KR20120007723U - 태양광 발전을 이용한 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리프트 장치에 관한 것으로서, 특히 태양광 발전을 이용하여 물품의 운송에 필요한 사용전력을 공급받을 수 있는 산악용 리프트 장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 고안에서는 태양전지에서 발생된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시켜 축전지에 저장하고, 캐리어가 매달린 강삭을 걸어서 회전 이동시키는 한 쌍의 활차를 스위칭에 따라 구동하는 전동기에 전력을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부의 전원을 개폐하여 상기 활차의 작동을 제어하는 스위치부를 포함하는 리프트 장치가 개시된다.

Description

태양광 발전을 이용한 리프트 장치{Lifter device using photovoltaic generation}

본 고안은 리프트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전을 이용하여 물품의 운송에 필요한 사용전력을 공급받을 수 있도록 한 산악용 리프트 장치에 대한 것이다.

환경오염에 대한 관심이 새롭게 고조되고, 환경문제가 직접적으로 에너지 문제와 연계되어 있음을 인식하기 시작하면서 대체에너지 이용의 필요성이 부각되고 있으며, 특히 대체에너지 중 태양광에너지는 무한정 공급 가능한 무공해 청정에너지이며 화석연료를 대체할 수 있는 환경 친화적인 에너지원으로 각광받고 있다.

한편, 산악용 리프트 장치는 도로를 개설하기 곤란하고 험준한 산중, 산악지대 또는 계곡의 사이에 설치하여 물자와 사람을 운반하는 운송수단으로서, 전동기에 의해 구동하는 한 쌍의 활차와, 이 활차들을 연결하도록 감긴 강삭과, 이 강삭에 매달리는 캐리지로 구성되어 있다.

그런데 이와 같은 종래의 리프트 장치는 그 구동원으로 대부분이 상용전원을 이용하는 관계상 전기가 공급되지 않는 지역에서는 상용전원과 연결하기 위한 별도의 전원공급시설을 설치하여야 하며, 또 상용전원이 고장인 경우에 자동으로 작동할 수 있도록 비상전원을 안전상 설치하여야 함으로 인해 설치비용 등이 증가될 수밖에 없는 한계와 사용환경의 제약을 받게 마련이다.

이에 본 고안자는 상술한 제반 사항 및 문제점의 해결에 역점을 두어 상용전원이 필요없는 태양광 발전을 이용한 리프트 장치를 개발하고자 노력을 기울이던 중 본 고안을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 고안의 목적은 태양광 발전을 이용하여 구동할 수 있도록 하는 리프트 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 리프트의 설치 높낮이를 용이하게 조절할 수 있도록 하는 리프트 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 태양전지에서 발생된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시켜 축전지에 저장하고, 캐리어가 매달린 강삭을 걸어서 회전 이동시키는 한 쌍의 활차를 스위칭에 따라 구동하는 전동기에 전력을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부의 전원을 개폐하여 상기 활차의 작동을 제어하는 스위치부를 포함하는 리프트 장치를 제공한다.

이로써 본 고안은 구동원이 태양광 발전에 의해 구동되기 때문에 친환경적이면서 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 전원공급부는 태양에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지와, 상기 태양전지에서 발생되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키고 출력 전력을 제어하는 전력변환기와, 상기 전력변환기에서 출력되는 전원을 충전하는 축전지를 포함하는 리프트 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 전원공급부와 활차는 지주의 상단에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 고안의 상기 활차는 지주에 대하여 그 높낮이의 조절이 가능하게 설치될 수 있다.

이로써 본 고안은 캐리어가 수평하게 이동 가능하므로 물품의 운반 과정에서 발생할 수 있는 캐리어의 쏠림 현상 등을 방지하여 사용에 따른 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 고안은 캐리어를 운반하기 위한 구동원으로 무한정, 무공해의 태양에너지를 이용하므로 상용전원이 공급되지 않는 곳에서도 안정적으로 구동할 수 있고, 화석연료의 소비 및 대기오염이나 폐기물의 발생이 없어 환경친화적이며, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화하여 사용상의 효율성을 제고할 수 있다.

또한, 본 고안은 지주에 대하여 활차가 승강되면서 그 높낮이의 조절이 가능하므로 캐리어를 수평하게 이동시켜 물품의 운반 과정에서 발생할 수 있는 쏠림 현상 등을 방지하여 사용에 따른 안전성 및 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치를 개략적으로 나타낸 구성도,

이하, 본 고안에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 고안과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치는 전원공급부(10)와 스위치부(20)로 대별하여 구성된다.

먼저, 전원공급부(10)는 태양전지(11)에서 발생된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시켜 축전지(13)에 저장하고, 사용자의 스위칭에 따라 전동기(30)에 전력을 공급하여 캐리어(60)가 매달린 강삭(50)을 걸어서 회전 이동시키는 한 쌍의 활차(40)를 구동시킨다.

이러한 전원공급부(10)는 태양에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지(11)와, 이 태양전지(11)에서 발생되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키고 출력 전력을 제어하는 전력변환기(12) 및 이 전력변환기(12)에서 출력되는 전원을 충전하는 축전지(13)를 포함하여 구성된다.

즉, 태양전지(Solar Cell)는 PN형 접합 반도체로 구성되어 태양광이 조사되면 광 에너지에 의해 자유전자-정공 쌍이 생겨나고, 자유전자와 정공이 이동하여 N층과 P층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)의 원리에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류를 흐르게 하고, 이러한 전류는 축전기(13)에 축전되며, 전력변환기는 태양전지에서 발생되는 전기에너지의 전압을 일정하게 유지시켜 축전지(13)에 공급하여 충전시키게 된다.

여기서, 태양전지(11)는 전동기의 구동에 필요한 전력치를 얻을 수 있도록 다수 개의 전지를 직렬 및 병렬로 연결하여 모듈화한 어레이(Array) 패널로 구비할 수 있으며, 또 전원공급부(10), 스위치부(20), 전동기(30), 활차(40), 강삭(50) 및 캐리어(60)를 지탱하여 설치상태를 유지시키는 지주(70)에 대한 경사각(Tilt)의 조절이 가능하도록 설치함으로써 발전효율을 높일 수 있으며, 전력변환기(12)는 예를 들어 과충전 방지회로, 과방전 방지회로, 역전류 방지회로, 부스터 컨버터 등을 사용할 수 있고, 정전압 제어 알고리즘을 통해 제어될 수 있다.

또한, 축전지(13)는 전력변환기(12)로부터 출력되는 전력을 충전하고 스위치부(20)의 스위칭에 따라 충전된 전력을 전동기(30)에 안정적으로 공급하게 된다.

여기서, 전원공급부(10)는 지주(70)의 상단에 회전 가능하게 설치함으로써 정남향을 유지 및 햇빛이 충분히 공급되도록 하여 일사량 및 태양전지(11)의 표면온도 등에 따른 출력량의 변화를 최소화할 수 있다.

스위치부(20)는 축전지(13)에 충전된 전원을 개폐하여 전동기(30)에 전력을 공급 및 차단하며, 이를 통해 활차(40)의 작동을 제어하게 된다.

여기서, 스위치부(20)는 누르고 있는 동안만 전기가 통하는 누름식 스위치로 구비할 수 있고, 저항값을 변화시켜 전동기의 속도조절이 가능한 것으로 구비할 수도 있다.

한편, 전동기(30)는 통상의 DC모터를 이용하여 스위치부(20)의 스위칭 제어에 따라 작동되도록 할 수 있으며, 이러한 전동기(30)는 그 회전축과 연결된 휠차(40)를 회전시키고, 이에 의해 강삭(50)이 무한궤도 형태로 회전운동하여 그 강삭에 매달린 캐리어(60)가 이동되게 된다.

그리고 활차(40)는 지주(70)의 상단에서 전동기(30)에 의해 회전 가능하면서 지주(70)에 설치된 별도의 승강수단(80)에 의해 높낮이의 조절이 가능하게 설치함으로써, 승강수단(80)의 조작에 따라 활차(40)의 높이를 지형에 가장 적합한 위치로 승강시킬 수 있고, 이를 통해 캐리어(60)가 수평하게 이동되도록 하여 물품의 운반 과정에서 발생할 수 있는 쏠림 현상이나 파손 등을 방지할 수 있다.

이때, 승강수단(80)의 구동을 위한 전력을 별도의 스위치 조작에 의해 전원공급부(10)로부터 원활하게 공급받을 수 있음은 물론이다.

여기서, 지주(70)와 활차(40)는 녹스는 것을 방지할 수 있는 스테인리스나 알루미늄 등의 소재로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시 예에 따른 리프트 장치는 상용전원이 필요없는 독립형 태양광 발전시스템을 이용하여 작동되기 때문에 산악지대 등 장소에 구애없이 간편하게 설치할 수 있고, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화하는 이점이 있다.

한편, 본 고안은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

10: 전원공급부 11: 태양전지
12: 전력변환기 13: 축전지
20: 스위치부 30: 전동기
40: 휠차 50: 강삭
60: 캐리어 70: 지주
80: 승강수단

Claims (4)

1. 태양전지에서 발생된 직류 전력을 교류 전력으로 변환시켜 축전지에 저장하고, 캐리어가 매달린 강삭을 걸어서 회전 이동시키는 한 쌍의 활차를 스위칭에 따라 구동하는 전동기에 전력을 공급하는 전원공급부;
   상기 전원공급부의 전원을 개폐하여 상기 활차의 작동을 제어하는 스위치부;
   를 포함하는 리프트 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원공급부는 태양에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지;
   상기 태양전지에서 발생되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키고 출력 전력을 제어하는 전력변환기;
   상기 전력변환기에서 출력되는 전원을 충전하는 축전지;
   를 포함하는 리프트 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전원공급부와 활차는 지주의 상단에 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 리프트 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 활차는 지주에 대하여 그 높낮이의 조절이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 리프트 장치.
   

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