KR20150099694A - 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 실외(차도, 보도, 공원 등)에 설치되는 가로등, 보안등, 경관조명등 등의 광원에 사용되는 조명장치를 태양광을 축전지에 저장하여 사용되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치에 관한 것으로서, 다면으로 구성된 함체; 상기 함체 내부에 일정한 공간이 구비된 수납부가 형성됨과 더불어 상기 수납부를 개폐시키기 위한 개폐부; 및 상기 함체 외측면에 형성되는 체결부; 와 상기 체결부에 결합되는 지지유닛; 그리고 상기 지지유닛 상에 배치되어 태양에너지를 전기로 변환하는 태양전지모듈; 과 상기 지지유닛 상에 결합되어 광원을 발광하는 조명부와, 상기 함체 공간의 수납부에 내장되어 상기 태양전지모듈에서 생성된 전기에너지를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 제어되어 전기에너지를 축전시켜, 상기 조명부로 전원을 공급하는 축전지를 포함하는 전원공급부와,
상기 함체에 형성되어 구조물에 결합하기위한 연결부를 구비하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.

Description

태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치{omitted}
본 발명은 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 실외(차도, 보도, 공원 등)에 설치되는 가로등, 보안등, 경관조명등 등의 광원에 사용되는 조명장치를 태양광을 축전지에 저장하여 사용되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치에 관한 것이다.
최근 지구온난화 및 기후변화로 인하여 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.
이와 같은 이산화탄소의 배출이 없으며, 청정에너지를 이용한 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 최근 들어 기술의 개발 및 설치비용이 저렴해지면서 보급이 확대되고 있다.
일반적으로 실외에 설치하여 야간에 조명을 비추는 가로등, 보안등, 경관조명등은 토목공사를 통하여 지하에 전기 선로를 매설 시공하여야하는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 10-1429203 (등록일자 2014년08월05일)"태양전지와 배터리를 이용한 통합형 LED 가로등 시스템"이 제안된 바 있으나, 제작비용 절감에 문제점이 있을 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 전력선 매설 없이 태양전지모듈과 전원공급부와 조명장치를 결합하여 실외에 필요한 가로등, 보안등, 경관조명등에 광원으로 사용하여 친환경적이고 야간에 활동하는 사람들에게 안전성을 확보할 수 있으며, 태양전지모듈에서 생산되는 전기를 축전지에 저장하여 일몰 후 또는 필요한 시간에 광원으로 사용하는 조명장치를 제어하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다면으로 구성된 함체; 상기 함체 내부에 일정한 공간이 구비된 수납부가 형성됨과 더불어 상기 수납부를 개폐시키기 위한 개폐부; 및 상기 함체 외측면에 형성되는 체결부; 와 상기 체결부에 결합되는 지지유닛; 그리고 상기 지지유닛 상에 배치되어 태양에너지를 전기로 변환하는 태양전지모듈; 과 상기 지지유닛 상에 결합되어 광원을 발광하는 조명부와, 상기 함체 공간의 수납부에 내장되어 상기 태양전지모듈에서 생성된 전기에너지를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 제어되어 전기에너지를 축전시켜, 상기 조명부로 전원을 공급하는 축전지를 포함하는 전원공급부와,
상기 함체에 형성되어 구조물에 결합하기위한 연결부를 구비하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 태양전지모듈 상부에는, 일정한 공간을 유지하며 이격되며 상호 결합되는, 하부면에서 상부면으로 갈수록 작아지는 돌출 형상을 지닌 돌출투명커버부를 더 포함하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 돌출투명커버부 내부는, 불활성 기체로 충전되거나 또는 진공으로 유지되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 돌출투명커버부는 태양광을 상기 태양전지모듈로 태양광을 유도하여 집광 및 확산, 산란, 굴절하는 광 확산부를 더 포함하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 체결부와 상기 지지유닛은 각각 복수개로 연결 구성되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 지지유닛은 수평으로 구성되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 지지유닛은 경사지게 구성되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 지지유닛은 자유 곡선으로 구성되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 태양전지모듈은 Si 결정형 태양전지모듈, Si 박막 태양전지모듈, CIGS 박막 태양전지모듈, CdTe 박막 태양전지모듈, III-V족 반도체 태양전지모듈 또는 유기 태양전지모듈, 염료감응 태양전지모듈 중에서 어느 하나 또는 하나 이상이 선택되어 사용되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치는 가로등, 보안등, 경관조명등에 태양광을 이용하여 축전된 전기를 야간에 램프의 전원을 제공함으로써, 에너지 절감 효과와 동시에 범죄 사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 나타낸 저면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치의 다른 실시예를 나타낸 저면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치의 함체 구조를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치의 지지유닛과 태양전지모듈 상부에 결합된 돌출투명커버부을 나타내는 구조단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치가 수직구조물에 결합된 상태의 사용상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치가 수직구조물에 결합된 상태의 또 다른 사용상태도이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치(A)는 함체(100), 수납부(110), 체결부(310), 지지유닛(320), 태양전지모듈(111), 돌출투명커버부(140), 조명부(210), 전원공급부(211)가 포함된다.
상기 함체(100)는 지면으로부터 수직방향으로 축설되는 수직구조물, 또는 수평구조물 등에 연결부(212)가 결합되어 설치되는 것으로서, 본 발명에 있어서, 상기 함체(100)는 내부에 일정한 공간이 구비된 수납부(110)가 형성됨과 더불어 상기 수납부(110)를 개폐시키기 위한 개폐부(214)를 구비한 다면을 지닌 구조체로서, 그 소재는 금속재 또는 프라스틱 소재 또는 복합소재 등으로 이루어질 수 있으며, 그 형상은 사각형, 다각형, 원형 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 함체(100) 외측면에 체결구멍(340)이 형성된 체결부(310)가 형성되는데, 상기의 체결부(310)에는 수평 또는 수직, 자유곡선 또는 경사지게 결합되는 지지유닛(320)이 체결구멍(340)에 체결부재(볼트,너트 등)로 상호 결합된다.
여기서, 상기 체결부(310)는 요홈을 지닌 결합 구조 형상 또는 돌출부 결합 구조 또는 플레이트한 형상으로 상기 지지유닛(310)과 볼트, 너트 등의 체결부재로 결합될 수 있으며, 상기의 지지유닛(320) 일단에는 상기 체결부(310)와 상호 결합하기 위한 결합수단이 상기 체결부(310)와 조립되는 구조로 연동하여 구성될 수 있다.
또한, 지지유닛(320)은 관형의 파이프 또는 평판상의 플레이트 형상, 입체의 하우징 형상 등으로 구성될 수 있는데, 그 소재는 금속재 또는 프라스틱, 복합소재 등으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 지지유닛(320)의 일단 또는 특정한 부분에는 태양에너지를 흡수하여 전기를 생성하는 태양전지모듈(111)이 배치 결합 되는데, 상기 태양전지모듈(111)의 전원선은 상기의 지지유닛(320) 과 체결부(310)의 전원선 삽입구멍(330)을 통하여 상기 함체(100) 내부로 유입 되도록 구성할 수 있다.
그리고, 상기 체결부(310)와 지지유닛(320)은 각각 복수개로 구성될 수 있으며, 이러한 것은 지지유닛(320)을 복수개로 결합하여 다양한 방향에서 태양광을 받아 태양전지모듈(111)에서 대량의 전기를 생산 축전하고, 다양한 각도에서 광원을 발광하는 효과를 배가하기 위함으로 해석할 수 있을 것이다.
또한, 상기 태양전지모듈(111) 상부에는 일정한 공간을 유지하며 이격되며 결합되는 하부면에서 상부면으로 갈수록 작아지는 돌출 형상을 지닌 돌출투명커버부(140)가 결합될 수 있다.
여기서, 태양전지모듈(111)에 사용되는 태양전지로는 Si 결정형 태양전지, Si 박막 태양전지, CIGS 박막 태양전지, CdTe 박막 태양전지, III-V족 반도체 태양전지 또는 유기 태양전지, 염료감응 태양전지 등의 태양에너지를 전기 에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로, 태양으로부터 생성된 빛에너지를 전기 에너지로 바꾸는 소자로서, 태양전지에 빛을 비추면 빛에너지(광자)에 의하여 전자와 정공이 생기는 광전변환(photoelectric transformation, 光電變換)하는 소재이면 제한 없이 사용 가능하다.
또한, 본 발명의 상기 태양전지모듈(111)을 Si 결정형 태양전지모듈, Si 박막 태양전지모듈, CIGS 박막 태양전지모듈, CdTe 박막 태양전지모듈, III-V족 반도체 태양전지모듈 또는 유기 태양전지모듈, 염료감응 태양전지모듈 중에서 어느 하나 또는 하나 이상이 선택되어 사용되는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치를 제공할 수 있다.
이러한 구조는 상기의 태양전지모듈(111)의 소재에 따라 태양광의 입사각 그리고, 태양광의 파장에 따라 광전효율이 달라서 태양의 일조량이 많은 장소 또는 그늘이 많이 지는 장소 등에 따라서, 자외선, 가시광선 등의 파장에 유리한 태양전지모듈(111)을 선택적으로 사용할 수 있도록 가변적으로 사용이 가능할 것이다.
또한, 상기 돌출투명커버부(140)는 투명한 소재의 프라스틱(PC, PMMA, PE 등) 또는 유리소재로서, 투과하는 태양광을 태양전지모듈(111)로 집광 또는 반사, 굴절시킬 수 있도록 표면에 하나 이상의 요철 형태를 구비하거나 태양광의 산란율을 향상시켜 태양광 발전효율을 향상시킬 수 있도록 반사렌즈가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 돌출투명커버부는 태양광을 상기 태양전지모듈(111)로 태양광을 유도하여 집광 및 확산, 산란, 굴절하는 광 확산부(213)를 더 포함하는데 이러한 구조는 상기의 돌출투명커버부(140)를 돔(dome)형태로 구성함으로서, 돌출투명커버부(140)의 표면에 태양광을 받는 표면적이 매우 크게 증대되므로 집광량을 크게 높일 수 있는 것이고, 볼록렌즈형태 또는 프리즘형태로 구성되면 굴절현상에 의해 태양광이 굴절되면서 태양광이 크게 경사지게 조사되는 아침과 저녁시간에도 태양전지모듈(111)에 직각에 가까운 각도로 조사가 되므로 매우 효율적으로 집광을 할 수 있게 되는 것이다.
또한, 태양전지모듈(111) 상부에 돌출투명커버부(140)를 안정되게 밀폐 결합하기 위한 안착부(119)가 상단 테두리부를 따라 형성되고, 이 안착부(119)에 돌출투명커버부(140)의 플랜치부(118)의 테두리부가 안착되어 결합된다. 이때, 태양전지모듈(111)의 안착부(119)와 돌출투명커버부(140)의 플랜치부(118)가 상호 견고하게 밀착 결합되도록 신축성이 있는 실링부재(300)에 의해 밀착 결합되어 방수기능을 수행한다.
이때, 상기 실링부재(300)는 합성고무 또는 실리콘 소재 또는 합성수지 등으로 신축성이 있으며 습기와 공기의 차단이 탁월한 것이면 사용할 수 있다.
또한, 상기 돌출투명커버부(140) 내부는, 불활성 기체로 충전되거나 또는 진공으로 유지되는데 이러한 것은 태양전지모듈(111)에 공기나 습기의 접촉을 차단하여 태양전지모듈(111)의 누전으로 인한 고장을 예방하고 태양전지모듈(111)의 수명을 최대한 장시간 사용할 수 있도록 함이다.
한편, 상기 지지유닛(320) 상에는 광원을 발광하는 조명부(210)가 결합 구성되는데, 상기 조명부(210)에 사용되는 발광소자는 LED(light emitting diode)가 적용됨이 바람직하나, 그 밖에도 발광소자로는 레이저 다이오드(laser diode), 유기 EL, LCD, 전계방출소자(Field emission device), E-paper 등과 같이 발광할 수 있는 모든 종류의 발광 소자가 적용될 수 있는데, 상기 조명부(210)의 용도에 따라 대응하는 형태로 다수개가 배열된다.
상기 조명부(210)는 보도, 차도, 고속도로 또는 공원, 수변 공간 등에 광원을 비추는 가로등 또는 보안등, 경관조명등의 역할을 하는데, 특히 상기 지지유닛(320)에는 하나 이상의 조명부(210)가 결합될 수 있으며, 상기의 지지유닛(320)와 조명부(210)사이 에는 간격을 유지하는 거치부재가 결합될 수 있으며, 상기의 하나 이상의 거치부재가 결합된 조명부(210)는 각각의 길이가 다르게 형성된다.
즉, 조명부(210)는 상기 함체(100) 내부의 수납부(110)에 내장된 제어회로부에 프로그래밍이 된 소정 패턴, 예컨대 항상 점등되어 있거나 지속적으로 점멸되는 패턴으로 발광할 수도 있는 것이다
또한, 상기 함체(100) 내부 공간의 수납부(110)에는 상기 태양전지모듈(111)을 통하여 흡수되는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 전원공급부(211)의 제어부(120)와, 상기 제어부(120)로 부터 제어되는 전기에너지를 축전시켜 조명부(210)로 전원을 공급하는 축전지(130)가 구비되는데, 상기 제어부(120) 및 축전지(130)는 상기 함체(100)내부의 수납부(110)에 내장되어 외부와의 노출을 차단되는 구조로 이루어진다.
한편, 상기 제어부(120)에는 외부로부터 감지되는 빛의 양을 감지하는 센서가 구비되어 센서에서 감지하는 빛의 양에 따라 조명부(210)를 발광시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기의 연결부(212)는 상기 함체(100)의 하부면 또는 측면에 형성되어 수직구조물 또는 수평구조물에 결합하기 위한 것으로, 요홈이 구성된 체결형태 또는 플레이트한 형태로 체결구멍을 통한 볼트, 너트 등으로 고정할 수 있으며,견고한 금속재로 다양한 결속부재와 결속방법 들로 구성되는 것이 바람직하다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
A: 태양전지모듈이 결합된 조명장치 100: 함체 110: 수납부
111: 태양전지모듈 118:플랜치부 119:안착부 120: 제어부
130: 축전지 140: 돌출투명커버부 210: 조명부 211: 전원공급부
212: 연결부 213: 광 확산부 214: 개폐부 300: 실링부재
310: 체결부 320: 지지유닛 330: 전원선 삽입구멍 340: 체결구멍

Claims (9)

  1. 다면으로 구성된 함체;
    상기 함체 내부에 일정한 공간이 구비된 수납부가 형성됨과 더불어 상기 수납부를 개폐시키기 위한 개폐부; 및
    상기 함체 외측면에 형성되는 체결부; 와
    상기 체결부에 결합되는 지지유닛; 그리고
    상기 지지유닛 상에 배치되어 태양에너지를 전기로 변환하는 태양전지모듈; 과,
    상기 지지유닛 상에 결합되어 광원을 발광하는 조명부와,
    상기 함체 공간의 수납부에 내장되어 상기 태양전지모듈에서 생성된 전기에너지를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 제어되어 전기에너지를 축전시켜,
    상기 조명부로 전원을 공급하는 축전지를 포함하는 전원공급부와,
    상기 함체에 형성되어 구조물에 결합하기위한 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지모듈 상부에는,
    일정한 공간을 유지하며 이격되며 상호 결합되는, 하부면에서 상부면으로 갈수록 작아지는 돌출 형상을 지닌 돌출투명커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출투명커버부 내부는,
    불활성 기체로 충전되거나 또는 진공으로 유지되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출투명커버부는 태양광을 상기 태양전지모듈로 태양광을 유도하여 집광 및 확산, 산란, 굴절하는 광 확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 3 항 제 4 항에 있어서,
    상기 체결부와 상기 지지유닛은 각각 복수개로 연결 구성됨을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지유닛은 수평으로 구성됨을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지유닛은 경사지게 구성됨을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지유닛은 자유 곡선으로 구성됨을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항 또는 제 5 항 또는 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 태양전지모듈은 Si 결정형 태양전지모듈, Si 박막 태양전지모듈, CIGS 박막 태양전지모듈, CdTe 박막 태양전지모듈, III-V족 반도체 태양전지모듈 또는 유기 태양전지모듈, 염료감응 태양전지모듈 중에서 어느 하나 또는 하나 이상이 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈이 결합된 도로용 조명장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170111381A (ko) * 2016-03-28 2017-10-12 기승철 태양광발전장치
KR20190073028A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 정태일 실내 설치용 회전형 태양광 발전 모듈
CN110887003A (zh) * 2019-12-25 2020-03-17 中山市古镇艳阳灯饰厂 一种太阳能装饰灯

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