KR20160115222A - 태양전지를 이용한 선루프장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속을 매우 안정적으로 수행할 수 있는 태양전지를 이용한 선루프장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 태양전지를 이용한 선루프장치는, 차량용 루프의 개구를 개폐하는 무빙글래스; 상기 무빙글래스에 장착된 태양전지; 상기 무빙글래스의 태양전지에 연결된 접속구; 및 상기 차량용 루프의 개구 주변에 설치되어 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되는 전원 접속유닛;을 포함하고, 상기 전원 접속유닛은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재와, 상기 제1접속부재에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재를 포함하며, 상기 제2접속부재는 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지를 이용한 선루프장치{SUNROOF APPARATUS USING SOLAR CELLS}
본 발명은 선루프장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속을 매우 안정적으로 수행할 수 있는 태양전지를 이용한 선루프장치에 관한 것이다.
최근 친환경에너지에 대한 관심이 높아지면서 차량에도 환경오염 없이 전력의 생산가능한 태양전지를 장착하여 전력공급원으로 활용한 차량에 대한 개발이 급속도로 진행되고 있다.
한편, 차량에 태양전지를 적용하여 효율적으로 사용하기 위해서는 태양전지를 장착 가능한 면적 확보가 중요하며 태양광을 직접 받을 수 있는 공간이어야 유리하다.
이러한 태양전지의 장착이 가능한 부분에는 차량의 루프, 후드, 트렁크 부분이 있으며, 후드의 경우 엔진으로 인한 열이 발생할 뿐만 아니라 후드에 태양전지 장착 시 쉽게 손이 닿는 부위로써 외력에 의해 쉽게 파손될 수 있으므로 불리하고, 트렁크는 파손 가능성 외에 면적이 작다는 단점이 있어 불리하다. 따라서 상기의 단점을 최소화할 수 있는 부분으로 차량의 루프가 가장 적합할 수 있다.
현재 가장 널리 보편화된 태양전지는 결정질 실리콘 타입의 태양전지가 있으며, 이러한 결정질 실리콘 타입의 태양전지를 HEV, EV, 일부 고급차량 등의 차체의 상면에 장착된 바 있으나 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속을 안정되게 구현할 필요가 있다.
한편, 종래기술에 따르면 무빙글래스의 태양전지에서 외부전선을 인출하여 차량용 전력사용처에 연결함으로써 무빙글래스의 이동에 따라 외부전선도 함께 움직여 전선이 꼬이거나 이탈될 가능성이 높고, 이로 인해 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속이 안정적으로 이루어지지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 무빙글래스가 차량용 루프의 개구를 폐쇄하거나 무빙글래스가 차량용 루프의 개구에서 틸트업할 경우에 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속을 매우 안정적으로 수행할 수 있는 태양전지를 이용한 선루프장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지를 이용한 선루프장치는,
차량용 루프의 개구를 개폐하는 무빙글래스;
상기 무빙글래스에 장착된 태양전지;
상기 무빙글래스의 태양전지에 연결된 접속구; 및
상기 차량용 루프의 개구 주변에 설치되어 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되는 전원 접속유닛;을 포함하고,
상기 전원 접속유닛은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재와, 상기 제1접속부재에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재를 포함하며,
상기 제2접속부재는 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1접속부재는 상기 차량용 루프의 개구 주변에 마련된 루프 프레임 및 디플렉터 중에서 어느 일측에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1접속부재는 상기 차량용 루프의 디플렉터에 고정되어 상기 디플렉터와 함께 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1접속부재의 외면에는 절연체 재질의 소켓이 일체로 부착되고, 상기 소켓은 제1접속부재의 일부를 포위하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 소켓은 상기 디플렉터에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2접속부재의 일부는 상기 제1접속부재의 일측에 인접하여 상기 소켓에 의해 포위되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2접속부재는 상기 소켓에 대해 탄성지지부재에 의해 탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성지지부재는 그 일부가 상기 제2접속부재를 관통하며, 그 양단은 상기 소켓에 고정됨으로써 상기 제2접속부재를 상기 소켓에 대해 탄성적으로 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2접속부재는 곡면진 구조로 이루어져 상기 소켓 내에서 상기 제1접속부재와 접촉 내지 이격되도록 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 태양전지를 이용한 선루프장치는,
차량용 루프의 개구를 개폐하는 무빙글래스;
상기 무빙글래스에 장착된 태양전지;
상기 무빙글래스의 폐쇄 내지 틸트 업 시에 상기 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력 사용처를 전기적으로 접속시키는 접속수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접속수단은 상기 무빙글래스의 태양전지에 연결된 접속구와, 상기 차량용 루푸의 개구 주변에 설치되어 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되는 전원 접속유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원 접속유닛은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재와, 일측이 상기 제1접속부재에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재를 포함하고,
상기 제2접속부재의 타측은 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 무빙글래스가 차량용 루프의 개구를 폐쇄하거나 차량용 루프의 개구에서 틸트 업할 경우에 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력사용처 사이의 전기적 접속을 매우 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 선루프장치를 도시한 평면도로서, 무빙글래스가 차량용 선루프의 개구를 폐쇄하거나 무빙글래스가 차량용 선루프의 개구에서 틸트 업한 상태를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 선루프장치를 도시한 평면도로서, 무빙글래스가 차량용 선루프의 개구를 개방한 상태를 나타낸다.
도 4는 도 3의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 태양전지를 가진 선루프장치는, 차량용 루프(10)의 개구(13)를 개폐하도록 설치된 무빙글래스(11)와, 차량용 루프(10)의 개구(13) 후방에 고정되게 설치된 고정글래스(12)와, 차량용 루프(10)의 개구(13) 전방에 마련된 디플렉터(14)와, 무빙글래스(11) 또는 고정글래스(12)에 장착된 태양전지(20)를 포함한다.
차량용 루프(10)에는 차량의 실내와 외부를 소통시킬 수 있는 개구(13)가 형성되고, 차량용 루프(10)의 개구(13)는 무빙글래스(11)의 이동에 의해 개폐될 수 있다.
태양전지(20)는 고정글래스(12) 뿐만 아니라 무빙글래스(11)에 장착되어 태양에너지를 전기에너지로 변환하도록 구성된다.
이러한 태양전지(20)는 염료감응형 태양전지, 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지, 유기 태양전지(OPV), 퀀텀닷 태양전지, 페로브스카이트계 및 CIGS, CdTe 등의 화합물 태양전지 등과 같이 다양한 종류가 적용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 루프(10)의 개구(13) 주변에는 루프 프레임(31)이 형성되고, 무빙글래스(11)는 루프 프레임(31)을 따라 그 이동이 가이드되어 차량용 루프(10)의 개구(13)를 개폐할 수 있으며, 루프 프레임(31)의 전방 측에는 디플렉터(14)가 설치된다.
차량용 루프(10)의 개구(13) 주변의 루프 프레임(31) 또는 디플렉터(14) 측에 전원 접속유닛(40)이 설치되고, 이 전원 접속유닛(40)은 차량용 전력사용처(차량용 배터리 등)에 전선을 통해 접속되며, 무빙글래스(11)의 일측에는 태양전지(20)의 (+)단자 및 (-)단자에 연결된 접속구(15)가 구비되어 있다.
이에 의해, 무빙글래스(11)가 도 1과 같이 차량용 루프(10)의 개구(13)를 폐쇄하거나 차량용 루프(10)의 개구(13)에서 틸트 업(tilt up)하면, 도 2와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 전원 접속유닛(40)과 접촉하고, 이에 전원 접속유닛(40)을 통해 무빙글래스(11)의 태양전지(20)와 차량용 전력사용처(차량용 배터리 등)는 전기적으로 접속된다.
또한, 무빙글래스(11)가 도 3과 같이 차량용 루프(10)의 개부(13)를 개방하면, 도 4와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 전원 접속유닛(40)에서 이격되고, 이에 무빙글래스(11)의 태양전지(20)와 차량용 전력사용처(차량용 배터리 등)는 전기적 접속이 해제된다.
한편, 전원 접속유닛(40)은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재(41)와, 제1접속부재(41)에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재(42)를 포함한다.
제1접속부재(41)는 차량용 루프(10)의 루프 프레임(31) 또는 디플렉터(14) 측에 고정되고, 특히 제1접속부재(41)는 차량용 루프(10)의 디플렉터(14)에 고정되게 마련되어 디플렉터(14)와 함께 이동하도록 구성된다. 무빙글래스(11)가 차량용 루프(10)의 개구(13)를 개방 내지 폐쇄하거나 무빙글래스(11)가 차량용 루프(10)의 개구(13)에서 틸트 업(tilt up)함에 따라 디플렉터(14)는 상하 이동하고, 이러한 디플렉터(14)의 상하 이동과 함께 제1접속부재(41)가 이동함에 따라 제2접속부재(42)와의 접촉을 보다 원활하게 유지할 수 있다.
제1접속부재(41)의 외면에는 절연체 재질의 소켓(43)이 일체로 부착되고, 이러한 소켓(43)은 제1접속부재(41)의 일부를 포위하도록 구성되며, 소켓(43)의 일면은 체결구 또는 접착제 등을 통해 디플렉터(14)에 고정된다.
제2접속부재(42)는 제1접속부재(41)의 맞은편에 접촉 내지 이격가능하게 설치된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 제2접속부재(42)의 일단은 제1접속부재(41)와 접촉 내지 이격되고, 제2접속부재(42)의 타단은 도 2 및 도 4와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)와 접촉 내지 이격된다.
그리고, 제2접속부재(42)의 일부는 제1접속부재(41)의 일단에 인접하여 소켓(43)에 의해 포위되도록 배치되고, 이에 제1접속부재(41)의 일단과 제2접속부재(42)의 일단은 절연체 재질의 소켓(43)에 의해 포위된 구조로 구조로 이루어짐에 따라 제1접속부재(41)와 제2접속부재(42)의 급작스러운 접촉 시에 초래되는 스파크(spark) 등이 효과적으로 방지될 수 있고, 또한 소켓(43)에 의해 제1접속부재(41)와 제2접속부재(42)의 상호 접촉하는 단부들 사이로 외부의 이물질이 침투됨이 확실하게 방지될 수 있다.
또한, 제2접속부재(42)는 소켓(43)에 대해 탄성지지부재(44)에 의해 탄성적으로 지지됨으로써 제2접속부재(42)의 타단에서 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 이격될 때 도 4와 같이 제2접속부재(42)는 원위치로 복귀하여 제1접속부재(41)에서 이격된다.
이러한 탄성지지부재(44)는 탄성을 가진 금속 와이어, 스프링, 적절한 강성을 가진 고무 와이어 등의 재질로 이루어진다. 특히, 탄성지지부재(44)는 그 일부가 제2접속부재(42)를 관통하면서 그 양단은 소켓(43)에 고정됨으로써 제2접속부재(42)를 소켓(43)에 대해 탄성적으로 안정되게 지지할 수 있다. 이러한 탄성지지부재(44)에 의해 제2접속부재(42)는 원위치 복귀가 용이하여 제1접속부재(41)에 대해 매우 안정되게 이격될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 도 2와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 제2접속부재(42)와 접촉하면 제2접속부재(42)의 일단은 제1접속부재(41)의 일단과 접촉하고, 도 4와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 제2접속부재(42)에서 이격되면 제2접속부재(42)의 일단은 제1접속부재(41)의 일단에서 이격된다.
한편, 제2접속부재(42)는 전체적으로 곡면진 구조로 이루어질 수 있고, 이러한 곡면진 구조를 통해 제2접속부재(42)는 무빙글래스(11)의 접속구(15)와 접촉에 의해 소켓(43) 내에서 제1접속부재(41) 측으로 보다 부드럽게 이동할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 무빙글래스(11)가 도 1과 같이 차량용 루프(10)의 개구(13)를 폐쇄하거나 차량용 루프(10)의 개구(13)에서 틸트 업(tilt up)하면, 도 2와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 전원 접속유닛(40)의 제2접속부재(42)과 접촉하고, 이에 제2접속부재(42)는 소켓(43)에서 제1접속부재(41) 측으로 이동함으로써 제2접속부재(42)의 일단은 제1접속부재(41)의 일단과 접촉한다. 이를 통해 무빙글래스(11)의 태양전지(20)는 전원 접속유닛(40)을 통해 차량용 전력사용처(차량용 배터리 등)와 전기적으로 접속된다.
그리고, 무빙글래스(11)가 도 3과 같이 차량용 루프(10)의 개부(13)를 개방하면, 도 4와 같이 무빙글래스(11)의 접속구(15)가 전원 접속유닛(40)의 제2접속부재(42)에 대해 이격되고, 이에 제2접속부재(42)는 탄성지지부재(44)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀함으로써 제2접속부재(42)의 일단은 제1접속부재(41)의 일단에서 이격된다. 이를 통해 무빙글래스(11)의 태양전지(20)는 차량용 전력사용처(차량용 배터리 등)와의 전기적 접속이 해제된다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10: 차량용 루프 11: 무빙글래스
12: 고정글래스 13: 개구
14: 디플렉터 15: 접속구
20: 태양전지 40: 전원 접속유닛
41: 제1접속부재 42: 제2접속부재
43: 소켓 44: 탄성지지부재

Claims (12)

  1. 차량용 루프의 개구를 개폐하는 무빙글래스;
    상기 무빙글래스에 장착된 태양전지;
    상기 무빙글래스의 태양전지에 연결된 접속구; 및
    상기 차량용 루프의 개구 주변에 설치되어 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되는 전원 접속유닛;을 포함하고,
    상기 전원 접속유닛은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재와, 상기 제1접속부재에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재를 포함하며,
    상기 제2접속부재는 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 선루프장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1접속부재는 상기 차량용 루프의 개구 주변에 마련된 루프 프레임 및 디플렉터 중에서 어느 일측에 고정되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 선루프장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1접속부재는 상기 차량용 루프의 디플렉터에 고정되어 상기 디플렉터와 함께 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1접속부재의 외면에는 절연체 재질의 소켓이 일체로 부착되고, 상기 소켓은 제1접속부재의 일부를 포위하도록 구성되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 소켓은 상기 디플렉터에 고정되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  6. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2접속부재의 일부는 상기 제1접속부재의 일측에 인접하여 상기 소켓에 의해 포위되도록 배치되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2접속부재는 상기 소켓에 대해 탄성지지부재에 의해 탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 탄성지지부재는 그 일부가 상기 제2접속부재를 관통하며, 그 양단은 상기 소켓에 고정됨으로써 상기 제2접속부재를 상기 소켓에 대해 탄성적으로 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2접속부재는 곡면진 구조로 이루어져 상기 소켓 내에서 상기 제1접속부재와 접촉 내지 이격되도록 이동하는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  10. 차량용 루프의 개구를 개폐하는 무빙글래스;
    상기 무빙글래스에 장착된 태양전지;
    상기 무빙글래스의 폐쇄작동 내지 틸트 업 시에 상기 무빙글래스의 태양전지와 차량용 전력 사용처를 전기적으로 접속시키는 접속수단;을 포함하는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 접속수단은 상기 무빙글래스의 태양전지에 연결된 접속구와, 상기 차량용 루푸의 개구 주변에 설치되어 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되는 전원 접속유닛을 포함하는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전원 접속유닛은 차량용 전력사용처에 전선을 통해 접속된 제1접속부재와, 일측이 상기 제1접속부재에 대해 접촉 내지 이격가능하게 설치된 제2접속부재를 포함하고,
    상기 제2접속부재의 타측은 상기 무빙글래스의 접속구와 접촉 내지 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 태양전지를 이용한 선루프장치.
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