KR20150041832A - 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등에 관한 것으로, 그 구성은 전원이 공급되면 발광하여 광원을 제공하는 발광부;와, 상기 발광부로 전원을 공급하는 전원부;와, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 다수의 태양 셀이 상부에 노출되게 일정한 배열로 형성되는 태양전지판;과, 상기 태양전지판에서 생산된 전기를 제공받아 저장하거나, 상기 전원부로 제공하는 축전지;와, 상기 발광부의 발광을 제어하는 제어부;와, 상기 구성요소가 결합 지지되는 기둥을 포함하는 태양광발전 가로등에 있어서,
상기 발광부에서 제공되는 광원을 이용하여 전기를 생산하여 상기 축전지에 제공하는 발전수단;으로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
일몰 후에 점등되는 발광부에서 발산되는 광원을 조사받아 발전하여 전기를 생산하는 간단한 구조의 발전수단을 제공함으로, 일조시간에는 태양광을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하고, 일몰 후에는 발광부의 광원을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하여 전기의 생산성을 증대시킬 수 있어 에너지 관리가 용이한 효과가 있다.
더욱이, 발광부에서 발광하여 소모되는 광원을 이용하여 전기를 생산하는 구조이므로, 소모되어 낭비되는 에너지를 재활용하는 것으로 에너지 사용효율이 우수한 효과가 있다.

Description

에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등{Solar photovoltatic power generation streetlight energy management easy}

본 발명은 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일몰 후에 점등되는 발광부에서 발산되는 광원을 조사받아 발전하여 전기를 생산하는 간단한 구조의 발전수단을 제공함으로, 일조시간에는 태양광을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하고, 일몰 후에는 발광부의 광원을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하여 전기의 생산성을 증대시킬 수 있는 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등에 관한 것이다.

일반적으로 태양광발전(Photovoltaic)은 빛을 받으면 전기가 발생하는 광전효과를 이용하여 태양 빛을 통하여 발전을 하는 것으로 무공해, 무한정한 신 재생에너지의 하나로 각광받고 있다.

한편, 가로등은 도로변을 따라 소정 거리간격으로 설치되어가 또는 공원이나 시설물 주위에 설치되어 일몰 후 도로주변 또는 특정 장소를 일정 조도 이상으로 밝혀주는 기능을 한다. 이러한 가로등은 주로 전력공급소로부터 케이블 및 전주를 통해 제공되는 전기를 동력원으로 하고 있기 때문에, 그 설치장소가 전력공급소와 멀리 떨어진 경우에는 그 거리에 비례하는 만큼의 전주 및 케이블 등이 소요되어 초기 시설비가 과다하게 소요될 뿐만 아니라 케이블의 단락 여부 확인 등의 추가 유지 보수비용이 소요되는 문제점이 있다.

따라서, 태양광발전을 이용하여 일조시간 동안 발생한 전기를 축전지에 모아두었다가 일몰 뒤에 가로등을 점등하는 가로등에 제공하는 방법으로 가로등의 설치편의성 및 에너지 사용효율성이 우수한 태양광발전 가로등에 대한 수요가 증대되고 있는 실정이다.

하지만, 상기 태양광발전 가로등은 태양 빛을 제공받을 수 있는 일조시간에만 전기가 생산되는 구조로 인해, 일몰 후 가로등에서 소모되는 전기량만큼 충분히 공급하지 못하는 문제가 종종 발생하여 운영상의 곤란함이 존재하였다.

더욱이, 흐린 날씨로 인해 태양 빛을 제공받지 못하는 경우에는 충분한 전기를 생산 저장하지 못하여, 일몰 후 가로등에 원활한 전원을 공급하지 못해 더욱 운영이 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 일몰 후에 점등되는 발광부에서 발산되는 광원을 조사받아 발전하여 전기를 생산하는 간단한 구조의 발전수단을 제공함으로, 일조시간에는 태양광을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하고, 일몰 후에는 발광부의 광원을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하여 전기의 생산성을 증대시킬 수 있어 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등을 제공함에 있다.

더욱이, 발광부에서 발광하여 소모되는 광원을 이용하여 전기를 생산하는 구조이므로, 소모되어 낭비되는 에너지를 재활용하는 것으로 에너지 사용효율이 우수한 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등은 전원이 공급되면 발광하여 광원을 제공하는 발광부;와, 상기 발광부로 전원을 공급하는 전원부;와, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 다수의 태양 셀이 상부에 노출되게 일정한 배열로 형성되는 태양전지판;과, 상기 태양전지판에서 생산된 전기를 제공받아 저장하거나, 상기 전원부로 제공하는 축전지;와, 상기 발광부의 발광을 제어하는 제어부;와, 상기 구성요소가 결합 지지되는 기둥을 포함하는 태양광발전 가로등에 있어서,

상기 발광부에서 제공되는 광원을 이용하여 전기를 생산하여 상기 축전지에 제공하는 발전수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전수단은 자연광 밝기에 따라 상기 발광부가 점등 또는 소등이 이루어지도록 상기 제어부로 밝기정보를 송신하는 조도감지센서와, 상기 발광부가 점등되면 상기 태양전지판의 태양 셀이 상기 발광부의 광원에 용이하게 노출되게 상기 태양전지판을 상기 발광부에 근접하게 위치시켜 상기 발광부의 광원을 통해 발전되게 하고, 상기 발광부가 소등되면 상기 태양전지판이 태양광에 용이하게 노출되게 원위치로 복원시켜 태양광을 통해 발전되게 하는 회동수단을 포함하여 구성되되, 상기 회동수단은 상기 제어부를 통해서 작동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동수단은 상기 기둥의 상부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에는 상기 태양전지판이 결합되는 회전축과, 상기 회전축 상에 형성되는 웜 휠(worm wheel)과, 상기 기둥 내부에 설치되되, 상기 웜 휠과 치합되는 웜(worm)과, 상기 웜과 결합되어 상기 웜으로 회전력을 제공하는 구동모터를 포함하여 구성되되,

상기 구동모터로부터 회전력을 제공받아 상기 웜이 회전되면, 상기 웜과 치합되는 상기 웜 휠이 회전되어 상기 웜 휠과 함께 상기 회전축이 회전되므로, 상기 회전축에 결합되는 상기 태양전지판이 회동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광부를 감싸는 것으로, 내면 또는 외면에는 상기 발광부에서 발산되는 빛이 난반사 되도록 유도하는 음각 또는 양각의 패턴이 형성되는 투명한 재질의 덮개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등에 의하면, 일몰 후에 점등되는 발광부에서 발산되는 광원을 조사받아 발전하여 전기를 생산하는 간단한 구조의 발전수단을 제공함으로, 일조시간에는 태양광을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하고, 일몰 후에는 발광부의 광원을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하여 전기의 생산성을 증대시킬 수 있어 에너지 관리가 용이한 효과가 있다.

더욱이, 발광부에서 발광하여 소모되는 광원을 이용하여 전기를 생산하는 구조이므로, 소모되어 낭비되는 에너지를 재활용하는 것으로 에너지 사용효율이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 개념도
도 2는 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 사시도
도 3은 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 요부 분리 사시도
도 4는 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 사용상태도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 개념도를, 도 2는 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 요부 분리 사시도를, 도 4는 도 1에 도시된 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등(100)은 전원이 공급되면 발광하여 광원을 제공하는 발광부(1);와, 상기 발광부(1)로 전원을 공급하는 전원부(2);와, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 다수의 태양 셀(3a)이 상부에 노출되게 일정한 배열로 형성되는 태양전지판(3);과, 상기 태양전지판(3)에서 생산된 전기를 제공받아 저장하거나, 상기 전원부(2)로 제공하는 축전지(4);와, 상기 발광부(1)의 발광을 제어하는 제어부(5);와, 상기 구성요소(1,2,3,4,5)가 결합 지지되는 기둥(6)을 포함하는 태양광발전 가로등에 있어서,

상기 발광부(1)에서 제공되는 광원을 이용하여 전기를 생산하여 상기 축전지(4)에 제공하는 발전수단(10);을 더 포함하여 구성되되,

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발전수단(10)은 자연광 밝기에 따라 상기 발광부(1)가 점등 또는 소등이 이루어지도록 상기 제어부(5)로 밝기정보를 송신하는 조도감지센서(11)와, 상기 발광부(1)가 점등되면 상기 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 상기 발광부(1)의 광원에 용이하게 노출되게 상기 태양전지판(3)을 상기 발광부(1)에 근접하게 위치시켜 상기 발광부(1)의 광원을 통해 발전되게 하고, 상기 발광부(1)가 소등되면 상기 태양전지판(3)이 태양광에 용이하게 노출되게 원위치로 복원시켜 태양광을 통해 발전되게 하는 회동수단(12)을 포함하여 구성된다.

여기서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회동수단(12)은 상기 기둥(6)의 상부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에는 상기 태양전지판(3)이 결합되는 회전축(12a)과, 상기 회전축(12a) 상에 형성되는 웜 휠(12b:worm wheel)과, 상기 기둥(6) 내부에 설치되되, 상기 웜 휠(12b)과 치합되는 웜(12c:worm)과, 상기 웜(12c)과 결합되어 상기 웜(12c)으로 회전력을 제공하는 구동모터(12d)를 포함하여 구성되되, 상기 구동모터(12d)은 상기 제어부(5)를 통해서 작동되는 것은 물론이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구동모터(12d)로부터 회전력을 제공받아 상기 웜(12c)이 회전되면, 상기 웜(12c)과 치합되는 상기 웜 휠(12b)이 회전되어 상기 웜 휠(12b)과 함께 상기 회전축(12a)이 회전되므로, 상기 회전축(12a)에 결합되는 상기 태양전지판(3)이 회동되도록 한다.

따라서, 본 발명의 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등(100)은 일조시간에는 상기 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 태양광에 노출되어 태양광을 통한 발전이 이루어지고, 일몰 후에 상기 발광부(1)가 점등되면 상기 회동수단(12)에 의해 상기 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 상기 발광부(1)의 광원에 노출되게 회동되어 상기 발광부(1)의 광원을 통해 발전이 이루어지도록 하여 효율적인 에너지 생산 및 관리를 유도하는 효과가 있다.

더욱이, 상기 발광부(1)에서 발광하여 소모되는 광원을 이용하여 전기를 생산하는 구조이므로, 소모되어 낭비되는 에너지를 재활용하는 것으로 에너지 사용효율이 우수한 장점이 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 발광부(1)를 감싸는 것으로, 내면 또는 외면에는 상기 발광부(1)에서 발산되는 빛이 난반사 되도록 유도하는 음각 또는 양각의 패턴(21)이 형성되는 투명한 재질의 덮개(20)를 형성하여, 상기 발광부(1)를 안정적으로 보호함은 물론이며 상기 패턴(21)을 통한 빛의 난반사로 빛이 부드럽게 보이도록 하여 미관상 수려하게 느껴지도록 유도하는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등(100)은 다음과 같이 발전한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 제어부(5)에서 조도감지센서(11)의 감지정보를 통해 일조 때임이 인지되면, 회동수단(12)을 제어하여 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 태양광에 노출되게 위치시켜, 태양광을 통해 상기 태양전지판(3)에서 전기가 생산되도록 한다.

이때, 상기 태양전지판(3)을 통해 생산되는 전기는 축전지(4)로 제공되어 상기 축전지(4)에 저장되거나, 전원부(2)로 공급되게 한다.

그런 후, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 제어부(5)에서 조도감지센서(11)의 감지정보를 통해 일몰 때임이 인지되면, 어두운 거리로 광원을 제공하기 위해 발광부(1)를 점등시킨 후, 상기 회동수단(12)을 제어하여 상기 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 상기 발광부(1)의 광원에 노출되게 회동시켜 상기 발광부(1)의 광원을 통해 상기 태양전지판(3)에서 전기가 생산되도록 한다.

이때, 상기 태양전지판(3)을 통해 생산되는 전기는 축전지(4)로 제공되어 상기 축전지(4)에 저장되거나, 상기 전원부(2)로 공급되어 상기 전원부(2)에서 소모되는 전기를 보충하도록 한다.

그런 후, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 제어부(5)에서 조도감지센서(11)의 감지정보를 통해 다시 일조 때임이 인지되면, 점등된 상기 발광부(1)를 소등시킨 후, 상기 회동수단(12)을 제어하여 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 태양광에 노출되게 위치시켜, 태양광을 통해 상기 태양전지판(3)에서 전기가 생산되도록 한다.

즉, 본 발명의 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등(100)은 일조시간에는 태양광을 통해서 발전하여 전기를 생산 공급하고, 일몰 후에는 발광부(1)의 광원을 통해서 발전하여 전기를 생산하는 구조로, 전기의 생산성을 증대시켜 전기에너지 관리가 용이하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

1. 발광부 2. 전원부
3. 태양전지판 3a. 태양 셀
4. 축전지 5. 제어부
6. 기둥
10. 발전수단 11. 조도감지센서
12. 회동수단 12a. 회전축
12b. 웜 휠 12c. 웜
12d. 구동모터 20. 덮개
21. 패턴
100. 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등

Claims (4)

1. 전원이 공급되면 발광하여 광원을 제공하는 발광부(1);와, 상기 발광부(1)로 전원을 공급하는 전원부(2);와, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로, 다수의 태양 셀(3a)이 상부에 노출되게 일정한 배열로 형성되는 태양전지판(3);과, 상기 태양전지판(3)에서 생산된 전기를 제공받아 저장하거나, 상기 전원부(2)로 제공하는 축전지(4);와, 상기 발광부(1)의 발광을 제어하는 제어부(5);와, 상기 구성요소(1,2,3,4,5)가 결합 지지되는 기둥(6)을 포함하는 태양광발전 가로등에 있어서,
   상기 발광부(1)에서 제공되는 광원을 이용하여 전기를 생산하여 상기 축전지(4)에 제공하는 발전수단(10);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 발전수단(10)은,
   자연광 밝기에 따라 상기 발광부(1)가 점등 또는 소등이 이루어지도록 상기 제어부(5)로 밝기정보를 송신하는 조도감지센서(11)와,
   상기 발광부(1)가 점등되면 상기 태양전지판(3)의 태양 셀(3a)이 상기 발광부(1)의 광원에 용이하게 노출되게 상기 태양전지판(3)을 상기 발광부(1)에 근접하게 위치시켜 상기 발광부(1)의 광원을 통해 발전되게 하고, 상기 발광부(1)가 소등되면 상기 태양전지판(3)이 태양광에 용이하게 노출되게 원위치로 복원시켜 태양광을 통해 발전되게 하는 회동수단(12)을 포함하여 구성되되,
   상기 회동수단(12)은 상기 제어부(5)를 통해서 작동되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 회동수단(12)은,
   상기 기둥(6)의 상부에 회전 가능하게 설치되며, 내부에는 상기 태양전지판(3)이 결합되는 회전축(12a)과,
   상기 회전축(12a) 상에 형성되는 웜 휠(12b:worm wheel)과,
   상기 기둥(6) 내부에 설치되되, 상기 웜 휠(12b)과 치합되는 웜(12c:worm)과,
   상기 웜(12c)과 결합되어 상기 웜(12c)으로 회전력을 제공하는 구동모터(12d)를 포함하여 구성되되,
   상기 구동모터(12d)로부터 회전력을 제공받아 상기 웜(12c)이 회전되면, 상기 웜(12c)과 치합되는 상기 웜 휠(12b)이 회전되어 상기 웜 휠(12b)과 함께 상기 회전축(12a)이 회전되므로, 상기 회전축(12a)에 결합되는 상기 태양전지판(3)이 회동되도록 하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
   상기 발광부(1)를 감싸는 것으로, 내면 또는 외면에는 상기 발광부(1)에서 발산되는 빛이 난반사 되도록 유도하는 음각 또는 양각의 패턴(21)이 형성되는 투명한 재질의 덮개(20)가 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리가 용이한 태양광발전 가로등.

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