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技術 二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置

出願人 ハイレベンカンパニーリミテッド
発明者 ユサンピルジョンソンデチェジェホリドンユン
出願日 2015年3月13日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2017-505436
公開日 2017年6月1日 (4年0ヶ月経過) 公開番号 2017-514451
状態 特許登録済
技術分野 光起電力装置 ノズル及び噴霧装置
主要キーワード 空気流入経路 支持隔壁 弾性反撥力 流動孔 締結管 ギアボックスカバー ノズルアセンブリー 変換アセンブリ
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図面 (9)

課題・解決手段

本発明は、ハウジングノズルアセンブリー左右回転可能に装着され、ノズルアセンブリーの左右回転のための駆動力は、ハウジングから供給される冷却水で回転する水車及び該水車に連結された駆動伝達アセンブリーによって伝達され、流路の変換は流路変換アセンブリーによってなされ、このような流路変換アセンブリーの流路変換は、ノズルアセンブリーに連結された第1リンクアセンブリーによってなされ、ノズルアセンブリーの左右回転角度の調節は、ノズルアセンブリーなどに連結された第2リンクアセンブリーによってなされることを特徴とし、これによって、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置に関する。

概要

背景

太陽光は、化石原料などの既存エネルギー源とは違い、地球温暖化を誘発する温室ガスの排出、騒音環境破壊などの危険性がない清浄エネルギー源であり、枯渇の恐れもないだけでなく、その他の風力海水力と違い、太陽光発電設備は、自由な設置が可能であり、維持費が安いという長所がある。

しかしながら、最も広く使われているシリコン太陽電池の場合、太陽光モジュールの温度が1℃上がる度に0.5%の出力減少が発生する。

この特性から、太陽光発電の出力は、太陽が最も長いではなく最高値を記録し、このような温度上昇は太陽光発電の発電効率を低下させる主な原因となっている。

しかも、このような太陽光モジュールは、黄砂悪天候などの気象現象などから太陽電池板汚れが溜まりやすいという短所もある。

太陽光モジュールに汚れが溜まると、太陽光モジュールは、光吸収率が顕著に低下するので、発電効率も低下しうる。

なお、冬季に雨やなどが太陽電池板に降る場合、発電効率の低下が発生しうる。

このような汚れ、雪、雨による発電効率の低下を防止するために、太陽光発電設備の効率向上設備(維持設備)が用いられている。

太陽光発電設備の効率向上設備は、太陽光モジュールの温度を下げ冷却作用と、太陽電池板に積もった汚れ、雪、雨などの洗浄、除去などを行うことによって太陽光モジュールが一定の出力の発電を行えるように太陽光発電設備を維持管理する機能を果たす。

もし太陽光発電設備の効率向上設備の太陽光モジュールへの冷却作用が円滑でないか、太陽電池板の洗浄作用が円滑でない場合、太陽光モジュールの出力が低下する問題につながる。

これを解決するための方案として、本出願人が既に出願した、韓国登録特許第10−0914965号の“太陽光発電設備の効率向上装置”(以下、‘先行1’)と、韓国登録特許第10−1326240号の“二相流動発生ノズル及びこれを用いた太陽光発電設備の効率向上設備”(以下、‘先行2’)などを挙げることができる。

しかしながら、先行1及び先行2では、噴射ノズル左右回転角度を調節するために装置全体を分解し組み立てなければならず、面倒であり、先行2では、外部からの空気流入経路不足し、噴射効率が多少低下するという問題があった。

また、先行1では、冷却水が流入する経路の変更のために設けられた回転開閉ユニット400は、弾性バネ433などを含めて、部品数が多いため、組立締結及び設置が不便であるという問題があった。

概要

本発明は、ハウジングノズルアセンブリーが左右回転可能に装着され、ノズルアセンブリーの左右回転のための駆動力は、ハウジングから供給される冷却水で回転する水車及び該水車に連結された駆動伝達アセンブリーによって伝達され、流路の変換は流路変換アセンブリーによってなされ、このような流路変換アセンブリーの流路変換は、ノズルアセンブリーに連結された第1リンクアセンブリーによってなされ、ノズルアセンブリーの左右回転角度の調節は、ノズルアセンブリーなどに連結された第2リンクアセンブリーによってなされることを特徴とし、これによって、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置に関する。

目的

本発明は、上記のような問題点を改善するために案出されたものであり、その目的は、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

一側から流入した冷却水が他側に排出されるハウジングと、前記ハウジングの上側に配置され、外部から流入する空気と前記ハウジングから供給された冷却水との混合による二相流動(twophaseflow)を発生させて、前記冷却水と空気との混合流体を排出噴射するノズルアセンブリーと、前記ハウジングに内蔵され、形状変形許容しながら前記ハウジングの下部から流入した冷却水が流れる方向を切り替え流路変換アセンブリーと、前記流路変換アセンブリーの上部に配置されて前記ハウジングに内蔵され、前記流路変換アセンブリーの切り替えによって正回転又は逆回転して駆動力を発生させる水車と、前記水車の上部に配置されて前記ハウジングに内蔵され、前記水車によって発生する駆動力を前記ハウジングの上側に伝達する駆動伝達アセンブリーと、前記駆動伝達アセンブリーと結合して前記ハウジングに内蔵され、前記流路変換アセンブリーの切り替え動作を実施する第1リンクアセンブリーと、前記第1リンクアセンブリー及び前記ノズルアセンブリーと噛み合い、前記ハウジングの中心を貫通する仮想線を基準に第1リンクアセンブリーとの角度を変更して前記ノズルアセンブリーが一定角度だけ正回転及び逆回転を反復するようにする第2リンクアセンブリーと、を備えることを特徴とする、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備効率向上装置

請求項2

前記ハウジングは、冷却水供給源と連結されるメイン引き込み口が底面に形成された受け部と、前記受け部に脱着可能に結合されて底面が開放され、上側に前記ノズルアセンブリーが貫通する連通孔が形成された本体部と、を備え、前記流路変換アセンブリーと、前記水車と、前記第1リンクアセンブリー及び前記第2リンクアセンブリーの一部は前記本体部に内蔵されることを特徴とする、請求項1に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項3

前記ハウジングは、前記受け部に着座して前記冷却水中異物をろ過するフィルターアセンブリーをさらに備え、前記流路変換アセンブリーは、前記フィルターアセンブリーの上部に配置されることを特徴とする、請求項2に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項4

前記ノズルアセンブリーは、下端部は前記第1リンクアセンブリーと結合され、外周面の一部は前記第2リンクアセンブリーと噛み合い、前記水車によって回転上昇する前記冷却水が流れる内部流路を形成する締結管と、前記締結管の上端部から一定角度で上向き傾斜するように配置されて前記締結管と連通する排出管と、前記排出管の端部に脱着可能に結合される噴射チップと、前記排出管と前記噴射チップとの間に内蔵され、前記冷却水の流速は上げるとともに内部圧力下げながら前記外部から流入する空気と混合させて前記二相流動を発生させて、前記噴射チップ側に前記混合流体を移動させるノズルヒューズと、前記締結管の外周面から延長されて前記ハウジングの上面と対面する円板状の装着フランジと、前記装着フランジの縁と結合して前記締結管及び前記排出管を収容し、前記噴射チップの端部が露出されるとともに外部から空気が流入することを許容する露出スロットが形成されたノズルキャップと、を備え、前記第1リンクアセンブリーは、前記駆動伝達アセンブリーと噛み合うと同時に前記流路変換アセンブリーと連結され、前記装着フランジと第2リンクアセンブリーが結合されることを特徴とする、請求項1に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項5

前記ノズルヒューズは、両端が貫通している円筒状のヒューズ本体と、前記ヒューズ本体の内部流路を区画する隔板と、前記冷却水が流れる流路の断面積よりも小さい直径で前記隔板の中心を貫通するオリフィス孔と、前記排出管及び前記噴射チップの内周面と対面する前記ヒューズ本体の外周面に貫通形成されて空気が流入し、複数個が離隔配置された流入孔と、を備えることを特徴とする、請求項4に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項6

前記第2リンクアセンブリーは、前記締結管が貫通する貫通孔を中心部に有し、前記装着フランジの底面と対面し、前記ハウジングの上面に着座する調節胴体と、前記締結管の外周面に沿って形成されて前記装着フランジの下部に配置される第1締結ギア部と、前記貫通孔の上端部の縁に沿って形成されて前記第1締結ギア部と脱着可能に噛み合う第2締結ギア部と、前記貫通孔の内周面に沿って形成された第3締結ギア部と、前記貫通孔に装着され、前記第3締結ギア部と噛み合う第4締結ギア部が外周面に形成された調節子と、前記調節子の縁から延長されて前記調節子と直角をなし、前記ハウジングの底面に向かって延長されたバー状ストッパーと、上端部は前記装着フランジの底面に固定され、下端部は、前記調節胴体の上面に沿って凹入しているリング状の溝に着座固定されて、前記装着フランジと前記調節胴体とが相互近接する方向に弾性反撥力を作用するバネと、を備え、前記第1リンクアセンブリーの上端部は前記調節子の底面に配置されて前記締結管の下端部と結合されることを特徴とする、請求項4に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項7

前記第1リンクアセンブリーは、前記締結管の下端部と脱着可能に結合される連通管と、前記連通管の外周面から延長されて前記装着フランジと平行をなす連結子と、前記連結子の縁から延長されて前記連結子と直角をなし、前記流路変換アセンブリーのクラッチバーと接触する切り替えバーと、前記連通管の下部外周面に沿って形成されて前記連結子の下部に配置され、前記駆動伝達アセンブリーとギア結合される駆動伝達ギアと、を備えることを特徴とする、請求項4に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項8

前記駆動伝達アセンブリーは、前記水車の上面に配置され、前記水車の中心を貫通するメインシャフトに結合された駆動ギアと、前記駆動ギアと噛み合い、上側に多段積層して相互にギア結合され、前記第1リンクアセンブリーに具備された駆動伝達ギアと噛み合って前記水車の回転速度を一定程度低下させる複数のコンパウンドギアと、を備えることを特徴とする、請求項1又は7に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項9

前記流路変換アセンブリーは、前記ハウジングの下部に固定配置され、前記ハウジングの外部から供給される冷却水が流れ込む複数の冷却水取込み孔が貫通して等間隔に配置された固定アセンブリーと、前記固定アセンブリーの上面に正・逆回転可能に結合され、前記冷却水取込み孔と選択的に連通するようにする第1流動孔及び第2流動孔が貫通している複数の連通ブロック放射状に等間隔に配置された作動アセンブリーと、前記作動アセンブリーに設けられて前記第1リンクアセンブリーと連結され、前記第1リンクアセンブリーの正回転又は逆回転によって前記第1流動孔又は前記第2流動孔が前記冷却水取込み孔と連通するように切り替えるクラッチバーと、を備えることを特徴とする、請求項1に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項10

前記固定アセンブリーは、前記ハウジングの下部に固定され、中心部から前記作動アセンブリーが正・逆回転可能な支持シャフトを有するベースプレートと、前記ベースプレートの上面に段差をもって形成されて前記作動アセンブリーが着座する突段部と、前記突段部の周縁に沿って形成されて前記作動アセンブリーを収容し、前記クラッチバーの回動を許容するように一定幅で切り欠かれた切欠部を有する支持隔壁と、前記切欠部の両側縁とそれぞれ対面する前記支持隔壁の内側面から突出し、前記作動アセンブリーに設けられて弾性変形を許容するフックリブが脱着可能に結合される係止リブと、を備えることを特徴とする、請求項9に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

請求項11

前記作動アセンブリーは、前記固定アセンブリーの上面から突出している支持シャフトに結合されて正・逆回転し、複数の前記連通ブロックが前記支持シャフトを中心に放射状に配置された作動胴体と、複数の前記連通ブロックのうち一つの連通ブロックと隣り合う連通ブロックとの間を通って延長されて前記作動胴体の縁から露出される前記クラッチバーと反対方向に延長されたものであって、前記一つの連通ブロックと隣り合う連通ブロックから円弧状に延長されて弾性変形を許容し、それぞれの端部は、前記固定アセンブリーに設けられた係止リブに着脱可能に係合されるフックリブと、を備えることを特徴とする、請求項9に記載の二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置。

技術分野

0001

本発明は、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備効率向上装置に関し、特に、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置に関する。

背景技術

0002

太陽光は、化石原料などの既存エネルギー源とは違い、地球温暖化を誘発する温室ガスの排出、騒音環境破壊などの危険性がない清浄エネルギー源であり、枯渇の恐れもないだけでなく、その他の風力海水力と違い、太陽光発電設備は、自由な設置が可能であり、維持費が安いという長所がある。

0003

しかしながら、最も広く使われているシリコン太陽電池の場合、太陽光モジュールの温度が1℃上がる度に0.5%の出力減少が発生する。

0004

この特性から、太陽光発電の出力は、太陽が最も長いではなく最高値を記録し、このような温度上昇は太陽光発電の発電効率を低下させる主な原因となっている。

0005

しかも、このような太陽光モジュールは、黄砂悪天候などの気象現象などから太陽電池板汚れが溜まりやすいという短所もある。

0006

太陽光モジュールに汚れが溜まると、太陽光モジュールは、光吸収率が顕著に低下するので、発電効率も低下しうる。

0007

なお、冬季に雨やなどが太陽電池板に降る場合、発電効率の低下が発生しうる。

0008

このような汚れ、雪、雨による発電効率の低下を防止するために、太陽光発電設備の効率向上設備(維持設備)が用いられている。

0009

太陽光発電設備の効率向上設備は、太陽光モジュールの温度を下げ冷却作用と、太陽電池板に積もった汚れ、雪、雨などの洗浄、除去などを行うことによって太陽光モジュールが一定の出力の発電を行えるように太陽光発電設備を維持管理する機能を果たす。

0010

もし太陽光発電設備の効率向上設備の太陽光モジュールへの冷却作用が円滑でないか、太陽電池板の洗浄作用が円滑でない場合、太陽光モジュールの出力が低下する問題につながる。

0011

これを解決するための方案として、本出願人が既に出願した、韓国登録特許第10−0914965号の“太陽光発電設備の効率向上装置”(以下、‘先行1’)と、韓国登録特許第10−1326240号の“二相流動発生ノズル及びこれを用いた太陽光発電設備の効率向上設備”(以下、‘先行2’)などを挙げることができる。

0012

しかしながら、先行1及び先行2では、噴射ノズルの左右回転角度を調節するために装置全体を分解し組み立てなければならず、面倒であり、先行2では、外部からの空気流入経路不足し、噴射効率が多少低下するという問題があった。

0013

また、先行1では、冷却水が流入する経路の変更のために設けられた回転開閉ユニット400は、弾性バネ433などを含めて、部品数が多いため、組立締結及び設置が不便であるという問題があった。

先行技術

0014

韓国登録特許第10−0914965号
韓国登録特許第10−1326240号

発明が解決しようとする課題

0015

本発明は、上記のような問題点を改善するために案出されたものであり、その目的は、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を提供することにある。

0016

そして、本発明の他の目的は、比較的簡単な構造で組立と締結及び設置の便宜を向上させることができる二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0017

上記のような目的を達成するために、本発明は、一側から流入した冷却水が他側に排出されるハウジング;前記ハウジングの上側に配置され、外部から流入する空気と前記ハウジングから供給された冷却水との混合による二相流動(two phase flow)を発生させて、前記冷却水と空気との混合流体を排出噴射するノズルアセンブリー;前記ハウジングに内蔵され、形状変形許容しながら前記ハウジングの下部から流入した冷却水が流れる方向を切り替え流路変換アセンブリー;前記流路変換アセンブリーの上部に配置されて前記ハウジングに内蔵され、前記流路変換アセンブリーの切り替えによって正回転又は逆回転して駆動力を発生させる水車;前記水車の上部に配置されて前記ハウジングに内蔵され、前記水車によって発生する駆動力を前記ハウジングの上側に伝達する駆動伝達アセンブリー;前記駆動伝達アセンブリーと結合して前記ハウジングに内蔵され、前記流路変換アセンブリーの切り替え動作を実施する第1リンクアセンブリー;及び、前記第1リンクアセンブリー及び前記ノズルアセンブリーと噛み合い、前記ハウジングの中心を貫通する仮想線を基準に第1リンクアセンブリーとの角度を変更して前記ノズルアセンブリーが一定角度だけ正回転及び逆回転を反復するようにする第2リンクアセンブリー;を備えることを特徴とする、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を提供することができる。

0018

ここで、前記ハウジングは、冷却水供給源と連結されるメイン引き込み口が底面に形成された受け部;及び、前記受け部に脱着可能に結合されて底面が開放され、上側に前記ノズルアセンブリーが貫通する連通孔が形成された本体部;を備え、前記流路変換アセンブリーと、前記水車と、前記第1リンクアセンブリー及び前記第2リンクアセンブリーの一部は前記本体部に内蔵されることを特徴とする。

0019

このとき、前記ハウジングは、前記受け部に着座して前記冷却水中異物をろ過するフィルターアセンブリーをさらに備え、前記流路変換アセンブリーは、前記フィルターアセンブリーの上部に配置されることを特徴とする。

0020

そして、前記ノズルアセンブリーは、下端部は前記第1リンクアセンブリーと結合され、外周面の一部は前記第2リンクアセンブリーと噛み合い、前記水車によって回転上昇する前記冷却水が流れる内部流路を形成する締結管;前記締結管の上端部から一定角度で上向き傾斜するように配置されて前記締結管と連通する排出管;前記排出管の端部に脱着可能に結合される噴射チップ;前記排出管と前記噴射チップとの間に内蔵され、前記冷却水の流速は上げるとともに内部圧力を下げながら前記外部から流入する空気と混合させて前記二相流動を発生させて、前記噴射チップ側に前記混合流体を移動させるノズルヒューズ;前記締結管の外周面から延長されて前記ハウジングの上面と対面する円板状の装着フランジ;前記装着フランジの縁と結合して前記締結管及び前記排出管を収容し、前記噴射チップの端部が露出されるとともに外部から空気が流入することを許容する露出スロットが形成されたノズルキャップ;を備え、前記第1リンクアセンブリーは、前記駆動伝達アセンブリーと噛み合うと同時に前記流路変換アセンブリーと連結され、前記装着フランジと第2リンクアセンブリーが結合されることを特徴とする。

0021

前記ノズルヒューズは、両端が貫通している円筒状のヒューズ本体;前記ヒューズ本体の内部流路を区画する隔板;前記冷却水が流れる流路の断面積よりも小さい直径で前記隔板の中心を貫通するオリフィス孔;及び、前記排出管及び前記噴射チップの内周面と対面する前記ヒューズ本体の外周面に貫通形成されて空気が流入し、複数個が離隔配置された流入孔;を備えることを特徴とする。

0022

そして、前記第2リンクアセンブリーは、前記締結管が貫通する貫通孔を中心部に有し、前記装着フランジの底面と対面し、前記ハウジングの上面に着座する調節胴体;前記締結管の外周面に沿って形成されて前記装着フランジの下部に配置される第1締結ギア部;前記貫通孔の上端部の縁に沿って形成されて前記第1締結ギア部と脱着可能に噛み合う第2締結ギア部;前記貫通孔の内周面に沿って形成された第3締結ギア部;前記貫通孔に装着され、前記第3締結ギア部と噛み合う第4締結ギア部が外周面に形成された調節子;前記調節子の縁から延長されて前記調節子と直角をなし、前記ハウジングの底面に向かって延長されたバー状ストッパー;及び、上端部は前記装着フランジの底面に固定され、下端部は、前記調節胴体の上面に沿って凹入しているリング状の溝に着座固定されて、前記装着フランジと前記調節胴体とが相互近接する方向に弾性反撥力を作用するバネ;を備え、前記第1リンクアセンブリーの上端部は前記調節子の底面に配置されて前記締結管の下端部と結合されることを特徴とする。

0023

そして、前記第1リンクアセンブリーは、前記締結管の下端部と脱着可能に結合される連通管;前記連通管の外周面から延長されて前記装着フランジと平行をなす連結子;前記連結子の縁から延長されて前記連結子と直角をなし、前記流路変換アセンブリーのクラッチバーと接触する切り替えバー;及び、前記連通管の下部外周面に沿って形成されて前記連結子の下部に配置され、前記駆動伝達アセンブリーとギア結合される駆動伝達ギア;を備えることを特徴とする。

0024

前記駆動伝達アセンブリーは、前記水車の上面に配置され、前記水車の中心を貫通するメインシャフトに結合された駆動ギア;及び、前記駆動ギアと噛み合い、上側に多段積層して相互ギア結合され、前記第1リンクアセンブリーに具備された駆動伝達ギアと噛み合って前記水車の回転速度を一定程度低下させる複数のコンパウンドギア;を備えることを特徴とする。

0025

そして、前記流路変換アセンブリーは、前記ハウジングの下部に固定配置され、前記ハウジングの外部から供給される冷却水が流れ込む複数の冷却水取込み孔が貫通して等間隔に配置された固定アセンブリー;前記固定アセンブリーの上面に正・逆回転可能に結合され、前記冷却水取込み孔と選択的に連通するようにする第1流動孔及び第2流動孔が貫通している複数の連通ブロック放射状に等間隔に配置された作動アセンブリー;及び、前記作動アセンブリーに設けられて前記第1リンクアセンブリーと連結され、前記第1リンクアセンブリーの正回転又は逆回転によって前記第1流動孔又は前記第2流動孔が前記冷却水取込み孔と連通するように切り替えるクラッチバー;を備えることを特徴とする。

0026

そして、前記固定アセンブリーは、前記ハウジングの下部に固定され、中心部から前記作動アセンブリーが正・逆回転可能な支持シャフトを有するベースプレート

0027

前記ベースプレートの上面に段差をもって形成されて前記作動アセンブリーが着座する突段部;前記突段部の周縁に沿って形成されて前記作動アセンブリーを収容し、前記クラッチバーの回動を許容するように一定幅で切り欠かれた切欠部を有する支持隔壁;及び、前記切欠部の両側縁とそれぞれ対面する前記支持隔壁の内側面から突出し、前記作動アセンブリーに設けられて弾性変形を許容するフックリブが脱着可能に結合される係止リブ;を備えることを特徴とする。

0028

前記作動アセンブリーは、前記固定アセンブリーの上面から突出している支持シャフトに結合されて正・逆回転し、複数の前記連通ブロックが前記支持シャフトを中心に放射状に配置された作動胴体;及び、複数の前記連通ブロックのうち一つの連通ブロックと隣り合う連通ブロックとの間を通って延長されて前記作動胴体の縁から露出される前記クラッチバーと反対方向に延長されたものであって、前記一つの連通ブロックと隣り合う連通ブロックから円弧状に延長されて弾性変形を許容し、それぞれの端部は、前記固定アセンブリーに設けられた係止リブに着脱可能に係合されるフックリブ;を備えることを特徴とする。

発明の効果

0029

上記のような構成の本発明によれば、次のような効果を得ることができる。

0030

まず、本発明は、ハウジングにおいて第1及び第2リンクアセンブリーと流路変換アセンブリーが連動するような構造により、左右回転角度の調節のために装置全体を分解し組み立てなければならない既存の先行技術に比べて、左右回転角度の調節を簡便で効率的に行うことができる。

0031

そして、本発明は、ハウジングの上部に配置されて二相流動を発生させ、冷却水と空気との混合流体を排出噴射するノズルアセンブリーを備える構造により、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与することができる。

0032

特に、本発明は、ノズルアセンブリーのノズルヒューズに形成された流入孔を、既存の先行技術に比べてより多く相対向するように一列に複数貫通させて空気の循環をより一層活性化させることによって、冷却水の使用量を減らす一方、冷却及び洗浄効果も向上させることができる。

図面の簡単な説明

0033

本発明の一実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の外観を示す斜視図である。
本発明の一実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の内部構造を示す断面図である。
本発明の一実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の全体的な構造を示す分解斜視図である。
本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部であるノズルアセンブリーの結合関係を示す分解斜視図である。
本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーの結合関係を示すものであって、図5(a)は、固定アセンブリーと作動アセンブリーとが結合される前の状態を示す分解斜視図であり、図5(b)は、固定アセンブリーに作動アセンブリーが結合された状態を示す斜視図である。
本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーのうち固定アセンブリーの底面から見た底面概念図である。
本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーにおいて第1リンクアセンブリーの移動方向による流路の形成方向を模式的に示す平面概念図である。

実施例

0034

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳しく後述される実施例から明らかになるであろう。

0035

しかしながら、本発明は、以下に開示される実施例に限定されず、他の形態として具体化されてもよい。

0036

本明細書において実施例は、本発明の開示を完全にさせ、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。

0037

したがって、本発明は請求項の範疇によって定義されなければならない。

0038

なお、いくつかの実施例において、周知の構成要素、周知の動作及び周知の技術は、本発明が曖昧に解釈されることを避けるためにその具体的な説明を省略する。

0039

また、明細書全体を通じて同一の参照符号は同一の構成要素を指し、本明細書で使われた(言及された)用語は実施例を説明するためのもので、本発明を制限するためのものではない。

0040

本明細書で、単数形は特に言及しない限り複数形も含み、「含む(又は、備える)」とした構成要素及び動作は、一つ以上の別の構成要素及び動作の存在又は追加を排除しない。

0041

特別な定義がない限り、本明細書で使われる用語(技術及び科学的用語を含む。)はいずれも、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に共通に理解できる意味で使われなければならない。

0042

また、一般に使われる辞書に定義されている用語は、別に定義されていない限り、理想的に又は過度に解釈されてはならない。

0043

以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。

0044

まず、図1は、本発明の一実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の外観を示す斜視図であり、図2は、本発明の一実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の内部構造を示す断面図であり、図3は、本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の全体的な構造を示す分解斜視図である。

0045

そして、図4は、本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部であるノズルアセンブリーの結合関係を示す分解斜視図である。

0046

そして、図5は、本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーの結合関係を示すものであって、図5(a)は、固定アセンブリーと作動アセンブリーとが結合される前の状態を示す分解斜視図であり、図5(b)は、固定アセンブリーに作動アセンブリーが結合された状態を示す斜視図である。

0047

そして、図6は、本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーのうち固定アセンブリーの底面から見た底面概念図である。

0048

また、図7は、本発明の一実施例に係る二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置の主要部である流路変換アセンブリーにおいて第1リンクアセンブリーの移動方向による流路の形成方向を模式的に示す平面概念図である。

0049

参考として、図3で説明していない符号である、910,920,930,940,950,960はパッキングを、970はオー(O)リングを表し、図2で290はノズルアセンブリー200に挿入される連通挿入管を表す。

0050

本発明は、図示のように、ハウジング100にノズルアセンブリー200が左右回転可能に装着され、ノズルアセンブリー200の左右回転のための駆動力は、ハウジング100から供給される冷却水で回転する水車400及び該水車400に連結された駆動伝達アセンブリー500によって伝達され、流路の変換は流路変換アセンブリー300によってなされ、このような流路変換アセンブリー300の流路変換は、ノズルアセンブリー200に連結された第1リンクアセンブリー600によってなされ、ノズルアセンブリー200の左右回転角度の調節は、ノズルアセンブリー200などに連結された第2リンクアセンブリー700によってなされている。

0051

ハウジング100は、一側から流入した冷却水が他側に排出されるものであり、後述する各構成部200,300,400,500,600,700などが装着される空間及び面積を提供する。

0052

ノズルアセンブリー200はハウジング100の上側に配置され、外部から流入する空気とハウジング100から供給される冷却水との混合による二相流動(two phase flow)を発生させて、冷却水と空気との混合流体を排出噴射する。

0053

流路変換アセンブリー300はハウジング100に内蔵され、形状変形を許容しながらハウジング100の下部から流入した冷却水が流れる方向を切り替える。

0054

水車400は、流路変換アセンブリー300の上部に配置されてハウジング100に内蔵され、流路変換アセンブリー300の切り替えによって正回転又は逆回転して駆動力を発生させる。

0055

駆動伝達アセンブリー500は、水車400の上部に配置されてハウジング100に内蔵され、水車400によって発生する駆動力をハウジング100の上側に伝達する。

0056

第1リンクアセンブリー600は、駆動伝達アセンブリー500と結合してハウジング100に内蔵され、流路変換アセンブリー300の切り替え動作を実施する。

0057

第2リンクアセンブリー700は、第1リンクアセンブリー600及びノズルアセンブリー200と噛み合い、ハウジング100の中心を貫通する仮想線を基準に第1リンクアセンブリー600と角度を変更して、ノズルアセンブリー200を一定角度だけ繰り返して正回転及び逆回転させる。

0058

したがって、本発明は、ハウジング100において第1及び第2リンクアセンブリー600,700と流路変換アセンブリー300とが連動する構造により、左右回転角度の調節のために装置全体を分解し組み立てなければならない既存の先行技術に比べて、左右回転角度の調節を簡便に行うことができる。

0059

そして、本発明は、ハウジング100の上部に配置されて二相流動を発生させて冷却水と空気との混合流体を排出噴射するノズルアセンブリー200を備える構造により、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与することができる。

0060

本発明は、上記のような実施例の適用が可能であり、次のような様々な実施例の適用も可能である。

0061

ハウジング100は、冷却水供給源(図示せず)に連結されるメイン引き込み口111が底面に形成された受け部110と、受け部110に脱着可能に結合されて底面が開放され、上側にノズルアセンブリー200が貫通する連通孔121を有する本体部120とを備える構造の実施例を適用することができる。

0062

ここで、後述する流路変換アセンブリー300と、水車400と、第1リンクアセンブリー600及び第2リンクアセンブリー700の一部は、本体部120に内蔵される。

0063

このとき、本体部120は、太陽光発電所鳥類分泌物による被害が多いことを考慮して、鳥類が嫌うだいだい色系の色で製作することもできる。

0064

そして、ハウジング100は、受け部110に着座して冷却水中の異物をろ過するフィルターアセンブリー800をさらに備えることができる。

0065

後述する流路変換アセンブリー300は、図2及び図3を参照すると、フィルターアセンブリー800の上部に配置されている。

0066

一方、ノズルアセンブリー200は、下端部は第1リンクアセンブリー600と結合され、外周面の一部は第2リンクアセンブリー700と噛み合い、水車400によって回転上昇する冷却水が流れる内部流路を形成する締結管210を備える。

0067

そして、ノズルアセンブリー200は、締結管210の上端部から一定角度で上向き傾斜するように配置され、締結管210と連通する排出管220を備える。

0068

そして、ノズルアセンブリー200は、排出管220の端部に脱着可能に結合される噴射チップ230を備える。

0069

そして、ノズルアセンブリー200は、排出管220と噴射チップ230との間に内蔵され、冷却水の流速を高めるとともに内部圧力を下げながら外部から流入する空気を混合させて二相流動を発生させ、噴射チップ230側に混合流体を移動させるノズルヒューズ240を備える。

0070

そして、ノズルアセンブリー200は、締結管210の外周面から延長されてハウジング100の上面と対面する円板状の装着フランジ250を備える。

0071

また、ノズルアセンブリー200は、装着フランジ250の縁と結合して締結管210及び排出管220を収容し、噴射チップ230の端部が露出されるとともに外部から空気が流入することを許容する露出スロット261が形成されたノズルキャップ260を備える。

0072

ここで、後述する第1リンクアセンブリー600は駆動伝達アセンブリー500に噛み合うと同時に流路変換アセンブリー300と連結され、装着フランジ250は第2リンクアセンブリー700と結合する。

0073

このとき、締結管210の下端部には複数個の延長された状の締結フック212が等間隔で配置され、後述する第1リンクアセンブリー600の締結スロット612に係合される。

0074

そして、ノズルキャップ260は、締結管210の一側から突出した締結突部211と締結スクリュー280によって脱着可能に結合されることにより、点検及び交替時に便宜を提供することもできる。

0075

また、ノズルキャップ260の上面又は側面には、後述する第2リンクアセンブリー700との連動によってノズルアセンブリー200が正回転又は逆回転する左右回転角度を視覚的に認知しながら調節できるように、90°、180°、270°などの角度表示された視覚的認知部270をさらに備えることが好ましい。

0076

ノズルヒューズ240は、図4を参照してより詳しく説明すると、両端が貫通している円筒状のヒューズ本体241と、ヒューズ本体241の内部流路を区画する隔板242と、冷却水が流れる流路の断面積よりも小さい直径で隔板242の中心を貫通するオリフィス孔243とを備える。

0077

また、ノズルヒューズ240は、排出管220及び噴射チップ230の内周面と対面するヒューズ本体241の外周面に貫通形成されて空気が流入し、複数個が離隔配置された流入孔244を備える。

0078

したがって、外部から空気が排出管220と噴射チップ230との間の隙間を通って複数の流入孔244から流入することを許容することによって、空気の吸入量を増大させ、噴射効率を上げることができる。

0079

また、流入孔244は、図示のように、ヒューズ本体241の向かい合う対向面に一列に複数個が設けられて空気の循環をより一層活性化させることによって、冷却水の使用量を減らす一方で冷却及び洗浄効果を向上させることができる。

0080

一方、流路変換アセンブリー300は、図2及び図3に加え、図5乃至図7を参照してより詳しく説明すると、大きく、固定アセンブリー310、作動アセンブリー320及びクラッチバー330を備えている。

0081

まず、固定アセンブリー310はハウジング100の下部に固定配置され、ハウジング100の外部から供給される冷却水が流れ込む複数の冷却水取込み孔301が貫通して等間隔に配置されている。

0082

そして、作動アセンブリー320は、固定アセンブリー310の上面に正・逆回転可能に結合され、冷却水取込み孔301と選択的に連通するようにする第1流動孔302及び第2流動孔303が貫通している複数の連通ブロック304,305,306が放射状に等間隔に配置されている。

0083

また、クラッチバー330は、作動アセンブリー320に設けられて後述する第1リンクアセンブリー600と連結され、第1リンクアセンブリー600の正回転又は逆回転によって第1流動孔302又は第2流動孔303が冷却水取込み孔301と連通するように切り替える。

0084

ここで、固定アセンブリー310は、ハウジング100の下部に固定され、中心部から作動アセンブリー320が正・逆回転可能な支持シャフト311sを有するベースプレート311を備える。

0085

そして、固定アセンブリー310は、ベースプレート311の上面に段差をもって形成されて作動アセンブリー320が着座する突段部312を備える。

0086

そして、固定アセンブリー310は、突段部312の周縁に沿って形成されて作動アセンブリー320を収容し、クラッチバー330の回動を許容するように一定幅で切り欠かれた切欠部313sを有する支持隔壁313を備える。

0087

また、固定アセンブリー310は、切欠部313sの両側縁とそれぞれ対面する支持隔壁313の内側面から突出し、作動アセンブリー320に設けられて弾性変形を許容するフックリブ322,322が脱着可能に結合される係止リブ314,314を備える。

0088

ここで、ベースプレート311の底面には、図2及び図6に示すように、円筒状の受け誘導管315が設けられ、受け誘導管315の下端部が後述するフィルターアセンブリー800の上面に接触配置され、受け誘導管315の下端部の縁に沿って、メイン引き込み口111から流入した冷却水の流動を許容するように複数の誘導スリット315sが切開形成されることが好ましい。

0089

一方、作動アセンブリー320は、固定アセンブリー310の上面から突出している支持シャフト311sに結合されて正・逆回転し、複数の連通ブロック304,305,306が支持シャフト311sを中心に放射状に配置された作動胴体321を備える。

0090

そして、作動アセンブリー320は、複数の連通ブロック304,305,306のうち一つの連通ブロック304,305,306と隣り合う連通ブロック304,305,306との間を通って延長されて作動胴体321の縁から露出されるクラッチバー330と反対方向に延長されたフックリブ322,322を備える。

0091

ここで、フックリブ322,322は、一つの連通ブロック304,305,306と隣の連通ブロック304,305,306から円弧状に延長されて弾性変形を許容し、それぞれの端部は、固定アセンブリー310に設けられた係止リブ314,314に着脱可能に係合される。

0092

一方、駆動伝達アセンブリー500は、再び図2及び図3を参照すると、複数の回転翼410を有する水車400の上面に配置され、水車400の中心を貫通するメインシャフト511に結合された駆動ギア510を備える。

0093

そして、駆動伝達アセンブリー500は、駆動ギア510と噛み合い、上側に多段積層して相互にギア結合され、第1リンクアセンブリー600に設けられた駆動伝達ギア640と噛み合って水車400の回転速度を一定程度低下させる複数のコンパウンドギア520〜560を備える。

0094

ここで、複数のコンパウンドギア520〜530は、補助シャフト512で貫通結合して回転可能に支持することができる。

0095

このとき、本発明は、駆動ギア510、水車400及び複数のコンパウンドギア520〜560を収容し、流路変換アセンブリー300の上側に配置されるギアボックス570をさらに備えることができる。

0096

勿論、本発明は、ギアボックス570の上面をカバーし、駆動伝達ギア640が着座して回転し得るように支持する着座突部581を上面に有するギアボックスカバー580をさらに備えることもできる。

0097

また、ギアボックス570の下端部の縁に、後述する流路変換アセンブリー300のクラッチバー330が露出されるための切欠スロット571をさらに備えることもできる。

0098

一方、第1リンクアセンブリー600は、図2及び図3に示すように、締結管210の下端部と脱着可能に結合される連通管610を備える。

0099

そして、第1リンクアセンブリー600は、連通管610の外周面から延長されて装着フランジ250と平行をなす連結子620を備える。

0100

そして、第1リンクアセンブリー600は、連結子620の縁から延長されて連結子620と直角をなし、流路変換アセンブリー300のクラッチバー330と接触する切り替えバー630を備える。

0101

また、第1リンクアセンブリー600は、連通管610の下部外周面に沿って形成されて連結子620の下部に配置され、駆動伝達アセンブリー500とギア結合される駆動伝達ギア640を備える。

0102

ここで、連通管610は、後述する第2リンクアセンブリー700の調節子730の下部に配置され、連結子620は調節子730の底面と対面する構造とすることができる。

0103

一方、第2リンクアセンブリー700は、図2及び図3に示すように、締結管210が貫通する貫通孔711が中心部に形成されており、装着フランジ250の底面と対面してハウジング100の上面に着座する調節胴体710を備える。

0104

そして、第2リンクアセンブリー700は、締結管210の外周面に沿って形成されて装着フランジ250の下部に配置される第1締結ギア部721(図2参照)を備える。

0105

そして、第2リンクアセンブリー700は、貫通孔711の上端部の縁に沿って形成されて第1締結ギア部721と脱着可能に噛み合う第2締結ギア部722を備える。

0106

そして、第2リンクアセンブリー700は、貫通孔711の内周面に沿って形成される第3締結ギア部723を備える。

0107

そして、第2リンクアセンブリー700は、貫通孔711に装着されて第3締結ギア部723と噛み合う第4締結ギア部724が外周面に形成された調節子730を備える。

0108

そして、第2リンクアセンブリー700は、調節子730の縁から延長されて調節子730と直角をなし、ハウジング100の底面に向かって延長されたバー状のストッパー740を備える。

0109

また、第2リンクアセンブリー700は、上端部は装着フランジ250の底面に固定され、下端部は、調節胴体710の上面に沿って凹入しているリング状の溝712に着座固定されて、装着フランジ250と調節胴体710とが相互近接する方向に弾性反撥力を作用するバネ750を備える。

0110

ここで、第1リンクアセンブリー600、すなわち、連通管610の上端部に設けられた締結スロット612は調節子730の底面に配置されて、締結管210の下端部、すなわち、締結フック212と結合する。

0111

このとき、調節胴体710の外周面にすべり防止突片713をさらに具備して把持の便宜を提供することもできる。

0112

上記のような構造の実施例に係る、二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を操作する過程について、図1乃至図7を参照して簡単に説明する。

0113

使用者がノズルアセンブリー200、すなわち、噴射チップ230が左、右に往復回転するための所望する角度を設定するために、調節胴体710を把持して本体部120の上側に持ち上げると、締結管210の第1締結ギア部721と調節胴体710の第2締結ギア部722との締結状態解除される。

0114

その後、使用者は、所望する角度だけノズルキャップ260を回すと、本体部120に内蔵された第2リンクアセンブリー700のストッパー740が一定角度回転することになり、その後、第1リンクアセンブリー600の切り替えバー630はストッパー740の位置に相応する範囲だけ正回転及び逆回転を反復しながら噴射チップ230の左右回転角度が設定される。

0115

次に、流路変換アセンブリー300による流路変換を、図7を中心に説明する。

0116

まず、切り替えバー630が図7に示すように反時計回り方向に回ってクラッチバー330dに突き当たると作動胴体321は反時計回り方向に回転し、冷却水取込み孔301(図6参照)から第1流動孔302を経て第2流動孔303に向かう時計回り方向に流路が形成される。

0117

これと同時に切り替えバー630の方向も変わって時計回り方向に回り始まる。

0118

次に、別に図示してはいないが、図7を参照して説明すると、切り替えバー630が時計回り方向に回ってクラッチバー330に突き当たると、作動胴体321は時計回り方向に回転し、流路は、冷却水取込み孔301から第2流動孔303を経て第1流動孔302に向かう反時計回り方向に形成される。

0119

これと同時に切り替えバー630の方向も変わって反時計回り方向に回り始める。

0120

以上の如く、本発明は、左右回転角度の調節が容易であり、噴射効率を上げて太陽光発電設備の効率向上に寄与できるようにした二相流動発生ノズルを備えた太陽光発電設備の効率向上装置を提供することを基本的な技術的思想とする。

0121

そして、本発明の基本的な技術的思想の範疇内で、当業界における通常の知識を有する者にとっては別の様々な変形及び応用も可能であるということは言うまでもない。

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