KR880001191B1 - 광 방향 센서(Sensor) - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

광 방향 센서(Sensor)
제1도는, 본 발명에 의한 광방향 센서의 1사용예를 설명하기 위한 태양광 수집장치의 1 예를 표시하는 도면.
제2도 내지 제9도는, 종래의 광 방향 센서의 예를 설명하기 위한 도면.
제10도는, 본 발명에 의한 광방향 센서의 분해 사시도.
제11도는, 본 발명에서 상판의 평면도.
제12도는, 본 발명에서 제1의 통체의 평면도.
제13도는, 본 발명에서 중간판의 평면도.
제14도는, 본 발명에서 제2의 통체의 평면도.
제15도는, 본 발명에서 조정판의 평면도.
제16도는, 본 발명에서 저판의 평면도.
제17도는, 제16도의 A-A선 단면도.
제18도는, 제17도의 B-B선 단면도.
제19도 및 제20도는, 각각 본 발명의 실시에 적합한 볼트의 예를 나타낸 사시도.
제21도는, 본 발명에 의한 광방향 센서의 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
X0, X1-X6, Xc:광센서 30 : 상판
31 : 십자형의 구멍 40 : 제1의 통체(筒體)
50 : 중간판 51 : 구멍
60 : 제2의 통체 70 : 조정판
71 : 구멍 80 : 저판
90 : 볼트
본 발명은 광방향 센서에 관한 것으로서, 보다 일반적으로는 태양의 방향을 검출하기 위한 태양과 방향 센서에 관한 것이고, 특히 태양광 에너지를 수집하는 장치에 탑재하여 태양광 에너지 수집장치를 태양의 이동에 정확하게 추종시키는데 적합한 태양광 방향 센서에 관한 것이다.
근래에 에너지 절약시대를 맞이하여 각 방면에서 태양광 에너지의 효과적 이용에 대하여 연구개발이 진행되고 있으나, 태양광 에너지를 효과적으로 이용하기 위하여는, 우선 태양광 에너지를 효과적으로 수집하는 것이 가장 필요하고, 이를 위하여 태양광 에너지 수집장치를 태양의 이동에 추종시켜서 항상 가장 효율 좋은 상태로 태양광 에너지를 수집할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 요청을 감안하여 이루어진 것이고, 특히 태양광 에너지 수집장치에 탑재하여서 이 태양광 에너지 수집장치를 태양의 이동에 자동으로 추적시키는데 가장 적합한 태양광 방향센서에 관한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 태양광 수집장치의 1 예를 표시한 전체 사시도로서, 도면중(11)은 원통형의 기체부, (12)는 투명체의 돔형 머리부, (13)은 상기 기체부와 머리부를 연결하는 투명체의 연결부로서, 이들에 의하여 태양광 수집장치용 캡슈울(14)을 구성하며, 사용 상태에 있어서는, 이 캡슈울(14)내에 도시와 같이 태양광 수집장치(20)가 수용되어 있다.
이 태양광 수집장치(20)는, 태양광을 집속하기 위한 다수매(예를 들어 7매, 19매)의 렌즈(21), 태양의 방향을 검출하기 위한 태양광 방향센서(22), 이들을 일체적으로 보호 지지하는 지지틀체(23), 이 지지틀체(23)를 회전운동하기 위한 제1의 회전축(24), 이 제1의 회전축(24)을 회전시키는 제1의 모우터(25), 상기 렌즈(21) 내지 모우터(25)를 지지하는 지지아암(26), 상기 제1의 회전축(24)을 직각으로 교차하게 배열설치한 제2의 회전축(27) 및 이 제2의 회전축(27)을 회전시키는 도시되지 않은 제2의 모우터등을 구비하고, 상기 태양광 방향센서(22)에 의하여 태양의 방향을 검출하여 이 검출신호에 의하여 렌즈(21)가 항상 태양의 방향을 향하도록 상기 제1 및 제2의 모우터를 제어하며, 렌즈(21)에 의하여 집속된 태양광을 이 렌즈의 초점 위치에 그 수광끝단이 배열 설치된 도시하지 않은 광도체 케이블 등에 도입하여, 이 광도체 케이블을 통하여 임의 소망의 장소에 전달하여 실내 조명등 여러가지의 사용에 제공하고 있다.
제2도는, 본 출원인이 앞서 제안한 태양광 방향센서 즉 제1도에 표시한 태양광 방향센서(22)의 1예를 표시한 전체 사시도이고, 제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도, 제4도는 평면도, 제5도는 제3도의 Ⅴ-Ⅴ선 담면도로서, 도면중(1)은 각형 또는 환형의 통체이고, (2)는 이 통체의 상단부에 설치된 플랜지, (X1)-(X4)및 (Xc)는 광센서로서, 상기 플랜지(2)의 중앙부에는 다각형 또는 원형의 창(3)이 형성되어 있다.
광센서(X1)-(X4)는 (X1)과 (X2) 및 는 (X3)과 (X4)가 각각 짝을 이루어서 제5도에 표시한 것과 같이 서로 대향하여서 설치되고, 또한 그의 내측 끝단면이 통체(1)를 태양의 방향으로 정확하게 향하였을 때에 생기는 플랜지(2)의 그늘의 선과 일치하도록 배열설치되며, 광센서(Xc)는 저판(4)의 상면 대략 중앙에 배열설치되어 있다.
따라서 통체(1)가 정확하게 태양의 방향을 향하고 있을때, 다시 말해서 태양광이 A의 방향에서 들어올때에는 광센서 (X1)-(X4)에는 직접 전달 태양광 (D)를 입사하지 않고, 간접 태양광(I)만 입사하여 광센서(Xc)에는 직접 전달 태양광(D) 및 간접 태양광(I)이 입사하게 된다. 그러나 통체(1)가 태양의 방향에서 벗어나, 예를 들어 태양광이 B 방향에서 온다고 하면, 광센서(X1)는 α의 부분에서 직접전달 태양광(D)를 받고, 전체로는 간접 태양광(I)를 받으며, 광센서(X2)는 간접 태양광(I)만을 받게 된다.
더욱 상세히 설명한다면, 통체(1)가 태양의 방향과 정확하게 일치하고 있을때에는, 광센서 (X1)과 (X2)(또는 (X3)과 (X4))가 받는 태양광은 동일하고, 통체(1)가 태양의 방향에서 벗어나면 광센서(X1)과 (X2) (또는 (X3)과 (X4))에 입사하는 태양광이 다르기 때문에, 이 차이를 검출하여서 광센서 (X1)과 (X2)에 들어오는 태양광이 동일하게 되도록 하는 것이고, 환언하면 통체(1)가 A 방향을 향하도록 제어하면 통체(1)는 정확하게 태양의 방향을 향하게 되어, 따라서 이 태양광 방향센서를 탑재한 태양광 수집장치도 정확하게 태양의 방향을 향하게 된다. 그러나, 상기와 같은 태양광 방향센서에 있어서는, 통체(1)내에서의 간접 태양광(I)의 분포는 제6도에 표시한 것 같이 중앙부에 있어서 크고, 바깥둘레부에서는 작기 때문에, 이 차이를 보정하지 않으면 직접 전달 태양광이 광센서를 횡단하는 위치 즉, 상기 α를 정확하게 구할 수가 없다.
이러한 결점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 앞서 기술한 바와 같이 통체내에 있어서의 간접 태양광의 분포도 고료하여 태양광 방향센서의 방향과 태양의 위치와의 차이를 수량으로 정확하게 검출할 수 있게한 태양광 방향센서를 제안하였으며, 이는 대한민국 특허공보 제1146호, 공고번호 86-292호(명칭 : 태양광 방향센서)에 상세히 설명되어 있다.
즉, 광센서(X1)의 일부에 태양광이 닿고 있을 경우, 다시 말해서 광센서(X1)의 통내광속의 바깥둘레에 접하는 측을 0으로 하고, 이 광속의 바깥둘레가 제3도에 표시한 것과 같이 이 광센서(X1)를 횡단하는 위치의 광센서(X1)의 전체길이에 대하는 비율을 α로 할때, 상기 통내광속의 바깥둘레가 0＜α＜1의 범위내에 있는 경우, 상기 α는 상기 대한민국 특허공보 제1146호, 공고번호 86-292호 중에서 상세히 설명한 바와 같이,
Figure kpo00001
(단, L1: 광센서(X1)의 전기적 출력 신호,
L2: 광센서(X2)의 전기적 출력신호,
Lc: 광센서(Xc)의 전기적 출력신호,
δ1:광센서(X1)의 광전변환계수,
δ2:광센서(X2)의 광전변환계수,
δc:광센서(Xc)의 광전변환계수,
λ = I2(또는 I1)/Ic
I1: 광센서(X1)에 입사하는 간접 태양광량.
I2: 광센서(X2)에 입사하는 간접 태양광량.)으로 된다.
여기에서 통체(1)의 형태, 크기가 결정되면 이 통체내에 입사한 간접 태양광의 상대적 분포는 일정하기 때문에, 미리 Ic및 I2를 실측하여 구하고, λ = I2/Ic를 구해두면 이 λ는 정수가 된다.
따라서 상기 δ1,δ2,δc는 정수이기 때문에, 상기와 같이 하여서 λ = I2/Ic를 미리 구해두면 각 광센서의 전기적 출력신호만으로 α 즉 태양광의 입사방향과 태양광 방향센서의 벗어남을 수량적으로 정확하게 구할 수 있다.
그러나 상기 본 출원인이 앞서 제안한 태양광 방향센서에 의하면 태양이 구름등에 의하여 순간적으로 차단되면 태양광이 순간적으로 산란되어, 이 산란광의 통체내의 광센서(X1)-(X4)에 광량적으로 불균일하게 또는 시간차를 가지고 입사하여, 이 순간적인 불균형에 태양광 수집장치가 민감하게 추종하여 핸칭을 야기하는 원인이 생기는 등의 결점이 있었다.
제7도는 상기와 같은 결점을 해결하기 위하여 본 출원인이 앞서 제안한 태양광 방향 센서의 1 예를 표시한 도면으로서, 도시와 같이 창(3)의 가장자리에 내린 수직선이 광센서(X1)-(X4)의 중간부(제2도-제5도에 표시한 선행기술에서는 끝단부)에 오도록 이 광센서(X1)-(X4)를 배열설치하게 한 것이다.
즉 선행기술에 있어서는 플랜지(2)의 창(3)의 가장자리에 내린 가상 수직선과 광센서 (X1)-(X4)의 내측의 끝단부를 일치시키게 되어 있었으나, 이 광센서(X1)-(X4)의 끝단부를 창(3)의 가장자리에 내린 가상 수직선에 정확하게 일치시킨다는 것이 대단히 곤란하고, 또한 광센서(X1)-(X4)의 끝단부를 정확히 직선이 되게 다듬질한다는 것도 대단히 곤란하며, 더구나 각 광센서의 끝단부가 직달광의 유무를 결정하는 경계선상에 있기 때문에, 검출기의 동작 개시점이 대단히 불안정하였으나, 이렇게 하면 창(3)의 가장자리에서 늘어트린 가장 수직선이 광센서(X1)-(X4)의 임의 중간 위치에 오게 구성되어 있어서, 상기 선행기술에서와 같은 불안정 원인은 없어져서, 단지 각 센서(X1)-(X4)의 폭만을 정확하게 다듬질하면 되고, 따라서 대단히 간단한 구성에 의하여 정확하게 다듬질하면 되고, 따라서 간단한 구성에 의하여 정확하게 그리고 불안정 동작을 발생하는 일없이 태양광의 방향을 검출할 수가 있다.
여기에서 α는 제7도에 표시한 것과 같이 창(3)의 가장자리에서 내린 가상수직선이 닿는 위치를 0위치로 한다.
또한 이 예시에 있어서는, 광센서(X1)-(X4)의 중간위치에 직접 전달되는 광의 유무를 결정하는 경계선이 오게 구성되어 있어서, 이 경계선의 이동에 대하여 광센서의 검출 출력이 직선성이 좋아지고, 더우기 직접 전달 광이 닿고 있는 부분의 검출 출력이 미리 바이어스 되어 있는 것으로서 순간적으로 산란광이 들어와도 이에 의하여 그다지 큰 영향을 받지 않는다.
즉 직선성이 좋아지고 컨트롤이 대단히 쉬워지는 등의 이점이 있었다. 그러나 상기 본 출원인이 앞서 제안한 태양광 방향센서에 있어서, 구름등에 의하여 장시간에 걸쳐 태양광이 차단되고, 그 사이에 태양이 이동하여 태양광 L1의 입사각이 θ1이상으로 벗어나며, 광센서(X1)-(X4)의 전부가 태양광이 닿지 않게 되어, 이 태양광 방향센서는 더이상 태양의 방향을 검지할 수 없게 되고, 따라서 태양광의 입사각이 일단 θ1이상으로 벗어나면 그 이후에는 전혀 추종 기능을 상실하는 결점이 있었다.
특히, 남북방향으로 벗어나 광센서(X3),(X4)에 직접 전달광이 닿지 않게된 경우에는, 천공광(천공광) 때문에 윗쪽에 위치한 광센서(일반적으로 북쪽의 광센서)에 대하여는 아래쪽에 위치한 광센서(일반적으로 남쪽의 광센서)보다 많은 산란광이 입사하고 이 때문에 남북방향의 발란스를 취하는 것이 곤란하였다.
상기와 같은 선행 기술의 결점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 앞서 제8도에 표시한 것과 같이 통체(1)의 내벽(태양의 이동방향에 평행한 남북벽면의 중간위치에 적어도 한쌍의 광센서(X5),(X6)를 설치하여 광센서(X3),(X4)에 의하여 태양광을 검출하지 못하게 된 후에는 이들의 광센서(X5),(X6)에 의하여 태양의 대략적인 방향을 검출하도록 한 태양광 방향센서에 대하여 제안하였으나 이렇게 하면 태양광 방향 센서에 대한 태양광의 입사각이 θ1이상 벗어나도 θ2-θ1의 범위에서는 광센서(X5) 또는 (X6)에 의하여 태양의 방향을 검지할 수 있어서, 상기 선행 기술에 비해 상당히 장시간에 걸쳐서 태양광이 구름에 의하여 차단되었다 하더라도, 태양광 추종 기능을 상실하는 일이 없이 구름이 없어져서 태양광이 입사하면 즉시 태양광 추종 동작을 개시한다.
이 추종 범위를 더욱 넓게 하기 위하여서는, 예를 들어 제8도에 표시한 것과 같이 상기 광센서(X5)(X6)를 설치하면 되는 것이고, 이렇게 하면 θ3의 범위까지 추종이 가능하여 진다.
이상에서 본 출원인이 앞서 제안한 태양광 방향센서의 여러가지 예에 대하여 설명하였으나, 다시 상기와 같은 태양광 방향센서에 있어서 본 출원인은 상기 광센서(Xc)의 광전감도(광전변환계수)가 온도에 의하여서도 변화하고, 이 광센서(Xc)의 특성이 수광된 태양광의 열에 의하여서도 변화하며, 이에 의하여서도 태양광 방향검출 정밀도가 저하한다는 것을 발견하고, 이러한 문제를 해결하기 위하여 제9도에 표시한 것과 같은 태양광 방향 센서에 대햐여 제안하였다.
제9도에 있어서 저판(4)은 전열성의 재료로 사용하고, 또한 그 중앙부 즉 상판(2)의 창(3)에 대응한 위치에 구멍(5)이 형성되어 있고, 한편 광센서(Xc)는 전열성의 절연기판(6)상에 장치되어 있고, 이 기판(6)을 상기 광센서(Xc)가 통체의 내측이 되게 하여서 상기 구멍(5)을 막고 있으며, 이에 의하여 광센서(Xc)부에서의 열을 기판(6) 및 저판(4)을 통하여 효과적으로 방출하게 하고 있다.
즉, 전열성의 재료로 된 기판(6) 및 저판(4)에 의하여 열을 방출할 수 있고 기판(6) 및 저판(4)의 전체 면적이 커서 열방출 효과를 증대시킬 수가 있다.
상기와 같이, 본 출원인은 이미 태양광 방향센서에 대하여 여러가지 제안을 하여 왔으나, 본 발명은 상기 및 상기 이외의 여러가지 선행 기술 및 새로운 기술을 종합한 태양광 방향센서를 제공하고자 하는 것이다.
제10도는 본 발명에 의한 광추종 장치의 1 실시예를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 동 도시는 천지(天地)를 반대로 하여 표시되어 있다.
제10도에 있어서, (30)은 상판, (40)은 제1의 통체, (50)은 중간판, (60)은 제2의 통체, (70)은 조정판, (80)은 저판으로서, 제11도는 상판(30)의 평면도, 제12도는 제1의 통체(40)의 평면도, 제13도는 중간판(50)의 평면도, 제14도는 제2의 통체(60)의 평면도, 제15도는 조정판(70)의 평면도, 제16도는 저판(80)의 평면도, 제17도는 제16도의 A-A선 단면도이고, 제18도는 제17도의 B-B선 단면도를 나타낸다.
그리고 상기 상판(30)은 중앙부에 십자형의 구멍(31)을 가지며, 네구석에는 이 상판(30)을 상기 제2의 통체(60)와 일체적으로 구성되어 있는 지지주(61a),(61b),(61c),(61d)에 각각 나사못으로 고정시키기 위한 빈구멍(32a),(32b),(32c),(32d)이 형성되어 있고, 그 상면에는 상기 광센서(X0)에 상당하는 광센서(X0)가 붙임 고정되어 있다.
상기 제1의 통체(40)은 그의 네구석이 상기 지지주(61a)-(61d)와 치수가 맞추어져 있어서, 이 제1의 통체(40)를 이들 지지주(61a)-(61d)에 의하여 안내 붙임 고정이 되면 이 제1의 통체(40)와 제2의 통체(60)는 정확하게 위치 맞춤이 되어서 일체적으로 조립된다.
상기 중간판(50)은 상기 상판(30)에 뚫려 형성된 십자형의 구멍(31)의 한쪽의 길이는 a, 다른쪽의 길이는 b로 할때, 한쪽의 변이 길이가 상기 길이 a가 다른쪽의 길이를 b로 할때, 한쪽의변이 길이가 상기 길이a가 같든가 또는 이 길이 a보다 다소 길고, 다른쪽의 변이 길이가 상기 길이 b와 같든가 또는 이 길이 b보다 다소 긴 구멍(51)을 가지며, 또한 이 구멍(51)의 외측에는 상기 제2의 통체(60)에 일체적으로 설치된 지지주(61a)-(61d)가 관통하는 구멍(52a),(52b),(52c),(52d)을 가지고 있어 따라서 이들의 구멍(52a)-(52d)에 상기 지지주(61a)-(61d)를 삽입하면, 이 중간판(50)은 상기 제2의 통체(60)에 대하여 위치가 결정되어서 고정된다.
또한 이 중가판(50)의 구멍(51)내에서 대칭이 되는 적어도 한쌍의 둘레테두리부에는 상기 광센서(X5),(X6)와 같은 작용을 하는 광센서(X5),(X6)가 설치되어 있다.
또한 상기 제2의 통체(60)은 상술한 바와 같이 그의 네구석에 지지주(61a)-(61d)를 가지며, 각 지지주의 양쪽 끝단부에는 나사구멍(62a)-(62d), (63a)-(63d)가 형성되어 있고, 이 지지주를 상기와 같이 하여서 중간판(50), 제1의통체(40)에 삽입하고, 이어서 도시하지 않은 나사못을 상기 상판(30)에 설치된 빈구멍(32a)-(32d)를 통하여 상기 제2의 통체(60)의 지지주(61a)-(61d)에 형성된 나사구멍(62a)-(62d)에 나합시키면, 이들 상판(30), 제1의 통체(40), 중간판(50) 및 제2의 통체(60)는 정확하게 위치가 결정되어서 일체적으로 조립된다.
조정판(70)은 중앙부에 한쪽의 변이 상기 십자형의 구멍(31)의 한쪽의 길이 a보다 약간 길고, 다른쪽의 변이 상기 십자형의 구멍(31)의 다른족의 길이 b보다 약간 긴 구멍(71), 이 조정판(70)을 상기 지지주(61a)-(61d)에 나사로 고정시키기 위한 빈구멍(72a)-(72d) 및 이 조정판(70)에 상기 저판(80)을 직교하는 2축방향으로 이동가능하게 고정하기 위한 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d)을 가지고 있고, 도시하지 않은 나사못을 빈 구멍(72a)-(72d)을 통하여 지지주(61a)-(61d)에 형성된 나사구멍(62a)-(62d)에 나사맞춤함으로서, 이 조정판(70)은 상기 제2의 통체(60)에 일체적으로 고정되는데, 이때에 이 조정판(70)의 표면에서 나사못의 머리가 돌출하지 않게 되어 있다.
저판(80)은 그의중앙부에 상기 상판(30)에 형성된 십자형의 구멍(31)의 길이 a,b와 같은 치수의 구멍(81) 및 상기 조정판(70)에 설치된 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d)과 사이에 두고 이동하는 가늘고 긴 구멍(82a)-(82d)을 갖고 있으나 이들의 구멍(82a)-(82d)은, 예를 들어 구멍(73c), (73d)이 X방향으로 가늘고 길게, 구멍(73c), (73d)이 Y방향으로 가늘고 길게 형성되어 있다고 한다면, 구멍(82a),(82b)은 Y방향으로 가늘고 길게, 구멍(82c),(82d)은 X방향으로 가늘고 길게 형성되어 있다.
또한 저판(80)의 하부에는 상자체(83)가 형성되고, 이 상자체(83)내에는 상기 구멍(81)보다 작고 그리고 광센서(Xc)보다는 큰 구멍(84)을 갖는 지지판(85)이 형성되고, 이 지지판(85)은 상기 광센서 (X1)-(X4)에 상당하는 광센서(X1)-(X4)가 상기 구멍(81)에 대하여 상기 제3도 또는 제7도에 관련하여 설명한 것과 같이하여서 위치 맞춤되어서 붙임고정이 되어 있고, 또한 이 지지판(85)의 구멍(84)의 아래쪽에는 상기 제9도에 관련하여 설명한 것과 같이하여서 광센서(Xc)에 상당하는 광센서(Xc)가 붙임 고정되어 있다.
여기에서 이 광센서(Xc)는 꼭 도면에 나타낸 바와 같이 보호 지지판에서 소정의 간격을 가지고 배설하지 않으면 안되는 것은 아니고, 또한 제3도에 관련하여 설명한 것과 같이 보호 지지판의 상부에 직접 배열설치하여도 좋다.
그리고 상기 조정판(70) 및 저판(80)을 제2의 통체(60)에 붙임 고정하는데는, 우선 조정판(70)의 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d)과 저판(80)의 가늘고 긴 구멍(82a)-(82d)의 위치 맞춤음, 조정판(70) 쪽으로 나사못(90)을 개재하고, 이 나사못(90)에 저판(80)쪽에서 너트를 나사맞춤시키는데, 이 나사못(90)은 예를 들어 제19도에 표시한 것과 같이 한쪽의 폭이 상기 조정판(70)에 형성된 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d)의 폭보다 좁고, 다른쪽의 폭이 저판(80)의 구멍이 폭보다 넓게, 그리고 두께가 이 조정판(70)의 두께보다 얇은 부분(91)을 갖든가, 또는 제20도에 나타낸 것과같이 한쪽의 폭이 상기 조정판(70)에 형성된 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d)의 폭보다 좁고 다른쪽의 폭이 저판(80)의 구멍이 폭보다 넒은 나사부(92)를 가지고 있다.
따라서 상기와 같이 나사못(90)을 조정판(70)쪽에서 가늘고 긴 구멍(73a)-(73d) 및 (82a)-(82d)를 통하여 끼워서 통하게 하여, 저판(80)쪽에서 너트를 헐겁게 나사맞춤시켜 두면, 저판(80)은 조정판(70)에 대하여 직교하는 2축의 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있어서, 이렇게 하여서 조정판(70)과 저판(80)을 나사못(90) 및 도시하지 않은 너트에 의하여 일단 가조립한 후, 이 조정판(70)을 그의 빈 구멍(72a)-(72d)을 이용하여서 제2의 통체(60)의 지지주(61a)-(61d)에 고정하게 하면, 본 발명에 의한 광방향 센서를 장치 예를 들어 제1도에 표시한 것과 같은 태양광 수집장치에 고정한 후에 있어서, 저판(80)을 조정판(70)에 대하여 직교하는 2축방향으로 조정할 수가 있고, 이렇게 하여서 조정한 후에 상기 도시하지 않은 너트를 조이면 나사못(90)은 조정판(70)의 가늘고 긴 구멍에 의하여 회전이 중지되게 되어 있어서, 상기 저판(80)을 조정판(70)에 대하여 고정할 수가 있다.
이와 같이 광방향 센서를 조정 가능하게 하여 두면, 광방향 센서를 보수한 경우에 그후의 조정 작업이 대단히 편리해진다.
즉, 예를 들어 제1도에 표시한 것과 같은 태양광 수집장치에 광방향 센서를 탑재하여 사용하는 경우에, 우선 광방향 센서를 태양의 방향을 향하게 장착하고, 이어서 이 광방향 센서에 맞추어서 각 렌즈에 의하여 집속된 태양광이 각 렌즈에 대응하여 설치된 광도체 케이블내로 가장 효율 좋게 도입되도록 상기 광도체 케이블의 수광 끝단을 조정하여 위치 맞춤을 하고, 그후에 상기 각 광도체 케이블의 수광 끝단을 장치에 고정하게 하고 있다.
그리고 광방향 센서가 고장이 발생하였을 경우에는, 이 광방향 센서를 일단 장치에서 떼어내서 보수하고, 보수후에 다시 장치에 붙임 고정하는데, 이 광방향 센서를 최초의 상태와 똑같은 상태로 취착한다는 것은 불가능에 가깝고 이 때문에 종래의 광방향 센서와 같이 조정기능을 갖고 있지 못한 것에 있어서도, 광방향 센서를 붙임 고정한 후에 다시 모든 렌즈 및 광도체 케이블의 각쌍에 대하여 위치 맞춤을 다시 하지 않으면 안되고, 이 작업은 큰 일이었다.
그러나, 상기와 같이 하여서 광방향 센서에 조정 기능을 가지게 하여 두면, 상기와같이 각 렌즈와 광도체 케이블의 전부의 쌍에 대하여 정확하게 위치 맞춤이 이미 되어 있는 것같은 경우, 광방향 센서만을 조정하면 되기 때문에, 종래의 기술에 비하여 광센서 보수후의 조정 작업이 대단히 편리하게 된다.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명은 본 출원인이 이미 제안한 광센서 (X0),(X1)-(X6) 및 (Xc)를 붙임 고정한 부재를 분해 조립이 가능하게 구성하였으므로, 각 광센서의 부재에의 붙임 고정작업이 용이해지고, 또한 광센서가 붙임 고정된 구조의 분해 조립이 가능하게 구성되어 있어서, 그의 보수가 대단히 편리하게 되고, 이때의 조립 작업시에 각 부재의 위치 결정을 정확하고 또한 조정 가능하게 할 수가 있는 것인데, 더우기 본 발명은상판(30)에 십자형이 구멍을 형성한 점에 특징이 있고, 상판(30)의 구멍을 십자형으로 하는 것에 의하여 통체내에 들어가는 간접광을 적게 하여 이 간접광에 의한 오차를 작게하는 동시에, 더욱 넓은 범위의 광원 위치에 추종할 수 있는 것이다.
즉 광센서(X1)-(X4)에 대하여서는 십자형의 구멍(31), 조정판(70)의 구멍(71) 및 저판(80)의 구멍(81)을 통과하는 광이 작용하고, 광센서(Xc)에 대해서는 다시 보호 지지판(85)의 구멍(84)을 통과하는 광이 작용하는데 , 이 광은 이들의 구멍을 통과하는 사이에 산란광 성분이 제거되어, 광센서(Xc),(X1)-(X4)에는 직접전달광만이 유효하게 작용하고, 또한 광센서(X5),(X6)에 대하여서는 십자형의 구멍(31)의 전체길이(도시예에서는 a)가 작용함으로서, 광원이 θ3의 비교적 넓은 범위에 있는 동안은 상기 제8도에 관련하여 설명한 것과 같이 하여서 광센서(X1)-(X4),(Xc)가 광원의 위치를 놓쳤다 하더라도, 이 광센서(X5),(X6)에 의하여 광원의 대략의 위치를 검출하여, 광센서서(X1)-(X4),(Xc)가 광원의 위치를 검출할 수 있는 위치까지 추종시킨다.
또한, 제21도에 상기한 바와 같이 구성한 본 발명에 의한 광방향 센서의 측단면도를 표시하는 것이며, (단 조정판 (70)에 관해서는 C-C단면으로 표시함), 본 발명에 의한 광방향 센서는 상기의 설명에서 명백한 것과 같이 광센서(Xc), (X1)-(X6)등에 산란광이 작용한다는 것 및 각 광센서(X0),(Xc),(X1)-(X6)에 열이 작용하는 것을 싫어하는 것이기 때문에 내면측을 무반사면으로 다듬질하고, 외면측을 반사면으로 다듬질한다면 이들의 문제를 완화할 수가 있고, 또한 상판(30)을 바깥쪽으로 볼록하게 원호상으로 구성하면 이 상판(30)에 쪼인 태양광을 더욱 효과적으로 반사시킬 수 있고, 또한 상판(30)에 설치된 광센서(X0)에 대하여서도 광센서(Xc)에 대하여 구성한 것과 같이 구성한다면 즉, 제1도에 표시한 것과 같이 상판(30)에 광센서(X0)의 면적보다 약간 큰 구멍을 형성하여, 이 구멍의 내측에 광센서(X0)를 설치하도록 하면 이 광센서(X0)에 대한 열 작용을 작게할 수 있다.
또한 이상의 설명에 있어서, 본 발명에 의한 광방향 센서를 태양광 수집장치에 적용한 경우의 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 이동광원의 추종에 사용할 수 있다는 것을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 양단이 개방된 제1의 통체(40)와, 제1의 통체(40)의 개방단의 하나를 막으면서 십자형의 구멍(31)이 형성된 상판(30)과, 제2의 통체(60)의 다른쪽 개방단을 막는 저판(80)과, 상판(30)에 형성된 십자형의 구멍(31)의 중앙에 실제적으로 맞춰지도록 저판(80)상에 형성된 광센서(Xc)와 광센서(X1),(X2),(X3),(X4)의 각각이 십자형의 구멍(31)의 가장 외측 모서리부터 뻗은 가상수직선과 일치하는 위치에서 교차되도록 저판(80)상에 장치된 적어도 한쌍의 대칭의 광센서 (X1),(X2),(X3),(X4)로 구성된 광방향 센서.
  2. 제1항에 있어서, 저판(80)에 형성되는 광센서 (X1),(X2),(X3),(X4)의 내측변이 상판(30)의 십자형의 구멍(31)의 가장 외측모서리 부터 뻗은 가상선과 일치되게 함을 특징으로 하는 광방향 센서.
  3. 제1항에 있어서, 저판(80)에 형성되는 광센서 (X1),(X2),(X3),(X4)의 중간지점이 상판(30)의 십자형의 구멍(31)의 가장외측 모서리부터 뻗은 가상선과 일치되게 함을 특징으로 하는 광방향 센서.
  4. 제1항에 있어서, 통체(40),(60)와 상판(30) 및 저판(80)이 서로 분해 조립 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광방향 센서.
  5. 제1항에 있어서, 저판(80)은 십자형의 구멍(31)의 중앙과 일치하는위치에 오목부가 형성되고, 오목부에 광센서(Xc)가 수납된 광방향 센서.
  6. 제1항에 있어서, 제1,2의 통체(40),(60)에 끼워맞춤 결합 지지되는 중간판(50)의 구멍(51)이 상판(30)의 십자형의 구멍(31)의 가장 외측 모서리 부터 뻗은 가상선의 각각의 변에 대하여 각각의 변이 적어도 같게함을 특징으로 하는 광방향 센서.
  7. 제6항에 있어서, 중간판(50)에서 구멍(51)의 대변을 따라 뻗도록 각각 중간판(50)에 설치된 적어도 한쌍의 광센서(X5),(X6)로 구성된 광방향 센서.
  8. 제6항에 있어서, 통체(40),(60)와 상판(30), 저판(80) 및 중간판(50)이 서로 분해 조립 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광방향 센서.
  9. 제1항에 있어서, 상판(30) 및 저판(80)사에에 조정판(70)이 구성되고, 조정판(70)은 두대변 하나가 십자형의 구멍(31)의 일변 길이와 적어도 같고 다른 두대변 하나가 십자형의 구멍(31)의 다른 일변 길이와 같은 정방향의 구멍(71)이 형성되고, 저판(80)은 서로 2개의 직각 방향으로 조정판(70)위에서 움직일 수 있게 설치된 광방향 센서.
  10. 제9항에 있어서, 통체(40),(60)와 상판(30), 저판(80)과 조정판(70)이 서로 분해 조립 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광방향 센서.
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