KR101447254B1 - 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조 - Google Patents
태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 관한 것이다. 본 발명은, 적어도 하나 이상의 LED 램프; 상기 LED 램프를 상부 지주 본체의 한 측으로 연장하여 형성되도록 하기 위해 상기 LED 램프의 개수와 동일한 수로 형성되는 램프 암; 및 다수개가 수직 배열된 태양광 모듈을 상기 LED 램프의 수만큼 형성되는 태양광 집적부를 포함하여 지주를 구성하는 상기 상부 지주 본체; 를 포함하며, 상기 각 램프 암은, 상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 수평 방향에서 지지하며 상부로부터의 태양광을 발산시키는 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단; 및 상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 하부에서 상향으로 지지하며, 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단에 의해 발산된 태양광을 반사시켜, 상기 태양광 집적부 중 반사되는 태양광을 향하여 형성된 수직 배열된 태양광 모듈로 태양광이 집광되도록 하는 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단; 을 포함하며, 상기 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 상기 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과를 제공한다.
이에 의해, 별도의 평판형 태양광 모듈 필름에 대한 추가 구성 없이도 수직형 태양광 모듈을 지주에 일체로 형성하여 태양광 가로등 자체의 부피와 외력에 의한 파손을 방지할 뿐만 아니라, 수직형 태양광 모듈에서의 단점으로 지적될 수 있는 태양광 집광 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 특수 제작된 램프 암의 구조를 제시함으로써, 1 단계로 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 2 단계로 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과에 따라 태양광 집광 효율을 종래의 구조에 비해 향상시키는 효과를 제공한다.
이에 의해, 별도의 평판형 태양광 모듈 필름에 대한 추가 구성 없이도 수직형 태양광 모듈을 지주에 일체로 형성하여 태양광 가로등 자체의 부피와 외력에 의한 파손을 방지할 뿐만 아니라, 수직형 태양광 모듈에서의 단점으로 지적될 수 있는 태양광 집광 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 특수 제작된 램프 암의 구조를 제시함으로써, 1 단계로 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 2 단계로 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과에 따라 태양광 집광 효율을 종래의 구조에 비해 향상시키는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 별도의 평판형 태양광 모듈 필름에 대한 구성없이도 수직형 태양광 모듈을 지주에 일체로 형성하여 태양광 가로등 자체의 부피와 외력에 의한 파손을 방지할 뿐만 아니라, 수직형 태양광 모듈에서의 단점으로 지적될 수 있는 태양광 집광 효율을 향상시키기 위한 구조를 제공하도록 하기 위한 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 관한 것이다.
종래의 태양광을 이용한 가로등은 외부에 별도로 형성된 평판형의 태양광 모듈로부터 전력을 공급받거나, 가로등의 상단에 수평면과 평행 또는 미리 설정된 각도를 갖는 형태로 형성된 구조로 제공되어 왔다.
그러나 이러한 태양광 모듈을 이용한 가로등은 부피가 커지고, 외력에 의해 별도로 또는 가로등으로부터 연장되어 형성된 태양광 모듈이 파손될 수 있는 위험성이 있어 왔다. 뿐만 아니라, 이러한 방식의 경우 제조단가가 향상되며, 전력선이 길어지는 문제점이 있어 왔다.
이에 따라 해당 기술 분야에 있어서는 태양광 모듈에 대한 구조적 결함을 해결할 뿐만 아니라, 구조적 결함 해결시에 발생할 수 있는 태양광 집광 효율을 개선하기 위한 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 태양전지 가로등 (특허출원번호 제10-2004-0020545호)
2. 필름형 태양전지판의 설치방법 및 그 태양전지판 가로등(STREET LIGHT OF FILM TYPE SOLAR CELL PLATE AND CONSTRUCTING METHOD THEREOF) (특허출원번호 제10-2010-0002506호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 평판형 태양광 모듈 필름에 대한 구성없이도 수직형 태양광 모듈을 지주에 일체로 형성하여 태양광 가로등 자체의 부피와 외력에 의한 파손을 방지할 뿐만 아니라, 수직형 태양광 모듈에서의 단점으로 지적될 수 있는 태양광 집광 효율을 향상시키기 위한 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 램프 암의 구조를 제공시 1 단계로 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 2 단계로 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과에 따라 태양광 집광 효율을 종래의 구조에 비해 향상시키도록 하기 위한 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조는, 적어도 하나 이상의 LED 램프; 상기 LED 램프를 상부 지주 본체의 한 측으로 연장하여 형성되도록 하기 위해 상기 LED 램프의 개수와 동일한 수로 형성되는 램프 암; 및 다수개가 수직 배열된 태양광 모듈을 상기 LED 램프의 수만큼 형성되는 태양광 집적부를 포함하여 지주를 구성하는 상기 상부 지주 본체; 를 포함하며, 상기 각 램프 암은, 상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 수평 방향에서 지지하며 상부로부터의 태양광을 발산시키는 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단; 및 상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 하부에서 상향으로 지지하며, 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단에 의해 발산된 태양광을 반사시켜, 상기 태양광 집적부 중 반사되는 태양광을 향하여 형성된 수직 배열된 태양광 모듈로 태양광이 집광되도록 하는 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단; 을 포함하며, 상기 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 상기 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조는, 상기 상부 지주 본체의 하단에 연장되어 상기 태양광 모듈로 집적된 태양광을 전력으로 변환하여 저장하는 하부 자가 발전 본체; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 하부 자가 발전 본체는, 상기 태양광 집적부로부터 수집된 태양광을 전력으로 변환하여 충전지에 저장되도록 제어하여 상기 충전지로의 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기능을 운영하기 위해 형성되는 제어부; 를 포함하며, 상기 충전지는, 상기 제어부에 의해 계통선과 연계 운전되어, 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등이 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공가능하도록 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 상부 지주 본체는, 상향식 배기 쿨러를 구비하여 최상단에 형성되며 상기 태양광 집적부에 의한 발열을 대기에 의해 상향으로 배출하는 최상단 쿨링부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 태양광 집적부는, 단면이 원형으로 형성되며, 스테인레스 지지체에 의한 지지를 받으며 최외곽을 형성하는 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막; 4 각주 형상의 상기 스테인레스 지지체의 외주면을 감싸서 형성되는 완충재; 및 상기 강화 폴리카보네이트 보호막 외면으로 필름형태로 부착되는 태양광 모듈 필름; 을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 폴리카보네이트 보호막 외주면에 부착된 태양광 모듈 필름은, 원형의 폴리카보네이트 보호막에 접착제 또는 고정장치를 통해 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 태양광 집적부는, 상기 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막과 완충재 사이에 형성된 공간인 공간층; 을 더 포함하며, 상기 공간층은, 상기 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막과 동일한 소재인 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 소재로 형성되어 상기 상부 지주 본체 자체의 강도를 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단을 이루는 곡선의 길이는 L1에 해당하며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단을 이루는 곡선의 길이는 L3에 해당하며, 상기 상부 지주 본체 중 상기 각 램프 암에서의 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단 사이의 길이는 L2에 해당하는 경우, 상기 L1, 상기 L2 및 상기 L3 사이의 길이 비율 관계는, 1 : 2.8 내지 2.9 : 3.3 내지 3.4로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단 사이의 각도는 a1에 해당하며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 상부 지주 본체 사이의 각도는 a2이며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단과 상기 상부 지주 본체 사이의 각도는 a3에 해당하는 경우, 상기 a1, 상기 a2 및 상기 a3 사이의 각도 비율 관계는 2.2 내지 2.3 : 3.2 내지 3.3 : 1로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조에 있어서, 상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단은, 강화 아크릴 또는 강화 유리 소재의 렌즈 패널의 양쪽 측면을 스테인레스 보강대에 의해 지지되는 구조인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조는, 별도의 평판형 태양광 모듈 필름에 대한 추가 구성 없이도 수직형 태양광 모듈을 지주에 일체로 형성하여 태양광 가로등 자체의 부피와 외력에 의한 파손을 방지할 뿐만 아니라, 수직형 태양광 모듈에서의 단점으로 지적될 수 있는 태양광 집광 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조는, 특수 제작된 램프 암의 구조를 제시함으로써, 1 단계로 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 2 단계로 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과에 따라 태양광 집광 효율을 종래의 구조에 비해 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1) 중 상부 지주 본체(30)에서 단선(B-B')으로 절개한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 전면부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 후면부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)과 이와 비교되는 태양광 가로등(3)의 구조에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1) 중 상부 지주 본체(30)에서 단선(B-B')으로 절개한 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 전면부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 후면부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)과 이와 비교되는 태양광 가로등(3)의 구조에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)은 제 1 LED 램프(10a), 제 2 LED 램프(10b), 제 1 램프 암(20a), 제 2 램프 암(20b), 상부 지주 본체(30), 그리고 하부 자가 발전 본체(40)를 포함한다.
제 1 LED 램프(10a)는 상부 지주 본체(30)의 한 측으로 연장되어 형성된 제 1 램프 암(20a)에 의해 지지된다.
제 2 LED 램프(10b)는 상부 지주 본체(30)를 중심으로 제 1 LED 램프(10a)가 형성된 한 측과 대칭되는 반대 측에 연장되어 형성된 제 2 램프 암(20b)에 의해 지지된다.
제 1 램프 암(20a)은 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a) 및 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)으로 구성되어 제 1 LED 램프(10a)를 상부 지주 본체(30)와 연결되도록 한다.
제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)은 제 1 LED 램프(10a)를 기준으로 수평 방향에서 지지하며, 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)은 제 2 LED 램프(10b)를 기준으로 하부에서 상향으로 지지한다.
여기서 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)은 도시되진 않았지만 강화 아크릴 또는 강화 유리 소재의 렌즈 패널의 양쪽 측면을 스테인레스 보강대에 의해 지지되는 구조로 제공되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)의 컨케이브 렌즈 패널에 의해 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)으로 태양광이 발산되도록 함으로써, 태양광의 집광 효율을 극대화하도록 한다.
제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)은 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)의 컨케이브 렌즈 패널에 의해 발산된 태양광을 상부 지주 본체(30) 내부에 형성된 제 1 태양광 모듈(32-3a)로 향하여 반사시켜 태양광 집광이 효율적으로 이루어지도록 한다.
한편, 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)은 2 way-layer로 형성되어 하부 레이어는 스테인레스 지지 레이어로 상부 레이어는 컨벡스 미러 레이어로 형성됨으로써, 지지 강도를 증대와 함께 태양광 반사 기능을 수행한다.
제 2 램프 암(20b)은 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21b) 및 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22b)으로 구성되어 제 2 LED 램프(10b)를 상부 지주 본체(30)와 연결되도록 하며, 상술한 제 1 램프 암(20a)과 동일하게 제 2 태양광 모듈(32-3b)로 집광되는 태양광 효율을 극대화하는 기능을 수행한다.
상부 지주 본체(30)는 최상단 쿨링부(31) 및 태양광 집적부(32)를 포함한다.
최상단 쿨링부(31)는 상향식 배기 쿨러를 구비함으로써, 태양광 집적부(32)에 의한 발열을 대기에 의해 상향으로 배출하도록 하는 기능을 수행한다.
태양광 집적부(32)는 도 2와 같이 태양광 모듈 필름은 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막 외주면에 부착 형성됨으로써, 외부에서 반사되어 조사되는 태양광을 태양광 모듈 필름 전면에 조사될 수 있도록 하며, 강화 폴리카보네이트 보호막은 외부로부터의 충격 및 열 등에 의해 내충격성, 내열성, 내후성을 갖는다. 태양광 집적부(32)에 대해서는 도 2에 대한 설명에서 보다 구체적으로 살펴본다.
하부 자가 발전 본체(40)는 상부 지주 본체(30)의 하단에 연장되어 형성되어 제어부(41) 및 충전지(42)를 포함한다.
제어부(41)는 태양광 집적부(32)로부터 수집된 태양광을 전력으로 변환하여 충전지(42)에 저장되도록 제어함으로써, 충전지(42)로의 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기능을 운영하기 위해 형성된다.
충전지(42)는 제어부(41)에 의해 계통선과 연계 운전됨으로써, 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)이 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공가능하도록 한다.
도 2는 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1) 중 상부 지주 본체(30)에서 단선(B-B')으로 절개한 단면도를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 상부 지주 본체(30) 중 태양광 집적부(32)의 내부는 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막(32-1), 공간층(32-2), 태양광 모듈 필름(32-3), 완충재(32-4) 및 스테인레스 지지체(32-5)를 포함한다.
강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막(32-1)은 단면이 원형으로 형성되며, 스테인레스 지지체(32-5)에 의한 지지를 받으며 상부 지주 본체(30)의 최외곽을 형성한다.
공간층(32-2)은 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막(32-1)와 완충제 사이에 형성된 공간을 의미한다.
본 발명에서 공간층(32-2)은 빈 공간으로 도시되어 있으나 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막(32-1)과 동일한 소재인 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 소재로 형성됨으로써, 상부 지주 본체(30) 자체의 강도를 향상시키도록 구성될 수 있다.
태양광 모듈 필름(32-3)은 강화 폴리카보네이트 보호막 외주면에 부착되는 것으로 이루어진다.
완충재(32-4)는 4 각주 형상의 스테인레스 지지체(32-5)의 외주면을 감싸서 형성된다.
도 3은 도 1의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a) 및 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21b)을 통해 태양광이 발산된다.
이에 따라, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)에 의해 발산된 태양광은 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)을 통해 반사되어 태양광 모듈 필름(32-3)에 최종적으로 집광된다.
동일한 방식으로, 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21b)에 의해 발산된 태양광은 제 2 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22b)을 통해 발산되어 태양광 모듈 필름(32-3)에 최종적으로 집광된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 전면부를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)의 후면부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 제 2 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(2)에 의해 태양광을 이용한 전력 생산을 위한 태양광 이동 경로를 나타내는 도면이다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a) 및 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21b)을 통해 태양광이 발산된다.
이에 따라, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)에 의해 발산된 태양광은 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)을 통해 반사되어 태양광 모듈 필름(32-3)에 최종적으로 집광된다.
동일하게 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21b)에 의해 발산된 태양광은 제 2 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22b)을 통해 발산되어 태양광 모듈 필름(32-3)에 최종적으로 집광된다.
또한, 제 3 램프 암(20c)을 구성하는 제 3 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21c) 및 제 3 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22c)에 의한 제 3 태양광 모듈(32-3c)로의 집광 효율과, 제 4 램프 암(20d)을 구성하는 제 4 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21d) 및 제 4 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22d)에 의한 제 4 태양광 모듈(32-3d)로의 집광 효율도 동일한 방식으로 향상된다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)과 이와 비교되는 태양광 가로등(3)의 구조에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 8a의 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등(1)의 구성을 참조하면, 제 1 램프 암(20a) 중 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)을 이루는 곡선의 길이는 L1에 해당하며, 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)을 이루는 곡선의 길이는 L3에 해당하며, 상부 지주 본체(30) 중 제 1 램프 암(20a)의 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)과 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a) 사이의 길이는 L2에 해당한다.
그리고, 제 1 램프 암(20a) 중 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)과 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a) 사이의 각도는 a1에 해당하며, 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단(21a)과 상부 지주 본체(30) 사이의 각도는 a2이며, 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a)과 상부 지주 본체(30) 사이의 각도는 a3에 해당한다.
이러한 L1, L2 및 L3 사이의 길이 비율 관계는 1 : 2.8 내지 2.9 : 3.3 내지 3.4로 형성된다. 또한 a1, a2 및 a3 사이의 각도 비율 관계는 2.2 내지 2.3: 3.2 내지 3.3 : 1로 형성된다.
이러한 길이 비율 관계 그리고 각도 비율 관계인 경우, 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단(22a) 없이 제 1 램프 암(20a)이 형성된 태양광 가로등(3)에 비해 태양광 집광 효율이 시간대 별로 15% 내지 25% 이상 향상되는 것으로 시험적으로 나타난다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10a: 제 1 LED 램프
10b: 제 2 LED 램프
10c: 제 3 LED 램프
10d: 제 4 LED 램프
20a: 제 1 램프 암
21a: 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22a: 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20b: 제 2 램프 암
21b: 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22b: 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20c: 제 3 램프 암
21c: 제 3 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22c: 제 3 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20d: 제 4 램프 암
21d: 제 4 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22d: 제 4 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
30: 상부 지주 본체
31: 최상단 쿨링부
32: 태양광 집적부
32-1: 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막
32-2: 공간층
32-3: 태양광 모듈 필름
32-4: 완충재
32-5: 스테인레스 지지체
40: 하부 자가 발전 본체
10b: 제 2 LED 램프
10c: 제 3 LED 램프
10d: 제 4 LED 램프
20a: 제 1 램프 암
21a: 제 1 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22a: 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20b: 제 2 램프 암
21b: 제 2 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22b: 제 1 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20c: 제 3 램프 암
21c: 제 3 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22c: 제 3 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
20d: 제 4 램프 암
21d: 제 4 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단
22d: 제 4 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단
30: 상부 지주 본체
31: 최상단 쿨링부
32: 태양광 집적부
32-1: 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막
32-2: 공간층
32-3: 태양광 모듈 필름
32-4: 완충재
32-5: 스테인레스 지지체
40: 하부 자가 발전 본체
Claims (10)
- 적어도 하나 이상의 LED 램프;
상기 LED 램프를 상부 지주 본체의 한 측으로 연장하여 형성되도록 하기 위해 상기 LED 램프의 개수와 동일한 수로 형성되는 램프 암; 및
다수개가 수직 배열된 태양광 모듈을 상기 LED 램프의 수만큼 형성되는 태양광 집적부를 포함하여 지주를 구성하는 상기 상부 지주 본체; 를 포함하며,
상기 각 램프 암은,
상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 수평 방향에서 지지하며 상부로부터의 태양광을 발산시키는 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단; 및
상기 상부 지주 본체의 지지력을 이용해 LED 램프를 하부에서 상향으로 지지하며, 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단에 의해 발산된 태양광을 반사시켜, 상기 태양광 집적부 중 반사되는 태양광을 향하여 형성된 수직 배열된 태양광 모듈로 태양광이 집광되도록 하는 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단; 을 포함하며,
상기 발산에 의한 태양광의 집광 면적을 높이고, 상기 반사에 의해 태양광의 집광시의 고른 분산 효과를 제공하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 상부 지주 본체의 하단에 연장되어 상기 태양광 모듈로 집적된 태양광을 전력으로 변환하여 저장하는 하부 자가 발전 본체; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 2에 있어서, 상기 하부 자가 발전 본체는,
상기 태양광 집적부로부터 수집된 태양광을 전력으로 변환하여 충전지에 저장되도록 제어하여 상기 충전지로의 전력 저장 기반으로 한 마이크로 태양광 발전소 기능을 운영하기 위해 형성되는 제어부; 를 포함하며,
상기 충전지는, 상기 제어부에 의해 계통선과 연계 운전되어, 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등이 분산형 소용량 전력저장 시스템으로 제공가능하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서, 상기 상부 지주 본체는,
상향식 배기 쿨러를 구비하여 최상단에 형성되며 상기 태양광 집적부에 의한 발열을 대기에 의해 상향으로 배출하는 최상단 쿨링부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서, 상기 태양광 집적부는,
단면이 원형으로 형성되며, 스테인레스 지지체에 의한 지지를 받으며 최외곽을 형성하는 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막;
4 각주 형상의 상기 스테인레스 지지체의 외주면을 감싸서 형성되는 완충재; 및
상기 강화 폴리카보네이트 보호막 외면으로 필름형태로 부착되는 태양광 모듈 필름; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 5에 있어서, 상기 폴리카보네이트 보호막 외주면에 부착된 태양광 모듈 필름은,
원형의 폴리카보네이트 보호막에 접착제 또는 고정장치를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 6에 있어서, 상기 태양광 집적부는,
상기 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막과 완충재 사이에 형성된 공간인 공간층; 을 더 포함하며,
상기 공간층은, 상기 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 보호막과 동일한 소재인 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate) 소재로 형성되어 상기 상부 지주 본체 자체의 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단을 이루는 곡선의 길이는 L1에 해당하며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단을 이루는 곡선의 길이는 L3에 해당하며, 상기 상부 지주 본체 중 상기 각 램프 암에서의 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단 사이의 길이는 L2에 해당하는 경우,
상기 L1, 상기 L2 및 상기 L3 사이의 길이 비율 관계는, 1 : 2.8 내지 2.9 : 3.3 내지 3.4로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단 사이의 각도는 a1에 해당하며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단과 상기 상부 지주 본체 사이의 각도는 a2이며, 상기 각 램프 암 중 상기 컨벡스 미러 타입(convex mirror type) 메인 지지단과 상기 상부 지주 본체 사이의 각도는 a3에 해당하는 경우,
상기 a1, 상기 a2 및 상기 a3 사이의 각도 비율 관계는 2.2 내지 2.3: 3.2 내지 3.3 : 1로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 각 램프 암 중 상기 컨케이브 렌즈 타입(concave lens type) 서브 지지단은,
강화 아크릴 또는 강화 유리 소재의 렌즈 패널의 양쪽 측면을 스테인레스 보강대에 의해 지지되는 구조인 것을 특징으로 하는 태양광 충전 효율 극대화를 위한 태양광 가로등 구조.
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2014
- 2014-08-18 KR KR1020140106861A patent/KR101447254B1/ko active IP Right Grant
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