KR200316409Y1

KR200316409Y1 - 풍력발전기를 이용한 회전전광판

Info

Publication number: KR200316409Y1
Application number: KR20-2003-0007904U
Authority: KR
Inventors: 박성준; 김두환
Original assignee: 박성준; 김두환
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2003-06-18

Abstract

본 고안은 풍력발전기를 이용한 회전전광판에 관한 것으로, 전력의 충전 및 방전이 이루어지는 축전지(110)와 상기 축전지(110) 작동 및 LED 발광을 제어하는 제어보드(120)가 내부에 구비되어 회전에 의해 전력을 발생시키는 풍력발전기축(100)과; 상기 풍력발전기축(100) 외측에 방사형으로 등간격 배치되어 상기 풍력발전기축(100)을 회전시키며, 각도를 제어하는 스텝모터(210)와 기어(220)가 구비되어 풍향에 따라 각도가 조절되는 회전날개(200)와; 상기 회전날개(200) 외측에 등간격 배열되며, 회전위치 및 반경에 따라 상기 제어보드(120)에 의해 LED 온오프가 이루어져 시각잔상효과를 이용해 문자 및 그림을 표현하는 LED 어레이(300)와; 상기 풍력발전기(100)축 연장선상에 수직으로 풍판이 설치되어 풍향을 자동조절하는 풍향지향기(400);를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 외부전원에 영향을 받지 않고 독립적으로 발전되어 지정된 시간동안 소비전력에 대한 비용부담없이 작동되며, 데이타전송과 전원공급이 안정적으로 이루어지는 회전전광판에 관한 것이다.

Description

풍력발전기를 이용한 회전전광판{rotary display panel using wind power generator}

본 고안은 풍력발전기를 이용한 회전전광판에 관한 것으로, 풍력발전기를 이용하여 발전된 전압을 이용해 외부의 전원 없이 광고판 회전체를 회전시키고 LED를구동시켜 문자 및 그림을 표현하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

LED 전광판은 LED Matrix를 이용하여 문자를 표출하는 시스템으로, 고정된 기존의 전광판과는 다르게 다양하게 변경되는 문자 및 그래픽을 표출할 수 있어 광고 및 홍보, 상황판, 정보전달매체로 사용되고 있다.

LED(Light Emitting Diode)는 전기 신호를 빛의 신호로 변환하여 빛을 발하는 반도체 소자 발광다이오드로, 이전에는 blue 색상 제조상의 어려움으로 다른방식의 발광부품을 사용하기도 했으나 기술의 발전으로 green, red, blue, yellow의 다양한 발광색상이 제작 활용되고 있다.

픽셀은 LED램프를 여러개 모아 구성한 전광판의 기본단위로써 R, G, B 발광다이오드의 3색의 조합된 1개의 부품을 말하며, 픽셀을 일정 수량으로 조합하여 가로 16개, 세로 16개를 넣을수 있도록 만들어 정사각형을 이룬 것을 모듈(Module)이라 한다. 한 모듈안에 자음, 모음이 결합된 한글 1자를 완벽하게 표현할수 있어 그림이나 애니메이션 표출이 가능하고 이러한 모듈이 조합되어 화면을 구성하게 된다.

상기와 같은 판넬형 전광판 이외에도 LED를 일정한 간격을 두고 배치하여 일정 속도 이상으로 움직이면, 사람 눈의 잔상효과에 의해 LED 사이의 공간도 마치 LED 가 있는 것처럼 보여져 화면 전체를 이용하여 정보를 표시하는 회전식 LED 전광판이 있다.

회전식 LED 전광판은 시각잔상 효과를 이용함으로 인해 기존의 판넬형 전광판에 비해 약 1/16 ~ 1/32 정도의 LED 소자만을 이용하여 같은 크기의 화면을 구성할 수 있으며 소비 전력에서도 1/10 ~ 1/20 정도의 전력으로 구동이 가능하여 전광판의 원가를 절감할 수 있으며, 회전식 표출로 360°어느 방향으로도 문자 표출이 가능하다.

이러한 회전식 전광판을 안출한 종래기술로서 실용신안등록번호 0192584의 회전전광판 구조에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 1은 상기 회전전광판 구조의 요부사시도를 도시하고 있다.

상기 회전전광판은 전광판 중앙에 회전지지축(2)을 종설하여 지지판 상면에 고정하고, 상기 회전지지축(2)의 나사부(201) 하측으로는 회전판(3)과 모터(11)에 연결되는 풀리(5)를 회전가능토록 차례로 끼운 다음 상기 나사부(201)에 너트(10)를 체결하여 가압고정하며, 상기 풀리(5) 하측으로는 회전체(6)를 연장 형성한 후 외면 둘레에 접촉단자를 각각 가지는 수개의 접촉홈(601)을 형성하고, 상기 회전판(3)과 풀리(5) 일측에는 서로 연통되도록 안내공을 각기 형성한 구조로 구성되어 있다.

상기와 같은 전광판은 외부전원인 모터(11)를 전광판의 회전지지축(2)에 풀리(5)로 연결되어 동시회전하도록 구성함으로써, 외부전원이 차단되거나 연결장치에 이상이 있을 시에는 잔상효과를 발생시키는 회전판(3)의 회전이 정상적으로 이루어지지 않아 전시기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

또한 전송케이블과 전선 접촉단자를 회전판(3) 외부로 인출시킴으로써 회전하는 전광판에 의해 케이블 및 전선이 꼬이거나 파손되는 현상이 발생하여 전광판에 데이타전송과 전원공급이 안정적이지 못하고, 케이블 및 전선의 수명이 단축되어 수리가 빈번하게는 이루어지는 단점이 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 외부전원에 영향을 받지 않고 독립적으로 발전되어 지정된 시간동안 소비전력에 대한 비용부담없이 작동되며, 케이블 및 전선 접촉단자의 데이타전송과 전원공급이 안정적으로 이루어지는 구조의 회전전광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 종래 기술에 따른 자동광고판의 요부사시도.

도 2 - 본 고안에 따른 회전전광판의 정단면도.

도 3 - 본 고안에 따른 회전전광판의 측단면도.

도 4 - 본 고안에 따른 회전전광판의 실시예를 보인 정면도.

< 도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명 >

100 : 풍력발전기축 110 : 축전지

120 : 제어보드 200 : 회전날개

210 : 스텝모터 220 : 각도조절기어

300 : LED 어레이 400 : 풍향지향기

500 : 중앙축 600 : 지지봉

상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 고안은, 전력의 충전 및 방전이 이루어지는 축전지(110)와 상기 축전지(110) 작동 및 LED 발광을 제어하는 제어보드(120)가 내부에 구비되어 회전에 의해 전력을 발생시키는 풍력발전기축(100)과; 상기 풍력발전기축(100) 외측에 방사형으로 등간격 배치되어 상기 풍력발전기축(100)을 회전시키며, 각도를 제어하는 스텝모터(210)와 기어(220)가 구비되어 풍향에 따라 각도가 조절되는 회전날개(200)와; 상기 풍력발전기(100)축 연장선상에 수직으로 풍판이 설치되어 풍향을 자동조절하는 풍향지향기(400); 상기 회전날개(200) 외측에 등간격 배열되며, 회전위치 및 반경에 따라 상기 제어보드(120)에 의해 LED 온오프가 이루어져 시각잔상효과를 이용해 문자 및 그림을 표현하는 LED 어레이(300);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기를 이용한 회전전광판을 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 회전전광판에는 주야를 감지하는 광전센서가 구비되어 야간에만 디스플레이가 이루어짐이 바람직하다.

또한 상기 제어보드(120)로 외부전원을 공급하는 슬립링이 설치되어 외부전원으로도 작동됨이 바람직하다.

따라서 충전 및 발전기능이 있는 풍력발전기를 이용하여 별도의 외부전원 없이 광고판 회전체를 회전시킴으로써 지정된 시간동안 외부전원에 영향을 받지 않고 독립적으로 작동되며, 소비전력에 대한 비용부담이 없다는 효과가 있다.

또한 케이블 및 전선접촉단자가 회전판 외부로 인출됨에 따른 파손우려 없이 데이타전송과 전원공급이 안정적으로 이루어지는 다른 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 따른 풍력발전기를 이용한 회전전광판을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 회전전광판의 정단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 회전전광판의 측단면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 회전전광판의 실시예를 보인 정면도이다.

본 고안은 풍력발전기축(100), 회전날개(200), LED 어레이(300), 풍향지향기(400)의 주요 구성요소로 구성되며, 상기 풍향지향기(400)가 설정하는 풍향에서 상기 회전날개(200)가 회전하고, 상기 회전날개(200)가 상기 풍력발전기축(100)을 회전시켜 발전 및 충전된 전력으로 상기 LED 어레이(300)를 작동시키게 된다.

모터는 중심축에 코일을 감고 음과 양이 교차되는 교류전류를 흐르게 하면 전류의 흐름에 의해 자성이 생긴 중심축이 N, S극으로 서로 마주보고 들어 있는 자석과 서로 밀어내는 작용을 하여 회전하는 원리를 이용해 전기에너지를 운동에너지로 바꾸는 장치이다.

발전기는 상기 모터와 반대의 원리로 주위에 전극을 N, S로 수시로 바꿔서 중앙의 도체에 기전력이 유도되어 전압이 발생하는 원리를 이용해 운동에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치로, 풍력발전기는 바람으로 날개를 돌리고 날개의 중앙축이 발전기축을 돌려 전압을 발생시키게 된다.

상기 풍력발전기축(100)의 내부에는 축전지(110)가 구비되어 상기 풍력발전기축(100)의 회전에 의해 발전된 전력의 충전 및 방전이 이루어지며, 상기 축전지(110) 작동을 입력ㆍ저장된 데이타에 의해 제어하는 제어보드(120)가 구비되어 발전된 전력을 효율적으로 사용하게 된다.

상기 축전지(110)는 상기 풍력발전기축(100)으로부터 전기에너지를 공급받아 화학에너지로 변화시켜 축적하고, 또한 충전된 화학에너지를 화학작용에 의해 직류기전력을 생기게 하여 전기에너지로 변화시킴으로써, 충전과 방전이 반복적으로 이루어져 전원으로 사용할 수 있는 장치이다.

상기 제어보드(120)는 본 고안에 따른 회전전광판의 작동을 전반적으로 제어하는 장치로, LED 발광시간 및 발광지속시간에 관계되는 데이타 및 LED로 문자와 그림을 표현하기 위한 데이타의 입력ㆍ저장 장치가 포함되어있어 상기 축전지(110)와 LED 어레이(300)의 작동을 제어하게 된다.

상기 축전지(110) 및 LED 어레이(300)가 상기 풍력발전기축(100) 내부에 구비됨으로써 상기 풍력발전기축(100)의 회전에 의해 출력선 및 제어선이 꼬이거나 파손될 위험이 없으며, 상기 제어보드(120)에 연결되는 통신포트나 메모리를 교체함으로써 용이하게 디스플레어의 문자나 그림을 변경할 수 있다.

본 고안에 따른 회전전광판에는 빛의 밝기를 감지하는 광전센서가 구비되어 광전센서에서 받아들인 빛의 밝기에 따른 데이타를 이용해 상기 제어보드(120)에서 주야를 감지하여 전력의 낭비없이 야간에만 디스플레이가 이루어지도록 한다.

따라서 회전전광판의 디스플레이가 필요없는 주간에는 발전된 전력을 상기 축전지(110)에 충전시키고, 야간에는 발전된 전력을 사용하거나 충전된 전력을 방전하여 상기 제어보드(120)에 저장된 데이타에 따라 상기 LED 어레이(300)를 발광시며 문자 및 그림을 디스플레이한다.

상기 풍력발전기축(100)에 회전력을 제공하는 회전날개(200)는 길고 얇은 판상형으로 상기 풍력발전기축(100) 외측에 방사형으로 등간격 배치되어 회전함으로써 중앙에 위치한 상기 풍력발전기(100)를 회전시킨다.

상기 회전날개(200)는 부피와 갯수가 커지면 바람을 받는 면적이 증가하기도 하지만 질량이 증가하여 상기 풍력발전지축(100)이 받게되는 마찰이 커져 회전력이 효율적으로 전달되지 않고 조절하기도 어려워지므로, 설치되는 지역의 평균적인 풍속과 방향에 맞춰 날개의 크기를 제작함이 바람직하다.

상기 회전날개(200)의 회전날개의 각도를 제어하는 스텝모터(210)와 각도조절기어(220)가 구비되어, 상기 회전날개(200)를 풍향에 따라 적절한 각도로 회전시켜 상기 회전날개(200)의 회전수가 일정한 범위 내에 있도록 조절한다.

상기 스텝모터(210)와 각도조절기어(220)를 이용해 지정된 풍향에서 풍력이 약하면 날개 기울기를 높혀서 상기 회전날개(200)에 바람이 많이 받게 하고, 풍력이 강하면 기울기를 낮춰서 바람이 적게 받게 한다.

회전전광판은 잔상효과를 이용한 회전식 LED 전광판으로서 상기 LED 어레이(300)를 일정한 간격을 두고 배치하고 일정 속도 이상으로 회전시키면 상기 LED 어레이(300) 사이의 공간도 잔상효과에 의해 마치 LED 가 있는 것처럼 보여져 화면 전체를 이용하여 정보를 표시하게 된다.

상기 LED 어레이(300)는 상기 풍력발전기축(100)과 상기 회전날개(200)의 연결축 외측부에 연결된 회전체에 설치됨으로써 상기 회전날개(200) 외측에 등간격으로 배열되어 상기 풍력발전기로부터 전력공급 및 제어를 받아 회전위치 및 반경에 따라 LED 온오프가 이루어지게 된다.

상기 LED 어레이(300)의 위치는 문자 및 그림이 표시되어야 할 반경에 따라 회전체의 내부 혹은 외부에 설치될 수 있으며, 디스플레이 조건 및 회전속도에 따라 LED의 갯수를 조절할 수 있다.

상기 풍력발전기축(100)의 중앙축(500) 연장선상에는 상기 회전날개(200) 및 회전체의 회전면과 수직으로 설치된 풍판을 구비한 풍향지향기(400)가 설치되어 바람의 방향이 바뀌면 자동적으로 풍향을 조절하여 풍력을 효율적으로 발생시키도록 한다.

상기 풍력발전기축(100) 또는 상기 중앙축(500)은 구조물 및 지면 등에 설치된 지지봉(600) 상에 설치되어, 상기 지지봉(600)을 회전축으로하여 상기 지지봉(600) 주위로 360。 회전함으로써 어느방향으로도 디스플레이가 가능해질 뿐 아니라 상기 풍향지향기(400)가 자동으로 회전을 조절하게 된다.

본 고안은 충전 및 발전기능이 있는 풍력발전기를 이용하여 별도의 외부전원없이 광고판 회전체를 회전시킴을 특징으로 하나, 상기 풍력발전기축(100)에는 상기 제어보드(120)로 외부전원을 공급하는 2개의 슬립링이 설치되어 외부전원에 의해서도 작동가능하므로 상황에 따라 다양한 전원방식으로 디스플레이가 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안은 충전 및 발전기능이 있는 풍력발전기를 이용하여 별도의 외부전원 없이 광고판 회전체를 회전시킴으로써 지정된 시간동안 외부전원에 영향을 받지 않고 독립적으로 작동되며, 소비전력에 대한 비용부담이 없다는 효과가 있다. 또한 케이블 및 전선접촉단자가 회전판 외부로 인출됨에 따른 파손우려 없이 데이타전송과 전원공급이 안정적으로 이루어지는 다른 효과가 있다.

Claims

전력의 충전 및 방전이 이루어지는 축전지(110)와 상기 축전지(110) 작동 및 LED 발광을 제어하는 제어보드(120)가 내부에 구비되어 회전에 의해 전력을 발생시키는 풍력발전기축(100)과;

상기 풍력발전기축(100) 외측에 방사형으로 등간격 배치되어 상기 풍력발전기축(100)을 회전시키며, 각도를 제어하는 스텝모터(210)와 기어(220)가 구비되어 풍향에 따라 각도가 조절되는 회전날개(200)와;

상기 회전날개(200) 외측에 등간격 배열되며, 회전위치 및 반경에 따라 상기 제어보드(120)에 의해 LED 온오프가 이루어져 시각잔상효과를 이용해 문자 및 그림을 표현하는 LED 어레이(300)와;

상기 풍력발전기(100)축 연장선상에 수직으로 풍판이 설치되어 풍향을 자동조절하는 풍향지향기(400);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기를 이용한 회전전광판.
제 1항에 있어서, 상기 회전전광판에는,

주야를 감지하는 광전센서가 구비되어 야간에만 디스플레이가 이루어짐을 특징으로 하는 풍력발전기를 이용한 회전전광판.
제 1항에 있어서, 상기 회전전광판에는,

상기 제어보드(120)로 외부전원을 공급하는 슬립링이 설치되어 외부전원으로도 작동됨을 특징으로 하는 풍력발전기를 이용한 회전전광판.