KR200234759Y1 - 자연에너지를 이용한 가로등 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가로등의 동력을 태양이나 바람과 같은 자연에너지에 의해 가동 될 수 있게함으로써 유지비가 거의 들지 않아 경제적이고 관광 및 교육용으로도 활용할 수 있는 가로등을 제공함에 있다.

종래의 가로등은 야간에 전등을 점등시켜 주변을 밝혀주는 단순 기능만을 가지고 있어 주간에는 아무런 이용가치도 얻지 못하였을 뿐만 아니라, 한전에서 공급되는 전기를 이용하고 있어 유지비가 계속적으로 소요되는 단점이 있었다.

본 고안은 가로등(10)에 회전할 수 있도록 된 풍차(22)가 구비된 풍력발전기(20) 및 태양(太陽)전지판(30)이 병설되고, 상기 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)으로부터 생산된 전력은 축전지(40)에 모두 저장하여 야간에 축전지(40)에 저장된 전력을 이용하여 가로등(10) 전등(12)을 켜도록 되고, 상기 축전지(40)와 축전지(40)를 제어하는 콘트롤러(50)는 가로등(10)의 일측에 설치되는 의자(70)의 하부측에 취부되는 것을 특징으로 함.

Description

자연에너지를 이용한 가로등{ a road lamp }

본 고안은 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가로등의 동력원을 태양이나 바람과 같은 자연에너지로 가동시킴으로써 유지비가 거의 들지 않아 경제적이고 관광 및 교육용으로도 유용하게 활용할 수 있는 자연에너지를 이용한 가로등을 제공함에 있는 것이다.

종래의 가로등은 야간에 주변을 밝혀주는 단순 기능만을 가지고 있어 야간에는 아주 효용가치가 높은데 반해 주간에는 아무런 이용가치도 얻지 못하였다.

또한 가로등은 인위적인 발전시설 즉, 한전에서 공급되는 전기를 동력원으로 이용하고 있어 초기에는 이들 장치 및 설치 투자비 많이 소요되었을 뿐만 아니라 시공 후에도 이들을 유지를 위해 지속적으로 비용이 소요되는 단점이 있었다.

이에 본 고안은 가로등을 시공하는데 소요되는 비용 외에 유지비가 전혀 들지 않아 경제성이 뛰어난 가로등을 제공함을 그 목적으로 하고 있는 것이다.

또한, 본 고안은 야간에 불을 밝히는 가로등의 주된 기능 이외에 이들 가로등을 관광상품 또는 자연을 이해하는데 도움을 줄 수 있는 교육용으로 적극 활용함에 또 다른 목적이 있는 것이다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 고안의 구성 및 작용 효과를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안이 적용된 자연에너지를 이용한 가로등의 예시도,

도2는 본 고안의 개략적인 구성을 나타낸 예시도,

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10: 가로등 20: 풍력발전기

22: 풍차 30: 태양전지판

40: 축전지 50: 콘트롤러

70: 의자

도 1은 본 고안이 적용된 자연에너지를 이용한 가로등을 도시하고 있는 예시도 이고, 도 2는 본 고안을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 개략적인 구성을 나타낸 블록도 이다.

본 고안은 야간에 어둠을 해소하기 위해 불을 밝히도록 된 가로등(10)에 있어서, 상기 가로등(10)의 상부 측에는 바람(風)에 의해 전력을 발생시키는 풍차(22)가 구비된 풍력발전기(20) 및 태양(太陽)열 집열판에 의해 전력을 발생시키는 태양전지판(30)이 함께 병설되고, 상기 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)으로부터 생산된 전력을 저장하는 축전지(40)가 구비되어 상기 축전지(40)에 저장된 전력을 이용하여 가로등(10) 전등(12)의 불을 밝히도록 구성됨을 특징으로 하고 있는 것이다.

태양전지판에 소요되는 태양전지는 다결정 실리콘 전지를 사용하며, 태양전지판 프레임은 경량의 특수 알루미늄 재질을 사용한다.

상기 축전지(40)와 축전지(40)의 전력을 제어('on', 'off')하는 스위칭수단을 포함하는 콘트롤러(50)는 부피와 크기를 최소화하는데 한계가 있다. 그리하여 본 고안에서는 상기한 축전지(40) 및 콘트롤러(50)를 가로등(10) 하부측에 장착될 수 있는 공간 확보에 어려움이 있어 이를 해소하고자 도 1에 나타낸 바와 같이 가로등(10)의 일측에 사람들이 앉아 휴식을 취할 수 있도록 된 별도의 의자(70)를 설치하여 상기 의자(70)의 하부측에 축전지(40)와 콘트롤러(50)가 안전하게 취부되는 것을 특징으로 한다.

상기 축전지(40)의 최대 용량은 12V, 200∼400AH로 하여 3∼4일간 햇볕이나 바람이 없더라도 전등을 켜는데 어려움이 없도록 하였으며, 상시전력(한국전력)과 함께 사용할 시 축전지의 용량은 그 보다 작은 200AH 이하를 사용이 가능하다.

그리고 축전지(40)에는 별도의 축전지 방전장치가 구비되어 수일간에 걸쳐 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)에서 전력이 발생하지 못하여 축전지(40)가 완전 방전되는 것을 방지하도록 되어 있다.

가로등(10)의 전등(12)은 60∼100W/12V 이내에서 이용하는 것이 바람직하며, 주변여건에 따라서는 1∼2개 설치할 수 있다.

콘트롤러(50)는 타이머 또는 광센서에 의해 작동되는 것으로, 이들을 제어하는 전류 게이지, 전압게이지와 풍력발전기를 제어하는 제어스위치 및 축전지 방전장치를 더 포함하고 있다.

풍력발전기(20)는 출력이 400∼500W, 12/24V로 형성하여 주전원 축전용으로 이용하고, 태양전지판(30)은 보조전원 축전용으로 50W ×2 로 구성되어 주간에는 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)에서 발생되는 전력을 축전지(40)에 충전하도록 되어 있다.

따라서 이를 필요로 할 때 즉, 야간에 상기 축전지(40)에 저장된 전력을 이용하여 가로등(10) 전등(12)을 켤 수 있게 된다.

이와 같이 본 고안의 자연에너지를 이용한 가로등은 주간 즉, 일조시간 동안에는 전력 소모가 거의 없게 되므로 풍력발전기(20)의 회전 풍차(22)에 의해 자연발생적으로 발생되는 전력은 모두 축전지(40)에 저장한다.

또한 태양전지판(30)에 의해 생산되는 전력도 마찬가지로 축전지(40)에 저장한다. 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)에 의해 발생시킨 전력은 별도의 역류방지장치(24,34)를 통해 축전지(40)에 저장한다.

그리고 주변이 어두워지면 이를 감지하는 광센서가 주변의 어두움을 감지하여 그 신호 또는 타이머에 미리 설정된 설정값에 따라 이를 제어하는 콘트롤러가 작동하여 가로등에 전원을 인가하여 자동으로 주변을 밝힐 수 있는 것이다.

또 다시 어둠이 걷히고 날이 밝으면 콘트롤러는 다시 전원을 차단하여 가로등을 'off'시켜 더 이상 전력이 소모되지 않게 한다.

그리고 풍력발전기는 낮과 밤에 상관없이 풍속이 4m/sec 이상이면 전력 생산이 가능하므로 가로등의 점등한 상태에서도 축전지에 충전작업이 계속적으로 이루어질 수 있고, 바람이 거의 불지 않아 더 이상 풍력발전기에 의한 전력 생산이 없는 주간에는 태양전지판에 의해 발생된 전력을 이용하여 축전지를 충전하고, 태양이 없는 야간에는 이들로부터 충전된 축전지를 이용하면 가로등은 어둠을 밝혀주는 기능을 지속할 수 있는 것이다.

축전지에 저장된 전력량은 가로등을 대략 3∼4일 동안 밝힐 수 있는 용량이고, 가로등의 가동시간은 대략 하루중 1/2을 넘지 아니하게 되므로 다시 주간에는 풍력발전기와 태양전지판에 의해 소모된 전력을 다시 충전할 수 있게 되어 축전지의 소모량은 일은 거의 없다.

따라서 본 고안의 자연에너지를 이용한 가로등은 바람이 많이 부는 해변이나 산 그리고 평야지역에 설치하면 매우 유용하게 사용될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 자연에너지를 이용한 가로등에 의하면, 가로등의 동력원이 바람과 태양에너지로부터 발생되는 자연에너지원에 의한 자가발전 시설을 이용함으로써 기존처럼 가로등을 가동하기 위한 시설물이나 장치가 필요치 아니함으로써 초기 시설비가 적게 들뿐만 아니라, 한번 시공 후에는 유지비가 거의 들지 않음으로써 매우 경제적이다.

그리고 본 고안은 야간에 불을 밝히는 가로등의 주된 기능 이외에 주간에는 가로등에 자연에너지를 이용할 수 있는 풍력발전기와 태양전지판이 구비되고 있어 이들을 이용한 관광상품 및 자연환경을 이해하는 학생들의 교육용으로 적극 활용될수 있는 등 산업발전에 아주 유용하고 이용될 수 있는 실용적인 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 야간에 어둠을 해소하기 위해 불을 밝혀주는 가로등(10)에 있어서, 상기 가로등(10)에 풍차(22)가 구비된 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)이 병설되고, 상기 풍력발전기(20)와 태양전지판(30)으로부터 발생된 전력은 축전지(40)에 저장하여 상기 축전지(40)에 저장된 전력을 이용하여 가로등(10)이 가동되는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용한 가로등.