KR20120064968A - 태양전지 셀이 구비된 펜스 - Google Patents

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KR20120064968A KR1020100126249A KR20100126249A KR20120064968A KR 20120064968 A KR20120064968 A KR 20120064968A KR 1020100126249 A KR1020100126249 A KR 1020100126249A KR 20100126249 A KR20100126249 A KR 20100126249A KR 20120064968 A KR20120064968 A KR 20120064968A
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Abstract

본 발명은 태양광을 이용하여 전기에너지를 변환,저장하여 다목적으로 활용될 수 있도록 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜스에 태양전지 셀을 부착시 난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 펜스 상부에 적설된 환경에서도 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있으며, 또한 펜스의 난간패널을 곡면으로 형성하고 태양전지 셀은 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착함으로써 난간패널에 부착되는 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 태양전지 셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 효율을 높임으로써 비용을 절감할 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있으며, 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 양면에 모두 태양전지 셀을 부착할 필요없이 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있고, 펜스 난간패널의 회동시 복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스에 관한 것이다.

Description

태양전지 셀이 구비된 펜스{A Fence including a solar cell}
본 발명은 태양광을 이용하여 전기에너지를 변환,저장하여 다목적으로 활용될 수 있도록 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜스에 태양전지 셀을 부착시 난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 펜스 상부에 적설된 환경에서도 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있으며, 또한 펜스의 난간패널을 곡면으로 형성하고 태양전지 셀은 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착함으로써 난간패널에 부착되는 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 태양전지 셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 효율을 높임으로써 비용을 절감할 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있으며, 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 양면에 모두 태양전지 셀을 부착할 필요없이 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있고, 펜스 난간패널의 회동시 복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스에 관한 것이다.
환경과 미래자원에 대한 문제인식이 커질수록 화석에너지를 대체할 수 있는 대체에너지에 대한 관심과 효용성이 증대되고 있는 실정이며, 특히 태양에너지를 이용하여 전기에너지로 변환하여 사용하는 태양광분야 역시 갈수록 그 활용의 폭이 증대되고 있다.
근래에 들어서는 각종 옥외 시설물에 사용되는 조명 등에 있어 태양광을 전기에너지로 변환하여 이를 에너지원으로 사용하는 시설들이 늘어나고 있으며, 특히 아파트단지 내에 설치되는 가로등과 같은 조명시설에도 태양광집열판과 같은 시설을 설치하여 이를 에너지원으로 사용하는 시설들이 늘어나고 있다.
그러나, 종래에 태양광을 에너지원으로 이용하는 가로등과 같은 조명시설들에 있어서는 조명등 옆에 별도의 태양광집열판과 같은 장비를 설치하여 사용하는 실정이나, 아파트 단지와 같이 고층의 건물들이 들어서 있는 경우에는 그 특성상 하루 종일 태양광이 들지 않거나 하루의 대다수가 태양이 비치지 않는 음영지역도 다수 존재하게 되기 때문에 이러한 지역에 설치되는 조명등에는 태양광집열판을 장착한다 하더라도 충분한 전기에너지를 변환하여 사용할 수 없는 문제가 있다.
또한, 별도로 태양광집열판만을 별도의 장소에 설치한다 하더라도 이는 태양광집열판 설치를 위한 별도의 공간을 차지하게 되어 아파트 단지 내 공간의 활용성을 저해하게 되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 아파트 단지 내 별도의 공간을 차지하지 않아 공간의 활용성을 높일 수 있고, 기존의 시설물을 활용하여 효용성 역시 높일 수 있도록 아파트 단지 내 기존에 설치된 펜스를 태양광집열판으로 활용하는 방식을 생각해 볼 수 있겠으나, 이 경우 펜스에 설치되는 태양전지 셀의 면적 대비 효율을 높일 수 있는 방안이 강구되어야 하는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 펜스에 태양전지 셀을 부착시 난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 펜스 상부에 적설된 환경에서도 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 펜스의 난간패널을 곡면으로 형성하고 태양전지 셀은 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착함으로써, 셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 효율을 높임으로써 비용을 절감할 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 양면에 모두 태양전지 셀을 부착할 필요없이 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양의 위치변화에 대응하여 펜스의 난간패널을 회동시 복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 장기간에 걸쳐 반복적으로 회전운동을 하게 되는 펜스 난간패널의 회전충격을 최소화할 수 있는 구조를 채택하여 내구성을 향상시킬 수 있는 태양전지 셀이 구비된 펜스를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 태양전지 셀이 구비된 펜스는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스는 일정 간격으로 지반에 매립되거나 베이스플레이트에 고정되어 지지력을 제공하는 복수 개의 난간지주와; 상기 난간지주들 사이를 횡방향으로 연결하는 횡바와; 상기 횡바에 일단이 연결되고 상기 난간지주들 사이의 공간을 차단하도록 소정 면적을 갖는 측면을 포함하여 펜스기능을 수행하는 난간패널과; 상기 난간패널의 측면에 부착되어 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀과; 상기 태양전지 셀에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지;를 포함하여, 난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스에 있어서 상기 난간패널은 곡면으로 형성되고, 상기 태양전지 셀은 상기 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착되어, 셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 효율을 높일 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스는 상기 횡바 내에 횡바에 연결된 난간패널의 중심축을 회동시킬 수 있는 회동부를 추가로 포함하여, 상기 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스에 있어서 상기 횡바 내에 연결되는 난간패널의 중심축 말단은 원형의 기어치 형태로 형성되고, 상기 회동부는 횡바의 길이방향을 따라 연장되고 일면에 기어치가 형성되어 복수의 난간패널 중심축 기어치와 맞물리며 난간패널 중심축 기어치를 중심으로 평행하게 배치되어 전,후진 왕복운동을 하는 제1이동부 및 제2이동부와, 상기 제1이동부 및 제2이동부의 일단에 연결되어 제1이동부 및 제2이동부를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하여, 복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시켜 유지관리의 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스에 있어서 상기 회동부는 일단에 구동부가 연결되는 제1이동부 및 제2이동부의 타단에 각각 연결되는 제1완충부 및 제2완충부를 추가로 포함하여, 반복적으로 회전운동을 하게 되는 상기 난간패널의 회전충격을 최소화함으로써 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 펜스에 태양전지 셀을 부착시 난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 펜스 상부에 적설된 환경에서도 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 펜스의 난간패널을 곡면으로 형성하고 태양전지 셀은 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착함으로써, 셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 효율을 높임으로써 비용을 절감할 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 양면에 모두 태양전지 셀을 부착할 필요없이 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 태양의 위치변화에 대응하여 펜스의 난간패널을 회동시 복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 장기간에 걸쳐 반복적으로 회전운동을 하게 되는 펜스 난간패널의 회전충격을 최소화할 수 있는 구조를 채택하여 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스의 설치상태를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스를 도시한 사시도
도 3은 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스 내 회동부의 구조를 도시한 분해사시도
도 4는 도 3의 회동부의 작동과정을 도시한 참고도
도 5는 본 발명에 따른 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동한 상태를 도시한 참고도
도 6은 태양전지 셀과 축전지 간의 회로계통도
이하에서는 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스의 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스를 도시한 사시도이고, 도 6은 태양전지 셀과 축전지 간의 회로계통도이다.
도 1, 2, 6을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스는 일정 간격으로 지반에 매립되거나 베이스플레이트(미도시)에 고정되어 지지력을 제공하는 복수 개의 난간지주(10)와; 상기 난간지주(10)들 사이를 횡방향으로 연결하는 횡바(20)와; 상기 횡바(20)에 일단이 연결되고 상기 난간지주(10)들 사이의 공간을 차단하도록 소정 면적을 갖는 측면을 포함하여 펜스기능을 수행하는 난간패널(30)과; 상기 난간패널(30)의 측면에 부착되어 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀(40)과; 상기 태양전지 셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지(50);를 포함할 수 있다.
상기 난간지주(10)는 일정 간격으로 지반에 매립되거나 베이스플레이트(미도시)에 고정되어 지지되는 구성으로, 펜스의 지지력을 제공하게 된다. 특히 본 발명에서 상기 난간지주(10) 내에는 후술할 태양전지 셀(40)과 변환,저장된 전기에너지가 사용될 가로등과 같은 시설을 연결하는 케이블과 같은 시설의 연결 및 설치공간을 제공할 수 있으며, 또한 태양전지 셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장하는 후술할 축전지(50)가 위치할 공간을 제공할 수도 있다.
상기 횡바(20)는 상기 난간지주(10)들 사이를 횡방향으로 연결하는 구성으로, 후술할 난간패널(30)의 일단이 연결되어 난간패널(30)이 지지될 수 있도록 한다. 상기 횡바(20)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상하에 각각 한 쌍으로 설치되어 난간패널(30)의 상하단을 지지할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 난간패널(30)은 상기 횡바(20)에 일단이 연결되고 상기 난간지주(10)들 사이의 공간을 차단하도록 소정 면적을 갖는 측면을 포함하여 펜스기능을 수행하도록 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 복수 개가 정렬되어 설치되는 구성이다. 특히 본 발명에서는 펜스에 태양전지 셀(40)을 부착함에 있어서도, 단순히 태양이 위치하는 상부방향만을 고려하여 펜스의 난간지주(10)나 횡바(20)의 상부면에 태양전지 셀(40)을 부착하는 것이 아니라 난간패널(30)의 측면에 부착시키는데, 이는 태양전지 셀(40)을 부착할 구조물로 펜스를 활용하는 경우에 있어서도 단순히 난간지주(10)나 횡바(20)의 상부면만을 이용하게 되면 태양전지 셀(40)을 부착시킬 충분한 면적을 확보하기 어려워 별도의 태양집열판 대신에 기존 펜스를 활용하는 효과가 반감되기 때문이며, 또한 난간지주(10)나 횡바(20)의 상부면 같은 경우 겨울철 적설량이 많아 눈이 쌓이게 되는 경우 난간지주(10)나 횡바(20)의 상부면의 눈이 녹게 될때까지는 태양이 비추는 일조시간에도 태양광을 전기에너지로 변환할 수 없는 문제도 안게 되기 때문입니다. 따라서, 본 발명에서는 펜스에서도 특히 난간패널(30)의 소정 면적을 갖는 측면을 활용하여 태양전지 셀(40)을 부착함으로써, 펜스 특히 난간패널(30)의 넓은 면적을 태양전지 셀(40)의 부착에 활용할 수 있어 별도의 추가적인 태양집열판 대신에 기존 펜스를 활용하는 효과를 높일 수 있으며, 또한 시각적으로도 인지율이 높은 난간패널(30)의 측면을 태양전지 셀(40)이 부착된 형태로 개선하여 심미감을 높일 수 있는 부수적 효과도 얻을 수 있게 된다.
상기 태양전지 셀(40)은 상기 난간패널(30)에 부착되어 태양광을 전기에너지로 변환하는 구성으로, 결정계 실리콘 태양전지 셀 또는 박막형 태양전지 셀 등 다양한 태양전지 셀이 활용될 수 있으며, 이러한 태양전지 셀은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용되는 것으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 축전지(50)는 상기 태양전지 셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장하는 구성으로, 태양전지 셀(40)의 특성상 태양광을 받을 수 있는 일조시간에만 전기를 변환할 수 있기 때문에 태양전지 셀(40)과 전기에너지가 사용될 가로등과 같은 시설을 직접 연결하는 대신에 축전지(50)를 사용하여 태양전지 셀(40)에서 변환된 전기에너지를 저장한 후 이를 가로등과 같은 전기에너지를 사용할 시설물에 공급함으로써 일조시간 이외에도 지속적으로 변환된 전기에너지를 활용할 수 있게 하는 것이다. 상기 축전지(50)는 별도의 설치공간을 필요로 하는 대형 축전시설로 설치되어 대용량의 전기에너지를 통합보관하는 형태로 형성될 수도 있으며, 또한 소형 축전지를 활용하여 상기 난간지주(10) 내에 축전지(50)를 위치시켜 소지역 단위별로 인접한 가로등과 같은 시설물에 개별적으로 저장된 전기에너지를 제공하는 형태로 형성될 수도 있다. 상기 축전지(50)와 태양전지 셀(40) 간의 회로계통도는 도 6에 도시되어 있는 바와 같으며, 이러한 회로구성은 기존에 널리 사용되는 구조와 유사하므로 이에 대한 구체적 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 난간패널(30)을 곡면으로 형성하고 상기 태양전지 셀(40)은 곡면으로 형성된 난간패널(30)의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착되도록 형성하는 것을 특징으로 하는데, 도 2에 도시된 바와 같이 평면으로 형성된 난간패널(30) 전체 면에 태양전지 셀(40)을 부착하는 방식의 경우 사용되는 태양전지 셀(40)이 많아지는 것에 비해 부착된 태양전지 셀(40)이 태양광을 받는 입사각도(θ1)도 작아지게 되나, 도 1에 도시된 바와 같은 형태로 난간패널(30)을 곡면으로 형성하고 상기 태양전지 셀(40)은 곡면으로 형성된 난간패널(30)의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착되도록 형성하는 경우, 난간패널(30)의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착된 태양전지 셀(40)은 태양광을 받는 입사각도(θ2)가 커지게 되어 그만큼 태양광을 전기에너지로 변환하는 효율을 증대시킬 수 있게 되는바, 전기에너지 변환효율이 증대되므로 도 2의 평면으로 형성된 난간패널상에 사용되는 태양전지 셀(40)의 숫자를 단순히 반으로 줄여 (도 1에서와)동일한 숫자의 태양전지 셀을 부착하여 사용하는 것에 비해서는 비용의 효율성을 높일 수 있게 된다. 또한, 난간패널(30) 자체가 획일적으로 일자형 평면으로 설치되는 것에 비해서는 곡면으로 형성된 펜스의 난간패널을 접하게 되는 사용자가 시각적으로도 곡면의 미를 느낄 수 있는 심미감을 증대시킬 수 있는 부수적 효과 역시 도모할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스 내 회동부의 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 회동부의 작동과정을 도시한 참고도이고, 도 5는 본 발명에 따른 펜스의 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동한 상태를 도시한 참고도이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 셀이 구비된 펜스는 횡바(20)에 연결된 난간패널(30)의 중심축(310)을 회동시킬 수 있는 회동부(60)를 추가로 포함하여, 상기 난간패널(30)이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널(30)의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 태양은 일조시간동안 동쪽에서 서쪽으로 이동해 있기 때문에 종래의 경우 난간패널(30)의 양측면 모두에 태양전지 셀을 부착하지 않는다면 (특별히 좋은 향에 위치한 경우가 아닌한)태양전지 셀이 태양광을 받아 전기에너지로 변환하는 시간 역시 줄어들 수밖에 없게 되므로, 난간패널(30) 양측면 모두에 태양전지 셀을 부착하기 위해서 그만큼 사용되는 태양전지 셀의 양이 많아져 설치유지비용이 증대되는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 별도의 회동부(60)를 포함하여 난간패널(30)이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널(30)의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 받아 전기에너지로 변환할 수 있어 설치유지비용을 절감할 수 있게 된다.
상기 회동부(60)는 횡바(20)에 연결된 난간패널(30)의 중심축(310)을 회동시킬 수 있도록 하는 구성으로, 이를 위해 상기 회동부(60)는 도 3 등에 도시된 바와 같이 횡바(20)의 길이방향을 따라 연장되고 일면에 기어치(611,621)가 형성되어 복수의 난간패널(30) 중심축(310) 기어치와 맞물리며 난간패널(30) 중심축(310) 기어치를 중심으로 평행하게 배치되어 전,후진 왕복운동을 하는 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)와; 상기 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)의 일단에 연결되어 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부(630)와; 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)의 타단에 각각 연결되는 제1완충부(640) 및 제2완충부(650)를 포함할 수 있다.
상기 제1이동부(610)는 횡바(20)의 길이방향을 따라 연장되고 일면에 기어치(611)가 형성되어 복수의 난간패널(30) 중심축(310) 기어치와 맞물려 왕복운동을 함에 따라 난간패널(30)의 중심축(310)을 180도 회전/역회전시키면서 난간패널(30)을 회동시키는 구성이다. 특히, 본 발명에서는 상기 제1이동부(610)가 단독으로 사용되어 복수의 난간패널(30) 중심축(310)을 회전시키는 방식이 아니라, 난간패널(30) 중심축(310) 기어치를 중심으로 제1이동부(610)와 평행하게 배치되는 후술할 제2이동부(620)가 제1이동부(610)와 한 쌍으로 형성되어 복수의 난간패널(30) 중심축(310)을 양측에서 감싸 안정적으로 회전시키는 구조를 적용함으로써, 복수의 난간패널(30) 중심축(310) 중 일부가 제1이동부(610)나 제2이동부(620)의 기어치로부터 완전히 또는 일부 이탈되어 동시에 회전하지 않게 되는 경우나 동일한 각도로 회전하지 않게 되는 경우를 방지할 수 있게 된다. 즉, 복수의 난간패널(30)을 일률적으로 동시에 회동시킴에 있어 일부 난간패널(30)이 회전하지 않게 되거나 회전각도에 차이가 생기는 경우에는 그만큼 난간패널(30)에 부착된 태양전지 셀(40)이 전기에너지를 변환하는 효율이 떨어지게 되기 때문에, 복수의 난간패널(30) 모두를 정확하게 회전시키는 것이 무엇보다 중요한바, 본 발명에서는 상기와 같은 구조를 적용하여 이러한 문제를 해결하고 있다.
상기 제2이동부(620)는 상기 제1이동부(610)와 동일한 구성으로, 난간패널(30) 중심축(310) 기어치를 중심으로 제1이동부(610)와 평행하게 배치되어 상기 제1이동부(610)와 반대방향으로 전후 왕복운동을 하게 되는데, 그 작동관계는 후술하도록 한다.
상기 구동부(630)는 상기 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)의 일단에 연결되어 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)를 각각 전후진 왕복이동시키는 구동력을 제공하는 구성으로, 전기모터 등이 활용될 수 있다. 상기 구동부(630)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 난간지주(10) 내에 위치하여 상기 제1이동부(610) 및 제2이동부(620)의 기어치에 동시에 맞물려 모터의 회전에 의해 상기 제1이동부(610)와 제2이동부(620)를 각각 반대방행으로 동시에 전후진 이동시킬 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 상기 구동부(630)로 전기모터가 활용되는 경우 상기 구동부(630)의 전력으로는 상기 축전지(50)에 저장된 변환된 전기에너지가 사용될 수 있다.
상기 구동부(630) 및 제1이동부(610), 제2이동부(620)의 작동관계 및 그에 따른 난간패널(30)의 회동에 대해 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 도 4의 (1)에 도시된 바와 같이 상기 구동부(630)가 시계방향(①방향)으로 180도 회전하면서 구동력을 제공하게 되면, 상기 구동부(630)에 맞물린 상기 제1이동부(610)는 후진방향(ⓐ방향), 제2이동부(620)는 전진방향(ⓑ방향)으로 각각 이동하게 되고, 그에 따라 상기 제1이동부(610)와 제2이동부(620)에 맞물린 복수의 난간패널(30) 중심축(310)들은 모두 동시에 시계방향(①방향)으로 180도 회전하여 난간패널(30)을 회동시키게 된다. 반대로 도 4의 (2)에 도시된 바와 같이 상기 구동부(630)가 반시계방향(②방향)으로 180도 회전하면서 구동력을 제공하게 되면, 상기 구동부(630)에 맞물린 상기 제1이동부(610)는 전진방향(ⓑ방향), 제2이동부(620)는 후진방향(ⓐ방향)으로 각각 이동하게 되고, 그에 따라 상기 제1이동부(610)와 제2이동부(620)에 맞물린 복수의 난간패널(30) 중심축(310)들은 모두 동시에 반시계방향(②방향)으로 180도 회전하여 난간패널(30)을 다시 회동시키게 된다. 즉, 도 5의 (1)에 도시된 바와 같이 오전에 태양이 동쪽에 위치하는 경우에는 그에 따라 상기 구동부(630), 제1이동부(610), 제2이동부(620) 및 난간패널(30)의 중심축(310)이 도 4의 (1)에 도시한 바와 같이 작동되어 태양전지 셀(40)이 부착된 난간패널(30)의 면이 태양을 향하도록 하고, 도 5의 (2)에 도시된 바와 같이 오후에 태양이 서쪽에 위치하는 경우에는 그에 따라 다시 도 4의 (2)에 도시된 바와 같이 상기 구동부(630), 제1이동부(610), 제2이동부(620) 및 난간패널(30)의 중심축(310)이 작동하여 역시 태양전지 셀(40)이 부착된 난간패널(30)의 면이 태양을 향하도록 함으로써 난간패널(30)의 일면에만 태양전지 셀(40)을 부착하고도 일조시간 내내 태양전지 셀(40)이 태양광을 받아 전기에너지로 변환할 수 있어 설치유지비용을 절감하여 설치효율을 높일 수 있게 된다.
상기 제1완충부(640)는 통상 완충스프링과 같은 구성이 활용될 수 있는데, 상기 제1이동부(610)의 타단(구동부(630)가 연결되는 반대측 단)에 연결되어 왕복이동하는 제1이동부(610)의 이동속도를 점진적으로 감소시킴으로써, 난간패널(30)의 회전충격을 줄여 장기간에 걸쳐 지속적,반복적으로 회전이동을 하게 되는 난간패널(30)의 내구성을 증대시킬 수 있도록 하는 구성이다. 즉, 도 4의 (1), (2)에서 도시된 바와 같이 제1이동부(610)가 지속적, 반복적으로 전후진 왕복이동을 하는 과정에서 제1이동부(610)가 이동말미에 적절하게 감속되지 않게 되면 제1이동부(610)의 이동에 따라 회전하게 되는 난간패널(30) 역시 회전말미에 적절하게 감속되지 않고 회전충격을 받게 되고 이러한 회전충격이 지속적으로 누적되게 되면 난간패널(30)의 중심축(310)에 손상이 오거나 난간패널(30)에 부착된 태양전지 셀(40)에 손상이 오게 되는 등 내구성에 악영향을 미치게 될 것인바, 본 발명에서는 상기 제1완충부(640)를 통해 왕복이동하는 제1이동부(610)의 이동속도를 이동말미에 점진적으로 감소시킴으로써 난간패널(30)의 회전충격을 줄여 내구성을 증대시킬 수 있도록 한다.
상기 제2완충부(650)는 상기 제1완충부(640)와 동일한 구성으로, 상기 제2이동부(620)의 타단(구동부(630)가 연결되는 반대측 단)에 연결되어 왕복이동하는 제2이동부(620)의 이동속도를 점진적으로 감소시켜 난간패널(30)의 회전충격을 줄이는 것으로 중복기재를 피하기 위해 구체적 설명은 생략하도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜스는 별도의 회동부(60)를 포함하여 난간패널(30)이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널(30)의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 일조시간 내내 태양광을 받아 전기에너지로 변환할 수 있어 설치유지비용을 절감할 수 있도록 함은 물론, 회동하는 복수의 난간패널(30)이 안정적,일률적으로 정확하게 회전할 수 있고, 또한 난간패널(30)의 회전충격을 최소화할 수 있는 구조를 적용하여 내구성을 증대시킬 수 있도록 한다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 난간지주 20: 횡바
30: 난간패널 310: 중심축
40: 태양전지 셀 50: 축전지
60: 회동부 610: 제1이동부 611: 기어치
620: 제2이동부 621: 기어치
630: 구동부 640: 제1완충부 650: 제2완충부

Claims (5)

  1. 일정 간격으로 지반에 매립되거나 베이스플레이트에 고정되어 지지력을 제공하는 복수 개의 난간지주와;
    상기 난간지주들 사이를 횡방향으로 연결하는 횡바와;
    상기 횡바에 일단이 연결되고 상기 난간지주들 사이의 공간을 차단하도록 소정 면적을 갖는 측면을 포함하여 펜스기능을 수행하는 난간패널과;
    상기 난간패널의 측면에 부착되어 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀과;
    상기 태양전지 셀에서 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지;를 포함하여,
    난간패널의 측면을 활용하여 태양전지 셀 부착면적을 확보하는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 난간패널은 측면이 곡면으로 형성되고,
    상기 태양전지 셀은 상기 난간패널의 곡면 중 상부방향을 향하는 면에만 부착되어,
    셀에 입사되는 태양광의 입사각도를 높여 태양전지 셀의 부착면적을 줄이면서도 효율을 높일 수 있음은 물론 심미적 효과를 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 펜스는
    상기 횡바 내에 횡바에 연결된 난간패널의 중심축을 회동시킬 수 있는 회동부를 추가로 포함하여, 상기 난간패널이 태양의 위치변화에 대응하여 회동할 수 있도록 함으로써 난간패널의 일면에만 태양전지 셀을 부착하고도 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 횡바 내에 연결되는 난간패널의 중심축 말단은 원형의 기어치 형태로 형성되고,
    상기 회동부는 횡바의 길이방향을 따라 연장되고 일면에 기어치가 형성되어 복수의 난간패널 중심축 기어치와 맞물리며 난간패널 중심축 기어치를 중심으로 평행하게 배치되어 전,후진 왕복운동을 하는 제1이동부 및 제2이동부와, 상기 제1이동부 및 제2이동부의 일단에 연결되어 제1이동부 및 제2이동부를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하여,
    복수 개의 난간패널을 일률적으로 정확하고 안정적으로 회전시켜 유지관리의 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회동부는
    일단에 구동부가 연결되는 제1이동부 및 제2이동부의 타단에 각각 연결되는 제1완충부 및 제2완충부를 추가로 포함하여,
    반복적으로 회전운동을 하게 되는 상기 난간패널의 회전충격을 최소화함으로써 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀이 구비된 펜스.
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