KR102312014B1 - Luminous road sign using solar automatic tracking device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)을 태양의 궤도(즉, 태양의 방위각 변화)에 따른 태양과 마주보도록 자동 구동하는 자동추적 구동장치와 태양의 방위각 및 일몰을 감지하는 감지센서를 함께 탑재하여 등주의 지주축에 설치 구성하고 그리고 지주축에는 태양전지판으로부터 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치(배터리)와 충전컨트롤러를 내장한 함체를 구성하고 상기 저장장치(배터리)에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러의 제어에 의해 커넥터와 연결하여 발광형 도로표지판에 전원을 공급하는 태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판에 관한 것이다.The present invention relates to a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device, and more particularly, a solar panel that receives sunlight and converts it into electrical energy to the orbit of the sun (that is, change the azimuth of the sun) The automatic tracking drive device that automatically drives to face the sun according to Solar automatic tracking that supplies power to a light-emitting road sign by composing a housing with a storage device (battery) and a charging controller built-in to It relates to a light-emitting road sign using the device.
일반적으로 도로표지판은 교통안전 표지일람표를 모두 포함하여 표시하는 것으로서 주의표지, 규제표지, 지시표지, 보조표지 및 어린이보호구역표지로 분류하여 표시하며 주로 발광형 표지판으로 구성하여 설치되어 있다.In general, road signs are displayed including all traffic safety signs, classified into caution signs, regulatory signs, indication signs, auxiliary signs and child protection zone signs, and are mainly composed of light-emitting signs and installed.
현재 사용되고 있는 태양광 발광형 도로표지판의 경우 속도제한, 어린이보호, 시설물주의 등과 같이 도심지내에서 꼭 필요한 발광형 도로표지판이 빌딩 및 시설물의 그늘에 가려 충분한 발전이 이루어지지 못하고 이로 인한 점등불량 및 안전성이 확보되지 않을 수 있다.In the case of the currently used solar light-emitting road sign, the light-emitting road sign, which is essential in downtown areas such as speed limit, child protection, and facility caution, is obscured by the shade of buildings and facilities, preventing sufficient power generation, resulting in poor lighting and safety. This may not be secured.
즉, 상기 태양전지판이 등주 상단에 고정하여 정남향으로 설치한다. 그러나 태양은 시간에 따라서 위치가 변동하여 위치에 따른 일조량의 차이 발생으로 태양 광을 이용한 발전효율이 저하되는 문제점이 있다.That is, the solar panel is fixed to the top of the light pole and installed in the southeast direction. However, the position of the sun fluctuates according to time, and there is a problem in that the power generation efficiency using solar light is lowered due to the occurrence of a difference in the amount of sunlight depending on the position.
이와 관련된 종래의 기술로서 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1288575호(이하, '인용참증'이라 함)가 제시되어 있는데 상기 인용참증은 태양광 가로등 조립체를 구성하는 가로등 조립체에 관한 것으로 가로등주의 상부에 태양광모듈을 설치하기 위한 모듈거치대에 의해 태양광모듈이 태양과 집광이 적합한 위치로 설치 가능하도록 고정시키는 것과 상기 가로등주 내부에 구비되는 배터리와 컨트롤러를 용이하게 설치할 수 있도록 하는 태양광 가로등 조립체가 제시되어있다.As a related prior art in this regard, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1288575 (hereinafter referred to as 'reference reference') has been proposed, which relates to a street light assembly constituting a solar street light assembly, and is located on the upper part of the street lamp pole. A photovoltaic street light assembly is proposed to fix the photovoltaic module so that it can be installed in a suitable position for the sun and light collection by a module holder for installing the photovoltaic module and to easily install the battery and the controller provided in the street light pole has been
그러나 이는 제어함이 외부로 돌출되어 있고 태양모듈(태양전지판)이 고정형태로 구성되어 있어 태양의 궤도에 따라 자동 추적하여 수광할 수 없는 것이어서 태양광 집광효율이 떨어지며 이로 인해 태양모듈(태양전지판)의 설치 면적이 넓어져야 하고 무게가 늘어나 설치상태가 불안정하며 견고한 내구성을 보장받을 수 없으며 특히 태풍에 취약한 문제가 있다.However, since the control box protrudes to the outside and the solar module (solar panel) is in a fixed form, it cannot automatically track and receive light according to the orbit of the sun. The installation area must be widened, the weight is increased, so the installation state is unstable, and strong durability cannot be guaranteed, and there is a problem particularly vulnerable to typhoons.
또한 태양전지판의 크기를 크게 설치할 경우 이는 도시경관을 해칠 뿐 아니라 그 크기로 인해 복잡한 도심지 내 구조물 간섭으로 인하여 필요한 설치 위치에서 벗어나 설치 하여야 하는 일이 발생할 수 있는 문제가 있다.In addition, if the size of the solar panel is installed large, it not only harms the urban landscape, but also has a problem that it may have to be installed away from the required installation location due to the interference of structures in the city center due to its size.
본 발명은 상기 제시된 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)을 태양의 궤도(즉, 태양의 방위각 변화)에 따른 태양과 마주보도록 자동 구동하는 자동추적 구동장치와 태양의 방위각 및 일몰을 감지하는 감지센서를 함께 탑재하여 등주의 지주축에 설치 구성하고 그리고 지주축에는 태양전지판으로부터 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치(배터리)와 충전컨트롤러를 내장한 함체를 구성하고 상기 저장장치(배터리)에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러의 제어에 의해 커넥터와 연결하여 발광형 도로표지판에 전원을 공급하는 태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판을 제공함에 있다.The present invention was invented to solve the problems presented above, and an object of the present invention is to provide a solar panel that receives sunlight and converts it into electrical energy according to the orbit of the sun (that is, the change in the azimuth of the sun). It is equipped with an automatic tracking drive device that automatically drives to face the pole and a detection sensor that detects the azimuth and sunset of the sun. (battery) and a charging controller are built in, and the electric energy stored in the storage device (battery) is connected with a connector under the control of the charging controller to supply power to the light-emitting road sign using a solar automatic tracking device. To provide a light-emitting road sign.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)을 태양의 궤도(즉, 태양의 방위각 변화)에 따른 태양과 마주보도록 자동 구동하는 자동 추적 구동장치와,As a means for achieving the object of the present invention, an automatic drive that automatically drives a solar panel that receives sunlight and converts it into electrical energy to face the sun according to the orbit of the sun (that is, change in the azimuth of the sun) tracking drive and
태양의 방위각 및 일몰을 감지하는 태양광 자동 추적 센서를 함께 탑재하여 등주의 지주축에 설치 구성하고,It is equipped with an automatic solar tracking sensor that detects the azimuth and sunset of the sun, and is installed on the pole of the light pole and configured.
그리고 지주축에는 태양전지판으로부터 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치로서의 배터리와,And a battery as a storage device for storing and accumulating the electric energy produced from the solar panel,
상기 저장장치로서의 배터리와 함께 충전컨트롤러를 내장한 함체와,A housing having a built-in charging controller together with a battery as the storage device,
상기 저장장치로서의 배터리에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러의 제어에 의해 발광형 도로표지판에 전원을 공급하는 커넥터와,A connector for supplying electric energy stored in the battery as the storage device to the light emitting road sign under the control of the charging controller;
상기 저장장치로서의 배터리에 저장된 전기에너지를 공급받아 발광되고 지주축에 설치된 발광형 도로표지판을 포함하여 구성된 것이다.It is configured to include a light-emitting type road sign that is light-emitting by receiving electric energy stored in the battery as the storage device and installed on the holding shaft.
이상과 같은 본 발명은 첫째, 태양전지판(solar panel)이 태양의 궤도 변화에 따른 태양과 마주보도록 구동되게 함으로써 태양광을 보다 효과적으로 수광할 수 있도록 하여 태양전지판의 발전효율을 높여줄 수 있는 것이어서 발광형 도로표지판의 점등불량 및 시인성불량을 해소하고 안전성을 확보할 수 있다.The present invention as described above is, first, that the solar panel is driven to face the sun according to the change in the orbit of the sun, so that it can receive sunlight more effectively, thereby increasing the power generation efficiency of the solar panel. It is possible to solve the lighting failure and poor visibility of type road signs and secure safety.
그리고 또한 태양광 자동 추적 구동장치에 부착된 태양전지판이 태양의 방위궤도에 따라 마주 보게 추적하여 발전효율을 극대화함으로써 직접 태양을 마주보지 못하는 상태에서도 도시에서의 건물유리벽으로부터 반사되는 산란광이 최대인 지점을 추적하여 최소한의 발전이라도 할 수있게 함에 따라 발광형 도로표지판의 시인성을 좋게 할 수 있다.In addition, the solar panel attached to the automatic solar tracking device tracks the solar panel facing each other according to the azimuth orbit of the sun to maximize power generation efficiency. The visibility of the light-emitting road sign can be improved by tracing the point so that even minimal development can be made.
둘째, 또한 태양의 방위각 변화에 따른 추적의 정확성을 높일 수 있어 태양전지판(solar panel)의 발전효율을 극대화할 수 있음에 따라 태양전지판의 설치면적을 감소시킬 수 있어 도시 경관을 좋게 할 수 있고, 복잡한 도심지 내 구조물의 간섭 없이 필요한 설치 위치에 원활하게 설치할 수 있으며, 그리고 도시의 도로시설물을 최소화하며 무게를 줄일 수 있어 도로의 안전성을 높일 수 있다.Second, it is possible to increase the accuracy of tracking according to the change in the azimuth of the sun, thereby maximizing the power generation efficiency of the solar panel, thereby reducing the installation area of the solar panel and improving the urban landscape. It can be installed smoothly at the required installation location without interference of structures in complex downtown areas, and road safety can be improved by minimizing city road facilities and reducing the weight.
셋째, 태양전지판(solar panel)과 태양광 자동 추적 구동장치가 지주축을 중심으로 구동되기 때문에 강한 태풍이나 강풍에도 견딜 수 있고 견고한 내구성을 가진다.Third, because the solar panel and the automatic solar tracking driving device are driven around the holding shaft, it can withstand strong typhoons or strong winds and has strong durability.
넷째, 발광형 도로표지판의 속도제한, 어린이보호, 시설물주의 등과 같이 도심지내에서 꼭 필요한 발광형 도로표지판이 빌딩 및 시설물의 그늘에 가려 충분한 발전이 이루어지지 못하고 이로 인한 점등불량 및 안전성이 확보의 문제를 해소한 것이다.Fourth, light-emitting road signs, which are essential in the city center such as speed limit, child protection, and facility caution, are obscured by the shade of buildings and facilities, so that sufficient power generation cannot be achieved, resulting in poor lighting and safety issues. will have resolved
다섯째, 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치로서의 배터리와 발광형 도로표지판 및 자동추적 구동장치 등을 제어하는 충전컨트롤러를 함체 내에 외부로 노출되지 않도록 내장 구성함에 따라 보행자의 감전사고 및 충돌 방지는 물론 파손으로부터 보호하고 유지 관리를 원활히 할 수 있으며 높은 심미성을 갖는 것이다.Fifth, as the battery as a storage device for storing and accumulating the produced electrical energy, and the charging controller that controls the light-emitting road sign and the automatic tracking drive device, are built-in so that they are not exposed to the outside in the housing, preventing electric shock and collisions for pedestrians Of course, it can protect against breakage, facilitate maintenance, and have high aesthetics.
도 1은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에 대한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에서 "자동추적 구동장치"의 전체 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 "자동추적 구동장치"의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 도 3의 B-B 선에서 본 작용상태도로서,
도 5는 일출 전 상태도이고, 도 6은 일몰 후 상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 "자동추적 구동장치"에서 웜 기어에 대한 발췌 확대 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"의 전체 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"의 조립된 외형 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"의 정면에서 본 조립 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"의 평면에서 본 조립 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"에서 "센서장착유니트"의 측면에서 본 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적 센서"가 태양전지판에 설치되어 태양의 이동 방위각에 따라 추적 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에 대한 전체 구성 확대도이다.
도 15는 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에 대한 조립도이다.
도 16은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에서 태양광 전기에너지의 충전 및 전원공급(즉, 방전)관계 설명도이다.
도 17은 본 발명에 따른 "태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판"에서 "태양전지판"과 "배터리" 및 "충전컨트롤러"에 대한 블럭 다이어그램이다.1 is an overall configuration diagram of "a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device" according to the present invention.
Figure 2 is an overall exploded perspective view of the "auto-tracking drive device" in the "light-emitting road sign using the solar power automatic tracking device" according to the present invention.
3 is an assembled cross-sectional view of the "automatic tracking drive device" according to the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3 according to the present invention.
5 and 6 are operational state diagrams viewed from line BB of FIG. 3 according to the present invention,
5 is a state diagram before sunrise, and FIG. 6 is a state diagram after sunset.
7 is an excerpted enlarged perspective view of a worm gear in the "automatic tracking drive device" according to the present invention.
8 is an overall exploded perspective view of the "solar light automatic tracking sensor" according to the present invention.
9 is an assembled external perspective view of the "solar automatic tracking sensor" according to the present invention.
10 is an assembled cross-sectional view from the front of the "solar light automatic tracking sensor" according to the present invention.
11 is a plan view assembling cross-sectional view of the "solar automatic tracking sensor" according to the present invention.
12 is a cross-sectional view seen from the side of the "sensor mounting unit" in the "solar light automatic tracking sensor" according to the present invention.
13 is a view showing a state in which the "solar automatic tracking sensor" according to the present invention is installed on a solar panel and moves to track according to the movement azimuth of the sun.
14 is an enlarged view of the overall configuration of "a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device" according to the present invention.
15 is an assembly view of "a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device" according to the present invention.
16 is an explanatory diagram of the relationship between charging and power supply (ie, discharging) of solar electric energy in "a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device" according to the present invention.
17 is a block diagram of a "solar panel", a "battery" and a "charge controller" in "a light-emitting road sign using an automatic solar tracking device" according to the present invention.
이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings, shown as a preferred embodiment.
본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능이나 형태 등을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.Terms defined in describing the present invention are defined in consideration of functions and forms in the present invention, and should not be construed as limiting the technical components of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to be described in detail in the text of the embodiment (態樣, aspect) (or embodiments) can be applied to various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, in each drawing, components are expressed in exaggeratedly large (or thick) or small (or thin) in size or thickness in consideration of convenience of understanding, or simplified, but the protection scope of the present invention is limited by this. it shouldn't be
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used herein is only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and is not intended to limit the present invention.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. .
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도14 내지 도 16에서와 같이 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)(S)을 태양의 궤도(즉, 태양의 방위각 변화)에 따른 태양과 마주보도록 자동 구동하는 자동추적 구동장치(H)와, 태양의 방위각 및 일몰을 감지하는 태양광 자동 추적 센서(Q)를 함께 탑재하여 지주축(B)에 설치 구성하고, 그리고 지주축(B)에는 태양전지판(S)으로부터 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치로서의 배터리(V)와, 상기 저장장치로서의 배터리(V)와 함께 충전컨트롤러(C)를 내장한 함체(Y)와, 상기 저장장치로서의 배터리(V)에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러(X)의 제어에 의해 발광형 도로표지판(K)에 전원을 공급하는 커넥터(R)와, 상기 저장장치로서의 배터리(V)에 저장된 전기에너지를 공급받아 발광되고 지주축(B)에 설치된 발광형 도로표지판(K)을 포함하여 구성된 것이다.As shown in FIGS. 1 and 14 to 16, a solar panel (S) that receives sunlight and converts it into electrical energy is automatically driven to face the sun according to the orbit of the sun (that is, change in the azimuth of the sun) It is equipped with an automatic tracking drive device (H) and a solar automatic tracking sensor (Q) that detects the azimuth and sunset of the sun to be installed on the holding shaft (B), and a solar panel ( A battery (V) as a storage device for storing and accumulating the electrical energy produced from S), a housing (Y) in which a charge controller (C) is built together with the battery (V) as the storage device, and a battery ( A connector (R) that supplies electric energy stored in V) to the light-emitting road sign (K) under the control of the charging controller (X), and the electric energy stored in the battery (V) as the storage device is supplied to emit light and is configured to include a light-emitting road sign (K) installed on the holding shaft (B).
상기 함체(Y)는 태양전지판으로부터 공급되는 전기에너지를 배터리에 저장하기 위한 태양전지판 발전 전압 입력부(P)와, 상기 배터리에 저장된 전기에너지를 발광형 도로표지판(K)으로 공급하기 위한 커넥터(R)를 구성한다.The housing (Y) includes a solar panel power generation voltage input unit (P) for storing electric energy supplied from the solar panel in the battery, and a connector (R) for supplying the electric energy stored in the battery to the light-emitting road sign (K). ) constitutes
상기 발광형 도로표지판(K)은 주의표지, 규제표지, 지시표지, 보조표지 및 어린이보호구역으로 표시하여 구성할 수 있다.The light emitting road sign (K) may be configured by displaying a caution sign, a regulatory sign, an indication sign, an auxiliary sign, and a child protection area.
상기 자동추적 구동장치(H)는 도 2 내지 도 7에서와 같이 하우징본체(A)를 구성하고 하우징 본체(A)의 내부에 내장 설치되고 지주축(B)에 고정되게 설치되는 웜기어(C)를 구성하며 웜기어(C)는 상기 지주축(B)에 다수의 체결볼트(1)로써 고정되게 결합하는 홀더 체결밴드(2)와 상기 홀더 체결밴드(2)의 외측으로 결합된 웜휠(Worm Wheel)(3)과 상기 웜휠(3)의 주연부에 결합되고 웜과 결합되는 웜기어 홀(4) 및 공회전홀(5)이 형성되며 금속재로 된 웜기어 밴드(6)를 결합하여 구성한다.The automatic tracking drive device (H) constitutes the housing body (A) as shown in FIGS. 2 to 7, is installed inside the housing body (A), and is a worm gear (C) that is fixedly installed on the holding shaft (B) The worm gear (C) includes a holder fastening band (2) that is fixedly coupled to the holding shaft (B) with a plurality of fastening bolts (1) and a worm wheel coupled to the outside of the holder fastening band (2). ) (3) and a
상기 웜기어(C)의 상측에는 상측 링 베어링(D)을 삽입 장착하고, 하측에는 하측 링 베어링(Da)을 삽입 장착하되, 상기 상측 링 베어링(D)과 하측 링 베어링(Da)은 각각 상기 지주축(B)에 삽입 설치한다.An upper ring bearing (D) is inserted and mounted on the upper side of the worm gear (C), and a lower ring bearing (Da) is inserted and mounted on the lower side, and the upper ring bearing (D) and the lower ring bearing (Da) are each Insert and install on the main shaft (B).
상측 링 베어링(D)과 하측 링 베어링(Da)은 각각 외측 주연부에 삽입홈(7)(7a)을 형성하고 합성수지로 이루어진 베어링 몸체(8)(8a)를 형성하고 상기 베어링 몸체(8)(8a)의 삽입홈(7)(7a)에는 합성수지로 이루어지며 링 타입(Ring type)으로 된 전동체(9)(9a)를 삽입 구성하되, 상기 전동체(9)(9a)는 상기 하우징 본체(A)의 내벽과 밀착되어 하우징 본체(A)와 함께 회전되게 한다.The upper ring bearing (D) and the lower ring bearing (Da) form insertion grooves (7, 7a) in the outer periphery, respectively, and form a bearing body (8, 8a) made of synthetic resin, and the bearing body (8) ( 8a), the rolling elements (9, 9a) made of synthetic resin and of a ring type are inserted into the insertion grooves (7, 7a) of the 8a), and the rolling elements (9, 9a) are the housing body It is in close contact with the inner wall of (A) and rotates together with the housing body (A).
상기 상측 링 베어링(D)과 하측 링 베어링(Da)의 베어링 몸체(8)(8a)는 아세탈수지(acetal resin)로 된 합성수지로 구성하고, 링 타입(Ring type)의 전동체(9)(9a)는 테프론(Teflon)으로 된 합성수지로 구성함으로써 무게가 가볍고 내열, 내한성이 뛰어나며 마찰계수가 적은 특징을 가져 저속회전용에 적합하고, 온도차가 심한 곳에서도 사용하기 적합하다.The bearing bodies (8, 8a) of the upper ring bearing (D) and the lower ring bearing (Da) are made of synthetic resin made of acetal resin, and a ring type rolling element (9) ( 9a) is made of synthetic resin made of Teflon, so it is light in weight, has excellent heat and cold resistance, and has a low coefficient of friction.
상기 웜기어(C)의 웜기어 홀(4)에는 웜축(10)에 축설된 웜(11)을 치합되게 결합하고 상기 웜축(10)의 일측 선단에는 회동기어(12)가 연결 설치되며 상기 회동기어(12)에는 감속기어(13)를 갖는 구동모터(14)의 모터 축(15)에 축설된 구동기어(16)가 치합된다.In the
상기 웜(11)과 구동모터(14)는 체결 브라켓트(16a)에 의해 상기 하우징 본체(A)에 체결볼트(17)로써 고정되게 설치한다.The
상기 상측 링 베어링(D)의 상측에는 스러스트 베어링(Trust Bearing)(18)을 장착하고 그 위에는 고정판(19)과 상측 케이스(20)를 장착한다. A
상기 하측 링 베어링(Da)의 하측에는 지지판(21)과 하측 케이스(22)를 결합하고 상기 지지판(21)에는 제1 리미트 스위치(23)와 제2 리미트 스위치(24)를 고정되게 결합한다. A
상기 하측 링 베어링(Da)의 베어링 몸체(8a)에는 상기 제1 및 제2 리미트 스위치(23)(24)와 텃치(touch)되는 제1 스톱퍼(25)와 제2 스톱퍼(26)를 고정되게 설치한다.A
상기 하우징 본체(A)의 외측 주연부에는 결합홈(27)을 형성하고 상기 결합홈(27)에는 체결볼트(28)와 체결너트(29)에 의해 판넬고정 브라켓트(30)를 고정설치하여 태양전지판(solar panel)(S)을 설치 구성한다.A
이상과 같은 자동추적 구동장치(H)에 의해 태양전지판(S)을 태양의 이동에 따라 회전시켜 항시 태양과 마주 볼 수 있도록 한 것이다.The solar panel (S) is rotated according to the movement of the sun by the automatic tracking driving device (H) as described above so that it can always face the sun.
태양이 떠서 태양의 궤도를 따라 이동을 할 경우 태양광 자동 추적 센서(Q)(도 1 및 도 14 내지 도 15 참조)에서 태양광을 감지하고 회로기판(미도시 처리하였슴)에 구성된 회로장치(미도시)의 명령에 의해 구동모터(14)를 구동한다.When the sun rises and moves along the orbit of the sun, the solar light automatic tracking sensor (Q) (see FIGS. 1 and 14 to 15) detects sunlight and a circuit device configured on a circuit board (not shown) The driving
상기 구동모터(14)가 구동을 하면 구동력은 감속기어(13)를 경유하여 구동기어(16)를 구동시키고 상기 구동기어(16)가 구동됨에 따라 그 구동력은 회동기어(12)와 웜축(10), 웜(11) 및 웜기어(C)에 순차적으로 전달된다.When the driving
이 경우 상기 웜기어(C)는 다수의 체결볼트(1)에 의해 지주축(B)에 고정 설치되어 있기 때문에 회전할 수 없는 상태이고 상기 웜(11)은 체결브라켓트(16a)에 의해 체결볼트(17)로써 상기 하우징 본체(A)의 외벽에 고정 설치되어 있다.In this case, the worm gear (C) cannot be rotated because it is fixedly installed on the holding shaft (B) by a plurality of fastening bolts (1), and the worm (11) is fastened with a fastening bolt (16a) by a fastening bracket (16a). 17), which is fixedly installed on the outer wall of the housing body (A).
따라서 상기 웜(11)은 상기 웜기어(C)의 웜기어 밴드(6)에 형성된 웜기어 홀(4)을 따라 회전하면서 이동한다.Accordingly, the
즉, 상기 웜(11)은 자전과 동시에 웜기어 밴드(6)에 형성된 웜기어 홀(4)을 따라 공전을 하게 되고, 이때 하우징 본체(A)와 고정판(19) 및 상측 케이스(20), 지지판(21)과 하측 케이스(22)는 다 함께 상, 하측 링 베어링(D)(Da)의 링 타입(Ring type) 전동체(9)(9a)를 기점으로 회전하고 동시에 상기 하우징 본체(A)에 판넬고정 브라켓트(30)에 의해 연결 설치된 태양전지판(solar panel)(S) 또한 함께 회전한다.That is, the
다시 설명하면 상기 웜기어(C)와 상, 하측 링 베어링(D)(Da)의 베어링 몸체(8)(8a) 및 지주축(B)만 회전하지 않고 다른 구성요소 들은 모두 회전하여 태양전지판(solar panel)(S)을 회전시킨다.In other words, the worm gear (C) and the upper and lower ring bearings (D) (Da) of the bearing body (8) (8a) and the holding shaft (B) do not rotate, but all other components are rotated so that the solar panel (solar) panel)(S) is rotated.
따라서, 상기 태양전지판(solar panel)(S)은 태양의 이동에 따라 항시 태양과 마주 보게 되는 것이다.Accordingly, the solar panel S always faces the sun according to the movement of the sun.
이러한 본 발명의 구동장치는 태양이 떠서 일몰까지 구동되고 태양의 일몰이 이루어지면 태양을 따라 구동되었던 구동장치는 구동을 멈추게 된다.The driving device of the present invention is driven until the sun rises and sunset, and when the sun sets, the driving device that was driven along the sun stops driving.
즉, 태양의 일몰이 이루어졌을 경우에는 태양광 자동 추적 센서(Q)에 의해 일몰이 이루어졌음을 감지하여 회로장치(미도시)를 통해 구동모터(14)의 구동을 중지시키도록 하지만, 감지의 오인 등 예상하지 못한 사안의 발생으로 인한 경우에 상기 구동모터(14)는 구동을 멈추지 않게 되고 일몰 후에도 계속 작동이 되는 문제가 발생할 수 있다.That is, when the sunset of the sun is made, the automatic solar tracking sensor Q detects that the sunset has been made and stops the driving of the driving
이럴 경우 안전한 운전을 위해 도 5에서와 같이 제1 리미트 스위치(23)가 제1 스톱퍼(25)와 텃치(touch)되어 있는 상태[일몰상태이고 구동모터가 정지되어 있는 상태이며 일출전 준비상태임]에서 일출이 이루어지면 태양광 자동 추적 센서(Q)에 의해 일출이 이루어졌음을 감지하여 회로장치(미도시)를 통해 구동모터(14)의 구동을 시작한다.In this case, for safe operation, the
이 경우 위에서 상세히 작동설명을 한 바와 같이 제1 및 제2 스톱퍼(25)(26)가 설치된 베어링 몸체(8a)는 고정된 상태로 있고 지지판(21)과 태양전지판(S)은 태양의 궤도를 따라 회전하며 일몰이 이루어지면 제2 리미트 스위치(24)는 도 6에서와 같이 제2 스톱퍼(26)에 텃치(touch)되며 이때 구동 중인 구동모터(14)의 구동을 중지시킴과 동시에 다시 구동모터(14)를 역구동시킨다.In this case, as described in detail above, the bearing
이때 상기에서와 같이 정회전하였던 구성요소[구동기어(16), 회동기어(12), 웜축(10)과 웜(11), 하우징 본체(A), 고정판(19) 및 상측 케이스(20), 지지판(21)과 하측 케이스(22)] 들이 모두 다 함께 상, 하측 링 베어링(D)(Da)의 링 타입(Ring type) 전동체(9)(9a)를 기점으로 역회전하고 동시에 상기 하우징 본체(A)에 판넬고정 브라켓트(30)에 의해 연결 설치된 태양전지판(solar panel)(S) 또한 함께 역회전하여 초기상태로 복귀되며 다시 도 5에서와 같이 제1 리미트 스위치(23)가 제1 스톱퍼(25)에 텃치(touch)되면 상기 구동 중인 구동모터(14)의 구동을 중지시키고 상기 태양전지판(solar panel)(S)을 초기위치로 복귀시킨 상태에서 다음날을 대비한다.At this time, the components that rotated forward as described above [the
이상과 같은 본 발명의 자동추적 구동장치(H)는 태양전지판(solar panel)(S)이 태양의 궤도(즉, 태양의 방위각 변화)에 따른 태양과 마주보도록 구동되게 함으로써 태양광을 보다 효과적으로 수광할 수 있도록 하여 태양전지판(S)의 발전효율을 높여줄 수 있는 것이고, 또한 구동장치의 구동에 따른 안전성을 확보하며 정밀한 구동에 의해 태양의 방위각 변화에 따른 추적의 정확성을 높일 수 있는 것이다.The automatic tracking driving device (H) of the present invention as described above receives sunlight more effectively by driving the solar panel (S) to face the sun according to the orbit of the sun (that is, the change in the azimuth of the sun). It is possible to increase the power generation efficiency of the solar panel (S), and also to secure the safety according to the driving of the driving device, and to increase the accuracy of tracking according to the change of the azimuth of the sun by precise driving.
그리고 또한 지주축에 결합 설치되고 또한 지주축을 중심으로 구동되기 때문에 강한 태풍이나 강풍에도 견딜 수 있고 보다 큰 용량의 태양전지판(solar panel)을 설치할 수 있어 발전효율을 극대화할 수 있는 것이다.In addition, since it is coupled to the shaft and driven around the shaft, it can withstand strong typhoons or strong winds, and a larger-capacity solar panel can be installed to maximize power generation efficiency.
상기 태양광 자동 추적 센서(Q)는 도 8 내지 도 13에서와 같이 케이스형으로 구성된 본체(50)의 내부에 회로기판(PCB)(51)이 내장 설치되고 상기 본체(50)의 상측부에 센서장착유니트(U)와 투명체형 뚜껑(52)이 결합 구성된다.The solar automatic tracking sensor Q is installed with a circuit board (PCB) 51 built-in inside the
상기 센서장착유니트(U)는 지지틀체(54)와 감지센서장착용 틀체(55)로 결합 구성되고, 상기 지지틀체(54)는 바닥면(56)과 일몰센서(57)가 장착되는 후단장착면(58)이 수직으로 구성되며, 상기 감지센서장착용 틀체(55)는 양측으로 각각 동방위센서(59)가 장착되는 좌측장착면(60)과 서방위센서(61)가 장착되는 우측장착면(62)을 형성하여 구성한다.The sensor mounting unit (U) is composed of a
상기 좌측장착면(60)과 우측장착면(62)은 감지센서장착용 틀체(55)의 중심으로부터 양측으로 벌어지는 방향으로 경사지게 형성된다.The
상기 일몰센서(57)와 동방위센서(59) 및 서방위센서(61)는 수광되는 태양에 비례하는 전압을 출력하는 통상의 솔라셀로서 구현한다.The
상기 지지틀체(54)와 감지센서장착용 틀체(55)의 결합 수단으로서 상기 지지틀체(54)의 바닥면(56) 전방부에 결합공(56a)을 형성하고 후단장착면(58)의 양측부에 결착홈(67)을 형성하며, 상기 감지센서장착용 틀체(55)의 전방 하측으로 결합돌기(68)를 돌출형성하여 상기 결합공(56a)에 삽입 결합하고 또 상기 감지센서장착용 틀체(55)의 양단부를 상기 결착홈(67)에 삽입 결합한다(도 11참조).A coupling hole 56a is formed in the front portion of the
상기 동방위센서(59)와 서방위센서(61)는 도 11에서와 같이 감지센서장착용 틀체(55)의 중심을 기점으로 소정의 경사각(θ)(θ1)을 이루며, 이들 경사각 θ와 θ1은 동일하며 바람직하기로는 각각 45°로서 90°를 이루게 한다.The
그리고 상기 투명체형 뚜껑(52)의 하측부에 오링홈(69)을 형성하고 상기 오링홈(69)의 일측에는 자동압력조절공(70)을 형성하며 상기 오링홈(69)에는 신축성이 있는 오링(71)을 삽입 결합한다.In addition, an O-
상기 투명체형 뚜껑(52)의 상단부에 통기공(72)을 형성하고 상기 통기공(72)을 개폐하기 위한 밀봉용 와셔(73)와 조절볼트(74)를 결합 구성한다.A ventilation hole 72 is formed at the upper end of the transparent
상기 본체(50)와 투명체형 뚜껑(52)이 결합되는 상하 부분에 패킹(75)(76)으로 밀봉하고 결합의 안전을 위해 체결볼트(77)를 체결한다.The upper and lower portions where the
위와 같은 태양광 자동추적 센서(Q)는 태양발전기를 이루는 태양전지판(S)에 결합 사용한다.The solar automatic tracking sensor (Q) as above is used in combination with the solar panel (S) constituting the solar generator.
그래서 태양전지판(S)이 태양의 움직임에 추종하여 항상 마주하도록 하여 발전효율이 증대되록 하는데 사용되는 것이다.Therefore, the solar panel (S) is used to increase the power generation efficiency by following the movement of the sun and always facing it.
태양은 도 13에 도시된 바와 같이 매일같이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지고 있으며, 여름철(하지)에는 태양의 고도가 높고 겨울철(동지)에는 태양의 고도가 낮다.As shown in FIG. 13 , the sun rises in the east and sets in the west every day, and the altitude of the sun is high in summer (summer) and low in winter (winter solstice).
따라서, 상기한 태양의 위치 이동을 정확히 감지하여 태양전지판(S)이 추적하도록 하면 태양전지판(S)의 발전효율을 높여줄 수 있다.Therefore, if the solar panel S is tracked by accurately detecting the positional movement of the sun, the power generation efficiency of the solar panel S can be increased.
태양이 떠오르면 도 13(a)와 같이 서방위센서(61)는 많은 양의 태양광을 수광하게되고, 동방위센서(59)는 적은 양의 태양광을 수광하게 되며, 각각의 서방위센서(61)와 동방위센서(59)는 태양광량에 대응하는 전압을 출력하고, 회로기판(51)에 구성된 회로장치(미도시)에 의해 태양광량정보를 서로 비교한다.When the sun rises, as shown in Fig. 13(a), the
이때의 비교결과는 서방위센서(61)에서 감지되는 태양광량이 동방위센서(59)에서 감지되는 태양광량 보다 더 많은 상태가 되며, 이 경우 회로기판(51)에 구성된 회로장치(미도시)의 제어에 의해 동방위센서(59)에 태양광이 더 많이 비춰질 수 있도록 방위각구동모터(미도시)를 동쪽에서 서쪽방향으로 작동시켜 태양전지판(S)이 서쪽으로 이동하도록 한다.The comparison result at this time shows that the amount of sunlight detected by the
즉, 도 11과 같이 태양이 센서장착유니트(U)의 정중앙에 위치하게 되면 동방위센서(59)와 서방위센서(61)에서 감지되는 태양광량이 동일해지는 것이며, 태양이 서쪽(도면상의 우측)으로 이동하였다면 서방위센서(61)에 비춰지는 태양광량이 동방위센서(59)에 비춰지는 태양광량 보다 많아지게 되는 것이고, 이에 따라 태양전지판(S)을 서쪽으로 이동시켜 다시 서방위센서(61)와 동방위센서(59)에서 감지되는 태양광량이 동일해지도록 맞춰주는 것이다.That is, when the sun is positioned at the exact center of the sensor mounting unit U as shown in FIG. 11, the amount of sunlight detected by the
이와 같이 태양이 서쪽으로 질 때까지 연속해서 태양의 이동에 따라 추적하게 되며 이로써 태양전지판(S)은 태양과 항시 정확하게 마주하게 된다.In this way, the sun is continuously tracked according to the movement of the sun until it sets to the west, whereby the solar panel S always faces the sun accurately.
한편, 도 13(c)와 같이 태양이 서쪽으로 완전이 져서 일몰이 이루어지면 일몰센서(57)에 의해 태양광조도가 일정치(0.5KLux) 이하인 것이 감지되고, 그 일몰감지정보는 회로기판(51)에 구성된 회로장치(미도시)로 입력되며, 회로장치(미도시)에서 일몰상태를 판단한 후 방위각 구동모터(미도시)를 도 13(d)와 같이 초기위치로 복귀시켜 다음날을 대비한다.On the other hand, as shown in FIG. 13(c), when the sun sets completely to the west and the sunset is made, it is detected that the sunlight illuminance is below a certain value (0.5KLux) by the
그리고, 본 발명에서는 추적가능한 태양의 태양광조도는 30KLux 이상일 때 가능하며, 날씨가 흐리거나 안개가 껴서 태양광을 감지하지 못할 경우에는 태양광 추적작동을 실시하지 않는다.And, in the present invention, it is possible when the traceable solar illuminance is 30KLux or more, and when the sunlight is not detected because the weather is cloudy or foggy, the solar tracking operation is not performed.
한편 태양광을 수광하게 되면 투명체형 뚜껑(52) 내부에는 지역에 따라 최고 85℃까지 상승하였다가 일몰 후에는 최저 -35℃까지 하강하게 되는데, 일출 후 고온으로 상승하게 되면 공기가 팽창하여 압력 또한 상승하게 된다.On the other hand, when sunlight is received, the inside of the transparent
이로 인해 온도차와 압력차로 인한 수축 이완으로 솔라셀로 이루어진 일몰센서(57)와 동방위센서(59) 및 서방위센서(61)의 기능이 저하되고 태양광의 효율적인 수광이 저하되는 문제가 발생한다.Due to this, the function of the
그리고 또한 본체(50)와 투명체형 뚜껑(52)의 결합 부분에 틈새가 생겨 습기나 먼지가 유입되고 특히 투명체형 뚜껑(52)의 내측벽에 습기가 발생하는 문제가 있는데 이러한 문제들을 본 발명에서는 완전히 해소하였다.In addition, there is a problem in that a gap is formed in the coupling portion of the
즉, 도 10에서와 같이 투명체형 뚜껑(52) 내부에 태양광의 수광에 의해 일정한 정도 이상의 고온 고압이 발생하면 오링홈(69)에 형성된 자동압력조절공(70)을 통하여 외부로 토출하게 되는데 이 경우 오링홈(69)에 삽입 결합된 신축성이 있는 오링(71)이 이완되면서 상기 자동압력조절공(70)을 자동으로 개방하게 되고 이로써 투명체형 뚜껑(52) 내부의 온도와 압을 적절하게 조절하게 된다.That is, as shown in FIG. 10, when high temperature and high pressure of a certain degree or more is generated by the reception of sunlight inside the transparent
다시 투명체형 뚜껑(52)의 내부에 일정한 정도 이하의 온도와 압력으로 내려가면 신축성이 있는 오링(71)은 수축되어 상기 자동압력조절공(70)을 밀봉한다.When the temperature and pressure are lower than a certain level inside the transparent body-
한편, 상기 본체(50)와 투명체형 뚜껑(52)을 조립할 시 패킹(75)(76)이 결합되어 있어 상기 투명체형 뚜껑(52) 내부에는 공기가 찬 상태에서 외부로 빠져나지 못하므로 조립이 용이하지 않게 되는데 이 경우 투명체형 뚜껑(52)의 상단부에 구성된 조절볼트(74)와 밀봉용 와셔(73)를 이용하여 통기공(72)을 개방시켜 놓고 조립을 하면 통기공(72)을 통해 공기가 빠져나가므로 용이하게 조립을 완성할 수 있다.On the other hand, when assembling the
또한 조립을 완성한 다음 정화된 공기를 상기 통기공(72)을 통해 주입하고 다시 밀봉한다.In addition, after the assembly is completed, purified air is injected through the vent hole 72 and sealed again.
따라서 정화된 공기의 주입에 의해 일몰센서(57)와 동방위센서(59) 및 서방위센서(61)의 성능을 보호하고 수명을 연장할 수 있다.Therefore, it is possible to protect the performance of the
그리고 사용 중 심한 온도차로 인해 투명체형 뚜껑(52)의 내측벽에 습기가 발생하는 등의 비상시에는 상기 조절볼트(74)와 밀봉용 와셔(73)를 이용하여 통기공(72)을 개방한 다음 투명체형 뚜껑(52)에 열을 가하면 신속하고 용이하게 습기를 제거할 수 있다.And in an emergency, such as when moisture is generated on the inner wall of the transparent
이상과 같은 태양광 자동 추적 센서(Q)는 태양발전기를 이루는 태양전지판의 상부에 설치되어 실시간으로 움직이는 태양의 방위각 및 일몰을 감지하여 태양광의 추적에 따른 효율성 및 정밀도를 높일 수 있고 태양의 위치를 정확히 추적할 수 있다.The solar automatic tracking sensor (Q) as described above is installed on the upper part of the solar panel constituting the solar generator and detects the azimuth and sunset of the moving sun in real time, thereby increasing the efficiency and precision of tracking the sun and tracking the position of the sun. can be accurately tracked.
상기 지주축(B)에 설치된 자동추적 구동장치(H)의 하우징 본체(A)에 함체(Y)를 일체형으로 고정되게 설치 구성하고 상기 함체(Y) 내에 저장장치로서 배터리(V)와 충전컨트롤러(X)를 내장한다.The housing (Y) is integrally and fixedly installed in the housing body (A) of the automatic tracking drive device (H) installed on the holding shaft (B), and the battery (V) and the charging controller as a storage device in the housing (Y) (X) is embedded.
그리고 지주축(B)에는 발광형 도로표지판(K)을 설치하고 상기 배터리(V)에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러(X)의 제어에 의해 전원을 공급하는 커넥터(R)로서 발광형 도로표지판(K)에 전기에너지를 공급하여 발광하도록 한다.And a light-emitting road sign (K) is installed on the holding shaft (B), and the electric energy stored in the battery (V) is supplied as a connector (R) by the control of the charging controller (X) as a light-emitting road sign ( K) is supplied with electric energy to emit light.
상기 충전컨트롤러(X)는 도 17에서와 같이 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)(S)과 상기 태양전지판으로부터 공급된 전기에너지를 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 출력시간을 제어하는 마이컴(MCU CONTROLLER)(200)으로 구성된다.The charging controller (X) is a solar panel (S) that receives sunlight and converts it into electrical energy as shown in FIG. 17 and the electric energy supplied from the solar panel with a light-emitting road sign (K) automatically It is composed of a microcomputer (MCU CONTROLLER) 200 that controls the output time to the tracking drive device (H).
상기 마이컴(200)과 연결되고 태양전지판으로부터 공급된 전기에너지를 저장하고 또한 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 전원을 공급하는 저장창치로서의 배터리(V)와, 상기 마이컴(200)과 배터리(V) 간에 연결되어 배터리의 과방전 및 과충전을 감시하는 볼테이지 센서(201)를 구성한다.A battery (V) as a storage device connected to the microcomputer (200) and storing electric energy supplied from the solar panel and supplying power to the light-emitting road sign (K) and the automatic tracking driving device (H); It is connected between the 200 and the battery V to configure the
상기 마이컴(200)과 연결되고 상기 태양전지판(solar panel)(S)으로부터 공급되는 전기에너지가 과전압으로 입력되는 것을 감시하는 볼테이지 센서(202)를 구성하고 상기 마이컴(200)과 연결되어 배터리에 충전량을 조절하는 PWM파워(203)를 구성하며 상기 PWM파워(203)에 의한 충전량 조절을 실행하는 스위치(Q1)(Q2)를 구성한다.A
상기 마이컴(200)과 연결되고 온도에 따라 충전상태(충전량)를 제어하는 온도센서(204)를 구성하여 배터리에 온도가 일정온도 이상 상승하거나 하강하면 충전을 차단한다.A
상기 마이컴(200)과 연결되고 배터리에 전류량을 감시(과부하 감시)하는 전류 센서(Current Sensor)(205)를 구성하고, 상기 마이컴(200)과 연결되어 외부로의 전기에너지 출력을 결정하여 조절하는 전류출력조절부(206)를 구성하고, 상기 전류출력조절부(206)에 의한 전류출력 여부를 실하는 스위치(Q3)를 구성한다.It is connected to the
이상과 같은 본 발명은 도 16에서와 같이 태양전지판(solar panel)(S)으로부터 공급되는 전기에너지를 충전컨트롤러(X)에 의해 배터리(V)에 충전되고 배터리에 충전된 전기 에너지는 필요에 따라 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 공급하여 발광형 도로표지판(K)에서 도로안내표지(예컨대 현재속도 안내)를 발광하여 표시하거나 자동추적 구동장치(H)의 구동모터(14)에 전원을 공급하여 자동추적 구동장치(H)가 구동할 수 있도록 한다.In the present invention as described above, as shown in FIG. 16 , the electric energy supplied from the solar panel S is charged to the battery V by the charge controller X, and the electric energy charged in the battery is It is supplied to the light-emitting road sign (K) and the automatic tracking drive device (H) to emit and display a road guide sign (for example, current speed guide) from the light-emitting road sign (K), or the driving motor of the automatic tracking drive device (H). Supply power to (14) so that the automatic tracking drive device (H) can be driven.
즉, 상기 충전컨트롤러(X)의 마이컴(200) 명령에 의해 배터리(V)에 충전된 전기 에너지를 전류출력조절부(206)에 의해 전류를 출력하여 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 공급하게 된다.That is, the electric energy charged in the battery (V) according to the command of the
위와 같은 충전컨트롤러(X)는 배터리의 전기에너지를 출력하는 시간을 제어하고 배터리의 과방전과 과충전을 제어하며 전류의 과부하 및 과전압 등을 제어한다.The charging controller (X) as described above controls the time for outputting electric energy of the battery, controls overdischarge and overcharge of the battery, and controls overload and overvoltage of current.
상기 발광형 도로표지판(K)은 도 14에서와 같이 구성 예의 일 예로서 시트로된 속도제한표시판(300)과 속도감지 발광형 표지판(301)으로 구성할 수도 있고, 구성 예의 다른 일 예로서 엘이디(LED) 또는 엘이디(LED)와 광섬유로 된 발광형 도로표지판(302)으로 구성할 수도 있다.The light-emitting road sign K may be composed of a sheet
이상과 같이 본 발명은 태양전지판(solar panel)(S)이 태양의 궤도 변화에 따른 태양과 마주보도록 구동되게 함으로써 태양광을 보다 효과적으로 수광할 수 있도록 하여 태양전지판(S)의 발전효율을 높여줄 수 있는 것이어서 발광형 도로표지판(S)의 점등불량 및 시인성불량을 해소하고 안전성을 확보할 수 있다.As described above, the present invention enables the solar panel (S) to be driven to face the sun according to the change in the orbit of the sun so that it can receive sunlight more effectively, thereby increasing the power generation efficiency of the solar panel (S). It is possible to solve the lighting failure and poor visibility of the light-emitting road sign (S) and to ensure safety.
그리고 또한 태양광 자동 추적 구동장치(H)에 부착된 태양전지판(S)이 태양의 방위궤도에 따라 마주 보게 추적하여 발전효율을 극대화함으로써 직접 태양을 마주보지 못하는 상태에서도 도시에서의 건물유리벽으로부터 반사되는 산란광이 최대인 지점을 추적하여 최소한의 발전이라도 할 수있게 함에 따라 발광형 도로표지판(K)의 시인성을 좋게 할 수 있다.In addition, the solar panel (S) attached to the automatic solar tracking drive device (H) tracks the solar panel (S) facing each other according to the azimuth orbit of the sun to maximize the power generation efficiency, so that even in a state where it cannot directly face the sun, It is possible to improve the visibility of the light-emitting road sign (K) by tracking the point at which the reflected scattered light is the maximum so that even the minimum power generation can be made.
또한 태양의 방위각 변화에 따른 추적의 정확성을 높일 수 있어 태양전지판(solar panel)(S)의 발전효율을 극대화할 수 있음에 따라 태양전지판(S)의 설치면적을 감소시킬 수 있어 도시 경관을 좋게 할 수 있고, 복잡한 도심지 내 구조물의 간섭 없이 필요한 설치 위치에 원활하게 설치할 수 있으며, 그리고 도시의 도로시설물을 최소화하며 무게를 줄일 수 있어 도로의 안전성을 높일 수 있다.In addition, it is possible to increase the tracking accuracy according to the change of the azimuth of the sun, so that the power generation efficiency of the solar panel (S) can be maximized. It can be installed at the required installation location without interference of complex downtown structures, and road safety can be improved by minimizing city road facilities and reducing weight.
상기 태양전지판(solar panel)(S)과 태양광 자동 추적 구동장치(H)가 지주축(B)을 중심으로 구동되기 때문에 강한 태풍이나 강풍에도 견딜 수 있고 견고한 내구성을 가진다.Since the solar panel (S) and the automatic solar tracking driving device (H) are driven around the holding shaft (B), it can withstand strong typhoons or strong winds and has strong durability.
상기 발광형 도로표지판(K)의 속도제한, 어린이보호, 시설물주의 등과 같이 도심지내에서 꼭 필요한 발광형 도로표지판(K)이 빌딩 및 시설물의 그늘에 가려 충분한 발전이 이루어지지 못하고 이로 인한 점등불량 및 안전성이 확보의 문제를 해소한 것이다.The light-emitting road sign (K), which is essential in the city center, such as speed limit, child protection, facility caution, etc. It has solved the problem of securing safety.
상기 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치로서의 배터리(V)와 발광형 도로표지판(K) 및 자동추적 구동장치(H) 등을 제어하는 충전컨트롤러(X)를 함체(Y) 내에 외부로 노출되지 않도록 내장 구성함에 따라 보행자의 감전사고 및 충돌 방지는 물론 파손으로부터 보호하고 유지 관리를 원활히 할 수 있으며 높은 심미성을 갖는 것이다.The battery (V) as a storage device for storing and accumulating the produced electrical energy, and the charging controller (X) for controlling the light-emitting road sign (K) and the automatic tracking driving device (H) are exposed inside the housing (Y) to the outside By constructing the interior so that it does not occur, it is possible to prevent electric shock and collision of pedestrians, as well as protect it from damage, facilitate maintenance, and have high aesthetics.
A: 하우징 본체 B: 지주축
C: 웜기어 D: 상측 링 베어링
Da: 하측 링 베어링 H: 자동추적 구동장치
K: 발광형 도로표지판 S: 태양전지판(solar panel)
Q: 태양광 자동 추적 센서 U: 센서장착유니트
V: 저장장치로서의 배터리 X: 충전컨트롤러
Y: 함체
1: 체결볼트 2: 홀더 체결밴드
3: 웜휠 4: 웜기어 홀
5: 공회전 홀 6: 웜기어 밴드
7,7a: 삽입홈 8,8a: 베어링 몸체
9,9a: 전동체 10: 웜축
11: 웜 12: 회동기어
13: 감속기어 14: 구동모터
15: 모터축 16: 구동기어
16a: 체결브라켓트
17: 체결볼트 18: 스러스트 베어링
19: 고정판 20: 상측 케이스
21: 지지판 22: 하측 케이스
23: 제1 리미트 스위치 24: 제2 리미트 스위치
25: 제1 스톱퍼 26: 제2 스톱퍼
27: 결합홈 28: 체결볼트
29: 체결너트 30: 판넬고정 브라켓트
50: 본체 51: 회로기판(PCB)
52: 투명체형 뚜껑 54: 지지틀체
55: 감지센서장착용 틀체 56: 바닥면
57: 일몰센서 58: 후단장착면
59: 동방위센서 60: 좌측장착면
61: 서방위센서 62: 우측장착면
67: 결착홈 68: 결합돌기
69: 오링홈 70: 자동압력조절공
71: 오링 72: 통기공
73: 밀봉용 와셔 74: 조절볼트
200: 마이컴 201,202: 볼테이지 센서
203: PWM파워 204: 온도센서
205: 전류 센서 206: 전류출력조절부A: Housing body B: Post shaft
C: Worm gear D: Upper ring bearing
Da: Lower ring bearing H: Automatic tracking drive
K: Light-emitting road sign S: Solar panel
Q: Solar automatic tracking sensor U: Sensor mounting unit
V: Battery as storage device X: Charge controller
Y: enclosure
1: Fastening bolt 2: Holder fastening band
3: Worm wheel 4: Worm gear hole
5: Idle hole 6: Worm gear band
7,7a:
9, 9a: rolling element 10: worm shaft
11: worm 12: rotation gear
13: reduction gear 14: drive motor
15: motor shaft 16: drive gear
16a: fastening bracket
17: fastening bolt 18: thrust bearing
19: fixing plate 20: upper case
21: support plate 22: lower case
23: first limit switch 24: second limit switch
25: first stopper 26: second stopper
27: coupling groove 28: fastening bolt
29: fastening nut 30: panel fixing bracket
50: body 51: circuit board (PCB)
52: transparent body type lid 54: support frame body
55: frame for mounting a detection sensor 56: bottom surface
57: sunset sensor 58: rear end mounting surface
59: orientation sensor 60: left mounting surface
61: western orientation sensor 62: right mounting surface
67: fastening groove 68: engaging projection
69: O-ring groove 70: automatic pressure control hole
71: O-ring 72: vent hole
73: washer for sealing 74: adjusting bolt
200: microcomputer 201,202: voltage sensor
203: PWM power 204: temperature sensor
205: current sensor 206: current output control unit
Claims (7)
태양의 방위각 및 일몰을 감지하는 태양광 자동 추적 센서(Q)를 함께 탑재하여 지주축(B)에 설치 구성하고, 그리고 지주축(B)에는 태양전지판(S)으로부터 생산된 전기에너지를 저장 축적하는 저장장치로서의 배터리(V)와,
상기 저장장치로서의 배터리(V)와 함께 충전컨트롤러(X)를 내장한 함체(Y)와,
상기 저장장치로서의 배터리(V)에 저장된 전기에너지를 충전컨트롤러(X)의 제어에 의해 발광형 도로표지판(K)에 전원을 공급하는 커넥터(R)와,
상기 저장장치로서의 배터리(V)에 저장된 전기에너지를 공급받아 발광되고 지주축(B)에 설치된 발광형 도로표지판(K)과,
상기 충전컨트롤러(X)는 태양광을 수광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지판(solar panel)(S)과 상기 태양전지판으로부터 공급된 전기에너지를 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 출력시간을 제어하는 마이컴(MCU CONTROLLER)(200)과,
상기 마이컴(200)과 연결되고 태양전지판으로부터 공급된 전기에너지를 저장하고 또한 발광형 도로표지판(K)과 자동추적 구동장치(H)에 전원을 공급하는 저장창치로서의 배터리(V)와,
상기 마이컴(200)과 배터리(V) 간에 연결되어 배터리의 과방전 및 과충전을 감시하는 볼테이지 센서(201)와,
상기 마이컴(200)과 연결되고 상기 태양전지판(solar panel)(S)으로부터 공급되는 전기에너지가 과전압으로 입력되는 것을 감시하는 볼테이지 센서(202)를 구성하고,
상기 마이컴(200)과 연결되어 배터리에 충전량을 조절하는 PWM파워(203)를 구성하며 상기 PWM파워(203)에 의한 충전량 조절을 실행하는 스위치(Q1)(Q2)를 구성하며,
상기 마이컴(200)과 연결되고 온도에 따라 충전상태(충전량)를 제어하는 온도센서(204)와,
상기 상기 마이컴(200)과 연결되고 배터리에 전류량을 감시(과부하 감시)하는 전류 센서(Current Sensor)(205)와,
상기 마이컴(200)과 연결되어 외부로의 전기에너지 출력을 결정하여 조절하는 전류출력조절부(206)를 구성하고, 상기 전류출력조절부(206)에 의한 전류출력 여부를 실행하는 스위치(Q3)를 구성하고,
상기 함체(Y)는 자동추적 구동장치(H)의 하우징본체(A)에 일체형으로 구성하며,
그리고 함체(Y)는 태양전지판으로부터 공급되는 전기에너지를 배터리에 저장하기 위한 태양전지판 발전 전압 입력부(P)와,
상기 배터리에 저장된 전기에너지를 발광형 도로표지판(K)으로 공급하기 위한 커넥터(R)를 구성하여 포함하여서 된 태양광 자동 추적장치를 이용한 발광형 도로표지판.An automatic tracking drive device (H) that automatically drives a solar panel (S) that receives sunlight and converts it into electrical energy to face the sun according to the orbit of the sun (that is, the change in the azimuth of the sun);
The solar automatic tracking sensor (Q) that detects the azimuth and sunset of the sun is installed and configured on the holding shaft (B), and the electric energy produced from the solar panel (S) is stored and stored on the holding shaft (B). A battery (V) as a storage device,
A housing (Y) having a built-in charge controller (X) together with a battery (V) as the storage device;
A connector (R) for supplying electric energy stored in the battery (V) as the storage device to the light emitting road sign (K) under the control of the charging controller (X);
A light-emitting road sign (K) that is supplied with electric energy stored in the battery (V) as the storage device and emits light and installed on the holding shaft (B);
The charging controller (X) includes a solar panel (S) that receives sunlight and converts it into electrical energy, and a light-emitting road sign (K) and an automatic tracking drive device (H) for the electric energy supplied from the solar panel ) and a microcomputer (MCU CONTROLLER) 200 that controls the output time,
A battery (V) as a storage device that is connected to the microcomputer 200 and stores electric energy supplied from the solar panel and supplies power to the light-emitting road sign (K) and the automatic tracking drive device (H);
a voltage sensor 201 connected between the microcomputer 200 and the battery V to monitor overdischarge and overcharge of the battery;
A voltage sensor 202 connected to the microcomputer 200 and monitoring that electric energy supplied from the solar panel S is input as an overvoltage is configured,
It is connected to the microcomputer 200 to configure the PWM power 203 for controlling the amount of charge in the battery and configures the switches Q1 and Q2 for controlling the amount of charge by the PWM power 203,
a temperature sensor 204 connected to the microcomputer 200 and controlling the charging state (charging amount) according to the temperature;
A current sensor (205) connected to the microcomputer 200 and monitoring the amount of current in the battery (overload monitoring);
A switch (Q3) that is connected to the microcomputer 200 to configure a current output control unit 206 that determines and adjusts the electrical energy output to the outside, and executes whether or not current is output by the current output control unit 206 make up,
The housing (Y) is integrally configured with the housing body (A) of the automatic tracking drive device (H),
And the housing (Y) is a solar panel power generation voltage input unit (P) for storing the electric energy supplied from the solar panel in the battery,
A light-emitting road sign using a solar automatic tracking device comprising a connector (R) for supplying the electric energy stored in the battery to the light-emitting road sign (K).
According to claim 1, wherein the light-emitting road sign (K) is a light-emitting road sign using a solar automatic tracking device, characterized in that it is composed of a caution sign, a regulatory sign, an indication sign, an auxiliary sign, and a child protection area.
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KR1020210004425A KR102312014B1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Luminous road sign using solar automatic tracking device |
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Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |