510B1
Application number: KR1020200050141A
Authority: KR
Inventors: 김도훈
Original assignee: 김도훈
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2021-01-20

Abstract

The present invention relates to a device for adjusting a tilt angle and a direction of a solar module. An objective of the present invention is to provide a device for adjusting a tilt angle and a direction of a solar module which multi-axis drives through one shaft rotation to adjust an angle and a direction. The device for adjusting a tilt angle and a direction of a solar module comprises: a drive part including a first rotation shaft vertically arranged; a frame part provided therein with a support frame fixed to the first rotation shaft hinged to an installation frame on which the solar module is installed; a gear part installed on the first rotation shaft to transfer torque to a second rotation shaft orthogonal to the first rotation shaft; a first joint link arm part vertically arranged so that one side thereof is connected with the second rotation shaft and being rotated along the first rotation shaft and being joint-operated by the second rotation shaft; and a second joint arm part horizontally arrange so that an opposite side of the first joint link arm part is fixed to one side thereof, the installation frame being fixed to an opposite side thereof, a position thereof being vertically moved according to motion and an operation of the first joint link arm part, and being joint-operated to push or pull the installation frame based on the hinge.

Description

태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치{DEVICE FOR ADJUSTING TILT ANGLE AND DIRECTION OF SOLAR MODULE} Device for adjusting tilt angle and direction of solar module {DEVICE FOR ADJUSTING TILT ANGLE AND DIRECTION OF SOLAR MODULE}

본 발명의 실시예는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a device for adjusting the tilt angle and direction of a solar module.

일반적으로 태양광기술은 태양으로부터 전달되는 복사 열에너지를 이용하는 태양열 기술과 구분된다.In general, solar technology is differentiated from solar technology that uses radiant heat energy transmitted from the sun.

태양광을 이용한 발전은 무한한 청정 에너지를 이용한 것으로 별도의 에너지나 구동원이 불필요하고 소규모에서 대규모 시스템의 시공이 간단하며 환경문제에 따른 설치제한에 영향을 받지 않은 이점이 있다.Power generation using solar power uses infinite clean energy and does not require a separate energy or driving source, simplifies construction of a large-scale system in a small scale, and has the advantage of not being affected by installation restrictions due to environmental issues.

반면, 발전량이 일사시간에 좌우되고, 대 전력을 얻기 위해서는 많은 태양광 발전모듈이 필요하고, 상용 전력에 비해 고가이며, 직류전력이 먼저 얻어지는 점 등에 유의해야 한다.On the other hand, it should be noted that the amount of power generation depends on the insolation time, and in order to obtain large power, a lot of solar power modules are required, they are expensive compared to commercial power, and DC power is obtained first.

상술한 태양광모듈은 발전효율을 극대화하기 위해 태양의 직사광선이 항상 태양광 발전모듈의 전면에 수직으로 입사할 수 있도록 동력 또는 기기 조작을 통하여 태양의 위치를 추적해 가는 추적식, 계절 또는 월별로 상하로 위치가 변화되는 반고정식, 태양과의 고도에 관계없이 위치가 고정되는 고정식 등이 있다.In order to maximize power generation efficiency, the above-described photovoltaic module is a tracking system that tracks the location of the sun through power or device operation so that direct sunlight from the sun always enters the front of the photovoltaic module vertically, by season or by month. There are a semi-fixed type that changes its position up and down, and a fixed type where the position is fixed regardless of the altitude with the sun.

본 발명의 실시예는, 하나의 축 회전을 통해 다축 구동하여 각도 조절 및 방향 조절이 가능한 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a device for adjusting inclination and direction of a solar module capable of adjusting the angle and direction by driving multiple axes through one axis rotation.

본 발명의 실시예에 따른 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치는, 세로 배치된 제1 회전축을 구비한 구동부; 상기 제1 회전축에 고정된 지지프레임과 태양광모듈이 설치되는 설치프레임이 경첩에 의해 연결된 프레임부; 상기 제1 회전축 상에 설치되어 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축으로 회전력을 전달하는 기어부; 일측이 상기 제2 회전축과 연결되도록 세로 배치되고, 상기 제1 회전축을 따라 회전 이동하며 상기 제2 회전축에 의해 관절 동작하는 제1 관절 링크 암부; 및 일측에 상기 제1 관절 링크 암부의 타측이 고정되도록 가로 배치되고, 타측에 상기 설치프레임이 고정되어 상기 제1 관절 링크 암부의 이동 및 동작에 따라 상하방향으로 위치 이동하며 관절 동작하여 상기 경첩을 중심으로 상기 설치프레임을 밀거나 당기는 제2 관절 링크 암부를 포함한다.An apparatus for adjusting an inclination angle and direction of a solar module according to an embodiment of the present invention includes: a driving unit having a vertically disposed first rotation shaft; A frame portion in which the support frame fixed to the first rotation shaft and the installation frame in which the solar module is installed are connected by a hinge; A gear unit installed on the first rotation shaft and transmitting rotational force to a second rotation shaft perpendicular to the first rotation shaft; A first joint link arm portion vertically disposed so that one side is connected to the second rotation axis, rotates along the first rotation axis, and jointly operates by the second rotation axis; And horizontally disposed so that the other side of the first joint link arm part is fixed on one side, and the installation frame is fixed on the other side to move the position in the vertical direction according to the movement and operation of the first joint link arm part, and jointly move the hinge. It includes a second joint link arm that pushes or pulls the installation frame around the center.

또한, 상기 프레임부는, 상기 제1 회전축의 상부와 하부와 각각 연결된 사각형의 지지프레임; 적어도 하나의 태양광모듈이 설치되는 설치프레임; 및 상기 지지프레임의 상단과 상기 설치프레임 중심부 사이를 연결하는 적어도 하나의 경첩을 포함할 수 있다.In addition, the frame unit may include a rectangular support frame connected to the upper and lower portions of the first rotation shaft, respectively; An installation frame on which at least one solar module is installed; And at least one hinge connecting between the upper end of the support frame and the center of the installation frame.

또한, 상기 기어부는, 상기 제1 회전축에 고정된 제1 기어와 상기 제1 기어와 직각으로 맞물린 제2 기어를 포함하는 베벨 기어; 및 상기 제2 기어에 고정된 상기 제2 회전축을 포함할 수 있다.In addition, the gear unit may include a bevel gear including a first gear fixed to the first rotation shaft and a second gear meshed with the first gear at a right angle; And the second rotation shaft fixed to the second gear.

또한, 상기 제1 관절 링크 암부는, 일측이 상기 제2 회전축에 회전 가능하게 연결되고, 타측이 상기 제2 관절 링크 암부의 일측에 회전 가능하게 연결될 수 있다.In addition, the first joint link arm may have one side rotatably connected to the second rotation shaft, and the other side rotatably connected to one side of the second joint link arm.

또한, 상기 제2 관절 링크 암부는, 일측 하부에 상기 제1 관절 링크 암부의 타측이 회전 가능하게 연결되고, 중심부에 상기 제1 회전축이 관통하는 제1 암 프레임; 및 일측이 상기 제1 암 프레임과 회전 가능하게 연결되고, 타측이 상기 설치프레임에 고정된 제2 암 프레임을 포함할 수 있다.In addition, the second joint link arm may include: a first arm frame through which the other side of the first joint link arm is rotatably connected to a lower portion of one side and through which the first rotation shaft passes through a central portion; And a second arm frame having one side rotatably connected to the first arm frame and the other side fixed to the installation frame.

또한, 상기 지지프레임의 후방좌측과 후방우측 중 적어도 한 곳에 배치되고, 상기 지지프레임이 상기 제1 회전축에 의한 좌우 방향으로의 회전 시 상기 지지프레임의 근접을 감지하는 근접센서를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a proximity sensor disposed at least one of the rear left side and the rear right side of the support frame, sensing the proximity of the support frame when the support frame is rotated in the left and right direction by the first rotation axis. .

또한, 미리 설정된 시간일정에 따라 상기 구동부를 구동시키되, 상기 근접센서에 의한 상기 지지프레임의 근접 감지 시 상기 구동부의 구동을 중지시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.Further, a controller for driving the driving unit according to a preset time schedule, and stopping driving of the driving unit when the proximity sensor detects proximity of the support frame may be further included.

본 발명에 따르면, 하나의 축 회전을 통해 다축 구동하여 각도 조절 및 방향 조절이 가능한 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a device for adjusting inclination and direction of a solar module capable of adjusting the angle and direction by driving multiple axes through one axis rotation.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치를 나타낸 도면이다.1 to 4 are views showing an inclination angle and direction adjustment device of a solar module according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in the present specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치(1000)는, 구동부(100), 프레임부(200), 기어부(300), 제1 관절 링크 암부(400), 제2 관절 링크 암부(500), 근접 센서(600), 컨트롤러(700) 및 지지 조립체(800)를 포함한다.1 to 4, the device 1000 for adjusting the inclination angle and direction of the solar module according to the embodiment of the present invention includes a driving unit 100, a frame unit 200, a gear unit 300, and a first joint. A link arm part 400, a second joint link arm part 500, a proximity sensor 600, a controller 700, and a support assembly 800 are included.

상기 구동부(100)는, 세로 방향으로 배치된 제1 회전축(110) 및 제1 회전축(110)의 단부와 결합된 모터(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 회전축(110)은 지면으로부터 수직한 방향으로 기립된 상태로 일측이 모터(120)에 결합될 수 있다. 여기서, 모터(120)는 양방향 모터로 일출과 일몰 시간 동안 태양을 따라 태양광모듈(10)의 방향을 움직일 수 있도록 균일한 저속으로 구동 가능한 모터이면 적용 가능하다.The driving unit 100 may include a first rotation shaft 110 disposed in a vertical direction and a motor 120 coupled to an end portion of the first rotation shaft 110. Here, one side of the first rotation shaft 110 may be coupled to the motor 120 while standing in a vertical direction from the ground. Here, the motor 120 is a bidirectional motor, and any motor capable of driving at a uniform low speed so as to move the direction of the solar module 10 along the sun during sunrise and sunset times may be applied.

상기 프레임부(200)는, 제1 회전축(110)에 고정된 지지프레임(210)과 태양광모듈이 설치되는 설치프레임(220)이 경첩(230)에 의해 연결될 수 있다. 이러한 프레임부(200)는 상술한 바와 같이 지지프레임(210), 설치프레임(220) 및 경첩(230)을 포함할 수 있다.The frame part 200 may be connected to a support frame 210 fixed to the first rotation shaft 110 and an installation frame 220 on which a solar module is installed by a hinge 230. This frame part 200 may include a support frame 210, an installation frame 220, and a hinge 230 as described above.

상기 지지프레임(210)은 제1 회전축(110)의 상부와 하부와 각각 연결되며, 대략 사각형의 프레임 구조로 이루어질 수 있다. 이에, 지지프레임(210)의 사각형 프레임 구조에서 상부 중앙부는 제1 회전축(110)의 상부에 체결수단에 의해 고정되고, 하부 중앙부는 제1 회전축(110)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 제1 회전축(110)을 따라 함께 이동할 수 있다. The support frame 210 is connected to the upper and lower portions of the first rotation shaft 110, respectively, and may have a substantially rectangular frame structure. Accordingly, in the rectangular frame structure of the support frame 210, the upper central portion is fixed by a fastening means to the upper portion of the first rotation shaft 110, and the lower central portion is fixed by a fastening means to the lower portion of the first rotation shaft 110. 1 Can move together along the rotation axis (110).

상기 설치프레임(220)은 적어도 하나의 태양광모듈(220)이 설치될 수 있다. 이러한 설치프레임(220)또한 기본적으로 사각형 프레임 구조로 이루어져 전면에는 태양광모듈(10)이 설치되고, 후면에는 지지프레임(210) 및 후술하는 제2 링크 관절 암부(500)와 연결될 수 있다. 특히, 제2 링크 관절 암부(500)와 연결되는 부분의 위치는 설치프레임(200)의 하부 중앙 부분이 바람직하며, 가로 방향의 연결 바가 후술하는 제2 링크 관절 암부(500)의 제2 암 프레임(520)이 물고 있는 방식으로 연결될 수 있다. At least one solar module 220 may be installed in the installation frame 220. The installation frame 220 is also basically a rectangular frame structure, and the solar module 10 is installed on the front side, and may be connected to the support frame 210 and the second link joint arm 500 to be described later. In particular, the position of the portion connected to the second link joint arm 500 is preferably a lower central portion of the installation frame 200, and the second arm frame of the second link joint arm 500 to be described later is a connecting bar in the horizontal direction. 520 can be connected in a biting way.

상기 경첩(230)은 지지프레임(210)의 상단과 설치프레임(220)의 중심부 사이를 연결할 수 있으며, 적어도 하나 이상이 설치될 수 있다. 이러한 경첩(230)은 지지프레임(220)을 기준으로 설치프레임(220)의 후면 하부를 제2 링크 관절 암부(500)의 제2 암 프레임(520)이 밀고 당기는 힘에 의해 설치프레임(220)이 틸팅됨으로써 경사각이 조절될 수 있도록 한다.The hinge 230 may connect between the upper end of the support frame 210 and the center of the installation frame 220, and at least one or more may be installed. The hinge 230 is the installation frame 220 by a force that the second arm frame 520 of the second link joint arm 500 pushes and pulls the lower rear side of the installation frame 220 based on the support frame 220 This tilting allows the tilt angle to be adjusted.

상기 기어부(300)는, 제1 회전축(110) 상에 설치되어 제1 회전축(110)과 직교하는 제2 회전축(320)으로 회전력을 전달할 수 있다. 이러한 기어부(300)는 베벨 기어(310)와 제2 회전축(320)을 포함할 수 있다.The gear unit 300 may be installed on the first rotation shaft 110 to transmit rotational force to a second rotation shaft 320 that is orthogonal to the first rotation shaft 110. The gear unit 300 may include a bevel gear 310 and a second rotation shaft 320.

상기 베벨 기어(310)는 제1 회전(110)축에 고정된 제1 기어(311), 및 제1 기어(311)와 직각으로 맞물린 제2 기어(312)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 기어(311)는 제1 회전축(310)을 관통하되 관통지점에서 고정되도록 설치되며, 제2 기어(312)는 제1 기어(311)와 직각으로 맞물린 상태에서 제2 회전축(320)에 연결될 수 있다. The bevel gear 310 may include a first gear 311 fixed to a first rotation 110 axis, and a second gear 312 meshed with the first gear 311 at a right angle. Here, the first gear 311 passes through the first rotation shaft 310 but is installed so as to be fixed at the penetration point, and the second gear 312 is engaged with the first gear 311 at a right angle, and the second rotation shaft 320 ) Can be connected.

상기 제2 회전축(320)은 별도의 고정수단에 의해 위치가 고정되어 제2 기어(312)의 회전에 따라 회전할 수 있으며, 이때 제2 회전축(320)은 제1 회전축(110)과 직교 관계를 갖는 위치에 설치될 수 있다. The second rotation shaft 320 may be rotated according to the rotation of the second gear 312 because the position of the second rotation shaft 320 is fixed by a separate fixing means, and at this time, the second rotation shaft 320 is orthogonal to the first rotation shaft 110 Can be installed in a location with

상기 제1 관절 링크 암부(400)는, 일측이 제2 회전축(320)과 연결되도록 세로 배치되고, 제1 회전축(110)을 따라 회전 이동하며 제2 회전축(320)에 의해 관절 동작을 할 수 있다. 이러한 제1 관절 링크 암부(400)는 일측이 제2 회전축(320)에 회전 가능하게 연결되고, 타측이 제2 관절 링크 암부(500)의 일측에 회전 가능하게 연결될 수 있다. The first joint link arm part 400 is vertically disposed so that one side is connected to the second rotation shaft 320, rotates along the first rotation shaft 110, and performs a joint motion by the second rotation shaft 320. have. One side of the first joint link arm part 400 may be rotatably connected to the second rotation shaft 320 and the other side may be rotatably connected to one side of the second joint link arm part 500.

좀 더 구체적으로는, 제1 관절 링크 암부(400)의 일단부는 제2 회전축(320)에 회전 가능하게 연결되고, 제1 관절 링크 암부(400)의 일단부는 제2 관절 링크 암부(500)의 제1 암 프레임(510)의 하단에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 회전축(320)의 제1 방향으로 회전 시 제1 관절 링크 암부(400)의 일단부가 회전하면서 제1 관절 링크 암부(400)가 접히거나, 제2 방향으로 회전 시 제1 관절 링크 암부(400)의 일단부가 회전하면서 제1 관절 링크 암부(400)가 펴지는 관절 동작을 할 수 있는데, 이러한 제1 관절 링크 암부(400)의 관절 동작에 의해 제1 관절 링크 암부(400)의 길이 변화가 발생하여 이와 연결되어 있는 제2 관절 링크 암부(500)가 제1 회전축(110)을 따라 아래로 내려오거나 위로 올라가는 수직 방향에 대한 위치 이동이 일어나게 된다.More specifically, one end of the first joint link arm 400 is rotatably connected to the second rotation shaft 320, and one end of the first joint link arm 400 is of the second joint link arm 500 It may be rotatably connected to the lower end of the first arm frame 510. Accordingly, when rotating in the first direction of the second rotation shaft 320, one end of the first joint link arm 400 rotates, and the first joint link arm 400 is folded, or the first joint is rotated in the second direction. While one end of the link arm part 400 rotates, the first joint link arm part 400 may perform a joint motion in which the first joint link arm part 400 is opened, and the first joint link arm part 400 is performed by the joint motion of the first joint link arm part 400. The length of the second joint link arm 500 connected thereto is moved downward or upward along the first rotation axis 110 in a vertical direction.

상기 제2 관절 링크 암부(500)는, 일측에 제1 관절 링크 암부(400)의 타측이 고정되도록 가로 배치되고, 타측에 설치프레임(220)이 고정되어 제1 관절 링크 암부(400)의 이동(제1 회전축(110)의 회전 방향에 따른 회전 이동) 및 동작(제2 회전축(320)의 회전 방향에 따라 접히거나 펴지는 동작)에 따라 상하방향으로 위치 이동하면서 관절 동작을 수행하며, 이때 지지 프레임(210)과 설치프레임(222)을 연결하는 경첩(230)을 중심으로 설치프레임(220)을 밀거나 당기어 설치프레임(220)의 틸팅 동작이 일어나도록 한다. 이러한 제2 관절 링크 암부(500)는 제1 암 프레임(510)과 제2 암 프레임(520)을 포함할 수 있다.The second joint link arm 500 is horizontally disposed so that the other side of the first joint link arm 400 is fixed on one side, and the installation frame 220 is fixed on the other side to move the first joint link arm 400 (Rotation movement according to the rotational direction of the first rotational shaft 110) and motion (folding or unfolding according to the rotational direction of the second rotational shaft 320) and performing a joint motion while moving in a vertical direction, at this time The installation frame 220 is pushed or pulled around the hinge 230 connecting the support frame 210 and the installation frame 222 to cause a tilting operation of the installation frame 220. The second joint link arm 500 may include a first arm frame 510 and a second arm frame 520.

상기 제1 암 프레임(510)의 일측 하부에는 제1 관절 링크 암부(400)의 타측이 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 암 프레임(510)의 중심부에 제1 회전축(110)이 관통되며 연결될 수 있다. 그리고, 제1 암 프레임(510)의 타측은 제2 암 프레임(520)과 관절 링크(볼트 등)에 의해 회전 가능하게 연결될 수 있다. The other side of the first joint link arm part 400 is rotatably connected to a lower part of one side of the first arm frame 510, and the first rotation shaft 110 passes through the center of the first arm frame 510 to be connected. I can. In addition, the other side of the first arm frame 510 may be rotatably connected to the second arm frame 520 by joint links (bolts, etc.).

상기 제2 암 프레임(520)의 일측은 관절 링크(볼트 등)에 의해 제1 암 프레임(510)과 회전 가능하게 연결되고, 제2 암 프레임(520)의 타측은 설치프레임(220)에 고정될 수 있다. 이때, 제2 암 프레임(520)의 타측은 설치프레임(220) 중 가로 방향의 연결 바를 물고 있는 방식으로 연결될 수 있으며, 제2 암 프레임(520)의 타측은 설치프레임(220)의 연결 바에 고정된 형태로 연결될 수 있다.One side of the second arm frame 520 is rotatably connected to the first arm frame 510 by joint links (bolts, etc.), and the other side of the second arm frame 520 is fixed to the installation frame 220 Can be. At this time, the other side of the second arm frame 520 may be connected in a manner of biting a connection bar in the horizontal direction among the installation frame 220, and the other side of the second arm frame 520 is fixed to the connection bar of the installation frame 220 Can be connected in the form of

상기 근접 센서(600)는, 지지프레임(210)의 후방좌측과 후방우측 중 적어도 한 곳에 배치되고, 지지프레임(210)이 제1 회전축(110)에 의한 좌우 방향으로의 회전 시 지지프레임(210)의 근접을 감지하며, 지지프레임(210)이 근접 센서(600)와 미리 설정된 근접한 위치로 이동하는 경우 근접 감지 신호를 컨트롤러(700)로 출력할 수 있다.The proximity sensor 600 is disposed at least one of the rear left and rear right sides of the support frame 210, and when the support frame 210 is rotated in the left and right direction by the first rotation shaft 110, the support frame 210 ), and when the support frame 210 moves to a preset proximity position with the proximity sensor 600, a proximity detection signal may be output to the controller 700.

상기 근접 센서(600)의 설치 위치는 지지프레임(210)의 제1 회전축(110)에 의해 좌우측으로 각각 회전할 수 있는 각도를 제한하며, 이렇게 제한된 회전범위는 일출 시 태양의 위치와 일몰 시 태양의 위치에 의한 회전각 또는 회전반경에 해당될 수 있다. 즉, 근접 센서(600)는 일출 시 태양광모듈(10)이 태양을 바라보는 방향과 그 각도부터 일출 시 태양광모듈(10)이 태양을 바라보는 각도 사이의 범위가 상술한 회전범위로서 제한될 수 있다. 지지프레임(210)이 태양의 일출 지점에서 바라본 지점부터 회전을 시작하면서 이동하다가 태양이 완전히 일몰된 태양을 지점을 바라볼 때까지 회전할 수 있도록 지지프레임(210)의 회전 시작 지점 하부와 회전 종료 지점 하부에 각각 위치하여 지지프레임(210)의 근접하는 경우(바로 위까지 이동하는 경우), 근접 감지 신호를 컨트롤러(700)로 출력할 수 있다.The installation position of the proximity sensor 600 limits the angle that can be rotated left and right by the first rotation shaft 110 of the support frame 210, and this limited rotation range is the position of the sun at sunrise and the sun at sunset. It may correspond to the rotation angle or the rotation radius by the position of. That is, the proximity sensor 600 limits the range between the direction in which the solar module 10 looks at the sun at sunrise and the angle at which the solar module 10 looks at the sun at sunrise. Can be. The support frame 210 moves while starting rotation from the point viewed from the sunrise point of the sun, and the lower portion of the rotation start point of the support frame 210 and the rotation end of the support frame 210 so that the sun can rotate until the point is completely viewed When the support frame 210 is positioned below the point and is in close proximity to the support frame 210 (if it moves directly upward), a proximity detection signal may be output to the controller 700.

이러한 근접 센서(600)는 광전센서, 유도형, 정전용량형, 초음파식 등 다양한 원리와 종류의 센서를 적용할 수 있으며, 본 실시예에서는 근접 센서(600)의 종류를 한정하는 것은 아니다.The proximity sensor 600 may apply various principles and types of sensors such as a photoelectric sensor, an inductive type, a capacitive type, and an ultrasonic type, and the type of the proximity sensor 600 is not limited in this embodiment.

상기 컨트롤러(700)는, 미리 설정된 시간일정에 따라 구동부(100)를 구동시킬 수 있다. 즉, 계절 또는 월별로 미리 설정되거나, 기상청 예보에 따른 일출시간과 일몰시간 정보를 받고, 해당 정보에 따른 속도로 구동부(100)의 제1 회전축(110)의 회전을 제어할 수 있다. The controller 700 may drive the driving unit 100 according to a preset time schedule. That is, it is possible to control the rotation of the first rotation shaft 110 of the driving unit 100 at a speed according to the information about the sunrise time and sunset time, which is preset for each season or month, or according to the weather forecast.

다만, 컨트롤러(700)는 근접센서(600)에 의한 지지프레임(210)의 근접 감지 시 구동부(100)의 구동 즉, 모터(120)의 회전을 중지시키고, 다시 미리 설정된 원점(일출되는 태양을 바라보는 지점)으로 복귀하도록 모터(120)의 구동을 제어할 수 있다.However, when the proximity sensor 600 detects the proximity of the support frame 210, the controller 700 stops the driving of the driving unit 100, that is, the rotation of the motor 120, and returns to the preset origin (the rising sun). The driving of the motor 120 may be controlled to return to the viewing point).

상기 지지 조립체(800)는 지지체(810), 보조축(820) 및 연결프레임(830)을 포함할 수 있다.The support assembly 800 may include a support body 810, an auxiliary shaft 820 and a connection frame 830.

상기 지지체(810)는 태양광모듈의 경사각 및 방향 자동 조절 장치(1000) 전체를 지지하는 프레임 구조물로서 세로 방향으로 설치되며, 구동부(100), 프레임부(200), 기어부(300), 제1 관절 링크 암부(400), 제2 관절 링크 암부(500), 근접 센서(600) 및 컨트롤러(700)가 결합될 수 있다.The support body 810 is a frame structure that supports the entire device 1000 for automatically adjusting the inclination angle and direction of the solar module and is installed in the vertical direction, and the drive unit 100, the frame unit 200, the gear unit 300, and The 1 joint link arm part 400, the second joint link arm part 500, the proximity sensor 600, and the controller 700 may be combined.

상기 보조축(820)은 지지체(810)에 설치되고, 제1 회전축(110)과 나란한 방향으로 배치되며, 제1 암 프레임(510)의 단부를 관통할 수 있다.The auxiliary shaft 820 is installed on the support body 810, is disposed in a direction parallel to the first rotation shaft 110, and may pass through the end of the first arm frame 510.

상기 연결프레임(830)은 지지체(810)의 상단부, 보조축(820)의 상단부, 그리고 제1 회전축(830)의 상단부를 연결하며, 특히 보조축(820)과 제1 회전축(830)이 회전 가능하도록 연결될 수 있다. The connection frame 830 connects the upper end of the support 810, the upper end of the auxiliary shaft 820, and the upper end of the first rotation shaft 830, and in particular, the auxiliary shaft 820 and the first rotation shaft 830 rotate. It can be connected as possible.

이하, 본 실시예의 태양광모듈의 경사각 및 방향 자동 조절 장치(1000)에 대한 동작 원리와 순서에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation principle and sequence of the device 1000 for automatically adjusting the tilt angle and direction of the solar module according to the present embodiment will be described.

우선, 모터(120)가 컨트롤러(700)의 제어에 따라 천천히 시계방향(또는 시계반대방향)으로 회전하면서 제1 회전축(110)을 천천히 회전시킬 수 있다.First, the first rotation shaft 110 may be slowly rotated while the motor 120 slowly rotates clockwise (or counterclockwise) under the control of the controller 700.

다음, 제1 회전축(110)에 연결된 제1 기어(311)가 제1 회전축(110)을 따라 회전하면서 제2 기어(312)도 함께 회전하게 되는데 이때, 제2 기어(312)에 연결된 제2 회전축(320)도 함께 회전하게 된다.Next, while the first gear 311 connected to the first rotation shaft 110 rotates along the first rotation shaft 110, the second gear 312 also rotates. At this time, the second gear 312 connected to the second gear 312 The rotation shaft 320 is also rotated.

이와 같이, 제2 회전축(320)이 회전하면서 제1 관절 링크 암부(400)가 접히거나 펴지면서 관절 동작을 하게 되는데, 이때 제1 관절 링크 암부(400)의 길이 변화가 발생된다. 제2 관절 링크 암부(400)가 접히거나 펴지는 등의 길이 변화가 발생됨에 따라 제1 암 프레임(510)의 위치가 아래로 내려가거나 위로 올라 가는 등 상하 방향에 대한 위치 이동이 일어나게 된다.In this way, as the second rotation shaft 320 rotates, the first joint link arm 400 is folded or unfolded to perform a joint motion. At this time, the length of the first joint link arm 400 is changed. As the length change such as the second joint link arm part 400 is folded or unfolded, the position of the first arm frame 510 is moved downward or upward, and so on.

이에 따라, 제1 암 프레임(510)과 관절 링크로 연결된 제2 암 프레임(520), 즉 제1 및 제2 암 프레임(510, 520)은 접히거나 펴지는 관절 동작이 일어나게 되는데, 이러한 관절 동작에 의해 제2 암 프레임(520)의 타측에 연결된 설치프레임(220)을 잡아 당기거나 밀어내게 된다.Accordingly, the first arm frame 510 and the second arm frame 520 connected by an articulation link, that is, the first and second arm frames 510 and 520 are folded or unfolded, and a joint motion occurs. By this, the installation frame 220 connected to the other side of the second arm frame 520 is pulled or pushed out.

이때, 제2 암 프레임(520)은 설치프레임(220)의 경첩(230)을 기준으로 그 설치프레임(220)의 아랫부분을 밀거나 당기게 되는데, 이때 지지프레임(210)과 설치프레임(220)이 경첩(230)으로 연결되어 있어 설치프레임(220)이 틸팅됨으로써 태양광모듈(10)이 틸팅될 수 있다. At this time, the second arm frame 520 pushes or pulls the lower part of the installation frame 220 based on the hinge 230 of the installation frame 220, at this time, the support frame 210 and the installation frame 220 It is connected by the hinge 230 so that the installation frame 220 is tilted so that the solar module 10 can be tilted.

즉, 제1 회전축(110)이 천천히 시계방향(또는 시계반대방향)으로 회전하면 태양광패널(10)도 그에 따라 천천히 회전하면서 태양광모듈(10)이 서서히 눕혀지거나 세워지는 형태로 틸팅되어, 일출과 일몰 시간 동안 태양의 이동에 따라 회전하면서 태양전지모듈(10)와 태양이 이루는 각도(수직)를 일정하게 유지할 수 있다.That is, when the first rotation shaft 110 slowly rotates in a clockwise direction (or counterclockwise direction), the solar panel 10 also slowly rotates accordingly, and the solar module 10 is gradually laid down or tilted in an erect shape, The angle (vertical) between the solar cell module 10 and the sun can be kept constant while rotating according to the movement of the sun during sunrise and sunset times.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the device for adjusting the inclination angle and direction of the solar module according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the claims below. Without departing from the gist of the present invention, anyone of ordinary skill in the field to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be implemented.

1000: 태양광모듈의 경사각 및 방향 자동 조절 장치
100: 구동부
110: 제1 회전축
120: 모터
200: 프레임부
210: 지지프레임
220: 설치프레임
230: 경첩
300: 기어부
310: 베벨 기어
311: 제1 기어
312: 제2 기어
320: 제2 회전축
400: 제1 관절 링크 암부
500: 제2 관절 링크 암부
510: 제1 암 프레임
520: 제2 암 프레임
600: 근접센서
700: 컨트롤러
800: 지지 조립체
810: 지지체
820: 보조축
830: 연결프레임
10: 태양광모듈1000: device for automatically adjusting the tilt angle and direction of the solar module
100: drive unit
110: first rotation shaft
120: motor
200: frame part
210: support frame
220: installation frame
230: hinge
300: gear part
310: bevel gear
311: first gear
312: second gear
320: second rotation shaft
400: first joint link arm
500: second joint link arm
510: first arm frame
520: second arm frame
600: proximity sensor
700: controller
800: support assembly
810: support
820: auxiliary axis
830: connection frame
10: solar module

Claims

세로 배치된 제1 회전축을 구비한 구동부;
상기 제1 회전축에 고정된 지지프레임과 태양광모듈이 설치되는 설치프레임이 경첩에 의해 연결된 프레임부;
상기 제1 회전축 상에 설치되어 상기 제1 회전축과 직교하는 제2 회전축으로 회전력을 전달하는 기어부;
일측이 상기 제2 회전축과 연결되도록 세로 배치되고, 상기 제1 회전축을 따라 회전 이동하며 상기 제2 회전축에 의해 관절 동작하는 제1 관절 링크 암부; 및
일측에 상기 제1 관절 링크 암부의 타측이 고정되도록 가로 배치되고, 타측에 상기 설치프레임이 고정되어 상기 제1 관절 링크 암부의 이동 및 동작에 따라 상하방향으로 위치 이동하며 관절 동작하여 상기 경첩을 중심으로 상기 설치프레임을 밀거나 당기는 제2 관절 링크 암부를 포함하고,
상기 기어부는,
상기 제1 회전축에 고정된 제1 기어와 상기 제1 기어와 직각으로 맞물린 제2 기어를 포함하는 베벨 기어; 및
상기 제2 기어에 고정된 상기 제2 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.
A driving unit having a vertically arranged first rotation shaft;
A frame portion in which the support frame fixed to the first rotation shaft and the installation frame in which the solar module is installed are connected by a hinge;
A gear unit installed on the first rotation shaft and transmitting rotational force to a second rotation shaft perpendicular to the first rotation shaft;
A first joint link arm portion vertically disposed so that one side is connected to the second rotation axis, rotates along the first rotation axis, and jointly operates by the second rotation axis; And
The first joint link arm is horizontally arranged to be fixed to the other side of the first joint link arm on one side, and the installation frame is fixed on the other side to move the position in the vertical direction according to the movement and motion of the first joint link arm, and the hinge is centered on the hinge. And a second joint link arm that pushes or pulls the installation frame,
The gear part,
A bevel gear including a first gear fixed to the first rotation shaft and a second gear meshed with the first gear at a right angle; And
A device for adjusting inclination angle and direction of a solar module, comprising: the second rotation shaft fixed to the second gear.

제1 항에 있어서,
상기 프레임부는,
상기 제1 회전축의 상부와 하부와 각각 연결된 사각형의 지지프레임;
적어도 하나의 태양광모듈이 설치되는 설치프레임; 및
상기 지지프레임의 상단과 상기 설치프레임 중심부 사이를 연결하는 적어도 하나의 경첩을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.
The method of claim 1,
The frame part,
A rectangular support frame connected to the upper and lower portions of the first rotation shaft, respectively;
An installation frame on which at least one solar module is installed; And
An inclination angle and direction adjustment device of a solar module, comprising at least one hinge connecting between the upper end of the support frame and the center of the installation frame.

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제1 항에 있어서,
상기 제1 관절 링크 암부는,
일측이 상기 제2 회전축에 회전 가능하게 연결되고, 타측이 상기 제2 관절 링크 암부의 일측에 회전 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.
The method of claim 1,
The first joint link arm part,
One side is rotatably connected to the second rotation shaft, and the other side is rotatably connected to one side of the second joint link arm.

제1 항에 있어서,
상기 제2 관절 링크 암부는,
일측 하부에 상기 제1 관절 링크 암부의 타측이 회전 가능하게 연결되고, 중심부에 상기 제1 회전축이 관통하는 제1 암 프레임; 및
일측이 상기 제1 암 프레임과 회전 가능하게 연결되고, 타측이 상기 설치프레임에 고정된 제2 암 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.
The method of claim 1,
The second joint link arm part,
A first arm frame through which the other side of the first joint link arm part is rotatably connected to a lower part of one side, and the first rotation shaft passes through a center portion; And
One side is rotatably connected to the first arm frame, the other side is a device for adjusting the inclination angle and direction of the solar module comprising a second arm frame fixed to the installation frame.

제1 항에 있어서,
상기 지지프레임의 후방좌측과 후방우측 중 적어도 한 곳에 배치되고, 상기 지지프레임이 상기 제1 회전축에 의한 좌우 방향으로의 회전 시 상기 지지프레임의 근접을 감지하는 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.
The method of claim 1,
It characterized in that it further comprises a proximity sensor disposed at least one of the rear left side and the rear right side of the support frame, sensing the proximity of the support frame when the support frame is rotated in a left and right direction by the first rotation axis. A device for adjusting the tilt angle and direction of the solar module.

제6 항에 있어서,
미리 설정된 시간일정에 따라 상기 구동부를 구동시키되, 상기 근접센서에 의한 상기 지지프레임의 근접 감지 시 상기 구동부의 구동을 중지시키는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈의 경사각 및 방향 조절 장치.The method of claim 6,
And a controller for driving the driving unit according to a preset time schedule, and stopping driving of the driving unit when the proximity sensor detects proximity of the support frame.