KR200342100Y1

KR200342100Y1 - 하이브리드 가로등

Info

Publication number: KR200342100Y1
Application number: KR20-2003-0037003U
Authority: KR
Inventors: 이영상
Original assignee: 이영상
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2004-02-14

Abstract

본 고안은 태양광이나 풍력 등의 자연에너지에 의해 얻어지는 전력을 지중에 매설되어 있는 축전지에 일시 저장하고, 이 축전지로부터 공급되는 전력에 의해 가로등을 점등시킬 수 있도록 한 하이브리드 가로등에 관한 것이다.

본 고안은 풍력발전기 및 태양전지판을 상단부에 각각 구비하고 있는 동시에 일측에 가로등이 배설되어 있는 제1지주와, 이 제1지주의 중앙부 하단 양측에서 밀착되어 그 상, 하단이 체결부재로서 연결되는 한쌍의 제2지주와, 이 제2지주의 하부 끝단이 끼워넣어져 고정되는 돌출봉이 상향으로 형성되어 있고, 지면 상에 일치하도록 배설되는 평판형상의 고정부재와, 이 고정부재의 저면에 볼트로서 체결되어 지중에 매설되며, 상기 가로등을 선별적으로 가동시키기 위한 축전지 및 콘트롤부가 내장되는 기초틀체로 이루어져 있다.

Description

하이브리드 가로등{HYBRID STREET LIGHT}

본 고안은 하이브리드 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광(太陽光)이나 풍력(風力) 등의 자연에너지에 의해 얻어지는 전력을 지중(地中)에 매설되어 있는 축전지에 일시 저장하고, 이 축전지로부터 공급되는 전력에 의해 가로등을 점등시킬 수 있도록 한 하이브리드 가로등에 관한 것이다.

현재, 고도의 산업성장과 인구증가에 따른 에너지 소비가 급증하고 있으며, 이로 인해 배출되는 이산화탄소 등과 같은 온실가스는 인류 미래를 심각하게 위협하고 있기 때문에, 이에 대한 대체에너지의 개발이 매우 시급한 실정이다.

대체에너지를 이용한 설비는, 비교적 높은 초기투자의 장해 요인이 있음에도불구하고 화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 대한 핵심적인 해결방안이라는 점에서 과감한 보급정책과 연구개발의 적극적인 추진이 요망되고 있다.

이러한 차원에서 개발된 하이브리드 가로등은 태양광과 풍력발전을 이용하여 자연에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환시켜 배터리에 축적시키는 것에 의해 가로등 및 공원 등지의 야간조명에 활용하려는 시스템으로서, 배관이나 배선이 필요없기 때문에 전력비가 들지 않고, 기상조건에 관계없이 연중 무인으로 작동시킬 수 있는 안정적인 성능의 복합발전 조명시스템이라 할 수 있다.

이와 같은 하이브리드 가로등과 관련된 출원으로서, 예를 들어 국내 등록실용신안 제20-0234759호나 제20-0297497호 공보에는, 태양이나 바람과 같은 자연에너지에 의해 가로등을 가동시킬 수 있도록 한 것으로서, 지주(支柱) 상에 설치되어 있는 태양전지판 및 풍력발전기에 의해 얻어지는 전력을 축전지에 저장하고, 야간에는 이 축전지로부터 공급되는 전력에 의해 가로등을 점등시킬 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한 구조의 하이브리드 가로등에 있어서는, 이 가로등을 가동시키기 위한 콘트롤부나 축전지를 지상(地上)의 지주 일측에 장착하거나 혹은 공원 등지에서는 벤취 아래에 설치하고 있기 때문에, 동절기의 추위나 하절기의 과열로 인해 기능을 크게 떨어뜨리는 문제가 있다.

또한, 지면에 설치되는 바닥고정부 및 지주가 일체형으로 제작되기 때문에, 그 무게로 인한 장비의 사용이 불가피하게 됨은 물론 지주의 상단에 설치되어 있는태양전지판이나 풍력발전기 혹은 가로등의 보수시에는 특수장비를 필요로 하게 된다.

더구나, 지주의 기초부가 통상 콘크리트 구조물로 이루어지므로, 장비를 이용하지 않고는 가로등의 운반 및 설치가 불가능하다는 문제를 내포하고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은, 태양전지판 및 풍력발전기가 설치되는 지주 등의 각 구성부재를 분할할 수 있도록 하여, 각 부재들의 무게를 분산시켜 운반을 용이하게 함은 물론 산악지역과 같이 장비가 출입할 수 없는 장소에도 설치가 가능하고, 보수를 손쉽게 행할 수 있는 하이브리드 가로등을 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 축전지 및 콘트롤부가 장착되는 기초틀체를 철재나 스테인레스로 제작하여 지중에 매설되도록 함으로써, 외부의 환경변화로 인한 기능저하를 예방할 수 있도록 한 하이브리드 가로등을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 하이브리드 가로등을 설명하기 위한 개략 구성도,

도 2a는 도 1에서의 가로등을 구성하는 제1 및 제2지주의 결합관계를 나타낸 평면 구성도,

도 2b는 제1지주의 작동상태를 나타낸 도면,

도 3a 및 도 3b는 제1 및 제2지주와 기초틀체 간의 조립관계를 나타낸 평면 및 단면 구조도,

도 4a 및 도 4b는 기초틀체의 평면 및 단면 구조를 도시한 도면,

도 5는 가로등의 동작상태를 설명하기 위한 회로 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 제1지주 11: 풍력발전기

12: 태양전지판 12A,12B,12C: 집열판

13: 가로등 13a: 브래킷

14A,14B: 제2지주 15a,15b: 체결부재

16: 고정부재 17a,17b: 돌출봉

18a,18b: 고정볼트 19a,19b: 브래킷

19c: 지지대 20: 광고판

20A: 고정고리 21: 기초틀체

21a: 제1실 21b: 제2실

22a,22b: 볼트 23: 커버판

24: 축전지 25: 콘트롤부

26: 단열재 27: 인버터

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 풍력발전기 및 태양전지판을 상단부에 각각 구비하고 있는 동시에 일측에 가로등이 배설되어 있는 제1지주와, 이 제1지주의 중앙부 하단 양측에서 밀착되어 그 상, 하단이 체결부재로서 연결되는 한쌍의 제2지주와, 이 제2지주의 하부 끝단이 끼워넣어져 고정되는 돌출봉이 상향으로 형성되어 있고, 지면 상에 일치하도록 배설되는 평판형상의 고정부재와, 이 고정부재의 저면에 볼트로서 체결되어 지중에 매설되며, 상기 가로등을 선별적으로 가동시키기 위한 축전지 및 콘트롤부가 내장되는 기초틀체로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1지주에 설치는 태양전지판은 동일한 크기로 제작된 3개의 집열판으로 이루어져 있고, 중앙의 집열판에 대하여 그 양측에 배치되는 집열판은 바깥쪽으로 향해 경사져서 형성되어 있다.

또한, 상기 제1지주의 원주면 상, 하단에는 브래킷 및 지지대가 착탈 가능하도록 설치되어 있고, 이들 상하 브래킷의 사이에 광고판을 부설할 수 있다.

그리고, 상기 기초틀체의 내부는 제1실 및 제2실로 나뉘어져 구성되어 있으며, 제1실에는 가로등에 전력을 제공하는 축전지 및 이 축전지의 동작을 제어하는 콘트롤부가 단열재를 개재하여 커버판 내에 배치되어 있고, 제2실에는 흙이나 모래를 채워 넣을 수 있도록 되어 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 하이브리드 가로등을 설명하기 위한 도면으로서, 먼저 도 1에서와 같이 하이브리드 가로등을 구성하는 제1지주(10)의 상단부에는 바람이나 태양광에 의해 전력을 발생시키는 풍력발전기(11) 및 태양전지판 (12)이 각각 설치되어 있고, 그 일측에는 브래킷(13a)을 개재하여 가로등(13)이 배설되어 있다.

여기에서, 상기 풍력발전기(11)는 출력이 400∼500W, 12/24V로서 주전원 축전용으로 사용되고, 태양전지판(12)은 보조전원 축전용으로서 25W 혹은 50W짜리를 2개 사용할 수 있으며, 가로등(13)은 출력이 100W 내지 200W인 통상의 전등으로서 주변의 여건에 따라 하나 또는 2개 이상 설치할 수 있다.

상기 태양전지판(12)은 동일한 크기로 제작된 3개의 집열판(12A,12B,12C)으로 이루어져 있으며, 그 중앙의 집열판(12B)에 대하여 각각 양측에 배치되는 집열판(12A,12C)을 바깥쪽으로 향해 경사지도록 설치하는 것에 의해 태양광의 이동경로에 따른 집열이 보다 효과적으로 이루어지도록 하고 있다.

또한, 상기 제1지주(10)의 대략 중앙부 하단에는, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 제1지주(10)의 양측에 한쌍의 제2지주(14A,14B)가 일직선형태로 밀착됨과 동시에 그 상, 하단이 체결부재(15a,15b)로서 연결되어 있으며, 이들 제1지주(10) 및 제2지주(14A,14B)는 철재나 스테인레스 등과 같은 통상의 재질로서 속이 빈 파이프형태로 제작된다.

이에 따라, 상기 제1지주(10) 및 제2지주(14A,14B)는 상단의 체결부재(15a)를 중심으로 회동되도록 하여, 제1지주(10)의 상단부에 설치되어 있는 각 구성부재 들에 대한 정비를 용이하게 행할 수 있도록 되어 있다.

또, 도 1에서와 같이 상기 제1지주(10)의 원주면 상, 하단에는 브래킷 (19a ,19b)이 착탈 가능하도록 설치되어 있고, 이 하단 브래킷(19b)은 지지대(19c)에 유지되어 보강이 가능하도록 되어 있다.

상기 상단 브래킷(19a)에는 길이가 탄력있게 조절되는 고정고리(20A)가 장착되어 있으며, 이 고정고리(20A)와 하단 브래킷(19b) 사이에 광고판(20)을 부설할 수 있게 된다.

그리고, 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 상기 제2지주(14A,14B)의 하부 끝단은 평판형상으로 이루어진 고정부재(16)의 상면에 상향으로 형성되어 있는 한쌍의 돌출봉(17a,17b)에 끼워넣어져 각각 고정볼트(18a,18b)에 의해 체결된다.

상기 고정부재(16)는 지중에 매설되는 기초틀체(21)의 상면에 설치되는 것으로서, 이것은 상기 기초틀체(21)의 일측 상단에 장착되어 있는 볼트(22a,22b)를 고정부재(16)에 끼워넣음과 동시에 너트로 체결하는 것에 의해 간단히 설치할 수 있게 되며, 기초틀체(21)의 타측 상단에는 내부를 밀폐하기 위한 커버판(23)이 장착되어 있다.

즉, 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 기초틀체(21)는 제1실(21a) 및 제2실(21b)로 나뉘어져 구성되어 있으며, 제1실(21a)에는 가로등 (13)에 전력을 제공하는 축전지(24) 및 이 축전지(24)의 동작을 제어하는 콘트롤부 (25)가 서로 인접하여 배치되어 있는 동시에 이들 사이에는 단열재(26)가 개재되어 있다.

또한, 상기 제2실(21b)에는 기초틀체(21)를 지중에 매설할 때에 흙이나 모래를 채워 넣어 고정시킬 수 있어 외부의 환경변화로 인한 기능저하를 예방할 수 있게 되며, 상기 기초틀체(21)는 부식이 쉽게 되지 않는 철재나 스테인레스로 제작하는 것이 바람직하다.

도 5에서와 같이, 전술한 풍력발전기(11)와 태양전지판(12)은 기초틀체(21)내의 축전지(24)에 접속되어 항시 충전이 이루어지도록 되어 있고, 축전지(24)로부터의 전력은 인버터(27)를 통해 콘트롤부(25)의 제어에 따라 가로등(13)으로 공급되는 것이다.

상기 콘트롤부(25)는 도시하지 않은 통상의 광센서나 타이머에 의해 주변환경의 변화에 대응하도록 하거나 시간대별로 제어를 행하여 가로등(13)을 온, 오프시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 구성에 의해, 제1지주(10)의 상단부에 설치되어 있는 풍력발전기(11)나 태양전지판(12)의 각 집열판(12A,12B,12C)에 의해 얻어지는 전력은 지중에 매설되어 있는 기초틀체(21) 내의 축전지(24)에 항시 저장된다.

상기 축전지(24)는 날씨에 따라 6∼7일간 충전이 이루어지지 않는 경우에도 사용이 가능할 정도의 용량을 가지는 것이 바람직하며, 별도의 전압조정기를 구비하면 입력전압과 출력부하가 변화하더라도 항상 일정한 출력전압을 유지할 수 있다.

또한, 가로등(13) 주위가 어두워지거나 정해진 시간이 되면 콘트롤부(25)의 작동에 의해 상기 축전지(24)에 저장되어 있던 전력을 공급하거나 차단시켜 가로등 (13)을 온, 오프시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 제1지주(10)의 상단부에 설치되어 있는 풍력발전기(11)나 태양전지판(12), 또는 가로등(13)의 보수를 행하고자 할 경우에는, 제2지주(14A,14B)의 하단부에 장착되어 있는 체결부재(15b)를 풀고 상단부의 체결부재(15a)를 중심으로제1지주(10)를 회동시킴으로써, 보수하고자 하는 부분을 작업자 근처로 이동시킬 수 있게 된다.

도 4에서와 같이, 상기 기초틀체(21)의 상단에 설치되는 고정부재(16)의 돌출봉(17a,17b)에 제2지주(14A,14B)의 하단부가 끼워맞춰져 고정볼트(18a,18b)에 의해 장착되는 것이므로, 각 부재의 설치 및 해체작업이 매우 간단해 진다.

또, 상기 제1지주(10)의 원주면 상, 하단에는 임의 간격으로 한쌍의 브래킷 (19a,19b)을 착탈시킬 수 있도록 함으로써, 이들 브래킷(19a,19b) 사이에 광고판 (20)을 부설할 수 있는 부가기능을 가지고 있다.

상술한 실시예는 본 고안의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 하이브리드 가로등에 의하면, 태양전지판 및 풍력발전기가 설치되는 지주 등의 각 구성부재를 분할하여 제작할 수 있기 때문에, 각 부재들의 무게를 분산시켜 자재운반을 용이하게 함은 물론, 산악지역과 같이 장비가 출입할 수 없는 장소에도 설치가 가능하고, 보수를 손쉽게 행할 수 있다는 잇점을 가지게 된다.

또한, 기초틀체의 일측 커버판 내에는 단열재를 개재하여 축전지 및 콘트롤부가 장착되는 것이기 때문에 유지관리를 용이하게 행할 수 있게 되며, 기초틀체가철재나 스테인레스로 제작되어 지중에 매설되는 것이므로, 외부의 환경변화로 인한 기능저하를 예방할 수 있는 것이다.

Claims

풍력발전기(11) 및 태양전지판(12)을 상단부에 각각 구비하고 있는 동시에 일측에 가로등(13)이 배설되어 있는 제1지주(10)와,

상기 제1지주(10)의 중앙부 하단 양측에서 밀착되어 그 상, 하단이 체결부재(15a,15b)로서 연결되는 한쌍의 제2지주(14A,14B)와,

상기 제2지주(14A,14B)의 하부 끝단이 끼워넣어져 고정되는 돌출봉(17a,17b)이 상향으로 형성되어 있고, 지면(G) 상에 일치하도록 배설되는 평판형상의 고정부재(16)와,

상기 고정부재(16)의 저면에 볼트(22a,22b)로서 체결되어 지중에 매설되며, 상기 가로등(13)을 선별적으로 가동시키기 위한 축전지(24) 및 콘트롤부(25)가 내장되는 기초틀체(21)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가로등.
제1항에 있어서, 상기 제1지주(10)에 설치되는 태양전지판(12)은 동일한 크기로 제작된 3개의 집열판(12A,12B,12C)으로 이루어져 있고, 중앙의 집열판(12B)에 대하여 그 양측에 배치되는 집열판(12A,12C)은 바깥쪽으로 향해 경사져서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 가로등.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1지주(10)의 원주면 상, 하단에는 브래킷(19a,19b) 및 지지대(19c)가 착탈 가능하도록 설치되어 있고, 이들 상하 브래킷(19a,19b)의 사이에 광고판(20)을 부설할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 가로등.
제1항에 있어서, 상기 기초틀체(21)의 내부는 제1실(21a) 및 제2실(21b)로 나뉘어져 구성되어 있으며, 제1실(21a)에는 가로등(13)에 전력을 제공하는 축전지 (24) 및 이 축전지(24)의 동작을 제어하는 콘트롤부(25)가 단열재(26)를 개재하여 커버판(23) 내에 배치되어 있고, 제2실(21b)에는 흙이나 모래를 채워 넣을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 가로등.