KR102549686B1

KR102549686B1 - 그린에너지폴 장치 및 이의 제작방법

Info

Publication number: KR102549686B1
Application number: KR1020230001705A
Authority: KR
Inventors: 정태영
Original assignee: 정태영
Priority date: 2023-01-05
Filing date: 2023-01-05
Publication date: 2023-06-29

Abstract

그린에너지폴 장치 및 이의 제작방법이 제공된다. 설치면에 배치되는 중심기둥;과 상기 중심기둥에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 태양광 발전부;와 중심부가 상기 중심기둥을 감싸도록 벤딩되어 배치되고, 끝단에 상기 태양광 발전부가 연결되는 거치보;와 회전조절부와 상기 태양광 발전부 간에 연결되어, 상하 이동됨에 따라 상기 태양광 발전부의 경사각이 조절되는 경사조절부;와 상기 경사조절부가 연결되어, 상기 경사조절부를 상하 방향으로 이동시키는 회전조절부;와 상기 중심기둥에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 풍력발전부;를 포함하는, 그린에너지폴 장치가 제공될 수 있다.

Description

그린에너지폴 장치 및 이의 제작방법{GREEN ENERGY POLE DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 태양광 발전기와 풍력 발전기가 포함된 기둥으로 형성된 그린에너지폴 장치 및 이의 제작방법에 관한 것이다.

화석에너지는 환경 오염을 유발하고, 한정된 양으로 인해 고갈에 대비하여야 한다. 또한, 원자력 에너지는 위험성을 잠재하고 있다. 따라서, 환경 오염을 유발하지 않으며 지속적으로 발전이 가능한 친환경 에너지 발전 장치가 요구되고 있다. 이와 같은 친환경 에너지 발전의 대표적인 예로는 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전 등이 있다. 이와 같은 친환경 발전은 신재생 에너지로 불리는데, 자연에 존재하는 에너지로 무한히 공급되며 발전 시 폐기물이 발생되지 않는 특징이 있다.

대표적인 친환경 에너지 발전으로는 태양광 발전과 풍력 발전을 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다. 상세하게는, 태양광 발전은 태양전지판에 의해 햇빛을 받아 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하고, 풍력발전은 바람으로 회전되는 터빈에 의해 풍력 에너지를 전기 에너지로 전환하여 축적하게 된다.

그런데, 종래의 태양광 발전기 및 풍력 발전기는 차지하는 부피가 매우 크며, 다수 개를 배치하여야 하므로 설치 공간을 크게 차지하는 단점이 있다. 또한 그렇기 때문에 대부분의 태양광 발전기 및 풍력 발전기는 전력 수요가 있는 곳에서 먼 거리에 설치되는 것이 일반적이다. 그런데, 태양광 발전기 및 풍력 발전기가 전력 수요가 있는 곳에서 먼 위치에 배치되게 되면, 전기 소비지역까지의 거리가 멀기 때문에 전력 운송의 손실이 커지게 되는 문제점도 가지고 있다.

따라서, 부피를 작게 차지하여 전기 소비지역 또는 전기 소비지역과 가까운 위치에 설치할 수 있는 태양광 발전기 및 풍력 발전기가 요구되고 있다.

본 발명의 실시예들은 좁은 공간에서 태양광 발전과 풍력 발전을 동시에 할 수 있는 그린에너지폴 장치 및 이의 제작방법을 제공하고자 한다.

다만 본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제들은 반드시 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 설치면에 배치되는 중심기둥;과 상기 중심기둥에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 태양광 발전부;와 중심부가 상기 중심기둥을 감싸도록 벤딩되어 배치되고, 끝단에 상기 태양광 발전부가 연결되는 거치보;와 회전조절부와 상기 태양광 발전부 간에 연결되어, 상하 이동됨에 따라 상기 태양광 발전부의 경사각이 조절되는 경사조절부;와 상기 경사조절부가 연결되어, 상기 경사조절부를 상하 방향으로 이동시키는 회전조절부;와 상기 중심기둥에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 풍력발전부;를 포함하는, 그린에너지폴 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 중심기둥의 최상부에 도르래와 메인로프를 부착하는 제1단계;와 상기 중심기둥을 설치면에 세워 고정하는 제2단계;와 상기 중심기둥의 일측에 작업대 및 작업박스를 설치하는 제3단계;와 상기 작업대에서 외측거치보 및 내측거치보를 조립하고, 조립된 상기 외측거치보 및 상기 내측거치보에 거치바를 고정하여, 거치보를 조립하는 제4단계;와 상기 거치보에 태양광 발전부를 연결하고, 상기 중심기둥에 풍력발전부를 연결하는 제5단계;와 상기 거치보에 거치보 서포터를 연결하는 제6단계;와 작업로프를 상기 거치보와 상기 작업박스에 체결 후 상기 메인로프에 연결하는 제7단계;와 상기 도르래가 가동되어, 상기 거치보가 상기 중심기둥에 고정될 위치로 이동되는 제8단계;와 상기 거치보와 상기 거치보 서포터가 상기 중심기둥에 고정되는 제9단계; 및 상기 거치보에 경사조절부와 회전조절부를 연결하는 제10단계;를 포함하고, 상기 제4단계 내지 상기 제10단계를 설치되는 상기 태양광 발전부와 상기 풍력발전부의 개수만큼 반복 시행하는, 그린에너지폴 장치의 제작방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 그린에너지폴 장치는 상하 방향으로 다수 개의 태양광 발전부와 풍력발전부가 배치되어, 좁은 공간에 설치가 가능한 특징이 있다. 본 실시예의 그린에너지폴 장치는 하나의 중심기둥에 다수 개의 태양광 발전부와 풍력발전부가 배치되어, 넓은 면적을 차지하지 않으므로 사용하고자 하는 전기 수용처와 근접한 위치에 설치할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 그린에너지폴 장치는 시간대별로 모터를 작동시켜 태양광 발전부의 경사각을 조절하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다, 또한, 본 실시예의 풍력발전부는 경사지게 배치된 한 쌍의 태양광 패널의 사이에 배치되어, 태양광 패널의 사이로 인입되는 바람에 의해 용이하게 풍력 발전될 수 있다.

다만 본 발명의 실시예들을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과들은 반드시 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 효과들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그린에너지폴 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 발전부의 측면 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 회전조절부의 단면 확대도이다.
도 5는 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 작동상태도이다.
도 6은 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 제작방법을 도시한 블록도이다.

이하 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조해 설명한다. 이하의 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공될 수 있다. 다만 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이고 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 기술적 요지를 불분명하게 하거나 공지된 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그린에너지폴 장치의 정면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 평면도이다.

도 1 내지 2를 참조하면, 본 실시예의 그린에너지폴 장치(100)는 태양광 발전 장치와 풍력 발전 장치가 동시에 배치되어, 태양광 발전과 풍력 발전이 동시에 이뤄질 수 있다. 또한, 본 실시예의 그린에너지폴 장치(100)는 하나의 중심기둥에 다수 개의 태양광 발전기와 풍력 발전기가 배치되어, 좁은 면적에 설치 가능한 특징이 있다.

구체적으로, 그린에너지폴 장치(100)는 설치면에 설치되는 중심기둥(110), 중심기둥(110)에 연결되고 끝단에 태양광 발전부(140)가 연결되는 거치보(120), 거치보(120)를 지지하는 거치보 서포터(130), 중심기둥(110)에 다수 개가 배치되는 태양광 발전부(140), 태양광 발전부(140)의 경사각을 조절하는 경사조절부(150), 경사조절부(150)를 상하 방향으로 이동시키는 회전조절부(160) 및 중심기둥(110)에 다수 개가 배치되는 풍력발전부(170)를 포함할 수 있다.

중심기둥(110)은 설치면에 배치되며, 원기둥 또는 다각 기둥의 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게, 중심기둥(110)에는 후술할 구성들이 배치되어, 태양광 및 풍력 발전이 이루어질 수 있다. 또한, 중심기둥(110)의 측면에는 작업자가 이동할 수 있는 발판 및 손잡이 또는 발판 및 손잡이가 연결되기 위한 홀이 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 중심기둥(110)의 측면에는 거치보(120) 및 거치보 서포터(130)가 설치되기 위한 홀이 배치될 수 있으며, 상측에는 그린에너지폴 장치(100)의 설치 및 유지보수를 위한 도르래 설치용 홀이 배치될 수 있다.

구체적으로, 설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 중심기둥(110)을 태양광 발전부(140)가 배치되는 부분을 전면(110a), 풍력발전부(170)가 배치되는 부분을 후면(110b)으로 칭하기로 한다. 또한, 중심기둥(110)은 한 쌍의 태양광 발전부(140) 사이를 지나고, 풍력발전부(170)가 배치된 부분을 지나는 가상의 선을 중심선(M)으로 칭하기로 한다.

한편, 거치보(120)는 중심기둥(110)을 감싸도록 배치되고, 끝단에 태양광 발전부(140)가 연결될 수 있다. 바람직하게, 거치보(120)는 바(bar) 형상으로 형성되고 벤딩(bending) 구조로 형성되어, 태양광 발전부(140)를 중심기둥(110)에 견고하게 고정시킬 수 있다. 또한, 거치보(120)는 한 쌍으로 형성되며, 한 쌍의 거치보(120)의 양 끝단이 하나의 태양광 발전부(140)를 지지하는 구조로 안정적으로 태양광 발전부(140)를 지지할 수 있다.

구체적으로, 거치보(120)는 중심기둥(110)의 전면(110a)을 감싸도록 벤딩된 외측거치보(121), 중심기둥(110)의 후면(110b)을 감싸도록 벤딩된 내측거치보(122) 및 외측거치보(121)와 내측거치보(122)의 끝단에 고정되며 태양광 발전부(140)에 연결되는 거치바(123)를 포함할 수 있다.

외측거치보(121)는 중심기둥(110)의 전면(110a)을 감싸도록 배치되고, 끝단은 태양광 발전부(140)의 외측을 지지할 수 있다. 이때, 설명의 편의를 위해 태양광 발전부(140)는 중심기둥(110)과 가까운 부분을 내측, 중심기둥(110)과 먼 부분을 외측으로 칭하기로 한다.

상세하게는, 외측거치보(121)는 바(bar) 형상으로 형성되고, 중심기둥(110)의 전면(110a)과 접촉되게 굴곡 배치되며, 끝단은 태양광 발전부(140)가 배치되는 방향으로 굴곡 배치되어, 양 끝단에 각각의 태양광 발전부(140)가 연결될 수 있다. 바람직하게, 외측거치보(121)의 외측 중심절곡부(121a)는 중심기둥(110)의 중심선(M)을 기준으로 벤딩될 수 있다. 즉, 외측거치보(121)는 중심부에서 한 번 벤딩되고, 양 끝단에서 중심부와 반대 방향으로 한 번 더 굴곡지게 벤딩될 수 있다.

더욱 상세하게는, 외측거치보(121)는 중앙에 중심기둥(110)과 고정되기 위한 홀이 배치되어 중심기둥(110)에 연결 고정될 수 있다. 또한, 외측거치보(121)는 중심부를 기준으로 양 측에 상하 방향으로 한 쌍의 홀이 각각 배치되어, 경사조절부(150)가 관통 배치될 수 있고, 좌우 방향으로 홀이 각각 배치되어 내측거치보(122)가 관통 배치될 수 있다.

내측거치보(122)는 중심기둥(110)의 후면(110b)을 감싸도록 배치되고, 끝단은 태양광 발전부(140)의 내측을 지지할 수 있다. 상세하게는, 내측거치보(122)는 바(bar) 형상으로 형성되고, 중심기둥(110)의 후면(110b)과 접촉되게 굴곡 배치되며, 끝단은 태양광 발전부(140)가 배치되는 방향으로 굴곡 배치될 수 있다.

바람직하게, 내측거치보(122)의 중심부는 중심기둥(110)의 중심선(M)을 기준으로 벤딩될 수 있다. 즉, 내측거치보(122)는 중심부에서 한 번 벤딩되고, 양 끝단에서 중심부와 동일한 방향으로 한 번 더 굴곡지게 벤딩될 수 있다.

더욱 상세하게는, 내측거치보(122)는 중앙에 중심기둥(110)과 고정되기 위한 홀이 배치되어, 중심기둥(110)에 연결 고정될 수 있다. 또한, 내측거치보(122)는 외측거치보(121)에 좌우 방향으로 형성된 홀에 관통되게 배치될 수 있다.

거치바(123)는 원통형의 바(bar) 형상으로 형성되어, 외측거치보(121)와 내측거치보(122)의 끝단에 연결될 수 있다. 상세하게는, 거치바(123)는 외측거치보(121)와 내측거치보(122)의 일측 끝단과 타측 끝단에 각각 연결되어, 하나의 외측거치보(121)와 내측거치보(122)의 양 끝단에 배치될 수 있다. 바람직하게, 거치바(123)는 거치보(120)의 끝단에 수직 방향으로 연결될 수 있다.

이와 같은 거치바(123)는 설명의 편의를 위해, 중심기둥(110)과 가깝게 배치되는 부분을 내측 거치바(123a), 중심기둥(110)과 멀게 배치되는 부분을 외측 거치바(123b)라고 칭하기로 한다. 즉, 거치바(123)의 내측 거치바(123a)에는 내측거치보(122)가 연결되고, 외측 거치바(123b)에는 외측거치보(121)가 연결되어, 외측거치보(121)와 내측거치보(122)가 하나의 거치바(123)를 지지하게 된다.

한편, 거치보 서포터(130)는 중심기둥(110)과 거치보(120) 간에 배치되어, 거치보(120)를 보강 및 지지할 수 있다. 구체적으로, 거치보 서포터(130)는 중심기둥(110)에 배치되는 제1서포터(131) 및 제1서포터(131)와 거치보(120)를 연결하는 제2서포터(132)를 포함할 수 있다.

제1서포터(131)는 거치보(120)가 연결된 중심기둥(110)의 하단에 배치될 수 있다. 바람직하게, 제1서포터(131)는 중심기둥(110)을 감싸는 원통형의 부재로 형성되어, 중심기둥(110)에 연결 고정될 수 있다.

제2서포터(132)는 제1서포터(131)와 거치보(120)를 연결하여, 거치보(120)가 처지지 않게 보강 및 지지할 수 있다. 예컨대, 제2서포터(132)는 바(bar) 형상으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제2서포터(132)는 거치보(120)를 보강, 지지하기 위한 것이면 그 형상은 무방하다.

한편, 도 3은 도 1에 도시된 태양광 발전부의 측면 확대도이다.

도 3을 더 참조하면, 본 실시예의 태양광 발전부(140)는 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되어, 태양광 에너지를 발전할 수 있다. 바람직하게, 태양광 발전부(140)는 동일한 높이에 한 쌍이 배치되고, 서로 다른 높이에 한 쌍 단위로 이격 배치될 수 있다. 또한, 태양광 발전부(140)는 중심기둥(110)의 남동향과 남서향에 각각 배치되고, 태양광 흡수에 간섭 받지 않도록 각 높이 별 최소 거리 이상 이격 배치되며, 적정 방위를 유지하도록 배치될 수 있다.

구체적으로, 태양광 발전부(140)는 태양광 에너지를 흡수하는 태양광 패널(141), 태양광 패널(141)의 후면에 배치되어 거치바(123)가 삽입되는 체결홈대(142) 및 체결홈대(142)의 체결홈(142a)에 배치되는 스프링힌지 스토퍼(143)를 포함할 수 있다.

태양광 패널(141)은 판 형상으로 형성되어, 태양광 에너지를 흡수할 수 있다. 태양광 패널(141)은 전술한 바와 같이 동일한 높이에 한 쌍이 배치되고, 서로 다른 높이에 한 쌍 단위로 이격 배치될 수 있다. 또한, 태양광 패널(141)은 중심기둥(110)의 남동향과 남서향에 각각 배치되고, 태양광 흡수에 간섭 받지 않도록 각 높이 별 최소 거리 이상 이격 배치되며, 적정 방위를 유지하도록 배치될 수 있다. 상세하게는, 태양광 패널(141)은 고정식 또는 경사조절식으로 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 경사조절식으로 설치되는 것을 설명한다.

더욱 상세하게는, 태양광 패널(141)은 태양의 일출 및 일몰 방위각에서도 음영 시간을 최소화하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 하단에 배치된 태양광 패널(141)이 상단에 배치된 태양광 패널(141)의 음영으로 영향을 받지 않도록, 태양광 패널(141)의 수직 이격 거리는 중심기둥(110)에서 상단에 배치된 태양광 패널(141)의 최하단까지 수평거리의 tanα(α: 하지 때 태양의 고도) 배 이상 이격 배치될 수 있다.

체결홈대(142)는 태양광 패널(141)의 후면에 두 개 이상 배치되어, 거치바(123)가 삽입될 수 있다. 바람직하게, 체결홈대(142)는 바(bar) 형상으로 형성되며 태양광 패널(141)의 후면에 상하 방향으로 배치될 수 있다. 상세하게는, 태양광 패널(141)의 경사각 조절 시, 거치바(123)에 연결된 외측거치보(121)와 내측거치보(122)에 의해 태양광 패널(141)의 회전이 간섭되지 않도록, 체결홈대(142)는 외측거치보(121)와 내측거치보(122)가 연결된 부분을 제외하고 배치될 수 있다.

또한, 체결홈대(142)는 내부에 공간을 갖는 각형 부재로 형성되고, 일측에 거치바(123)가 삽입되기 위한 체결홈(142a)이 배치될 수 있다. 체결홈(142a)은 체결홈대(142)에 폭방향으로 개방 형성되어, 거치바(123)가 체결홈대(142)의 내부로 삽입될 수 있다.

스프링힌지 스토퍼(143)는 체결홈대(142)의 체결홈(142a)에 배치되어, 체결홈대(142)의 내측 방향으로 회동 및 원복될 수 있다. 바람직하게, 스프링힌지 스토퍼(143)는 토션스프링이 부착된 판형 부재가 사용될 수 있다. 이와 같은 스프링힌지 스토퍼(143)는 거치바(123)가 체결홈대(142)의 내부로 인입될 때에는 체결홈대(142)의 내측으로 회동되고, 거치바(123)가 인입된 후에는 원복되어 거치바(123)가 이탈되지 않도록 지지할 수 있다.

이와 같은 태양광 발전부(140)는 태양광 패널(141)의 경사각을 조절할 때, 거치바(123)가 체결홈대(142)에 인입된 상태로 회전되어 별도의 힌지 부재 없이 용이하게 태양광 패널(141)의 경사각이 조절될 수 있다.

한편, 경사조절부(150)는 회전조절부(160)와 태양광 발전부(140) 간에 연결되어, 상하 이동됨에 따라 태양광 패널(141)의 경사각을 조절할 수 있다. 구체적으로, 경사조절부(150)는 상하 이동되는 경사조절축(151), 경사조절축(151)과 태양광 패널(141)을 연결하는 연결대(152) 및 경사조절축(151)의 상하 이동을 안내하는 가이드구(미도시)를 포함할 수 있다.

경사조절축(151)은 회전조절부(160)와 태양광 패널(141) 간에 연결되어, 상하방향으로 이동됨에 따라 태양광 패널(141)의 경사각을 조절할 수 있다. 경사조절축(151)은 태양광 패널(141)의 크기에 따라 다수 개가 배치되어, 태양광 패널(141)의 경사조절 뿐만 아니라 태양광 패널(141)을 고정시킬 수 있다. 바람직하게, 경사조절축(151)은 상하 방향으로 배치된 바(bar) 또는 기둥 형상의 부재로 형성될 수 있다. 또한, 경사조절축(151)은 외측거치보(121)에 형성된 홀에 관통되게 배치될 수 있다.

상세하게는, 경사조절축(151)은 일측이 연결대(152)에 연결되어 태양광 패널(141)에 연결되고, 타측은 후술할 회전조절부(160)의 이동너트부(165)에 연결될 수 있다. 즉, 경사조절축(151)은 회전조절부(160)가 작동됨에 따라 이동너트부(165)가 상하 방향으로 이동되면, 동시에 이동되어 태양광 패널(141)의 경사각을 조절할 수 있다.

연결대(152)는 경사조절축(151)과 태양광 패널(141) 간에 배치되어, 경사조절축(151)이 이동됨에 따라 태양광 패널(141)을 이동시킬 수 있다. 상세하게는, 연결대(152)의 양 끝단은 힌지 구조를 포함할 수 있다.

가이드구(미도시)는 거치보(120)의 상단 또는 하단에 배치되어, 경사조절축(151)을 지지하고, 상하 이동을 안내할 수 있다. 바람직하게, 가이드구(미도시)는 경사조절축(151)과의 마찰을 감소시키기 위한 소재로 형성되거나, 롤러 구조를 포함할 수 있다.

한편, 도 4는 도 1에 도시된 회전조절부의 단면 확대도이다.

도 4를 더 참조하면, 본 실시예의 회전조절부(160)는 중심기둥(110)에 배치되고, 경사조절부(150)가 연결되어 경사조절부(150)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 상세하게는, 회전조절부(160)는 회전축(164)이 회전됨에 따라 높이가 변경되는 이동너트부(165)에 의해 연결된 경사조절부(150)를 이동시킬 수 있다. 바람직하게, 회전조절부(160)는 각 태양광 패널(141)의 방향별 특성을 고려하여, 동일한 방향의 태양광 패널(141) 별로 설치될 수 있다.

구체적으로, 회전조절부(160)는 회전축(164)을 회전시키는 모터부(161), 회전축(164)의 상하단에 배치되는 지지패널(162), 회전축(164)과 지지패널(162) 간에 배치되는 베어링부(163), 외주연에 나사산이 형성된 회전축(164), 회전축(164)의 회전에 의해 상하 이동되는 이동너트부(165) 및 모터부(161)의 작동을 조절하는 조절기(166)를 포함할 수 있다.

모터부(161)는 회전축(164)을 회전시키기 위해 배치될 수 있다. 바람직하게, 모터부(161)는 회전축(164)의 상단 또는 하단에 배치된 지지패널(162)에 연결 고정될 수 있다.

지지패널(162)은 회전축(164)의 상하단에 배치되고, 중심기둥(110)에 고정될 수 있다. 지지패널(162)은 판형 부재로 형성되어, 회전축(164) 및 모터부(161)를 중심기둥(110)에 고정시키기 위해 배치될 수 있다.

베어링부(163)는 지지패널(162)과 회전축(164)의 사이에 배치되어, 회전축(164)이 원활하게 회전되도록 하기 위해 배치될 수 있다. 또한, 베어링부(163)는 경사조절부(150)의 하중을 분산시켜, 모터부(161)의 부하를 감소시킬 수 있다.

회전축(164)은 환봉형으로 형성되고, 표면에 나사산이 형성될 수 있다. 회전축(164)은 상하 방향으로 배치된 지지패널(162)의 사이에 배치되며, 베어링부(163)에 의해 원활하게 회전될 수 있다. 회전축(164)은 모터부(161)의 작동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전될 수 있다. 회전축(164)에는 이동너트부(165)가 삽입되어, 회전축(164)의 회전에 의해 이동너트부(165)가 상하 방향으로 이동될 수 있다.

이동너트부(165)는 회전축(164)에 관통 배치되어, 회전축(164)의 회전에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이동너트부(165)는 회전축(164)에 삽입되어 회전될 수 있도록 내측에 회전축(164)과 대응되는 나사산이 형성되고, 좌우 방향으로 소정 정도 연장 형성될 수 있다. 이동너트부(165)의 일측에는 경사조절축(151)이 연결되어, 이동너트부(165)의 이동에 따라 경사조절축(151)도 상하 방향으로 이동될 수 있다.

조절기(166)는 모터부(161)와 연동되어, 모터부(161)를 가동시킬 수 있다. 바람직하게, 조절기(166)는 모터부(161)의 가동시간을 시간대별로 자동 조절 운전하여 태양광 패널(141)의 경사각을 자동으로 조절할 수 있다. 즉, 조절기(166)는 일반적인 기후 환경에서 태양의 위치에 따라 회전축(164)의 회전을 조절하여, 태양광 패널(141)의 경사각을 조절할 수 있다. 이와 같이 조절기(166)가 일반적인 기후 환경에서 태양광 패널(141)의 경사각을 조절하는 작동을 경사조절운전 모드로 칭하기로 한다. 이 외에 조절기(166)의 작동과 관련하여서는 후술할 그린에너지폴 장치(100)의 작동과정에서 더 자세히 설명하도록 한다.

한편, 풍력발전부(170)는 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되어, 풍력 에너지를 발전할 수 있다. 바람직하게, 풍력발전부(170)는 태양광 발전부(140)의 맞은편과 중심기둥(110)의 최상단에 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 중심기둥(110)의 벽면에 배치되는 풍력발전부(170)는 한 쌍의 태양광 패널(141)의 중심인 북쪽 방향에 배치될 수 있다. 구체적으로, 풍력발전부(170)는 중심기둥(110)의 벽면에 배치되는 제1풍력발전기(171) 및 중심기둥(110)의 최상단에 배치되는 제2풍력발전기(172)를 포함할 수 있다.

제1풍력발전기(171)는 중심기둥(110)의 벽면에 배치되고, 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상세하게는, 제1풍력발전기(171)는 태양광 패널(141)의 맞은편인 중심기둥(110)의 후면(110b)에 배치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 제1풍력발전기(171)는 한 쌍의 태양광 패널(141)의 사이에 배치되어, 한 쌍의 태양광 패널(141)의 사이에 형성된 공간으로 인입되는 바람에 의해 더욱 효과적으로 풍력 발전이 이뤄질 수 있다. 다시 말해서, 제1풍력발전기(171)는 경사지게 배치된 한 쌍의 태양광 패널(141)에 의해 풍력 발전 효과가 극대화되기 위해, 한 쌍의 태양광 패널(141)의 후면 사이 공간에 배치될 수 있다.

구체적으로, 제1풍력발전기(171)는 바람에 의해 회전되는 회전발전부(171a), 회전발전부(171a)를 지지하는 상하지지부(171b) 및 좌우지지부(171c)를 포함할 수 있다.

회전발전부(171a)는 바람에 의해 회전되는 날개로 형성될 수 있다. 회전발전부(171a)는 수평 방향 또는 수직 방향으로 축이 형성될 수 있고, 이와 같은 회전발전부(171a)의 형상은 이미 널리 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상하지지부(171b)는 회전발전부(171a)의 하측에 상하 방향으로 배치되어, 회전발전부(171a)를 지지할 수 있다. 상하지지부(171b)는 좌우지지부(171c)와 회전발전부(171a)의 사이에 배치되어, 회전발전부(171a)를 좌우지지부(171c)에서 상측 방향으로 소정 정도 이격된 상태로 지지하기 위해 배치될 수 있다.

좌우지지부(171c)는 중심기둥(110)과 상하지지부(171b)의 사이에 좌우 방향으로 배치되어, 회전발전부(171a)를 지지할 수 있다. 즉, 좌우지지부(171c)는 회전발전부(171a)를 중심기둥(110)에서 좌우 방향으로 소정 정도 이격된 상태로 지지하기 위해 배치될 수 있다.

한편, 제2풍력발전기(172)는 중심기둥(110)의 최상단에 배치되어 풍력 에너지를 발전할 수 있다. 예컨대, 제2풍력발전기(172)는 풍향계 및 풍속계를 포함할 수 있다.

한편, 도 5는 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 작동상태도이다. 도 5의 (a)는 경사조절축이 하강된 상태이고, 도 5의 (b)는 경사조절축이 상승된 상태를 도시한 것이다.

도 5를 더 참조하여, 그린에너지폴 장치(100)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다. 태양의 이동에 따라 회전조절부(160)를 작동시켜, 도 5의 (a), (b)와 같이 경사조절축(151)을 상승 및 하강시켜 태양광 패널(141)의 경사각을 조절하는 경사조절운전 모드로 작동될 수 있다. 바람직하게, 조절기(166)는 일반적인 기후 환경에서는 시간대별로 자동으로 모터부(161)가 작동되도록 하여 태양광 패널(141)의 경사각을 조절시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 그린에너지폴 장치(100)는 아래와 같이 비상 시 조절기(166)가 자동으로 작동되도록 할 수 있다.

예컨대, 그린에너지폴 장치(100)는 풍속 및 강우량, 적설량 감지 센서가 배치될 수 있다. 상기 센서에서 일정 이상의 풍속, 강우량 및 적설량이 감지되는 경우, 조절기(166)에서 태양광 발전부(140)를 안전모드로 전환시킬 수 있다. 이때, 상기 안전모드는 태양광 발전부(140)를 바람의 영향을 덜 받을 수 있는 각도로 변환시킬 수 있다. 즉, 조절기(166)의 안전모드는 태풍, 적설 중 어느 하나 이상을 포함하는 이상 기후 현상 발생 시 이에 대응하기 위해 작동될 수 있다.

또한, 상기 센서에서 일정 이상의 비바람이 감지되는 경우, 조절기(166)에서 태양광 발전부(140)를 최적 풍향 유도모드로 전환시킬 수 있다. 이때, 상기 최적 풍향 유도모드는 풍력발전부(170)가 바람을 많이 받아 원활하게 회전될 수 있도록 태양광 발전부(140)의 각도를 변경시킬 수 있다. 즉, 조절기(166)의 최적 풍향 유도모드는 야간 또는 비바람이 몰아치는 환경 중 어느 하나 이상을 포함하는 환경에서 이에 대응하기 위해 작동될 수 있다.

또는, 상기 센서에서 다량의 적설량이 감지되는 경우 조절기(166)에서 태양광 발전부(140)를 적설방지모드로 전환시킬 수 있다. 이때, 상기 적설방지모드는 태양광 발전부(140)에 눈이 쌓이지 않도록 태양광 발전부(140)의 각도를 변경하는 것일 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 그린에너지폴 장치의 제작방법을 도시한 블록도이다. 도 6을 더 참조하여 그린에너지폴 장치(100)의 제작방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 그린에너지폴 장치를 용이하게 설치하기 위해, 중심기둥(110)의 최상부에 도르래와 메인로프를 부착한다(S-1). 이후, 중심기둥(110)을 설치면에 세워 고정시킨다(S-2). 중심기둥(110)의 일측에 작업대와 작업박스를 설치한다(S-3). 이때, 상기 작업대는 대략 1.2m 내외의 높이로 형성되어 지상에 배치되고, 상기 작업박스는 한 명 내지 두 명의 작업자가 탑승할 수 있다. 이후, 상기 작업대에서 외측거치보(121) 및 내측거치보(122)를 조립하고, 상기 외측거치보(121) 및 상기 내측거치보(122)에 거치바(123)를 고정하여, 거치보(120)를 조립한다(S-4).

다음으로, 거치보(120)에 태양광 발전부(140)를 연결하고, 좌우지지부(171c)에 풍력발전부(170)를 연결한다(S-5). 거치보(120)에 거치보 서포터(130)를 연결한다(S-6). 작업로프를 거치보(120)와 작업박스에 체결한 후, 메인로프에 연결한다(S-7). S-1 단계에서 연결해두었던 도르래가 가동되어, 거치보(120)가 중심기둥(110)에 고정될 위치로 이동된다(S-8). 거치보(120)와 거치보 서포터(130)를 중심기둥(110)에 고정한다(S-9). 거치보(120)에 경사조절부(150)와 회전조절부(160)를 연결한다(S-10).

마지막으로, 태양광 발전부(140)와 풍력발전부(170)의 개수만큼 상기 S-4 내지 S-10 단계를 반복 시행하여 그린에너지폴 장치(100)를 제작할 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 그린에너지폴 장치(100)는 상하 방향으로 다수 개의 태양광 발전부(140)와 풍력발전부(170)가 배치되어, 좁은 공간에 설치가 가능한 특징이 있다. 본 실시예의 그린에너지폴 장치(100)는 하나의 중심기둥(110)에 다수 개의 태양광 발전부(140)와 풍력발전부(170)가 배치되어, 넓은 면적을 차지하지 않으므로 사용하고자 하는 전기 수용처와 근접한 위치에 설치할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 그린에너지폴 장치(100)는 하나의 중심기둥(110)에 두 개의 벤딩 부재를 사용하여 태양광 발전부(140)를 설치할 수 있어, 설치 현장에서 조립 및 설치가 간편한 특징이 있다. 상세하게는, 한 쌍의 태양광 발전부(140)의 설치를 위해 두 개의 벤딩 부재가 필요하므로 종래에 비해 간편한 방법으로 태양광 발전부(140)를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 그린에너지폴 장치(100)는 시간대별로 모터를 작동시켜 태양광 발전부(140)의 경사각을 조절하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다, 또한, 본 실시예의 풍력발전부(170)는 경사지게 배치된 한 쌍의 태양광 패널(141)의 사이에 배치되어, 태양광 패널(141)의 사이로 인입되는 바람에 의해 용이하게 풍력 발전될 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

100: 그린에너지폴 장치 110: 중심기둥
120: 거치보 121: 외측거치보
122: 내측거치보 123: 거치바
130: 거치보 서포터 131: 제1서포터
132: 제2서포터 140: 태양광 발전부
141: 태양광 패널 142: 체결홈대
143: 스프링힌지 스토퍼 150: 경사조절부
151: 경사조절축 152: 연결대
160: 회전조절부 161: 모터부
162: 지지패널 163: 베어링부
164: 회전축 165: 이동너트부
166: 조절기 170: 풍력발전부
171: 제1풍력발전기 172: 제2풍력발전기

Claims

설치면에 배치되는 중심기둥(110);
상기 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 태양광 발전부(140);
중심부가 상기 중심기둥(110)을 감싸도록 벤딩되어 배치되고, 끝단에 상기 태양광 발전부(140)가 연결되는 거치보(120);
회전조절부(160)와 상기 태양광 발전부(140) 간에 연결되어, 상하 이동됨에 따라 상기 태양광 발전부(140)의 경사각이 조절되는 경사조절부(150);
상기 경사조절부(150)가 연결되어, 상기 경사조절부(150)를 상하 방향으로 이동시키는 회전조절부(160);
상기 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 풍력발전부(170);를 포함하고,
상기 태양광 발전부(140)는,
판 형상의 태양광 패널(141);을 포함하고,
상기 태양광 패널(141)은,
상기 중심기둥(110)의 벽면에 배치되되, 수평 방향으로는 한 쌍이 각각 남동향과 남서향에 배치되며, 수직 방향으로는 한 쌍씩 이격 배치되고, 각각의 상기 태양광 패널(141)은 경사지게 배치되어, 상기 태양광 발전부(140)의 발전 효율이 향상되고,
상기 풍력발전부(170)는,
상기 태양광 패널(141)의 후면에 수평 방향으로 이격 배치되되, 좌우 방향의 한 쌍의 상기 태양광 패널(141)의 사이에 배치되고, 상하 방향의 상기 태양광 패널(141)의 사이에 배치되어, 상기 태양광 패널(141)의 사이에 형성된 공간으로 인입되는 바람에 의해 상기 풍력발전부(170)의 발전 효율이 향상되는, 그린에너지폴 장치.
설치면에 배치되는 중심기둥(110);
상기 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 태양광 발전부(140);
중심부가 상기 중심기둥(110)을 감싸도록 벤딩되어 배치되고, 끝단에 상기 태양광 발전부(140)가 연결되는 거치보(120);
회전조절부(160)와 상기 태양광 발전부(140) 간에 연결되어, 상하 이동됨에 따라 상기 태양광 발전부(140)의 경사각이 조절되는 경사조절부(150);
상기 경사조절부(150)가 연결되어, 상기 경사조절부(150)를 상하 방향으로 이동시키는 회전조절부(160);
상기 중심기둥(110)에 다수 개가 상하 방향으로 이격 배치되는 풍력발전부(170);를 포함하고,
상기 거치보(120)는,
상기 중심기둥(110)의 전면(110a)을 감싸도록 벤딩되어, 상기 태양광 발전부(140)의 외측을 지지하는 외측거치보(121); 및
상기 중심기둥(110)의 후면(110b)을 감싸도록 벤딩되어, 상기 태양광 발전부(140)의 내측을 지지하는 내측거치보(122);를 포함하는, 그린에너지폴 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 거치보(120)는,
바(bar) 형상으로 형성되며, 상기 외측거치보(121)와 상기 내측거치보(122)의 일측 끝단과 타측 끝단에 각각 연결되어, 상기 태양광 발전부(140)에 체결되는 거치바(123);를 포함하는, 그린에너지폴 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 태양광 발전부(140)는,
상기 태양광 패널(141)의 후면에 배치되고, 내부에 공간을 갖는 관형 부재로 형성되며, 일측에 폭 방향으로 체결홈(142a)이 형성되어, 거치바(123)의 일측이 삽입되는 체결홈대(142);를 포함하는, 그린에너지폴 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 태양광 발전부(140)는,
상기 체결홈(142a)에 배치되고, 상기 체결홈대(142)의 내측 방향으로 회동 및 원복되어, 상기 거치바(123)가 삽입 및 지지되는 스프링힌지 스토퍼(143);를 더 포함하는, 그린에너지폴 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 회전조절부(160)는,
표면에 나사산이 형성된 회전축(164); 및
상기 회전축(164)에 관통 배치되어, 상기 회전축(164)의 회전에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동너트부(165);를 포함하는, 그린에너지폴 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 회전조절부(160)는,
일반적인 기후 환경에서는 태양의 위치에 따라 상기 회전축(164)의 회전을 조절하는 경사조절운전 모드로 작동되고,
태풍, 적설 중 어느 하나 이상을 포함하는 이상 기후 현상 발생 시, 상기 태양광 발전부(140)가 바람의 영향을 적게 받도록 작동되는 안전모드로 전환되며,
야간, 비바람 중 어느 하나 이상을 포함하는 환경에서 상기 풍력발전부(170)가 바람의 영향을 크게 받도록 작동되는 최적 풍향 유도모드로 전환되는 조절기(166);를 더 포함하는, 그린에너지폴 장치.
청구항 1에 개시된 그린에너지폴 장치를 제작하는 데 있어서,
중심기둥(110)의 최상부에 도르래와 메인로프를 부착하는 제1단계(S-1);
상기 중심기둥(110)을 설치면에 세워 고정하는 제2단계(S-2);
상기 중심기둥(110)의 일측에 작업대 및 작업박스를 설치하는 제3단계(S-3);
상기 작업대에서 외측거치보(121) 및 내측거치보(122)를 조립하고, 조립된 상기 외측거치보(121) 및 상기 내측거치보(122)에 거치바(123)를 고정하여, 거치보(120)를 조립하는 제4단계(S-4);
상기 거치보(120)에 태양광 발전부(140)를 연결하고, 상기 중심기둥(110)에 풍력발전부(170)를 연결하는 제5단계(S-5);
상기 거치보(120)에 거치보 서포터(130)를 연결하는 제6단계(S-6);
작업로프를 상기 거치보(120)와 상기 작업박스에 체결 후 상기 메인로프에 연결하는 제7단계(S-7);
상기 도르래가 가동되어, 상기 거치보(120)가 상기 중심기둥(110)에 고정될 위치로 이동되는 제8단계(S-8);
상기 거치보(120)와 상기 거치보 서포터(130)가 상기 중심기둥(110)에 고정되는 제9단계(S-9); 및
상기 거치보(120)에 경사조절부(150)와 회전조절부(160)를 연결하는 제10단계(S-10);를 포함하고,
상기 제4단계(S-4) 내지 상기 제10단계(S-10)를 설치되는 상기 태양광 발전부(140)와 상기 풍력발전부(170)의 개수만큼 반복 시행하는, 그린에너지폴 장치의 제작방법.