(57)【要約】本発明の太陽光集光装置は建物の外壁に設置された集光板（１０）の下部側に設置した反射板（１１０）と、建物の外壁のフレームごとに結合して前記反射板（１１０）を支持する固定フレーム（１２１）形態の支持部（１２０）と、前記反射板（１１０）の角度を調節する作動部（１３０）とで構成して、前記集光板（１０）と反射板（１１０）によって効果的に太陽光を集光するので、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるとともに、前記集光板（１１０）の下部に設置された反射板（１１０）の角度を作動部（１３０）で調節して太陽光をさらに効果的に集光することができる。【選択図】図８
2013504745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の外壁に設置された集光板（１０）の下部側に設置し、底面に軸孔（１１５）を形成した角度調節フレーム（１１２）を結合し、前記角度調節フレーム（１１２）の後端を建物側に突出してピン孔（１１４）が形成された挿入片（１１３）を形成した反射板（１１０）と、
前記反射板（１１０）を支持し、固定フレーム（１２１）を建物の外壁のフレームごとに結合して水平線上に複数設置し、固定フレーム（１２１）に回転ガイド部材（１２２）を結合し、回転ガイド部材（１２２）の外部側に軸孔（１２４）を形成した支持部（１２０）と、
前記反射板（１１０）の角度を調節して集光効率を向上させ、固定フレーム（１２１）に形成された回転ガイド部材（１２２）の軸孔（１２３）に回転シャフト（１３１）を嵌合し、回転シャフト（１３１）に連結片（１３２）を結合して連動されるようにし、連結片（１３２）に調節具（１３４）を連結バー（１３３）でそれぞれピン結合して連動されるようにし、調節具（１３４）に連結バー（１３３）と角度調節フレーム（１１２）の挿入片（１１３）を同時にピン結合し、角度調節フレーム（１１２）の軸孔（１１５）にガイドシャフト（１３６）を結合した作動部（１３０）とで構成したことを特徴とする太陽光集光装置。
【請求項２】
前記反射板（１１０）の反射面（１１１）は前後に階段状を形成して湾曲させ、表面に磁気洗浄コーティング剤を塗布して構成したことを特徴とする請求項１に記載の太陽光集光装置。
【請求項３】
前記支持部（１２０）の固定フレーム（１２１）の後側には垂直線上に結合用シャーシ（１２５）と固定部材（１２６）とを形成して構成したことを特徴とする請求項１に記載の太陽光集光装置。
【請求項４】
前記作動部（１３０）の調節具（１３４）には上向きに連結棒（１３５）を結合して、上側に設置される調節具（１３４）と連結して相互連動されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の太陽光集光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光集光装置に関し、より詳しくは、建物の外壁の層間に集光板を設置して効果的に太陽光を集光して、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるようにする太陽光集光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、太陽エネルギー発電は他の発電に比べて、大気汚染、騷音、発熱、振動などの公害が全くないクリーンエネルギーであって、燃料の輸送及び発電設備のメンテナンスがほとんど不必要であり、装置の寿命が長く、設備規模の選択及び設置工事が簡単である。
【０００３】
発電容量を極大化するために、太陽の子午線方向を垂直に太陽の位置に従ってその方向を変える程度によって、太陽追尾型、半追尾型、固定型太陽電池設備に分けられる。
【０００４】
まず、追尾型システム（追跡アレイ（tracking array））は、太陽光発電システムの発電効率を極大化するための方式で、太陽の直射光線が常に太陽電池板の前面に垂直に入射できるように、動力または機器操作を通じて太陽の位置を追尾して行く方式を言う。追尾型太陽電池は、追尾システムの種類によって、太陽子午線情報による位置情報プログラミングシステムと光センサー自動追尾システムに分けられて商業化されている。太陽子午線情報による位置情報プログラミングシステムはシステムが簡単で故障の要因がないという長所があるが、最大太陽光発電効率よりは少し低い効率を見せるという短所がある。光センサー自動追尾システムは、二つ以上の光センサーを取り付けた後、二つの光センサーに入って来る光の量が同じ地点を追尾する方式で、常に最大エネルギー効率を保障することができるという長所がある。しかし、雲による太陽光の屈折を起こしてポンピング現象を誘発するという短所がある。
【０００５】
次に、半固定型システム（semi-tracking array）は、太陽電池アレイ傾斜角度を季節または月別に上下に位置を変化させる方式で、一般的に一年に一回ずつアレイ傾斜角度を変化させる方式を半固定型システムと言う。半固定型アレイの発電量は固定式と追尾式の中間程度で、固定式に比べて通常約２０％の発電量を増加することができる。
【０００６】
固定型システム（fixed array）は、一番低廉で安定した構造で、比較的遠隔地域に設置面積の制約のない所に多く利用されている。特に、島しょ地域など風速が強い所に設置するのが普通である。
【０００７】
追尾型、半固定型に比べて発電効率は低いが、初期設置費用が少なく、メンテナンスによる危険がなくて、相対的に多く利用されるアレイ支持方法である。韓国国内の島しょ用太陽光システムはこのような固定型システムを標準にする。
【０００８】
建物一体型太陽光発電システム（ＢＩＰＶ：Building Integrated Photovoltaic System）は、太陽エネルギーから電気を生産して発生された電力を消費者に供給する役割の以外にも、建物一体型太陽光モジュール（ＢＩＰＶ用モジュール）を建物の外装材として用いることによって、建設費用の減少及び建物の価値を高めるデザイン要素として用いることができる。
【０００９】
特に、地上の設置可能面積が不足する韓国の地形的特性を考慮すれば非常に有用に活用されることができる技術である。
【００１０】
しかし、このような建物一体型太陽光発電システムは前述した長所があるが、建物の形状や模様によってその限界があり、これによってより効率的な太陽光集光技術の開発が持続的に要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点を解決するために創出されたもので、本発明の主な目的は、建物の層間外壁に集光板を設置し、集光板の下部に反射板を設置して効果的に太陽光を集光するので、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるようにする太陽光集光装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、層間外壁の集光板下部に設置された反射板の角度を調節して効果的に太陽光を集光するので、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるようにする太陽光集光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達するための本発明の太陽光集光装置は、建物の外壁に設置された集光板の下部側に設置し、その底面に角度調節フレームを結合し、角度調節フレームの後端を建物側に突出させた挿入片を形成した反射板と、反射板を支持し、固定フレームを建物の外壁のフレームごとに結合して水平線上に複数設置し、固定フレームに回転ガイド部材を結合して、回転ガイド部材の外部側に軸孔を形成した支持部と、反射板の角度を調節して集光効率を向上させ、固定フレームに形成された回転ガイド部材に回転シャフトを嵌合し、回転ガイド部材の左右または一側に位置する回転シャフトの外周縁に連結片を一体に結合して、回転シャフトと連動され、連結片の他側に連結バーの一側をピン結合し、連結バーの他側に調節具をピン結合し、調節具に連結バーと角度調節フレームの挿入片をピン結合する作動部とで構成することをその技術的構成上の基本特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成による本発明の太陽光集光装置は、太陽の位置変化に従って最適な反射角度に反射板の角度を調節することによって、回転シャフトを回転させれば回転シャフトに結合された連結片が連動して回転されるので、連結片に連結バーでピン結合された調節具が上側または下側に移動し、調節具にピン結合された角度調節フレームが回転して角度調節フレームの上側に結合された反射板の角度を調節し、これによって最適な反射角を保持するようにして効果的に太陽エネルギーを集光板で反射させて集光効率を極大化する。
【００１５】
従って、このような本発明は、建物の層間外壁に集光板を設置し、集光板の下部に反射板を設置して効果的に太陽光を集光するので、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるとともに、集光板の下部に設置された反射板の角度を調節して効果的に太陽光を集光するようにする効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による太陽光集光装置を示した斜視図である。
【図２】本発明による太陽光集光装置を示した底面斜視図である。
【図３】本発明による太陽光集光装置を示した正面図である。
【図４】本発明による太陽光集光装置を示した正面図である。
【図５】本発明による太陽光集光装置を示した側面図である。
【図６】本発明による太陽光集光装置を示した底面図である。
【図７】本発明による太陽光集光装置を示した平面図である。
【図８】本発明による太陽光集光装置を示した分解斜視図である。
【図９】本発明による太陽光集光装置の反射板を示した底面斜視図である。
【図１０】本発明による太陽光集光装置の反射板を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
そこで、上記構成による本発明の高さ調節が可能な太陽光集光装置の具体的な実施例を添付した図面を参照してより詳細に説明すれば次の通りである。
【００１８】
図１〜図１０に示すように、太陽光集光装置１は建物の外壁に設置された集光板１０の下部側に設置する反射板１１０と、反射板１１０を結合する支持部１２０と、反射板１１０の角度を調節して集光効率を向上させる作動部１３０とで構成される。
【００１９】
反射板１１０は底面に軸孔１１５が形成された角度調節フレーム１１２を結合し、角度調節フレーム１１２の後端を建物側に突出してピン孔１１４が形成された挿入片１１３を形成する。
【００２０】
さらに、反射板１１０の上面反射面１１１は湾曲させ、前後に階段状を形成して効果的に異物が流れるようにし、同時に太陽エネルギーを集光板１０に効率的に反射することができるようにすることが好ましい。
【００２１】
ここで、反射板１１０の反射面１１１は優れた反射性質を有する磁気洗浄コーティング剤で塗布することが好ましい。
【００２２】
支持部１２０は固定フレーム１２１を建物の外壁のフレームごとに結合して水平線上に複数設置し、固定フレーム１２１に軸孔１２３が形成された回転ガイド部材１２２を結合し、回転ガイド部材１２２の外部側に別途の軸孔１２４を形成する。
【００２３】
ここで、固定フレーム１２１の後側には垂直線上に結合用シャーシ１２５を形成して建物のフレームにスライディングして結合することが好ましい。
【００２４】
さらに、建物の外壁に設置された左右側端の固定フレーム１２１には固定部材１２６を形成して、建物のフレーム内部に挿入して固定することが好ましい。
【００２５】
作動部１３０は固定フレーム１２１に形成された回転ガイド部材１２２の軸孔１２３に回転シャフト１３１を嵌合し、回転ガイド部材１２２の左右または一側には連結片１３２の一側を結合して回転シャフト１３１と連動される。
【００２６】
ここで、連結片１３２の他側にはピン孔１３２ｂを形成し、連結片１３２にピン孔１３３ｂが両端に形成された連結バー１３３の一側を連結ピン１３２ｂでピン結合する。
【００２７】
また、連結バー１３３の他側にはピン孔１３４ｂを形成した調節具１３４を連結ピン１３３ｂでピン結合する。
【００２８】
さらに、調節具１３４には挿入溝１３４ａを形成して連結バー１３３のピン孔１３３ｂと角度調節フレーム１１２の挿入片１１３に形成されたピン孔１１４及び調節具１３４のピン孔１３４ｂを一致させて一緒にピン結合する。
【００２９】
作動部１３０にはガイドシャフト１３６を備えて、角度調節フレーム１１２の軸孔１１５に挿入する。
【００３０】
従って、回転シャフト１３１が回転すれば連結片１３２が連動されて回転するので、連結バー１３３を押したり引いたりする。
【００３１】
これによって、連結バー１３３にピン結合された調節具１３４が上側または下側に移動することになり、さらに、角度調節フレーム１１２がガイドシャフト１３６を基準に回転して、角度調節フレーム１１２の上側に結合された反射板１１０の角度を調節して効果的に太陽エネルギーを集光板１０に反射させる。
【００３２】
同時に、作動部１３０の調節具１３４には上向きに連結棒１３５を結合して、上側に設置される調節具１３４と連結して相互連動するようにするので、上下側の反射板１１０を同時に調節することができる。
【００３３】
一方、作動部１３０の回転シャフト１３１の一側または左右側にはモーターを結合し、モーターはパルスモーターや減速機などを選択的に使うことができる。
【００３４】
また、作動部１３０による反射板１１０の角度調節は、作動部１３０に設置される記憶センサー（図示しない）によって行われる。上記記憶センサーは、本発明の太陽光集光装置が設置される地域で日が沈んで昇る時間と毎日毎秒当たり太陽が照らす角度に対する資料を今後数十年間使うことができるように半導体メモリー（ＲＯＭ）に入力したセンサーである。
【００３５】
このような本発明の作用を説明すれば次の通りである。
【００３６】
まず、建物の外壁を施工する時、層間の間に集光板１０を設置し、集光板１０の下端に上記した構成で反射板１１０を設置して太陽エネルギーを集光板１０に反射するようにして太陽光集光効率を向上させる。
【００３７】
このような本発明の太陽光集光装置は、太陽の位置変化に従って最適な反射角度に反射板の角度を調節する。
【００３８】
この時、作動部１３０に設置されたモーターをコントロールして、回転シャフト１３１を回転または逆回転させる。
【００３９】
これによって回転シャフト１３１に結合された連結片１３２が連動されて回転または逆回転する。
【００４０】
従って、連結片１３２にピン結合された連結バー１３３も上側に上昇または下降し、これによって連結バー１３３にピン結合された調節具１３４が上側または下側に移動するようになる。
【００４１】
同時に、調節具１３４の挿入溝１３４ａには連結バー１３３のピン孔１３３ｂと角度調節フレーム１１２の挿入片１１３に形成されたピン孔１１４及び調節具１３４のピン孔１３４ｂが一緒にピン結合されているので、角度調節フレーム１１２がガイドシャフト１３６を基準に回転または逆回転し、これによって角度調節フレーム１１２の上側に結合された反射板１１０の角度を調節することによって効果的に太陽エネルギーを集光板１０に反射させることができる。
【００４２】
ここで、上記のような反射板１１０角度調節は、上記記憶センサーに貯蔵された値を基準に、その地域で該当する日の太陽が昇って沈む時間と相当する時間に、秒単位に太陽が照らす角度に合わせてモーターを制御することによって行われ、太陽の光のない夜間や雨の日には記憶センサーが光のないことを認知して反射板１１０の角度を４５度以下に下げて雨水や埃などによる反射板１１０の汚染を防止する。
【００４３】
一方、反射板１１０の反射面１１１は優れた反射性質を有する磁気洗浄コーティング剤で塗布されるので、建物の外壁に設置された状態でも、異物が生成されることを最大限に抑制して持続的に反射機能を保持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は建物の層間外壁に集光板を設置し、集光板の下部に反射板を設置して効果的に太陽光を集光することによって、太陽エネルギーの発電効率を向上させることができるようにする太陽光集光装置を提供することができるので、エネルギー分野に有用に活用することができる。
【００４５】
また、外壁の集光板の下部に設置された反射板の角度を調節して効果的に太陽光を集光することによって、太陽エネルギーの発電効率をさらに向上させることができるようにする太陽光集光装置を提供することができるので、エネルギー分野に有用に活用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１：集光装置
１０：集光板
１１０：反射板
１１１：反射面
１１２：角度調節フレーム
１１３：挿入片
１１４：ピン孔
１１５：軸孔
１２０：支持部
１２１：固定フレーム
１２２：回転ガイド部材
１２３：軸孔
１２４：軸孔
１２５：結合用シャーシ
１２６：固定部材
１３０：作動部
１３１：回転シャフト
１３２：連結片
１３２ａ：連結ピン
１３２ｂ：ピン孔
１３３：連結バー
１３３ａ：連結ピン
１３３ｂ：ピン孔
１３４：調節具
１３４ａ：挿入溝
１３４ｂ：ピン孔
１３５：連結棒
１３６：ガイドシャフト
【図１】
2013504745.tif 000003
【図２】
2013504745.tif 000004
【図３】
2013504745.tif 000005
【図４】
2013504745.tif 000006
【図５】
2013504745.tif 000007
【図６】
2013504745.tif 000008
【図７】
2013504745.tif 000009
【図８】
2013504745.tif 000010
【図９】
2013504745.tif 000011
【図１０】
2013504745.tif 000012
【国際調査報告】
2013504745.tif 000013
2013504745.tif 000014
2013504745.tif 000015
2013504745.tif 000016