KR20160004245U

KR20160004245U - 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등

Info

Publication number: KR20160004245U
Application number: KR2020150003522U
Authority: KR
Inventors: 김세희
Original assignee: 김세희
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2016-12-12

Abstract

본 고안은, 가로등주의 상단에 장착된 제1 모터에 의해서 상하 경사 각도의 조절이 가능하도록 장착된 경사봉을 구비하고, 상기 경사봉에 장착된 제2 모터에 의해서 상기 경사봉의 둘레에서 수평 회전이 가능하도록 장착된 수평 회전관을 구비하며, 상기 수평 회전관에 연결된 잠자리 날개 형태의 다수의 태양광 집광판이 구비되어, 태양광에 의해서 가로등 전력을 생산하는 태양광 발전부; 상기 경사봉의 하부에서 가로등주 상에 수직방향으로 설치된 풍력 팬을 구비한 풍력 발전부; 및 가로등주의 하단에 내장된 콘트롤 박스와 축전지;를 포함하고, 상기 태양광 발전부는 계절별 태양각도의 변화에 따라서 상기 제1 모터에 의해서 경사봉의 호형기어를 각도 조절하여 상기 태양광 집광판들의 상하 각도를 조절시키고, 상기 제2 모터에 의하여 경사봉 둘레의 수평 회전관을 회전시켜서 상기 태양광 집광판들이 일일 시간대별로 태양을 따라 회전하도록 구성된 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등을 제공한다.
본 고안에 의하면, 본 고안에 의하면, 일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 태양광 집광판에 항상 직각으로 유지할 수 있어서, 기존의 태양광 가로등에 비해 고효율로 태양광을 축전할 수 있고, 별도의 외부전원이 불필요하게 된다.

Description

추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등{STREET LAMP HAVING SOLAR ENERGY TRACKING SYSTEM AND WIND POWER GENERATION}

본 고안은 도로를 조명하기 위한 가로등 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 가로등주의 중앙축 상단에는 잠자리 날개 형상의 다수의 태양광 집광판을 갖고, 그 하부에는 수직형 풍력 발전기를 구비하며, 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 태양광 집광판에 직각으로 유지할 수 있도록 집광판의 상하 각도 및 수평방향 위치를 조절함으로써 태양광과 풍력을 이용하여 가로등의 효율을 극대화시킬 수 있고, 현대적인 미적 감각을 유지할 수 있음으로써 그 외관이 우수하도록 개선된 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 가로등 또는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 가로등은 태양광 집광판이 한 각도로 고정되어 있어 그 효율성이 현저히 떨어지는 것을 볼 수 있으며, 태양추적형 트래커를 장착하여 태양을 따라 쏠라판이 움직이는 가로등이 이미 출시되어 있으나 이는 구조적으로 강한 바람이나 태풍에 견딜 수가 없고, 구조를 강화한다 하더라도 제품제작의 경제성이 문제가 될 수 있다.

이렇게 경제성이나 풍압에 대한 구조적인 문제는 태양광 가로등을 자동차 전용도로에 설치할 수 없게 하는 문제점이 있었다

또한 기존의 가로등에 접목시킬 수 있는 풍력발전 시스템의 효율이 안정적이지 못하고 미관상으로도 가로등에 적합하게 어울리지 않는 면이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안의 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1277832호의 "회전형 태양광 집광판과 풍력을 이용한 가로등"을 제안한 바 있고, 이는 기존선로로부터 전원공급 없이 태양 열과 풍력의 효율을 극대화하여 가로등의 축전효율을 높임으로써, 일반 자동차 전용도로의 가로등, 해안도로 또는 공원의 가로등에 적용할 수 있다.

이와 같은 종래 기술은, 상단에 일일 시간대별, 또는 계절별 태양의 각도에 따라 수직 및 수평으로 회전하도록 회전형 태양광 집광판을 설치한 구조이다. 즉, 이와 같은 종래 기술은 가로등주 중앙축의 상단에 설치된 반원호형의 고정 프레임 내측에서 수평 회전관을 통하여 회전 가능하게 지구본 형태의 수평 프레임과 수직 프레임이 열십자형으로 장착되고, 상기 수직 프레임의 내측에서 수직 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 회전형 태양광 집광판과, 가로등주의 중앙축을 따라 수직 방향으로 설치된 풍력팬, 이 풍력팬과 직각으로 교차되는 바람막이 판, 풍력팬 내부에 수직으로 부착된 정류자, 이에 상응하는 권선코일을 포함하는 하단 콘트롤 박스 등으로 구성되어 태양광과 풍력의 효율을 극대화한 구조를 갖는다.

그러나, 이러한 종래 기술은 태양 열과 풍력의 효율을 극대화하여 가로등의 축전효율을 높일 수는 있지만, 수직 프레임과 수평 프레임에 장착된 태양광 집광판의 장착 구조가 견고하지 못하여 태풍 등의 강력한 바람에 대해서는 여전히 그 내구성이 저하되는 문제점을 갖는 것이었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 기존선로로부터 전원공급 없이 태양 열과 풍력의 효율을 극대화하여 가로등의 축전효율을 높임으로써 일반 자동차 전용도로의 가로등, 해안도로 또는 공원의 가로등에 적용하는데 적합할 뿐만 아니라, 그 외관도 현대적인 감각에 맞춰서 미려하게 개선됨으로써, 쾌적한 도로 환경과 도심의 미적 환경 개선에도 크게 공헌할 수 있도록 개선된 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 직각으로 유지할 수 있도록 구성된 태양광 집광판과, 풍력 발전기를 이용하여 가로등 전력으로 사용하도록 된 가로등에 있어서,

가로등주의 상단에 장착된 제1 모터에 의해서 상하 경사 각도의 조절이 가능하도록 장착된 경사봉을 구비하고, 상기 경사봉에 장착된 제2 모터에 의해서 상기 경사봉의 둘레에서 수평 회전이 가능하도록 장착된 수평 회전관을 구비하며, 상기 수평 회전관에 연결된 잠자리 날개 형태의 다수의 태양광 집광판이 구비되어, 태양광에 의해서 가로등 전력을 생산하는 태양광 발전부;

상기 경사봉의 하부에서 가로등주 상에 수직방향으로 설치된 풍력 팬을 구비한 풍력 발전부; 및

가로등주의 하단에 내장된 콘트롤 박스와 축전지;를 포함하고, 상기 태양광 발전부는 계절별 태양각도의 변화에 따라서 상기 제1 모터에 의해서 경사봉의 호형기어를 각도 조절하여 상기 태양광 집광판들의 상하 각도를 조절시키고, 일일 시간대별로 상기 제2 모터에 의하여 경사봉 둘레의 수평 회전관을 회전시켜서 상기 태양광 집광판들이 태양을 따라서 회전하도록 구성된 것이다.

그리고 본 고안은 바람직하게는, 상기 경사봉은 가로등주의 상단에 수평방향으로 끼워진 수직 회전축을 중심으로 상하 경사각도의 조절이 가능하도록 연결되고, 상기 경사봉의 하부면에는 한 쌍의 호형 기어가 형성되어 제1 모터의 한 쌍의 제1 회전기어에 치차 결합됨으로써, 상기 제1 모터의 작동으로 경사봉의 호형 기어가 회전되면, 상기 경사봉과 수평 회전관을 통하여 연결된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판들을 절기별로 상하로 각도 변경시키도록 구성된 것이다.

또한 본 고안은 바람직하게는, 상기 수평 회전관은 제2 모터가 상기 경사봉의 중심축에 일체로 고정되고, 상기 제2 모터의 축에 장착된 제2 회전기어는 상기 수평 회전관의 내접 링기어에 치차 결합하며, 상기 수평 회전관은 경사봉의 중심축 상에서 테이퍼 롤러 베어링를 통해 회전가능하도록 장착됨으로써, 상기 제2 모터의 회전 작동으로 상기 수평 회전관에 장착된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판들을 일일 시간대별로 태양을 따라 회전시키도록 구성된 것이다.

그리고 본 고안은 바람직하게는, 상기 태양광 발전부는 잠자리 날개 형상의 다수의 태양광 집광판들이 상기 수평 회전관의 둘레에서 돌출한 다수의 연결봉과, 상기 연결봉에 각각 연결된 다수의 완충 스프링을 통하여 그 배면의 여러 지점에서 연결됨으로써, 바람 등의 외부 충격에 대해서도 안정적으로 수평 회전관에 연결된 상태를 유지하도록 구성된 것이다.

또한 본 고안은 바람직하게는, 상기 태양광 발전부의 태양광 집광판들은 발전된 전력을 축전지에 저장하도록 전기적으로 연결되고, 상기 축전지는 상기 가로등주의 하부 내측에 배치된 콘트롤 박스에 전기적으로 연결되며, 상기 콘트롤 박스는 제1 및 제2 모터를 전기적으로 제어하여 수직 회전축을 중심으로 한 태양광 집광판의 상하 회전 경사각도 조절, 및 경사봉을 중심으로 한 태양광 집광판의 수평 회전을 구동시켜주며, 전원 온-오프 차단, 디지털 타이머과 모터구동 시간을 입력할 수 있는 입력부를 구비한 것이다.

본 고안의 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등에 의하면, 계절별 태양각도의 변화에 따라서 제1 모터에 의해서 경사봉의 호형 기어를 상하 각도 조절하고, 상기 경사봉과 수평 회전관을 통하여 연결된 다수의 태양광 집광판들의 상하 각도를 조절시키며, 제2 모터에 의하여 수평 회전관을 회전시켜서 상기 수평 회전관에 연결된 태양광 집광판들이 일일 시간대별 태양의 이동에 따라서 경사봉의 둘레를 수평방향으로 회전시킬 수 있다.

따라서 본 고안에 의하면, 일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 태양광 집광판에 항상 직각으로 유지할 수 있어서, 기존의 태양광 가로등에 비해 고효율로 태양광을 축전할 수 있고, 별도의 외부전원이 불필요하게 된다.

또한 본 고안에 의하면, 다수의 태양광 집광판들이 잠자리 날개 형상의 외관을 가짐으로써, 현대적인 감각으로 외관이 미려한 가로등을 표현할 수 있고, 태양관 집광판의 배면에는 다수의 완충 스프링이 구비되어 수평 회전관에 연결됨으로써 구조적으로도 견고하게 구성되어 태풍 등과 같이 강한 바람에도 완충되어 손상되지 않고, 그 내구성이 크게 향상된 우수한 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등을 전체적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등을 전체적으로 도시한 측면도이다.
도 3는 본 고안에 따른 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등에서, 태양광 집광판들이 일일 시간대별 및 절기별로 태양광의 각도를 직각으로 유지할 수 있도록 상하 경사 조정되고, 수평 회전관의 둘레에서 수평회전되는 구조를 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 4a는 본 고안에 구비된 태양광 집광판들이 하절기에 태양에 직각을 유지하도록 경사 조정된 상태를 도시한 설명도이다.
도 4b는 본 고안에 구비된 태양광 집광판들이 동절기에 태양에 직각을 유지하도록 경사 조정된 상태를 도시한 설명도이다.
도 5a는 본 고안에 구비된 태양광 집광판들이 아침에 동쪽을 향하도록 수평 회전된 상태를 도시한 평면도이다.
도 5b는 본 고안에 구비된 태양광 집광판들이 정오에 정면을 향하도록 수평 회전된 상태를 도시한 평면도이다.
도 5c는 본 고안에 구비된 태양광 집광판들이 저녁에 서쪽을 향하도록 수평 회전된 상태를 도시한 평면도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안은, 일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 직각으로 유지할 수 있도록 구성된 태양광 집광판과, 풍력 팬을 이용하여 생산된 전력을 가로등 전원으로 사용하도록 된 가로등에 관한 것이다.

본 고안에 따른 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지면(104)에 고정되는 가로등주(110)를 구비하고, 상기 가로등주(110)의 상단에는 태양광 집광판(122)을 구비한 태양광 발전부(120)가 구비된다.

또한, 상기 태양광 발전부(120)의 하부에는 가로등주(110) 상에 수직방향으로 설치된 풍력 팬(162)을 구비한 풍력 발전부(160)가 배치되며, 상기 풍력 발전부(160)의 하부에는 LED 등기구(170)가 배치되고, 상기 가로등주(110)의 하단에는 내장된 콘트롤 박스(미 도시)와 축전지(미 도시)를 포함한다.

상기 태양광 발전부(120)는, 도 3에 확대도로 도시된 바와 같이, 가로등주(110)의 상단에 내장된 제1 모터(132)에 의해서 상하 경사 각도의 조절이 가능하도록 장착된 경사봉(130)을 구비한다.

또한, 상기 경사봉(130)에 장착된 제2 모터(142)에 의해서 상기 경사봉(130)의 둘레에서 수평 회전이 가능하도록 장착된 수평 회전관(140)을 구비한다.

상기 경사봉(130)은 가로등주(110)의 상단에 수평방향으로 끼워진 수직 회전축(134)을 중심으로 상하 경사각도의 조절이 가능하도록 연결되고, 상기 경사봉(130)의 하부 면에는 한 쌍의 호형 기어(136a,136b)가 형성되어 제1 모터(132)의 한 쌍의 제1 회전기어(138a,138b)에 치차 결합되어 있다.

따라서, 상기 제1 모터(132)의 작동으로 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)가 회전되면, 상기 경사봉(130)이 회전됨은 물론, 상기 경사봉(130)에 연결된 수평 회전관(140)을 통하여 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판(122)들을, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상하로 각도 변경시키도록 구성된 것이다.

또한, 상기 수평 회전관(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 모터(142)가 상기 경사봉(130)의 중심축에 일체로 고정되고, 상기 제2 모터(142)의 축에 장착된 제2 회전기어(144)는 상기 수평 회전관(140)의 내접 링 기어(146)에 치차 결합하며, 상기 수평 회전관(140)은 경사봉(130)의 중심축 상에서 한 쌍의 테이퍼 롤러 베어링(148a,148b)을 통해 회전가능하도록 장착되어 있다.

따라서, 상기 제2 모터(142)의 회전 작동으로 상기 수평 회전관(140)에 장착된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판(122)들을 일일 시간대별로 태양을 따라, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 회전시키도록 구성된 것이다.

한편, 상기 태양광 발전부(120)는 잠자리 날개 형상의 다수의 태양광 집광판(122)들이 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수평 회전관(140)의 둘레에서 돌출한 다수의 연결봉(152)과, 상기 연결봉(152)에 각각 연결된 다수의 완충 스프링(154)을 통하여 그 배면의 여러 지점에서 연결된 구조이다.

따라서, 바람 등의 외부 충격에 대해서 잠자리 날개 형상의 다수의 태양광 집광판(122)들이 수평 회전관(140)에 대해 당겨지거나, 밀리게 되어도 완충 스프링(154)들이 충격을 흡수하게 되어 안정적으로 수평 회전관(140)에 연결된 상태를 유지하는 것이다.

또한, 상기 태양광 발전부(120)의 태양광 집광판(122)들은 발전된 전력을, 가로등주(110)의 하부 내측의 축전지(미 도시)에 저장하도록 전기적으로 연결되고, 상기 축전지는 상기 가로등주(110)의 하부 내측에 인접 배치된 콘트롤 박스(미 도시)에 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 콘트롤 박스는 제1 모터(132)를 전기적으로 제어하여 수직 회전축(134)을 중심으로 한 태양광 집광판(122)의 상하 회전 경사각도 조절하고, 그리고 제2 모터(142)를 전기적으로 제어하여 경사봉(130)을 중심으로 한 태양광 집광판(122)의 수평 회전을 구동시켜주며, 전원 온-오프 차단, 디지털 타이머과 모터구동 시간을 입력할 수 있는 입력부(미 도시)를 구비한 것이다.

한편, 상기 풍력 발전부(160), 축전지, 콘트롤 박스 등의 구조와 작동은, 본 고안의 출원인에 의해서 개발된 대한민국 등록특허 제10-1277832호의 "회전형 태양광 집광판과 풍력을 이용한 가로등"의 구조와 대부분 유사하고, 이러한 종래 기술에 상세히 기재되어 있기 때문에, 이들에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등(100)은, 계절별 태양각도의 변화에 따라서 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 집광판(122)들의 상하 각도를 조절시킬 수 있다.

즉, 본 고안은, 도 3에 도시된 바와 같은 상기 제1 모터(132)의 작동으로 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)가 회전되면, 수직 회전축(134)을 중심으로 경사봉(130)이 회전되면서, 상기 경사봉(130)에 연결된 수평 회전관(140)을 통하여 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판(122)들을, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상하로 각도 변경시키도록 구성된 것이다.

이와 같은 경우, 만일 하절기를 가정한다면, 이때에는 제1 모터(132)가 정회전으로 작동되어 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)를 정회전시킴으로써, 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)는 수직 회전축(134)을 중심으로 정회전 방향으로 일정 각도 회전되면서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 모든 태양광 집광판(122)들을 대략 수평 기준선(H)에 대하여 14°로 정렬시킨다.

그리고, 동절기를 가정한다면, 이때에는 제1 모터(132)가 역회전으로 작동되어 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)를 역회전시킴으로써, 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)는 수직 회전축(134)을 중심으로 역회전 방향으로 일정 각도 회전되면서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 모든 태양광 집광판(122)들을 대략 수평 기준선(H)에 대하여 61°로 정렬시킨다.

또한, 봄, 가을을 가정한다면, 제1 모터(132)가 작동되어 경사봉(130)의 호형 기어(136a,136b)를 회전시킴으로써, 모든 태양광 집광판(122)들을 대략 수평 기준선(H)에 대하여 대략 14°내지 61°사이의 각도로 정렬시킨다.

이때, 본 고안은 전기절감을 위하여 콘트롤 박스에 입력된 시간에 의하여 연 5회 이내의 횟수로 구동하게 하고, 태양의 절기별 고도에 맞춰서 제1 모터(132)의 회전 및 정지작동을 제어하는 것이다.

또한, 본 고안은 제2 모터(142)에 의하여 경사봉(130) 둘레에서 수평 회전관(140)을 회전시키고, 이에 장착된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판(122)들을 일일 시간대별로 태양을 따라 회전시킨다.

이와 같은 작동 상태가 도 5a 내지 도 5c에 도시되어 있다.

즉, 본 고안은 아침에는 태양광 집광판(122)들이 동쪽을 향하도록 회전시키게 되는데, 이때에는 제2 모터(142)가 작동되어 수평 회전관(140)을 회전시킴으로써, 이에 연결된 다수의 태양광 집광판(122)들을 모두 동쪽으로 향하도록 하고, 태양(S) 측으로 회전시킨다.

그리고, 이와 같은 상태로부터 하루의 시간 경과 도중에 제2 모터(142)가 작동되어 수평 회전관(140)을 회전시킴으로써, 그 상부측의 다수의 태양광 집광판(122)들 모두를 태양(S)을 따라서 서쪽으로 향하도록 회전시킨다.

즉, 다수의 태양광 집광판(122)들이 도 5a에 도시된 바와 같이, 아침에 동쪽을 향해 회전된 상태라면, 정오에는 도 5b에 도시된 바와 같이, 정면(남쪽)을 향하도록 하고, 저녁에는 도 5c에 도시된 바와 같이, 서쪽을 향하도록 회전시키는 것이 가능하다.

이와 같은 작동은 아침부터 저녁까지 시간대별 태양(S)의 이동에 따라서 태양광 집광판(122)들이 태양에 마주하도록 회전시키게 되며, 또한 상기 제2 모터(142)가 저녁시간에 서쪽을 향하도록 회전된 상태에서는, 자동으로 역회전이 이루어지며, 이와 같은 작동도 콘트롤 박스에 사전에 입력된 시간에 의하여 하루 10회 이하의 횟수로 구동된다.

이와 같은 본 고안의 작동시에 제1 모터(132)와 제2 모터(142)의 회전 범위, 또는 회전 각도는 제1 및 제2 모터(132, 142)가 예를 들면 바람직하게는, 기어드 모터로 이루어지고, 이와 함께 제공되는 센서(미 도시)들을 이용하여 통상적인 방법으로 이루어질 수 있음을 당업자들은 잘 알 수 있을 것이다.

상기와 같이 본 고안에 의하면, 일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 태양광 집광판(122)에 항상 직각으로 유지할 수 있어서, 기존의 태양광 가로등에 비해 고효율로 태양광을 축전할 수 있고, 별도의 외부전원이 불필요하게 된다.

또한 본 고안에 의하면, 다수의 태양광 집광판(122)들이 잠자리 날개 형상의 외관을 가짐으로써, 현대적인 감각으로 외관이 미려한 가로등을 표현할 수 있고, 태양관 집광판의 배면에는 다수의 완충 스프링(154)이 구비되어 수평 회전관(140)에 연결됨으로써 구조적으로도 견고하게 구성되어 태풍 등과 같이 강한 바람에도 완충되어 손상되지 않고, 그 내구성이 크게 향상된 우수한 효과를 갖게 된다.

본 고안은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 고안은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 고안을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기에서는 제1 및 제2 모터(132, 142)들의 작동이 치차 결합으로 전달되는 구조에 대하여 설명되었지만, 이와는 다르게 치차 결합이 아닌 마찰결합, 또는 벨트결합 또는 다른 임의의 방식의 동력전달 방식으로도 이루어질 수도 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 고안의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100: 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등
104: 지면 110: 가로등주
120: 태양광 발전부 122: 태양광 집광판
130: 경사봉 132: 제1 모터
134: 수직 회전축 136a,136b: 호형 기어
138a,138b: 제1 회전기어 140: 수평 회전관
142: 제2 모터 144: 제2 회전기어
146: 내접 링 기어 148a,148b: 테이퍼 롤러 베어링
152: 연결봉 154: 완충 스프링
160: 풍력 발전부 H: 수평 기준선
S: 태양

Claims

일일 시간대별, 절기별로 태양광의 각도를 직각으로 유지할 수 있도록 구성된 태양광 집광판과, 풍력 발전기를 이용하여 가로등 전력으로 사용하도록 된 가로등에 있어서,
가로등주의 상단에 장착된 제1 모터에 의해서 상하 경사 각도의 조절이 가능하도록 장착된 경사봉을 구비하고, 상기 경사봉에 장착된 제2 모터에 의해서 상기 경사봉의 둘레에서 수평 회전이 가능하도록 장착된 수평 회전관을 구비하며, 상기 수평 회전관에 연결된 잠자리 날개 형태의 다수의 태양광 집광판이 구비되어, 태양광에 의해서 가로등 전력을 생산하는 태양광 발전부;
상기 경사봉의 하부에서 가로등주 상에 수직방향으로 설치된 풍력 팬을 구비한 풍력 발전부; 및
가로등주의 하단에 내장된 콘트롤 박스와 축전지;를 포함하고, 상기 태양광 발전부는 계절별 태양각도의 변화에 따라서 상기 제1 모터에 의해서 경사봉의 호형기어를 각도 조절하여 상기 태양광 집광판들의 상하 각도를 조절시키고, 일일 시간대별로 상기 제2 모터에 의하여 경사봉 둘레의 수평 회전관을 회전시켜서 상기 태양광 집광판들이 태양을 따라서 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등.
제1항에 있어서, 상기 경사봉은 가로등주의 상단에 수평방향으로 끼워진 수직 회전축을 중심으로 상하 경사각도의 조절이 가능하도록 연결되고, 상기 경사봉의 하부면에는 한 쌍의 호형 기어가 형성되어 제1 모터의 한 쌍의 제1 회전기어에 치차 결합됨으로써, 상기 제1 모터의 작동으로 경사봉의 호형 기어가 회전되면, 상기 경사봉과 수평 회전관을 통하여 연결된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판들을 절기별로 상하로 각도 변경시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등.
제2항에 있어서, 상기 수평 회전관은 제2 모터가 상기 경사봉의 중심축에 일체로 고정되고, 상기 제2 모터의 축에 장착된 제2 회전기어는 상기 수평 회전관의 내접 링기어에 치차 결합하며, 상기 수평 회전관은 경사봉의 중심축 상에서 테이퍼 롤러 베어링를 통해 회전가능하도록 장착됨으로써, 상기 제2 모터의 회전 작동으로 상기 수평 회전관에 장착된 잠자리 날개 형상의 태양광 집광판들을 일일 시간대별로 태양을 따라 회전시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양광 발전부는 잠자리 날개 형상의 다수의 태양광 집광판들이 상기 수평 회전관의 둘레에서 돌출한 다수의 연결봉과, 상기 연결봉에 각각 연결된 다수의 완충 스프링을 통하여 그 배면의 여러 지점에서 연결됨으로써, 바람 등의 외부 충격에 대해서도 안정적으로 수평 회전관에 연결된 상태를 유지하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등.
제4항에 있어서, 상기 태양광 발전부의 태양광 집광판들은 발전된 전력을 축전지에 저장하도록 전기적으로 연결되고, 상기 축전지는 상기 가로등주의 하부 내측에 배치된 콘트롤 박스에 전기적으로 연결되며, 상기 콘트롤 박스는 제1 및 제2 모터를 전기적으로 제어하여 수직 회전축을 중심으로 한 태양광 집광판의 상하 회전 경사각도 조절, 및 경사봉을 중심으로 한 태양광 집광판의 수평 회전을 구동시켜주며, 전원 온-오프 차단, 디지털 타이머과 모터구동 시간을 입력할 수 있는 입력부를 구비한 것임을 특징으로 하는 추적형 태양광 에너지 및 풍력을 이용한 가로등.