KR102374070B1

KR102374070B1 - 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기

Info

Publication number: KR102374070B1
Application number: KR1020210050854A
Authority: KR
Inventors: 김정완; 진성현
Original assignee: (주)대한엔지니어링
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2022-03-14

Abstract

본 발명은 램프와, 상기 램프를 수용하는 광학 커버와, 상기 광학 커버의 상측을 덮는 보호 커버를 포함하는 등명부; 상기 등명부를 받침 지지하는 상부편과, 상기 상부편의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀이 장착되는 외측면을 가지는 프레임과, 상기 프레임의 하부에 결합되어 상기 등명부와 상기 상부편 및 상기 프레임을 받침 지지하는 하부편을 포함하는 본체부; 상기 본체부의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 커플링부; 및 상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 상기 램프 및 상기 대체 에너지 공급원의 원격 제어와 함께, 상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 원격단말부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기에 관한 것이다.

Description

원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기{HYBRID POWER GENERATING TYPE INTEGRATED MARINE BEACON WITH REMOTE MONITORING FUNCTION}

본 발명은 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격단말장치를 내장하여 실시간으로 발전 및 등명기의 상태를 모니터링이 가능케 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기에 관한 것이다.

"항로표지"란 등광(燈光), 형상(形象), 색채, 음향, 전파 등을 수단으로 항(港), 만(灣), 해협(海峽), 그 밖의 내수, 영해 및 배타적 경제수역을 항행하는 선박에게 지표가 되는 등대, 등표(燈標), 입표(立標), 부표(浮標), 안개신호(霧信號), 전파표지, 특수신호표지 등을 말한다.

이러한 항로표지의 종류에는 유인등대, 무인등대, 등표(燈標), 도등(導燈), 조사등(照射燈), 지향등(指向燈), 등주(燈住), 교량등, 통항신호등, 등부표(燈浮標), 스파부이(spar buoy), 랜비(LANBY) 및 등선(燈船) 등을 포함하는 광파표지를 들 수 있다.

이중에서 등명기는 광파표지에 사용되는 등화장치 중 광원에서 나온 빛을 렌즈를 이용 굴절 반사시켜 외부로 방사하는 항해하는 선박에게 선위 결정을 지원하도록 하는 조명기구를 가리킨다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-1384206호의 "해상용 다기능 솔라셀 일체형 등명기"(이하 선행기술)와 같은 것을 들 수 있다.

선행기술은 상부등체의 내측으로 주 광원 엘이디가 장착되고 상기 주 광원 엘이디의 상단으로 예비광원 엘이디와 륜상의 집광렌즈를 장착토록 하여 평소에는 주 광원 엘이디에서 광원이 발산되다가 전원이 차단되면 제어판에 있는 감지부가 이를 감지하고 바로 예비광원 엘이디에 전원을 공급하여 예비광원 엘이디가 발산되도록 한 것이다.

그러나, 선행기술은 포함한 태양광을 사용하는 기존의 해상용 일체형 등명기는 해상의 기후 조건에 따라 전력공급 부족으로 인하여 항로 표지 기능을 제대로 하지 못하는 상황에 직면할 우려가 있다.

무엇보다도 선행기술은 솔라셀이 상부등체에 부착된 형태로 제공되는데, 이러한 구조의 엘이디등명기의 경우 육상 태양광 발전 시설과 달리, 악천후와 해수 및 해풍 등 더 가혹한 환경에 직면하는 등명기의 사용 조건을 고려할 때 솔라셀의 태양광 집광 효율이 급격히 저하되고 이에 따른 교체 및 수리가 필요할 수도 있다.

하지만, 선행기술의 경우 솔라셀을 교체하고자 하면 상부등체를 전부 교체해야하므로, 비용 및 원자재 낭비의 측면에서 생각하면 경제적으로도 매우 비효율적이라 할 수 있는 것이다.

등록특허 제10-1384206호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 솔라셀의 집광 상태 및 효율 저하에 따른 즉각적인 교체 및 점검 대응이 가능토록 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 원격단말장치를 내장하여 실시간으로 발전 및 등명기의 상태를 모니터링이 가능케 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 램프와, 상기 램프를 수용하는 광학 커버와, 상기 광학 커버의 상측을 덮는 보호 커버를 포함하는 등명부; 상기 등명부를 받침 지지하는 상부편과, 상기 상부편의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀이 장착되는 외측면을 가지는 프레임과, 상기 프레임의 하부에 결합되어 상기 등명부와 상기 상부편 및 상기 프레임을 받침 지지하는 하부편을 포함하는 본체부; 상기 본체부의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 커플링부; 및 상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 상기 램프 및 상기 대체 에너지 공급원의 원격 제어와 함께, 상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 원격단말부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 제공할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 원격단말부는 상기 본체부에 내장되어 상기 관제실 또는 상기 관리자의 단말과 CDMA, WCDMA, LTE, 3G, 4G, 5G 무선 통신 가능한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프레임은 상단부로부터 하단부측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성되는 원뿔대 또는 각뿔대 형상인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체부는, 복수의 상기 외측면과 상기 솔라셀 각각의 사이에 형성되어 기밀 및 수밀을 유지하는 림(rim) 형상의 실링구와, 상기 상부편의 하면 가장자리 내측을 따라 형성되어 상기 솔라셀 각각의 상단부를 수용하는 상부 셀 수용홈과, 상기 하부편의 상면 가장자리 내측을 따라 형성되어 상기 솔라셀 각각의 하단부를 수용하는 하부 셀 수용홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프레임은, 상기 상부편의 하면에 탈착 결합되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 하부로부터 점차 넓어지게 연장 형성되어 내부에 수용공간을 형성하는 복수의 상기 외측면이 구비된 각뿔대 형상의 코어와, 복수의 상기 외측면중 하나의 외측면(이하 제1 측면)과 이웃한 외측면(이하 제2 측면)을 구획하도록, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면이 공유하는 양측 가장자리로부터 돌출되는 보강구획 리브와, 상기 코어의 하단부 가장자리로부터 연장되어 상기 하부편의 상면에 탈착 결합되는 하부 플랜지를 포함하며, 상기 솔라셀은 상기 보강구획 리브에 의하여 복수의 상기 외측면 각각에 구획 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커플링부는 상기 하부편에 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 원격단말부는 상기 본체부에 내장되어 상기 램프와 상기 솔라셀의 작동 상황을 상기 관제실과 상기 관리자의 단말측으로 실시간 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 램프와, 램프를 수용하는 광학 커버와, 광학 커버의 상측을 덮는 보호 커버를 포함하는 등명부; 등명부를 받침 지지하는 상부편과, 상부편의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀이 장착되는 외측면을 가지는 프레임과, 프레임의 하부에 결합되어 등명부와 상부편 및 프레임을 받침 지지하는 하부편을 포함하는 본체부; 본체부의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 커플링부; 및 램프와 솔라셀과 대체 에너지 공급원과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 램프 및 대체 에너지 공급원의 원격 제어와 함께, 램프와 솔라셀과 대체 에너지 공급원의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 원격단말부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 내장된 원격단말부에 의하여 실시간으로 발전 및 등명기의 상태를 모니터링할 수 있음은 물론, 실시간으로 장치의 점검 및 교체 필요성을 파악할 수 있으므로, 적극적인 사후 대처가 가능하다는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 원격단말부는 본체부에 내장되어 관제실 또는 관리자의 단말과 CDMA, WCDMA, LTE, 3G, 4G, 5G 무선 통신할 수 있으므로, 현장에 상시 인력을 배치할 필요가 없이 원거리에서 간편하고 효율적으로 장치 전체의 상태 파악 및 대처가 가능하다는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 프레임은 상단부로부터 하단부측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성되는 원뿔대 또는 각뿔대 형상이므로, 태양광의 집광 효율을 최대화할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 본체부는, 복수의 외측면과 솔라셀 각각의 사이에 형성되어 기밀 및 수밀을 유지하는 림(rim) 형상의 실링구와, 상부편의 하면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀 각각의 상단부를 수용하는 상부 셀 수용홈과, 하부편의 상면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀 각각의 하단부를 수용하는 하부 셀 수용홈을 더 구비함으로써, 솔라셀의 집광 상태 및 효율 저하를 파악하여 신속하게 점검 및 교체할 수 있도록 하여 등명기의 상태를 상시 최고의 상태로 유지할 수 있다는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 프레임은, 상부편의 하면에 탈착 결합되는 상부 플레이트와, 상부 플레이트의 하부로부터 점차 넓어지게 연장 형성되어 내부에 수용공간을 형성하는 복수의 외측면이 구비된 각뿔대 형상의 코어와, 복수의 외측면중 하나의 외측면(이하 제1 측면)과 이웃한 외측면(이하 제2 측면)을 구획하도록, 제1 측면 및 제2 측면이 공유하는 양측 가장자리로부터 돌출되는 보강구획 리브와, 코어의 하단부 가장자리로부터 연장되어 하부편의 상면에 탈착 결합되는 하부 플랜지를 포함하며, 솔라셀은 보강구획 리브에 의하여 복수의 외측면 각각에 구획 배치되도록 함으로써, 문제 발생시 장치 전체를 교체해야 하는 선행기술과 기존의 등명기와 달리, 솔라셀을 포함한 각 부품이 모듈 형태로 제공되므로, 교체와 점검에 따른 비용과 시간의 절감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 커플링부는 하부편에 형성되어 부피나 돌출된 부위가 외부로 노출되지 않도록 하므로, 장치 전체의 내구성 및 관리의 편의를 도모할 수 있게 될 것이다.

아울러, 원격단말부는 본체부에 내장되어 램프와 솔라셀의 작동 상황을 관제실과 관리자의 단말측으로 실시간 전송하게 되므로, 램프의 교체 시기와 솔라셀 및 대체 에너지 공급원 등의 발전 상황을 파악하여 그에 맞는 대응 및 점검을 할 수 있다는 점에서 유지 관리의 편의성을 대폭적으로 향상시킨 것이라 하겠다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 전체적인 외관을 도시한 사시 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 이용한 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부의 하부편과 대체 에너지 공급원이 커플링부에 의하여 연결되는 관계를 도시한 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부와 솔라셀의 결합 관계를 도시한 부분 단면 개념도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부와 솔라셀이 결합되는 순서를 도시한 부분 분해 단면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 전체적인 외관을 도시한 사시 개념도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 이용한 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부(200)의 하부편(230)과 대체 에너지 공급원(600)이 커플링부(300)에 의하여 연결되는 관계를 도시한 개념도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부(200)와 솔라셀(500)의 결합 관계를 도시한 부분 단면 개념도이다.

아울러, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 주요부인 본체부(200)와 솔라셀(500)이 결합되는 순서를 도시한 부분 분해 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 크게 등명부(100)와 본체부(200)와 커플링부(300) 및 원격단말부(400)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있을 것이다.

우선, 등명부(100)는 램프(이하 미도시)와, 램프를 수용하는 광학 커버(110)와, 광학 커버(110)의 상측을 덮는 보호 커버(120)를 포함하는 것이다.

그리고, 본체부(200)는 등명부(100)를 받침 지지하는 상부편(210)과, 상부편(210)의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀(500)이 장착되는 외측면(221)을 가지는 프레임(220)과, 프레임(220)의 하부에 결합되어 등명부(100)와 상부편(210) 및 프레임(220)을 받침 지지하는 하부편(230)을 포함하는 것이다.

또한, 커플링부(300)는 본체부(200)의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원(600)과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 것이다.

아울러, 원격단말부(400)는 램프와 솔라셀(500)과 대체 에너지 공급원(600)과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 램프 및 대체 에너지 공급원(600)의 원격 제어와 함께, 램프와 솔라셀(500)과 대체 에너지 공급원(600)의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본 발명에 따른 등명기는 도 1에 도시된 바와 같이 해상에 부유된 부표(700) 상에 형성된 등명기 지지대(710)에 의하여 받침 지지된다.

여기서, 등명기 지지대(710)에는 도시된 바와 같이 본체부(200)에 장착되는 후술할 솔라셀(500) 외에도, 서브 솔라셀과 도 1(a)와 같은 수평축 타입의 풍력발전기를 포함하는 대체 에너지 공급원(600)이 설치될 수 있을 것이다.

이때, 등명기 지지대(710)에는 후술할 솔라셀(500) 외에도, 서브 솔라셀과 도 1(b)와 같은 수직축 타입의 풍력발전기를 포함하는 대체 에너지 공급원(600)이 설치될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명에 따른 등명기의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템을 도 2와 같이 구축할 수도 있을 것이다.

우선, 원격단말부는 원격단말장치(RTU; Remote Terminal Unit)의 일종이며, 자국에 설치되는 장비로서, 제어장치(CU; Control Unit)와 통신장치(MU; Modem Unit)로 구성된다.

여기서, 자국은 등대, 등표, 등부표 등에 설치하여 항로표지 상태정보와 해양기상정보, 조류정보 등 항로표지 정보를 점검, 관측하여 모국에 데이터를 전송하는 시스템을 말하며, 모국은 자국으로부터 전송받아 수집된 데이터를 분석 및 처리하여 운영 소프트웨어에 표시할 수 있도록 구성된 시스템을 말한다.

이때, 제어장치는 자국에 설치된 각종 장비와 용품(등명기, 충방전 조절기 등)을 원격제어하고 그 장비와 용품에서 수집된 정보를 통신장치로 전송하는 기능을 수행하는 장치이다.

또한, 통신장치는 모국과 자국의 정보 또는 명령을 송수신하는 모뎀이 설치된 장치를 말하며. CDMA, WCDMA, LTE 등의 통신모뎀을 사용할 수 있다.

이렇듯 원격단말부는 통상적으로는 지금까지 크기, 전력소비량 등의 문제로 등명기와 별도로 설치되어 사용하고 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 등명기의 원격단말부(400)는 항로표지 장비의 상태모니터링 및 유지관리를 위한 필수적인 장비가 등명기와 별도로 사용되어 장비 관리에 효율성이 떨어지는 상황을 개선하기 위해 본체부(200)에 내장된 통합형 등명의 형태로 개발된 것이다.

우선, 원격단말부(400)는 본체부(200)에 내장되어 관제실 또는 관리자의 단말과 CDMA, WCDMA, LTE, 3G, 4G, 5G 무선 통신, 즉 이동통신망을 이용하여 무선으로 통신할 수 있다.

다시말해 원격단말부(400)는 본체부(200)에 내장되어 램프와 솔라셀(500)의 작동 상황을 관제실과 관리자의 단말측, 예를들면 모국의 자료수집서버와 DB서버와 운영워크스테이션(W/S)에 VPN을 이용하여 실시간 전송하게 될 것이다.

자국으로부터 무인등대나 유인등대나 등대 또는 등부표 등의 실시간 상태 정보나 발전 정보는 이동통신망을 통하여 모국으로 전송되어지되, 노이즈나 해킹 및 바이러스 침입에 의한 오전송 및 미전송의 사고 방지를 위하여 모니터링 시스템은 방화벽을 통해 안전하게 데이터 전송이 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 등명부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 보호 커버(120)의 상면에 상부측으로 갈수록 뾰족하게 형성되는 적어도 하나 이상의 조류 안착 방지용 첨체(130)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

조류 안착 방지용 첨체(130)는 조류나 해양생물이 등명부(100)에 안착하여 보호 커버(120)에 배설물이나 분비물을 흘려 광학 커버(110)까지 오염시킴으로 인하여 램프의 효율이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.

여기서, 특별히 도시하지 않았지만 등명부(100)에서 램프는 LED와 같이 저전력 고효율 고수명의 반도체 광소자를 채택하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 등명부(100)와 상부편(210)의 사이와, 상부편(210)과 프레임(220)의 사이와, 프레임(220)과 하부편(230)의 사이와, 본체부(200)와 커플링부(300)의 사이에는 기밀 및 수밀이 가능한 실링부(이하 미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

실링부는 육상에서보다 더욱 가혹한 환경에서 장치 내부의 전자 부품이 해수나 수분의 유입으로 인하여 손상되거나 오작동되는 것을 방지하기 위하여 필요한 것이다.

여기서, 커플링부(300)는 도시된 바와 같이 대체 에너지 공급원(600)으로부터 생산되는 전력 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 외부로부터 최대한 노출되지 않는 부위, 예를들면 하부편(230)에 형성되거나 연결되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 프레임(220)은 상단부로부터 하단부측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성되는 원뿔대 또는 각뿔대 형상으로 형성되도록 함으로써, 복수의 외측면(221)에 장착된 솔라셀(500)의 집광 효율을 높일 수 있을 것이다.

이러한 프레임(220)은, 상부편(210)의 하면에 탈착 결합되는 상부 플레이트(222)와 함께, 코어(223)와 보강구획 리브(224)와 하부 플랜지(225)를 포함할 수 있다.

여기서, 코어(223)는 상부 플레이트(222)의 하부로부터 점차 넓어지게 연장 형성되어 내부에 수용공간을 형성하는 복수의 외측면(221)이 구비된 각뿔대 형상으로 이루어진 것이다.

이때, 보강구획 리브(224)는 복수의 외측면(221)중 하나의 외측면(221)(이하 제1 측면)과 이웃한 외측면(221)(이하 제2 측면)을 구획하도록, 제1 측면 및 제2 측면이 공유하는 양측 가장자리로부터 돌출되는 것이다.

또한, 하부 플랜지(225)는 코어(223)의 하단부 가장자리로부터 연장되어 하부편(230)의 상면에 탈착 결합되는 것이다.

따라서, 솔라셀(500)은 보강구획 리브(224)에 의하여 복수의 외측면(221) 각각에 구획 배치될 수 있으며, 원격단말부(400)는 전술한 코어(223)에 내장될 수 있을 것이다.

한편, 본체부(200)는, 복수의 외측면(221)과 솔라셀(500) 각각의 사이에 형성되어 기밀 및 수밀을 유지하는 림(rim) 형상의 실링구(이하 미도시)와 함께, 도 4에 도시된 바와 같이 상, 하부 셀 수용홈(211, 231)을 더 구비할 수 있을 것이다.

여기서, 상부 셀 수용홈(211)은 상부편(210)의 하면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀(500) 각각의 상단부를 수용하는 것이다.

이때, 하부 셀 수용홈(231)은 하부편(230)의 상면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀(500) 각각의 하단부를 수용하는 것이다.

한편, 본체부(200)는, 도 4의 상부측을 살펴보면 상부 통공(212)과 상부 작동 공간(213)과 상부 셀 고정 돌편(214)과 상부 셀 스프링(215)과 상부 스토퍼(216)를 더 구비함으로써, 솔라셀(500)이 외측면(221)에 대하여 원활하게 탈착됨은 물론, 확실하게 안착 고정된 상태를 도모할 수 있을 것이다.

상부 통공(212)은 상부 셀 수용홈(211)을 따라 적어도 하나 이상 또는 복수로 관통되는 것이다.

상부 작동 공간(213)은 상부 통공(212)으로부터 상부편(210)의 상부측을 향하여 연장 형성되어지되, 상부 통공(212)보다 큰 폭을 가지는 것이다.

상부 셀 고정 돌편(214)은 상부 작동 공간(213)에 수용되어 상부 통공(212)으로부터 돌출 또는 함몰 가능하게 장착되며, 상부 통공(212)으로부터 돌출되는 방향으로 탄성 지지되는 것이다.

상부 셀 스프링(215)은 상부 작동 공간(213)의 내측 단부와 상부 셀 고정 돌편(214)의 선단부 사이에 장착되어 상부 통공(212)으로부터 상부 셀 고정 돌편(214)이 돌출되는 방향으로 탄성 지지하는 것이다.

상부 스토퍼(216)는 상부 셀 고정 돌편(214)의 선단부 양측으로부터 돌출되어 상부 작동 공간(213)의 외측 단부에 걸림 고정되는 것이다.

여기서, 상부 셀 고정 돌편(214)의 말단부는 상부편(210)의 가장자리를 따라 형성된 상부 가장자리 단턱(217)보다 높게 돌출되어 있는 것(도 5의 상부측 참조)이 바람직하다.

이때, 상부 셀 수용홈(211)이 함몰 형성된 방향과, 상부 셀 고정 돌편(214)이 상부 통공(212)으로부터 돌출 또는 함몰되는 방향은 상호 평행함과 동시에, 프레임(220)에 형성된 복수의 외측면(221) 각각에 대하여 평행한 것이 바람직하다.

상부 셀 수용홈(211)의 형성 방향과 상부 셀 고정 돌편(214)의 출입 방향인 외측면(221) 각각에 대하여 평행한 것은, 후술할 솔라셀(500)의 상부 걸림 리브(510)가 상부 셀 수용홈(211)에 정확히 안착 고정됨과 동시에, 상부 걸림 리브(510)가 상부 셀 고정 돌편(214)에 의하여 이탈 방지되게 고정된 상태로 구속되게 하기 위함이다.

즉, 상부 걸림 리브(510)는 솔라셀(500)의 상단부 가장자리를 따라 단차지게 연장되어 상부 셀 수용홈(211)과 복수의 외측면(221) 사이에 걸림 고정되는 것이다.

따라서, 도 5와 같이 ①상부 셀 고정 돌편(214)의 말단부에 대하여 슬라이딩되면서 상부 작동 공간(213)으로 밀려 올라간 상부 셀 고정 돌편(214)이 다시 돌출됨에 의하여, 상부 셀 고정 돌편(214)과 프레임(220)의 외측면(221) 사이에 형성된 공간인 ②상부 셀 수용홈(211)에 상부 걸림 리브(510)가 고정되게 유도하도록, 상부 걸림 리브(510)의 가장자리를 따라 모따기 형성되는 제1 상부 안착 유도 사면(511)을 더 구비할 수도 있다.

또한, 상부 셀 고정 돌편(214)의 말단부에 대하여 슬라이딩되면서 상부 작동 공간(213)으로 밀려 올라가는 것이 원활하게 이루어질 수 있도록, 제1 상부 안착 유도 사면(511)과 맞닿는 상부 셀 고정 돌편(214)의 말단부 가장자리를 따라 제2 상부 안착 유도 사면(214s)이 모따기 형성될 수 있을 것이다.

따라서, 작업자는 상부 걸림 리브(510)를 상부 셀 고정 돌편(214)의 말단부에 접촉시켜 솔라셀(500)을 상부편(210)측으로 밀어올리면서 상부 걸림 리브(510)의 가장자리가 프레임(220)에 형성된 외측면(221)에 접촉되도록 하면, 상부 걸림 리브(510)에 의하여 상부 작동 공간(213)으로 후퇴 수납된 상부 셀 고정 돌편(214)이 밀려났다가 다시 상부 통공(212)으로부터 돌출되게 된다.

이때, 상부 셀 고정 돌편(214)과 프레임(220)의 외측면(221) 사이에 형성된 공간, 즉 상부 셀 수용홈(211)에 상부 걸림 리브(510)가 안착 고정되게 되는 것이다.

한편, 본체부(200)는, 도 4의 하부측을 살펴보면 하부 통공(232)과 하부 작동 공간(233)과 하부 셀 고정 돌편(234)과 하부 셀 스프링(235)과 하부 스토퍼(236)를 더 구비함으로써, 솔라셀(500)이 외측면(221)에 대하여 원활하게 탈착됨은 물론, 확실하게 안착 고정된 상태를 도모할 수 있을 것이다.

하부 통공(232)은 하부 셀 수용홈(231)을 따라 적어도 하나 이상 또는 복수로 관통되는 것이다.

하부 작동 공간(233)은 하부 통공(232)으로부터 하부편(230)의 하부측을 향하여 연장 형성되어지되, 하부 통공(232)보다 큰 폭을 가지는 것이다.

하부 셀 고정 돌편(234)은 하부 작동 공간(233)에 수용되어 하부 통공(232)으로부터 돌출 또는 함몰 가능하게 장착되며, 하부 통공(232)으로부터 돌출되는 방향으로 탄성 지지되는 것이다.

하부 셀 스프링(235)은 하부 작동 공간(233)의 내측 단부와 하부 셀 고정 돌편(234)의 선단부 사이에 장착되어 하부 통공(232)으로부터 하부 셀 고정 돌편(234)이 돌출되는 방향으로 탄성 지지하는 것이다.

하부 스토퍼(236)는 하부 셀 고정 돌편(234)의 선단부 양측으로부터 돌출되어 하부 작동 공간(233)의 외측 단부에 걸림 고정되는 것이다.

여기서, 하부 셀 고정 돌편(234)의 말단부는 하부편(230)의 가장자리를 따라 형성된 하부 가장자리 단턱(237)보다 높게 돌출되어 있는 것(도 5의 하부측 참조)이 바람직하다.

이때, 하부 셀 수용홈(231)이 함몰 형성된 방향과, 하부 셀 고정 돌편(234)이 하부 통공(232)으로부터 돌출 또는 함몰되는 방향은 상호 평행함과 동시에, 프레임(220)에 형성된 복수의 외측면(221) 각각에 대하여 평행한 것이 바람직하다.

하부 셀 수용홈(231)의 형성 방향과 하부 셀 고정 돌편(234)의 출입 방향인 외측면(221) 각각에 대하여 평행한 것은, 후술할 솔라셀(500)의 하부 걸림 리브(520)가 하부 셀 수용홈(231)에 정확히 안착 고정됨과 동시에, 하부 걸림 리브(520)가 하부 셀 고정 돌편(234)에 의하여 이탈 방지되게 고정된 상태로 구속되게 하기 위함이다.

즉, 하부 걸림 리브(520)는 솔라셀(500)의 상단부 가장자리를 따라 단차지게 연장되어 하부 셀 수용홈(231)과 복수의 외측면(221) 사이에 걸림 고정되는 것이다.

따라서, 도 5와 같이 ③하부 셀 고정 돌편(234)의 말단부에 대하여 슬라이딩되면서 하부 작동 공간(233)으로 밀려 내려간 하부 셀 고정 돌편(234)이 다시 돌출됨에 의하여, 하부 셀 고정 돌편(234)과 프레임(220)의 외측면(221) 사이에 형성된 공간인 ④하부 셀 수용홈(231)에 하부 걸림 리브(520)가 고정되게 유도하도록, 하부 걸림 리브(520)의 가장자리를 따라 모따기 형성되는 제1 하부 안착 유도 사면(521)을 더 구비할 수도 있다.

또한, 하부 셀 고정 돌편(234)의 말단부에 대하여 슬라이딩되면서 하부 작동 공간(233)으로 밀려 올라가는 것이 원활하게 이루어질 수 있도록, 제1 하부 안착 유도 사면(521)과 맞닿는 하부 셀 고정 돌편(234)의 말단부 가장자리를 따라 제2 하부 안착 유도 사면(234s)이 모따기 형성될 수 있을 것이다.

따라서, 작업자는 하부 걸림 리브(520)를 하부 셀 고정 돌편(234)의 말단부에 접촉시켜 솔라셀(500)을 하부편(230)측으로 밀어내리면서 하부 걸림 리브(520)의 가장자리가 프레임(220)에 형성된 외측면(221)에 접촉되도록 하면, 하부 걸림 리브(520)에 의하여 하부 작동 공간(233)으로 후퇴 수납된 하부 셀 고정 돌편(234)이 밀려났다가 다시 하부 통공(232)으로부터 돌출되게 된다.

이때, 하부 셀 고정 돌편(234)과 프레임(220)의 외측면(221) 사이에 형성된 공간, 즉 하부 셀 수용홈(231)에 하부 걸림 리브(520)가 안착 고정되게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

우선, 본 발명은 램프와, 램프를 수용하는 광학 커버(110)와, 광학 커버(110)의 상측을 덮는 보호 커버(120)를 포함하는 등명부(100); 등명부(100)를 받침 지지하는 상부편(210)과, 상부편(210)의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀(500)이 장착되는 외측면(221)을 가지는 프레임(220)과, 프레임(220)의 하부에 결합되어 등명부(100)와 상부편(210) 및 프레임(220)을 받침 지지하는 하부편(230)을 포함하는 본체부(200); 본체부(200)의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원(600)과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 커플링부(300); 및 램프와 솔라셀(500)과 대체 에너지 공급원(600)과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 램프 및 대체 에너지 공급원(600)의 원격 제어와 함께, 램프와 솔라셀(500)과 대체 에너지 공급원(600)의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 원격단말부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 내장된 원격단말부(400)에 의하여 실시간으로 발전 및 등명기의 상태를 모니터링할 수 있음은 물론, 실시간으로 장치의 점검 및 교체 필요성을 파악할 수 있으므로, 적극적인 사후 대처가 가능하다는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 원격단말부(400)는 본체부(200)에 내장되어 관제실 또는 관리자의 단말과 CDMA, WCDMA, LTE, 3G, 4G, 5G 무선 통신할 수 있으므로, 현장에 상시 인력을 배치할 필요가 없이 원거리에서 간편하고 효율적으로 장치 전체의 상태 파악 및 대처가 가능하다는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 프레임(220)은 상단부로부터 하단부측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성되는 원뿔대 또는 각뿔대 형상이므로, 태양광의 집광 효율을 최대화할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 본체부(200)는, 복수의 외측면(221)과 솔라셀(500) 각각의 사이에 형성되어 기밀 및 수밀을 유지하는 림(rim) 형상의 실링구와, 상부편(210)의 하면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀(500) 각각의 상단부를 수용하는 상부 셀 수용홈(211)과, 하부편(230)의 상면 가장자리 내측을 따라 형성되어 솔라셀(500) 각각의 하단부를 수용하는 하부 셀 수용홈(231)을 더 구비함으로써, 솔라셀(500)의 집광 상태 및 효율 저하를 파악하여 신속하게 점검 및 교체할 수 있도록 하여 등명기의 상태를 상시 최고의 상태로 유지할 수 있다는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명에 따른 프레임(220)은, 상부편(210)의 하면에 탈착 결합되는 상부 플레이트(222)와, 상부 플레이트(222)의 하부로부터 점차 넓어지게 연장 형성되어 내부에 수용공간을 형성하는 복수의 외측면(221)이 구비된 각뿔대 형상의 코어(223)와, 복수의 외측면(221)중 하나의 외측면(221)(이하 제1 측면)과 이웃한 외측면(221)(이하 제2 측면)을 구획하도록, 제1 측면 및 제2 측면이 공유하는 양측 가장자리로부터 돌출되는 보강구획 리브(224)와, 코어(223)의 하단부 가장자리로부터 연장되어 하부편(230)의 상면에 탈착 결합되는 하부 플랜지(225)를 포함하며, 솔라셀(500)은 보강구획 리브(224)에 의하여 복수의 외측면(221) 각각에 구획 배치되도록 함으로써, 문제 발생시 장치 전체를 교체해야 하는 선행기술과 기존의 등명기와 달리, 솔라셀(500)을 포함한 각 부품이 모듈 형태로 제공되므로, 교체와 점검에 따른 비용과 시간의 절감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 커플링부(300)는 하부편(230)에 형성되어 부피나 돌출된 부위가 외부로 노출되지 않도록 하므로, 장치 전체의 내구성 및 관리의 편의를 도모할 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 원격단말부(400)는 본체부(200)에 내장되어 램프와 솔라셀(500)의 작동 상황을 관제실과 관리자의 단말측으로 실시간 전송하게 되므로, 램프의 교체 시기와 솔라셀(500) 및 대체 에너지 공급원 등의 발전 상황을 파악하여 그에 맞는 대응 및 점검을 할 수 있다는 점에서 유지 관리의 편의성을 대폭적으로 향상시킨 것이라 하겠다.

이상과 같이 본 발명은 솔라셀의 집광 상태 및 효율 저하에 따른 즉각적인 교체 및 점검 대응이 가능토록 하며, 원격단말장치를 내장하여 실시간으로 발전 및 등명기의 상태를 모니터링이 가능케 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...등명부
110...광학 커버
120...보호 커버
130...조류 안착 방지용 첨체
200...본체부
210...상부편
211...상부 셀 수용홈
212...상부 통공
213...상부 작동 공간
214...상부 셀 고정 돌편
214s...제2 상부 안착 유도 사면
215...상부 셀 스프링
216...상부 스토퍼
217...상부 가장자리 단턱
220...프레임
221...외측면
222...상부 플레이트
223...코어
224...보강구획 리브
225...하부 플랜지
230...하부편
231...하부 셀 수용홈
232...하부 통공
233...하부 작동 공간
234...하부 셀 고정 돌편
234s...제2 하부 안착 유도 사면
235...하부 셀 스프링
236...하부 스토퍼
237...하부 가장자리 단턱
300...커플링부
400...원격단말부
500...솔라셀
510...상부 걸림 리브
511...제1 상부 안착 유도 사면
520...하부 걸림 리브
521...제1 하부 안착 유도 사면
600...대체 에너지 공급원
700...부표
710...등명기 지지대

Claims

램프와, 상기 램프를 수용하는 광학 커버와, 상기 광학 커버의 상측을 덮는 보호 커버를 포함하는 등명부;
상기 등명부를 받침 지지하는 상부편과, 상기 상부편의 하부에 결합되어 태양광을 집광시켜 전기 에너지를 생성하는 솔라셀이 장착되는 외측면을 가지는 프레임과, 상기 프레임의 하부에 결합되어 상기 등명부와 상기 상부편 및 상기 프레임을 받침 지지하는 하부편을 포함하는 본체부;
상기 본체부의 일측에 구비되어 태양광이나 풍력이나 파력 또는 조력 발전에 의한 전기 에너지를 생성하는 대체 에너지 공급원과 전기적인 연결을 위하여 마련되는 커플링부; 및
상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원과 전기적으로 연결되어 관제실 또는 관리자의 단말과 원격으로 통신 가능하며, 상기 램프 및 상기 대체 에너지 공급원의 원격 제어와 함께, 상기 램프와 상기 솔라셀과 상기 대체 에너지 공급원의 실시간 작동 상황을 모니터링 가능한 원격단말부를 포함하며,
상기 본체부는,
복수의 상기 외측면과 상기 솔라셀 각각의 사이에 형성되어 기밀 및 수밀을 유지하는 림(rim) 형상의 실링구와,
상기 상부편의 하면 가장자리 내측을 따라 형성되어 상기 솔라셀 각각의 상단부를 수용하는 상부 셀 수용홈과,
상기 하부편의 상면 가장자리 내측을 따라 형성되어 상기 솔라셀 각각의 하단부를 수용하는 하부 셀 수용홈과,
상기 상부 셀 수용홈을 따라 복수로 관통되는 상부 통공과,
상기 상부 통공으로부터 상기 상부편의 상부측을 향하여 연장 형성되어지되, 상기 상부 통공보다 큰 폭을 가지는 상부 작동 공간과,
상기 상부 작동 공간에 수용되어 상기 상부 통공으로부터 돌출 또는 함몰 가능하게 장착되며, 상기 상부 통공으로부터 돌출되는 방향으로 탄성 지지되는 상부 셀 고정 돌편과,
상기 상부 작동 공간의 내측 단부와 상기 상부 셀 고정 돌편의 선단부 사이에 장착되어 상기 상부 통공으로부터 상기 상부 셀 고정 돌편이 돌출되는 방향으로 탄성 지지하는 상부 셀 스프링과,
상기 상부 셀 고정 돌편의 선단부 양측으로부터 돌출되어 상기 상부 작동 공간의 외측 단부에 걸림 고정되는 상부 스토퍼와,
상기 하부 셀 수용홈을 따라 복수로 관통되는 하부 통공과,
상기 하부 통공으로부터 상기 하부편의 하부측을 향하여 연장 형성되어지되, 상기 하부 통공보다 큰 폭을 가지는 하부 작동 공간과,
상기 하부 작동 공간에 수용되어 상기 하부 통공으로부터 돌출 또는 함몰 가능하게 장착되며, 상기 하부 통공으로부터 돌출되는 방향으로 탄성 지지되는 하부 셀 고정 돌편과,
상기 하부 작동 공간의 내측 단부와 상기 하부 셀 고정 돌편의 선단부 사이에 장착되어 상기 하부 통공으로부터 상기 하부 셀 고정 돌편이 돌출되는 방향으로 탄성 지지하는 하부 셀 스프링과,
상기 하부 셀 고정 돌편의 선단부 양측으로부터 돌출되어 상기 하부 작동 공간의 외측 단부에 걸림 고정되는 하부 스토퍼를 더 포함하고,
상기 상부 셀 고정 돌편의 말단부는 상기 상부편의 가장자리를 따라 형성된 상부 가장자리 단턱보다 높게 돌출되며,
상기 하부 셀 고정 돌편의 말단부는 상기 하부편의 가장자리를 따라 형성된 하부 가장자리 단턱보다 높게 돌출되는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.
청구항 1에 있어서,
상기 원격단말부는 상기 본체부에 내장되어 상기 관제실 또는 상기 관리자의 단말과 CDMA, WCDMA, LTE, 3G, 4G, 5G 무선 통신 가능한 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임은 상단부로부터 하단부측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성되는 원뿔대 또는 각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 프레임은,
상기 상부편의 하면에 탈착 결합되는 상부 플레이트와,
상기 상부 플레이트의 하부로부터 점차 넓어지게 연장 형성되어 내부에 수용공간을 형성하는 복수의 상기 외측면이 구비된 각뿔대 형상의 코어와,
복수의 상기 외측면중 하나의 외측면(이하 제1 측면)과 이웃한 외측면(이하 제2 측면)을 구획하도록, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면이 공유하는 양측 가장자리로부터 돌출되는 보강구획 리브와,
상기 코어의 하단부 가장자리로부터 연장되어 상기 하부편의 상면에 탈착 결합되는 하부 플랜지를 포함하며,
상기 솔라셀은 상기 보강구획 리브에 의하여 복수의 상기 외측면 각각에 구획 배치되는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.
청구항 1에 있어서,
상기 커플링부는 상기 하부편에 형성되는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.
청구항 1에 있어서,
상기 원격단말부는 상기 본체부에 내장되어 상기 램프와 상기 솔라셀의 작동 상황을 상기 관제실과 상기 관리자의 단말측으로 실시간 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 기능을 구비한 하이브리드 발전 타입의 해상 일체형 등명기.