KR101271147B1 - 태양전지판넬을 이용한 전원 공급장치가 장착된 자전거 - Google Patents

태양전지판넬을 이용한 전원 공급장치가 장착된 자전거 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지판넬을 이용한 전원공급장치가 구비된 자전거에 관한 것이다. 그러한 자전거의 전원 공급장치는 자전거의 바퀴 일측에 장착되어 전기가 필요한 장치에 전기를 공급하는 제 1태양전지판넬과; 상기 자전거의 바퀴 타측에 장착되어 전기를 생산하며, 상기 제 1태양전지판넬과 마주보는 제 2태양전지판넬과; 그리고 상기 제 1 및 제 2태양전지판넬을 상기 바퀴의 일측 및 타측에 고정시키는 고정부재를 포함한다.

Description

태양전지판넬을 이용한 전원 공급장치가 장착된 자전거{BICYCLE PROVIDED WITH POWER SUPPLY USING SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지판넬이 구비된 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거에 태양전지판넬이 장착되어 모터 등 자전거가 필요로 하는 전기를 공급할 수 있는 태양전지판넬이 구비된 자전거에 관한 것이다.
근래에는 환경오염문제로 인하여 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 친환경 에너지로는 태양광을 이용한 에너지, 바람을 이용한 에너지, 파도를 이용한 에너지 등 다양한 에너지가 포함될 수 있다.
특히, 태양광을 이용하여 전기를 생성하는 시스템은 연료비 절감 등의 목적으로 도로가의 가로등, 주택이나 공장 등에 주로 도입되고 있다.
이 시스템은 태양전지판넬을 설치하고, 이 태양전지판넬로부터 생성된 전기를 필요로 하는 장치에 공급하는 방식이다.
그리고, 이러한 태양광을 이용한 발전방식은 다양한 분야에 적용되는 바, 자전거와 같은 레저기구에도 적용되고 있다.
즉, 자전거에 태양전지를 장착함으로써 자전거의 전조등에 전기를 공급할 수 있다.
그러나, 이와 같이 자전거에 장착되는 태양전지 시스템은 전조등을 밝히는 정도의 제한적인 기능만을 수행하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기 자전거에 태양전지판넬을 장착함으로써 자전거에 전기를 공급할 수 있는 태양전지판넬이 구비된 자전거를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 태양전지판넬을 자전거에 고정시키는 고정부재를 구비함으로써 보다 간편하게 태양전지판넬을 자전거에 고정시킬 수 있는 자전거를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 보다 넓은 면적의 태양전지판넬을 장착할 수 있는 구조를 갖는 자전거를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 태양전지를 이용한 전원 공급장치가 장착된 자전거로서,
상기 전원공급장치는 자전거의 바퀴 일측에 장착되어 전기가 필요한 장치에 전기를 공급하는 제 1태양전지판넬과; 상기 자전거의 바퀴 타측에 장착되어 전기를 생산하며, 상기 제 1태양전지판넬과 마주보는 제 2태양전지판넬과; 그리고 상기 제 1 및 제 2태양전지판넬을 상기 뒤 바퀴에 고정시키는 고정부재를 포함하는 자전거를 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지판넬이 구비된 자전거는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 한 쌍의 태양전지판넬을 자전거에 장착하여 전기를 생산하여 전기모터에 공급함으로써 용이하게 동력을 얻을 수 있다.
둘째, 태양전지판넬이 자전거의 양측면에 각각 배치됨으로써 자전거를 세우는 방향에 제약을 받지 않고 태양광이 항상 도달할 수 있음으로 용이하게 전기를 생산할 수 있다.
셋째, 태양전지판넬에 간단한 구조의 고정부재를 구비함으로써 태양전지판넬을 자전거에 용이하게 탈부착할 수 있다.
넷째, 태양전지판넬을 자전거에 고정시키는 고정부재에 복수개의 결합홀을 형성하고, 이 복수개의 결합홀에 허브축을 선택적으로 삽입함으로써 태양전지판넬이 장착되는 높이를 적절하게 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지판넬이 구비된 자전거를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제 1 및 제 2태양전지판넬이 자전거의 허브축에 결합된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 고정부재의 구조를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 고정부재의 다른 실시예로서 레치방식의 고정부재를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지판넬이 구비된 자전거를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 태양전지판넬이 구비된 자전거(1)는 자전거(1)의 바퀴(3) 일측에 장착되어 전기가 필요한 장치에 전기를 공급하는 제 1태양전지판넬(6)과; 자전거(1)의 바퀴(3) 타측에 장착되어 전기를 공급하며, 상기 제 1태양전지판넬(6)과 마주보는 제 2태양전지판넬(8)과; 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)을 바퀴(3)의 일측 및 타측에 고정시키는 고정부재(10)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 태양전지판넬에 있어서, 상기 제 1태양전지판넬(6)은 일정 면적을 갖는 베이스 플레이트(Base plate;16)상에 다수개의 태양전지셀(18)이 배치된 구조를 갖는다. 그리고, 제 1태양전지판넬(6)은 자전거(1)의 바퀴(3)를 지지하는 허브축(Herb shaft;14)의 일단에 분리가능하게 장착된다.
이때, 상기 베이스 플레이트(16)는 일정 강도 이상의 강체로 형성됨으로써 다수개의 태양전지셀(18)이 외력에 대하여 충분한 내구성을 갖도록 한다.
즉, 자전거(1)의 주행중 발생하는 풍압이나, 태양전지판넬의 상부에 짐을 적치하였을 경우 하중 등의 외력에 대하여 내구성을 갖을 수 있다.
이러한 제 1태양전지판넬(6)은 태양광에 의하여 전기를 생성하게 되며, 생성된 전기는 충전지(7)에 저장된 후, 전기를 필요로 하는 장치, 즉 휠 구동용 모터(12), 램프, 경적 등에 전기를 공급할 수 있다.
상기 제 2태양전지판넬(8)도 제 1태양전지판넬(6)과 동일 혹은 유사한 형상을 갖으며, 자전거(1)의 바퀴(3)를 지지하는 허브축(14)의 타단에 분리가능하게 장착된다.
따라서, 제 2태양전지판넬(8)은 자전거(1)의 바퀴(3)에 장착된 상태에서 제 1태양전지판넬(6)과 대응되는 구조를 갖는다.
이러한 제 2태양전지판넬(8)은 제 1태양전지판넬(6)과 같이 강체 재질의 베이스 플레이트(16)상에 다수개의 태양전지셀(18)이 배치된 구조를 갖음으로써 외력에 대하여 내구성을 갖는다.
그리고, 상기 제 2태양전지판넬(8)에서 생성된 전기는 휠 구동용 모터(12)와, 램프 혹은 경적과 같이 전기를 필요로 하는 장치에 공급될 수 있다.
이와 같이, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)이 자전거(1)의 바퀴(3)의 양쪽에 모두 배치되므로써, 자전거(1)를 세우는 방향에 관계없이 태양전지판넬이 항상 태양방향으로 향할 수 있음으로 전기를 효율적으로 생성할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)에서 생성된 전기는 전기를 필요로 하는 장치에 직접 공급될 수도 있지만, 충전지(7) 등에 저장된 후 필요시 공급될 수도 있다.
한편, 상기 고정부재(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 내측에 각각 돌출되어 자전거(1)의 허브축(14) 양단에 탈부착 가능하게 고정됨으로써 태양전지판넬을 자전거(1)에 고정시킬 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 고정부재(10)는 제 1태양전지판넬(6)의 내측에 돌출되는 제 1고정 브라켓(Fixing bracket;20)과; 제 1고정 브라켓(20)의 내측에 장착되어 탄성력에 의하여 자전거(1) 허브축(14)에 분리가능하게 결합되는 제 1탄성편(24)과; 상기 제 2태양전지판넬(8)의 내측에 돌출되는 제 2고정 브라켓(22)과; 제 2고정 브라켓(22)의 내측에 장착되어 탄성력에 의하여 자전거(1) 허브축(14)에 분리가능하게 결합되는 제 2탄성편(26)을 포함한다.
이러한 구조를 갖는 고정부재에 있어서, 상기 제 1고정 브라켓(20)은 "ㄱ"자 형상을 가지며 제 1태양전지판넬(6)의 내측면으로부터 돌출되어 허브축(14)의 일단에 고정된다. 그리고, 상기 제 1고정 브라켓(20)의 하단에는 상부방향으로 삽입홈(28)이 형성됨으로써 허브축(14)이 이 삽입홈(28)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 제 1탄성편(24)이 제 1고정 브라켓(20)에 장착됨으로써 삽입홈(28)에 삽입된 허브축(14)의 외주면에 탄력적으로 접촉하여 고정시킬 수 있다.
상기 제 1탄성편(24)은 삽입홈(28)의 테두리(30)를 따라 배치된 한 쌍의 탄성편(34a,34b)을 포함하며, 볼트(36)에 의하여 제 1고정 브라켓(20)에 고정된다.
이러한 제 1탄성편(24)은 제 1고정 브라켓(20)에 장착된 상태에서 삽입홈(28)의 내측방향으로 탄성력을 제공함으로써 허브축(14)에 탄력적으로 접촉될 수 있다.
이때, 상기 제 1탄성편(24)에는 적어도 하나 이상, 바람직하게는 복수개의 결합홀(38)이 상하방향으로 형성된다.
따라서, 제 1태양전지판넬(6)의 제 1고정 브라켓(20)의 삽입홈(28)을 허브축(14)의 일단 상부에 위치시킨 상태에서, 제 1태양전지판넬(6)을 하부방향으로 가압하는 경우, 허브축(14)이 제 1탄성편(24)의 결합홀(38)에 순차적으로 삽입됨으로써 제 1탄성편(24)의 내측이 허브축(14)의 외주면에 탄력적으로 접촉하여 고정될 수 있다.
이때, 하부방향으로 누르는 힘을 조절함으로써 상하로 형성된 복수개의 결합홀(38)중 허브축(14)이 삽입되는 결합홀(38)을 선택할 수 있다.
결과적으로, 허브축(14)이 삽입되는 결합홀(38)을 적절하게 선택함으로써, 제 1태양전지판넬(6)이 장착되는 높이를 조절할 수 있다.
상기에서는 고정부재(10)로서 탄성편을 적용하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 레치방식(Rachet type;44)도 가능하다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1고정 브라켓(40)의 삽입홈(41)에 허브축(42)이 삽입된 상태에서 레치(44)를 젖힘으로써 가압편(46)이 허브축(42)에 접촉하여 고정시키는 방식이다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 레치(44)는 제 1고정 브라켓(40)에 힌지핀(48)에 의하여 힌지가능하게 장착된 구조를 갖는다. 그리고, 이 레치(44)에는 상기 가압편(46)이 연결된 상태이다. 즉, 가압편(46)의 일측은 레치(44)에 힌지결합되고, 타측은 허브축(42)에 탄력적으로 접촉된 상태이다.
따라서, 상기 레치(44)를 젖히는 경우, 가압편(46)이 허브축(42)을 가압함으로써 태양전지판넬이 허브축(42)에 안정적으로 고정될 수 있다.
한편, 상기 제 2고정 브라켓(22)도 제 1고정 브라켓(20)과 동일 혹은 유사한 구조를 갖음으로써 자전거(1)의 허브축(14) 타단에 고정될 수 있다.
즉, 상기 제 2고정 브래킷(22)도 제 1고정 브라켓(20)과 같이 "ㄱ"자 형상을 가지며 제 2태양전지판넬(8)의 내측면으로부터 돌출되어 허브축(14)의 타단에 고정된다.
그리고, 상기 제 2고정 브라켓(22)의 하단에는 제 1고정 브래킷(20)과 동일하게 상부방향으로 삽입홈(28)이 형성됨으로써 허브축(14)의 타단이 삽입홈(28)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 제 2탄성편(26)이 제 2고정 브라켓(22)에 장착됨으로써 삽입홈(28)에 삽입된 허브축(14)에 탄력적으로 접촉하여 고정될 수 있다.
상기 제 2탄성편(26)은 제 1탄성편(24)과 동일한 구조로서 제 2고정 브라켓(22)에 장착되므로 도 4에 도시된 제 1탄성편(24)에 의하여 설명한다.
즉, 상기 제 2탄성편(26)은 제 2고정 브라켓(22)의 삽입홈(28)의 테두리를 따라 배치된 한 쌍의 탄성편(34a,34b)을 포함하며, 볼트(36)에 의하여 제 2고정 브래킷(22)에 고정된다.
이러한 제 2탄성편(26)은 제 2고정 브래킷(22)에 장착된 상태에서 삽입홈(28)의 내측방향으로 탄성력을 제공함으로써 허브축(14)의 외주면에 탄력적으로 접촉될 수 있다.
이때, 상기 제 2탄성편(26)에는 적어도 하나 이상, 바람직하게는 복수개의 결합홀(38)이 상하방향으로 형성된다.
따라서, 제 2태양전지판넬(8)의 제 2고정 브래킷(22)의 삽입홈(28)을 허브축(14)의 타단 상부에 위치시킨 상태에서, 제 2태양전지판넬(8)을 하부방향으로 가압하는 경우, 허브축(14)이 결합홀(38)에 삽입됨으로써 탄력적으로 고정될 수 있다.
이때, 복수개의 결합홀(38)중 허브축(14)이 삽입되는 결합홀(38)을 적절하게 선택함으로써 제 2태양전지판넬(8)이 고정되는 높이를 적절하게 제어할 수 있다.
아울러, 제 2고정 브래킷도 탄성편 방식에 한정되는 것은 아니고, 제 1고정 브라켓(20)과 같이 레치(44)방식을 적용하는 것도 가능하다.
이와 같이, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)은 자전거(1)의 허브축(14)에 고정부재(10)의 탄성편(24,26)을 단순히 결합시키거나, 레치(44)를 젖히는 단순한 과정에 의하여 자전거(1)의 허브축(14)에 탄력적으로 결합될 수 있음으로 자전거(1)에 탈부착하는 과정이 간편한 이점이 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 상측에는 요철(6a,8a)이 형성됨으로써 서로 암수 결합될 수 있다.
즉, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 상측에 형성된 요철(6a,8a)이 서로 암수 결합된 상태에서 경첩등에 적용되는 연결핀(도시안됨)을 관통시킴으로써 절첩가능하게 연결할 수 있다.
따라서, 필요에 따라서는 제 1태양전지판넬(6) 혹은 제 2태양전지판넬(8)을 선택적으로 분리하거나 결합할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 상측은 바람직하게는 편평한 형상을 가지므로 필요에 따라서 화물 등을 적재할 수도 있다. 즉, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)이 전기 생산기능에 한정되는 것은 아니고, 화물 적재 기능도 수행할 수 있다.
아울러, 자전거(1)에는 휠 구동용 모터(12)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 휠 구동용 모터(12)는 자전거(1)의 바퀴(3)와 동력전달이 가능한 구조로 연결됨으로써 바퀴(3)를 회전시키게 된다.
즉, 상기 모터(12) 조립체는 회전축에 체인이 연결되고 이 체인이 바퀴(3)의 허브축(14)에 연결됨으로써 동력이 전달되는 구조를 갖는다.
그리고, 상기 휠 구동용 모터(12)는 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8) 혹은 충전지(7)와 전기적으로 연결된 상태이다.
따라서, 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)로부터 공급된 전원이 모터(12) 조립체에 직접 공급되거나, 충전지(7)를 통하여 공급됨으로써 자전거(1)의 바퀴(3)가 회전할 수 있다.
1: 자전거
5: 전원공급장치
6,8: 제 1 및 제 2태양전지판넬
10: 고정부재
20,22: 제 1 및 제 2고정 브래킷
24,26: 제 1 및 제 2탄성편

Claims (5)

  1. 태양전지를 이용한 전원 공급장치(5)가 장착된 자전거(1)로서,
    상기 전원공급장치(5)는 자전거(1)의 바퀴(3) 일측에 장착되어 전기가 필요한 장치에 전기를 공급하는 제 1태양전지판넬(6)과;
    상기 자전거(1)의 바퀴(3) 타측에 장착되어 전기를 생산하며, 상기 제 1태양전지판넬(6)과 마주보는 제 2태양전지판넬(8)과; 그리고
    상기 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)을 상기 자전거의 바퀴(3) 일측 및 타측에 고정시키는 고정부재(10)를 포함하고,
    상기 고정부재(10)는 상기 제 1태양전지판넬(6)의 내측에 돌출되는 제 1고정브라켓(20)과; 상기 제 1고정 브라켓(20)의 내측에 장착되어 탄성력에 의하여 자전거 허브축(14)에 분리가능하게 결합되는 제 1탄성편(24)과; 상기 제 2태양전지판넬(8)의 내측에 돌출되는 제 2고정 브라켓(22)과; 상기 제 2고정 브라켓(22)의 내측에 장착되어 탄성력에 의하여 자전거 허브축(14)에 분리가능하게 결합되는 제 2탄성편(26)을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2고정브라켓(20,22)은 하단에는 상부방향으로 삽입홈(28)이 각각 형성되며,
    상기 제 1 및 제 2고정브라켓(20,22)의 삽입홈(28)을 허브축(14)의 상부에 위치시킨 상태에서 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)을 하부방향으로 가압하는 경우 허브축(14)이 제 1 및 제 2탄성편(24,26)의 내측에 형성된 복수개의 결합홀(38)에 순차적으로 삽입됨으로써 고정되며,
    상기 복수개의 결합홀(38) 중 허브축(14)이 삽입되는 결합홀(38)을 선택함으로써 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자전거.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2고정브라켓(20,22)은 "ㄱ"자 형상을 가지며 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 내측면으로부터 각각 돌출되는 것을 특징으로 하는 자전거.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2태양전지판넬(6,8)의 상부는 요철(6a,6b)이 서로 암수 결합된 상태에서 연결핀이 관통함으로써 절첩가능한 것을 특징으로 하는 자전거.
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