KR200452137Y1 - 태양광 가로등 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지주; 상기 지주에 설치되는 적어도 하나의 조명장치; 상기 지주 상단에 선회 가능하게 결합되는 하우징; 상기 하우징에 선회 가능하게 결합되며 풍하중을 감소시키는 태양광 접광모듈; 및, 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 태양광 집광모듈 및 상기 조명장치와 전기적으로 연결되는 콘트롤박스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

태양광, 가로등, 항력, 에어포일, 유선형, 풍압

Description

태양광 가로등{Solar street lamp}

본 고안은 가로등에 관한 것으로, 특히 태양광 전지판으로 빛을 집전하여 이를 조명장치의 전원으로 사용하는 태양광 가로등에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 가로등은 지주에 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 통해 태양광을 솔라셀(solar cell) 등에 집광(열)시켜 발전하는 태양광 집광모듈을 설치하여 조명장치에 전력을 공급한다.

이와 같은 태양광 가로등은 태양광 전지판을 원하는 만큼 직, 병렬로 접속하여 원하는 전력으로 만들어 사용하는데 축전지에 저장하여 필요시 사용하거나, 통상의 전력선과 연계하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 태양광 발전을 이용하는 종래의 태양광 가로등이 국내특허등록 제751040호, 국내등록실용신안 제405396호 및 국내공개특허 제2003-42653호에 각각 개시되어 있다. 이들 종래의 태양광 가로등은 주로 태양광을 효과적으로 집광하기 위해 지주 상단에 태양과의 각도를 고려하여 비스듬히 경사지게 태양광 전지판을 설치하였고, 축전지 및 각종 전장품이 내장되는 콘트롤박스를 태양광 전지판과 일체로 형성하거나 태양광 전지판에 체결구를 통해 연결하였다.

그런데, 이러한 종래의 태양광 가로등은 강풍이나 돌풍이 불 경우 넓은 면적을 갖는 판형상의 태양광 전지판과 콘트롤박스 사이가 막혀 있어, 태양광 전지판은 상방향으로 작용하는 풍하중이 급격하게 상승하게 되므로 지주와의 연결부분이 부러지는 등 파손의 위험성이 증대되었다.

또한, 태양광 전지판과 콘트롤박스가 일체형으로 된 종래의 태양광 가로등은 태양광 전지판 또는 콘트롤박스 중 어느 하나를 유지 보수할 경우, 무거운 태양광 전지판 및 콘트롤박스를 함께 지주에서 분리시켜 지상으로 내려야 하므로 작업이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 고안은 강풍이나 돌풍으로 인해 태양광 집광모듈에 가해지는 풍하중을 최소화함으로써 태양광 집광모듈의 파손을 방지하는 것은 물론, 미리 세팅해 놓은 태양광 집광모듈의 각도를 유지할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 태양광 집광모듈 또는 콘트롤박스 중 어느 하나를 선택적으로 용이하게 분리할 수 있는 태양광 가로등을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 지주; 상기 지주에 설치되는 적어도 하나의 조명장치; 상기 지주 상단에 선회 가능하게 결합되는 하우징; 상기 하우징에 선회 가능하게 결합되며 풍하중을 감소시키는 태양광 집광모듈; 및, 상기 하우 징에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 태양광 집광모듈 및 상기 조명장치와 전기적으로 연결되는 콘트롤박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등을 제공한다.

상기 하우징은 상기 태양광 집광모듈과 하우징 사이로 바람이 통과할 수 있도록 상기 태양광 집광모듈을 간격을 두고 지지하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 태양광 집광모듈은 상기 하우징과 마주하는 면이 유선형으로 돌출되며, 바람직하게는 반(半) 에어포일(airfoil) 형상으로 돌출될 수 있다.

상기 태양광 집광모듈은, 판형상의 태양광 전지판; 및 상기 하우징과 마주하는 상기 태양광 전지판의 일면에 결합되는 풍하중감소부재;를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 풍하중감소부재는 상기 하우징 측으로 유선형상으로 돌출될 수 있으며, 바람직하게는 반(半) 에어포일 형상으로 돌출될 수 있다. 아울러 상기 풍하중감소부재는 금속재 및 합성수지재 바람직하게는 플라스틱 또는 스티로폼으로 이루어질 수 있다.

상기 하우징은 수평방향으로 선회하고, 상기 태양광 집광모듈은 수직방향으로 선회함에 따라 원하는 각도로 태양광 집광모듈의 방향을 설정할 수 있다.

또한 상기 하우징은 상단에 수직방향으로 돌출된 다수의 브라켓를 구비하고, 상기 태양광 집광모듈은 상기 다수의 브라켓에 각각 선회 가능하게 결합되는 다수의 연결리브를 구비할 수 있다.

더욱이 상기 하우징은 상기 콘트롤박스가 특정방향으로 용이하게 인출가능하도록 일측이 개방되며, 상기 콘트롤박스는 상기 하우징을 관통하여 상기 콘트롤박 스에 체결되는 이탈방지볼트에 의해 상기 하우징에 고정되거나, 상기 하우징에 원터치 방식으로 스냅결합 될 수 있다. 이와 같은 원터치 방식은 상기 하우징의 적어도 내부 일측면에 탄성부재를 구비하고, 상기 콘트롤박스에 상기 탄성부재가 탄력적으로 삽입되는 결합홈을 구비함으로써 구현할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 고안에 있어서는, 태양광 집광모듈과 콘트롤박스 사이로 바람이 통과할 수 있도록 간격을 두도록 설치되며 태양광 집광모듈의 일면에 반 에어포일 형상의 부재를 결합함에 따라, 강풍이나 돌풍에 의해 태양광 집광모듈에 발생하는 풍하중을 크게 감소시킬 수 있다. 이에 따라 미리 설정해 놓은 태양광 집광모듈의 수직방향 회전각도가 강풍이나 돌풍에 의해 변경되거나, 심할 경우 태양광 집광모듈, 콘트롤박스 및 이를 지지하고 있는 구조가 풍하중에 의해 파손될 가능성을 현격히 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 또한 태양광 및 제어상자 상단부의 풍하중 경감으로 가로등 지주구조의 강성을 상대적으로 약하게 설계하여 불필요한 재료를 절감하고 운송비를 절약할 수 있어 판매 단가를 낮출 수 있는 상품적인 효과도 크다.

또한 본 고안은 하우징의 일부를 개방하고, 이 개방부를 통해 단순한 전선 연결작업으로 콘트롤박스를 간편하게 탈장착 할 수 있으므로, 콘트롤박스(다양한 발전용 및 제어용 전자장치 포함) 유지보수 시 콘트롤박스 만 하우징으로부터 손쉽게 분리할 수 있고, 태양광 집광모듈도 소정의 체결구를 해제함으로써 태양광 모듈의 용량 변경, 보수 및 수리작업 등을 간편하게 하우징으로부터 분리할 수 있다. 이에 따라 콘트롤박스와 태양광 집광모듈 중 유지보수 대상에 해당하는 부품 만을 하우징으로부터 신속하게 분리할 수 있어 용이하게 유지보수 작업 및 A/S를 지원할 수 있다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 태양광 가로등은 지주(1), 조명장치(3), 하우징(10), 콘트롤박스(20) 및 태양광 집광모듈(30)을 포함한다.

지주(1)는 내부가 비어있는 통형상으로 통상의 가로등 지주의 높이로 이루어지며(원하는 높이로 주문제작 가능), 상단 일측에는 수평각도 세팅볼트(14)가 삽입되는 관통구멍(1a)이 형성된다. 조명장치(3)는 지주(1)의 상측에 지지대(5)에 의해 적어도 하나가 설치된다.

하우징(10)은 내측에 콘트롤박스(20)가 삽입되는 공간부(11)를 가지며, 콘트롤박스(20)를 장탈착하기 위해 일측이 개방된 대략 박스형상으로 이루어진다. 하우징(10)은 저면에 지주(1)의 상단에 착탈 가능하게 결합되는 힌지축(13)을 구비하며, 이 경우 하우징(10)은 힌지축(13)을 통해 수평방향으로 선회시킬 수 있어 가로등 지주의 설치 각도에 관계없이 태양광 집광모듈(30)의 수평방향 회전각도를 자유롭게 설정할 수 있다. 이를 위해 힌지축(13)은 원주방향을 따라 다수의 구멍(13a)이 소정 간격으로 관통 형성되며, 이 다수의 구멍(13a) 중 어느 하나에는 지지대(1)의 관통구멍(1a)을 통해 삽입되는 수평각도 세팅볼트(14)가 체결됨으로써, 설 정해 놓은 하우징(10)의 수평방향 회전각도를 유지할 수 있다.

또한 하우징(10)은 상단 양측으로 태양광 집광모듈(30)을 지지하기 위한 한쌍의 브라켓(15)을 연장 형성한다. 한쌍의 브라켓(15)은 태양광 집광모듈(30)과 하우징(10) 상단 사이로 바람이 통과할 수 있도록 소정 높이로 수직방향을 따라 돌출 형성된다. 또한 한쌍의 브라켓(15)은 각각 수직각도 세팅볼트(17a)에 의해 태양광 집광모듈(30)로부터 돌출된 한쌍의 연결리브(34)와 선회 가능하게 체결된다. 상기 세팅볼트(17a)는 태양광 집광모듈(30)의 수직방향 각도를 설정한 후, 각각 너트(17b)를 체결함으로써 설정한 태양광 집광모듈(30)의 수직방향 각도를 유지할 수 있다.

콘트롤박스(20)는 하우징(10)의 공간부(11)에 슬라이딩 장탈착되도록 공간부(11)의 형상에 대응하는 대략 박스형상으로 이루어진다. 콘트롤박스(20)는 내측에 통상의 태양광 발전을 위한 소정의 전장부품과 축전지를 포함하며, 전기배선(35)을 통해 태양광 집광모듈(30)과 전기적으로 연결되고, 마찬가지로 소정의 전기배선(미도시)을 통해 조명장치(3)와 전기적으로 연결된다.

또한 콘트롤박스(20)는 하우징(10)에 장착된 상태에서, 하우징(10)의 저면 일부에 형성된 관통구멍(10a)으로 삽입되는 고정볼트(12)가 콘트롤박스(20) 저면에 체결됨에 따라 하우징(10)으로부터의 이탈이 방지된다.

한편 도 4를 참고하면, 상기 고정볼트(12)를 생략하고, 하우징(10)과 콘트롤박스(20) 간의 장탈착 구조를 스냅 결합가능한 원터치 방식으로 구성하는 것도 물론 가능하다. 즉, 하우징(10)은 내부 양측면에 각각 탄성부재(50)를 돌출 형성하 고, 콘트롤박스(20)의 양측면에는 콘트롤박스(20) 장착 시 탄성부재(50) 예를 들면 일부를 돌출하도록 제작한 판스프링에 대응하는 위치에, 각각 탄성부재(50)가 삽입되는 결합홈(25)를 형성한다. 이에 따라 콘트롤박스(20)를 하우징(10)의 공간부(11)에 장착 시 탄성부재(50)가 결합홈(25)에 각각 탄력적으로 삽입되므로 콘트롤박스(20)가 안정적으로 하우징(10)에 록킹되며, 반대로 콘트롤박스(20)를 하우징(10)의 공간부(11)로부터 인출 시 사용자가 손잡이(23)를 잡고 소정의 힘으로 인출방향으로 당기면 탄성부재(50)와 결합홈(25) 간의 록킹이 해제되면서 콘트롤박스(20)를 하우징(10)으로부터 간편하게 분리시킬 수 있다.

태양광 집광모듈(30)은 태양광을 집광하기 위한 통상의 판형상 태양광 전지판(31)을 구비한다. 또한 태양광 집광모듈(30)은 하우징(10)과 마주하도록 태양광 전지판(31)의 일면에 결합되는 풍하중감소부재(33)를 구비한다.

도 2를 참고하면, 풍하중감소부재(33)는 하우징(10)과 마주하는 면이 유선형으로 이루어지며, 바람직하게는 반(半) 에어포일(airfoil) 형상으로 이루어진다. 또한 풍하중감소부재(33)는 태양광 집광모듈(30)의 무게를 줄이기 위해 금속판재 또는 합성수지재 예를 들면, 플라스틱 또는 스티로폼으로 이루어진다.

상기 풍하중감소부재(33)는, 바람(W1,W2)이 태양광 전지판(31)의 상향 경사진 일측으로부터 불어 올 때, 바람 중 일부(W1)는 태양광 집광모듈(30)과 하우징(10) 사이의 간극을 통해 통과하고, 나머지(W2)는 유선형으로 이루어진 풍하중감소부재(33)의 일면을 따라 이동한다. 이와 같이 바람통과 구조와 함께 풍하중감소부재(33)에 의한 역캠버효과에 의해 태양광 집광모듈(30)에 가해지는 태양광 집광 모듈(30)에 가해지는 풍하중 즉, 항력(F1) 및 양력(F2)을 크게 감소시킬 수 있다.

따라서, 태양광 집광모듈(30)은 상향 경사진 측으로부터 강풍 또는 돌풍이 불더라도 풍하중에 의해 태양광 집광모듈(30)이 파손되는 것을 방지하는 것은 물론, 사용자가 미리 설정해 놓은 태양광 집광모듈(30)의 수직방향 설정각도를 그대로 유지할 수 있다.

또한 본 고안은 하우징(10)의 일부를 개방 형성하고, 이 개방부분을 통해 콘트롤박스(30)를 간편하게 장착할 수 있으므로, 콘트롤박스(20) 유지보수 시 콘트롤박스(30) 만 하우징(10)으로부터 손쉽게 분리할 수 있다. 아울러, 태양광 집광모듈(30) 유지보수 시에는 수직각도 세팅볼트(17a)와 너트(17b)의 체결을 해제함으로써 하우징(10)으로부터 분리할 수 있다. 이에 따라 콘트롤박스(20)와 태양광 집광모듈(30) 중 유지보수 대상에 해당하는 부품 만을 하우징(10)으로부터 신속하게 분리할 수 있어 용이하게 유지보수를 행할 수 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 가로등을 나타내는 사시도,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 가로등을 나타내는 측면도,

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 가로등을 나타내는 배면도,

도 4는 하우징과 콘트롤박스의 장탈착구조의 다른 예를 나타내는 평면도이다.

* 도면 내 주요 부분에 대한 부호설명 *

10: 하우징 11: 힌지축

20: 콘트롤박스 30: 태양광 집광모듈

31: 태양광 전지판 33: 풍하중감소부재

Claims (16)

1. 지주;

   상기 지주에 설치되는 적어도 하나의 조명장치;

   상기 지주 상단에 수평방향으로 선회 가능하게 결합되는 하우징;

   상기 하우징에 수직방향으로 선회 가능하게 결합되며 풍하중을 감소시키는 태양광 집광모듈; 및,

   상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 태양광 집광모듈 및 상기 조명장치와 전기적으로 연결되는 콘트롤박스;를 포함하며,

   상기 하우징은 상기 태양광 집광모듈과 하우징 사이로 바람이 통과할 수 있도록 상기 태양광 집광모듈을 간격을 두고 지지하고, 상기 태양광 집광모듈은 상기 하우징과 마주하는 면이 유선형으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 태양광 집광모듈은 상기 하우징과 마주하는 면이 반(半) 에어포일 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
5. 제1항에 있어서, 상기 태양광 집광모듈은,

   판형상의 태양광 전지판; 및

   상기 하우징과 마주하는 상기 태양광 전지판의 일면에 결합되는 풍하중감소부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
6. 제5항에 있어서, 상기 풍하중감소부재는 상기 하우징 측으로 유선형상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
7. 제6항에 있어서, 상기 풍하중감소부재는 상기 하우징 측으로 반(半) 에어포일 형상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍하중감소부재는 합성수지재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
9. 제8항에 있어서, 상기 풍하중감소부재는 플라스틱 또는 스티로폼인 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
10. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍하중감소부재는 금속재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상단에 수직방향으로 돌출된 다수의 브라켓를 구비하고, 상기 태양광 집광모듈은 상기 다수의 브라켓에 각각 선회 가능하게 결합되는 다수의 연결리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
13. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 콘트롤박스가 인출 가능하도록 일측이 개방된 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
14. 제13항에 있어서, 상기 콘트롤박스는 상기 하우징을 관통하여 상기 콘트롤박스에 체결되는 이탈방지볼트에 의해 상기 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
15. 제13항에 있어서, 상기 콘트롤박스는 상기 하우징에 원터치 방식으로 스냅결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.
16. 제15항에 있어서, 상기 하우징은 적어도 내부 일측면에 탄성부재가 돌출 형성되고, 상기 콘트롤박스는 상기 탄성부재가 탄력적으로 삽입되는 결합홈이 형성되 는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등.

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