KR102430224B1 - 도로 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 차량이 주행하는 도로에 터널형 구조물을 구축하되, 그 상부의 캐노피 상에 양방향 태양광 패널이 배열되는 볼트러스부를 구축하고, 캐노피의 상부에는 태양광 패널을 통과한 빛을 역으로 반사시켜 태양광을 집광시키고, 일부의 빛은 캐노피의 하부측으로 통과시켜 터널형 구조물의 내부 채광을 돕는 한편, 차량의 통과주행으로 터널형 구조물 내부에 발생하는 공명소음을 흡음 배출 시킬 수 있는 빛반사체와 흡음유도판을 구비한 것으로, 효율적인 태양광을 전기에너지로 생산으로 하여금 구조물에 적용된 전광판, 주행보조표시등을 점등시키는 용도 등으로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 캐노피상부에 구축되는 볼트러스부는 볼부재와 멤버부재의 조합과 태양광 패널의 설치로서 볼트러스부를 구축함에 있어, 특정부분의 멤버부재 사이에 하나 또는 그이상의 양측이 신축가능하게 조절되어 멤버부재에 견착되도록 함과 동시에, 보강바에 마련된 멤버연결부재에 멤버부재를 추가하여 상호 이들을 연결지지토록 함으로써, 크레인을 통한 견인로프로 볼트러스부를 걸어 인양하는 과정에서의 볼트러스부의 전반적인 변형을 방지해주고, 또는 볼트러스부가 시설되는 특정지역을 고려하여 강풍에 취약한 멤버부재측을 보다 보강바와 멤버부재로서 견고하게 지지시켜 줌으로써, 차질 없는 태양광 에너지생산을 기여할 수 있다.

Description

도로 태양광 발전장치{Solar power generation apparetus for road}

본 발명은 도로 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 차량이 지나는 도로상에 볼트러스 타입으로 태양광 발전장치를 터널식 구조물을 견고하게 구축하고, 외부로부터 태양광 패널을 통과한 빛의 반사광(反射光)을 태양광 발전에 적극 활용하여 구조물의 내부에는 채광(採光)이 자연스럽게 이루어지도록 하면서 차량의 주행에 따른 공명(共鳴)현상을 저감시켜 주며, 태양광 발전에 의해 얻어진 전기는 구조물에 적용 설치되어 도로주행 안내 전광판, 주행보조 표시등의 점등에 적극 활용할 수 있도록 한 도로 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전은 추가적인 에너지의 이용이나 구동 설비를 이용하지 않고서도 친환경적이며, 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전을 수행할 수 있다는 점에서 매우 유리하다.

이러한 태양광발전은 전력생산량이 일조량에 의존하고 설치 장소가 한정적이며 초기 투자비와 발전단가가 높은 단점이 있으며, 필요한 전력생산량을 공급하기 위해서는 넓은 공간을 필요로 한다.

따라서, 보다 효과적인 태양광발전장치를 설치하기 위해서는 태양광패널을 설치하기 위한 공간의 확보와 공간에 적절한 형태 및 효율적인 공간활용을 위한 태양광패널의 설치구조물이 요구되고 있다.

가령, 계절에 따라, 시각에 따라 달라지는 태양의 고도에 맞추어 태양광 추적이 가능하도록 태양광 추적장치가 적용된 예는 태양광 발전 효율을 높이는데는 효과적이나 이들을 구축하는 제반시설의 구축 및 유지비용이 그만큼 수반된다.

따라서 기존의 태양광 발전장치는 고정식 혹은 추적식으로 각자 시설방식이 다르게 시공되고 있으며, 태양광 패널을 통해 얻어지는 전기에너지 또한 생산량이 달라지고, 이들로 인해 얻어진 전기에너지의 사용부분도 각기 다르다.

상기 태양광을 집광시키기 위한 태양광 패널의 구축은 지반, 공장이나 건물의 지붕, 옥상 등에 별도로 구축되는 구조물에 의해 설치되며, 이러한 구조물은 철재 프레임의 연결조합으로 상부에는 태양광 패널을 배열하여 이루어진다.

한편, 기존에는 단면형이었던 태양광 패널을 양면형으로 개발하여 그 효율을 극대화 하고 있으며, 양면형 태양광 패널(Bifacial Solar panel)은 태양 빛을 직접 받는 전면과 지면 반사광을 이용하는 후면, 즉 하늘에서 쏟아지는 빛과 땅에서 반사되는 빛을 전부 사용하여 전력을 생산하는 타입으로 평균 10~15%, 지형 여건에 따라서는 최대 30%까지 발전량을 높일 수 있다는 장점으로 최근에는 양면형 태양광 패널을 이용한 태양광 발전장치의 기술개발이 이루어지고 있다.

상기와 같은 반사형 태양광 관련 선원기술을 살피면, 대한민국 등록특허 제 10-2244193호(명칭: 반사부를 포함하는 태양광 발전장치, 등록일자: 2021년 04월 20일, 이하 이를 '특허문헌'이라 함)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌은 설치지역의 지면에 소정 크기의 폭으로 소정 길이만큼 연장되어 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 상부면으로부터 소정 높이만큼 연장된 프레임 구조이고, 베이스부의 폭 방향 2개 열로 배치되어 베이스부의 길이방향으로 일정 간격 이격되어 다수 배치되는 지지부; 상기 지지부의 상부에 설치되고, 베이스부의 폭 방향 2개 열로 배치되며, 상부와 하부에 태양광 흡수면이 노출되는 태양광 발전 패널부; 및 상기 베이스부의 상부에 배치되고, 베이스부의 상부면에 조사되는 태양광을 집광하여 태양광 발전 패널부의 하부에 반사하는 반사부;를 포함하는 것을 구성으로 양방향으로 태양광 발전효율을 극대화시킬 수 있는 반사부를 포함하는 태양광 발전장치이다.

하지만 상기와 같은 기존의 반사부를 갖는 태양광 발전장치는 야외에 고정식으로 설치되는 임대식 태양광 발전에는 적합하게 운영할 수 있지만 차량이 주행하는 도로 상의 터널식 구조물에는 적용이 어렵다.

가령, 터널식으로 태양광 패널의 하부측에 반사부를 두어 시설한 경우라면, 외부에서 태양광을 받아 효율적인 전기생산은 가능할 수 있어도 특히 측면이 모두 막힌 터널식인 구조물인 경우, 차량주행시 반사부에 의한 공명현상이 크게 발생하여 차량 주행에 방해요소를 주고, 비교적 긴 터널식으로 구축시에 낮에도 구조물을 통과하는 차량을 위해 불필요하게 조명을 점등시켜 두어야 하는 비경제적이 예측된다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 차량이 지나는 도로상에 볼트러스 타입으로 태양광 발전장치를 터널식 구조물을 견고하게 구축하고, 외부로부터 태양광 패널을 통과한 빛의 반사광(反射光)을 태양광 발전에 적극 활용하여 구조물의 내부에는 채광(採光)이 자연스럽게 이루어지도록 하면서 차량의 주행에 따른 공명(共鳴)현상을 저감시켜 주며, 태양광 발전에 의해 얻어진 전기는 구조물에 적용 설치되어 도로주행 안내 전광판, 주행보조 표시등의 점등에 적극 활용할 수 있도록 한 도로 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 또 다른 목적은 태양광 패널의 설치를 위한 볼트러스 구조물을 구축함에 있어, 볼부재를 기준으로 수평, 경사지게 연결되는 멤버부재의 연결구간을 상호 보강하여 견고한 구조물의 구축이 이루어지도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 차량의 주행도로 양측에 다수개 수직으로 간격져 세워지는 지주 및 지주의 상부를 철재들과 마감패널의 상호 연결 조합으로 캐노피가 형성된 터널형 구조물과; 상기 터널형 구조물의 캐노피 상부에는 외측둘레에 다방향으로 암나사가 형성된 볼부재와, 상기 볼부재의 암나사에 양단이 수평, 수직으로 체결되거나 경사지게 체결되는 멤버부재의 연결 조합되는 볼트러스부와; 상기 볼트러스부의 상부측 멤버부재 상부에 양면형 태양광 패널들이 배열 설치된 태양광 집광부와; 상기 태양광 집광부가 설치된 터널형 구조물의 캐노피 상부에 설치되어 태양광 패널을 통과한 빛을 받아 역방향으로 태양광 패널의 저면에 빛을 반사시키고, 일부의 빛은 캐노피 하부로 통과시키도록 양면형 태양광 패널을 통과하는 빛을 받아 역으로 태양광 패널의 저면측으로 반사하기 위해 일면에 반사필름이 부착되어 캐노피의 상부에 부착되는 평면부 및 평면부로부터 직각되어 평면부로부터 반사된 빛을 태양광 패널의 저면으로 반사시키는 수직부로 이루어지고, 상기 평면부에는 캐노피 하부측으로 일부의 빛을 통과시켜 터널형 구조물 내부를 채광시키거나 외부로부터 빛물이 통과 및 소음흡음효과를 갖는 통공이 다수개 천공된 빛반사체와; 상기 캐노피 내부에 배열 구비되어 빚반사체를 통해 낙하되는 빗물 유도배수와 함께 빗반사체를 통해 반사된 빛을 받아 터널형 구조물 내부 채광을 돕고, 차량의 주행시 터널형 구조물 내에서 발생하는 공명현상을 감쇄시키는 흡음유도판과; 상기 터널형 구조물의 캐노피 전후 방향에 구비되어 태양광으로 생산된 전기에너지로 점등되어 도로주행 안내를 하는 전광판부 및 캐노피의 하부에 구비되는 주행보조 표시등과; 상기 볼부재에 연결되는 멤버부재 중 수평으로 위치한 멤버부재의 사이, 수평과 경사지게 연결된 멤버부재의 사이 및 경사지게 연결된 멤버부재의 사이에는 양단이 신축가능하게 길이조절되어 멤버부재의 길이방향에 양단이 견착되어 멤버부재를 상호 지지하는 보강바;로 이루어진 도로태양광 발전장치를 제공함으로써 달성된다.

삭제

본 발명에 따른 상기 흡음유도판은, 반투명한 폴리카보네이트 소재의 판으로, 상기 캐노피의 내부에 경사지게 설치되며, 일측에는 터널형 구조물 내부로부터 차량 주행으로 발생하는 소음을 빛반사체의 상부로 유도하기 위한 소음배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 보강바는, 중공의 강관과, 강관의 내경에 삽입되어 용접 고정되며, 내경에 암나사가 구비된 제1내관과, 상기 제1내관이 설치되는 강관의 타단측 내경에 삽입되어 용접 고정되며, 내경에 암나사가 구비된 제2내관과, 상기 제1내관의 암나사에 나사체결되는 제1길이조절부재 및 제1길이조절부재에 일측이 연결되어 멤버부재의 길이부분에 견착되는 제1견착구와, 상기 제2내관의 암나사에 나사체결되는 제2길이조절부재 및 제2길이조절부재에 일측이 연결되어 멤버부재의 길이부분에 견착되는 제2견착구로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제1길이조절부재는, 원통형 몸체의 외측둘레에 회전용 핸들이 돌출 구비되고, 몸체 일측에는 제1내관의 암나사에 체결되는 제1나사축이 구비되며, 몸체의 하부에는 상기 제1견착구를 고정핀으로 회동가능하게 지지하는 힌지부가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제2길이조절부재는, 원통형 몸체의 외측둘레에 회전용 핸들이 돌출 구비되고, 몸체 일측에는 제2내관의 암나사에 체결되는 제2나사축이 구비되며, 몸체의 상부에는 몸체에 결합되어 몸체로부터 회전가능하고, 일측에는 상기 제2견착구를 고정핀으로 회동가능하게 지지하는 힌지부가 연결 설치되고, 몸체의 외측둘레에는 몸체로부터 힌지부의 이탈을 방지하는 무두볼트가 체결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 강관의 외경에 내경이 회전가능하게 삽입되며, 외측둘레에 멤버부재와의 연결을 위한 연결부가 구비된 멤버연결부재와, 상기 강관의 외측둘레에 내경이 삽입되어 멤버연결부재의 위치를 강관으로부터 지지하는 고정관체 및 고정관체를 강관에 고정하는 고정볼트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제1견착구 및 제2견착구는 멤버부재의 외측방향에서 진입하여 멤버부재를 지지하거나 이탈할 수 있도록 일측이 트인 ∪자형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도로 태양광 발전장치는, 차량이 주행하는 도로에 터널형 구조물을 구축하되, 그 상부의 캐노피 상에 양방향 태양광 패널이 배열되는 볼트러스부를 구축하고, 캐노피의 상부에는 태양광 패널을 통과한 빛을 역으로 반사시켜 태양광을 집광시키고, 일부의 빛은 캐노피의 하부측으로 통과시켜 터널형 구조물의 내부 채광을 돕는 한편, 차량의 통과주행으로 터널형 구조물 내부에 발생하는 공명소음을 흡음 배출 시킬 수 있는 빛반사체와 흡음유도판을 구비한 것으로, 효율적인 태양광을 전기에너지로 생산으로 하여금 구조물에 적용된 전광판, 주행보조표시등을 점등시키는 용도 등으로 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 캐노피상부에 구축되는 볼트러스부는 볼부재와 멤버부재의 조합과 태양광 패널의 설치로서 볼트러스부를 구축함에 있어, 특정부분의 멤버부재 사이에 하나 또는 그이상의 양측이 신축가능하게 조절되어 멤버부재에 견착되도록 함과 동시에, 보강바에 마련된 멤버연결부재에 멤버부재를 추가하여 상호 이들을 연결지지토록 함으로써, 크레인을 통한 견인로프로 볼트러스부를 걸어 인양하는 과정에서의 볼트러스부의 전반적인 변형을 방지해주고, 또는 볼트러스부가 시설되는 특정지역을 고려하여 강풍에 취약한 멤버부재측을 보다 보강바와 멤버부재로서 견고하게 지지시켜 줌으로써, 차질 없는 태양광 에너지생산을 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명인 도로 태양광 발전장치를 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 도로 태양광 발전장치를 도시한 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 빛반사체를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 흡음유도판을 발췌하여 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 빛의 입사와 반사되는 상태를 보여주는 발전장치의 상부를 확대하여 도시한 단면도,
도 6의 (a)(b)는 볼트러스부의 볼부재와 멤버부재와의 연결상태를 보여주는 사진,
도 7은 본 발명에 따른 볼트러스부에 설치되는 보강바를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 보강바를 분리하여 도시한 사시도,
도 9은 도 8에서 제2길이조절부재를 분리하여 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 보강바를 절개하여 도시한 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 제1길이조절부재가 적용된 보강바의 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 멤버연결부재에 멤버부재의 결합상태를 예시한 단면도,
도 13은 도 11에서 멤버부재의 연결상태를 보여주는 보강바의 정면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 도로 태양광 발전장치는 첨부된 도 1 내지 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 본 발명의 도로 태양광 발전장치는, 차량의 주행도로 양측에 다수개 수직으로 간격져 세워지는 지주(12) 및 지주의 상부를 철재(11)들과 마감패널(13)의 상호 연결 조합으로 캐노피(14)가 형성된 터널형 구조물(10)이 구축된다.

상기 터널형 구조물(10)은 측면이 개방된 형태이거나 혹은 측면이 막힌 형태로 구축되며, 상기 캐노피(14)를 이루는 철재(11)들은 중공의 각봉의 강재를 이용하여 수평 수직으로 연결 조합되며, 마감패널(13)은 상기 철재들이 조합된 상태에서 외측에 외장재를 겸하여 부착된다. 상기 마감패널(13)은 구조물 내부 채광을 위해 반투명소재의 판재로 부착됨이 바람직하다.

한편, 상기 터널형 구조물(10)의 캐노피(14) 상부에는 볼트러스부(20)가 설치된다.

상기 볼트러스부(20)는 외측둘레에 다방향으로 암나사(22a)가 형성된 볼부재(22)와, 상기 볼부재(22)의 암나사(22a)에 양단이 수평, 수직으로 체결되거나 경사지게 체결되는 멤버부재(24)의 연결 조합되는 것으로, 후술하는 태양광 패널의 설치를 위한 별도의 구조물이다.

상기 볼트러스부(20)의 상부측 멤버부재(24) 상부에는 양면형 태양광 패널(32)들이 배열 설치되어 태양광 집광부(30)를 구성한다.

상기 태양광 패널(32)은 태양광이 시작하는 동쪽방향을 향하거나 혹은 서쪽방향으로 태양광이 기울어지는 방향을 선택하여 상기 볼트러스부(20)의 상부에 경사지게 단위별로 구축된다.

한편, 상기 태양광 집광부(30)가 설치된 터널형 구조물(10)의 캐노피(14) 상부에는 태양광 패널(32)을 통과한 빛을 받아 역방향으로 태양광 패널(32)의 저면에 빛을 반사시키고, 일부의 빛은 캐노피(14) 하부로 통과시키는 빛반사체(40)가 설치된다.

상기 빛반사체(40)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 양면형 태양광 패널(32)을 통과하는 빛을 받아 역으로 태양광 패널(32)의 저면측으로 반사하기 위해 것으로, 일면에는 반사필름(41)이 부착되어 캐노피(14)의 상부에 부착되는 평면부(42) 및 평면부(42)로부터 직각되어 평면부로부터 반사된 빛을 태양광 패널의 저면으로 반사시키는 수직부(44)로 이루어진다.

또한, 상기 평면부(42)에는 캐노피(14) 하부측으로 일부의 빛을 통과시켜 터널형 구조물(10) 내부를 채광시키거나 외부로부터 빛물이 통과 및 소음흡음효과를 갖는 통공(42a)이 다수개 천공된다. 상기 통공(42a)의 천공은 반사필름(41)이 부착된 상태에서 반사필름과 함께 천공된다.

상기 빛반사체(40)는 캐노피(14)의 철재들 상부에 별도로 마련되어 고정되는 프레임에 평면부(42)가 고정설치되고, 수직부(44)는 지지프레임으로 고정되며, 상기 수직부(44)의 최고 높이는 캐노피(14) 상면으로부터 구축된 볼트러스부(20)의 상부측, 즉해 경사지게 설치된 태양광 패널(32) 중 최상부에 위치하는 태양광 패널의 상부와 동일한 높이로 설치된다.

상기 캐노피(14)의 내부에는 흡음유도판(50)이 배열되어 고정 설치되며, 각 흡음유도판의 길이방향으로 연속되게 배열된다. 여기서 흡음유도판의 이음은 실링재로 방수처리 되며, 흡음유도판의 저면에는 별도의 지지프레임이 캐노피의 내부에서 받쳐지는 형태로 설치된다.

상기 흡음유도판(50)은 빚반사체(40)를 통해 낙하되는 빗물 유도배수와 빛반사체를 통과한 빛을 받아 터널형 구조물(10) 내부 채광을 돕거나 차량의 주행시 터널형 구조물(10) 내에서 발생하는 공명현상을 감쇄시키기 위함이다.

상기 흡음유도판(50)은 첨부된 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이 반투명한 폴리카보네이트 소재의 판으로, 상기 캐노피(14)의 내부에 경사지게 설치되며, 일측에는 터널형 구조물(10) 내부로부터 차량 주행으로 발생하는 소음을 빛반사체(40)의 상부로 유도하기 위한 소음배출구(52)가 형성된다. 상기 소음배출구(52)는 흡음유도판을 캐노피의 내부에 경사지게 설치시 낮은 위치에 오도록 일측에 형성되며, 상기 소음배출구의 하부에는 별도의 빗물배수구(도면에서 생략함)가 설치되어 흡음유도판을 타고 흘러내리는 빗물의 배수가 이루어지도록 한다.

상기 터널형 구조물(10)의 캐노피(14) 전후 방향에는 태양광으로 생산된 전기에너지로 점등되어 도로주행 안내를 하는 전광판(60) 및 캐노피의 하부에 구비되는 주행보조 표시등(70)이 구비된다.

본 발명에 따른 터널형 구조물(10) 및 캐노피(14)의 상부에 구축되는 볼트러스부(20)는 도면에서 간략하게 도시하였지만, 양방향 2차선 도로 혹은 4차선 도로 폭에 맞는 규모로 설치되고, 태양광 집광부 또한 다수개의 볼트러스부를 나누어 캐노피 상부에 구축된다.

한편, 상기 볼트러스부(20)를 구성함에 있어, 볼부재(22)에 연결되는 멤버부재(24) 중 수평으로 위치한 멤버부재의 사이, 수평과 경사지게 연결된 멤버부재의 사이 및 경사지게 연결된 멤버부재의 사이에는 양단이 신축가능하게 길이조절되어 멤버부재의 길이방향에 양단이 견착되어 멤버부재를 상호 지지하는 보강바(100)가 선택적으로 설치된다.

또한, 상기 보강바(100)와 보강바(100) 사이에는 멤버부재(20)가 연결 설치되어 볼트러스의 보강이 이루어지도록 한다.

상기 보강바(100)의 구성을 살피면, 첨부된 도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 아연도금된 중공의 강관(110)과, 내경에 암나사(121)가 구비된 제1내관(120)이 상기 강관(110)의 내경에는 삽입되어 용접 고정된다.

또한, 상기 제1내관(120)이 설치되는 강관(110)의 타단측 내경에는 내경에 암나사(131)가 구비된 제2내관(130)이 삽입되어 용접 고정된다.

상기 제1내관(120)의 암나사(121)에는 제1길이조절부재(140)가 나사체결되고, 상기 제1길이조절부재(140)의 일측에는 멤버부재(20)의 길이부분에 견착되는 제1견착구(150)가 연결 설치된다.

상기 제2내관(130)의 암나사(131)에는 제2길이조절부재(160)가 나사체결되고, 상기 제2길이조절부재(160)의 일측에는 멤버부재(20)의 길이부분에 견착되는 제2견착구(170)가 연결 설치된다.

상기 제1길이조절부재(140)는, 원통형 몸체(141)의 외측둘레에 회전용 핸들(142)이 돌출 구비되고, 몸체(141) 일측에는 제1내관(120)의 암나사(121)에 체결되는 제1나사축(143)이 구비되며, 몸체(141)의 하부에는 상기 제1견착구(150)를 고정핀(P)으로 회동가능하게 지지하는 힌지부(144)가 구비된다.

상기 제2길이조절부재(160)는, 원통형 몸체(161)의 외측둘레에 회전용 핸들(162)이 돌출 구비되고, 몸체(161) 일측에는 제2내관(130)의 암나사(131)에 체결되는 제2나사축(163)이 구비되며, 몸체(161)의 상부에는 몸체에 결합되어 몸체(161)로부터 회전가능하고, 일측에는 상기 제2견착구(170)를 고정핀(P)으로 회동가능하게 지지하는 힌지부(164)가 연결 설치되고, 몸체(161)의 외측둘레에는 몸체로부터 힌지부(164)의 이탈을 방지하는 무두볼트(MB)가 체결된다.

상기 힌지부(164)는 도면상으로 볼 때 외측둘레에 상기 무두볼트(MB)가 안내되어 힌지부의 이탈이 방지되는 걸림홈(164b)이 형성된 결합축(164a)이 하부에 연장되며, 상기 몸체(161)의 상부에는 상기 결합축(164a)을 수용하는 안내홈(161a)이 형성되며, 몸체(161)의 외측둘레에는 안내홈(161a)과 교차되어 무두볼트(MB)가 체결되는 체결공(161b)이 다수개 형성된다.

한편, 상기 강관(110)의 외경에는 외측둘레에 멤버부재(20)와의 연결을 위한 연결부(181)가 구비된 멤버연결부재(180)의 내경이 회전가능하게 삽입되고, 상기 강관(110)의 외측둘레에는 멤버연결부재(180)의 위치를 강관(110)으로부터 지지하기 위한 고정관체(190)가 멤버연결부재(180)의 상하측에 각각 구비된다.

상기 멤버연결부재(180)의 연결부(181)는 내경에 암나사가 형성되어 통상적인 멤버부재(24)의 양단측 볼트를 체결하여 연결할 수 있도록 한 것이다.

상기 고정관체(190)는 외측둘레에 체결공(191a)이 다수개 형성되고, 이 체결공체결공(191a)을 통해 강관(110) 외측둘레에 고정볼트(B)로서 고정되어 상기 멤버연결부재(180)의 위치를 고정할 수 있도록 한다.

상기 제1견착구(150) 및 제2견착구(170)는 멤버부재(24)의 외측방향에서 진입하여 멤버부재를 지지하거나 이탈할 수 있도록 일측이 트인 ∪자형으로 형성되며, 상기 견착구(150, 170)은 멤버부재의 외경에 따라 규격이 다른 견착구로 교체가 가능하다.

참고로 상기와 같은 태양광 패널를 설치하기 위한 볼트러스부는 볼부재와 이들을 연결하는 멤버부재의 상호 연결에 의해 구축되며, 대부분 현장까지 부재를 운반하여 현장에서 직접 조립후 인양한 다음, 지면에 설계에 맞게 기 설치된 지주에 연결하는 공법으로 설치가 이루어지고 있다.

상기 멤버부재는 중공의 강관 양단에 안쪽으로 나사가 가공되어 있는 원추형의 콘을 강관의 양끝에 용접하여 멤버를 만들고, 그 멤버의 콘 내부에는 볼트에 바깥쪽에 나사가 가공된 슬리브너트 및 슬리브를 순차적으로 끼워 넣어 핀으로 슬리브를 고정한 다음, 콘의 안쪽나사와 슬리브너트의 바깥쪽 나사를 나사 조립함으로써 기준이 되는 볼부재에 다방향으로 가공된 암나사에 체결하는 방식으로 멤버들을 수평 및 경사지게 상호 연결함으로써, 볼트러스 구조물을 구축할 수 있다.

상기 멤버부재는 길이가 다를 뿐 모두 같은 기자재로써, 볼부재를 기준으로 수평으로 위치되어 연결되는 상현재 혹은 하현재로 구분되고, 상부와 하부측의 볼부재에 경사지게 연결되는 멤버부재를 경사재로 구분하여 연결 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명인 도로 태양광 발전장치를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도로상에 설치된 태양광 발전장치는 터널형 구조물(10)을 통과하는 차량이 양방향으로 주행되고, 캐노피(14) 상부측 볼트러스부(20)의 최상부에 배열 설치된 태양광 패널(31)은 입사되는 태양광을 받거나, 태양광 패널을 통과한 빛은 하부측 빛반사체(40)에 입사되어 반사되고, 여기서 반사된 빛은 태양광 패널(32)의 저부에 빛을 입사시키는 조건으로 태양광 집광부(30)에서는 태양광 에너지를 전기에너지로 생산할 수 있게 된다.

첨부된 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기와 같이 태양광을 통한 집광에 따라 빛반사체(40)의 평면부(42)와 수직부(44)는 양면형으로 된 태양광 패널(32)의 상부와 저부에서 동시에 빛의 입사와 반사조건으로 태양광을 효율적으로 집광시켜 줌으로써 단면형의 태양광 패널에 비해 전기에너지 생산을 극대화할 수 있게 된다.

상기와 같이 태양광의 입사는 첨부된 도 5에서와 같이 태양광 패널(32)에 대해 수직 또는 경사지게 집광되고, 수직으로 빛이 통과된 상태라면, 빛반사체(40)의 평면부(42)에서 반사되고, 경사지게 빛이 통과된 상태라면 수직부(44)에서 반사필름(41)에 의해 태양광 패널(32)의 저면에 반사되어 태양광의 집광 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 상기 빛반사체(40)의 평면부(42)측 통공(42a)을 관통한 빛은 캐노피의 하부측에 설치된 흡음유도판(50)에 빛이 도달하고, 여기서 빛은 흡음유도판을 통해 산란효과로서 상기 터널형 구조물(10)의 내부 채광효과를 줄 수 있다.

상기와 같은 채광효과는 터널형 구조물(10)의 지주(12)를 상호 잇는 측면이 막혀 있고, 길게 이어진 터널형 구조물(10)인 경우, 차량의 안전주행에 도움을 주준다.

또한, 상기 터널형 구조물(10)을 통과하는 차량의 주행에 의해 발생하는 공명소음은 흡음유도판(50)의 소음배출구(52)를 통해 상기 빛반사체(40)의 평면부(42)측다수의 통공(42a)으로 유도되어 소음을 감쇄 및 배출시키는 작용을 할 수 있어 특히 터널식의 구조물을 통과하는 차량들 주행 소음공해를 현저히 줄여줄 수 있게 한다. 차량들의 주행 소음은 터널내에서 일부 반사되기도 하지만 대부분은 상기 흡음유도판(50)에 마련된 소음배출구(52)를 통해 배출되는 소음들은 상기 빗반사체(40)의 통공(42a)에서 흡수되어 치량 소음 및 소음발생으로 인한 공명을 현저히 저감시킬 수 있게 한다.

또한, 우천시 빛반사체(40)의 평면부(42)측 통공(42a)을 통해 유입되는 빗물은 캐노피(14)의 내부에 경사진 흡음유도판(50)을 통해 소음배출구(52)를 통해 배수처리될 수 있고, 이와 같은 우천으로 인한 빗물의 배수는 상기 빛반사체를 닦아주는 역할을 하여 빛반사체의 빛 반사작용 유지에 유리한 이점이 있다.

한편, 상기와 같이 태양광을 전기에너지로 전환하여 축전시킨 전기에너지의 사용은 상기 터널형 구조물(10)의 전방 혹은 후방에 설치된 전광판(60)을 주야로 점등시켜 주행하는 운전자에게 도로 상황을 알려주거나, 상기 터널형 구조물(10) 내부에 설치된 주행보조 표시등(70)을 점등시켜 줌으로써 터널형 구조물을 통과하는 차량의 안전주행을 돕는 용도로 활용된다.

상기와 같이 태양광 패널(32)을 이용한 터널형 구조물(10)의 내부채광, 소음흠음효과 등 외에 캐노피(14)의 상부에 태양광 패널(32)의 배열을 지지하고 있는 볼트러스부(20)는 대체로 터널형 구조물(10)이 시설되는 현장에서 조립설치가 이루어지며, 첨부된 도 6의 (a)(b)에서와 같이 현장에서 직접 설계에 맞게 준비된 볼부재(22), 멤버부재(24)들을 연결 조립하여 요구하는 볼트러스부(20)를 얻게 되고, 상술한 바와 같이 최상부에는 태양광 패널(32)이 설치된다.

상기 볼트러스부(20)는 단위별로 조립되어 상기 캐노피의 상부에 설치되는 것으로, 이는 대형 크레인을 이용하여 견인로프를 다지점의 멤버부재(24)에 걸어준 상태에서 수평으로 볼트러스부를 인양하여 캐노피의 상부측 설치지점 운반하고 캐노피의 상부에 연결하여 구축한다.

상기와 같이 볼트러스부를 견인하기 위한 지점의 멤버부재(24)측에는 본 발명인 보강바(100)를 연결 지지시켜 줌으로써 인양시 볼트러스의 휨을 방지할 수 있고, 구축이 완료된 상태에서는 보강바(100)를 멤버부재(24)로부터 탈거할 수 있다.

상기 보강바(100)의 적용은 지역특성상으로 강한 풍압이 주로 불어오는 방향이 강한 바닷가 근접지역 도로 등에 시설된 터널형 구조물(10)에 있어, 멤버부재(24)를 보강해야할 위치를 선정하여 보강바를 연결 설치함으로써, 강풍에 대비할 수 있는 볼트러스부를 견고하게 구축할 수 있게 한다.

상기 보강바(100)의 설치는 도면을 기준으로 볼때 강관(110)의 하부측에 구비된 제1견착구(150)와 강관(110)의 상부측에 위치한 제2견착구(170)를 해당하는 멤버부재(24), 즉, 볼부재(22)를 기준으로 수평으로 연결된 멤버부재와 경사지게 연결된 멤버부재간의 거리에 맞게 길이를 조정한다.

여기서 상기 제1견착구(150)는 제1길이조절부재(140)의 몸체(141)측 회전용 핸들(142)를 잡고 나사 풀림방향으로 회전시키면, 제1내관(120)의 암나사(121)로부터 인출되고, 상기 제2견착구(170)는 제2길이조절부재(160)의 몸체(161)측 회전용 핸들(161)을 잡고 나사 풀림방향으로 회전시키면, 제2내관(130)의 암나사(131)로부터 인출되어 보강바(100)의 전반적인 길이는 신장된다.

상기와 같이 길이를 신장시킨 상태에서 제1견착구(150)부분을 수평으로 위치된 멤버부재(24)에 걸어 견착시킨 상태에서 상기 제2길이조절부재(160)의 몸체(161)측 회전용 핸들(161)을 잡고 나사 풀림방향으로 회전시키면서 제2견착구(170)가 연결하고자 하는 경사지게 연결된 멤버부재(24)에 견착시켜 준다.

상기와 같이 제2견착구(170)가 견착된 상태에서 상기 회전용 핸들(162)을 풀림방향으로 더 강압적으로 회전시키면, 상대적으로 제1견착구(150)와 함께 해당하는 두개의 맴버부재(24) 사이를 지지시켜 준다.

상기와 같은 상태에서의 제2길이조절부재(160)의 몸체측 제2나사축(163)은 제2내관(130)의 암나사(131)에 대해 풀림이 이루어지고, 상기 몸체(161)에 결합된 힌지부(164)는 제자리에서 몸체(161)의 회전만 이루어지는 상태가 된다. 이는 힌지부(164)의 결합축(164a)이 몸체(161)의 안내홈(161a)에 삽입된 상태에서 몸체(161)의 외측둘레에 체결된 무두볼트(MB) 끝단이 상기 결합축(164a)의 걸림홈(164b)에 걸린 상태를 유지하고 있기 때문이다.

한편, 상기 제1견착구(150)는 힌지부(144), 제2견착구(170)는 힌지부(164)에 의해 소정의 각도로 회동될 수 있어, 멤버부재(24)의 길이방향에 견착되는 각도에 맞게 상호 이들을 안정되게 받쳐 지지할 수 있다.

첨부된 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 제1길이조절부재(140)가 적용된 보강바(100)의 단면도로서, 제1길이조절부재(140)의 몸체(141)에 일체로 제1견착구(150)가 부착되어 회동되지 않고, 제2견착구(170)만 회동되는 타입으로도 멤버부재(20)에 연결 지지가 가능하다.

상기 제1견착구(150) 및 제2견착구(170)는 도시된 바와 같이 일측이 트인 ∪자형을 이루고 있기 때문에 쉽게 견착시키거나 탈거가 용이한 이점이 있다. 이와 같은 점은 상술한 바와 같이 멤버부재(24)간의 상호 보강작업시 매우 유리하다.

한편, 상기와 같이 멤버부재(24) 사이를 연결하는 보강바(100)는 필요에 따라 첨부된 도 13과 같이 나란히 평행하게 지지된 상태에서 강관(100)의 외측둘레에 구비되어 고정관체(190)에 지지된 멤버연결부재(180)를 통해 또 하나의 멤버부재(24)를 연결하여 줌으로써 더욱 견고한 볼트러스부(20)에 대한 특정부분 멤버부재들을 보강할 수 있다.

상기 멤버연결부재(180)는 강관으로부터 360도 회전가능하고, 그 외측둘에 마련된 연결부(181)중 어느 하나에 멤버부재(24)의 연결부분인 슬리브를 회전시켜 볼트측을 인출하면서 체결할 수 있다는 점에서 상기 각각의 멤버연결부재(180)측 연결부(181)를 통해 멤버부재를 연결하여 줌으로써 보강바와 함께 추가되는 멤버부재로서 보다 볼트러스부(20)를 견고하게 보강할 수 있는 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 터널형 구조물 11: 철재
12: 지주 13: 마감패널
14: 캐노피 20: 볼트러스부
22: 볼부재 24: 멤버부재
30: 태양광 집광부 32: 태양광 패널
40: 빛반사체 41: 반사필름
42: 평면부 42a: 통공
44: 수직부 50: 흡음유도판
52: 소음배출구 60: 전광판
70: 주행보조 표시등 100: 보강바
110: 강관 120: 제1내관
130: 제2내관 140: 제1길이조절부재
150: 제1견착구 160: 제2길이조절부재
170: 제2견착구 180: 멤버연결부재
190: 고정관체

Claims (8)

1. 차량의 주행도로 양측에 다수개 수직으로 간격져 세워지는 지주(12) 및 지주의 상부를 철재(11)들과 마감패널(13)의 상호 연결 조합으로 캐노피(14)가 형성된 터널형 구조물(10)과;
   상기 터널형 구조물(10)의 캐노피 상부에는 외측둘레에 다방향으로 암나사(22a)가 형성된 볼부재(22)와, 상기 볼부재(22)의 암나사(22a)에 양단이 수평, 수직으로 체결되거나 경사지게 체결되는 멤버부재(24)의 연결 조합되는 볼트러스부(20)와;
   상기 볼트러스부(20)의 상부측 멤버부재(24) 상부에 양면형 태양광 패널(32)들이 배열 설치된 태양광 집광부(30)와;
   상기 태양광 집광부(30)가 설치된 터널형 구조물(10)의 캐노피(14) 상부에 설치되어 태양광 패널(32)을 통과한 빛을 받아 역방향으로 태양광 패널(32)의 저면에 빛을 반사시키고, 일부의 빛은 캐노피(14) 하부로 통과시키도록 양면형 태양광 패널(32)을 통과하는 빛을 받아 역으로 태양광 패널(32)의 저면측으로 반사하기 위해 일면에 반사필름(41)이 부착되어 캐노피(14)의 상부에 부착되는 평면부(42) 및 평면부(42)로부터 직각되어 평면부로부터 반사된 빛을 태양광 패널의 저면으로 반사시키는 수직부(44)로 이루어지고, 상기 평면부(42)에는 캐노피 하부측으로 일부의 빛을 통과시켜 터널형 구조물 내부를 채광시키거나 외부로부터 빛물이 통과 및 소음흡음효과를 갖는 통공(42a)이 다수개 천공된 빛반사체(40)와;
   상기 캐노피(14) 내부에 배열 구비되어 빚반사체(40)를 통해 낙하되는 빗물 유도배수와 함께 빗반사체를 통해 반사된 빛을 받아 터널형 구조물(10) 내부 채광을 돕고, 차량의 주행시 터널형 구조물(10) 내에서 발생하는 공명현상을 감쇄시키는 흡음유도판(50)과;
   상기 터널형 구조물(10)의 캐노피(14) 전후 방향에 구비되어 태양광으로 생산된 전기에너지로 점등되어 도로주행 안내를 하는 전광판(60) 및 캐노피의 하부에 구비되는 주행보조 표시등(70)과;
   상기 볼부재(22)에 연결되는 멤버부재(24) 중 수평으로 위치한 멤버부재의 사이, 수평과 경사지게 연결된 멤버부재의 사이 및 경사지게 연결된 멤버부재의 사이에는 양단이 신축가능하게 길이조절되어 멤버부재의 길이방향에 양단이 견착되어 멤버부재를 상호 지지하는 보강바(100);로 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 흡음유도판(50)은 반투명한 폴리카보네이트 소재의 판으로, 상기 캐노피(14)의 내부에 경사지게 설치되며, 일측에는 터널형 구조물(10) 내부로부터 차량 주행으로 발생하는 소음을 빛반사체(40)의 상부로 유도하기 위한 소음배출구(52)가 형성된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강바(100)는,
   중공의 강관(110)과,
   강관(110)의 내경에 삽입되어 용접 고정되며, 내경에 암나사(121)가 구비된 제1내관(120)과,
   상기 제1내관(120)이 설치되는 강관(110)의 타단측 내경에 삽입되어 용접 고정되며, 내경에 암나사(131)가 구비된 제2내관(130)과,
   상기 제1내관(120)의 암나사(121)에 나사체결되는 제1길이조절부재(140) 및 제1길이조절부재(140)에 일측이 연결되어 멤버부재(24)의 길이부분에 견착되는 제1견착구(150)와,
   상기 제2내관(130)의 암나사(131)에 나사체결되는 제2길이조절부재(160) 및 제2길이조절부재(160)에 일측이 연결되어 멤버부재(24)의 길이부분에 견착되는 제2견착구(170)로 구성된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1길이조절부재(140)는,
   원통형 몸체(141)의 외측둘레에 회전용 핸들(142)이 돌출 구비되고, 몸체(141) 일측에는 제1내관(120)의 암나사(121)에 체결되는 제1나사축(143)이 구비되며, 몸체(141)의 하부에는 상기 제1견착구(150)를 고정핀(P)으로 회동가능하게 지지하는 힌지부(144)가 구비된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2길이조절부재(160)는,
   원통형 몸체(161)의 외측둘레에 회전용 핸들(162)이 돌출 구비되고, 몸체(161) 일측에는 제2내관(130)의 암나사(131)에 체결되는 제2나사축(163)이 구비되며, 몸체(161)의 상부에는 몸체에 결합되어 몸체(161)로부터 회전가능하고, 일측에는 상기 제2견착구(170)를 고정핀(P)으로 회동가능하게 지지하는 힌지부(164)가 연결 설치되고, 몸체(161)의 외측둘레에는 몸체로부터 힌지부(164)의 이탈을 방지하는 무두볼트(MB)가 체결된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 강관(110)의 외경에 내경이 회전가능하게 삽입되며, 외측둘레에 멤버부재(24)와의 연결을 위한 연결부(181)가 구비된 멤버연결부재(180)와,
   상기 강관(110)의 외측둘레에 내경이 삽입되어 멤버연결부재(180)의 위치를 강관(110)으로부터 지지하는 고정관체(190) 및 고정관체(190)를 강관(110)에 고정하는 고정볼트(B)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 제1견착구(150) 및 제2견착구(170)는 멤버부재(24)의 외측방향에서 진입하여 멤버부재를 지지하거나 이탈할 수 있도록 일측이 트인 ∪자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 도로 태양광 발전장치.

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