KR101280641B1 - 베란다 설치용 태양광 수집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 건축물의 실외 특히 아파트 베란다 난간에 계절에 따라 태양광의 입사각에 맞추어 각도를 가변할 수 있도록 한 태양광 수집 모듈을 설치함으로써, 태양광의 집열효과를 극대화하고 수집한 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 생활에 필요한 전원을 생산할 수 있도록 한 베란다 설치용 태양광 수집 장치에 관하여 개시한다.

Description

베란다 설치용 태양광 수집장치{SUNBEAM COLLECTING APPARATUS FOR INSTALLATION ON VERANDA}
본 발명은 각종 건축물의 실외 특히 아파트 베란다 난간에 계절에 따라 태양광의 입사각에 맞추어 각도를 가변할 수 있도록 한 태양광 수집 모듈을 설치함으로써, 태양광의 집열효과를 극대화하고 수집한 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 생활에 필요한 전원을 생산할 수 있도록 한 베란다 설치용 태양광 수집 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정에서는 냉장고, TV, 컴퓨터 등의 각종 전자제품을 사용하고 있고, 생활 편의를 위해 전자제품의 사용이 증가함에 따라 전기에너지의 사용량도 증가하고 있는 실정이며, 이로 인해 가정에서 전기에너지 소비로 지불하는 전기요금 또한 매년 급격히 증가하고 있다.
이러한 가정의 전기요금의 절약을 위한 기술로서 태양광 발전 설비 등의 친환경에너지 설비가 제안되고 있으나, 태양광 발전 설비는 건물의 지붕 또는 옥상을 활용하여 설치되는데 아파트와 공동 주택의 경우 공동 공간인 옥상, 또는 단지 내의 일부 공간을 활용하여 공동으로 사용할 수 있게 설치되므로, 각각의 세대가 사용하는 에너지로 활용할 경우 각 세대의 전기 사용량에 따라 편차가 발생하므로 통상 파아트 단지 내의 가로등과 같은 공용 시설물의 공동 전기 에너지로만 활용되어 활용도가 매우 제한적이어서 각 세대별로 태양광 에너지를 이용하여 각 세대에 구비된 전자기기를 구동시킬 수 있는 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
이러한 기술적인 문제점을 해결하기 위한 태양열 집열장치의 실시예로서, 대한민국 특허등록 제0449831호에는 『외부와 접한 새시부의 하측에 설치된 난간의 하부일부를 부분 절개 개방하여 개방부를 형성후 판상구조의 태양열 변환 흡수 장치를 경사지게 외부로 노출하여 태양광선과 상면이 수직하도록 설치하고, 실내측벽의 상부에는 인렛부를 하부에는 아웃렛부를 설치한 태양광 및 열 변환흡수 장치를 설치한 베란다에 있어서, 평평한 박스형태의 태양광 및 열변환 흡수 장치의 상면을 광선이 투과가능하도록 투명창이 설치되며 그 하측으로 고정용브라켓트를 설치하여 다른 장치의 삽탈이 가능한 공간부를 형성하며, 이 투명창과 거리를 두고 마주보고 있는 하측내면 전체에는 요철형태의 집열층을 배치하며, 상기한 집열층과 투명창의 사이에는 외주면을 따라 열교환 핀들이 병렬형태로 설치된 축열매체장치들이 투명창과 연속적으로 평행배치되며, 상기한 축열매체장치의 실내측 최상단에는 지면을 향하여 휘어진 굴곡된 호형의 공기 유도판의 일단을 연결하여 실내측의 아웃렛으로부터 순환되어 나오는 냉공기용 흡입경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 태양열 흡수변환장치가 설치된 베란다 구조』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 특허등록 제1060642호에는 『각 세대의 베란다의 난간에 설치되되, 상기 난간에 고정설치되는 것이 가능하도록 난간에 결합되는 고정부가 구비되며, 빗물과 같은 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상단부가 폐쇄형성되는 지지봉; 상기 지지봉을 축으로 회전 가능하도록 설치되되, 상기 지지봉을 감싸며 탈부착 가능하도록 결합되는 링 형상의 결합부와, 상기 결합부의 측면으로부터 전방으로 연장되어 태양에너지를 흡수하는 솔라판을 지지하는 연결대로 이루어지는 솔라판 고정대; 상기 솔라판 고정대를 상기 지지봉에 고정시키는 고정수단; 상기 솔라판을 통하여 흡수되는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 인버터; 상기 인버터를 통해 변환된 전기에너지를 축전시켜, 가정용 전자기기로 전원을 공급하는 축전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 가정용 전자기기의 전력공급 시스템』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 특허등록 제1033805호에는『반사판의 전면에 열매체관이 내설되어 있는 진공관을 설치하여 집열장치를 구성하고, 상기 집열장치가 전후진장치에 의해 힌지부를 중심으로 젖혀질 수 있도록 구성되는 집열장치에 있어서, 상기 집열장치는 건축물에 고정되는 프레임에 설치된 상태로 젖혀지도록 구성하되, 프레임은 건축물의 채광 개방부 하단 주변의 벽면에 직접 고정되어 난간의 역할을 하도록 후면 또는 측면에 고정수단을 구성하고, 상기 프레임의 상부 양측에 힌지부를 구성한 다음 해당부위의 집열장치와 결합하여 힌지부를 중심으로 집열장치가 젖혀지도록 하며, 전후진장치는 프레임의 일측에 설치되어 집열장치를 태양의 각도에 따라 젖히도록 연결설치됨을 특징으로 하는 건물의 채광개방부에 설치하기 적합한 각도조절 태양열 집열장치』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 특허등록 제1045067호에는 『건물 난간용 태양전지 모듈 구조물로서, 제1 체결홈을 포함하는 제1 프레임부; 상기 제1 프레임부와 대향하고 제2 체결홈을 포함하는 제2 프레임부; 및 상기 제1 프레임부와 상기 제2 프레임부 사이에 위치하는 태양전지 모듈을 포함하되, 상기 태양전지 모듈의 일측은 상기 제1 체결홈에 삽입되고, 상기 태양전지 모듈의 타측은 상기 제2 체결홈에 삽입되고, 상기 태양전지 모듈은, 일면과 타면을 갖는 셀 집합체와, 상기 일면 상에 위치하는 제1 보호부와, 상기 타면 상에 위치하는 제2 보호부와, 상기 셀 집합체와 연결되는 정션부와, 상기 정션부와 연결되는 연결 배선을 포함하는 태양전지모듈 구조물』에 관한 기술이 개시된바 있다.
그러나 종래의 태양열 집열장치들은 설치가 불편하여 현장에 적용하기에는 여전히 기술적인 문제점이 많을 뿐만 아니라 대부분 태양열을 수집하는 솔라셀 어레이가 불투명하여 베란다의 미관을 해치는 문제점이 있었다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 베란다 난간에 탈부착으로 설치 가능하며 태양광 수집판의 각도를 계절에 따라 가변하여 태양광을 효과적으로 집열할 뿐 아니라 투명 솔라셀 어레이를 사용하여 베란다의 미관을 해치지 않도록 한 베란다 설치용 태양광 수집 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 베란다 난간에 설치되는 것으로서, 내부에 결합공간이 구비되며 결합공간의좌, 우 양측 상부 안쪽에 가이드홈이 형성되는 외곽프레임; 외곽프레임의 결합공간에 결합되어 결합공간으로부터 각도의 가변가능하도록 인출되는 것으로서 좌, 우 상단에는 외곽프레임의 가이드홈에 결합되어 가이드홈을 따라 이동하는 가이드 돌기가 구비되는 태양광 수집 모듈; 태양광 수집 모듈의 하단과 경첩에 의해 연결되는 것으로서, 태양광 수집 모듈의 하단을 전방으로 밀어 태양광 수집 모듈의 하단이 결합공간으로부터 인출되게 함으로써 태양광 수집 모듈의 각도를 조절하는 각도조절장치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 베란다 설치용 태양광 수집 장치를 제공한다.
또한, 각도조절장치는 태양광 수집 모듈의 하단과 경첩에 의해 연결되는 것으로서 내부에 안내홈이 형성되는 프런트바; 외곽프레임 하단에 직각으로 설치되는 제1암, 일단이 제1암의 끝단과 힌지축에 의해 관절형태로 연결되는 제2암, 일단은 제2암의 타단과 힌지축에 의해 관절형태로 연결되고 타단은 안내홈을 따라 이동하는 회전롤러에 의해 프런트바와 연결되는 제3암으로 이루어지는 암부; 제1, 2, 3암이 펼쳐진 상태가 유지되도록 일단은 제1암 내부에 고정되고 타단은 제2암을 지나 긴장된 상태로 제3암 내부에 고정되는 인장스프링; 외곽프레임의 하단 내부에 설치되는 것으로서 양단이 회전 가능하도록 외곽프레임에 지지되면서 가장자리에 권치롤러가 구비되는 회전축과, 일단은 권취롤러에 연결되고 타단은 외곽프레임을 통과하여 프런트바에 연결되는 와이어와, 회전축의 일단과 연결되어 구동에 의해 회전축을 회전시켜 와이어를 권치롤러에 감거나 풀어줌으로써 태양광 수집 모듈의 각도를 조절하는 구동모터로 이루어지는 권취장치;를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 외곽프레임의 안쪽 측면 일단에는 파지부; 파지부의 한쪽을 끝단을 하향으로 절곡하여 형성되는 것으로서 외곽프레임의 측단을 관통하여 결합되면서 끝단에는 외곽프레임에서 분리되지 않도록 이탈방지턱이 형성되는 결합부; 이탈방지턱의 안쪽에 위치하도록 결합부에 끼움결합되는 것으로서, 평상시에는 이탈방지턱을 탄력적으로 지지하여 파지부를 외곽프레임 쪽으로 당기고, 파지부를 당겼을 때 축소되면서 결합부가 외곽프레임으로부터 일정간격 인출되게 하는 지지스프링; 파지부의 다른 쪽 끝단을 절곡하여 형성되면서 결합부를 중심으로 자유로이 회전할 수 있는 것으로서, 태양광 수집 모듈 배면의 일측 가장자리에 복수로 형성되는 고정고리에 끼움결합되어 태양광 수집 모듈이 움직이지 않도록 고정하는 훅부;를 포함하여 구성되는 걸이쇠가 설치됨이 바람직하다.
또한, 태양과 수집 모듈은 앞쪽에서부터 뒤쪽으로 보호필름과, 투명 솔라셀 어레이와, 강화유리와, 확산방지필름이 순차적으로 적층결합되어 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 베란다 설치용 태양광 수집 장치는, 베란다 난간에 탈부착으로 설치 가능하며 계절에 따라 태양광 수집판의 각도를 가변하여 태양광의 집열효과를 극대화할 수 있을 뿐 아니라 투명 솔라셀 어레이를 통해 베란다의 미관을 해치지 않으면서 가정에 필요한 전기를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 설치상태 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설치상태 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 걸이쇠의 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 수집판의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각도조절장치의 확대도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 설치상태 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설치상태 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 걸이쇠의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 수집판의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각도조절장치의 확대도를 각각 도시한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 베란다 설치용 태양광 수집장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 베란다 설치용 태양광 수집 장치는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이 신축건물 특히 아파트 베란다 난간(60)에 설치되는 것으로서, 베란다 난간(60)에 앞쪽으로 밀착 고정설치되는 외곽프레임(10)과, 외곽프레임(10)의 내측에 결합되는 태양광 수집 모듈(20)과, 외곽프레임(10) 하단에 설치되어 태양광 수집 모듈(20)의 하단을 밀거나 당겨 계절에 따른 태양광 입사각에 맞추어 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절하는 각도조절장치(30)로 구성된다.
더욱 구체적으로 외곽프레임(10)은 프레임을 사각으로 연결하여 형성되는 것으로서 내부에 결합공간(11)이 마련된다. 이 결합공간(11)에는 태양광 수집 모듈(20)이 대응결합되며 결합공간(11) 내에서 태양광 수집 모듈(20)의 회전작동이 이루어진다. 따라서, 결합공간(11)은 태양광 수집 모듈(20)의 각도조절 작동시 간섭이 생기지 않도록 충분한 공간이 확보되어야 한다.
또한, 외곽프레임(10)의 결합공간(11) 좌, 우 상부에는 가이드홈(12)이 형성된다. 이 가이드홈(12)에는 태양광 수집 모듈(20)의 좌, 우 상부에 돌출 형성된 가이드 돌기(25)가 대응결합된다.
한편, 외곽프레임(10)의 좌, 우 중 어느 한쪽 배면 일단에는 도 3과 같이 걸이쇠(40)가 설치된다. 이 걸이쇠(40)는 파지가 용이하도록 일자 형태로 형성되는 파지부(41)와, 파지부(41)의 한쪽 끝단을 절곡하여 형성되는 결합부(42)와, 파지부(41)의 다른 쪽 끝단을 절곡하여 형성되는 훅부(45)로 구성된다.
결합부(42)는 파지부(41)보다 길이가 길게 형성되는 것으로서 결합부(42)가 외곽프레임(10)에 결합된 상태에서 분리되지 않도록 끝단에는 이탈방지턱(43)이 형성되며, 결합부(42)는 회전이 자유롭도록 외곽프레임(10) 일단에 결합된다.
또한, 이탈방지턱(43)의 안쪽 결합부(42) 부위에는 지지스프링(44)이 결합된다. 따라서, 파지부(41)를 잡아당기면 지지스프링(44)이 수축되면서 외곽프레임(10)에 결합되어 있던 결합부(42)가 외곽프레임(10)으로부터 일정간격 인출되어 걸이쇠(40)에 대응하는 태양광 수집 모듈(20) 한쪽 배면의 위쪽에서 아래쪽으로 복수로 설치되는 고정고리(13)에 용이하게 끼움 결합할 수 있다.
훅부(45)는, 결합부(42)에 대향하여 파지부(41)의 다른 쪽 끝단을 절곡하여 형성되는 것으로서 결합부(42)의 길이보다 짧은 길이로 형성된다. 훅부(45)는 고정고리(13)에 한번 결합되면 분리되지 않도록 최대한 안쪽으로 구부러진 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 외곽프레임(10) 상부에는 베란다 난간(60)에 설치가 편리하도록 베란다 난간(60) 상부의 환봉에 걸 수 있도록 반원형 걸이부재(14)를 형성함이 바람직하다. 즉, 걸이부재(14)를 베란다 난간(60) 상부의 환봉에 건 상태에서 외곽프레임(10)의 베란다 난간(60) 설치작업이 이루어지므로 작업이 매우 편리하다.
또한, 암부(32)가 접혀지면서 밀착되는 외곽프레임(10)의 하단 부위에는 도 5와 같이 암부(32)가 접혀질 때의 두께만큼 삽입공간을 확보하여 암부(32)가 접혀졌을 때 이 삽입공간에 완전히 삽입되어 암부(32)가 외곽프레임(10)보다 돌출되지 않게 할 수도 있다.
태양광 수집 모듈(20)은, 외곽프레임(10)의 결합공간(11)에 부합하는 사각형태로 형성되며 상부 좌, 우 양단에는 외곽프레임(10)의 결합공간(11) 좌, 우 상부에 마련된 가이드홈(12)에 결합되어 가이드홈(12)을 따라 이동하는 가이드 돌기(25)가 형성된다.
태양광 수집 모듈(20)은 도 4와 같이 앞쪽의 보호필름(21)으로부터 시작하여 뒤쪽으로 투명 솔라셀 어레이(22), 강화유리(23), 확산방지필름(24)이 순차적으로 층을 이루는 구조로 형성된다.
더욱 구체적으로 보호필름(21)은, 태양광 수집 모듈(20)의 최전방에 위치하는 것으로서, 투명 솔라셀 어레이(22)의 앞쪽에 부착되어 투명 솔라셀 어레이(22)에 대한 외력에 의한 긁힘 및 부식 등을 방지하는 역할을 한다. 보호필름(21) 뒤쪽에 위치하는 투명 솔라셀 어레이(22)는, 태양광을 흡수하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한다.
강화유리(23)는 투명 솔라셀 어레이(22)의 뒤쪽에 위치하여 투명 솔라셀 어레이(22)에 대한 지지력을 높여 주며, 투명 솔라셀 어레이(22)와 함께 베란다에서 외부를 일반적인 윈도우와 같이 볼 수 있고, 종래의 태양전지판의 불투명성으로 인한 아파트의 전망훼손문제를 해결할 수 있다.
태양광 수집 모듈(20)의 최후방에 위치하는 확산방지필름(24)은, 강화유리(23)의 뒤쪽에 부착되어 외부 충격에 의한 강화유리(23)의 파손시 강화유리(23)의 파편이 떨어지지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 또한, 확산방지필름(24)은 태양광에 대한 눈부심을 방지하는 눈부심방지필름 또는 반사방지필름일 수 있다.
보호필름(21)과, 솔라셀 어레이(22), 강화유리(23), 확산방지필름(24)이 순차적으로 층을 이루는 구조로 형성되는 태양광 수집 모듈(20)은 견고한 결합을 위해 외곽테두리 전체를 프레임으로 감싸는 것이 바람직하다.
태양광 수집 모듈(20) 배면의 걸이쇠(40)에 대응하는 위치에는 도 3과 같이 일정간격을 두고 계절에 따른 태양광 입사각에 맞추어 4개의 고정고리(13)가 일렬로 설치된다. 즉, 상부에서 하부로 여름의 태양광 입사각에 맞도록 각도가 가변된 태양광 수집 모듈(20)을 고정할 때 걸이쇠(40)의 훅부(45)가 걸리는 고정고리(13)와, 봄·가을의 태양광 입사각에 맞도록 각도가 가변된 태양광 수집 모듈(20)을 고정할 때 걸이쇠(40)의 훅부(45)가 걸리는 고정고리(13)와, 겨울의 태양광 입사각에 맞도록 각도가 가변된 태양광 수집 모듈(20)을 고정할 때 걸이쇠(40)의 훅부(45)가 걸리는 고정고리(13)와, 태양광 수집 모듈(20)이 회전하지 않은 원상태 때 걸이쇠(40)의 훅부(45)가 걸리는 고정고리(13) 등 총 4개의 고정고리(13)가 일렬로 순차적으로 설치된다.
각도조절장치(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이 태양광 수집 모듈(20)의 하단과 경첩(50)에 의해 연결되는 프런트바(31)와, 태양광 수집 모듈(20) 하단 및 프런트바(31)와 연결되어 태양광 수집 모듈(20)의 하단을 전방으로 미는 암부(32)와, 암부(32)가 펼쳐진 상태를 유지하도록 암부(32)의 내부에 긴장된 상태로 설치되는 인장스프링(33)과, 태양광 수집 모듈(20)과 연결된 프런트바(31)를 끌어당기거나 밀어 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절하는 권취장치(34)로 구성된다.
구체적으로 프런트바(31)는 배면에 제3암(323) 선단에 설치된 회전롤러 (325)가 결합되는 안내홈(311)이 형성된다. 회전롤러(325)가 제3암(323)을 따라 이동하기 때문에 제3암(323)의 절첩작동이 부드럽게 이루어진다.
암부(32)는, 외곽프레임(10) 하단의 앞쪽으로 제1암(321)과, 제2암(322), 제3암(323)이 관절에 의해 순차적으로 연결설치된다. 제1암(321)은 외곽프레임(10) 하단면에 직각으로 고정설치된다. 제2암(322)은 일단이 제1암(321)의 끝단과 힌지축(324)에 의해 관절형태로 연결설치된다. 제3암(323)은 일단이 제2암(322)의 타단과 힌지축(324)에 의해 관절형태로 연결설치된다. 제3암(323)의 선단은 회전롤러(325)에 의해 프런트바(31)와 연결된다. 이 회전롤러(325)는 제3암(323)이 접힐 시 프런트바(31)의 안내홈(311) 따라 슬라이딩 이동을 한다.
인장스프링(33)은, 암부(32)의 내부에 설치되어 암부(32)가 펼쳐진 상태를 유지할 수 있도록 하는 것으로서 일단은 제1암(321)의 내부에 고정되고 타단은 제2암(322)의 내부를 통과하여 제3암(323) 내부에 긴장된 상태로 고정설치된다. 따라서, 인장스프링(33)의 탄성보다 더 큰 힘으로 제3암(323)과 연결된 프런트바(31)를 와이어(343)로 잡아당기지 않는 한 제1, 2, 3암(321, 322, 323)은 접혀지지 않고 펼쳐진 상태를 유지한다. 인장스프링(33)은, 전체가 스프링으로 구성될 수도 있고 일부는 스프링으로 일부는 와이어로 연결될 구조일 수도 있다.
권취장치(34)는, 외곽프레임(10)의 하단에 내부에 설치되는 것으로서 양단이 회전가능하도록 외곽프레임(10)에 지지되며 좌, 우 가장자리에 권취롤러(342)가 구비되는 회전축(341)과, 일단은 권취롤러(342)에 연결되고 타단은 프런트바(31)와 연결되는 와이어(343)와, 회전축(341)의 일단과 연결되어 구동에 의해 회전축(341)을 회전시키는 구동모터(344)로 구성된다.
회전축(341)은, 외부로 노출된 형태로 구성할 수 있으나, 미관이나 장치의 안정성을 고려하여 외부에서 보이지 않도록 외곽프레임(10)의 하단 내부에 설치하는 것이 바람직하다. 구동모터(344)는 회전축(341)과 기어방식, 벨트방식 등 여러 가지 방식으로 연결이 가능하다.
살펴본 바와 같은 본 발명은 각도조절장치(30)로 계절에 따른 태양광 입사각에 맞추어 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 가변함으로써 집열효과를 극대화할 수 있도록 한 것으로 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 태양광 수집 모듈(20)의 작동을 살펴본다.
먼저, 도 1 내지 2와 같이 태양광 수집 모듈(20)이 외곽프레임(10)의 결합공간(11)에 결합된 상태에서 구동모터(344)를 구동하여 와이어(343)를 풀어주면서 계절에 따른 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절한다.
즉, 구동모터(344)가 구동하면 이와 연동하여 회전축(341)이 회전하면서 와이어(343)를 풀어준다. 이에 암부(32)가 접혀지면서 길이가 늘어나 있던 암부(32) 내부의 인장스프링(33)이 다시 원상태로 복원되면서 제1암(321)과 나란하게 제2암(322) 및 제3암(323)이 펼쳐진다. 그리고 제3암(323)과 연결된 프런트바(31)가 앞으로 밀리게 된다. 여기서, 프런트바(31)는 경첩(50)에 의해 태양광 수집 모듈(20) 하단과 연결되어 있기 때문에 태양광 수집 모듈(20)은 하단이 앞으로 밀리면서 결합공간(11)으로부터 인출되어 각도가 가변된다. 이와 동시에 태양광 수집 모듈(20)의 상부에 형성되는 가이드 돌기(25)는 외곽프레임(10)의 가이드홈(12)을 따라 하강하면서 태양광 수집 모듈(20)의 각도 변화가 안정적으로 이루어지게 한다.
이처럼 태양광 수집 모듈(20)의 각도 조절이 완료되면 구동모터(344)의 작동을 멈추고 도 3과 같이 걸이쇠(40)를 계절에 대응하는 고정고리(13)에 고정하여 태양광 수집 모듈(20)이 돌풍, 바람 등에 의해 움직이지 않도록 한다.
여기서, 계절별 태양광의 입사각에 따라 4개의 고정고리(13) 중 겨울에는 위에서 아래쪽으로 3번에 고정고리(13)에 걸이쇠(40)를 고정하여 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절하고, 봄 가을에는 위에서 아래쪽으로 2번에 고정고리(13)에 걸이쇠(40)를 고정하여 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절하며, 여름에는 최상단에 위치한 고정고리(13)에 걸이쇠(40)를 고정하여 태양광 수집 모듈(20)의 각도를 조절하고, 태양광 수집 모듈(20)의 각도 가변이 없는 상태에서는 최하단의 고정고리(13)에 걸이쇠(40)를 고정하면 된다.
고정고리(13)에 걸이쇠(40)를 걸 때 걸이쇠(40)의 파지부(41)를 잡아당기면 지지스프링(44)이 결합된 결합부(42)가 일정간격 인출되었다가 고정고리(13)에 훅부(45)를 끼우고 파지부(41)를 놓는 순간 지지스프링(44)의 복원력에 의해 훅부(45)가 고정고리(13)에 견고하게 밀착되므로 안정적으로 고정상태를 유지할 수 있다.
반대로 태양광 수집 모듈(20)을 외곽프레임(10)의 결합공간(11)에 넣고 싶을 경우에는 구동모터(344)를 구동하여 회전축(341)이 역회전하게 한다. 구체적으로 회전축(341)이 역회전하면 와이어(343)가 권취롤러(342)에 감기게 되고, 이에 따라 프런트바(31)가 당겨지게 된다.
프런트바(31)가 당겨짐에 따라 제2암(322)은 제1암(321)과 직각으로 이루도록 힌지축(324)의 관절을 중심으로 수평상태로 접혀지고 제3암(323) 역시 선단의 회전롤러(325)는 프런트바(31)의 안내홈(311)을 따라 미끄러지면서 힌지축(324)의 관절을 중심으로 제2암(323)과 완전히 겹쳐진 상태로 접혀지게 된다. 이때, 암부(32) 내부의 인장스프링(33)은 제2, 3암(322, 323)이 접혀짐에 따라 길이가 늘어난 상태가 되며, 프런트바(31)의 후진에 따라 태양광 수집 모듈(20)의 하단은 후방으로 밀리고 태양광 수집 모듈(20)의 가이드 돌기(25)는 외곽프레임(10)의 가이드홈(12)을 따라 상승하여 태양광 수집 모듈(20)의 하단이 후방으로 원활하게 밀릴 수 있게 한다.
또한, 프런트바(31)와 태양광 수집 모듈(20)은 고정되지 않고 경첩(50)에 의해 유동적으로 연결되어 있어 프런트바(31)가 전진하면 태양광 수집 모듈(20) 하단이 결합공간(11)으로부터 인출된다. 이때, 가이드 돌기(25)는 태양광 수집 모듈(20)의 각도가 가변될 수 있도록 가이드홈(12)을 따라 하강하고, 프런트바(31)가 후진하면 태양광 수집 모듈(20) 하단이 결합공간(11)으로 향하도록 가이드 돌기(25)가 가이드홈(12)을 따라 상승하는 등 작동이 유기적으로 이루어진다.
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.
10:외곽프레임 11:결합공간 12:가이드홈
13:고정고리 14:걸이부재 20:태양광 수집 모듈
21:보호필름 22:투명 솔라셀 어레이 23:강화유리
24:확산방지필름 25:가이드 돌기 30:각도조절장치
31:프런트바 32:암부 33:인장스프링
34:권취장치 40:걸이쇠 41:파지부
42:결합부 43:이탈방지턱 44:지지스프링
45:훅부 50:경첩 60:베란다 난간
311:안내홈 321:제1암 322:제2암
323:제3암 324:힌지축 325:회전롤러
341:회전축 342:권취롤러 343:와이어
344:구동모터

Claims (4)

  1. 베란다 난간에 설치되는 것으로서, 내부에 결합공간이 구비되며 결합공간의좌, 우 양측 상부 안쪽에 가이드홈이 형성되는 외곽프레임; 외곽프레임의 결합공간에 결합되어 결합공간으로부터 각도의 가변가능하도록 인출되는 것으로서 좌, 우 상단에는 외곽프레임의 가이드홈에 결합되어 가이드홈을 따라 이동하는 가이드 돌기가 구비되는 태양광 수집 모듈; 태양광 수집 모듈의 하단과 경첩에 의해 연결되는 것으로서, 태양광 수집 모듈의 하단을 전방으로 밀어 태양광 수집 모듈의 하단이 결합공간으로부터 인출되게 함으로써 태양광 수집 모듈의 각도를 조절하는 각도조절장치;를 포함하여 구성되며,
    각도조절장치는, 태양광 수집 모듈의 하단과 경첩에 의해 연결되는 것으로서 내부에 안내홈이 형성되는 프런트바; 외곽프레임 하단에 직각으로 설치되는 제1암, 일단이 제1암의 끝단과 힌지축에 의해 관절형태로 연결되는 제2암, 일단은 제2암의 타단과 힌지축에 의해 관절형태로 연결되고 타단은 안내홈을 따라 이동하는 회전롤러에 의해 프런트바와 연결되는 제3암으로 이루어지는 암부; 제1, 2, 3암이 펼쳐진 상태가 유지되도록 일단은 제1암 내부에 고정되고 타단은 제2암을 지나 긴장된 상태로 제3암 내부에 고정되는 인장스프링; 외곽프레임의 하단 내부에 설치되는 것으로서 양단이 회전 가능하도록 외곽프레임에 지지되면서 가장자리에 권치롤러가 구비되는 회전축과, 일단은 권취롤러에 연결되고 타단은 외곽프레임을 통과하여 프런트바에 연결되는 와이어와, 회전축의 일단과 연결되어 구동에 의해 회전축을 회전시켜 와이어를 권치롤러에 감거나 풀어줌으로써 태양광 수집 모듈의 각도를 조절하는 구동모터로 이루어지는 권취장치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 베란다 설치용 태양광 수집 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    외곽프레임의 안쪽 측면 일단에는,
    파지부;
    파지부의 한쪽을 끝단을 하향으로 절곡하여 형성되는 것으로서 외곽프레임의 측단을 관통하여 결합되면서 끝단에는 외곽프레임에서 분리되지 않도록 이탈방지턱이 형성되는 결합부;
    이탈방지턱의 안쪽에 위치하도록 결합부에 끼움결합되는 것으로서, 평상시에는 이탈방지턱을 탄력적으로 지지하여 파지부를 외곽프레임 쪽으로 당기고, 파지부를 당겼을 때 축소되면서 결합부가 외곽프레임으로부터 일정간격 인출되게 하는 지지스프링;
    파지부의 다른 쪽 끝단을 절곡하여 형성되면서 결합부를 중심으로 자유로이 회전할 수 있는 것으로서, 태양광 수집 모듈 배면의 일측 가장자리에 복수로 형성되는 고정고리에 끼움결합되어 태양광 수집 모듈이 움직이지 않도록 고정하는 훅부;
    를 포함하여 구성되는 걸이쇠가 설치됨을 특징으로 하는 베란다 설치용 태양광 수집 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    태양과 수집 모듈은,
    앞쪽에서부터 뒤쪽으로 보호필름과, 투명 솔라셀 어레이와, 강화유리와, 확산방지필름이 순차적으로 적층결합되어 구성됨을 특징으로 하는 베란다 설치용 태양광 수집 장치.
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