KR20100129927A - 태양전지판이 구비된 풍력등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지판이 구비된 풍력등에 관한 것이다.
<목 적>
이에 본 발명의 그 기술적 요지는 가로등을 포함한 각종 등기구에 있어서, 상기 등기구의 상부에는 자연 바람을 이용한 풍력발전체를 부설하여 외부 전원공급 없이도 자연에너지를 이용한 자가 발전이 이루어지도록 함은 물론 상기 등기구의 전등갓 상부에는 별도의 태양전지판을 더 부착하여 풍력 외에 태양광을 집열하여 심야 또는 풍력이 약간 지역에서도 부가적인 에너지를 공급하여 조명을 밝힐 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 풍력발전체로부터 얻어진 전력이 등기구의 PCB회로상 슈퍼콘덴서에 직접 축전되도록 형성되어 전력 축전 및 사용전류 변환 구조가 간단하고, 상기 풍력발전체의 블레이드 외관은 원반 형태로 제작이 가능하여 주위의 시선을 끌지 않으면서 회전하도록 하는 바, 이는 눈에 거슬리는 등의 미관을 헤치지 않도록 함은 물론 상기 등기구의 조명은 저전력 고휘도 엘이디(발광다이오드)를 채용함으로써, 사용 전류의 에너지 절약을 극대화하도록 도모하고 특히 축전된 전력의 부족시 PCB 제어에 의해 상기 엘이디의 발광을 초당 설정된 주기로 점멸하도록 하여 최소 전력만으로도 발광을 지속할 수 있도록 하는 특징이 있다.
<구 성>
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 조명(110)을 포함한 전등갓(120)이 지주암(130)에 의해 고정 결합되는 등기구(100)와; 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 일측에 결합되어 풍력에 의해 회전하면서 전력을 발생시킨 후 등기구의 PCB회로 중 슈퍼콘덴서에 충전되어 상기 조명(110)의 전원으로 공급되도록 다수개의 블레이드(210)와 블레이드 암(220)이 구비되는 풍력발전체(200)가; 구성되어 이루어진다.
<효 과>
따라서, 본 발명은 등기구의 전원 공급을 자연(풍력, 태양광) 에너지로 사용함으로서, 전력 사용에 따른 비용이 발생되지 않으며, 풍력발전체의 간단한 구조로 인해 작업자로 하여금 시공 및 유지보수가 간편하고, 심야 또는 풍력이 약한 지역에서는 별도의 태양전지판에 의해 에너지를 부가적으로 축전할 수 있도록 하여 전력 사용에 따른 에너지 공급이 충분히 확보될 수 있도록 하는 효과가 있다.
풍력, 태양광, 블레이드, 등기구, 발광다이오드, 조명, 축전지

Description

태양전지판이 구비된 풍력등{A wind force-light with solar heat plate}
본 발명은 가로등을 포함한 각종 등기구에 있어서, 상기 등기구의 상부에는 자연 바람을 이용한 풍력발전체를 부설하여 외부 전원공급 없이도 자연에너지를 이용한 자가 발전이 이루어지도록 함은 물론 상기 등기구의 전등갓 상부에는 별도의 태양전지판을 더 부착하여 풍력 외에 태양광을 집열하여 심야 또는 풍력이 약간 지역에서도 부가적인 에너지를 공급하여 조명을 밝힐 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등에 관한 것이다.
종래의 가로등은 야간에 불을 밝히기 위하여 외부전원이 필수적으로 요구되고, 전원공급수단의 유지와 보수를 위한 노력과 비용이 소모되며, 전원의 공급을 위하여 지속적인 비용이 소모되며, 이러한 외부전원으로 인하여 감전사고의 주원인이 되어왔다.
한편, 가로등이 태양이나 바람과 같은 자연에너지에 의해 가동될 수 있도록, 자연에너지를 이용한 가로등은 국내에서 이미 많이 이용되고 있다.
이에, 종래의 태양이나 바람과 같은 자연에너지를 이용한 가로등은, 태양열 집전판이나 풍력팬에 의하여 발생된 전력이 축전기에 저장되고, 상기 축전기에 저장된 전력은 제어부에 의하여 전등으로 공급되도록 제어된다.
또한, 해외에서는 풍력팬이나 태양열 집전판을 갖가지 모양으로 제작하여 가로등의 여러 위치에 설치하는 등 자연에너지를 이용한 가로등을 다양한 방법으로 응용해오고 있다.
그러나, 상기와 같은 가로등의 대부분이 전등과 태양열 집전판이 분리되어 있어 가로등의 한편에 별도의 태양열 집전판의 설치를 요하고, 시간 및 계절별 태양의 위치가 변함에 따라 충분한 태양발전이 이루어 질 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 풍력팬이 가로등의 상부에 커다랗게 구비됨으로써 외관상 미감이 도시의 이미지와 부합되지 않고, 하나의 풍력팬만이 설치됨으로써 높이에 따른 바람을 전체적으로 이용할 수 없어 결과적으로 태양발전이 일정하게 될 수 없는 문제점이 있다.
그리고, 해외에서 다양한 방법으로 응용한 자연에너지를 이용한 가로등에 있어서도, 풍력팬이나 태양열 집전판을 갖가지 모양으로 제작하여 외관상 근사하게 보이는 가로등을 선보이고는 있으나, 태양열만을 이용하여 햇빛이 없는 야간에 는 태양발전이 이루어지지 않거나, 풍력만을 이용하여 바람이 없는 시간이나 계절동안에는 역시 풍력발전이 제대로 이루어지지 않아 지속적이 발전이 어려운 문제점이 있다.
또한, 태양열과 풍력을 모두 이용한 가로등에 있어서도, 야간에 바람이 불지 않거나 풍력팬이 설치되지 않은 위치에 바람이 불어, 바람을 제대로 이용하지 못하고 일정한 발전이 이루어지기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 가로등을 포함한 각종 등기구에 있어서, 상기 등기구의 상부에는 자연 바람을 이용한 풍력발전체를 부설하여 외부 전원공급 없이도 자연에너지를 이용한 자가 발전이 이루어지도록 함은 물론 상기 등기구의 전등갓 상부에는 별도의 태양전지판을 더 부착하여 풍력 외에 태양광을 집열하여 심야 또는 풍력이 약간 지역에서도 부가적인 에너지를 공급하여 조명을 밝힐 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 조명(110)을 포함한 전등갓(120)이 지주암(130)에 의해 고정 결합되는 등기구(100)와; 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 일측에 결합되어 풍력에 의해 회전하면서 전력을 발생시킨 후 등기구의 PCB회로 중 슈퍼콘덴서에 충전되어 상기 조명(110)의 전원으로 공급되도록 다수개의 블레이드(210)와 블레이드 암(220)이 구비되는 풍력발전체(200)가; 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 등기구의 조명(110)은 발광다이오드(LED)로 형성되어 저전력 고휘도 발광이 이루어지도록 형성되고, 상기 발광다이오드는 PCB회로의 제어에 의해 전력 부족 판단시 초(Sec) 당 설정된 점멸이 주기적으로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 면상에는 태양광을 집열하여 추가 보충 전력을 발생시키도록 태양전지판(300)이 부착 결합되고, 상기 풍력발전체(200)와 태양전지판(300)에서 발생된 풍력과 태양광 에너지는 사용전류로 변환하여 축전시키도록 별도의 축전지(400)가 더 구성되어 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 풍력발전체의 블레이드(210)는 수평단면을 평면에서 볼 때, 내측면은 회전축을 중심으로 한 원호형상을 이루고, 외측면은 블레이드의 외측으로 양력이 발생되도록 유선형으로 이루어지거나, 블레이드 암을 기준으로 원반 형태로 이루어져 회전시 주위를 끌지 않도록 형성되는 것 중 어느 하나 인 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 등기구의 전원 공급을 자연(풍력, 태양광) 에너지로 사용함으로서, 전력 사용에 따른 비용이 발생되지 않으며, 풍력발전체의 간단한 구조로 인해 작업자로 하여금 시공 및 유지보수가 간편하고, 심야 또는 풍력이 약한 지역에서는 별도의 태양전지판에 의해 에너지를 부가적으로 축전할 수 있도록 하여 전력 사용에 따른 에너지 공급이 충분히 확보될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 풍력발전체로부터 얻어진 전력이 등기구의 PCB회로상 슈퍼콘덴서에 직접 축전되도록 형성되어 전력 축전 및 사용전류 변환 구조가 간단하고, 상기 풍력발전체의 블레이드 외관은 원반 형태로 제작이 가능하여 주위의 시선을 끌지 않으면서 회전하도록 하는 바, 이는 눈에 거슬리는 등의 미관을 헤치지 않도 록 함은 물론 상기 등기구의 조명은 저전력 고휘도 엘이디(발광다이오드)를 채용함으로써, 사용 전류의 에너지 절약을 극대화하도록 도모하고 특히 축전된 전력의 부족시 PCB 제어에 의해 상기 엘이디의 발광을 초당 설정된 주기로 점멸하도록 하여 최소 전력만으로도 발광을 지속할 수 있도록 하는 효과가 있다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 풍력과 태양광을 동시에 이용하여 가로등을 포함한 등기구의 조명을 밝히도록 함으로써, 별도의 외부 전원공급 없이도 자연에너지를 이용하여 전력사용에 따른 비용이 발생되지 않도록 함은 물론 간단한 풍력 발생 구조 대비 증대된 효율로 인해 작업자로 하여금 시공 및 유지보수가 간편하도록 함은 물론 친환경 에너지를 효과적으로 사용할 수 있는 특징이 있다.
이에, 본 발명은 조명(110)을 포함한 전등갓(120)이 지주암(130)에 의해 고정 결합되는 등기구(100)와; 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 일측에 결합되어 풍력에 의해 회전하면서 전력을 발생시킨 후 등기구의 PCB회로 중 슈퍼콘덴서에 충전되어 상기 조명(110)의 전원으로 공급되도록 다수개의 블레이드(210)와 블레이드 암(220)이 구비되는 풍력발전체(200)가; 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 등기구(100)는 조명(110)을 포함한 전등갓(120)이 지주암(130)에 의해 고정 결합되어 이루어진다.
이에, 상기 등기구는 가로등을 포함한 실외 전등 기구인 것이 바람직하다.
또한, 상기 등기구의 조명(110)은 발광다이오드(LED)인 것이 바람직하다. 이는 풍력과 태양광을 이용함에 있어서 저전력 고휘도 발광을 도모할 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 상기 등기구의 조명(110)은 발광다이오드(LED)로 형성되어 저전력 고휘도 발광이 이루어지도록 형성되고, 상기 발광다이오드는 PCB회로의 제어에 의해 전력 부족 판단시 초(Sec) 당 설정된 점멸이 주기적으로 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
예컨데, 상기 발광다이오드는 초당 30회 이상의 점멸을 주기적으로 실시하면서 육안으로는 계속 점등되어 있는 듯 하나 이러한 점멸은 전력 소모를 최대한 줄여 전력 부족시 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 형성된다.
다시 말해, 초당 30회 이상 PWM(펄스폭 변조; 펄스 폭의 설정에 의해 소모전류의 변경 가능) 구동 시 발광다이오드가 상시 점등된 듯한 효과를 내면서, 발전량을 최소화하고, 소모전류를 보조하게 된다.
이때, 상기 등기구 일측에는 별도의 센서가 구비되어 상기 센서에 의해 밤에만 점등되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서는 광센서를 적용하여 자동차 라이트가 비칠때만 점등되도록 하여 전력가 부족한 시골길 등의 가로등으로서, 차가 지나 다닐 때만 동작하도록 모드를 설정할 수도 있는 것이 바람직하다.
이에, 상기 등기구는 슈퍼콘덴서에 풍력으로부터 수집된 전력을 저장하거나, 상기 슈퍼콘덴서와 배터리를 동시에 사용하며 충전을 도모할 수도 있는 것으로, 슈퍼콘덴서와 배터리를 동시에 사용할 경우에는 특성이 다른 보완 관계로서, 배터리를 보호하며 충전 효율을 상호 개선하도록 하는 특징이 있다.
또한, 외부에 배터리 즉, 축전지를 별도로 사용시에는 풍량 변화가 많고, 목적하는 지역의 안정된 밝기를 원하거나 발전량이 포화상태로서 이웃한 다른 풍력등과의 전력 쉐어링(나눔)이 가능하도록 형성된다.
이때, 상기 풍력발전체의 블레이드(210)는 수평단면을 평면에서 볼 때, 내측면은 회전축을 중심으로 한 원호형상을 이루고, 외측면은 블레이드의 외측으로 양력이 발생되도록 유선형으로 이루어진 것이 바람직하다.
이에, 상기 풍력발전체(200)는 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 일측에 결합되어 회전에 의해 풍력을 발생시키도록 다수개의 블레이드(210)와 블레이드 암(220)이 구비되어 이루어진다.
즉, 회전하는 방향에 대해 상기 블레이드는 양력이 발생되도록 하여 처음 회전을 시작으로 점차 가속이 발생되어 회전력이 용이하게 상승하도록 하는 특징이 있다.
또한, 상기 풍력발전체의 블레이드(210)는 블레이드 암을 기준으로 원반 형태로 이루어져 회전시 주위를 끌지 않도록 형성되는 것 중 어느 하나 인 것이 바람직하다.
한편, 상기 태양전지판(300)은 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 면상에 부착 결합되어 태양광을 집열하여 전력을 발생시키도록 형성된다.
즉, 상기 태양전지판은 지역의 풍력 편차를 고려하여 부가적으로 실시하는 것으로, 낮시간 동안 태양광을 수집하여 심야 또는 풍력이 다소 약한 지역에서 상기 태양광을 에너지로서 동시에 사용할 수 있도록 하기 위함이다.
이에, 상기 축전지(400)는 상기 풍력발전체(200) 및 태양전지판(300)에서 발생된 풍력과 전력을 사용전류로 변환하여 축전시키도록 형성된다.
즉, 상기 축전지는 풍력과 태양광으로부터 얻어진 전력을 축전하여 등기구의 조명이 자가발전에 의해 발광하도록 형성된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력등의 일 실시예를 나타낸 일측면도,
도 2는 본 발명에 따른 풍력등의 다른 실시예를 나타낸 일측면도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100 ... 등기구 110 ... 조명
120 ... 전등갓 130 ... 지주암
200 ... 풍력발전체 210 ... 블레이드
220 ... 블레이드 암 300 ... 태양전지판
400 ... 축전지

Claims (4)

  1. 조명(110)을 포함한 전등갓(120)이 지주암(130)에 의해 고정 결합되는 등기구(100)와;
    상기 등기구의 전등갓(120) 상부 일측에 결합되어 풍력에 의해 회전하면서 전력을 발생시킨 후 등기구의 PCB회로 중 슈퍼콘덴서에 충전되어 상기 조명(110)의 전원으로 공급되도록 다수개의 블레이드(210)와 블레이드 암(220)이 구비되는 풍력발전체(200)가;
    구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 등기구의 조명(110)은
    발광다이오드(LED)로 형성되어 저전력 고휘도 발광이 이루어지도록 형성되고, 상기 발광다이오드는 PCB회로의 제어에 의해 전력 부족 판단시 초(Sec) 당 설정된 점멸이 주기적으로 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 등기구의 전등갓(120) 상부 면상에는 태양광을 집열하여 추가 보충 전력을 발생시키도록 태양전지판(300)이 부착 결합되고, 상기 풍력발전체(200)와 태양전지판(300)에서 발생된 풍력과 태양광 에너지는 사용전류로 변환하여 축전시키도록 별도의 축전지(400)가 더 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 풍력발전체의 블레이드(210)는
    수평단면을 평면에서 볼 때, 내측면은 회전축을 중심으로 한 원호형상을 이루고, 외측면은 블레이드의 외측으로 양력이 발생되도록 유선형으로 이루어지거나, 블레이드 암을 기준으로 원반 형태로 이루어져 회전시 주위를 끌지 않도록 형성되는 것 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 태양전지판이 구비된 풍력등.
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