KR102675707B1 - 스마트 태양광 블라인더 장치 - Google Patents

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KR102675707B1
KR102675707B1 KR1020230048292A KR20230048292A KR102675707B1 KR 102675707 B1 KR102675707 B1 KR 102675707B1 KR 1020230048292 A KR1020230048292 A KR 1020230048292A KR 20230048292 A KR20230048292 A KR 20230048292A KR 102675707 B1 KR102675707 B1 KR 102675707B1
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Abstract

본 발명은 스마트 태양광 블라인더 장치에 관한 것으로, 스마트 태양광 블라인더 장치는 건물에 설치되는 프레임부; 상기 프레임부에 회동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 블라인드; 상기 블라인드의 일측에 설치되고, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 패널; 상기 프레임부에 설치되고, 상기 블라인드를 회동시켜 상기 블라인드의 틸트 각도를 변경하는 틸팅부; 및 상기 프레임부에 설치되고, 외부에서 입력된 제어 정보를 이용하여 상기 틸팅부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 태양광 패널은, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층을 포함할 수 있다.

Description

스마트 태양광 블라인더 장치 {Smart Solar Blinder Device }
본 발명은 스마트 태양광 블라인더 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 패널이 설치되어 태양광 발전이 가능하고, 태양광 패널의 청소가 용이한 스마트 태양광 블라인더 장치에 관한 것이다.
일반적으로 블라인드는, 가정이나 사무실 등에서 실내공간과 분리되는 소정의 공간인 발코니 또는 베란다의 난간에 시공된 샤시 프레임의 내측에 시공되어, 유리창을 투과하여 실내로 유입되는 태양광을 차단하는 차광기능과, 차광 블레이드의 절첩 및 전개량과 틸팅각도의 조절을 통해 통풍 기능을 수행한다.
블라인드는, 복수의 차광 블레이드를 상하 이격되게 배치하여 차광 블라인드들이 구동부에 형성된 틸팅줄에 의해 상하 절첩 전개되고, 또 상하 틸팅되는 수평 구동형과; 직립된 차광 블라인드들이 구동부에 의해 좌우로 첩 전개되고, 좌우로 절첩 전개되고, 또 좌우로 틸팅되는 수직 구동형이 대표적으로 활용되고 있다.
이러한 블라인드는 건축물의 샤시 프레임의 내측에 시공된 관계로, 태양광에 노출되는 시간이 많은 관계로, 최근에는 이러한 블라인드에 태양광 패널을 배치하여서, 태양광을 통해 전류를 발전하도록 한 시도가 이루어지고 있다.
등록특허공보 제10-2078548호(2020.02.18.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양광 발전이 가능하면서 태양광 패널의 청소가 용이한 스마트 태양광 블라인더 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 블라인드들을 이용하여 태양광을 차양한 경우에도 태양광 패널의 발전 효율을 높일 수 있는 스마트 태양광 블라인더 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 스마트 태양광 블라인더 장치는, 건물에 설치되는 프레임부; 상기 프레임부에 회동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 블라인드; 상기 블라인드의 일측에 설치되고, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 패널; 상기 프레임부에 설치되고, 상기 블라인드를 회동시켜 상기 블라인드의 틸트 각도를 변경하는 틸팅부; 및 상기 프레임부에 설치되고, 외부에서 입력된 제어 정보를 이용하여 상기 틸팅부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 태양광 패널은, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 태양광 패널의 청소가 용이하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 태양광을 차양한 상태에서도 태양광 패널을 회동시킬 수 있어서 태양광 발전 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널을 갖는 스마트 태양광 블라인더 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치의 틸팅부와 승강부를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 도 3의 틸팅부를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 도 2의 프레임부에 설치된 블라인드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 2의 태양광 패널이 설치된 블라인드를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 6의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 태양광 블라인더 장치를 나타낸 개략도이다.
도 10은 도 9의 스마트 태양광 블라인더 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11 및 도 12는 도 9의 스마트 태양광 블라인더 장치의 틸팅부를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13 및 도 14은 도 9의 블라인드와 태양광 패널의 틸팅 구동을 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널을 갖는 스마트 태양광 블라인더 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2는 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치를 설명하기 위한 정면도이다. 도 3은 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치의 틸팅부와 승강부를 설명하기 위한 개략도이다. 도 4는 도 3의 틸팅부를 설명하기 위한 개략도이다. 도 5는 도 2의 프레임부에 설치된 블라인드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 6은 도 2의 태양광 패널이 설치된 블라인드를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은 도 6의 A-A' 선에 따른 단면도이다. 도 8은 도 1의 스마트 태양광 블라인더 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 8를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 태양광 블라인더 장치(10)는 태양광이 건물 내부로 들어오는 것을 차단(차양)하는 역할을 하면서 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 스마트 태양광 블라인더 장치(10)는 프레임부(100), 적어도 하나의 블라인드(200), 태양광 패널(300), 틸팅부(400), 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 스마트 태양광 블라인더 장치(10)는 승강부(600), 통신부(700), 센서부(750) 및 배터리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
프레임부(100)는 건물에 설치될 수 있다. 실시 예에서, 프레임부(100)는 건물의 외부에 설치될 수 있다. 이와 달리, 프레임부(100)는 건물의 내부에 설치될 수 있다. 프레임부(100)는 상부 프레임(110), 제1 가이드 프레임(120) 및 제2 가이드 프레임(130)을 포함할 수 있다. 프레임부(100)는 하부 프레임(140) 및 커버부(미부호)를 더 포함할 수 있다.
상부 프레임(110)은 제1 방향(D1)을 따라 길게 형성될 수 있다. 실시 예에서, 상부 프레임(110)은 블라인드(200)와 평행하게 위치될 수 있다.
제1 가이드 프레임(120)은 상부 프레임(110)의 일단과 연결될 수 있다. 제1 가이드 프레임(120)은 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)을 따라 길게 형성될 수 있다. 실시 예에서, 제1 방향(D1)은 좌우 방향일 수 있고, 제2 방향(D2)은 상하 방향일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 가이드 프레임(120)은 내측으로 함몰된 제1 레일 홈(125)을 포함할 수 있다. 제1 레일 홈(125)은 제2 방향(D2)을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 레일 홈(125)에는 후술할 블라인드(200)의 제1 돌출부(220)가 삽입될 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
제2 가이드 프레임(130)은 상부 프레임(110)의 타단과 연결될 수 있다. 제2 가이드 프레임(130)은 제1 가이드 프레임(120)과 마주보도록 이격될 수 있다. 제2 가이드 프레임(130)은 제2 방향(D2)을 따라 길게 형성될 수 있다.
제2 가이드 프레임(130)은 내측으로 함몰된 제2 레일 홈(135)을 포함할 수 있다. 제2 레일 홈(135)은 제2 방향(D2)을 따라 길게 형성될 수 있다. 제2 레일 홈(135)에는 후술할 블라인드(200)의 제2 돌출부(230)가 삽입될 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
하부 프레임(140)는 제1 방향(D1)을 따라 길게 형성될 수 있다. 실시 예에서, 상부 프레임(110)은 블라인드(200)와 평행하게 위치될 수 있다. 하부 프레임(140)은 상부 프레임(110)과 이격될 수 있다. 하부 프레임(140)은 제1 가이드 프레임(120)과 제2 가이드 프레임(130) 사이에 위치될 수 있다.
하부 프레임(140)은 제1 가이드 프레임(120), 제2 가이드 프레임(130) 및 상부 프레임(110)과 연결되지 않을 수 있다. 하부 프레임(140)은 후술할 승강 와이어(650) 및/또는 틸팅 와이어(450)와 연결될 수 있다. 하부 프레임(140)은 복수의 블라인드들(200)의 하측에 위치되고, 무게 추 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 블라인드들(200)이 외력에 의해 쉽게 움직이는 것을 방지할 수 있다.
커버부는 상부 프레임(110) 상에 설치될 수 있다. 실시 예에서, 커버부는 상부 프레임(110)의 상부에 설치될 수 있다. 커버부는 하측이 개구된 배관 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버부는 “ㄷ”자 단면 형태로 형성될 수 있고, 내부에 공간을 형성할 수 있다.
블라인드(200)는 프레임부(100)에 회동 가능하게 설치될 수 있다. 블라인드(200)의 일측에는 태양광 패널(300)이 설치될 수 있다. 실시 예에서, 블라인드(200)는 복수개 제공될 수 있다. 복수의 블라인드들(200)은 제2 방향(D2)을 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다.
블라인드들(200) 각각은 제1 방향(D1)을 따라 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 블라인드들(200) 각각은 상부 프레임(110)과 평행하게 위치될 수 있다. 블라인드들(200) 각각은 제1 가이드 프레임(120)와 제2 가이드 프레임(130) 사이에 위치될 수 있다. 블라인드(200)의 일단은 제1 가이드 프레임(120)과 연결되고, 블라인드(200)의 타단은 제2 가이드 프레임(130)과 연결될 수 있다. 블라인드들(200) 각각은 바닥부(210), 제1 돌출부(220) 및 제2 돌출부(230)를 포함할 수 있다.
바닥부(210)는 블라인드(200)의 타측을 향해 볼록하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 바닥부(210)의 단면은 대략 원호 형상으로 형성될 수 있다. 바닥부(210)는 태양광 패널(300)이 끼워지는 제1 끼움부(213)와 제2 끼움부(215)를 포함할 수 있다.
제1 끼움부(213)와 제2 끼움부(215)는 블라인드(200)의 길이 방향 또는 제2 방향(D2)(D2)을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 끼움부(213)와 제2 끼움부(215)는 서로 이격될 수 있다. 제1 끼움부(213)와 제2 끼움부(215)는 태양광 패널(300)이 삽입되는 끼움 홈을 포함할 수 있다. 끼움 홈에는 태양광 패널(300)의 경계 일부가 삽입될 수 있다. 이에 따라, 태양광 패널(300)은 블라인드(200)에 설치될 수 있다.
제1 돌출부(220)는 바닥부(210)의 일단에 위치될 수 있다. 제1 돌출부(220)는 바닥부(210)의 일단으로부터 제1 가이드 프레임(120)을 향해 돌출될 수 있다. 제1 돌출부(220)는 제1 가이드 프레임(120)의 제1 레일 홈(125) 내에 삽입될 수 있다.
제2 돌출부(230)는 바닥부(210)의 타단에 위치될 수 있다. 제2 돌출부(230)는 바닥부(210)의 타단으로부터 제2 가이드 프레임(130)을 향해 돌출될 수 있다. 제1 돌출부(220)는 제1 가이드 프레임(120)의 제1 레일 홈(125) 내에 삽입될 수 있다.
제1 돌출부(220)와 제2 돌출부(230) 각각은 기둥부(241)와 스토퍼부(243)를 포함할 수 있다. 기둥부(241)는 바닥부(210)로부터 블라인드(200)의 길이 방향 또는 제2 방향(D2)을 따라 돌출될 수 있다. 기둥부(241)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기둥부(241)의 폭은 제1 레일 홈(125)의 폭 및/또는 제2 레일 홈(135)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.
스토퍼부(243)는 기둥부(241)의 끝단에 형성될 수 있다. 스토퍼부(243)는 기둥부(241)의 둘레를 따라 배열될 복수의 스토퍼 돌기들을 포함할 수 있다. 스토퍼 돌기들은 기둥부(241)의 둘레로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 이에 따라, 스토퍼부(243)는 제1 돌출부(220) 및 제2 돌출부(230)가 제1 레일 홈(125) 및 제2 레일 홈(135)으로부터 분리되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
태양광 패널(300)은 블라인드(200)의 일측에 설치될 수 있다. 실시 예에서, 태양광 패널(300)은 복수의 블라인드들(200) 각각에 설치될 수 있다. 태양광 패널(300)은 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 예를 들면, 태양광 패널(300)은 태양광을 흡수하여 전력을 생성할 수 있다. 태양광 패널(300)에서 생성된 전력은 건물에 설치되어 있는 ESS(Energy Storage System) 등에 충전될 수 있다.
태양광 패널(300)은 제1 보호 층, 전지 층 및 제2 보호 층을 포함할 수 있다. 제1 보호 층은 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 제1 보호 층은 전지 층 상에 부착될 수 있다.
제2 보호 층은 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층일 수 있다. 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층은 우수한 기계적 특성을 가질 수 있다. 또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층은 표면 에너지 특성이 매우 낮기 때문에 태양광 패널(300)에 쌓인 먼지가 쉽게 떨어지도록 할 수 있다. 이에 따라, 태양광 패널(300)에 대한 청소가 용이할 수 있다. 또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 (ETFE) 소재는 -100℃ 내지 180℃의 저온 및 고온에서 안정적인 특성을 가지고 있다. 따라서, 태양광 패널(300)의 내구성이 향상될 수 있다.
전지 층은 제1 보호 층과 제2 보호 층 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 태양광 패널(300)은 제2 보호 층, 전지 층, 제1 보호 층이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다. 전지 층은 p타입 반도체와 n타입 반도체가 접합을 이루는 다이오드로 포함할 수 있다.
틸팅부(400)는 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 틸팅부(400)는 블라인드(200)를 회동시켜 블라인드(200)의 틸트 각도를 변경할 수 있다. 실시 예에서, 틸팅부(400)는 복수의 블라인드들(200) 각각을 회동시킬 수 있다. 틸팅부(400)는 적어도 하나의 틸팅 와이어(450) 및 틸팅 조작 유닛(미부호)을 포함할 수 있다.
틸팅 와이어(450)는 복수의 블라인드들(200)을 연결할 수 있다. 틸팅 와이어(450)는 제1 틸팅 줄(451), 제2 틸팅 줄(452) 및 복수의 고정 줄들을 포함할 수 있다. 실시 예에서, 틸팅 와이어(450)는 복수개 제공될 수 있다. 복수의 틸팅 와이어들(450)은 블라인드(200)의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다.
제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452)은 서로 이격될 수 있다. 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452)은 서로 평행하게 위치될 수 있다. 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452)은 제1 방향(D1)을 따라 길게 형성될 수 있다.
복수의 고정 줄들은 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452) 사이에 위치될 수 있다. 고정 줄들은 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452)을 연결할 수 있다. 고정 줄들은 제1 틸팅 줄(451) 및/또는 제2 틸팅 줄(452)의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다. 고정 줄들 각각은 블라인드들(200) 각각의 일측면과 타측면을 감싸주는 고정줄을 포함할 수 있다.
틸팅 조작 유닛은 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452) 각각을 상하로 이동시킬 수 있다. 틸팅 조작 유닛은 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 실시 예에서, 틸팅 조작 유닛은 상부 프레임(110) 내에 설치될 수 있다. 틸팅 조작 유닛은 도르래부(410) 및 제1 회동부(430)를 포함할 수 있다.
도르래부(410)는 제1 틸팅 줄(451) 및 제2 틸팅 줄(452)과 연결될 수 있다. 도르래부(410)는 원판으로 형성될 수 있다. 도르래부(410)는 그의 둘레를 따라 형성되는 도르래 홈(415)을 포함할 수 있다. 도르래 홈(451)에는 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452)이 삽입될 수 있다. 도르래부(410)는 그의 둘레를 따라 복수의 기어이들이 형성될 수 있다.
제1 회동부(430)는 도르래부(410)를 회동시킬 수 있다. 제1 회동부(430)는 도르래부(410)를 정회전 및 역회전을 시킬 수 있다. 실시 예에서, 제1 회동부(430)는 도르래부(410)의 둘레의 기어이들과 맞물리는 틸팅 기어(미부호)와 틸팅 기어를 회동시키는 전기 모터(미부호)를 포함할 수 있다.
제1 회동부(430)의 틸팅 기어가 전기 모터에 의해 회동함에 따라, 틸팅 기어와 맞물린 도르래부(410)가 회동될 수 있다. 도르래부(410)가 회동됨에 따라, 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452) 각각은 상하로 이동될 수 있다.
예를 들면, 제1 회동부(430)가 정회전할 경우, 제1 틸팅 줄(451)은 상측으로 이동하고, 제2 틸팅 줄(452)은 하측으로 이동할 수 있다. 제1 회동부(430)가 역회전할 경우, 제1 틸팅 줄(451)은 하측으로 이동하고, 제2 틸팅 줄(452)은 상측으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 틸팅 조작 유닛은 블라인드들(200) 각각의 틸팅 각도를 조절할 수 있다.
실시 예에서, 틸팅부(400)는 블라인드들(200) 전체에 대한 틸팅 각도를 조절할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 틸팅부(400)는 블라인드들(200) 각각에 대한 틸팅 각도를 개별적으로 조절할 수 있다.
승강부(600)는 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 승강부(600)는 복수의 블라인드들(200)을 제1 방향(D1) 또는 상하 방향을 따라 승강시킬 수 있다. 승강부(600)는 승강 와이어(650), 권취 릴(610), 회전 샤프트(미부호) 및 제2 회동부(630)를 포함할 수 있다.
권취 릴(610)은 회전 샤프트 상에 설치될 수 있다. 권취 릴(610)은 회전 샤프트의 회동에 따라 회전할 수 있다. 권취 릴(610)은 승강 와이어(650)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 승강 와이어(650)는 권취 릴(610)에 의해 권취될 수 있다. 실시 예에서, “권취”는 승강 와이어(650)가 감기거나 풀리는 것을 의미하는 용어일 수 있다.
승강 와이어(650)는 복수의 블라인드들(200)과 연결될 수 있다. 실시 예에서, 승강 와이어(650)는 제1 틸팅 줄(451)과 제2 틸팅 줄(452) 사이에 위치될 수 있으나, 승강 와이어(650)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.
회전 샤프트는 상부 프레임(110) 내에 설치될 수 있다. 회전 샤프트는 블라인드(200)의 길이 방향 및/또는 제2 방향(D2)과 평행하게 위치될 수 있다.
제2 회동부(630)는 회전 샤프트와 연결될 수 있다. 제2 회동부(630)는 회전 샤프트를 회전시킬 수 있다. 실시 예에서, 제2 회동부(630)는 전기 모터일 수 있다. 제2 회동부(630)가 회전 샤프트를 정회전 또는 역회전시킬 경우, 권취 릴(610)은 승강 와이어(650)를 감거나 감겨진 승강와이어를 풀 수 있다. 이에 따라, 블라인드들(200)은 상하 방향으로 승강될 수 있다.
제어부(500)는 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 제어부(500)는 틸팅부(400) 및 승강부(600)를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 통신부(700)를 통해 외부로부터 제어 정보를 입력받을 수 있다. 이에 따라, 제어부(500)는 외부에서 입력된 제어 정보를 이용하여 틸팅부(400) 및/또는 승강부(600)를 제어할 수 있다.
제어부(500)는 제1 회동부(430)의 구동을 제어하여 블라인드들(200)의 틸팅 각도를 조절할 수 있다. 제어부(500)는 제2 회동부(630)의 구동을 제어하여 블라인드들(200)을 상하로 이동시킬 수 있다. 실시 예에서, 제어부(500)는 입력된 정보들을 연산할 수 있는 마이크로 프로세서, 칩 등일 수 있다.
통신부(700)는 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 통신부(700)는 외부 단말(20)과 유선 및/또는 무선으로 통신을 할 수 있다. 통신부(700)는 다양한 통신 기술로 구현될 수 있으며, 와이파이(WIFI), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA(High Speed Packet Access), 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX), 와이브로(WiBro), LTE(Long Term Evolution), 5G, 6G, 블루투스(bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee), 무선랜 기술 등이 적용될 수 있다. 또한, 인터넷과 연결되어 서비스를 제공하는 경우 인터넷에서 정보전송을 위한 표준 프로 토콜인 TCP/IP를 따를 수 있다.
센서부(750)는 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 센서부(750)는 블라인드들(200) 각각으로 조사되는 태양광의 입사 방향을 센싱할 수 있다. 실시 예에서, 센서부(750)는 조도 센서를 포함할 수 있다. 센서부(750)에서 생성된 태양광 입사 각도 정보는 제어부(500)로 전송될 수 있다. 제어부(500)는 태양광 입사 각도 정보를 이용하여 틸팅부(400) 및 승강부(600)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(500)는 태양광 패널(300)에 태양광이 많이 입사될 수 있도록 틸팅부(400)와 승강부(600)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 스마트 태양광 블라인더 장치(10)는 태양광 발전 효율이 향상될 수 있다.
배터리부는 태양광 패널들(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 배터리부는 태양광 패널들(300)에서 생산된 전력을 저장할 수 있다. 배터리부는 틸팅부(400), 제어부(500), 승강부(600), 통신부(700), 센서부(750) 등 전자 부품들에 전력을 공급할 수 있다.
외부 단말(20)은 사용자가 사용하는 스마트폰, 무선 리모콘, 와이어릴 스위치 등일 수 있다. 외부 단말(20)은 통신부(700)를 통해 제어부(500)로 제어 입력을 제공할 수 있다. 이에 따라, 제어부(500)는 제어 입력에 따라 틸팅부(400) 및/또는 승강부(600)를 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 태양광 블라인더 장치를 나타낸 개략도이다. 도 10은 도 9의 스마트 태양광 블라인더 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 11 및 도 12는 도 9의 스마트 태양광 블라인더 장치의 틸팅부를 설명하기 위한 개략도이다. 도 13 및 도 14은 도 9의 블라인드와 태양광 패널(300)의 틸팅 구동을 설명하기 위한 개략도이다. 설명의 간략화를 위해 도 1 내지 도 8에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 설명하고, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 태양광 블라인더 장치(11)는 프레임부(100), 블라인드(200), 태양광 패널(300), 틸팅부(401) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 스마트 태양광 블라인더 장치(11)는 승강부(600), 통신부(700) 및 센서부(750)를 더 포함할 수 있다.
프레임부(100)는 상부 프레임(110)부(100), 제1 가이드 프레임(120), 제2 가이드 프레임(130) 및 커버부를 포함할 수 있다.
블라인드(200)는 복수개 제공될 수 있다. 블라인드(200)는 바닥부(210), 제1 돌출부(220), 및 제2 돌출부(230)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 블라인드(200)는 힌지부(280)를 더 포함할 수 있다.
제1 돌출부(220) 및 제2 돌출부(230)는 기둥부(241)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 제1 돌출부(220)와 제2 돌출부(230)에는 전술한 스토퍼부(243)가 생략될 수 있다.
힌지부(280)는 바닥부(210)의 일측에 설치될 수 있다. 힌지부(280)는 태양광 패널(300)과 연결되어 태양광 패널(300)을 회동시킬 수 있다. 힌지부(280)는 태양광 패널(300)과 연결되는 제1 연결부, 바닥부(210)와 연결되는 제2 연결부, 제1 연결부와 제2 연결부를 연결하는 힌지 샤프트(281), 및 힌지 샤프트(281)의 일단에 연결되는 힌지 기어(285)를 포함할 수 있다.
제1 연결부와 제2 연결부는 서로 회동 가능하게 연결될 수 있다. 힌지 샤프트(281)는 제1 연결부와 제2 연결부가 연결되는 부분을 관통하면서 제1 연결부와 제2 연결부에 연결될 수 있다.
힌지 샤프트(281)는 정회전 및/또는 역회전할 수 있다. 이에 따라, 힌지 샤프트(281)와 연결된 제1 연결부는 힌지 샤프트(281)를 기준으로 회동할 수 있다. 제1 연결부가 힌지 샤프트(281)를 기준으로 회동함에 따라, 태양광 패널(300)도 힌지 샤프트(281)를 기준으로 회동될 수 있다.
틸팅부(401)는 복수의 유성기어 유닛들(480), 기어 밴드(455) 및 틸팅 조작 유닛을 포함할 수 있다.
유성기어 유닛들(480) 각각은 블라인드들(200) 각각과 연결될 수 있다. 실시 예에서, 유성 기어 유닛들(480)은 제1 가이드 프레임(120)과 인접하게 위치될 수 있다. 유성기어 유닛(480)은 블라인드(200)와 힌지부(280)에 회동력을 제공할 수 있다. 유성기어 유닛(480)은 동력 기어(460), 제1 동력 축, 썬 기어(481), 캐리어(483), 복수의 피니언 기어들(482), 링 기어(485) 및 연결 기어(486)를 포함할 수 있다.
동력 기어(460)는 기어 밴드(455)와 맞물릴 수 있다. 동력 기어(460)는 기어 밴드(455)의 이동에 따라 회동할 수 있다. 실시 예에서, 동력 기어(460)는 제1 레일 홈(125) 내에서 제1 가이드 프레임(120)에 회동 가능하게 설치될 수 있다.
동력 축은 동력 기어(460)와 연결될 수 있다. 동력 축은 동력 기어(460)의 중심과 연결될 수 있다. 이에 따라, 동력 축은 동력 기어(460)의 회동에 의해 회동할 수 있다.
썬 기어(481)는 동력 기어(460)와 이격될 수 있다. 썬 기어(481)는 동력 축 상에 설치될 수 있다. 이에 따라, 썬 기어(481)는 동력 축에 의해 동력 기어(460)로부터 회전 동력을 전달받을 수 있다. 썬 기어(481)는 링 기어(485) 내에 위치될 수 있다. 실시 예에서, 썬 기어(481)는 링 기어(485)의 회전 중심에 위치될 수 있다.
링 기어(485)는 썬 기어(481)의 둘레를 둘러쌀 수 있다. 링 기어(485)는 썬 기어(481)와 이격될 수 있다. 링 기어(485)는 원형 링 형상으로 형성될 수 있다. 링 기어(485)는 내주면과 외주면에 둘레를 따라 기어이들이 형성될 수 있다. 링 기어(485)의 외주면에는 연결 기어(486)가 맞물릴 수 있다.
피니언 기어들(482)은 썬 기어(481)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 피니언 기어들(482)은 링 기어(485)와 썬 기어(481) 사이에 위치될 수 있다. 피니언 기어들(482)은 썬 기어(481) 및 링 기어(485)의 내주면과 맞물릴 수 있다.
캐리어(483)는 복수의 피니언 기어들(482)과 연결될 수 있다. 캐리어(483)는 제1 돌출부(220)의 기둥부(241)와 연결될 수 있다. 실시 예에서, 캐리어(483)는 제1 돌출부(220)의 기둥부(241)와 연결된 중심부 및 중심부로부터 방사 방향으로 연장되어 피니언 기어들(482)과 연결되는 방사부를 포함할 수 있다.
연결 기어(486)는 링 기어(485)와 힌지 기어(285)를 연결할 수 있다. 연결 기어(486)는 링 기어(485)의 외주면과 맞물릴 수 있다.
기어 밴드(455)는 유성기어 유닛들(480)과 연결될 수 있다. 예를 들면, 기어 밴드(455)는 유성기어 유닛들(480) 각각의 동력 기어(460)와 맞물릴 수 있다. 예를 들면, 동력 기어(460)는 기어 밴드(455) 내에 위치될 수 있다. 기어 밴드(455)는 동력 기어(460)의 둘레 일부를 둘러쌀 수 있다.
틸팅 조작 유닛은 기어 밴드(455)와 연결될 수 있다. 틸팅 조작 유닛은 상부 프레임(110)에 설치될 수 있다. 틸팅 조작 유닛은 기어 밴드(455)를 회전시킬 수 있다. 틸팅 조작 유닛은 기어 밴드(455) 내에 위치되는 회동 기어와 회동 기어를 회동시키는 제1 회동부(430)를 포함할 수 있다. 제1 회동부(430)는 전기 모터일 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 틸팅부(401)의 구동을 설명하면, 사용자는 스마트 태양광 블라인더 장치(11)가 실내로 유입되는 태양광(S)을 차양하도록 하는 제어 정보를 외부 단말(20)에 입력할 수 있다. 외부 단말(20)은 입력된 제어 정보를 스마트 태양광 블라인더 장치(11)의 통신부(700)로 전송할 수 있다.
통신부(700)는 수신된 제어 정보를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 블라인드들(200)이 실내로 유입되는 태양광(S)을 차양하도록 틸팅부(401)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 틸팅 조작 유닛은 제1 회동부(430)를 구동시킬 수 있다.
제1 회동부(430)의 구동에 따라 회동 기어가 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 회동 기어가 반시계 방향으로 회전함에 따라 기어 밴드(455)가 회동할 수 있다. 기어 밴드(455)가 회동함에 따라, 동력 기어(460)도 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
동력 기어(460)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 썬 기어(481)도 동력 축에 의해 반시계 방향으로 회동할 수 있다.
썬 기어(481)가 반시계 방향으로 회동함에 따라, 피니언 기어들(482)은 썬 기어(481)의 둘레를 반시계 방향으로 이동할 수 있다. 다시 말하면, 피니언 기어들(482)은 썬 기어(481)를 중심으로 공전할 수 있다. 피니언 기어들(482)이 썬 기어(481)를 중심으로 반시계 방향으로 이동함에 따라, 캐리어(483)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
캐리어(483)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 블라인드들(200) 각각은 반시계 방향으로 회동할 수 있다. 블라인드들(200) 각각이 반시계 방향으로 회동함에 따라, 서로 이격된 블라인드들(200)이 서로 연결되도록 대략 수직하게 위치될 수 있다.
블라인드들(200)이 거의 수직하게 위치됨에 따라 서로 인접한 블라인드들(200)은 서로 부딪쳐서 더 이상 반시계 방향으로 회전하지 못할 수 있다. 또한, 태양광(S) 패널(300)도 거의 수직하게 위치될 수 있다. 이에 따라, 태양광(S) 패널(300)에 입사되는 태양광(S)이 감소되어 태양광(S) 발전 효율이 떨어질 수 있다.
또한, 링 기어(485)는 고정된 상태일 수 있다. 이에 따라, 링 기어(485)는 회전하지 않을 수 있다. 다만, 블라인드(200)가 반시계 방향을 따라 회동함에 따라, 힌지 기어(285)는 연결 기어(486)와 함께 링 기어(485)의 외주면을 따라 이동할 수 있다.
제어부(500)는 센서부(750)로부터 태양광(S)의 입사 각도 정보를 수신할 수 있다. 제어부(500)는 블라인드들(200)이 실내로 유입되는 태양광(S)을 차양한 상태에서 회동 기어를 계속하여 반시계 방향으로 회동하도록 제어할 수 있다.
블라인드들(200)이 실내로 유입되는 태양광(S)을 차양한 상태에서 썬 기어(481)는 회동 기어, 기어 밴드(455) 및 동력 기어(460)에 의해 반시계 방향으로 회동할 수 있다. 블라인드들(200)이 실내로 유입되는 태양광(S)을 차양한 상태에서 블라인드들(200)은 더 이상 반시계 방향으로 회전하지 못할 수 있다. 다시 말하면, 캐리어(483)는 고정된 상태일 수 있다.
캐리어(483)가 고정된 상태에서 썬 기어(481)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 피니언 기어들(482) 각각은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 피니언 기어들(482) 각각은 썬 기어(481)의 둘레를 따라 이동하지 않을 수 있다. 즉 피니언 기어들(482) 각각은 자전할 수 있다.
피니언 기어들(482)이 시계 방향으로 회전함에 따라, 링 기어(485)도 시계 방향으로 회전할 수 있다. 링 기어(485)가 시계 방향으로 회전함에 따라, 연결 기어(486)는 반 시계 방향으로 회전할 수 있다.
연결 기어(486)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 연결 기어(486)와 맞물린 힌지 기어(285)는 시계 방향으로 회전할 수 있다. 힌지 기어(285)가 시계 방향으로 회전함에 따라, 태양광 패널(300)은 태양광(S)이 많이 입사될 수 있도록 시계 방향으로 회전할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10, 11: 스마트 태양광 블라인더 장치 20: 외부 단말
100: 프레임부 200: 블라인드
300: 태양광 패널 400: 틸팅부
500: 제어부 600: 승강부
700: 통신부 750: 센서부

Claims (5)

  1. 건물에 설치되는 프레임부;
    상기 프레임부에 회동 가능하게 설치되는 적어도 하나의 블라인드;
    상기 블라인드의 일측에 설치되고, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 패널;
    상기 프레임부에 설치되고, 상기 블라인드를 회동시켜 상기 블라인드의 틸트 각도를 변경하는 틸팅부; 및
    상기 프레임부에 설치되고, 외부에서 입력된 제어 정보를 이용하여 상기 틸팅부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 태양광 패널은, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 필름(ETFE Film) 층을 포함하고,
    상기 틸팅부는,
    상기 블라인드들 각각에 연결되는 복수의 유성기어 유닛들;
    상기 유성기어 유닛들 각각과 연결되는 기어 밴드; 및
    상기 기어 밴드와 연결되고, 상기 기어 밴드를 회전시키는 틸팅 조작 유닛을 포함하고,
    상기 블라인드는,
    상기 태양광 패널과 연결되고, 상기 블라인드의 양단을 관통하는 힌지 샤프트; 및
    상기 힌지 샤프트의 일단과 상기 유성기어 유닛과 연결되고, 상기 힌지 샤프트를 회동시켜 상기 태양광 패널을 회동시키는 힌지 기어를 포함하고,
    상기 유성기어 유닛들 각각은,
    썬 기어;
    상기 썬 기어를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 내주면과 외주면에 둘레를 따라 기어이들이 형성되는 링 기어;
    상기 링 기어와 상기 썬 기어 사이에 위치되고, 상기 썬 기어의 둘레를 따라 배열되는 복수의 피니언 기어들;
    상기 블라인드와 연결되는 중심부와 상기 중심부로부터 방사 방향으로 연장되어 상기 피니언 기어들과 연결되는 방사부를 포함하는 캐리어;
    상기 링 기어의 외주면과 맞물리고, 상기 링 기어와 상기 힌지 기어를 연결하는 연결 기어;
    상기 기어 밴드와 맞물리도록 상기 기어 밴드 내에 위치되고, 상기 기어 밴드의 회전에 의해 회동하는 동력 기어;
    상기 동력 기어와 상기 썬 기어를 연결하고, 상기 동력 기어의 회전 동력을 상기 썬 기어로 전달하는 동력 축을 포함하는 스마트 태양광 블라인더 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    상기 블라인드와 평행한 상부 프레임;
    상기 상부 프레임의 일단과 연결되고, 상하 방향으로 길게 형성되는 제1 가이드 프레임; 및
    상기 상부 프레임의 타단과 연결되고, 상하 방향으로 길게 형성되는 제2 가이드 프레임을 포함하고,
    상기 블라인드는,
    상기 블라인드의 타측을 향해 볼록하게 형성되는 바닥부;
    상기 제1 가이드 프레임과 인접한 상기 바닥부의 일단으로부터 돌출되어 상기 제1 가이드 프레임의 제1 레일 홈 내에 삽입되는 제1 돌출부; 및
    상기 제2 가이드 프레임과 인접한 상기 바닥부의 타단으로부터 돌출되어 상기 제2 가이드 프레임의 제2 레일 홈 내에 삽입되는 제2 돌출부를 포함하는 스마트 태양광 블라인더 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 각각은,
    상기 바닥부로부터 상기 블라인드의 길이 방향을 따라 돌출된 기둥부; 및
    상기 기둥부의 끝단에 형성되는 스토퍼부를 포함하고,
    상기 스토퍼부는 상기 기둥부의 둘레로부터 외측으로 돌출되고, 상기 기둥부의 둘레를 따라 배열된 복수의 스토퍼 돌기를 포함하는 스마트 블라인드 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임부에 설치되고, 외부로부터 상기 제어 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는 스마트 태양광 블라인더 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임부에 설치되고, 상기 블라인드를 상하 방향으로 승강시키는 승강부를 더 포함하는 스마트 블라인드 장치.
KR1020230048292A 2023-04-12 스마트 태양광 블라인더 장치 KR102675707B1 (ko)

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JP2015118980A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 三菱樹脂株式会社 太陽電池モジュール

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