KR20150119600A - 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 좌측 또는 우측에 설치되는 지지대와 상기 지지대 사이에 상하로 일정간격 이격되도록 설치되는 다수개의 방풍판으로 이루어지는 방풍벽에 있어서, 상기 각 방풍판은 지지대 사이에 축지지구에 의해 지지되어 축과 결합되되 상기 축은 승하강 되는 암로드에 의해 회전구동되도록 하는 각 크랭크부재에 결합되고, 상기 암로드는 구동모터의 축과 연결되어 회전력을 전달받는 하부축에 결합된 크랭크부재에 의해 승하강 구동 되도록 구성되는 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽을제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 태양전지판과 충전지를 구비함으로써 별도의 전원을 공급하지 않아도 모터의 구동의 가능하게 되어 전력공사를 하지 않아도 되는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 풍속(풍압)센서를 구비하고 있어 바람의세기가 15m/s 이하일때는 방풍판 각도가 15°정도의 경사로 기울어져 경미하게 바람을 수평에서 수직경사면에 따라 상부로 유도하고, 만일 바람의세기가 15m/s 이상일때는 방풍판을 45°로 회전시켜 축하중과 항력계수를 줄임으로써 강풍이 교량과 방풍벽 자체에 악영향(균열,파손)을 미치는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽{Protection wall with convertible wind protection panel using solar power}

본 발명은 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지대 사이에 다수개의 방풍판을 상하로 이격되도록 설치하되 상기 방풍판들이 태양전지에 의해 충전된 충전지로 부터 전원을 공급받는 모터와 암로드에 의해 일률적으로 회전각을 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로, 방풍벽은 교량이나 도로 등과 같이 바람의 저항이 심한 도로 구간에 설치함으로써 강한 바람에 의한 자동차의 갑작스러운 흔들림을 방지하고 이로인해 안전운행을 가능하게 할 수 있도록 하기 위해 도로 좌우측에 설치하는 시설물을 일컫는다.

특히 산악지역이나 해안도로가 많은 우리나라의 도로사정상 터널이나 다리위에서의 국부적인 계곡돌풍현상이나 해안에서 불어오는 측면 바람에 의해 자동차의 주행안정성을 심각하게 위협할 가능성이 높아 도로구조를 개선한다거나 자동차 자체의 성능을 향상시키기 위한 노력을 계속하고 있으나, 아직까지 강한 바람에 의한 사고발생은 여전한 실정이고 이로인해 운행 안정성 미확보 및 사고로 인한 인명피해 등 엄청난 경제적 손실을 감안할 수밖에 없는 것이다.

따라서 지금까지는 이러한 강풍으로 인한 사고를 예방하기 위해 일정 세기의 이상으로 바람이 불면 차량운행을 제한하거나 국부적인 지형적 특성으로 인한 요소들을 해결하는 방법으로 도로의 직선화를 지속적 확대하는 등의 노력을 하고 있으나 이는 임시방편적인 해결방법에 불과한 것이다.

종래에도 특허출원 제 10-2005-0004376호와 같이 도로 자체를 터널형태로 막아주어 바람의 진입을 강제적으로 차단시키는 발명이 창안된 바 있으나, 이는 터널내부에서 예측할 수 없는 돌풍현상을 유발할 수 있고, 설치비용이 과대하게 소요되는 단점과 주위경관을 해칠 가능성이 많아 근래에는 신공법으로 팽창메탈형(Expanded metal) 펜스형태의 철조망이 실험되고 있기도 하나, 이는 지상고가 높은 차들이 바람의 영향을 더 받은 구조이므로 도로 좌우에 상당한 높이로 상기 펜스를 설치하여야 하며, 또한 이는 바람의 방향 자체를 바꾸지는 못하므로 예측할 수 없는 돌풍현상을 해결하지는 못할 뿐 아니라, 공극율(철조망의 구멍크기)에 따라 바람의 통과비율이 급격히 늘어나 그 효과가 현저히 반감되는 단점을 갖는 것이다.

또한 종래의 방풍벽 들은 단순한 판 형상에 통공(通孔)만을 형성한 방풍판을 지지대에 고정시켜 바람을 막도록 하는 구조여서 약한 바람의 차단은 가능하나 한계점을 넘어서는 강한 바람의 경우는 엄청난 풍압(風壓)에 의해 방풍판이 파손되거나 심지어는 방풍벽 자체가 파손되는 폐단을 갖는 것이다

태양광을 이용하는 가변 방풍벽

1.원리

1) 태양광의 집적장치(쏠라셀)과 바람의속력(압력)을 감지하는 풍속(풍압)센서를 이용한다.

2) 바람의세기가 15m/s 이하일때는 방풍판 각도가 15?기울어져 경미하게 바람을 수평에서 수직경사면에 따라 상부로 유도하고 바람의세기가 15m/s 이상일때는 15 C로 기울어져 있는 날개를 풍압센서의 신호에따라 DC구동모터를 작동시켜 45?로 기울게한다.

3) 구동모터에 부착된 캠축이 방풍판에 부착된 암로드를 상하로 이동시켜 방풍판를 15?에서 45?로 회전시킨다.

4) 압력센서에서 신호를 주어 DC구동모터가 작동되어 방풍판를 회 전시킨 다음 타이머에 의해 4시간은 계속 작동되고 바람이 15m/s이하로되면 풍압센서에서 구동모터에 신호를 주어 방풍판가 45?에서 15?로 원상복귀된다.

2.효과

1)바람풍속이 15m/s이하 일때는 교량에 축하중이 경미하지만 그이상일때는 교량과 방풍벽 자체에 악영향(균열,파손)을 미칠수 있기 때문에 45?로 기울게하여 축하중과 항력계수를 줄인다.

2) 풍속이 15m/s이하일때는 쏠라쎌이 집적된 충전지에서 교통표지판(전광판)등의 LED조명으로도 활용 수있음.

3) 15?에서 45?로 각도가 오픈되어도 바람의세기를 줄일수 있으며 상부로 유도하므로써 차량 주행안전성을 확보하고 인명사고나 국가적 재산손실을 미리 방지할 수 있는 유용한 제품임.

[선행기술문헌]

1. 국내실용신안공개공보 : 20-2010-0007981호

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 도로의 좌측 또는 우측에 설치되는 지지대 사이에 방풍판이 상하로 이격되도록 다수개 설치되는 방풍판을 바람풍속의 강약에 따라 회전각을 달리하여 교량과 방풍벽 자체에 악영향(균열,파손)을 미칠수 있는 요인을 최소화할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 도로의 좌측 또는 우측에 설치되는 지지대와 상기 지지대 사이에 상하로 일정간격 이격되도록 설치되는 다수개의 방풍판으로 이루어지는 방풍벽에 있어서, 상기 각 방풍판은 지지대 사이에 축지지구에 의해 지지되어 축과 결합되되 상기 축은 승하강 되는 암로드에 의해 회전구동되도록 하는 각 크랭크부재에 결합되고, 상기 암로드는 구동모터의 축과 연결되어 회전력을 전달받는 하부축에 결합된 크랭크부재에 의해 승하강 구동 되도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 크랭크부재는 축에 끼워져 결합되는 축공을 구비하는 축결합부와, 상기 축결합부의 일측으로 부터 돌출된 돌기부와, 상기 돌기부의 끝단에 형성된 통공에 삽입되는 크랭크부재축으로 이루어지고, 암로드는 일측이 개방되어 크랭크부재 삽입홈이 형성되고, 양측으로 크랭크부재축 삽입공이 천공되어 상기 크랭크부재축 삽입공에 크랭크부재의 크랭크부재축이 끼워져 결합되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽의 효과로는 태양전지판과 충전지를 구비함으로써 별도의 전원을 공급하지 않아도 모터의 구동의 가능하게 되어 전력공사를 하지 않아도 되는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 풍속(풍압)센서를 구비하고 있어 바람의세기가 15m/s 이하일때는 방풍판 각도가 15°정도의 경사로 기울어져 경미하게 바람을 수평에서 수직경사면에 따라 상부로 유도하고, 만일 바람의세기가 15m/s 이상일때는 방풍판을 45°로 회전시켜 축하중과 항력계수를 줄임으로써 강풍이 교량과 방풍벽 자체에 악영향(균열,파손)을 미치는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽의 분리사시도.
도 2는 도 1의 결합된 상태의 정면도.
도 3 내지 도 4는 본 발명 각도 가변형 방풍벽의 작동상태를 보이기 위한 참고 단면도.
도 5는 본 발명 가변형 방풍벽의 설치상태를 보이기 위한 참고도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

이하, 본 발명에 따른 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽(100)은,

도로의 좌측 또는 우측에 설치되는 지지대(200)와 상기 지지대(200) 사이에 상하로 일정간격 이격(離隔)되도록 설치되는 다수개의 방풍판(110)을 구비하되, 상기 각 방풍판(110)은 지지대(200) 사이에 축지지구(150)에 의해 지지되어 축(111)과 결합되되 상기 축(111)은 승하강 되는 암로드(120)에 의해 회전구동되도록 하는 각 크랭크부재(130)에 결합되고, 상기 암로드(120)는 구동모터(410)의 축(411)과 연결되어 회전력을 전달받는 하부축(180)에 결합된 크랭크부재(130)에 의해 승하강구동되도록 구성된다.

상기 크랭크부재(130)는 축에 끼워져 결합되는 축공을 구비하는 축결합부(132)와, 상기 축결합부(132)의 일측으로 부터 돌출된 돌기부(133)와, 상기 돌기부(133)의 끝단에 형성된 통공(133)에 삽입되는 크랭크부재축(131)으로 이루어진다.

상기 암로드(120)는 일측이 개방되어 크랭크부재 삽입홈(121)이 형성되도록 하고, 상기 크랭크부재 삽입홈(121)의 양측으로는 크랭크부재축 삽입공(122)이 천공되도록 한다.

따라서 상기 크랭크부재축 삽입공(122)에 크랭크부재(130)의 크랭크부재축(131)이 끼워져 하부축(180)의 회전에 의해 맨 하단 크랭크부재(130)가 회전하면 암로드(120)는 승하강 되는 구조가 되는 것이다. 이때 암로드(120)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 지지대(200)의 내부에 설치되도록 함이 바람직하다.

본 발명은 풍속(풍압)센서(미도시)를 구비하고 있어 센서의 센싱에 의해 제어부(미도시)가 구동모터의 구동을 제어함으로서 바람의세기가 15m/s 이하일 때는 방풍판의 경사각을 급하게 형성하고, 바람의세기가 15m/s 이상일때는 방풍판을 완만한 경사, 약 45°정도로 회전시켜 축하중과 항력계수를 줄임으로써 강풍이 교량과 방풍벽 자체에 악영향(균열,파손)을 미치는 것을 방지할 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 대개 방풍벽이 전력 공급이 곤란한 험지 또는 외지에 설치되는 것을 감안하여 태양광을 이용하여 발전을 하여 구동모터(410)와 센서, 제어수단 등을 작동할 수도 있으며, 이를 위해 태양전지판(300)과 충전지(400)가 구비되도록 구성됨이 바람직하다.

상기한 방풍판(110)의 일정간격이라 함은 지지대(200)의 내측면에 다수개의 방풍판(110)을 경사지게 설치하고 정면에서 볼 때 상기 방풍판(110)들이 서로 겹쳐지지 않는 부분이 없도록 하는 간격을 의미한다. 즉 바람이 수평으로 분다고 가정할 때 방풍판(110)에 부딪치지 않고 통과하는 바람은 없도록 함을 의미하는 것이다.

이때 상기 방풍판(110)은 중간부에 형성되는 기판과 상기 기판을 중심으로 기판의 하부에 형성되는 하향 경사판과 기판의 상부에 형성되는 상향 경사판으로 이루어진다. 상기 기판과 하향 경사판, 상향 경사판은 모두 바람의 수평진행방향에 대해 각각 다른 경사각을 가지도록 구성된 것으로, 상기 하향 경사판은 기판보다 아랫방향을 향하도록 절곡(折曲)된 구조이며, 상향 경사판은 기판보다 윗방향을 향하도록 절곡된 구조를 갖는다. 이때 하향 경사판 10~45도 정도로 완만한 경사각을 가지도록 하며, 상향 경사판의 경사각은 45~85도 정도로 급경사를 갖도록 함이 바람직하다. 따라서 상기 방풍판(110)에 부딪친 바람은 각각 다른 경사각을 가지는 기판과 하향 경사판, 상향 경사판에 의해 바람의 방향이 분산되면서 서로 충돌하거나 와류(渦流)가 형성되면서 바람의 세기가 줄어들게 되는 것이다. 결국 본발명 방풍판(110)을 통과하게 되는 바람은 하향 경사판에 의해서 진행방향이 꺾여지도록 유도되어 지고,다시 한번 기판에 의해 흐름이 꺾여지도록 유도되어 진 다음, 마지막으로 상향 경사판에 부딪쳐 바람이 분산되고 유도되어짐으로써 바람의 세기가 점차 약해지게 되는 것이다.

이때 본 발명 방풍판(110)의 재질은 금속 또는 합성수지 재질 모두 가능하나, 성형의 용이성을 감안할 경우 합성수지 재질이 바람직하고, 또한 방풍판(110)의 성형시 방풍판(110)의 보강을 위해 방풍판(110) 상단과 하단에 보강대 등을 더 형성할 수도 있다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100: 본 발명 각도 가변형 방풍벽
110: 방풍판 120: 암로드(arm road)
130: 크랭크부재 410: 구동모터
200: 지지대

Claims (2)

1. 도로의 좌측 또는 우측에 설치되는 지지대와 상기 지지대 사이에 상하로 일정간격 이격되도록 설치되는 다수개의 방풍판으로 이루어지는 방풍벽에 있어서,
   상기 각 방풍판은 지지대 사이에 축지지구에 의해 지지되어 축과 결합되되 상기 축은 승하강 되는 암로드에 의해 회전구동되도록 하는 각 크랭크부재에 결합되고, 상기 암로드는 구동모터의 축과 연결되어 회전력을 전달받는 하부축에 결합된 크랭크부재에 의해 승하강 구동 되도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상기 크랭크부재는 축에 끼워져 결합되는 축공을 구비하는 축결합부와, 상기 축결합부의 일측으로 부터 돌출된 돌기부와, 상기 돌기부의 끝단에 형성된 통공에 삽입되는 크랭크부재축으로 이루어지고, 암로드는 일측이 개방되어 크랭크부재 삽입홈이 형성되고, 양측으로 크랭크부재축 삽입공이 천공되어 상기 크랭크부재축 삽입공에 크랭크부재의 크랭크부재축이 끼워져 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광을 이용하는 각도 가변형 방풍벽.
   
   
   

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