KR100909367B1 - 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지기둥 및 상기 지지기둥의 상부에 구비되는 차양막과, 태양광발전부와, 상기 태양광발전부에서 생산되는 전기에너지에 의해 작동하는 라디오수신기와, 상기 라디오수신기에 수신된 음성신호를 출력하는 음향발생부와, 상기 태양광발전부로 부터 전기에너지는 공급받아 작동하는 조명부를 포함하는 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템에 있어서, 상기 태양광발전부는, 상기 차양막의 상부로 돌출되는 지지기둥의 상단에 구비되며, 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광전지로 구성되는 모듈; 상기 모듈을 통해 전환되는 전기에너지를 축적하는 축전지; 상기 축전지에 축적된 전기를 필요한 전력으로 변환하는 전력변환장치; 및 상기 전력변환장치에 의해 변환되는 전력을 상용전원으로 변환하는 인버터; 를 포함하여 이루어지고, 상기 태양광전지는, 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 셀렌광 전지 또는 아황산구리 광전지이며, 상기 음향발생부는 상기 지지기둥의 둘레에 걸쳐지도록 구비되는 필름스피커인 것을 특징으로 한다.

태양광전지, 필름스피커,

Description

태양광발전을 이용하는 막구조 시스템{Membarane Structure System using Solar Cell Generating}

본 발명은 자체적으로 태양광전지판을 이용하여 생산된 전기를 이용하는 막구조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 막구조물은 골조막 구조물, 공기막 구조물 그리고 현수막 구조물로 분류할 수 있으며, 상기와 같이 막으로 이루어진 지붕구조는 초기장력으로 외부하중에 안정된 형상을 유지하는 구조 시스템이다.

그리고 지붕 마감재 가운데 지붕막재료는 초경량이면서 스스로 2차적인 구조시스템을 형성할 수 있는 장점과, 아름다운 반투명성 재료로서 지붕 아래에 고르고 부드러운 자연채광을 유지시켜주고 처마 그림자선을 부드럽게 해준다는 외관상의 장점으로 인하여 월드컵 경기장의 지붕구조에 사용되고 있으며, 스포츠경기장, 쇼핑몰, 실내 수영장, 전시관, 물류창고, 야외음악당 등에도 주로 사용된다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 목적을 갖는다.

먼저 막구조 시스템에 필요한 전기를 태양광전지판을 이용하여 생산함으로써 막구조 시스템의 유지비용을 절약할 수 있다.

그리고 태양광전지판을 이용하여 생산된 전기를 음향시설 및 조명시설에 이용하여 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

그리고 밤과 같은 어두운 환경하에서도 낮에 생산된 전기에너지를 이용하여 이용자에게 휴식장소를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
지지기둥 및 상기 지지기둥의 상부에 구비되는 차양막과, 태양광발전부와, 상기 태양광발전부에서 생산되는 전기에너지에 의해 작동하는 라디오수신기와, 상기 라디오수신기에 수신된 음성신호를 출력하는 음향발생부와, 상기 태양광발전부로 부터 전기에너지는 공급받아 작동하는 조명부를 포함하는 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템에 있어서,
상기 태양광발전부는, 상기 차양막의 상부로 돌출되는 지지기둥의 상단에 구비되며, 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광전지로 구성되는 모듈; 상기 모듈을 통해 전환되는 전기에너지를 축적하는 축전지; 상기 축전지에 축적된 전기를 필요한 전력으로 변환하는 전력변환장치; 및 상기 전력변환장치에 의해 변환되는 전력을 상용전원으로 변환하는 인버터; 를 포함하여 이루어지고,
상기 태양광전지는, 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 셀렌광 전지 또는 아황산구리 광전지이며,
상기 음향발생부는 상기 지지기둥의 둘레에 걸쳐지도록 구비되는 필름스피커인 것을 특징으로 한다.

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전술한 구성에 의한 본 발명의 실시로 발생하는 종래의 기술과 구별되는 효과는 다음과 같다.

먼저 막구조 시스템에 필요한 전기를 태양광전지판을 이용하여 생산함으로써 막구조 시스템의 유지비용을 절약할 수 있다.

그리고 태양광전지판을 이용하여 생산된 전기를 음향시설 및 조명시설에 이 용하여 보다 쾌적한 막구조 시스템을 구성할 수 있다.

그리고 밤과 같은 어두운 환경하에서도 낮에 생산된 전기에너지를 이용하여 이용자에게 휴식장소를 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예의 사시도, 도 2는 도 1의 실시예의 측단면도, 도 3은 도 2의 부분확대도, 도 4는 도 1의 실시예의 절개사시도, 도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예의 측단면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 제3실시예의 측단면도, 도 7은 본 발명의 구체적인 사용상태도이다.

이하에서는 본 발명이 적용되는 막구조는 구체적으로 파고라를 예를 들어 설명한다. 파고라(20)는 공원, 휴게소, 어린이 놀이터 등 야외에서 휴식중 햇빛을 피하거나 사람들이 쉴 수 있도록 그늘, 정자 등의 용도로 널리 사용되는 구조물이다. 본 실시예에 사용되는 파고라(20)는 막구조 파고라로서 지지기둥(22), 차양막(24) 및 캡(26)을 주요구성으로 한다.

그리고 본 실시예에서의 태양광발전부(100)의 의미는 태양의 빛에너지를 전기에너지로 전환하여 이를 축적한 다음 본 발명의 실시에 사용하는 조명, 스피커 등 구성요소가 필요로 하는 전원을 공급하는 역할을 하는 요소들을 묶어서 태양광발전부(100)라고 명명한다. 그리고 이하에서는 공지된 사항을 제외한 본 발명의 주 요구성요소를 중심으로 구조 및 기능 등을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예의 사시도, 도 2는 도 1의 실시예의 측단면도, 도 3은 도 2의 부분확대도, 도 4는 도 1의 실시예의 절개사시도이다.

본 발명인 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템(10)은 지지기둥(22) 및 상기 지지기둥(22)의 상부에 구비되는 차양막(24)으로 구성되는 막구조 시스템을 구성함에 있어서, 상기 차양막(24)의 상부로 돌출되는 지지기둥(22)의 상단에 구비되는 태양광발전부(100); 상기 태양광발전부(100)에서 생산되는 전기에너지에 의해 작동하는 라디오수신기(200); 상기 라디오수신기(200)에 수신된 음성신호를 출력하는 음향발생부; 및 상기 태양광발전부로 부터 전기에너지는 공급받아 작동하는 조명부(400)로 구성하여 실시할 수 있다. 이때 음향발생부는 후술하는 필름스피커(300)로 구성하고 조명부(400)는 백열등 또는 엘이디(LED)조명으로 구성하여 실시할 수 있다.

태양광발전부(100)는 본 발명에서 태양으로부터 전달되는 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 역할 및 전술한 라디오수신기(200), 조명부(400) 및 음향발생부에서 필요로 하는 소비전원을 공급하는 역할을 한다.

구체적으로 태양광발전부(100)는 첨부된 도 1과 같이 차양막(24)의 상부로 돌출되는 지지기둥(22)의 상단에 구비되며, 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광전지로 구성되는 모듈(110); 모듈(110)을 통해 전환되는 전기에너지를 축적하 는 축전지(120); 축전지(120)에 축적된 전기를 필요한 전력으로 변환하는 전력변환장치(130) 및 상기 전력변환장치(130)에 의해 변환되는 전력을 교류 또는 직류 등 상용전원으로 변환하는 인버터(140)를 포함하여 실시할 수 있다.

즉, 지지기둥(22)의 상단에 모듈(110)을 고정하여 비, 바람, 진동 등 그 밖의 외력에 저항하도록 안정적으로 고정하여 모듈(110)을 구성하는 태양광전지(Solar Cell)에 의해 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 것이다. 그리고 변환된 전기에너지는 축전지에 저장한 다음 전력변환장치(130, 전력콘버터) 및 인버터(140) 이용하여 필요한 상용전원으로 변환하여 어두워지는 밤이나 흐린 날에 조명부(400) 또는 음향발생부에 공급하여 이를 작동하도록 한다.

이때 바람직하게는 전술한 기본적인 구성에 전기에너지의 공급여부를 제어할 수 있는 연산능력이 있는 마이컴을 포함하는 제어부 및 밝기를 감지할 수 있는 밝기감지센서를 부가하여 실시할 수 있다.

본 발명의 모듈(110)을 구성하는 태양광전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 PN접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것으로서, 즉, 외부에서 빛이 태양광 모듈에 입사되었을 때, P형 반도체의 전도대의 전자가 입사된 광에너지에 의해 가전자대로 여기되고, 이렇게 여기된 전자는 P형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍을 생성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 P-N접합 사이에 존재하는 전기장에 의해 N형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전 류를 공급하게 된다.

바람직하게는 전술한 태양광전지는 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 셀렌광전지 또는 아황산구리 광전지를 사용할 수 있고, 반도체 PN접합을 사용하는 실리콘광전지를 사용하여 실시할 수 있다.

라디오수신기(200)는 상기 태양광발전부(100)에서 생산되는 전기에너지를 이용하는 구성요소로서 후술하는 음향발생부에 음성신호를 전달하는 역할을 한다. 음향발생부는 전술한 라디오수신기(200)에서 수신된 음성신호를 출력하는 역할을 한다. 이때 음향발생부는 구체적으로 콘(Corn)형 스피커, 돔(Dome)형 스피커, 혼(Horn)형 스피커 등 영구자석과 코일을 사용하며 코일에 전류가 흐를 때 그 움직임을 이용하여 소리를 발생시키는 다이나믹형 스피커를 사용할 수 있고, 첨부된 도 2의 실시예와 같이 필름스피커(300)를 사용할 수도 있다. 즉, 지지기둥(22)의 둘레서 필름스피커(300)는 둘러서 사용하는 경우에는 별도의 공간을 확보하지 않고 또는 시각적으로도 좋은 효과를 얻을 수 있다. 이러한 스피커의 구성 또는 종류는 실시조건에 따라 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

조명부(400)는 태양광발전부로부터 생산되는 전원을 공급받아 밤 또는 어두운 날에 빛을 조사하는 역할을 한다. 구체적으로 조명부는 형광등, 백열등 및 엘이디(LED)조명 등과 같이 다양하게 선택하여 실시할 수 있다. 바람직하게는 전력소비가 적고 밝은 빛을 조사사는 엘이디(LED)조명을 사용하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예의 사시도,

도 2는 도 1의 실시예의 측단면도,

도 3은 도 2의 부분확대도,

도 4는 도 1의 실시예의 절개사시도,

도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예의 측단면도,

도 6은 본 발명의 바람직한 제3실시예의 측단면도,

도 7은 본 발명의 구체적인 사용상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10; 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템

20; 파고라

22; 지지기둥

24; 차양막

26; 캡

30; 벤치

100; 태양광발전부

110; 모듈 120; 축전지

130; 전력변환장치 140; 인버터

200; 라디오수신기

300; 필름스피커

400; 조명부

Claims (5)

1. 지지기둥 및 상기 지지기둥의 상부에 구비되는 차양막과, 태양광발전부와, 상기 태양광발전부에서 생산되는 전기에너지에 의해 작동하는 라디오수신기와, 상기 라디오수신기에 수신된 음성신호를 출력하는 음향발생부와, 상기 태양광발전부로 부터 전기에너지는 공급받아 작동하는 조명부를 포함하는 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템에 있어서,

   상기 태양광발전부는, 상기 차양막의 상부로 돌출되는 지지기둥의 상단에 구비되며, 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광전지로 구성되는 모듈; 상기 모듈을 통해 전환되는 전기에너지를 축적하는 축전지; 상기 축전지에 축적된 전기를 필요한 전력으로 변환하는 전력변환장치; 및 상기 전력변환장치에 의해 변환되는 전력을 상용전원으로 변환하는 인버터; 를 포함하여 이루어지고,

   상기 태양광전지는, 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 셀렌광 전지 또는 아황산구리 광전지이며,

   상기 음향발생부는 상기 지지기둥의 둘레에 걸쳐지도록 구비되는 필름스피커인 것을 특징으로 하는 태양광발전을 이용하는 막구조 시스템.
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