KR20200046302A - 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템 - Google Patents

태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일정한 간격으로 상호 이격된 복수의 태양광 패널들을 포함하는 태양광 모듈이 상면에 배치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트와 각각의 상기 복수의 태양광 패널들 사이에 위치하는 복수의 액츄에이터들; 상기 베이스 플레이트 하면에 구비되고, 시간 및 기상정보에 응답하여 상기 복수의 액츄에이터들 각각을 제어하는 제어블럭; 및 상기 베이스 플레이트와 지면 사이에서 상기 베이스 플레이트를 경사지도록 지지하는 복수의 지주들 및 상기 복수의 지주들 중 어느 하나의 지주와 상기 지면 사이에 설치되어 상기 지주의 높이를 조절할 수 있는 지주 결합수단을 포함하는 지지 구조물을 포함하고, 상기 복수의 액츄에이터들 각각은 상기 제어블럭에서 전송된 제어신호에 응답하여 상기 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시킬 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 태양광 모듈이 태양을 향하도록 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시켜 집광효과를 높일 수 있다.

Description

태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템{ENERGY HARVESTING SYSTEM USING SOLAR}
본 발명은 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 모듈의 곡률반경 가변이 가능한 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템에 관한 것이다.
최근 화석연료를 대체하면서도 환경오염 문제를 발생시키지 않는 청정에너지원인 태양광, 풍력, 조력을 이용한 친환경 발전설비의 시공이 점진적으로 증가하는 추세이다.
이러한 발전설비 중 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지를 다수 어레이 시켜 발전을 하는 태양광 발전장치는 한 가구의 일일 사용 온수를 생성할 수 있을 정도의 전력을 생성할 수 있는 소규모에서 발전 전력량을 더욱 늘릴 수 있게 대규모로 시설되고 있다.
이와 같은 태양광 발전장치와 같이 발전용량에 따라 다수의 태양광 발전모듈을 직렬로 배치하여 시공하는바, 이 경우 태양광 발전모듈은 바닥면에 설치된 기초콘크리트에 태양광 발전모듈의 하부에 결합된 지주를 고정하여 설치하게 된다.
즉, 태양광 발전모듈을 구성하는 지주를 별도의 고정장치를 통해 기초콘크리트에 고정하게 된다.
그러나 이와 같은 고정장치는 일체로 형성되기 때문에 지주의 높이가 맞지 않을 경우 지주를 높이에 맞게 절단하거나 새로운 지주를 연결해야 한다는 불편함이 있다, 즉, 지주를 높이에 맞게 재시공함에 따라 공사기간이 지연된다는 치명적인 단점이 발생할 수 있다.
뿐만 아니라, 태양광 발전모듈의 태양광 패널은 예정된 방향을 향하도록 설치되는데, 이러한 태양광 발전모듈은 일사시간 및 태양광의 입사각도에 따라 발전량이 달라진다. 다시 말해서, 고정형 태양광 발전모듈의 경우 태양광의 이용 효율을 향상시키지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 태양광 발전 효율을 높이고 설치가 용이한 태양광 발전 장치가 필요한 실정이다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시킬 수 있는 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한. 본 발명은 태양광 모듈을 지지하는 지주의 높이를 신속하게 변경 및 고정할 수 있는 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 지진이 발생하더라도 태양광 모듈을 지지하는 지지 구조물 및 태양광 모듈에 진동이 전파되는 것을 방지할 수 있는 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 일정한 간격으로 상호 이격된 복수의 태양광 패널들을 포함하는 태양광 모듈이 상면에 배치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트와 각각의 상기 복수의 태양광 패널들 사이에 위치하는 복수의 액츄에이터들; 상기 베이스 플레이트 하면에 구비되고, 시간 및 기상정보에 응답하여 상기 복수의 액츄에이터들 각각을 제어하는 제어블럭; 및 상기 베이스 플레이트와 지면 사이에서 상기 베이스 플레이트를 경사지도록 지지하는 복수의 지주들 및 상기 복수의 지주들 각각과 상기 지면 사이에 설치되어 상기 지주의 높이를 조절할 수 있는 지주 결합수단을 포함하는 지지 구조물을 포함하고, 상기 복수의 액츄에이터들 각각은 상기 제어블럭에서 전송된 제어신호에 응답하여 상기 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 태양광 모듈은 인접한 상기 복수의 태양광 패널들 사이를 연결하는 복수의 링크들을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 액츄에이터들 각각은, 일측이 상기 베이스 플레이트에 고정 결합되고, 타측은 상기 태양광 패널의 중심부에 결합되되, 상기 곡률반경의 가변에 대응하여 상기 태양광 패널의 기울기를 가변시킬 수 있도록 힌지 결합되며, 상기 베이스 플레이트의 표면과 직교하는 방향으로 자신의 길이가 가변될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지주 결합수단은, 상기 지면과 평행한 방향으로 형성되어 지면에 고정되는 지지판; 일측이 상기 지지판과 연결되고 타측이 상기 지지판으로부터 직교하는 방향으로 연장 형성되며 상기 타측 내부에 슬라이딩 공간이 형성되는 지지몸체; 일측이 상기 슬라이딩 공간에서 승강 가능하게 설치되고 타측이 상기 지주의 일측이 삽입되는 삽입부가 형성되는 승강몸체; 및 상기 지지몸체와 상기 승강몸체를 경사지도록 관통하여 상기 승강몸체의 승강 이동을 제한하는 고정부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지몸체의 타측에는 어느 한 방향으로 경사지도록 관통 형성되는 제1 체결공이 길이 방향을 따라 복수개 형성되고, 상기 승강몸체의 일측에는 상기 제1 체결공과 대응하는 경사로 관통 형성되는 제2 체결공이 길이 방향을 따라 복수개 형성되며, 상기 고정부재는 상기 제1 및 제2 체결공을 관통하여 상기 승강몸체의 승강 이동을 제한할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 승강 몸체는, 상기 지지몸체의 타측 단부에 내측 방향으로 형성된 제1 단턱 및 상기 승강 몸체의 일측 단부에 외측 방향으로 형성된 제2 단턱에 의해서 상기 지지몸체로부터 외부로 이탈되지 않을 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고정부재는, 핀 형태로 연장형성 되어 상기 결합수단을 경사지게 관통하는 제1 고정몸체와 상기 고정몸체의 단부에 상기 결합수단의 길이 방향을 향해 돌출 형성되는 제1 고정헤드를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고정부재는, 핀 형태로 연장형성 되어 상기 결합수단을 경사지게 관통하는 복수의 제2 고정몸체; 및 결합수단의 길이 방향을 향해 연장 형성되어 상기 복수의 고정몸체 사이를 연결하는 제2 고정헤드를 포함하고, 상기 복수의 제2 고정몸체는 상기 결합수단의 길이방향으로 배치되어 상기 결합수단을 관통할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지 구조물은, 상기 지주 결합수단 하부에 위치되어 지면과 고정되고, 상기 지주 결합수단의 일측이 내부에서 지면과 평행한 방향으로 이동 가능한 내부공간이 형성된 지지부재; 상기 지주 결합수단의 일측과 상기 지지부재의 바닥면 사이에 삽입되어 지면의 진동이 상기 지주로 전파되는 것을 방지하는 이동부재; 및 상기 내부공간에 충전되어 상기 이동부재의 부식을 방지하기 위한 부식방지부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 시간, 기상정보를 바탕으로 액츄에이터를 제어하여 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시킴으로써 집광 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지면의 평활도에 따라 태양광 패널을 지지하는 복수개의 지주 높이가 서로 다르더라도 지주를 고정하는 고정장치를 통해 지주의 높이를 손쉽게 조절할 수 있기 때문에 공사기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 간단한 구조로 설치된 지주 결합수단을 통해 지주의 높이를 신속하게 변경 및 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지진이 발생하더라도 지지 구조물 및 상부 구조물에 진동이 전파되는 것을 방지할 수 있는 이동부재를 구비함으로써, 지진의 진동에 의해 상부 구조물이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템을 설명하기 위한 개략도 이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 곡률반경을 설명하기 위한 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 곡률반경을 설명하기 위한 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 지지 구조물을 설명하기 위한 분해 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 지지 구조물을 설명하기 위한 단면도 이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 지지 구조물을 설명하기 위한 단면도 이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 고정부재를 설명하기 위한 단면도 이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 내진 구조를 설명하기 위한 단면도 이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 태양광 모듈(10)이 배치되는 베이스 플레이트(110)와, 태양광 모듈(10)과 베이스 플레이트(110)의 사이에 위치하는 복수의 액츄에이터(120)와 액츄에이터(120)를 제어하는 제어블럭(500) 및 베이스 플레이트(110)를 지지하는 지지 구조물(20)을 포함할 수 있다.
설명의 편의를 위해서 베이스 플레이트(110)와 태양광 모듈(10)과 액츄에이터(120) 및 제어블럭(500)은 상부 구조물(100)이라 정의하여 설명하기로 한다.
상부 구조물(100)의 지지판(311)이 되는 베이스 플레이트(110)는 후술할 지지 구조물(20)에 의해 지면과 예정된 높이로 이격될 수 있다. 베이스 플레이트(110)의 상면에는 복수의 태양광 패널(11)들이 일정한 간격으로 상호 이격된 상태로 형성된 태양광 모듈(10)이 배치될 수 있다. 이때, 베이스 플레이트(110)는 지지 구조물(20)에 의해 경사지도록 배치되어 태양광의 집광 효과를 높일 수 있다.
본 실시예에서 베이스 플레이트(110)는 플레이트의 형태로 형성될 수 있으나, 다수의 프레임이 격자의 구조로 이루어지는 형태로도 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(110)와 태양광 패널(11) 각각의 사이에는 복수의 액츄에이터(120)들이 구비될 수 있다. 액츄에이터(120) 각각의 일측은 베이스 플레이트(110)에 고정 결합되고 타측은 태양광 패널(11)의 중심부에 결합될 수 있다.
이때, 액츄에이터(120)의 타측은 태양광 패널(11)의 중심부와 힌지부재(121) 결합될 수 있다. 액츄에이터(120)의 타측이 태양광 패널(11)의 중심부와 힌지부재(121)에 의해 결합되는 이유는 후술할 태양광 모듈(10)의 곡률반경의 가변에 대응하여 태양광 패널(11)의 기울기를 가변시킬 수 있도록 하기 위함이다.
보다 쉽게 설명하면, 태양광 패널(11) 각각은 후술할 복수의 링크(130)들로 연결되기 때문에 액츄에이터(120)가 베이스 플레이트(110)의 표면과 직교하는 방향으로 동작하면 태양광 모듈(10)에 소정의 곡률반경이 형성될 수 있다. 이때, 태양광 패널(11)과 액츄에이터(120)는 힌지 결합되기 때문에 태양광 모듈(10)의 곡률반경에 대응하여 태양광 패널(11)의 기울기가 가변될 수 있다.
본 실시예에서 복수의 액츄에이터(120)들 각각은 후술할 제어블럭(500)에서 전송된 제어신호에 응답하여 태양광 모듈(10)의 곡률반경을 가변시킬 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광 모듈(10)은 복수의 링크(130)를 더 포함할 수 있다. 복수의 링크(130)는 태양광 패널(11) 각각이 곡률반경을 가질 수 있도록 연결하는 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서 태양광 패널(11)과 인접한 태양광 패널(11)의 사이에 연결된 링크(130)는 적어도 2 개수 이상으로 구성될 수 있으나, 링크(130)의 개수는 하나 이상이어도 무방하다.
예컨대, 링크(130)가 1 개수 일 때 보다 2 개수로 구성되면 태양광 모듈(10) 곡률반경의 가변률을 보다 용이하게 제어할 수 있다. 즉, 링크(130)의 개수가 증가할수록 인접한 태양광 패널(11)들 사이의 곡률반경을 보다 리니어하게 제어할 수 있다.
태양광 모듈(10)의 곡률반경에 대하여 좀 더 자세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 모듈(10)의 중심부에 배치된 태양광 패널(11)에 연결된 액츄에이터(120)를 기준으로 외측에 위치된 액츄에이터(120)들의 돌출 정도가 순차적으로 짧아지면, 태양광 모듈(10)은 중심부가 돌출된 형상의 곡률반경을 가질 수 있다.
반대로, 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광 모듈(10)의 중심부에 배치된 태양광 패널(11)에 연결된 액츄에이터(120)를 기준으로 외측에 위치된 액츄에이터(120)들의 돌출 정도가 순차적으로 길어지면, 태양광 모듈(10)은 중심부가 오목한 형상의 곡률반경을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 태양광 모듈(10)은 위에서 설명한 방법으로 태양광 모듈(10)의 중심이 동쪽 방향, 서쪽 방향, 북쪽 방향 또는 남쪽 방향 중 어느 방향을 향하도록 중심이 돌출되거나 오목한 형태로 곡률반경을 가질 수 있다.
베이스 플레이트(110)의 하면에는 제어블럭(500)이 구비될 수 있다. 제어블럭(500)은 시간 및 기상정보에 응답하여 복수의 액츄에이터(120)들 각각을 제어하는 역할을 할 수 있다.
제어블럭(500)은 기상청과 같은 관제센터로부터 기상정보를 전송받거나, 또는 자체적으로 구비한 센서를 이용하여 기상정보를 센싱할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 제어블럭(500)이 시간 및 기상정보에 응답하여 액츄에이터(120)를 제어하는 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 변형예로서, 제어블럭(500)은 태양광 패널(11)의 표면 상태 예컨대, 태양광 패널(11) 표면에 부착된 부산물량에 따라 액츄에이터(120)를 제어할 수도 있다. 이 경우, 태양광 패널(11) 표면에 부착된 부산물에 기인하여 집광효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제어블럭(500)이 액츄에이터(120)들 각각을 제어하기 위한 시간은 해가 뜬 후 질 때까지의 태양의 이동 위치에 대한 시간일 수 있다. 즉, 제어블럭(500)은 해당 시간에 대응하도록 액츄에이터(120)들을 제어하여 태양광 모듈(10)의 중심이 태양을 향하도록 곡률반경을 가변할 수 있다.
그리고, 제어블럭(500)이 액츄에이터(120)들 각각을 제어하기 위한 기상 조건은 비가 오거나 강풍이 불 때 일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 비가 올 때 태양광 패널(11)의 표면의 빗물 또는 부산물을 제거하기 위해 태양광 모듈(10)을 볼록한 아치 형상으로 제어할 수 있다.
또한, 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 강풍이 불 때 태양광 모듈(10)의 바람 저항을 최소화 하도록 곡률반경을 가변시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템은 시간, 기상조건에 따라 태양광 모듈(10)의 곡률반경을 제어함으로써 태양광 집광 효율을 극대화 할 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(110)와 지면 사이에는 지지 구조물(20)이 설치될 수 있다. 지지 구조물(20)은 베이스 플레이트(110)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 지지 구조물(20)은 베이스 플레이트(110)를 경사지도록 지지할 수 있다.
지지 구조물(20)은 복수의 지주(200)들과 지주 결합수단(300)을 포함할 수 있다. 복수의 지주(200)들은 일측이 베이스 플레이트(110)와 연결되고 타측이 지면을 향해 연장 형성되고 후술할 지주 결합수단(300)을 통해 지면에 고정될 수 있다.
예컨대, 베이스 플레이트(110)를 지지하는 지주(200)의 길이에 따라 베이스 플레이트(110)의 경사 각도 및 경사 방향을 조절할 수 있다.
지주 결합수단(300)은 일측이 지주(200)의 타측과 연결되고 타측이 지면에 고정되도록 설치될 수 있다. 결합수단은 지주(200)와 연결된 일측이 승강하면서 지주(200)의 높이를 가변시키는 역할을 할 수 있다.
지주 결합수단(300)에는 지지판(311)이 구비될 수 있다. 지지판(311)은 지면과 평행한 방향으로 형성되어 지면에 고정될 수 있다. 지지판(311)은 지면(즉, 기초 콘크리트)과 앙카를 통해 고정될 수 있다.
본 실시예에서 지지판(311)은 지면에 설치될 수 있으나, 건물의 옥상에 설치되어도 무방하다.
지지판(311)의 상부에는 지지몸체(312)가 형성될 수 있다. 지지몸체(312)는 일측이 지지판(311)과 연결되고 타측이 지지판(311)으로부터 직교하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 지지판(311)의 타측 내부에는 슬라이딩 공간(315)이 형성될 수 있다. 슬라이딩 공간(315)에는 후술할 승강몸체(320)가 삽입될 수 있다.
그리고, 승강몸체(320)의 외측에는 제1 체결공(313)이 관통 형성될 수 있다. 제1 체결공(313)에는 후술할 고정부재(400)가 체결될 수 있다. 제1 체결공(313)은 고정부재(400)가 경사지는 방향으로 체결되도록 어느 한 방향으로 경사지도록 관통 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제1 체결공(313)은 하나의 고정부재(400)가 체결되도록 한 쌍으로 형성될 수 있으나, 복수의 고정부재(400)가 체결 가능하도록 한 쌍의 제1 체결공(313)이 복수개 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제1 체결공(313)은 지지몸체(312)의 길이방향을 따라 복수개 형성되거나 지지몸체(312)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 복수개 형성될 수 있다.
지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에는 승강몸체(320)가 승강 가능하게 설치될 수 있다. 승강몸체(320)의 일측은 지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에 설치되고 타측은 지주(200)와 결합되기 위한 삽입부(321)가 형성될 수 있다.
승강몸체(320)의 삽입부(321)에는 지주(200)의 단부가 삽입된 상태에서 볼트 너트(C2)를 통해 지주(200)와 결합될 수 있다.
지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에 삽입되는 승강 몸체의 일측은 단면이 슬라이딩 공간(315)의 단면과 대응하도록 형성될 수 있다. 그리고, 지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에 삽입되는 승강몸체(320)의 일측에는 제2 체결공(322)이 관통 형성될 수 있다.
제2 체결공(322)은 고정부재(400)가 경사지도록 체결되기 위해 제1 체결공(313)의 연장선상에서 제1 체결공(313)과 동일한 경사로 관통 형성될 수 있다.
고정부재(400)는 제1 체결공(313)과 제2 체결공(322)을 순차대로 관통하여 지지몸체(312)와 승강몸체(320)를 체결시킬 수 있다.
고정부재(400)는 제1 체결공(313)과 제2 체결공(322)에 관통 가능하도록 제1 체결공(313) 및 제2 체결공(322)과 동일한 경사를 가지도록 연장 형성되는 제1 고정몸체(410)를 포함할 수 있다. 그리고 제1 고정몸체(410)의 일측에는 지지몸체(312)의 길이방향을 향해 돌출 형성되는 제1 고정헤드(420)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 고정몸체(410)가 제1 체결공(313) 및 제2 체결공(322)을 관통한 뒤, 제1 고정헤드(420)에 의해 제1 고정몸체(410)의 이동이 제한될 수 있다.
본 실시예에서 고정부재(400)의 제1 고정몸체(410)와 제1 고정헤드(420)는 서로 직교하지 않는 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 여기서 제1 고정몸체(410)와 제1 고정헤드(420)의 각도는 제1 체결공(313) 및 제2 체결공(322)과 지지몸체(312)의 길이방향에 대한 각도와 대응할 수 있다.
예컨대 고정부재(400)는 지지몸체(312)와 승강몸체(320)를 경사지게 관통하여 체결시키기 때문에 지지몸체(312)와 승강몸체(320)를 간단한 동작만으로도 체결 시킬 수 있으며, 상기 경사로 인해 고정부재(400)의 단부에 별도의 체결부재(예컨대, 너트)가 없어도 지지몸체(312)와 승강몸체(320)로부터 이탈되지 않는 효과가 있다.
한편, 지지몸체(312)의 상부에는 내측방향으로 제1 단턱(314)이 형성될 수 있다. 그리고, 승강몸체(320)의 하부에는 외측방향으로 제2 단턱(323)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 단턱(314)과 제2 단턱(323)에 의해서 승강몸체(320)가 지지몸체(312)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 지주 결합수단(300)을 통해 지주(200)의 높이를 가변하는 동작을 살펴보면, 먼저, 지주(200)의 단부를 승강몸체(320)의 삽입부(321)에 결합시킬 수 있다.
이어서, 승강몸체(320)를 지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에 삽입한 뒤, 제1 체결공(313) 및 제2 체결공(322)에 고정부재(400)를 관통시킴으로써 슬라이딩 공간(315)에서 승강몸체(320)의 승강 이동을 제한 시킬 수 있다. 다시 말해서, 승강몸체(320)가 지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에서 예정된 만큼 이격된 상태에서 고정부재(400)에 의해 체결됨으로써 지주(200)의 높이를 조절 시킬 수 있다.
만약, 위에서 언급한 지지몸체(312) 및 승강몸체(320)에 제1 단턱(314) 및 제2 단턱(323)이 형성된 경우에는 승강몸체(320)가 지지몸체(312)로부터 이탈되지 않기 때문에 승강몸체(320)가 지지몸체(312)의 슬라이딩 공간(315)에 삽입된 상태에서 지주(200)와 승강몸체(320)를 결합시킬 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 고정부재(400)는 제1 고정몸체(410)와 동일하게 형성된 제2 고정몸체(430)가 복수개 형성될 수 있다. 그리고, 제2 고정몸체(430) 각각의 일측 사이를 연결하는 제2 고정헤드(440)를 포함할 수 있다.
도 7에는 제2 고정몸체(430)가 3개수 형성되었지만 제2 고정몸체(430)는 2개수 이상으로 형성되어도 무방하다.
이 때, 지지몸체(312)에 관통 형성된 제1 체결공(313)의 개수는 제2 고정몸체(430)의 개수와 대응하도록 형성될 수 있다. 따라서, 제2 고정몸체(430)가 복수개 형성된 고정부재(400)에 의해 지지몸체(312)와 승강몸체(320)는 더욱 견고하게 체결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 내진 구조를 설명하기 위한 단면도 이다.
도 8을 참고하면, 지지 구조물(20)에는 지지부재(610)와 이동부재(620) 및 부식방지부재(640)를 포함할 수 있다.
지지부재(610)는 지주 결합수단(300) 하부에 위치되어 지면과 고정될 수 있다. 지지부재(610)는 앙카볼트와 같은 결합 수단을 통해 지면(즉, 기초 콘크리트)에 결합되어 고정될 수 있다.
지지부재(610)의 내부에는 지주 결합수단(300)의 일측이 삽입되기 위한 내부 공간이 형성될 수 있다. 이와 같은 지지부재(610)의 내부공간에는 지지 결합수단의 지지판(311)이 삽입될 수 있다. 예컨대, 내부공간은 지면과 평행한 방향으로 연장 형성되기 때문에 지지판(311)이 내부공간에서 지면과 평행한 방향으로 이동될 수 있다.
지주 결합수단(300)의 일측(즉, 지지판(311))과 상기 지지부재(610)의 바닥면 사이에는 이동부재(620)가 구비될 수 있다. 이동부재(620)는 지지부재(610)의 내부공간에서 지주 결합수단(300)의 지지판(311)을 이동 시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서 이동부재(620)는 지지판(311) 또는 지지부재(610)의 바닥면에 설치된 볼 베어링을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 지지판(311)은 지지부재(610)의 내부공간에서 이동 가능하게 설치된다고 설명하였으나, 지지부재(610)와 지지판(311)이 별도의 이동을 갖는 구조이기 때문에 지지부재(610)에 지진으로 인한 진동이 발생하더라도 지주 결합수단(300)에 해당 진동이 전파되는 것을 방지할 수 있다.
지지부재(610)의 내부에는 부식방지부재(640)가 충전될 수 있다. 부식방지부재(640)는 오일을 포함할 수 있다. 오일을 포함하는 부식방지부재(640)는 이동부재(620)의 부식을 방지할 뿐 아니라 이동부재(620)의 동작을 원활히 하기 위한 윤활제 역할을 할 수 있다.
한편, 지지부재(610)의 상면에는 지주 결합수단(300)의 일측과 연결되는 방수부재(630)가 구비될 수 있다. 방수부재(630)는 방수 효과를 가지는 재질로 형성될 수 있다. 방수 부재는 지지부재(610)와 지주 결합수단(300) 사이를 물 또는 이물질로부터 밀폐시키는 역할을 할 수 있다.
도 8을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템의 내진 동작을 설명하기로 한다. 먼저, 지지 구조물(20)이 지면에 설치된 위치에 지진이 발생하면 지지부재(610)에는 지진에 의한 진동이 발생할 수 있다.
그리고, 지지부재(610)의 내부공간에 이동 가능하게 설치된 지지판(311)은 이동부재(620)에 의해 지지부재(610)와 별도의 움직임을 가짐으로써 지면에 진동이 발생하면 내부공간에서 이동될 수 있다.
따라서, 지지부재(610)와 지지판(311)이 별도의 이동을 갖는 구조이기 때문에 지지부재(610)에 지진으로 인한 진동이 발생하더라도 지주 결합수단(300)에 진동이 전파되는 것을 방지하여 상부 구조물(20)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 태양광 모듈
11: 태양광 패널
20: 지지 구조물
100: 상부 구조물
110: 베이스 플레이트
120: 액츄에이터
130: 링크
200: 지주
300: 지주 결합수단
500: 제어블럭

Claims (9)

  1. 일정한 간격으로 상호 이격된 복수의 태양광 패널들을 포함하는 태양광 모듈이 상면에 배치되는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트와 각각의 상기 복수의 태양광 패널들 사이에 위치하는 복수의 액츄에이터들;
    상기 베이스 플레이트 하면에 구비되고, 시간 및 기상정보에 응답하여 상기 복수의 액츄에이터들 각각을 제어하는 제어블럭; 및
    상기 베이스 플레이트와 지면 사이에서 상기 베이스 플레이트를 경사지도록 지지하는 복수의 지주들 및 상기 복수의 지주들 각각과 상기 지면 사이에 설치되어 상기 지주의 높이를 조절할 수 있는 지주 결합수단을 포함하는 지지 구조물을 포함하고,
    상기 복수의 액츄에이터들 각각은 상기 제어블럭에서 전송된 제어신호에 응답하여 상기 태양광 모듈의 곡률반경을 가변시키는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 모듈은 인접한 상기 복수의 태양광 패널들 사이를 연결하는 복수의 링크들을 더 포함하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 액츄에이터들 각각은,
    일측이 상기 베이스 플레이트에 고정 결합되고,
    타측은 상기 태양광 패널의 중심부에 결합되되, 상기 곡률반경의 가변에 대응하여 상기 태양광 패널의 기울기를 가변시킬 수 있도록 힌지 결합되며,
    상기 베이스 플레이트의 표면과 직교하는 방향으로 자신의 길이가 가변되는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지주 결합수단은,
    상기 지면과 평행한 방향으로 형성되어 지면에 고정되는 지지판;
    일측이 상기 지지판과 연결되고 타측이 상기 지지판으로부터 직교하는 방향으로 연장 형성되며 상기 타측 내부에 슬라이딩 공간이 형성되는 지지몸체;
    일측이 상기 슬라이딩 공간에서 승강 가능하게 설치되고 타측이 상기 지주의 일측이 삽입되는 삽입부가 형성되는 승강몸체; 및
    상기 지지몸체와 상기 승강몸체를 경사지도록 관통하여 상기 승강몸체의 승강 이동을 제한하는 고정부재를 포함하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지몸체의 타측에는 어느 한 방향으로 경사지도록 관통 형성되는 제1 체결공이 길이 방향을 따라 복수개 형성되고,
    상기 승강몸체의 일측에는 상기 제1 체결공과 대응하는 경사로 관통 형성되는 제2 체결공이 길이 방향을 따라 복수개 형성되며,
    상기 고정부재는 상기 제1 및 제2 체결공을 관통하여 상기 승강몸체의 승강 이동을 제한하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 승강 몸체는,
    상기 지지몸체의 타측 단부에 내측 방향으로 형성된 제1 단턱 및 상기 승강 몸체의 일측 단부에 외측 방향으로 형성된 제2 단턱에 의해서 상기 지지몸체로부터 외부로 이탈되지 않는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    핀 형태로 연장형성 되어 상기 결합수단을 경사지게 관통하는 제1 고정몸체와 상기 고정몸체의 단부에 상기 결합수단의 길이 방향을 향해 돌출 형성되는 제1 고정헤드를 포함하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 고정부재는,
    핀 형태로 연장형성 되어 상기 결합수단을 경사지게 관통하는 복수의 제2 고정몸체; 및
    지주 결합수단의 길이 방향을 향해 연장 형성되어 상기 복수의 고정몸체 사이를 연결하는 제2 고정헤드를 포함하고,
    상기 복수의 제2 고정몸체는 상기 결합수단의 길이방향으로 배치되어 상기 결합수단을 관통하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지 구조물은,
    상기 지주 결합수단 하부에 위치되어 지면과 고정되고, 상기 지주 결합수단의 일측이 내부에서 지면과 평행한 방향으로 이동 가능한 내부공간이 형성된 지지부재;
    상기 지주 결합수단의 일측과 상기 지지부재의 바닥면 사이에 삽입되어 지면의 진동이 상기 지주로 전파되는 것을 방지하는 이동부재; 및
    상기 내부공간에 충전되어 상기 이동부재의 부식을 방지하기 위한 부식방지부재를 더 포함하는
    태양광을 이용한 에너지 하베스트 시스템


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