KR101902810B1 - 풍력 발전기가 부설된 태양광 발전 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전기가 부설된 태양광 발전 가로등에 관한 것으로 보다 구체적인 것은, 태양전지모듈에서 생산한 전기로 가로등을 조명하는 태양광 발전기 가로등에 풍력발전기를 부설하는 것에 있어서 풍력발전기에 소음감쇄유도관을 설치하고, 태양전지모듈의 수광 표면에 투명체 보호피막을 장치하여 태양전지모듈을 보호하고, 보호피막의 표면을 깨끗하게 유지관리할 수 있게 구성하여 수광효율을 높이고 내구성을 중진시킬 수 있게 구성한 풍력 발전기가 부설된 태양광 발전 가로등이다.

Description

풍력 발전기가 부설된 태양광 발전 가로등{Photovoltaic street lamp with wind power generator installed}
본 발명은 풍력발전기가 부설된 태양광 발전 가로등에 관한 것으로 보다 구체적인 것은, 태양전지모듈에서 생산한 전기로 가로등을 조명하는 태양광 발전기 가로등에 풍력발전기를 부설하는 것에 있어서 풍력발전기에 소음감쇄유도관을 설치하고, 태양전지모듈의 수광 표면에 투명체 보호피막을 장치하여 태양전지모듈을 보호하고, 보호피막의 표면을 깨끗하게 유지관리할 수 있게 구성하여 수광효율을 높이고 내구성을 중진시킬 수 있게 구성한 것이다.
태양광 발전기는 태양전지 셀로 구성된 태양전지모듈과 축전지 및 전력변환장치로 구성되어 널리 사용되고 있으나, 태양전지모듈이 눈비를 맞거나 묘듈표면에 먼지나 눈이 쌓이면 안전하게 제거할 수 없어 유지관리에 힘이 들고 이를 방치하면, 전기 생산 효율이 떨어질 뿐 아니라 내구성이 저하되는 문제가 있고, 풍력발전기는 바람의 힘을 회전력으로 변환시켜 발생되는 유도전기를 전력계통에 공급하는 것으로 바람으로부터 회전력을 생산하는 회전날개, 회전날개에 부착된 회전축, 회전축에 포함된 회전자, 회전자의 속도를 증속시키는 증속기와 기동과 제동을 선택하는 제어장치를 구비하며, 발전기와 전력안정화 장치를 구비하고, 또한, 회전날개는 그 경사각을 조절할 수 있게 하여 출력을 제어하게 된다.
그러나, 이러한 풍력발전기 역시 바람의 방향에 의하여 발전효율이 변하는 문제가 있고, 회전날개의 회전 소음이 커서 주위에 소음피해를 끼치는 결점이 있다.
본 발명은 위와 같은 불편을 개선하여 보다 실용성 있는 가로등을 제공하기 위해 개발된 것이다.
본 발명은 가로등 지주의 램프지지암에 LED 램프를 장치하고, 태양광 발전기와 풍력발전기를 장치하여 이루어진다.
본 발명의 태양광 발전기는 가로등 지주에 설치한 장치대에 태양전지모듈과 축전지 및 전력변환장치를 갖춘 태양광 발전기를 장치하되, 태양전지모듈 표면에 투명체 보호피막을 설치하여 구성된다.
본 발명의 투명체 보호피막은 무한궤도형상으로 되어 태양전지모듈의 상면에서 저면으로 피복되고, 보호피막의 양측면에 일정간격에 요철부가 있는 가이드를 부착하고, 가이드의 요철부에 안내롤러의 회전기어가 접촉되게 하여 보호피막의 양측면을 같이 이동시킬 수 있게 회전하는 장치를 구비함으로써, 태양전지모듈의 표면에 형성되는 눈이나 먼지와 같은 이물질을 안전하게 제거할 수 있도록 하고, 보호피막 이동경로에 전동장치에 의하여 작동하는 회전형 청소걸레를 장치하여 보호피막을 개끗하게 청소하여 투명하게 관리할 수 있게 하며, 풍력발전기는 발전기 본체 외면에 바람을 회전날개쪽으로 유도하고 소음을 감쇄시키는 소음감쇄 유도관을 장치하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이와 같이 된 본 발명은, 태양전지모듈 표면에 씌워지는 보호피막이 무한궤도 형상의 투명체로 되어 상단과 하단이 태양전지모듈의 양측방에 배치된 지지대의 상하측 개방부에 배치된 안내롤러에 안내되고, 양측면에는 요철부가 일정간격으로 형성된 가이드가 부착되어 안내롤러의 회전축 양단에 배치된 회전기어에 결합하므로 안내롤러를 회전시키면 투명체 보호피막의 상하측이 안내롤러에 안내되면서 양측면이 동시에 이동하게 되므로 태양전지모듈의 상면에서 저면으로 회전하고, 보호피막이 회전하면 회전방향 전환부에서 표면의 이물질이 외부로 낙하하여 떨어지게 되며, 회전방향 전환부 저면에 장치되어 회전하는 청소걸레에 의하여 표면에 묻은 이물질이 닦여지므로 깨끗하게 청소된 보호피막이 태양전지모듈의 상면에 씌워지는바, 태양전지모듈에 씌워지는 보호피막을 투명하게 유지관리 할 수 있게 된다.
그러므로 투명한 보호피막이 태양전지모듈 상면에 피복되어 태양의 빛을 가리지 않으므로 태양전지모듈에 공급되는 태양광을 효율적으로 수광할 수 있게 되며, 눈이 오면, 보호피막위에 쌓이게 되므로 태양전지모듈 표면이 직접 눈에 접촉되지 않게 되고, 비가 와도 태양전지모듈의 표면이 직접 비에 젖지 않아 비에 섞여 있는 오염물질로 부터 태양전지모듈이 오염되는 것을 예방할 수 있으며, 먼지도 태양전지모듈 표면에 직접 닿지 않게 되므로 태양전지모듈 표면의 보호가 가능하게 된다.
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또, 본 발명의 보호피막은 상하단이 안내롤러에 가이드 되고, 양측면에 가이드가 형성되어 안내롤러 회전축에 부착된 회전기어에 결합되어 있고, 안내롤러는 회전축에 구동기어가 부착되어 전동기의 구동축에 장치된 구동기어와 동력전달밸트로 연결되어 구동되므로 전동기를 구동시켜 강제 회전이 가능하게 되는바, 먼지나 눈이 쌓일 때, 전동기를 작동시켜서 보호피막에 쌓인 눈이나 먼지를 제거할 수 있게 되므로 필요시에 적절한 처리가 이루어지게 되며, 청소걸레가 보호피막이 회전하는 경로 일측에 설치되어 전동장치로 회전하고, 청소걸레의 마포가 이동하는 보호피막 표면에 접촉되어 이물질을 닦아주므로 보호피막의 표면을 효과적으로 청소를 할 수 있어, 투명체 보호피막을 크게 손상시키지 않고 청소를 달성할 수 있어 투명체 보호피막을 투명하고 깨끗하게 관리할 수 있는 이점을 얻게 되며, 전동기에 원격조정장치를 하면 현장에 사람이 가지 않아도 보호피막을 회전시켜 청소할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.
또, 본 발명은 투명체 보호피막과 청소걸레를 전동장치로 구동시키므로 구동속도를 조정할 수 있어서 최적속도로 구동시켜 관리할 수 있는 이점을 얻게 된다.
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한편, 본 발명은 풍력발전기와 태양광 발전기가 나란히 장치되어 태양광 발전이 부족한 경우 풍력발전기도 전력을 보충할 수 있고, 풍력발전기의 전력은 투명체 보호피막을 구동시키고, 청소걸레를 구동시키는 전력으로 이용할 수 있고, 태양광 발전기의 전력은 가로등 조명에 이용할 수 있도록 구분하여 운용할 수 있으므로 에너지 관리를 효율적으로 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 풍력발전기의 지지대가 가로등 지주 상단결합부에 회전가능케 결합되어 제자리 회전하고, 풍력발전기 몸통의 외면에 간격을 두고, 입구와 출구가 나팔형으로 된 유도관이 장치되어 유도관이 바람의 방향에 따라 자세를 변경하면, 발전기 본체가 회전되어 최적의 바람을 회전날개에 안내할 수 있는 풍로를 확보하므로 발전효율을 높일 수 있고, 유도관에 소음감쇄장치가 있어서 회전날개와 기계장치에서 발생하는 소음을 유도관의 소음부에서 감쇄시켜 가로등 주위로 소음이 퍼지는 것을 최대로 방지하여 소음이 적은 가로등을 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성도
도 2는 도 1의 작동상태 예시도
도 3은 태양광 발전기 부분의 측면도
도 4는 도 1의 정면도
도 5는 도 4의 가-가'선단면도
도 6은 도 5의 나-나'선단면도
도 7은 도 4의 다-다'선단면도
도 8은 도 4의 라-라'선단면도
도 9는 마-마'선단면도
도 10은 청소걸레부 부분 사시도이다.
본 발명은 가로등지주(1)에 램프지지암(1a)을 돌출되게 설치하여 램프지지암 끝에 LED램프(2)를 장치하는 가로등에 있어서,
가로등지주(1)의 일측 외면에 연결대(1b)를 가설하여 연결대(1b)에 태양전지모듈장치대(3)를 설치하고, 태양전지모듈장치대에 태양전지모듈(5)이 장치된다.
태양전지모듈장치대(3)는 그 설치각도를 상하로 조정하여 고정할 수 있게 장치된다.
태양전지모듈(5)이 장착된 태양전지모듈장치대(3)에는 태양전지모듈장치대에 고정되어 태양전지모듈(5) 양측으로 골조가 나란하게 배치되고, 골조 상하단이 태양전지모듈 상하단 보다 돌출되어 돌출부 사이에 개방부를 구비하고, 돌출단에 서로 마주보도록 축잡이(4a)가 형성된 지지대(4)가 장치된다.
지지대(4)의 상하측 개방부에는 안내롤러(6)(7)가 배치되어 그 회전축(6a)(7a)이 지지대(4)의 축잡이(4a)에 결합하여 제자리회전이 되게 지지된다.
태양전지모듈(5) 상면과 하면에는 태양광모듈을 덮을 수 있는 폭을 구비하고, 무한궤도형상으로 된 투명체의 보호피막(8)이 씌워져 상하측이 안내롤러(6)(7)에 피복된다.
투명체로 된 보호피막(8)은 양측면을 따라 일정간격으로 요철부가 형성된 가이드(8a)(8b)가 부착된다.
가이드(8a)(8b)는 그 요철부가 안내롤러(6)(7) 양측 회전축에 부착된 회전기어(9)(9a)에 결합한다.
또, 안내롤러(6)(7)의 회전축(7a)끝에는 구동기어(6b)(7b)가 부착되어 태양전지모듈장치대(3)에 부착된 전동기(10)의 구동축(10a)에 부착된 구동기어(10b)와 동력전달벨트(11)로 연결하여 안내롤러를 강제 회전시킬 수 있게 구성된다.
보호피막(8)의 양측면에 부착되는 가이드(8a)(8b)는 요철이 형성된 타이머벨트 형상으로 구성하거나 체인벨트형상으로 구성할 수 있다.
또, 보호피막(8)의 회전방향 전환부 외측에 안내롤러와 나란한 방향으로 축봉(12a)을 설치하여 축봉(12a)의 양단이 지지대(4)에 장치한 지지장치(4c)의 축봉에 지지시키고, 축봉(12a) 외면에 마포(12b)를 부착한 청소걸레(12)를 설치하여 청소걸레를 전동장치로 회전시킨다.
청소걸레(12)의 측면에는 마포(12b)에 물을 공급하기 위해 물분사노즐(13)을 장치하여 물통의 물을 펌핑하여 마포에 분사할 수 있게 한다.
물분사를 위해 콤프레셔와 펌프(13a)가 장치된다.
청소걸레(12)를 구동시키는 전동장치는 전동기(10)에 의하여 구동되는 안내롤러의 회전축(6a)(7a)에 회전기어(6c)(7c)를 장치하고, 축봉(12a)에 회전기어(12c)를 장치하여 회전기어(6c)(7c)(13c) 사이에 연결기어(12d)를 장치하여 회전시키거나 전동기를 축봉에 접속시켜서 회전시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 가로등지주(1)의 타측 외면에 풍력발전기장치대(15)를 설치하고, 풍력발전기장치대(15)의 상단연결부(15a)에 풍력발전기지지대(17)를 결합하여 풍력발전기(16)를 장치한다.
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풍력발전기지지대(17)의 하단에는 회전연결부(17a)가 형성되어 풍력발전기 장치대의 상단연결부(15a)가 결합되고, 결합부에는 베어링(B1)(B2)과 접촉롤러(18)를 배치하여 제자리 회전이 이루어지게 구성하며, 풍력발전기(16) 몸통 외면에는 간격(19)을 두고 입구와 출구가 나팔형으로된 원통형 유도관을 배치함으로써, 풍력발전기(16)의 몸통 꼬리부분(16b)에서 회전날개(16a) 쪽으로 풍로를 형성하고, 유도관은 내벽(20a)과 외벽(20b)에 통기공(20c)을 형성하고, 내벽과 외벽사이에 소음재(20f)를 충진하여 소음감쇄유도관(20)을 형성하게 된다.

1 : 기로등지주 1a : 램프지지암
1b : 연결대 2 : LED램프
3 : 태양전지모듈장치대 4 : 지지대
4a : 축잡이 4c : 지지장치
5 : 태양전지모듈 6,7 : 안내롤러
6a,7a : 회전축 6b,7b : 구동기어
6c,7c : 회전기어 8 : 보호피막
8a,8b : 가이드 9,9a : 회전기어
10 : 전동기 10a : 구동축
10b : 구동기어 11 : 동력전달벨트
12 : 청소걸레 12a : 회전축
12b : 마포 12c : 회전기어
12d : 연결기어 13 : 물분사노즐
13a : 펌프 13c : 회전기어
15 : 풍력발전장치대 15a : 상단연결부
16 : 풍력발전기 16a : 회전날개
16b : 몸통꼬리부분 17 : 풍력발전기지지대
17a : 회전연결부 18 : 접촉롤러
19 : 간격 20 : 소음감쇄유도관
20a : 내벽 20b : 외벽
20c : 통기공 20f : 소음제

Claims (4)

  1. 가로등지주(1) 상부에서 전방으로 굽어지게 램프지지암(1a)을 설치하여 램프지지암 끝에 LED램프(2)를 장치하고, 가로등지주(1) 외측면에 램프지지암(1a)과 구분되게 연결대(1b)를 설치하여 태양전지모듈장치대(3)를 형성한다음, 태양전지모듈장치대(3) 상면에 태양전지모듈(5)을 장치하고, 가로등지주(1)의 연결대(1b)와 반대되는 타측에 풍력발전기장치대(15)를 설치하여 상단부에 풍력발전기(16)를 장치하는 가로등에 있어서,
    태양전지모듈(5) 양측방에 태양전지모듈장치대(3)에 고정되어 태양전지모듈(5)의 양측방에 나란하게 배치되도록 골조를 설치하여 골조 상하단이 태양전지모듈(5)의 상하단 보다 길게 돌출되어 돌출부 사이에 개방부를 형성하고, 돌출단에 서로 마주보도록 축잡이(4a)를 형성한 지지대(4)와,
    지지대(4)의 상하측 개방부에 배치되어 회전축(6a)(7a) 양단이 지지대의 축잡이(4a)에 지지되고, 태양전지모듈(5) 상하단부에서 태양전지모듈의 폭방향으로 배치되는 상하측 안내롤러(6)(7)와,
    상하측 안내롤러(6)(7)의 회전축(6a)(7a) 양측에서 태양전지모듈의 양측방과 대응하는 위치에 고정되는 회전기어(9)(9a)와,
    태양전지모듈(5)의 상면과 하면을 감싸면서 상하측의 안내롤러(6)(7)에 피복되고, 폭이 태양전지모듈 폭에 대응하면서 무한궤도 형상으로 되는 투명체의 보호피막(8)과,
    보호피막(8)의 양측면에 부착되고, 내면을 따라 일정간격에 요철부가 형성되어 요철부에 안내롤러(6)(7)의 회전축(6a)(7a) 양측에 부착된 회전기어(9)(9a)에 결합하는 가이드(8a)(8b)와,
    안내롤러(6)(7)의 회전축(6a)(7a) 일측단에 부착되는 구동기어(6b)(7b)와,
    태양전지모듈장치대(3)에 부착된 전동기(10)의 구동축(10a)에 구동기어(10b)를 부착하여 안내롤러의 회전축 일측단에 부착한 구동기어(6b)(7b)와, 동력전달밸트(11)가 연결되는 안내롤러(6)(7) 회전장치와,
    보호피막(8)의 회전방향 전환부 외측면 일정위치에서 보호피막의 폭방향으로 축봉(12a)을 설치하여 축봉양단부가 지지대(4)에 형성한 지지장치(4c)의 축잡이에 지지되고, 축봉 표면에 마포(12b)를 부착하여 마포가 보호피막(8) 외면에 접촉하며 축봉(12a) 일단에 회전기어(12c)가 부착되는 회전형 보호피막 청소걸레(12)와,
    풍력발전기장치대(15)의 상단연결부(15a)에 회전연결부(17a)가 결합하여 결합부 내에 베어링(B1)(B2)과 접촉롤러(18)가 장치되는 풍력발전기지지대(17)와, 풍력발전기 지지대에 부착된 풍력발전기(16) 몸통 외면에 간격(19)을 두고 씌워지고 입구와 출구가 나팔형상으로 되며, 내벽(20a)과, 외벽(20b)에 통기공(20c)에 형성되고, 내벽과 외벽 사이에 소음재(20f)를 충전한 소음감쇄유도관(20)을 갖추어서 이루어지는 풍력발전기가 부설된 태양광 발전 가로등.

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