KR20120130922A - 태양광 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전면상에 태양 전지판이 장착되고 배면은 광투과성 소재로 형성되며 받침판의 가장자리에 일단부가 회전축에 의해 펼쳐지거나 접혀지도록 설치되며 상기 받침판의 가장자리를 따라 배열되는 복수의 발전 판넬; 상기 발전 판넬의 회전축 상에 연결되어 상기 발전 판넬이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 모터; 상기 발전 판넬에서 출력되는 전원을 저장하는 충전지; 상기 충전지를 통해 공급되는 전원에 의해 발광 동작하는 발광 수단; 상기 광센서에 의해 측정된 조도에 따라 상기 모터 및 상기 발광 수단을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상단부에는 상기 발전 판넬과 상기 발광 수단이 설치되고 직경을 달리하는 복수의 단위 파이프가 삽입 및 이탈되며 길이의 신장 및 신축이 이루어지는 지주; 상기 복수의 단위 파이프의 신장 및 신축을 조절하여 상기 지주의 전체 길이를 조정하는 길이 조정부; 상기 길이 조정부에 의해 상기 지주의 길이가 조정된 상태로 유지되도록 하는 고정부; 상기 단위 파이프의 길이 조정시 상기 단위 파이프의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 태양광 가로등을 제공한다.

Description

태양광 가로등{Solar Street lamp}

본 발명은 태양광 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주위의 조도에 따라 발전 판넬을 접거나 펼칠 수 있고 발광수단과 태양전지의 정비가 용이하도록 높이의 조정이 가능한 태양광 가로등에 관한 것이다.

가로등은 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로 및 주택지구 도로 등과 같은 장소에 설치되어 일몰 후, 또는 우천 시에 도로를 조명한다.

가로등은 일반적으로 지주와 지주의 상부에 부착되는 등기구로 이루어진다. 또한, 가로등은 그 모양의 차이가 있을 뿐, 지면으로부터 소정 높이의 위치에 등기구가 설치되도록 일정 길이의 지주와 충분한 밝기를 가진 등으로 되어있다.

가로등은 발전소에서 생산한 상용전력을 전력 공급원으로 하며, 타이머, 중앙제어, 센서에 의한 작동으로 전원이 공급되어 램프를 점등하여 주위를 조명한다. 가로등은 많은 량의 전기를 소모하므로, 주간에는 태양광으로 전원을 발생시켜 이를 충전하고 야간에는 충전된 전원을 이용하여 조명을 할 수 있도록 가로등에 태양 전지를 설치하는 경우가 늘고 있다.

상기와 같이 태양 전지는 태양광의 원활한 입사와 효율을 위해 야외에 설치되는 구성을 기본적으로 하고 있다. 태양 전지의 야외 설치에 의해 태양 전지 표면은 먼지가 쌓이거나 빗물 등에 의해 오염되어 발전 효율이 저하되므로 정기적으로 이를 보수해야할 필요가 있다.

또한, 가로등의 등기구와 태양전지는 지면으로부터 소정의 높이로 설치되므로, 등기구와 태양전지의 유지보수에는 고소작업에 따른 작업속도가 지연되는 문제점이 있다. 또한, 작업인부들 또한 높은 곳에서 작업이 이루어지므로 추락의 위험에 노출되는 문제점이 있다.

본 발명을 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주위의 조도에 따라 발전 판넬을 접거나 펼침으로서 태양 전지의 표면이 먼지와 빗물에 의해 오염되어 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 태양광 가로등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 정비 작업 시 가로등의 지주의 높이를 낮게 가변시켜 가로등의 상부에 설치되어 있는 태양전지와 발광 수단에 대한 정비 작업을 용이하게 하는 태양광 가로등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 전면상에 태양 전지판이 장착되고 배면은 광투과성 소재로 형성되며 받침판의 가장자리에 일단부가 회전축에 의해 펼쳐지거나 접혀지도록 설치되며 상기 받침판의 가장자리를 따라 배열되는 복수의 발전 판넬; 상기 발전 판넬의 회전축 상에 연결되어 상기 발전 판넬이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 모터; 상기 발전 판넬에서 출력되는 전원을 저장하는 충전지; 상기 충전지를 통해 공급되는 전원에 의해 발광 동작하는 발광 수단; 상기 광센서에 의해 측정된 조도에 따라 상기 모터 및 상기 발광 수단을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상단부에는 상기 발전 판넬과 상기 발광 수단이 설치되고 직경을 달리하는 복수의 단위 파이프가 삽입 및 이탈되며 길이의 신장 및 신축이 이루어지는 지주; 상기 복수의 단위 파이프의 신장 및 신축을 조절하여 상기 지주의 전체 길이를 조정하는 길이 조정부; 상기 길이 조정부에 의해 상기 지주의 길이가 조정된 상태로 유지되도록 하는 고정부; 상기 단위 파이프의 길이 조정시 상기 단위 파이프의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 태양광 가로등을 제공한다.

상기 길이 조정부는 상기 복수의 단위 파이프 중, 최하단의 상기 단위 파이프에 평행하게 설치되고 동일한 방향으로 연동하는 복수의 피니언 기어, 상기 복수의 단위 파이프 중, 최하단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프의 측면에 상기 단위 파이프의 중심축에 대하여 평행하게 부착되고 상기 피니언 기어에 맞물리는 복수의 래크 기어, 상기 복수의 피니언 기어 중 하나의 상기 피니언 기어의 회전축에 연결되고 사용자의 조작에 의해 회전하는 핸들, 상기 핸들이 연결된 상기 피니언 기어의 회전력을 이웃하는 상기 피니언 기어로 전달하는 전달기어 및 상기 피니언 기어와 상기 전달기어를 외부와 격리하는 커버를 포함할 수 있다.

상기 가이드부는 상기 복수의 단위 파이프 중 최상단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프에 중심축에 대하여 평행하고 상기 단위 파이프를 관통하여 형성되는 가이드홈, 상기 복수의 단위 파이프 중 최하단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프의 일측에 돌출 형성되어 헤드부가 단위 파이프를 지난 상기 가이드홈에 삽입되는 가이드 돌기를 포함할 수 있다.

상기 가이드홈과 상기 가이드 돌기는 'T'형태로 형성될 수 있다.

상기 가이드홈과 상기 가이드 돌기는 상기 래크 기어의 반대편에 부착될 수 있다.

상기 고정부는 상기 각각의 단위 파이프의 일측에 중심축에 평행하게 형성되는 복수의 고정홀 및 상기 단위 파이프의 상기 고정홀이 서로 일치된 후 상기 고정홀에 삽입되어 상기 지주의 길이 조정 상태가 유지되도록 하는 고정로드를 포함할 수 있다.

상기 각각의 단위 파이프에 형성되는 고정홀은 동일한 간격과 직경으로 형성될 수 있다.

광센서에 의해 외부의 조도를 측정하여 조도가 일정 이하이면 점등되는 가로등으로서, 상기 제어부는 상기 광센서에 측정되는 조도가 설정값 이하이면 상기 모터에 의해 상기 발전 판넬이 접혀지도록 제어하고, 상기 설정값 이상이면 상기 모터에 의해 상기 발전 판넬이 펼쳐지도록 제어할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 각종 기기에 전원을 공급하는 태양 전지의 표면이 먼지와 빗물에 의해 오염되어 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 정비 작업 시 가로등의 지주의 높이를 낮게 가변시켜 가로등의 상부에 설치되어 있는 태양전지와 발광 수단에 대한 정비 작업을 용이하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬과 발광수단의 구성을 상세히 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬이 펼쳐진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬이 펼쳐진 상태를 상세히 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 태양광 가로등에 포함되는 전원 및 제어 신호의 입출력을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1에 도시된 태양광 가로등의 지주의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에서 사용되는 가이드부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 지주의 상태로 고정하는 고정부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9와 도 10은 도 6에 도시된 지주의 동작 상태의 일 예를 각각 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬과 발광수단의 구성을 상세히 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬이 펼쳐진 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 태양광 가로등의 발전 판넬이 펼쳐진 상태를 상세히 나타내는 사시도이다.

도 5는 도 1에 도시된 태양광 가로등에 포함되는 전원 및 제어 신호의 입출력을 나타내는 블록도이다.

우선, 본 발명에 의한 태양광 가로등(100)은 차량 또는 보행자들이 통행하는 도로의 양측으로 설치되는 가로등에 적용할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 가로등(100)은 받침판(10), 복수개의 발전 판넬(20), 모터(30), 광센서(40), 발광 수단(50), 제어부(60), 지주(110), 길이 조정부(120), 가이드부(130) 및 고정부(140)를 포함한다.

받침판(10)은 후술하는 발전 판넬(20), 모터(30) 등의 설치가 용이하도록 판 형태로 형성된다. 받침판(10)은 후술하는 지주(110)의 최상단에 수평으로 설치된다.

받침판(10)은 원형 또는 사각형 등 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 형성된다.

받침판(10)의 가장자리를 따라서는 복수개의 발전 판넬(20)이 회전축에 의해 설치되어 배열된다. 본 실시예에서는 4개의 발전 판넬(20)이 배열되어 있으나, 배열 개수는 사용자의 필요에 따라 증감할 수 있다.

발전 판넬(20)의 전면은 소정의 면적을 갖는 판 형태로 형성되어 태양광을 전기로 변환하여 출력하는 태양광 발전을 수행하는 태양 전지판(22)이 배치되고, 배면은 사용자가 원하는 형태로 형성된다. 여기서, 태양 전지판(22)에서 출력되는 전원은 후술하는 충전지(26)를 통해 후술하는 발광 수단(50)으로 공급된다.

받침판(10)에 배열되는 발전 판넬(20)은 모두 동일한 형태로 형성된다.

본 실시예에서 발전 판넬(20)의 배면은 소정의 곡면으로 형성되어 복수개의 발전 판넬(20)이 모두 접혀져 있는 상태에서는 전체적으로 꽃봉오리 형태로 형성되고, 발전 판넬(20)이 펼쳐지는 상태는 꽃이 개화되는 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

발전 판넬(20)은 후술하는 모터(30)에 의해 회전축을 기준으로 펼쳐지거나 접혀지도록 구성되어 있다. 복수개의 발전 판넬(20)의 펼침 동작과 접힘 동작은 동시에 이루어진다.

발전 판넬(20)이 모두 접혀져 있는 상태에서는 발전 판넬(20)과 발전 판넬(20)의 사이로 외부의 수분이나 먼지의 침투가 발생되지 않도록 공간이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 이를 위해 발전 판넬(20)의 측단은 서로 밀착되는 형태로 형성될 수 있다. 발전 판넬(20)의 밀착을 용이하게 하기 위해 발전 판넬(20)의 일측단을 따라서는 홈이 연속적으로 형성되고, 발전 판넬(20)의 타측단을 따라서는 상기 홈에 삽입되는 돌기가 연속적으로 형성될 수 있다.

또한, 수분이나 먼지의 침투를 방지하기 위해 발전 판넬(20)의 측단을 따라서 방수용 패킹(packing)이 배치되는 것이 바람직하다. 방수용 패킹의 재질은 실리콘이나 고무를 포함한다.

발전 판넬(20)에서 발생된 전원을 저장하기 위한 충전지(26)가 설치된다. 충전지(26)는 발전 판넬(20)의 태양 전지판(22)에서 출력된 전원을 저장하고, 야간에는 후술하는 제어부(60)의 제어에 따라 저장된 전원을 방전하여 후술하는 발광 수단(50)이 발광 동작할 수 있도록 한다.

충전지(26)는 고하중의 무게를 가지므로 태양광 가로등(100) 외부에 즉, 지면 등에 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 충전지(26)는 전원을 충전하는 충전회로 및 충전된 전원을 방전하는 방전회로를 포함한다. 여기서, 충전지(26)와 충전지(26)에 전원을 충전하는 충전회로 및 충전된 전원을 방전하는 방전회로는 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

발전 판넬(20)의 배면은 광투과성 재질로 형성되어, 후술하는 발광 수단(50)에서 발광된 광선의 조사가 용이하도록 한다.

이때, 발전 판넬(20)의 배면 커버(24)는 반투명 플라스틱 또는 유리, 아크릴, 폴리카보네이트 등과 투명한 재질과 같은 광투과성 재질로 형성되어 있어, 발광 수단(50)에서 발광된 광선에 의한 조명을 용이하게 한다.

본 발명에서는 발광 수단(50)이 발전 판넬(20)에 일체로 설치되어 있으나, 사용자의 필요에 따라서는 별도로 설치될 수도 있다. 그리고, 발광 수단이 발전 판넬과 별도로 설치되는 경우, 배면 커버(24)는 비투과성 재질로 형성될 수도 있다.

발전 판넬(20)의 회전축상에는 모터(30)가 연결될 수 있다. 모터(30)는 후술하는 제어부(60)의 제어에 의해 동작하여 발전 판넬(20)이 펼쳐지거나 접혀지도록 한다. 모터(30)의 구동축은 발전 판넬(20)의 회전축에 직결될 수도 있고, 별도의 링크를 이용하여 연결될 수도 있다.

받침판(10)의 중앙에는 광센서(40)가 설치되어 있다. 광센서(40)는 주위의 조도를 측정하여 측정된 조도에 해당하는 신호를 출력하여 후술하는 제어부(60)로 입력한다. 광센서(40)는 소정의 면적을 갖는 원형 판넬 형태로 형성되지만, 다른 형태로 형성될 수도 있다.

복수개의 발전 판넬(20)이 접혀져 있는 상태에서 광센서(40)는 발전 판넬(20)의 상단측 중앙에 위치되도록 한다. 이를 위해 광센서(40)는 소정의 높이를 갖는 지지로드(42)에 의해 설치된다. 이때, 지지로드(42)의 길이는 발전 판넬(20)이 접혀져 있을 때 발전 판넬(20)의 높이보다 높게 형성된다.

따라서, 광센서(40)는 발전 판넬(20)이 펼쳐지거나 접혀지는 상태에 관계없이 가로등(100) 주위의 조도를 항상 측정할 수 있다. 또한, 발전 판넬(20)의 상단부 중앙에 위치되는 광센서(40)는 우천시 발전 판넬(20)의 상부를 통해 내측으로 빗물이 스며드는 것을 방지한다.

또한, 광센서(40)는 발전 판넬(20)의 상단측 중앙에 위치됨으로서, 발전 판넬(20)이 펼쳐져 있는 상태에서 꽃의 수술 형태를 이루어 전체적인 미관을 향상시킬 수 있다.

발전 판넬(20)에는 발광 수단(50)이 설치된다.

발광 수단(50)은 충전지(26)에서 공급되는 전원에 의해 발광된다. 발광 수단(50)은 발전 판넬(20)이 모두 접혀져 있는 상태에서 지면을 향하는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 태양광 가로등(100)이 가로등에 적용되는 경우, 발광 수단으로는 안개 등의 기상 여건에서 가시성을 높이기 위해 나트륨 등이 사용될 수도 있다. 또한, 발광 수단으로는 LED가 사용될 수 있다.

발광 수단(50)으로서 LED가 사용되는 경우에는 충전지(26)에 직결된 후 충전지(26)에서 공급되는 직류 전원에 의해 발광 동작할 수 있지만, 발광 수단(50)으로서 나트륨등이 사용되는 경우에는 별도의 인버터 회로가 설치될 수 있다.

발광 수단(50)은 외부의 이물질에 의한 오염을 방지하기 위해 발전 판넬(20)의 배면 커버(24)와 태양 전지판(22) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

제어부(60)는 광센서(40)에서 출력되는 신호를 입력받아, 가로등(100) 주위의 조도에 따라 모터 제어 신호를 출력한다. 즉, 광센서(40)에서 측정된 값이 일정이상(예를 들어 100 룩스 이상) 이면 태양광 발전이 가능한 것으로 판단하여, 모터(30)가 발전 판넬(20)이 펼쳐지는 방향으로 동작하도록 제어 신호를 출력한다. 여기서, 발전 판넬(20)의 동작 기준이 되는 조도는 사용자에 의해 기 설정된다.

또한, 광센서(40)에서 측정된 값이 일정이하(예를 들어 100 룩스 이하) 이면 태양 전지판(22)에 의한 태양광 발전이 불가능한 것으로 판단하여, 제어부(60)는 모터(30)가 발전 판넬(20)이 접혀지는 방향으로 동작하도록 제어 신호를 출력한다.

제어부(60)는 광센서(40)에서 측정된 조도에 따라 모터(30)를 제어하므로, 야간은 물론 우천시나 강설시에도 발전 판넬(20)이 접혀진 상태가 되도록 한다. 즉, 태양광이 비치는 낮 시간 동안의 가로등(100) 주위의 조도는 설정된 값이상(예를 들어 100 룩스 이상)이므로, 태양광 발전이 가능하지만, 낮 시간인 경우에도 우천시나 강설시에는 구름에 의해 태양이 가리워져 가로등(100) 주위의 조도가 설정된 값 이하로서 태양광 발전이 이루어지지 않으므로 제어부(60)는 모터(30)를 제어하여 발전 판넬(20)이 접혀진 상태가 되도록 한다.

우천시나 강설시에 발전 판넬(20)이 접혀진 상태가 되도록 하면, 태양 전지판(22)의 표면이 먼지에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

지주(110)는 특정 장소(예를 들어 도로변)에 설치된다. 지주(110)에는 상기한 발광 판넬(20), 발광 수단(50)과 구성 요소들이 설치될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 태양광 가로등의 지주의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 지주(100)는 복수개의 단위 파이프를 포함한다.

지주(110)는 단위 파이프의 조정에 의해 지주(110) 전체의 길이의 신장 및 신축이 가능하다.

본 실시예에서, 단위 파이프는 3개를 포함하고 있으나, 포함 개수는 사용자의 필요에 따라 증감될 수 있다.

여기서는 설명의 용이함을 위해 단위 파이프는 3개, 즉 제1, 제2 및 제3 단위 파이프(112, 114, 116)개인 것으로 상정하여 설명하기로 한다.

제1 내지 제3 단위 파이프(112, 114, 116)는 동일한 길이로 형성되고, 각각의 직경은 서로의 내측으로 삽입될 수 있는 크기로 형성된다. 즉, 제1 단위 파이프(112)는 가장 큰 직경을 갖는다. 제2 단위 파이프(114)는 제1 단위 파이프(112)의 내측으로 삽입될 수 있다. 이를 위해 제2 단위 파이프(114)의 외주면의 직경은 제1 단위 파이프(112)의 내주면에 삽입될 수 있는 정도로 형성된다. 또한, 제3 단위 파이프(116)는 외주면의 직경이 제2 단위 파이프(114)의 내주면에 삽입될 수 있는 정도로 형성된다.

제3 단위 파이프(116)의 상단부에는 상술한 받침판(10), 발전 판넬(20) 등이 설치된다.

제1 단위 파이프(112)의 일측으로는 길이 조정부(120)가 설치된다.

길이 조정부(120)는 사용자의 조작에 의해 제1 내지 제3 단위 파이프(112, 114, 116)의 신장 및 신축 정도를 조절하여 지주(110)의 전체적인 높이를 가변시킬 수 있다.

길이 조정부(120)는 핸들(122), 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b), 제1 및 제2 래크 기어(126a, 126b) 및 제1 및 제2 전달 기어(128a, 128b)를 포함한다.

핸들(122)은 사용자에 의해 회전 동작할 수 있다. 핸들(122)은 직선형의 로드 형태로 형성되고, 일단으로는 후술하는 제1 피니언 기어(124a)의 회전축이 연결된다. 본 실시예에서 핸들의 형태는 직선의 로드 형태지만, 사용자의 필요에 따라 원형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 핸들(122)의 회전력을 인가받아 회전 동작한다. 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)의 회전 동작은 후술하는 제1 및 제2 래크 기어(126a, 126b)를 직선으로 이동시킨다.

제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 동일한 직경과 동일한 기어이수로 형성되고, 기어이의 사양은 서로 동일하다. 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 제1 단위 파이프(112) 상부 일측에 상하로 설치되되 회전축이 서로 평행하게 배치된다.

또한, 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 동일한 방향으로 연동하여 회전한다. 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)의 동일한 방향으로의 연동을 위해 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 제1 및 제2 전달기어(128a, 128b)에 의해 회전력을 전달한다.

본 실시예에서, 제1 전달기어(128a)는 별도의 회전축에 의해 설치되어 제1 피니언 기어(124a)와 맞물리고, 제2 전달기어(128b)는 제1 전달기어(128a)와 맞물리고, 제2 피니언 기어(124b)와 동축상에 설치된다. 회전력 전달을 용이하게 하기 위해 제1 및 제2 전달기어(128a, 128b)의 기어이 형태와 형상은 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)의 기어이와 동일한 것이 바람직하다.

제1 및 제2 전달기어(128a, 128b)에 의해 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)는 연동될 수 있다.

본 실시예에서는 피니언 기어간의 회전력 전달을 위해 2개의 전달기어가 사용되고 있으나, 피니언 기어 간의 이격거리에 해당하는 폭을 갖는 단일개의 전달기어를 피니언 기어 사이에 배치하고, 전달기어 양단부에 제1 및 제2 피니언 기어(124a, 124b)가 맞물리도록 배치할 수 있다.

제1 및 제2 래크 기어(126a, 126b)는 최하단에 위치되는 제1 단위 파이프(112)를 제외한, 제2 및 제3 단위 파이프(114, 116)의 외주면에 각각 설치된다.

제1 및 제2 래크 기어(126a, 126b)는 단위 파이프의 중심축에 대하여 평행하게 설치되지만, 동일선상에 위치되지는 않는다. 다만, 제1 및 제2 래크 기어(126a, 126b)는 단부의 측면이 서로 밀착되는 상태로 설치되는 것이 바람직하다.

길이 조정부(120)의 동작에 의해 지주(110)의 길이가 가변될 때, 단위 파이프가 안정적으로 이동할 수 있도록 하기 위해 가이드부(130)가 사용된다.

도 7은 본 발명에서 사용되는 가이드부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 가이드부(130)는 가이드홈(132)과 가이드 돌기(134)를 포함한다. 도 7은 가이드홈(132)과 가이드 돌기(134)의 상관관계의 이해를 위한 도면으로서, 가이드홈(132)과 고정로드(134) 만을 도시하였다.

가이드홈(132)은 지주(110) 상에서 최상단에 배치되는 제3 단위 파이프(116)을 제외한 제1 및 제2 단위 파이프(112, 114)에 중심축에 평행하게 각각 0형성된다. 그리고, 가이드홈(132)은 각각의 단위 파이프의 내측에서 외측으로 관통하여 형성된다.

가이드 돌기(134)는 지주(110) 상에서 최하단에 배치되는 제1 단위 파이프(112)를 제외한 제2 및 제3 단위 파이프(114, 116)의 외주측 하단에 돌출되어 각각 형성된다.

여기서, 가이드 돌기(134)는 'T' 형태로 형성되고, 가이드홈(132)은 가이드 돌기(134)의 형태에 대응하여 'T'형태로 형성될 수 있다.

따라서, 제2 단위 파이프(114)의 가이드 돌기(134)는 제1 단위 파이프(112)의 가이드홈(132)에 위치되어, 제2 단위 파이프가(114)가 상하로 이동할 때, 이동을 가이드한다.

도 7은 제1 단위 파이프(112)와 제2 단위 파이프(114)에 각각 형성된 가이드홈(132)과 가이드 돌기(134)의 구성을 나타낸다. 제2 단위 파이프(114)와 제3 단위 파이프(116)에 각각 형성되는 가이드홈(132)과 가이드 돌기(134)의 구성도 이와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

길이 조정부(120)의 동작에 의해 지주(110)의 전체 길이가 가변된 후, 지주(110)의 길이 조정 상태를 유지하기 위해 고정부(140)가 사용된다.

도 8은 도 6에 도시된 지주의 상태로 고정하는 고정부의 구성을 나타내는 단면도이다.

고정부(140)는 복수의 고정홀(142)과 고정로드(144)를 포함한다.

고정홀(142)의 각각의 단위 파이프의 측면에 파이프의 중심축에 평행하게 형성된다. 이때, 각각의 단위 파이프에 형성되는 고정홀(142)의 형성 간격과 직경은 동일한 것이 바람직하다.

고정로드(144)는 길이 조정부(120)에 의해 지주(110)의 전체 길이가 조정된 상태에서 소정의 고정홀(142)에 삽입되어 지주(110)의 길이 조정 상태를 유지한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예의 동작을 살펴보기로 한다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 가로등(100)의 지주(110)는 최대의 길이로 신장된 상태로서, 소정의 장소에 가로등이 설치되어 사용되는 상태임을 알 수 있다.

가로등의 동작 초기 시, 발전 판넬(20)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 접혀진 상태이다.

우선 광센서(40)는 주위의 조도를 측정하고, 측정된 조도에 해당하는 신호를 출력하여 제어부(60)로 입력한다.

제어부(60)는 입력된 조도 신호를 이용하여 광센서(40)에서 측정한 조도가 태양광 발전에 적합한 수준인지 또는 발광 수단(50)의 점등이 필요한 수준인지 판단한다.

제어부(60)는 측정된 조도가 설정된 값 이상(예를 들어 100 룩스 이상)이면 주간이고 태양 전지에서 태양광을 전원으로 변환하는 것이 가능한 것으로 판단하여 발전 판넬(20)이 펼쳐지도록 하는 모터 제어 신호를 출력한다.

모터 제어 신호를 입력받은 모터(30)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 발전 판넬(20)이 펼쳐지도록 동작한다. 발전 판넬(20)이 펼쳐지는 동작은 꽃이 만개하는 동작과 유사하여 미관 효과를 향상시킬 수 있다.

펼쳐진 발전 판넬(20) 전면상의 태양 전지판(22)은 태양광을 전원으로 변환하여 출력하고, 출력된 전원은 충전지(26)에 충전된다. 태양 전지판(22)에서 출력되는 전원은 18.5V 직류이고, 충전지(26)는 정격 전압 12V의 충전지일 수 있으나, 사용자의 필요에 따라 사양이 변화될 수 있다.

발전 판넬(20)에서 계속적으로 전원이 출력되는 동안 광센서(40)는 계속적으로 주위의 조도를 측정한다.

제어부(60)는, 측정된 조도가 설정된 값이하(예를 들어 100 룩스 미만)이면 야간이거나 주간인 경우에도 조도가 설정값 이하 즉, 태양 전지에서 태양광을 전원으로 변환하지 못하는 상황인 것으로 판단하여 발전 판넬(20)이 접혀지도록 하는 모터 제어 신호를 출력한다.

모터 제어 신호를 입력받은 모터(30)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 발전 판넬(20)이 접혀지도록 동작한다.

발전 판넬(20)이 접혀짐으로서 발전 판넬(20) 전면의 태양 전지판(22)은 외부에 노출되지 않아 먼지 등에 의한 오염이 방지된다. 특히, 우천시 또는 적설시에도 발전 판넬(20)의 측단에는 방수용 패킹이 설치되거나 서로 결합되는 홈과 돌기가 형성되어 있어 외부의 수분이 발전 판넬(20) 사이로 침투되는 것이 방지됨으로서 태양 전지판(22)의 표면이 오염되는 것이 방지된다.

발전 판넬(20)이 접혀지면, 발전 판넬(20) 배면의 발광 수단(50)이 점등하여 주위를 조명한다(S132). 여기서, 제어부(60)는 주위의 조도 판단 단위를 좀더 세분화하여 발전 판넬(20) 만이 접히는 단계와 발전 판넬(20)이 접혀진 후 발광 수단(50)이 점등되는 단계를 별도로 설정하면 태양광 발전을 할 수 없으나 조명이 필요없는 경우에 발광 수단(50)이 발광하여 전원을 낭비하는 것을 방지할 수도 있다.

한편, 발전 판넬(20)이 태양광을 이용하여 발전을 하는 동안에는 먼지 등에 의해 오염이 될 수 있고, 발광 수단(50)의 교체와 같은 정비 작업이 필요한 경우에는 태양광 가로등(100)의 상단으로 올라가지 않고, 태양광 가로등(100)의 지주(110) 높이를 낮추어 조정한 정비 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 태양광 가로등(100)의 정비 작업을 위해 다음과 같이 조정 작업을 수행할 수 있다.

초기 상태에서 지주는 도 6에 도시된 바와 같이 제2 및 제3 단위 파이프(114, 116)이 완전히 신장되어 있는 상태이다.

사용자는 핸들(122)을 반시계 방향으로 회전 조작한다. 핸들(122)의 회전에 의해 제1 피니언 기어(124a)가 회전하고, 제1 피니언 기어(124a)에 맞물려 있는 제1 래크 기어(126a)가 하방으로 수평 이동한다. 핸들(122)의 반시계 방향 조작은 핸들(122)이 지주(110)의 왼쪽에 설치된 것에 의한 것으로서, 핸들(122)이 지주(110)의 오른쪽에 설치되면 시계 방향으로 조작한다.

도 9와 도 10은 도 6에 도시된 지주의 동작 상태의 일 예를 각각 나타내는 도면이다.

제1 래크 기어(126a)는 제2 단위 파이프(114)의 측면에 설치되어 있으므로, 제1 래크 기어(126a)의 이동에 의해 제2 단위 파이프(114)는 제1 단위 파이프(112)의 내측으로 이동 삽입되어 도 9에 도시된 바와 같은 상태가 되고, 이에 따라, 지주(110) 전체의 높이가 낮아진다.

제2 단위 파이프(114)가 제1 단위 파이프(112)의 내측으로 일정 정도 삽입되면, 제2 피니언 기어(124b)가 제3 단위 파이프(116)의 측면에 설치되어 있는 제2 래크 기어(126b)에 맞물린다.

계속적인 핸들(122)의 조작에 의해 제2 래크 기어(126b)가 하방으로 이동하여, 제3 단위 파이프(116)가 제2 단위 파이프(114)의 내측으로 삽입되어, 도 10에 도시된 바와 같은 상태가 되고, 이에 따라 지주(110) 전체의 높이가 낮아진다.

도 9과 도 10에 도시된 바와 같이, 지주(110)의 길이가 조정될 때, 가이드부(130)에 의해 단위 파이프의 이동이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 지주(110)의 길이가 조정된 상태에서 제1 내지 제3 단위 파이프(112, 114, 116)의 고정홀(132)이 서로 일치되면, 사용자는 고정로드(134)를 특정의 고정홀(132)에 삽입하여 길이 조정 상태가 유지되도록 한다. 이때, 사용자는 다수의 고정홀(132) 마다 고정로드(134)를 삽입할 수도 있고, 단일의 고정홀(132)에 단일개의 고정로드(134)를 삽입할 수도 있다.

지주(110)의 높이가 정비 작업이 가능한 정도로 낮아지면, 사용자는 태양 전지판(22)의 세척 및 발광 수단(50) 등에 대한 정비 작업을 수행한다.

정비 작업이 완료되면, 고정홀(132)에서 고정로드(134)를 이탈시킨 후, 핸들(122)을 반대 방향으로 회전시켜 제2 및 제3 단위 파이프(116)가 상승되도록 하여, 지주(110)의 높이를 원 상태로 복귀시킨다. 지주(110)의 높이가 원 상태로 복귀되면, 제1 단위 파이프(112)의 최 상단에 위치한 고정홀(132)과 제2 단위 파이프(114)의 최하단에 위치한 고정홀(132)이 일치되는 상태에서 고정로드(134)를 삽입하여 높이 상태를 유지한다. 또한, 동일한 방식으로 제2 단위 파이프(114)와 제3 단위 파이프(116)의 고정 상태를 유지하도록 한다.

상기와 같은 본 발명은 각종 기기에 전원을 공급하는 태양 전지의 표면이 먼지와 빗물에 의해 오염되어 발전 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 태양광 가로등에 대한 정비 작업 시 지주의 높이를 낮게 조정함으로서 발전 판넬, 발광 수단 등에 대한 정비 작업을 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 받침판
20: 발전 판넬
30: 모터
40: 광센서
50: 발광 수단
60: 제어부
100: 태양광 가로등
110: 지주
120: 길이 조정부
130: 가이드부
140: 고정부

Claims (8)

1. 전면상에 태양 전지판이 장착되고 배면은 광투과성 소재로 형성되며 받침판의 가장자리에 일단부가 회전축에 의해 펼쳐지거나 접혀지도록 설치되며 상기 받침판의 가장자리를 따라 배열되는 복수의 발전 판넬; 상기 발전 판넬의 회전축 상에 연결되어 상기 발전 판넬이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 모터; 상기 발전 판넬에서 출력되는 전원을 저장하는 충전지; 상기 충전지를 통해 공급되는 전원에 의해 발광 동작하는 발광 수단; 상기 광센서에 의해 측정된 조도에 따라 상기 모터 및 상기 발광 수단을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
   상단부에는 상기 발전 판넬과 상기 발광 수단이 설치되고 직경을 달리하는 복수의 단위 파이프가 삽입 및 이탈되며 길이의 신장 및 신축이 이루어지는 지주;
   상기 복수의 단위 파이프의 신장 및 신축을 조절하여 상기 지주의 전체 길이를 조정하는 길이 조정부;
   상기 길이 조정부에 의해 상기 지주의 길이가 조정된 상태로 유지되도록 하는 고정부; 및
   상기 단위 파이프의 길이 조정시 상기 단위 파이프의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 태양광 가로등.
2. 제1항에 있어서,
   상기 길이 조정부는
   상기 복수의 단위 파이프 중, 최하단의 상기 단위 파이프에 평행하게 설치되고 동일한 방향으로 연동하는 복수의 피니언 기어,
   상기 복수의 단위 파이프 중, 최하단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프의 측면에 상기 단위 파이프의 중심축에 대하여 평행하게 부착되고 상기 피니언 기어에 맞물리는 복수의 래크 기어,
   상기 복수의 피니언 기어 중 하나의 상기 피니언 기어의 회전축에 연결되고 사용자의 조작에 의해 회전하는 핸들,
   상기 핸들이 연결된 상기 피니언 기어의 회전력을 이웃하는 상기 피니언 기어로 전달하는 전달기어 및
   상기 피니언 기어와 상기 전달기어를 외부와 격리하는 커버를 포함하는 태양광 가로등.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는
   상기 복수의 단위 파이프 중 최상단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프에 중심축에 대하여 평행하고 상기 단위 파이프를 관통하여 형성되는 가이드홈,
   상기 복수의 단위 파이프 중 최하단의 상기 단위 파이프를 제외한 나머지 상기 단위 파이프의 일측에 돌출 형성되어 헤드부가 단위 파이프를 지난 상기 가이드홈에 삽입되는 가이드 돌기를 포함하는 태양광 가로등.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드홈과 상기 가이드 돌기는 'T'형태로 형성되는 태양광 가로등.
5. 제3항에 있어서,
   상기 가이드홈과 상기 가이드 돌기는 상기 래크 기어의 반대편에 부착되는 태양광 가로등.
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정부는
   상기 각각의 단위 파이프의 일측에 중심축에 평행하게 형성되는 복수의 고정홀 및
   상기 단위 파이프의 상기 고정홀이 서로 일치된 후 상기 고정홀에 삽입되어 상기 지주의 길이 조정 상태가 유지되도록 하는 고정로드를 포함하는 태양광 가로등.
7. 제6항에 있어서,
   상기 각각의 단위 파이프에 형성되는 고정홀은 동일한 간격과 직경으로 형성되는 태양광 가로등.
8. 제1항에 있어서,
   광센서에 의해 외부의 조도를 측정하여 조도가 일정 이하이면 점등되는 가로등으로서,
   상기 제어부는 상기 광센서에 측정되는 조도가 설정값 이하이면 상기 모터에 의해 상기 발전 판넬이 접혀지도록 제어하고,
   상기 설정값 이상이면 상기 모터에 의해 상기 발전 판넬이 펼쳐지도록 제어하는 태양광 가로등.
   

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