KR100999296B1 - 발전 방음벽 - Google Patents
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Abstract
태양전지의 설치면적을 증가시킬 수 있고, 방음기능을 하면서도 발전효율이 뛰어나며, 차량 운행에 방해가 되지 않고, 전해질 누수의 우려가 없고 색상을 다양하게 할 수 있는 발전 방음벽이 개시된다. 상기 발전 방음벽은 방음패널이 염료감응형 태양전지 패널로 이루어진 구성을 가진다.
Description
본 발명은 방음벽에 관련된 것으로 특히 발전기능을 갖는 방음벽에 관련된 것이다.
일반적으로, 주택이나 학교 등 사람이 많이 거주하는 곳을 통과하는 고속도로나 철로의 가장자리에는 차량이나 열차의 통행에 따른 소음이 주택이나 학교 쪽으로 전달되는 것을 막기 위해 방음벽을 설치한다. 방음벽은 지주들을 지면으로부터 수직으로 일정한 간격을 두고 설치하고 이웃하는 두 지주 사이에 방음패널을 설치하여 방음벽을 구성한다. 도로와 철로의 길이와 설치 장소가 날로 증가하고 있어 전체 방음벽의 설치 규모는 매우 크다.
최근 들어, 친환경 에너지에 대한 관심이 증가하면서, 방음벽에 태양전지를 설치하여 전기에너지를 얻는 것이 특허 제0880921호(이하, “선등록발명”이라 함)로 등록된 바 있다. 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 선등록발명의 태양광 발전장치가 설치된 방음벽을 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 선등록발명은 방음벽(20)과 방음벽(20)의 상단에 설치된 태양광 발전장치(10)를 보여준다.
도 1에서, 방음벽(20)은 지면으로부터 직립되게 설치되고 이웃하는 지주(21)와 대면되는 양 측면에 트랙(22)이 형성된 지주(21)와 상기 지주(21)들의 트랙(22) 사이에 설치되는 제1방음패널(23)들로 이루어져 있다.
방음벽(20)의 상단에 설치된 태양광 발전장치(10)는 전면과 후면에 태양전지판과 방음판을 각각 설치하여 때로는 태양전지로 때로는 회동시켜 방음판으로 사용할 수 있도록 된 것이다.
그리고 현재 가장 많이 사용되고 있는 실리콘 태양전지는 고효율 발현을 위해서는 고순도를 유지해야 하므로 재료 및 고정 단가를 낮추는 데 한계가 있다.
선등록발명은 태양전지를 방음벽 상단에 설치하여야 하기 때문에 설치하기가 까다롭고 비용이 많이 든다.
선등록발명은 방음벽 상단에 방음벽과는 별도로 태양전지를 설치해야하기 때문에 설치비용이 많이 소요된다.
선등록발명은 태양전지가 방음벽의 측방으로 돌출되기 때문에 차량에 높게 탑재된 물건과 부딪힐 위험이 있다.
선등록발명은 방음벽 상단을 따라 설치되기 때문에 단위 길이당 설치면적이 작다.
기존에는 방음벽에 설치되는 태양전지로는 현재 태양전지의 주류를 이루는 실리콘 결정질을 이용한 것이 사용되는 데, 이는 태양광의 입사각도에 따라 효율의 변동이 심해서 고정식으로는 부적합하고, 선등록발명에서와 같이 방음벽 상단에 태양의 고도에 따라 자세가 변경되도록 설치하여야 경제성이 있다.
본 발명의 목적은 방음기능을 수행하면서도 도로 또는 철로의 단위 길이당 태양전지의 설치면적을 증가시킬 수 있는 발전 방음벽을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 방음기능을 수행하면서도 발전효율이 뛰어난 발전 방음벽을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지가 방음벽 측방으로 돌출되지 않아 주행차량과 부딪힐 우려가 없는 발전 방음벽을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 색상을 가지면서도 발전이 가능한 방음벽을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 간격을 두고 배치된 지주들과 상기 지주들 중 이웃하는 두 지주들 사이에 장착되어 소음이 이웃하는 두 지주사이로 넘어가는 것을 방지하는 방음패널을 구비하는 방음벽에 있어서, 상기 방음패널은 염료감응형 태양전지 패널을 포함하는 구성을 가진다.
상기 염료감응형 태양전지 패널은 투명한 후면판, 상기 후면판의 내측면에 간격을 두고 부착된 복수의 염료감응형 태양전지 모듈, 상기 염료감응형 태양전지 모듈을 사이에 두고 상기 후면판과 간격을 두고 배치된 전면판 및 상기 후면판과 전면판을 가장자리를 따라 밀봉하는 밀봉수단을 구비하여 구성된 것이 좋다.
상기 염료감응형 태양전지 모듈은 태양광을 받으면 전자를 방출하는 염료를 구비하고 상기 염료로부터 방출된 전자를 외부 부하로 전달하는 제1전극부, 상기 이웃하는 지주들 사이에 설치되고 상기 제1전극부와 간격을 두고 마주보고 결합되어 상기 제1전극부와의 사이에 밀폐공간을 형성하며 전해질의 환원작용을 촉진시키기 위한 전도성물질을 가지는 제2전극부 및 상기 제1전극부와 상기 제2전극부 사이의 상기 밀폐공간에 충진되고 산화된 염료 분자를 환원시켜 주는 산화-환원 전해질을 구비하여 구성된 것이 바람직하다.
상기 염료는 상기 제1전극부 내면에 흡착되어 있는 것이 좋다.
상기 염료감응형 태양전지 패널의 표면에는 복수의 흡음홈 또는 돌기들이 형성되어 있는 것일 수 있다.
상기 지주들에는 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리가 삽입되어 고정될 수 있는 패널장착홈이 형성되어 있는 것이 좋다.
상기 패널장착홈의 내면과 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리 중 어느 하나에는 보호패드가 장착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 패널장착홈의 내면과 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리 중 적어도 어느 하나에는 천연고무 또는 합성수지가 일체로 코팅되어 있는 것이 좋다.
상기 지주들의 전면 또는 배면에는 상기 염료감응형 태양전지 패널의 4 모서리에 대응되는 위치에 상기 염료감응형 태양전지 패널의 각 모서리가 삽입되어 고정될 수 있는 고정부가 각각 형성되어 있을 수 있다.
상기 고정부는 이동 또는 회동시켜 개방하거나 닫아서 고정할 수 있는 개폐부재를 구비하여 상기 염료감응형 태양전지 패널을 그 전면에서 탈착할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
상기 후면판 또는 상기 전면판은 투명한 유리, 폴리카보네이트, 아크릴 중 어느 하나로 되어 있는 것이 좋다.
상기 후면판과 상기 전면판 사이의 밀폐된 내부공간에는 불활성 가스가 충진되어 있을 수 있다.
상기 후면판의 표면에 방열선이 설치되어 있는 것이 더욱 좋다.
상기 방열선은 알루미늄 또는 흑연으로 된 것이 바람직하다.
상기 방열선은 격자모양으로 배치하되 염료감응형 태양전지 모듈의 배열에 간섭되지 않는 것이 좋다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 방음패널로 염료감응형 태양전지 패널을 이용함으로써, 방음벽의 효율성이 높다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 방음기능을 수행하면서도 도로 또는 철로의 단위 길이당 태양전지의 설치면적을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 방음기능을 수행하면서도 발전효율이 뛰어나다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 태양전지가 방음벽 측방으로 돌출되지 않아 주행차량과 부딪힐 우려가 없다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 다양한 색상의 염료를 이용함으로써 방음벽의 색상을 다양하게 가져할 수 있다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 안정성이 뛰어나고 전해질 유출 위험이 적다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 태양전지 패널의 교체가 용이하고 유지보수 가 수월하다.
본 발명에 따른 발전 방음벽은 패널의 가장자리에 설치되거나 코팅된 보호밴드나 합성수지 등에 의해 파손의 우려가 적고, 방열기능으로 인해 발전성능이 저하될 우려가 낮다.
도 1은 선등록발명의 태양광 발전장치가 설치된 방음벽을 나타낸 사시도,
도 2는 염료감응형 태양전지 패널이 사용된 본 발명에 따른 발전 방음벽의 부분 분리 사시도,
도 3은 도 2 염료감응형 태양전지 패널의 변형예를 나타낸 방음벽의 변형예를 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 방음벽에 사용된 염료감응형 태양전지 패널의 구조를 설명하기 위한 정면도,
도 5는 도 4의 I-I에 따른 단면도,
도 6(a)와 (b)는 염료감응형 태양전지 모듈의 실시예들을 각각 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 9는 개폐부재를 갖는 고정부의 일례를 나타낸 부분확대 사시도,
도 10은 개폐부재를 회동시켜 개방하는 상태를 나타낸 부분확대 사시도이다.
도 2는 염료감응형 태양전지 패널이 사용된 본 발명에 따른 발전 방음벽의 부분 분리 사시도,
도 3은 도 2 염료감응형 태양전지 패널의 변형예를 나타낸 방음벽의 변형예를 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 방음벽에 사용된 염료감응형 태양전지 패널의 구조를 설명하기 위한 정면도,
도 5는 도 4의 I-I에 따른 단면도,
도 6(a)와 (b)는 염료감응형 태양전지 모듈의 실시예들을 각각 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 9는 개폐부재를 갖는 고정부의 일례를 나타낸 부분확대 사시도,
도 10은 개폐부재를 회동시켜 개방하는 상태를 나타낸 부분확대 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 염료감응형 태양전지 패널이 사용된 본 발명에 따른 발전 방음벽의 부분 분리 사시도이고, 도 3은 도 2 염료감응형 태양전지 패널의 변형예를 나타낸 방음벽의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 2와 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 방음벽(100)은 지주(110)들을 구비한다. 지주(110)로는 I형 형강이 적당하다. 지주(110)들은 도로나 철도의 가장자리 등 방음벽(100)의 설치가 필요한 곳을 따라 간격을 두고 설치되는 것으로, 이웃하는 지주(110)와 마주하는 방향에는 상하로 배치된 패널장착홈(112)이 형성되어 있다. 이웃하는 두 지주(110)들 사이에는 염료감응형 태양전지 패널(130)들이 다층으로 장착되어 벽을 이루고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 염료감응형 태양전지 패널(130)의 양측 가장자리에는 지주(110)에 형성된 패널장착홈(112)에 끼워지며 염료감응형 태양전지 패널(130)의 가장자리를 둘러싸서 보호하는 보호밴드(210)가 부착되어 있다. 이 보호밴드(210)로는 천연고무 또는 합성수지가 일체로 코팅되어 이루어진 것이 바람직하다. 경우에 따라 지주(110)의 패널장착홈(112) 내면을 따라 천연고무 또는 합성수지가 일체로 코팅될 수 있다. 이렇게 하는 경우 염료감응형 태양전지 패널(130)이 안정되게 장착될 수 있고, 염료감응형 태양전지 패널(130)이 파손될 우려도 줄어든다.
지주(110)의 패널장착홈(112)의 폭이 염료감응형 태양전지 패널(130)의 두께보다 넓은 경우, 패널장착홈(112)의 내면에 염료감응형 태양전지 패널(130)의 배면을 받쳐주는 부재가 설치될 수 있다.
경우에 따라 염료감응형 태양전지 패널(130)의 가장자리 둘레 전체에 천연고무 또는 합성수지(212)가 코팅될 수 있다. 이렇게 하는 경우에도 염료감응형 태양전지 패널(130)을 지주(110)의 패널장착홈(112)에 안정되게 장착할 수 있고 상측 및 하측으로 장착되는 염료감응형 태양전지 패널(130)과 충격에 의한 파손을 막을 수 있다. 뿐만 아니라 내부에 충진된 전해질이 액상인 경우, 가장자리를 따라 일체로 코팅된 천연고무 또는 합성수지(212)는 밀봉불량 등으로 인해 내부로 공기가 주입되거나 염료감응형 태양전지 모듈(150) 내부의 전해질 누출을 한 번 더 차단하여준다. 즉, 염료감응형 태양전지 패널(130)의 가장자리 둘레 전체를 따라 일체로 코팅된 천연고무 또는 합성수지(212)는 일석삼조의 효과를 제공한다.
또한, 염료감응형 태양전지 패널(130)의 표면에는 방열을 위한 방열선(135)이 설치될 수 있다. 방열선(135)으로는 알루미늄 또는 흑연이 적당하지만, 방열성능이 뛰어난 것이라면 다른 것이 이용될 수 있음은 물론이다. 이 방열선(135)은 염료감응형 태양전지 패널(130)의 온도가 너무 올라가서 발전 효율과 태양전지 모듈의 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 4는 도 3의 방음벽에 사용된 염료감응형 태양전지 패널의 구조를 설명하기 위한 정면도이고, 도 5는 도 4의 I-I에 따른 단면도, 도 6(a)와 (b)는 염료감응형 태양전지 모듈의 실시예들을 각각 나타낸 단면도이다.
도 4와 5를 참조하면, 염료감응형 태양전지 패널(130)은 후면판(131)을 구비한다. 이 후면판(131)으로는 투명한 유리나 폴리카보네이트 또는 아크릴이 적당하다. 폴리카보네이트와 아크릴은 변색을 방지하기 위한 변색방지처리와 이물질이 표면에 달라붙지 않도록 하는 방오처리된 것이 바람직하다.
도 4와 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 후면판(131)의 내측면에는 염료감응형 태양전지 모듈(150)이 간격을 두고 상, 하, 좌, 우로 복수개가 부착되어 있다. 각 태양전지 모듈(150)은 그 발전용량과 부하의 크기에 따라 필요한 개수 단위로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
염료감응형 태양전지 패널(130)은 전면판(132)을 구비한다. 이 전면판(132)은 염료감응형 태양전지 모듈(150)을 사이에 두고 후면판(131)과 간격을 두고 배치되어 있으며, 가장자리를 통해 후면판(131)에 고정되어 있다. 이 전면판(132) 역시 후면판(131)에 사용된 유리나 폴리카보네이트 또는 아크릴 등의 투명재료로 된 것이 바람직하다.
이 후면판(131)과 전면판(132)의 가장자리 사이는 밀봉수단(133)을 통해 밀봉되어 있다.
염료감응형 태양전지 패널(130)의 내부에는 도 4의 점선 및 도 5에 나타낸 바와 같이 다수의 염료감응형 태양전지 모듈(150)이 간격을 두고 배치되어 있다. 염료감응형 태양전지 모듈(150)의 내부구조는 도 6(a)와 (b)에 개시되어 있다. 그리고 후면판(131)과 전면판(132) 사이에 형성되는 빈 공간에는 경우에 따라 불활성기체인 아르곤, 크립톤, 크세논 가스등을 주입하여 열 교환현상을 막아주어 결로현상과 냉복사현상을 억제하여 단열효과를 높여주는 방식으로 제작된다. 이렇게 가스가 충진된 복층유리는 자외선을 흡수하며 소리의 전달을 감소시켜 탁월한 방음효과를 기대할 수 있으며, 특히 로이유리와 병행하여 사용하면 단열효과를 극대화시킬 수 있다. 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 충진한 제품은 안정적으로 유지된다.
도 6(a)와 (b)를 참조하면, 염료감응형 태양전지 모듈(150)은 제1전극부(140)와 제2전극부(160) 및 두 전극부 사이의 밀봉된 빈 공간에 충진되는 전해질(180)을 구비한다.
제1전극부(140)는 유리소재 등의 투명 기판(142)과 그 표면에 순서대로 코팅되거나 도포 또는 부착된 전도성물질층(144), n형 산화물(146) 및 n형 산화물(146) 위에 흡착된 염료(148)로 이루어져 있다.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, n형 산화물(146)의 표면에는 요철(147)이 형성되어 있을 수 있고, 이 요철(147) 상에 염료(148)가 흡착되어 있을 수 있다. 이 경우 염료(148)의 표면도 요철된 상태로 되고, 염료(148)의 전체 표면적이 넓어지고 태양의 고도변화에 영향을 적게 받아 발전효율이 향상된다.
또한, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, n형 산화물(146)의 표면에는 요철(147)이 형성되지 않을 수 있고, 이에 따라 염료(148)의 표면에도 요철이 형성되지 않을 수 있음은 물론이다.
염료(148)에 가시광선이 조사되면 전자-홀 쌍을 생성되며 생성된 전자가 여기 되고, 여기된 전자는 전도성물질층(144)을 따라 이동한다. 전도성물질층(144)은 ITO, FTO, ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), SnO2-Sb2O3 등을 포함하는 필름형태의 것이 코팅되어 이루어진다. 전도성물질층(144) 표면에는 나노 다공질막의 형태로 존재하는 TiO2, ZnO, SnO2 등과 같은 넓은 밴드갭을 가진 n형 산화물(146)이 도포 또는 부착되어 있고, 상기 산화물(146) 표면에는 단분자층의 염료(148)가 흡착 또는 도포되어 있다.
제2전극부(160)는 유리소재 등의 투명기판(162)과 그 표면에 코팅된 ITO 등의 전도성 물질과 그 표면에 도포되거나 부착된 탄소 나노튜브, 나노 카본블랙, 그래파이트 분말, 전도성 고분자 및 백금(pt)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 전도성 물질이 도포되거나 부착되어 이루어진 전도성물질층(164)으로 이루어져 있다.
제1전극부(140)와 제2전극부(160)는 서로 간격을 두고 마주보고 배치되어 있으며, 가장자리가 밀봉재(190)로 밀봉되어서 제1전극부(140)와 제2전극부(160) 사이에 빈 공간이 형성되고, 빈 공간에 전해질(180)이 충진되어 있다. 전해질(180)은 산화된 염료 분자를 환원시켜 주는 역할을 한다. 각 태양전지 모듈(150)에서 생성된 전기는 통상 충전기에 충전된 후 외부의 부하로 공급되며, 외부 부하로 공급되기 전에 승압 또는 감압의 과정을 거칠 수 있고, 교류전류가 필요한 곳으로는 인버터를 거친 후에 부하로 공급될 수 있다.
투명기판(142, 162)은 앞에서 설명한 후면판과 같은 재질의 것이 그대로 이용될 수 있다.
염료감응형 태양전지 모듈로는 위에서 설명한 것 외에도, 공개번호 10-2009-0062774호, 10-2010-0076925호, 10-2010-0030823호, 10-2010-0006822호, 10-2010-0006823호, 10-2010-0009859호, 10-2010-0024690호의 공개특허공보 등에 개시된 여타의 염료감응형 태양전지 모듈도 본 발명의 방음벽에 사용될 수 있다. 위 공개특허공보에 개시된 내용은 여기에서의 인용에 의해 본원의 명세서에 통합된다.
도 7은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
경우에 따라 염료감응형 태양전지 패널(130)의 표면에는 복수 개의 흡음홈(136)들이 형성될 수 있다. 흡음홈(136)은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등의 다각형 또는 부정형의 것일 수 있고, 경우에 따라 내측으로 갈수록 넓어지는 것일 수 있다. 또 경우에 따라 흡음홈(136)에는 흡음재가 채워질 수 있다. 흡음재는 투명일 수 있다. 산화물(146)의 표면에 돌기가 형성되지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 발전 방음벽의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 9는 개폐부재를 갖는 고정부의 일례를 나타낸 부분확대 사시도이고, 도 10은 개폐부재를 회동시켜 개방하는 상태를 나타낸 부분확대 사시도이다.
앞 실시예들의 방음벽(100)에서, 하단에 배치된 염료감응형 태양전지 패널(130)을 파손 등의 이유로 교체하고자 하는 경우 그 위쪽에 있는 염료감응형 태양전지 패널(130)을 모두 지주(110) 상단으로 이동시켜 지주에서 이탈 시켜야 한다는 불편한 점이 있다. 도 8에 나타낸 발전 방음벽은 이러한 불편을 해소한 것이다.
즉, 지주(110)들의 전면 또는 배면에 염료감응형 태양전지 패널(130)의 4 모서리에 대응되는 위치에 염료감응형 태양전지 패널(130)의 각 모서리가 삽입되어 고정될 수 있는 고정부(113)가 각각 형성되어 있다. 이 고정부(113)는 지주(110)에서 전방으로 돌출된 열십자 모양의 받침부(113a)와 이 받침부(113a)에 회동 가능케 설치된 개폐부재(113b)를 구비한다. 개폐부재(113b)의 전면에는 고리(113c)가 형성되어 있고, 이 고리(113c)에 고정수단(113d)이 삽입되어 있다. 각 지주(110)의 최 상단에 형성되는 받침부(113a)는 T자 모양으로 형성하면 된다.
도 8에 나타낸 발전 방음벽(100)에서 염료감응형 태양전지 패널(130)을 교체하고자 하는 경우, 그 염료감응형 태양전지 패널(130)의 4모서리에 대응되는 고정부(113)의 고정수단(113d)의 잠금을 해제하고, 개폐부재(113b)를 회동시켜 개방 후에 교체하고자 하는 염료감응형 태양전지 패널(130)을 전면으로 이탈시키고, 그 자리에 새 염료감응형 태양전지 패널(130)을 장착하고, 개폐부재(113b)를 닫아서 고정수단(113d)으로 잠그면 된다.
이렇게 하는 경우, 염료감응형 태양전지 패널(130)의 교체가 매우 수월해진다.
개폐부재(113b)의 개폐방식은 이 기술분야의 당업자 수준에서 다양하게 변형하여 구성할 수 있다. 예를 들면, 지주(110) 전면에 설치된 부재에 개폐부재를 탈착할 수 있는 홈을 지주(110)의 전면과 간격을 두고 형성해두고, 그 개폐부재를 이동시켜 이탈시킨 상태에서 염료감응형 태양전지 패널(130)을 교체 장착한 후 다시 개폐부재를 홈에 장착하여 염료감응형 태양전지 패널(130)이 지주(110)에 고정될 수 있도록 하여도 된다. 고정부(113)는 위에서 설명한 방식 외에도 이 기술분야의 당업자 수준에서 다양하게 변형 실시가 가능하다.
본 발명에 따른 방음벽은 도로나 철로 가장자리뿐만 아니라 건물의 벽면에 활용될 수 있다.
100: 방음벽 110: 지주
112: 장착홈 130: 염료감응형 태양전지 패널
135: 방열선 150: 염료감응형 태양전지 모듈
113: 고정부 113b: 개폐부재
210: 보호패드 212: 합성수지
112: 장착홈 130: 염료감응형 태양전지 패널
135: 방열선 150: 염료감응형 태양전지 모듈
113: 고정부 113b: 개폐부재
210: 보호패드 212: 합성수지
Claims (15)
- 간격을 두고 배치된 지주들과 상기 지주들 중 이웃하는 두 지주들 사이에 장착되어 소음이 이웃하는 두 지주사이로 넘어가는 것을 방지하는 방음패널을 구비하는 방음벽에 있어서,
상기 방음패널은 염료감응형 태양전지 패널을 포함하고,
상기 염료감응형 태양전지 패널은 투명한 후면판, 상기 후면판의 내측면에 간격을 두고 부착된 복수의 염료감응형 태양전지 모듈, 상기 염료감응형 태양전지 모듈을 사이에 두고 상기 후면판과 간격을 두고 배치된 전면판 및 상기 후면판과 상기 전면판을 가장자리를 따라 밀봉하는 밀봉수단을 구비하여 구성되고,
상기 염료감응형 태양전지 모듈은 태양광을 받으면 전자를 방출하는 염료를 구비하고 상기 염료로부터 방출된 전자를 외부 부하로 전달하는 제1전극부, 상기 이웃하는 지주들 사이에 설치되고 상기 제1전극부와 간격을 두고 마주보고 결합되어 상기 제1전극부와의 사이에 밀폐공간을 형성하며 전해질의 환원작용을 촉진시키기 위한 전도성물질을 가지는 제2전극부 및 상기 제1전극부와 상기 제2전극부 사이의 상기 밀폐공간에 충진되고 산화된 염료 분자를 환원시켜 주는 산화-환원 전해질을 구비하여 구성되고,
상기 염료는 상기 제1전극부에 흡착되어 있고,
상기 후면판의 표면에 방열선이 설치되어 있고,
상기 방열선은 알루미늄 또는 흑연으로 되고,
상기 후면판과 상기 전면판 사이의 밀폐된 내부공간에는 불활성 가스가 충진되어 있고,
상기 제1전극부는 투명기판과 상기 투명기판 표면에 순서대로 코팅, 도포 또는 부착된 전도성물질층과 n형 산화물을 구비하고, 상기 염료는 상기 n형 산화물에 흡착되어 있고,
상기 제2전극부는 투명기판과 그 표면에 코팅된 ITO 전도성 물질과 이 전도성 물질 표면에 도포되거나 부착된 탄소 나노튜브, 나노 카본블랙, 그래파이트 분말, 전도성 고분자 및 백금(pt)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 전도성 물질을 포함하는 전도성물질층을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 발전방음벽. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 염료감응형 태양전지 패널의 표면에는 복수의 흡음홈 또는 돌기들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제1항에 있어서, 상기 지주들에는 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리가 삽입되어 고정될 수 있는 패널장착홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제6항에 있어서, 상기 패널장착홈의 내면과 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리 중 어느 하나에는 보호패드가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제6항에 있어서, 상기 패널장착홈의 내면과 상기 염료감응형 태양전지 패널의 가장자리 중 적어도 어느 하나에는 천연고무 또는 합성수지가 일체로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제1항에 있어서, 상기 지주들의 전면 또는 배면에는 상기 염료감응형 태양전지 패널의 4 모서리에 대응되는 위치에 상기 염료감응형 태양전지 패널의 각 모서리가 삽입되어 고정될 수 있는 고정부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제9항에 있어서, 상기 고정부는 이동 또는 회동시켜 개방하거나 닫아서 고정할 수 있는 개폐부재를 구비하여 상기 염료감응형 태양전지 패널을 그 전면에서 탈착할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 제1항에 있어서, 상기 후면판 또는 상기 전면판은 투명한 유리, 폴리카보네이트, 아크릴 중 어느 하나로 되어 있는 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 방열선은 격자모양으로 배치된 것을 특징으로 하는 발전 방음벽.
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020100067366A KR100999296B1 (ko) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 발전 방음벽 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012148103A1 (ko) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | 주식회사 이건창호 | 염료감응형 태양전지와 전기변색 창이 포함된 스마트 윈도우 |
| KR101334362B1 (ko) * | 2012-09-25 | 2013-11-29 | 케이솔 주식회사 | 태양광 발전식 방음벽 |
| KR101543346B1 (ko) | 2013-12-12 | 2015-08-11 | 한국건설기술연구원 | 상전이 물질 및 흡음재가 형성된 태양전지모듈 방음판 및 이를 구비한 방음벽 |
| CN106894353A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-27 | 四川天艺生态园林集团股份有限公司 | 一种太阳能生态隔音屏系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727004B1 (ko) * | 2006-09-08 | 2007-06-13 | 박현숙 | 투명 방음패널 및 이 투명 방음패널의 제조방법 |
| KR100930064B1 (ko) * | 2008-09-11 | 2009-12-07 | 주식회사 대경기업 | 쏠라 에너지 방음벽 |
-
2010
- 2010-07-13 KR KR1020100067366A patent/KR100999296B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727004B1 (ko) * | 2006-09-08 | 2007-06-13 | 박현숙 | 투명 방음패널 및 이 투명 방음패널의 제조방법 |
| KR100930064B1 (ko) * | 2008-09-11 | 2009-12-07 | 주식회사 대경기업 | 쏠라 에너지 방음벽 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012148103A1 (ko) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | 주식회사 이건창호 | 염료감응형 태양전지와 전기변색 창이 포함된 스마트 윈도우 |
| KR101334362B1 (ko) * | 2012-09-25 | 2013-11-29 | 케이솔 주식회사 | 태양광 발전식 방음벽 |
| KR101543346B1 (ko) | 2013-12-12 | 2015-08-11 | 한국건설기술연구원 | 상전이 물질 및 흡음재가 형성된 태양전지모듈 방음판 및 이를 구비한 방음벽 |
| CN106894353A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-27 | 四川天艺生态园林集团股份有限公司 | 一种太阳能生态隔音屏系统 |
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