KR101262996B1 - 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지면으로부터 수직으로 설치된 지주에 결속되어 LED에 의해 방향 및 도로정보를 표시하도록 구성된 다수의 표시판넬과; 상기 표시판넬의 LED점등시간에 전원을 공급하는 전원공급장치와; 상기 전원공급부 및 표시판넬의 LED에 점멸신호를 제어하는 제어부; 상기 표시판넬의 LED소등시간에는 태양광을 집열하는 솔라판넬, 또는 풍력에너지를 생성하는 풍력기, 또는 지면에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로시스템으로 전기를 역송전하는 역송전장치부;를 포함하도록 구성된 것이 특징인 복합에너지를 역송전하는 도로안내표시장치에 관한 것이다.
이상에서와 같이 본 발명 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치는 태양에너지와 풍력에너지 및 지열에너지를 이용하여 생산한 전기를 역송전함으로써 전기회사와의 감가에 의한 비용절감의 효과 및 전기자원을 효율적으로 이용할 수 있으며, 또한 LED램프 구성의 표시판넬로 인한 야간에도 도로정보를 효율적으로 인식시킬 수 있으며, 미관상으로 매우 우수하다는 점 등의 현저한 효과가 있다.
이상에서와 같이 본 발명 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치는 태양에너지와 풍력에너지 및 지열에너지를 이용하여 생산한 전기를 역송전함으로써 전기회사와의 감가에 의한 비용절감의 효과 및 전기자원을 효율적으로 이용할 수 있으며, 또한 LED램프 구성의 표시판넬로 인한 야간에도 도로정보를 효율적으로 인식시킬 수 있으며, 미관상으로 매우 우수하다는 점 등의 현저한 효과가 있다.
Description
본 발명은 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지면으로부터 수직으로 설치된 지주에 결속되어 LED에 의해 방향 및 도로정보를 표시하도록 구성된 다수의 표시판넬과; 상기 표시판넬의 LED점등시간에 전원을 공급하는 전원공급장치와; 상기 전원공급부 및 표시판넬의 LED에 점멸신호를 제어하는 제어부; 상기 표시판넬의 LED소등시간에는 태양광을 집열하는 솔라판넬, 또는 풍력에너지를 생성하는 풍력기, 또는 지면에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로시스템으로 전기를 역송전하는 역송전장치부;를 포함하도록 구성된 것이다.
일반적으로 도로표시장치는 보행자나 차량에 도로의 정보나 방향을 제공하기 위하여 도로나 길가에 설치되는 것이다.
이러한 도로표시장치는 대체로 수직의 기둥에 도로의 정보나 방향정보를 제공하기 위한 표시판이 구성되어 있으며, 또한 부식방지를 위해 알루미늄 재질로 제작하고 야간에도 정보를 확인하기 위하여 야광재질의 반사판 등을 사용하였다.
하지만 상기 안내표지판은 자체발광의 효과가 미비하기 때문에 야간에 큰 효과를 갖지 못하기 때문에 특허공개번호 제2012-0046998호 중심을 둘러 다수개의 삽입채널이 형성되는 베이스바와, 선택적으로 발광가능한 표시부가 구비되고 상기 삽입채널에 대응되는 체결부가 구비되어 다수개의 상기 삽입채널 중 어느 하나에 삽입되는 표시판넬과, 상기 베이스바의 일측에 설치되어 태양열을 집광하고 상기 LED광원과 전기적으로 연결되어 상기 표시부를 발광시키는 태양열집광부를 포함하여 구성되고, 상기 표시판넬은 적어도 하나 이상이 구비되고, 다수개의 상기 표시판넬은 상기 하나의 베이스바에 적층되어 높이를 달리하거나 또는 상기 삽입채널에 결합되는 위치에 따라 서로 연장되는 각도를 달리하여 고정되며, 상기 베이스바는 길이방향을 따라 중공이 형성되는 중심부와, 상기 중심부의 외곽을 둘러 일정 간격으로 구비되고 그 사이에 삽입채널의 개구부가 형성되는 결합레그를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 도로안내 표시장치가 공개되어 있다.
또한, 등록실용신안 제0412723호 주간에 집광용 렌즈에 의해 집광된 태양에너지에 의해 솔라 셀에서 발전하게 된 전기에너지는 축전지에 저장되어 있다가 어두워지면 광센서의 작동에 의해 축전지에 저장된 전기를 이용하여 LED램프가 발광하고 이 발광에 의해 표지판 보드가 빛을 받아 외부에서 도로표시판이 야간에 잘 보이도록 하는 기능을 갖는 태양전지가 내장된 발광기능을 갖는 도로 표시판에 있어서, 집광용 렌즈가 여러 개가 연결되어 있어 솔라 셀의 발전효율을 증대시킬 수 있음과 동시에 렌즈의 배열이 반원형을 이루고 있어 설치 방향차이에 따른 솔라 셀 위의 집광양의 차이를 줄여줌과 동시에 솔라 셀 위에 빗물이나 먼지 등의 적층됨에 따른 솔라 셀의 기능저하를 의한 방지할 수 있으며, 또한 주위의 건물 등에서 낙하되는 물체로부터의 솔라 셀의 파손을 막을 수있도록 구성된 것이 특징으로 하는 도로표지판이 개재되어 있다.
그러나 상기 예시한 종래의 건들은 모두 전기를 사용하여 야간에 사용하기 때문에 친환경적이지 못하다는 점과 경제적으로도 효율적이지 못하다는 것이다.
또한, 대부분 단일 조명을 사용하기 때문에 미관상으로도 그리 우수하지 못하다는 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 복합에너지를 이용해 전기를 생산하여 역송전함으로써 전기자원을 효율적으로 이용할 수 있는 도로안내 표시장치를 제공함과 더불어, LED구성의 표시판넬을 통해 미관상에도 우수하고 야간에도 효율적으로 도로안내 기능을 부여할 수 있는 도로안내 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치는 지면으로부터 수직으로 설치된 지주에 결속되어 LED에 의해 방향 및 도로정보를 표시하도록 구성된 다수의 표시판넬과; 상기 표시판넬의 LED점등시간에 전원을 공급하는 전원공급장치와; 상기 전원공급장치 및 표시판넬의 LED에 점멸신호를 제어하는 제어부;로 구성되되, 표시판넬의 LED소등시간에는 태양광을 집열하는 솔라판넬, 또는 풍력에너지를 생성하는 풍력기, 또는 지면에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로시스템으로 전기를 역송전하는 역송전장치부;를 포함하도록 구성된 것이 특징이다.
이상에서와 같이 본 발명 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치는 태양에너지와 풍력에너지 및 지열에너지를 이용하여 생산한 전기를 역송전함으로써 전기회사와의 감가에 의한 비용절감의 효과 및 전기자원을 효율적으로 이용할 수 있으며, 또한 LED램프 구성의 표시판넬로 인한 야간에도 도로정보를 효율적으로 인식시킬 수 있으며, 미관상으로 매우 우수하다는 점 등의 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 도로표시장치의 사시 개요도.
도 2는 본 발명 도로표시장치의 정면 개요도.
도 3은 본 발명 도로표시장치의 전원공급 및 제어신호 개요도.
도 4는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시도.
도 5는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬의 회전구동 상태를 나타낸 일부분 확대개요도.
도 6은 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬을 회전구동하는 구동부의 개요도.
도 2는 본 발명 도로표시장치의 정면 개요도.
도 3은 본 발명 도로표시장치의 전원공급 및 제어신호 개요도.
도 4는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시도.
도 5는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬의 회전구동 상태를 나타낸 일부분 확대개요도.
도 6은 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬을 회전구동하는 구동부의 개요도.
본 발명 복합에너지를 역송전하는 도로안내표시장치(100)는 지면으로부터 수직으로 설치된 지주에 결속되어 LED에 의해 방향 및 도로정보를 표시하도록 구성된 다수의 표시판넬(140)과; 상기 표시판넬(140)의 LED점등시간에 전원을 공급하는 전원공급장치(150)와; 상기 전원공급장치(150) 및 표시판넬(140)의 LED에 점멸신호를 제어하는 제어부(160); 상기 표시판넬(140)의 LED소등시간에는 태양광을 집열하는 솔라판넬(170), 또는 풍력에너지를 생성하는 풍력기(180), 또는 지면(G)에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉(190)을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로시스템(E)으로 전기를 역송전하는 역송전장치부(RT);를 포함하도록 구성된 것이 특징이다.
그리고 상기 역송전장치부(RT)는 솔라판넬(170)로부터 집열된 태양광을 전기에너지로 전환하는 태양에너지 전환부(SC)와, 풍력기(180)로부터 형성된 기계적 에너지를 전기적 에너지로 전환하는 풍력에너지 전환부(WC)와, 지열봉(190)으로부터 지열을 집진 후 열에너지를 전기에너지로 전환하는 지열에너지 전환부(GC)로 구성되되; 상기 태양에너지 전환부(SC)와 풍력에너지 전환부(WC) 및 지열에너지 전환부(GC)에 의해 전환된 전기는 각각의 역송전제어부(T1, T2, T3)를 통해 상용전기선로시스템(E)으로 역송전되는 것이 특징이다.
또한, 상기 제어부(160)는 전원공급장치(150)에 의해 구동하며 주/야 구분에 의해 설정된 시간에 표시판넬(140)의 LED에 점멸신호 및 전류를 공급하는 타이머(161)와, 상기 타이머(161)의 신호에 의해 작동하는 조도 조절회로(162)를 통해 LED의 조도가 조절되도록 구성되되, 선택적으로 단색의 LED가 점등되거나 RGB색상조절부(163)를 통해 3색의 LED가 점등되는 것이 특징이다.
상기 전원공급장치(150)는 에스엠피에스(SMPS, Switching Mode Power Supply)를 사용하는 것이 특징이다.
그리고 상기 솔라판넬(170)은 한 쌍으로 구성되어 구동부(171)에 의해 상부기둥(130) 상에서 태양의 고도 및 방향에 따라 독립적으로 회전하도록 구성되되, 상기 구동부(171)는 내치기어 형상으로서 외측부는 솔라판넬(170)을 지지하는 수평지지축(174)에 결속되어 상부기둥(130) 상에 태양의 방위각을 따라 상부기둥(130)을 중심으로 회전하는 회전체(172)와; 상기 회전체(172)의 내부에서 상기 회전체(172)의 내면에 형성된 기어치(齒)에 맞물림하는 기어(173)와; 상기 기어(173)에 모터의 회전구동력을 전달하는 회전축(175)으로 구성된 것이 특징이다.
이하, 상술한 구성과 목적을 가지는 본 발명 복합에너지를 역송전하는 구성의 도로안내 표시장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 도로표시장치의 사시 개요도, 도 2는 본 발명 도로표시장치의 정면 개요도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 복합 에너지를 사용하는 도로안내 표시장치(100)는 지면에 베이스(110)가 설치되고, 상기 베이스의 상부에는 베이스(110)에 의해 지지를 받는 하부기둥(120)이 구성된다.
그리고 상기 하부기둥의 상부에는 상대적으로 상기 하부기둥의 직경보다는 작은 직경의 상부기둥이 구성되며, 상기 상부기둥(130)에는 도로방향 및 도로정보를 표시하는 표시판넬(140)이 다수개 구성된다.
상기 베이스(110), 하부기둥(120), 상부기둥(130)을 통틀어 지주라 일컫는다.
상기 하부기둥과 상부기둥의 내부는 일반적으로 공간부를 가지도록 형성하여 서로 관통할 수 있도록 구성함으로써 내부공간에 전선이나 기타 장치를 내설할 수 있기 때문에 미관상에도 상당히 우수하다.
상기 표시판넬에는 후술한 전원공급장치 전원을 공급받아 점멸되는 LED가 구성되어 있으며, 표시판넬과 상부기둥의 체결은 관용의 체결방법에 의해 다양하게 구현될 수 있다.
이때, 상부기둥을 8각의 단면을 가지도록 구성하면 방위각으로 표시가능하고, 12각의 단면을 가지도록 구성하면 시각(時角)으로 표시가능하기 때문에 유선이나 기타 전달수단에 의해 타 작업자에게 표시판넬의 방향을 정확하게 인지시킬 수 있을 것이다.
또한, 상기 표시판넬(140)의 LED에 전원을 공급하는 전원공급장치(150)와 상기 전원공급장치(150) 및 표시판넬(140)의 LED점멸을 제어하는 제어부(160)가 구성되어 있다.
상기 제어부(160)는 전원공급장치(150)에 의해 구동하며 주/야 구분에 의해 설정된 시간에 표시판넬(140)의 LED에 점멸신호 및 전류를 공급하는 타이머(161)와, 상기 타이머(161)의 신호에 의해 작동하는 조도 조절회로(162)를 통해 LED의 조도가 조절되도록 구성되되, 선택적으로 단색의 LED가 점등되거나 RGB색상조절부(163)를 통해 3색의 LED가 점등되는 것이 특징이다.
또한, 제어부(160)에는 전원공급장치(150)로부터 전원을 공급받는 조도센서(164)를 추가로 구성하여 주간이라도 주변의 조도를 측정하여 조도조절회로(162)로 LED의 점등 또는 점멸신호를 부여할 수 있도록 하였다.
물론, RGB색상조절부(163)는 조도 조절회로(162) 뿐만 아니라 무선기기(165)를 통해 3색의 LED를 조절할 수 있도록 하는 것이 작업자의 관리적인 측면에서 무척 바람직한 구성이 될 수 있다.
상기 RGB색상을 조절하는 RGB색상조절부(163)는 당업계에서 널리 사용되는 주지관용의 기술을 적용하며, 무선기기에 의한 RGB색상조절부(163)을 조절하는 방법도 주지관용의 기술을 적용하기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
상기 표시판넬(140)의 LED에 공급하는 전원공급장치(150)는 상용전기선로시스템(E)을 통해 입력받은 전원을 사용하게 된다.
상용전원선로시스템(E)이란 일반적인 전기선로 시스템으로 전기회사의 송전에 의해 전기를 공급받는 시스템을 일컫는 것이다.
그러나 상용전기선로시스템(E)을 통해 전력을 입력받으면 그에 따른 비용지출이 생기게 마련이다.
이에, 본 발명은 표시판넬(140)의 LED가 점멸되어 있는 주간 동안에 태양광을 집열하는 솔라판넬(170)과 풍력에너지를 생성하는 풍력기(180)와 지면(G)에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉(190)을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로시스템(E)으로 전기를 역송전하는 역송전장치부(RT) 구성하여 통해 전력사용 비용을 감가하게 된다.
복합 에너지조합은 ‘태양에너지+ 풍력에너지 + 지열에너지’또는 ‘태양에너지 + 풍력에너지’또는 ‘태양에너지 + 지열에너지’의 조합은 가능하고, ‘풍력에너지 + 지열에너지’의 조합은 사용하지 않는다.
일반적으로 복합에너지는 태양광을 집열하는 솔라판넬(170)과, 풍력에너지를 생성하는 풍력기(180) 및 지면에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉(190)에 의해 생성되는 3가지 전환부를 가지게 된다.
태양에너지 전환부(SC)는 솔라판넬(170)으로부터 집열된 태양광이 솔라컨트롤러(SC1)를 통해 전기에너지로 전환되는 경로이다.
그리고 풍력에너지 전환부(WC)는 풍력기(180)로부터 형성된 기계적 에너지를 전기적 에너지로 전환하는 발전기(WC1)와, 상기 발전기(WC1)에 의해 생성된 AC전류를 DC전류로 변환하는 AC/DC컨버터(WC2)와, 상기 AC/DC컨버터(WC2)에 의해 변환된 DC전류를 일정한 전압을 유지하도록 하는 정전압 제어회로(WC3)를 통해 전환되는 경로이다.
또한, 지열봉(190)으로부터 지열을 집진 후 열에너지를 전기에너지로 전환하는 히터펌프(GC1)와, 히터펌프(GC1)를 통해 생성된 AC전류를 DC전류로 변환하는 AC/DC컨버터(GC2)와, 상기 AC/DC컨버터(GC2)에 의해 변환된 DC전류를 일정한 전압을 유지하도록 하는 정전압 제어회로(GC3)를 통해 전환되는 지열에너지 전환부(GC)가 있다.
태양에너지 전환부(SC), 풍력에너지 전환부(WC), 지열에너지 전환부(GC)는 상술한 구성과 함께 관용의 기술이 적용되어 구현될 수 있다.
솔라컨트롤러는 정전압 컨트롤러 내장 PWM방식에 의해 주간(晝間) 동안 태양으로부터 집열되는 태양광을 전기에너지로 변환하여 배터리에 충전하게 된다.
정전압 제어회로(WC2)(GC3)에서 역송전제어부(T1, T2, T3) 내에 구성된 배터리충전은 이론상 배터리보다 높은 전압이어야만 충전이 진행되게 되며, 배터리의 최고의 전압보다 약 1∼2V정도 높게 세팅하여 전류의 변화로 충전을 진행한다.
전력공급장치(150)로는 에스엠피에스(SMPS, Switching Mode Power Supply)를 사용하게 되는데 SMPS는 컴퓨터 시스템에 전원을 공급하는 전원장치의 한 방식으로 스위칭 회로를 이용한 전원공급장치를 말한다.
SMPS는 일반적으로 사용하는 리니어방식의 전원공급장치에 비해 효율이 높고 내구성이 강하며, 경량화에 유리하다는 장점이 있기 때문에 통상 통신용과 산업용 및 PC, OA기기, 가전기기용 등 민수용으로 분류되어 사용된다.
도 3은 본 발명 도로표시장치의 전원공급 및 제어신호 개요도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 역송전장치부(RT)는 솔라판넬(170)로부터 집열된 태양광을 전기에너지로 전환하는 태양에너지 전환부(SC)와, 풍력기(180)로부터 형성된 기계적 에너지를 전기적 에너지로 전환하는 풍력에너지 전환부(WC)와, 지열봉(190)으로부터 지열을 집진 후 열에너지를 전기에너지로 전환하는 지열에너지 전환부(GC)로 구성되되; 상기 태양에너지 전환부(SC)와 풍력에너지 전환부(WC) 및 지열에너지 전환부(GC)에 의해 전환된 전기는 각각의 역송전제어부(T1, T2, T3)통해 상용전기선로시스템(E)으로 역송전되는 것이 특징이다.
일반적으로 회사나 가정 등에 전력을 공급하는 상용전기선로시스템(E)은 전기가 공급되는 전기선로(E1)로 구성되고, 사용자 측에 전류를 안전하게 공급하기 위하여 안전차단기(E2)가 구성되는 것이 대표적인 구성이며, 송전에 따른 제어시스템(도면에 미도시) 등이 구성되어 있는 것은 관용의 구성이다.
역송전제어부(T1, T2, T3)는 태양에너지 전환부(SC), 풍력에너지 전환부(WC), 지열에너지 전환부(GC)를 통해 생성된 전기를 상용전기선로시스템(E)으로 역송전하는 것을 제어하기 위한 장치로서 일시적으로 전기를 충전하여 보관할 수 있는 관용의 배터리(도면 미도시)구성이나 송전량을 측정하는 장치 등이 내설되어 있다.
또한, 역송전장치부(RT)의 말미에도 차단기(S1, S2, S3)를 구성하여 안전하게 상용전기선로시스템(E)으로 전류를 역송전할 수 있도록 하였다.
기본적으로 역송전된 전기와 일반 전력계통으로 이루어진 전기회사로부터 공급받는 전기의 감가를 계산하기 위하여 두 개의 전기계량기가 구성되어 있어야 한다.
도 4는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 또 다른 실시에 따른 도로표시장치는 한 쌍의 솔라판넬(170)이 구성되어 상기 솔라판넬(170)은 상기 상부기둥(130) 상에서 태양의 고도 및 방향(방위각)에 따라 독립적으로 회전하도록 구성된 것이 특징이다.
도 5는 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬의 회전구동 상태를 나타낸 일부분 확대개요도.
즉, 지정된 시간 동안 한 쌍의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하여 어느 한 곳의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양이 타 측의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양에 비해 상대적으로 15%이상 차이가 나면 많이 집열되는 솔라판넬(170) 측으로 적게 집열되는 솔라판넬(170)은 상부기둥(130)상에서 상부기둥(130)을 중심으로 하여 회전하게 되는 것이다.
곧, 도 5에 도시된 초기상태에서, 한 쌍의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하여 15%이상 차이가 나면, 적게 집열되는 솔라판넬(170)이 많이 집열되는 솔라판넬(170)측으로 회전하되, 일정각도씩 만큼 회전한다. 그리고 30분이 경과한 후, 다시 비교하게 된다. 이 경우 30분 간격으로 비교하여 태양을 따라 한 쌍의 솔라판넬이 회전하다가 태양을 향해 비교적 같은 방향을 향하는 각도에 도달하면, 한 쌍의 솔라판넬은 결국 15% 이내의 비슷한 집열량을 가지게 되므로 서로 15% 이상의 차이는 당연히 나지 않게 된다. 그러므로, 더 이상 솔라판넬이 상대비교에 의해 움직이지 않게 되어 서로 중첩되는 경우는 없게 된다. 상기 한 쌍의 솔라판넬(170)의 초기위치는 태양광 솔라판넬기술에서의 주지관용기술로서 매일 해가 지는 시각에 초기화되며, 도 5의 위치가 된다. 물론 한 쌍의 솔라판넬(170)의 초기위치는 임의로 필요에 의해 변경할 수 있다.
곧, 도 5에 도시된 초기상태에서, 한 쌍의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하여 15%이상 차이가 나면, 적게 집열되는 솔라판넬(170)이 많이 집열되는 솔라판넬(170)측으로 회전하되, 일정각도씩 만큼 회전한다. 그리고 30분이 경과한 후, 다시 비교하게 된다. 이 경우 30분 간격으로 비교하여 태양을 따라 한 쌍의 솔라판넬이 회전하다가 태양을 향해 비교적 같은 방향을 향하는 각도에 도달하면, 한 쌍의 솔라판넬은 결국 15% 이내의 비슷한 집열량을 가지게 되므로 서로 15% 이상의 차이는 당연히 나지 않게 된다. 그러므로, 더 이상 솔라판넬이 상대비교에 의해 움직이지 않게 되어 서로 중첩되는 경우는 없게 된다. 상기 한 쌍의 솔라판넬(170)의 초기위치는 태양광 솔라판넬기술에서의 주지관용기술로서 매일 해가 지는 시각에 초기화되며, 도 5의 위치가 된다. 물론 한 쌍의 솔라판넬(170)의 초기위치는 임의로 필요에 의해 변경할 수 있다.
즉, 지정된 시간 동안 한 쌍의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하여 어느 한 곳의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양이 타 측의 솔라판넬(170)에서 집열되는 태양에너지의 양에 비해 상대적으로 15%이상 차이가 나면 많이 집열되는 솔라판넬(170) 측으로 적게 집열되는 솔라판넬(170)은 상부기둥(130)상에서 상부기둥(130)을 중심으로 하여 회전하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명 도로표시장치의 또 다른 실시에 따른 솔라판넬을 회전구동하는 구동부의 개요도이다.
상기 솔라판넬(170)의 회전구동을 위한 구동부(171)를 자세히 설명하면, 상부기둥(130) 상에 태양의 방위각을 따라 상부기둥(130)을 중심으로 회전하는 회전체(172)가 구성되고, 상기 회전체(172)의 외측부에는 솔라판넬(170)을 지지하도록 수평형태의 수평지지축(174)이 구성되어 있다.
따라서, 태양의 방위각을 따라 회전체(172)가 상부기둥(130)을 중심으로 회전하면 자연 솔라판넬(170)도 회전하게 되는 것이다.
본 발명에서는 한 쌍의 솔라판넬(170)이 개별적으로 구동하기 위하여 하나의 회전체(172)에 하나의 솔라판넬(170)이 구성되어 있으며, 각각의 회전체(172)는 내부에 기어치(齒)가 향상되어 있는 내치기어형상으로서 기어치(齒)는 회전체(172)의 내부에 형성된 기어(173)와 맞물려 회전하게 되는데 상기 기어(173)는 중심부가 모터(도면 미도시)에 의해 회전구동력을 전달할 수 있도록 회전축(175)과 결합되어 있다.
각각의 회전체(172) 사이 및 상부기둥(130) 사이에는 원활한 회전구동과 결속을 위해 베어링장치(176)가 구성되어 있다.
태양의 위치를 추적하기 위해 솔라판넬(170)이 태양의 고도를 따라 구동하는 것은 솔라판넬(170)과 수평지지축(174)의 결속관계에 회전운동을 직선운동으로 전환하는 리니어모터(도면 미도시)를 사용함으로써 관용의 기술에 의해 구현할 수 있다.
솔라판넬(170)의 회전에 사용되는 동력도 태양에너지에 의해 집적된 전원을 사용하기 때문에 15%미만에서 회전구동하도록 제어된다면 너무 잦은 회전구동으로 인한 에너지 낭비를 초래할 수 있다.
비교시간은 30분 간격으로 솔라판넬(170)에 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하는 것이 바람직하며, 비교시간 간격이 너무 좁으면 일시적인 현상에 솔라판넬(170)이 자주 구동하여 오히려 에너지의 낭비를 초래할 우려가 있다.
이러한 솔라판넬(170)의 비교시간 간격조정과 비교량 측정 및 솔라판넬(170)의 회전구동은 제어부(160)에서 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명 복합에너지를 역송전하는 구성의 도로안내 표시장치는 태양에너지와 풍력에너지 및 지열에너지를 이용하여 생산한 전기를 역송전함으로써 전기회사와의 감가에 의한 비용절감의 효과 및 전기자원을 효율적으로 이용할 수 있으며, 또한 LED램프 구성의 표시판넬로 인한 야간에도 도로정보를 효율적으로 인식시킬 수 있으며, 미관상으로 매우 우수하다는 점 등의 현저한 효과가 있다.
100. 도로안내 표시장치 110. 베이스 120. 하부기둥
130. 상부기둥 140. 표시판넬 150. 전원공급장치
160. 제어부 170. 솔라판넬 180. 풍력기
190. 지열봉
161. 타이머 162. 조도 조절회로 163. RGB색상조절부
164. 조도센서 165. 무선기기
171. 구동부 172. 회전체 173. 기어
174. 수평지지축 175. 회전축 176. 베어링장치
G. 지면 RT. 역송전장치부
SC. 태양에너지 전환부
SC1. 솔라컨트롤러
WC. 풍력에너지 전환부
WC1. 발전기 WC2. AC/DC컨버터 WC3. 정전압 제어회로
GC. 지열에너지 전환부
GC1. 히터펌프 GC2. AC/DC컨버터 GC3. 정전압 제어회로
T1, T2, T3. 역송전 제어부
S1, S2, S3. 차단기
E. 상용전기선로시스템 E1. 전기선로 E2. 안전차단기
130. 상부기둥 140. 표시판넬 150. 전원공급장치
160. 제어부 170. 솔라판넬 180. 풍력기
190. 지열봉
161. 타이머 162. 조도 조절회로 163. RGB색상조절부
164. 조도센서 165. 무선기기
171. 구동부 172. 회전체 173. 기어
174. 수평지지축 175. 회전축 176. 베어링장치
G. 지면 RT. 역송전장치부
SC. 태양에너지 전환부
SC1. 솔라컨트롤러
WC. 풍력에너지 전환부
WC1. 발전기 WC2. AC/DC컨버터 WC3. 정전압 제어회로
GC. 지열에너지 전환부
GC1. 히터펌프 GC2. AC/DC컨버터 GC3. 정전압 제어회로
T1, T2, T3. 역송전 제어부
S1, S2, S3. 차단기
E. 상용전기선로시스템 E1. 전기선로 E2. 안전차단기
Claims (5)
- 지면으로부터 수직으로 설치된 지주에 결속되어 LED에 의해 방향 및 도로정보를 표시하도록 구성된 다수의 표시판넬(140)과;
상기 표시판넬(140)의 LED점등시간에 전원을 공급하는 전원공급장치(150)와;
상기 전원공급장치(150) 및 표시판넬(140)의 LED에 점멸신호를 제어하는 제어부(160);
상기 표시판넬(140)의 LED소등시간 동안에는 태양광을 집열하는 솔라판넬(170), 또는 풍력에너지를 생성하는 풍력기(180), 또는 지면(G)에 매설하여 지열에너지를 집열하는 지열봉(190)을 통해 전기를 생성한 후, 상용전기선로 시스템(E)으로 전기를 역송전하는 역송전장치부(RT);를 포함하도록 구성되어, 도로방향 및 도로의 정보가 표시되기 위하여 설치된 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치(100)에 있어서,
상기 역송전장치부(RT)는 솔라판넬(170)로부터 집열된 태양광을 전기에너지로 전환하는 태양에너지 전환부(SC)와, 풍력기(180)로부터 형성된 기계적 에너지를 전기적 에너지로 전환하는 풍력에너지 전환부(WC)와, 지열봉(190)으로부터 지열을 집진 후 열에너지를 전기에너지로 전환하는 지열에너지 전환부(GC)로 구성되며; 일시적으로 전기를 충전하여 보관할 수 있는 관용의 배터리와 관용의 송전량을 측정장치가 내설되며, 역송전장치부(RT)의 말미에는 차단기(S1, S2, S3)를 설치하여 안전하게 상용전기선로시스템(E)으로 전류를 역송전할 수 있도록 하여,
상기 태양에너지 전환부(SC)와 풍력에너지 전환부(WC) 및 지열에너지 전환부(GC)에 의해 전환된 전기는 각각의 역송전제어부(T1, T2, T3)를 통해 상용전기선로 시스템(E)으로 역송전되는 것이며,
상기 제어부(160)는 전원공급장치(150)에 의해 구동하며 주/야 구분에 의해 설정된 시간에 표시판넬(140)의 LED에 점멸신호 및 전류를 공급하는 타이머(161)와, 상기 타이머(161)의 신호에 의해 작동하는 조도 조절회로(162)를 통해 LED의 조도가 조절되도록 구성되되, 선택적으로 단색의 LED가 점등되거나 RGB색상조절부(163)를 통해 3색의 LED가 점등되는 것이며,
상기 솔라판넬(170)은 한 쌍으로 구성되어 구동부(171)에 의해 상부기둥(130) 상에서 태양의 고도 및 방향에 따라 독립적으로 회전하도록 구성되되,
상기 구동부(171)는 내치기어 형상으로서 외측부는 솔라판넬(170)을 지지하는 수평지지축(174)에 결속되어 상부기둥(130) 상에 태양의 방위각을 따라 상부기둥(130)을 중심으로 회전하는 회전체(172)와;
상기 회전체(172)의 내부에서 상기 회전체(172)의 내면에 형성된 기어치(齒)에 맞물림하는 기어(173)와;
상기 기어(173)에 모터의 회전구동력을 전달하는 회전축(175);으로 구성된 것으로, 한 쌍의 솔라판넬(170)은 집열되는 태양에너지의 양을 서로 비교하여 적은 양이 집열되는 솔라판넬(170)이 상대적으로 많이 집열되는 솔라판넬(170)측으로 회전하는 것이 특징인 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 전원공급장치(150)는 에스엠피에스(SMPS, Switching Mode Power Supply)를 사용하는 것이 특징인 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치.
- 삭제
Priority Applications (1)
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KR1020120134236A KR101262996B1 (ko) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020120134236A KR101262996B1 (ko) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | 복합에너지를 역송전하는 도로안내 표시장치 |
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Family
ID=48665962
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104264598A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 无锡市翱宇特新科技发展有限公司 | 一种风光能道路指示牌 |
KR20190019355A (ko) * | 2017-08-17 | 2019-02-27 | 이희곤 | 태양광 가로등 시스템 |
KR20230158690A (ko) * | 2022-05-12 | 2023-11-21 | 주식회사 디알엠 | 하이브리드 멀티사인 시스템 |
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2012
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KR20230158690A (ko) * | 2022-05-12 | 2023-11-21 | 주식회사 디알엠 | 하이브리드 멀티사인 시스템 |
KR102636305B1 (ko) * | 2022-05-12 | 2024-02-14 | 주식회사 디알엠 | 하이브리드 멀티사인 시스템 |
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