태양광 발전용 추적장치구조{the tracking system structure for photovoltaic power generation}
본 발명은 태양광발전용 추적장치구조에 관한 것으로, 상세히는 태양광발전을 위하여 독립식 지지기둥에 종축으로 설치된 태양전지모듈이 바람이나 자체하중에 의하여 진동이 없고 내구성이 우수하면서,태양의 방위에 따른 스윙(swing)동작에 대한 정밀제어와 태양의 고도에 따른 요잉(yawing)동작에 대한 정밀제어와 내구성이 향상된 태양광 발전용 추적장치구조에 관한 것이다.
[문헌 1] JP 2000-223730 A 2000.8.11 도면 1 [문헌 2] JP 2000-322418 A 2003.11.14 도면 2 [문헌 3] KR 20-0396395 Y1 2005.9.13 도면 1 [문헌 4] KR 10-440221 B1 2004.7.2 도면 4 [문헌 5] KR 10-0821345 B1 2008.4.3 도면 1,청구항 2 [문헌 6] 전남대학교 2004.3.28 설치 지역에너지시범사업 태양광발전장치 [문헌 7] 조선대학교 2004.9.30 설치 지역에너지시범사업 태양광발전장치 상기 문헌 1은 태양추적식 발전시스템 및 그 운용방법으로 도면과 청구범위 을 참조한 핵심기술은 "지주에 회동자재로 지지를 받은 프레임에 복수의 발전모듈로부터 완성되는 발전유닛이 장착된 구성과,지주 하단부에는 프레임 전체를 방위각 방향으로 회동시키기 위해, 모터로 구동되는 방위매스액츄레이터가 설치되고, 지주의 상단부에는 프레임 전체를 양각방향으로 방향으로 회동시키기 위해 모터로 구동되는 리니어액츄레이터가 설치되고, 상기 모터는 회전방향 및 회전량을 제어가능한 스텝모터로 구성된 태양추적식발전시스템"에 관한 것이다. 상기 문헌 2는 집광추적형 태양광 발전겸용 온수공급장치로, "집광반으로 지지대부와;지지대부는 집광반을 상시 태양을 지향한 상태로 지지되며,베이스와 교각부,지지아암,실린더부로 상기 교각부는 베이스부 중심으로 기립된 세로파이프 모양의 고정축으로, 고정축 상단에 설치된 고정기어로 고정축의 외주에 회전자재로 장착된 선회파이프로 선회파이프의 측벽에 있어서의 배면 상면에 첨설된 모터로 방위모터에 설치된 고정기어와 맞물리는 구동기어와, 지지암부는 선회파이프의 측벽에 있어서의 정면상단에 첨설된 암으로 집광반의 저면 아래쪽 면 중앙에 첨설된 브라켓트로 아암과 브라켓트를 연결하는 수평상태의 핀과;실린더부는 선회파이프의 측벽에 아암의 하부 위치를 가지고 첨설된 제1브라켓트로 집광반2의 저면에 브라켓트로 제1브라켓트와 제2브라켓트 사이에 장설된 실린더로 구성으로 이루어진 추적형 태양광발전장치"에 관한 것이다. 상기 문헌 3은 태양광추적장치로 "태양광추적장치,지지프레임,스윙프레임,스윙구동수단,요잉구동수단,태양에너지수집판넬등이 포함된 태양광추적장치에 관한 것으로,상기 지지프레임상의 스윙축지지부상에 회전가능하게 지지된 스윙축,스 윙축 연직상에 지지된 스윙바디가 저면에 조립된 연결프레임부 구성과,지지프레임에 고정된 모터,모터 회전축에 설치된 구동기어,스윙축에 설치되어 구동기어에 치합된 종동기어로 이루어진 스윙구동수단과,스윙바디의 연결프레임에 구비된 수평의 요잉축에 회전가능하게 결합되어, 스윙축을 중심으로 스윙바디와 일체로 회전되는 태양에너지수집판넬 배면에 구비된 결합수단,스윙프레임에 설치되어, 상기 스윙프레임과 일체로 회전되면서, 태양에너지수집판넬을 요잉축을 중심으로 회동시키는 요잉구동수단의 스크류잭바디,스크류수용통으로부터 상방으로 출몰되면서, 상하로 왕복 이동되고, 상단부가 상기 태양에너지수집판넬의 배면에 힌지 연결된 스크류막대가,힌지축을 중심으로 회동가능하도록 힌지 결합된 스크류모터를 포함하는 요잉구동수단"으로 구성된 것이다. 상기 문헌 4는 태양자동추적장치의 태양추적방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 태양광 발전 효율을 유지하면서 소형, 저소비전력으로 구동할 수 있으며, 특히 태양추적 구동장치의 기동 정지 횟수를 최소화할 수 있는 전진추적 제어방식의 태양자동추적장치의 태양추적방법에 관한 것으로,PV판넬을 지지하며,연결프레임에 볼트조립된 판넬고정체로 구성된 것이다. 상기 문헌 5는 태양의 고도와 방위의 변화에 따라 태양광을 추적할 수 있도록 태양에너지수집판넬을 연직의 스윙축선과 수평의 요잉축선을 중심으로 회전시키기 위한 태양광 추적 장치로, 지지기둥과;상기 지지기둥에 회전가능하게 지지된 연직의 스윙축과, 상기 스윙축을 중심으로 상기 스윙축과 일체로 회전되도록 상기 스윙축에 결합된 연결프레임이 구비된 스윙구동체와;상기 지지기둥에 고정된 스윙구 동모터와, 상기 스윙구동모터의 회전축에 설치된 구동 워엄기어와, 상기 스윙축에 설치되어 상기 구동 워엄기어에 치합된 종동 스퍼기어가 구비된 스윙구동수단과; 전방에 상기 태양에너지수집판넬이 설치되고 후방에서 상기 스윙구동체의 연결프레임에 구비된 수평의 요잉축에 회전가능하게 지지되어 상기 스윙축을 중심으로 상기 스윙구동체와 일체로 회전되는 판넬고정체와;상기 스윙구동체의 연결프레임에 설치되어 상기 스윙축을 중심으로 상기스윙구동체와 일체로 회전되면서 상기 요잉축을 중심으로 상기 판넬고정체를 회전시키기 위한 요잉구동수단과;태양의 고도와 방위의 변화에 따라 상기 스윙구동수단 및 상기 요잉구동수단의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 포함하되,상기 지지기둥은 내부에 통로가 형성되고 하부에 인출구가 형성된 통체이고, 상기 스윙축에 상하로 관통된 중공이 형성되어 배선이 상기 스윙축의 중공과 상기 지지기둥의 통로 및 상기 인출구를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 장치임을 알 수 있다. 상기 문헌 6은 상기 문헌 4의 특허기술로 지역에너지시범사업으로 전남대학교에 준공설치된 태양광발전시스템이며, 문헌 7은 역시 지역에너지시범사업으로 조선대학교에 준공설치된 태양광발전시스템에 관한 자료로 "태양의 위치를 법선방향이 되도록 제어함으로서 태양광의 발전효율을 높여주며, 프로그램식 알고리즘을 사용하여 정확한 위치추적이 가능하며, 전진추적제어법을 적용하여 소비전력을 최소로 한 태양광추적장치"임을 알 수 있다.
상기와 같은 배경기술들은 연직방향의 지주에 설치된 태양광발전장치들은 태양의 고도나 방위에 따른 집광 또는 집열효과를 높이기 위하여, 태양을 추적하도록태양의 고도에 따른 연직방향으로 지주상에서 요잉(yawing)과 방위에 따라 좌우방향으로 회전되는 스윙(swing) 동작이 이루어지는 장치들이 채택되어 있으나,상기의 요잉 및 스윙장치에 구비되는 동력전달구조가 취약해 상대적으로 풍압에 매우 취약함에 따라 발생하는 진동으로 이와 같은 동력전달구조가 파손되는 경우가 AS발생 에 따른 분석된 결함요소의 대부분을 차지하였다. 또한,상기와 같은 요잉 및 스윙장치의 안정적인 설치를 위하여 일부기술들에서는 태양광발전설비의 지지체로 과다한 직경의 지주를 설치하거나, 거대 구조물로 이루어진 스윙장치를 설치하고 있는 실정이다. 특히 문헌 5의 경우에는 스윙축의 안정을 위하여 지주의 직경이나 주변 구조물을 간소화하는 대신에, 지주에 볼트 조립한 박스형태와 같은 지지수단에 내장된 스윙축에 형성한 워엄기어와 워엄나사방식의 스윙장치는 장치의 간소화는 이루지만, 여전히 워워엄기어박스내부에 축설되는 제한된 규격의 스윙축을 채택하는데 따른 내구성이나 풍압에 대한 안정성이 제한적이다. 한편, 일부 보강된 지주와 스윙장치의 거대화에 따른 구동모터의 사양도 증가하여, 제작비증가를 뒤따르고 있는 실정이다. 이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 감안한 태양광 발전용 추적장치구조는 태양의 방위와 고도의 변화에 따른 정확한 위치추적을 하도록 하는 제어요소와 풍압에 대한 구조적인 안정성과 소용량에 구동모터에 의한 효율적인 운전이 가능하도록 하는 태양광 발전용 추적장치구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 점을 감안하여, 본 발명에서는 외연 일부가 돌출된 좌우스윙스톱바(12a)를 구비한 지지기둥 상부플랜지(12)를 지지기둥(10) 상부에 정착하고, 지지기둥상부플랜지(12)상에 복열구조의 선회륜베어링(270) 외주열에 형성된 볼트구멍을 통해, 선회륜베어링의 저면에 워엄기어(280)와 워엄기어하부플랜지(280a)를 순서대로 볼트 조립하되, 상기 선회륜베어링의 내주열 회전자에 스윙모듈베드(210)를 볼트조립하고, 워엄나사설치가대(260)와 스윙기어드모터브래킷(250a)이 일정 이격된 상태로 동일선상으로 스윙모듈베드 일측 저면에 볼트 조립하되, 상기 워엄나사설치가대(260) 일편에는 밀폐식 워엄나사축베어링커버(260a')에 워엄나사축베어링(262)를 설치하고, 이편에는 중공된 워엄나사축베어링커버(262a)에 내재된 워엄나사축베어링(262)을 통해 돌출된 워엄기어(280) 축단부와, 상기 스윙기어드모터브래킷(250a) 일측으로 볼트조립한 스윙기어드모터(240) 축단부를 스윙기어드축커플링(250b) 결합시킨후, 워엄나사설치가대(260) 후방외곽에 스윙모듈티이브래킷(220)을 조립시키고, 상기 밀폐된 워엄나사축베어링커버(260a')측 워엄나사설치가대(260)테두리에는 좌우스윙진행센서브래킷(290a)에 좌우스윙진행센서(290)을 부착해 워엄기어 외치에 연동시키고, 스윙모듈보호커버(230)로 저면 외곽에 조립한 스윙모듈(200)을 형성하 고, 상기 스윙모듈베드(210)에 설치된 스윙모듈티이브래킷(220) 설치지점 이면부에 볼트조립한 직사각의 스크루잭바디설치베드(120) 양편으로 'ㄱ'형의 스크루잭베드브래킷(121)를 정착하고, 스크루잭베드브래킷 양단을 보강한 판넬 중간에는 좌우스윙정지근접스위치(134)를 좌우스윙정지근접스위치브래킷(134a)으로 설치하고, 스크루잭베드브래킷(121) 하측 양편에 조립한 스크루잭바디지지편(111) 외측단에는 부싱(4a)을 끼운 스크루잭바디요잉축(112)을 관통시켜 평와셔(3a)와 스프링너트(2a),조립볼트(1a)로 좌우하단으로 브래킷이 형성된 스크루잭바디받침(105)을 힌지 조립하되, 힌지조립된 스크루잭바디받침(105)에는 스크루수용통(103)을 연직하방으로 스크루막대(102)가 연직상방으로 설치된 스크루잭바디(101)를 설치하고, 스크루잭바디받침(105)의 일측면에 연장조립한 스크루잭모터받침(110)에 스크루잭기어드모터(108)를 설치해 축커플링(107)으로 스크루잭바디(101)를 상호조립하고, 스크루잭모터받침(110)상의 스크루잭기어드모터(108)는 스크루잭모터커버(109)로 외장처리한 요잉모듈(100)을 형성하고, 요잉모듈(100)의 스크루막대(102) 단부는 상기 태양전지모듈(300)의 태양전지프레임(320) 상단에 볼트체결된 제2요잉브래킷(140)에 힌지 결합하고, 상기 스크루잭바디(101) 설치지점 대향 위치의 스윙모듈베드(210)에 조립한 제1요잉하브래킷(130b)에는 제1요잉브래킷장축(131)을 힌지축으로 제1요잉상브래킷(130a)을 조립하고, 제1요잉브래킷장축(131) 외연부에는 상하요잉정지센서돌편(131a)을 부착하고, 상하요잉정지센서돌편(131a) 인접부 스윙모듈베드(210)에는 상하요잉정지센 서(131b)를 부착한 상하요잉정지센서브래킷(131c)을 설치하고, 다른 제1요잉하브래킷(130b')에는 제1요잉브래킷축(132)을 힌지축으로 다른 제1요잉상브래킷(130a') 조립하고, 제1요잉브래킷축(132) 힌지축에 인접된 스윙모듈베드(210)에는 상하요잉센서(133)를 부착한 상하요잉진행센서브래킷(133a)를 설치하며, 설치한 각 제1요잉상브래킷(130a;130a')은 상기 태양전지모듈(300)의 태양전지프레임(320) 중간에 볼트 조립됨을 특징으로 하는 태양광 발전용 추적장치구조에 의하여, 태양의 방위와 고도의 변화에 따른 정확한 위치추적을 하도록 하는 제어요소와 풍압에 대한 구조적인 안정성과 소용량에 구동모터에 의한 효율적인 운전이 가능하도록 하였다.
본 발명의 태양광 발전용 추적장치구조에 따른 지지기둥(10) 상부면에 정착된 지지기둥상부플랜지(12)에 조립된 스윙모듈(200)은 워엄기어하부플랜지(280a)와 워엄기어(280),선회륜베어링(270)과 같이 전체 조립 높이가 낮고 결합방식에 있어서도 다수개의 조립볼트로 체결된 방식으로 풍압과 육중한 태양전지모듈(300)의 중량에 대하여 매우 안정적이며, 지지기둥의 외경에 따라 워엄기어 외경을 최대로 키울 수 있어, 태양전지모듈(300)을 지지기둥상에서 스윙시키는 최소마력의 모터를 채택케 하는 효과가 있다. 또, 스윙동작에 따른 진행은 스윙모듈베드(210)에 조립된 워엄나사설치가대(260) 일측테에 조립된 좌우스윙진행센서(290)가 워엄기어(280) 외치를 따라 진행하면서 태양의 방위에 따른 정밀한 스윙동작이 진행되며, 좌우스윙동작프로그램에 결함이 있을 경우 1차 조처로 스크루잭베드브래킷(121) 하측 보강 판넬 중간에 설치된 좌우스윙정지근접스위치(134)에 의하여 정지되도록 하고, 좌우스윙정지근접스위치마저 결함이 발생할 때, 최후 조처로 스윙모듈베드(210) 후방 저면에 설치된 스윙모듈티이 브래킷(220)이 지지기둥상플랜지(12)에 돌출된 좌우스윙스톱바(12a)에 의해 최종 진행을 멈추도록 한 것으로 스윙동작의 안정성과 정밀한 제어를 위한 최적의 상태를 제공하는 것이다. 또, 본 발명에 따른 상하 요잉(yawing) 동작은 상기 제1요잉하브래킷(130b')의 힌지축으로 조립된 제1요잉브래킷축(132)의 외연부에 설치된 상하요잉센서(133)에 의해 정밀한 요잉각도로 동작이 이루어지며, 만약 전기적인 프로그램에 문제가 생겨 상하각도가 계속 진행할 경우, 1차 안전조처로 제1요잉하브래킷(130b)에 마련된 제1요잉브래킷장축(131)의 힌지축에 설치된 상하요잉정지센서돌편(131a)을 감지하는 상하요잉정지센서(131b)에 의해 정지하고, 상하요잉정지센서마저 결함이 생길경우 제1요잉하브래킷(130b;130b')과 제1요잉상브래킷(130a;130a')이 최종 상승하였을때 기계적으로 정지하며, 최종하강 하였을 경우 스크루잭이 더이상 하강하지 않아,정밀하고 안전한 요잉각도로 동작 되는 특징이 있도록 한 것이다.
이하, 본 발명에 도시된 구체적인 실시예에 의하여, 본 발명 태양광 발전용 추적장치구조를 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 최대 세움각 상태의 요잉(yawing) 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 최대 수평각 상태의 요잉(yawing) 측면도이다. 본 발명에 따른 지주식 태양광 발전용 추적장치구조는 상기 도면 1과 2를 참 조하면, 지중에 마련된 콘크리트구조물에 앵카볼트로 고정되는 지지지기둥(10)과, 지지기둥 상부에 일체로 플랜지 용접되는 지지기둥상부 플랜지(12),지지기둥상부 플랜지 일측에 설치되는 요잉모듈(100)과, 지지기둥의 연직의 수직축으로 회전되는 스윙모듈(200)과, 스윙모듈상에 힌지체결된 요잉축을 기준으로 요잉모듈의 구동에 의해 요잉되는 태양전지모듈(300)을 포함하여 구성된다. 상기와 같은 구성수단중 지지기둥(10)과,지지기둥상부플랜지(12),태양전지모듈(300)은 일반적인 공지기술로 대동소이한 것으로, 상기 지지기둥(10)과 지지기둥기초 하단측에 마련된 배선인출구(11)는 문헌 1의 도 면 1과 같이 지주 하단에 형성된 방위액츄레이터에 인접하여 인출된 배선구조와, 문헌 2의 도 2와 같이, 선회파이프 하단에 마련된 하부베이스부 일측에서 인출되는 냉온공급라인 및 솔라셀리드선의 인출구,문헌 5의 지지기둥 하측방에 마련된 인출구, 문헌 6 과 문헌 7의 지지기둥부에 중공축을 통하여 지지기둥 기초하단에 형성된 인출구와 같이 공지된 전제기술이며, 지지기둥 상부플랜지(12)도 스윙모듈(100)과 요잉모듈(200) 및 태양전지모듈(300)와 같은 구성수단을 조립설치하기 위해 지지기둥상부에 마련된 공지의 보강설치대로 지지기둥의 형태에 따라 원판이나 다각형상으로 지지기둥과 용접정착되는 구성수단이다. 한편, 상기의 태양전지모듈(300)은 일반적으로 다수셀로 이루어진 4∼5㎾급 태양전지(310)를 태양전지조립볼트(313)로 조립한 경량금속격자로 이루어진 태양전지설치가대(311)를 평면도시 'ㅍ'배치로 보강된 태양전지모듈프레임(320)상에 가대조립유볼트(312)로 설치 구성된다. 이하,첨부도면에 의하여 태양의 방위와 고도의 변화에 따른 정확한 위치추적을 하도록 하는 제어요소와 풍압에 대한 구조적인 안정성과 소용량에 구동모터에 의한 효율적인 운전이 가능하도록 하는 태양광 발전용 추적장치구조에 대하여 알아보면,다음과 같다. 도 3은 본 발명의 추적장치가 적용된 태양광발전장치의 요부발췌 사시도이며,도 4는 본 발명에 따른 최대 회전각 범위를 나타낸 스윙(swing) 평면도이며,도 5는 도 3의 전체 분해사시도,도 6은 본 발명의 요부인 요잉모듈(yawing module)의 확대발췌분해사시도,도 7은 본 발명의 요부인 스윙모듈(swing module)의 확대발췌분해사시도에 기재된 바와 같이, 외연 일부가 돌출된 좌우스윙스톱바(12a)를 구비한 지지기둥 상부플랜지(12)를 지지기둥(10) 상부에 정착하고, 지지기둥상부플랜지(12)상에 복열구조의 선회륜베어링(270) 외주열에 형성된 볼트구멍을 통해, 선회륜베어링의 저면에 워엄기어(280)와 워엄기어하부플랜지(280a)를 순서대로 볼트 조립하되, 상기 선회륜베어링의 내주열 회전자에 스윙모듈베드(210)를 볼트조립하고, 워엄나사설치가대(260)와 스윙기어드모터브래킷(250a)이 일정 이격된 상태로 동일선상으로 스윙모듈베드 일측 저면에 볼트 조립하되, 상기 워엄나사설치가대(260) 일편에는 밀폐식 워엄나사축베어링커버(260a')에 워엄나사축베어링(262)를 설치하고, 이편에는 중공된 워엄나사축베어링커버(262a)에 내재된 워엄나사축베어링(262)을 통해 돌출된 워엄기어(280) 축단부와, 상기 스윙기어드모터브래킷(250a) 일측으로 볼트조립한 스윙기어드모터(240) 축단부를 스윙기어드축커플링(250b) 결합시킨후, 워엄나사설치가대(260) 후방외곽에 스윙모듈티이브래킷(220)을 조립시키고, 상기 밀폐된 워엄나사축베어링커버(260a')측 워엄나사설치가대(260)테두리에는 좌우스윙진행센서브래킷(290a)에 좌우스윙진행센서(290)을 부착해 워엄기어 외치에 연동시키고, 스윙모듈보호커버(230)로 저면 외곽에 조립한 스윙모듈(200)을 형성하고, 상기 스윙모듈베드(210)에 설치된 스윙모듈티이브래킷(220) 설치지점 이면부에 볼트조립한 직사각의 스크루잭바디설치베드(120) 양편으로 'ㄱ'형의 스크루잭베드브래킷(121)를 정착하고, 스크루잭베드브래킷 양단을 보강한 판넬 중간에는 좌우스윙정지근접스위치(134)를 좌우스윙정지근접스위치브래킷(134a)으로 설치하고, 스크루잭베드브래킷(121) 하측 양편에 조립한 스크루잭바디지지편(111) 외측단에는 부싱(4a)을 끼운 스크루잭바디요잉축(112)을 관통시켜 평와셔(3a)와 스프링너트(2a),조립볼트(1a)로 좌우하단으로 브래킷이 형성된 스크루잭바디받침(105)을 힌지 조립하되, 힌지조립된 스크루잭바디받침(105)에는 스크루수용통(103)을 연직하방으로 스크루막대(102)가 연직상방으로 설치된 스크루잭바디(101)를 설치하고, 스크루잭바디받침(105)의 일측면에 연장조립한 스크루잭모터받침(110)에 스크루잭기어드모터(108)를 설치해 축커플링(107)으로 스크루잭바디(101)를 상호조립하고, 스크루잭모터받침(110)상의 스크루잭기어드모터(108)는 스크루잭모터커버(109)로 외장처리한 요잉모듈(100)을 형성하고, 요잉모듈(100)의 스크루막대(102) 단부는 상기 태양전지모듈(300)의 태양전 지프레임(320) 상단에 볼트체결된 제2요잉브래킷(140)에 힌지 결합하고, 상기 스크루잭바디(101) 설치지점 대향 위치의 스윙모듈베드(210)에 조립한 제1요잉하브래킷(130b)에는 제1요잉브래킷장축(131)을 힌지축으로 제1요잉상브래킷(130a)을 조립하고, 제1요잉브래킷장축(131) 외연부에는 상하요잉정지센서돌편(131a)을 부착하고, 상하요잉정지센서돌편(131a) 인접부 스윙모듈베드(210)에는 상하요잉정지센서(131b)를 부착한 상하요잉정지센서브래킷(131c)을 설치하고, 다른 제1요잉하브래킷(130b')에는 제1요잉브래킷축(132)을 힌지축으로 다른 제1요잉상브래킷(130a') 조립하고, 제1요잉브래킷축(132) 힌지축에 인접된 스윙모듈베드(210)에는 상하요잉센서(133)를 부착한 상하요잉진행센서브래킷(133a)를 설치하며, 설치한 각 제1요잉상브래킷(130a;130a')은 상기 태양전지모듈(300)의 태양전지프레임(320) 중간에 볼트 조립한 것이다. 도면중 미설명부호 1a;1b;1c;1d;1e:조립볼트, 2a;2b;2c;2d:스프링너트,3a;3b;3c:평와셔,4a;4b;4c:부싱, '104'는 스크루막대(102)의 자바라, '201'은 스윙모듈베드(210)저면에 조립된 선회륜베어링(270)의 중공부와 관통된 베드배선공이며, 각종 배선은 도시를 생략하였다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시 작용을 첨부도면에 의해 상세히 알아본다. 본 발명에 따른 지지기둥(10)의 상부면에 정착된 지지기둥상부플랜지(12)에조립된 상기 스윙모듈(200)은 워엄기어하부플랜지(280a)와 워엄기어(280),선회륜베어링(270)과 같이 전체 조립 높이가 낮고 결합방식에 있어서도 다수개의 조립볼트 로 체결된 방식으로 풍압과 육중한 태양전지모듈(300)의 중량에 대하여 매우 안정적임을 알 수 있다. 본 발명에 따른 워엄기어(280)는 지지기둥(10)의 지지기둥상부플랜지(12)상에 고정된 방식으로, 워엄기어(280)의 외경을 늘리는데 제한요소가 없다. 다만, 워엄기어(280)와 치합된 스윙기어드모터(240)를 조립하며, 태양전지모듈(300)을 설치하는 스윙모듈베드(210)의 평면적에 비례하여 워엄기어의 외경을 가변시키도록 한다. 워엄기어의 외경이 증가함에 따라 스윙기어드모터(240)는 감속비는 증가하는 것으로, 지지기둥의 외경에 따라 적합하게 워엄기어 외경을 최대로 키울 수 있어, 태양전지모듈(300)을 스윙시키는 최소마력의 모터를 채택하도록 하는 점이 기술적 의미를 제공하는 것으로 제품의 경쟁력도 높일 수 있도록 하였다. 한편,도 4에 참고되는 바와 같이, 지지기둥(10) 지지기둥상부플랜지(12)에 마련된 좌우스윙스톱파(12a)는 스윙모듈베드(210) 저면에 조립된 스윙모듈티이브래킷(220)에 의하여 좌우로 각 155°범위에서 스윙동작이 이루어지는 것으로,좌우스윙스톱파(12a)에 의하여 스윙동작은 설정각도 이상의 스윙동작을 제한하는 것이다. 태양의 방위에 따른 스윙동작 진행은 스윙모듈베드(210)에 조립된 워엄나사설치가대(260) 일측테에 조립된 좌우스윙진행센서(290)가 워엄기어(280) 외치를 따라 진행하면서, 태양의 방위에 따른 정밀한 스윙동작이 진행되며, 좌우스윙동작프로그램에 결함이 있을 경우 1차 조처로 스크루잭베드브래킷(121) 하측 보강 판넬 중간에는 설치된 좌우스윙정지근접스위치(134)에 의하여 정지되도록 하고, 좌우스 윙정지근접스위치마저 결함이 있을때, 최후 조처로 스윙모듈베드(210) 후방 저면에 설치된 스윙모듈티이 브래킷(220)이 지지기둥상플랜지(12)에 돌출된 좌우스윙스톱바(12a)에 의해 최종진행을 멈추는 것으로 스윙동작의 안정성과 정밀한 제어를 위한 최적의 상태를 제공하는 것이다. 또한, 태양의 고도에 따른 태양광모듈(300)을 요잉시키는 본 발명에 따른 요잉모듈(100)은 스윙모듈베드(210) 양편에 볼트조립된 제1요잉하브래킷(130b')의 힌지축으로 조립된 제1요잉브래킷축(132)의 외연부에 설치된 상하요잉센서(133)에 의해 정밀한 요잉각도로 동작이 이루어지며, 만약 전기적인 프로그램에 문제가 생겨 상하각도가 계속진행할 경우, 1차 안전조처로 제1요잉하브래킷(130b)에 마련된 제1요잉브래킷장축(131)의 힌지축에 설치된 상하요잉정지센서돌편(131a)을 감지하는 상하요잉정지센서(131b)에 의하여 정지하고, 상하요잉정지센서마저 결함이 생길때 ,제1요잉하브래킷(130b;130b')과 제1요잉상브래킷(130a;130a')이 최종 상승하였을때 기계적으로 정지하며. 최종하강 하였을때는 스르루잭이 더 이상 하강하지 않아, 정밀하고 안정한 요잉각도로 동작되게 한 것이다. 상기 요잉동작은 요잉모듈(100)의 스크루잭바디(101)에 조립된 스크루잭기어드모터(108)의 기동에 의하여, 스크루수용통(103)에 일축이 내장된 스크루막대(102)의 길이가 가변되는 것으로, 태양전지모듈(300)의 요잉은 상기 스윙모듈베드(210) 양편에 볼트조립된 제1요잉하브래킷(130b;130b')을 요잉축으로 태양전지모듈프레임(320) 상단에 조립된 제2요잉브래킷(140)에 조립된 스크루막대(102)의 신축에 의하여 진행되는 되는 것이다. 본 발명에 따른 요잉모듈(100)은 스윙모듈베드(210)상에 볼트조립된 스크루잭바디설치베드(120)와 양단이 판넬로 보강된 'ㄱ'형의 스크루잭베드브래킷(121) 양편에 설치된 스크루잭바디지지편(111)에 힌지조립된 스크루잭바디받침(105)에 의하여 설치된 스크루잭바디(101)를 좌우 유격 없이 최대한 안정되게 지지한다.
도 1은 본 발명에 따른 최대 세움각 상태의 요잉(yawing) 측면도 도 2는 본 발명에 따른 최대 수평각 상태의 요잉(yawing) 측면도 도 3은 본 발명의 추적장치가 적용된 태양광발전장치의 요부발췌 사시도 도 4는 본 발명에 따른 최대 회전각 범위를 나타낸 스윙(swing) 평면도 도 5는 도 3의 전체 분해사시도 도 6은 본 발명의 요부인 요잉모듈(yawing module)의 확대발췌분해사시도 도 7은 본 발명의 요부인 스윙모듈(swing module)의 확대발췌분해사시도 ※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 10:지지기둥 11:배선인출구 12:지지기둥상부플랜지 12a:좌우스윙스톱바 100:요잉모듈(yawing module) 101:스크루잭바디 102:스크루막대 103:스크루막대수용통 104:자바라 105:스크루잭바디 받침 106:스크루잭바디받침 브래킷 107:스크루잭바디축커플링 108:스르쿠잭기어드모터 109:스크루잭모터커버 110:스크루잭모터받침 111:스크루잭바디지지편 112:스크루잭바디요잉축 120:스크루잭바디설치베드 121:스크루잭베드브래킷 130a;130a':제1요잉 상브래킷 130b;130b':제1요잉 하브래킷 131:제1요잉 브래킷 장축 131a:상하요잉정지센서돌편 131b:상하요잉정지센서 131c:상하요잉정지센서브래킷 132:제1요잉 브래킷 축 133:상하요잉센서 133a:상하요잉진행센서브래킷 134:좌우스윙정지근접스위치 134a:좌우스윙정지근접스위치브래킷 140:제2요잉브래킷 200:스윙모듈(swing module) 210:스윙모듈 베드 210a:베드배선공 220:스윙모듈 티이브래킷 230:스윙모듈커버 240:스윙기어드모터 250a:스윙기어드모터브래킷 250b:스윙기어드모터축 커플링 260:워엄나사설치가대 260a;260a':워엄나사베어링블럭 261:워엄나사 262:워엄나사축베어링 270:선회륜베어링 280:워엄기어 280a:워엄기어하부플랜지 290:좌우스윙진행센서 300:태양전지모듈 310:태양전지 311:태양전지설치가대 312:가대조립유볼트 313:태양전지조립볼트 320:태양전지모듈프레임 |
