KR20160137805A - 태양광 발전 부표 - Google Patents

태양광 발전 부표 Download PDF

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KR20160137805A
KR20160137805A KR1020150071429A KR20150071429A KR20160137805A KR 20160137805 A KR20160137805 A KR 20160137805A KR 1020150071429 A KR1020150071429 A KR 1020150071429A KR 20150071429 A KR20150071429 A KR 20150071429A KR 20160137805 A KR20160137805 A KR 20160137805A
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Abstract

태양광 발전 부표에 관한 발명이 개시된다. 개시된 태양광 발전 부표는: 해수면에 부양되는 케이스와, 케이스에 구비되는 통신모듈과, 통신모듈에 전원공급하는 전원공급부 및 케이스에 구비되어 케이스의 중심을 유지하는 균형유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전 부표{BUOY USING A SOLAR ENERGY GENERATION}
본 발명은 태양광 발전 부표에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중에 적합한 방염, 방습, 방오 구조를 지니며, 태양광을 이용하여 전력 공급이 가능한 태양광 발전 부표에 관한 것이다.
일반적으로, 부표는 선박의 안전한 항해를 돕기 위하여 항로를 지시하거나, 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물의 존재를 경고하거나, 효율적인 어구, 어망 관리를 위해서 해상의 일정 지점에 떠내려가지 않도록 설치된다.
종래의 부표는 구나 육면체 또는 원통 형태 등으로 이루어지고, 해상에 설치시 부력을 얻어서 해상에 부유하기 위하여 스티로폼으로 제작되며, 하부가 케이블로 해저에 고정되는데, 이때, 유소 등에 의해 위치가 변경되지 않도록 해저에 설치된 중량추가 연결된다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2012-0032124호 (2012.04.05, 발명의 명칭 : 해양부표) 가 있다.
본 발명의 목적은 수중에 적합한 방염, 방습, 방오 구조를 지니며, 태양광을 이용하여 전력 공급이 가능한 태양광 발전 부표를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 해양환경에서 태양광의 집광효율을 향상시켜 전력 변환 효율을 향상시킬 수 있는 태양광 발전 부표를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 태양광 발전 부표는: 해수면에 부양되는 케이스와, 상기 케이스에 구비되는 통신모듈과, 상기 통신모듈에 전원공급하는 전원공급부 및 상기 케이스에 구비되어 상기 케이스의 중심을 유지하는 균형유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는 내부공간이 형성되는 하부케이스와, 상기 하부케이스의 상부를 커버하는 상부케이스를 포함하고, 상기 상부케이스와 하부케이스는 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스의 둘레에는 방열성, 방오성, 발수성을 지닌 보호층이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스 내부에는 상기 통신모듈과 상기 전원공급부의 보호하는 내부케이스가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급부는 상기 케이스에 구비되어 태양광을 전력으로 변환시키는 솔라셀 및 상기 솔라셀에 의해 변환된 전력을 충전하는 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급부는 상기 솔라셀의 효율을 향상시키고, 보호하는 집광렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집광렌즈는 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지며, 상기 케이스에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집광렌즈는 외측으로 하향 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 균형유지부는 상기 케이스의 내부 하단부에 구비되는 무게중심추를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전 부표는 케이스가 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지고, 내부에 구비되는 회로기판 및 배터리부가 내부케이스에 의해 방염성, 방습성, 방오성이 향상된다.
또한, 본 발명은 솔라셀의 전면에 대향되도록 집광렌즈가 구비되어 해양환경에서도 태양광의 집광효율을 향상시킬 수 있어 전력 변환효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 케이스의 설치부에 의해 솔라셀과 집광렌즈가 경사지게 배치되므로 이물질이 적층이 용이하지 않을 뿐만 아니라 파도에 의해 쉽게 흘러내릴 수 있어 이물질 제거가 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 절개단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 집광렌즈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 사용상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 발전 부표의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 절개단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 집광렌즈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표의 사용상태도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표(100)는 케이스(110), 통신모듈(140), 전원공급부(150) 및 균형유지부(180)를 포함한다.
케이스(110)는 내부에 공간부가 형성된다. 보다 자세하게 도 2에서 도시된 바와 같이 케이스(110)는 내부공간이 형성되는 하부케이스(112)와, 하부케이스(112)의 상부를 커버하는 상부케이스(114)를 포함한다. 그리고, 상부케이스(114)와 하부케이스(112)는 나사결합된다.
이때, 하부케이스(112)의 상단 둘레면에는 나사산이 형성되고, 상부케이스(114)의 가장자리에는 하방으로 연장되고, 내측면에 나사산이 형성되는 결합편(116)이 형성되어 나사 결합된다. 결합편(116)의 하부케이스(112)와 상부케이스(114)의 틈새를 커버하는 구조에 의해 내부로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 케이스(110)의 둘레에는 부력체(120)가 케이스(110)를 해수면에 부양시키도록 부력체(120)가 구비된다. 부력체(120)는 링형상으로 형성되어 케이스(110)의 둘레면에 끼움결합되므로써, 고정된다.
케이스(110)는 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어진다. 폴리카보네이트는 열가소성 플라스틱의 일종으로 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성 등의 특징을 지니며, 유연성 및 가공성이 우수한 성질을 지닌다.
그리고 케이스(110)의 둘레에는 방열성, 방오성, 발수성을 지닌 보호층(130)이 구비된다. 이러한 보호층(130)은 방염성, 방오성, 발수성이 강한 필름 또는 도료가 도포되어 표면이 코팅되어 형성된다.
통신모듈(140)은 케이스(110)의 내부에 구비된다. 통신모듈(140)은 케이스(110) 내부에 구비되는 회로기판(142) 및 회로기판(142)과 전기적으로 연결되고, 케이스(110)의 외측으로 연장되는 안테나(144)를 포함한다. 이러한 통신모듈(140)은 저전력 무선 RF시스템으로 해상환경에서 직접 정보 송·수신이 가능하게 한다. 물론, 이동통신이나 위성통신 등을 통해 정보를 송·수신 할 수도 있다.
전원공급부(150)는 케이스(110)에 구비되어 태양광을 전력으로 변환시키는 솔라셀(152) 및 솔라셀(152)에 의해 변환된 전력을 충전하는 배터리부(154)를 포함한다. 즉 태양광을 이용하여 배터리부(154)를 충전할 수 있어 배터리부(154)를 재충전하여야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
전원공급부(150)는 솔라셀(152)의 효율을 향상시키고, 보호하는 집광렌즈(160)를 더 포함한다. 여기서, 집광렌즈(160)는 외측으로 하향 경사지게 배치된다. 즉, 상부케이스(114)의 상면에는 외측으로 갈수록 하향 경사지는 설치부(117)가 형성되고, 솔라셀(152)과 집광렌즈(160)는 설치부(117)에 설치됨으로써, 경사지게 배치된다. 보다 자세하게 도 2에서 도시된 바와 같이 설치부(117)에는 띠형상으로 함몰 형성되는 수용홈(118)이 형성되고, 수용홈(118)에는 솔라셀(152)이 수용되며, 그 상부에 집광렌즈(160)가 구비되어 수용홈(118)을 커버한다.
이때, 집광렌즈(160)는 투명한 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어져 케이스(110)에 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 상기한 보호층(130)은 케이스(110)의 둘레 뿐만 아니라 집광렌즈(160)에도 구비된다.
그리고, 집광렌즈(160)는 저면에 복수개의 볼록렌즈가 형성되어 태양광을 집광하여 솔라셀(152)에 전달할 수 있어 솔라셀(152)의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 솔라셀(152)과 집광렌즈(160)가 설치부(117)에 구비되어 경사지게 배치되므로 이물질 적층이 용이하지 않고, 오염 발생시에도 파도에 의해 쉽게 제거될 수 있다.
한편, 케이스(110) 내부에는 통신모듈(140)과 전원공급부(150)를 보호하는 내부케이스(170)가 구비된다. 내부케이스(170)는 하부케이스(112)의 내측면으로부터 이격되어 구비된다. 보다 자세하게 통신모듈(140)의 회로기판(142)과 전원공급부(150)의 배터리부(154)는 내부케이스(170)에 구비되어, 염분이 높은 바닷물의 환경에 영향을 방지 않는 방습, 방염 구조를 지닌다.
이때, 내부케이스(170)에는 회로기판(142)가 배터리부(154)가 이격 배치되도록 지지리브(172)가 형성된다.
그리고, 균형유지부(180)는 케이스(110)에 구비되어 케이스(110)의 중심을 유지시킨다. 이러한 균형유지부(180)는 케이스(110)의 내부 하단부에 구비되는 무게중심추(182)를 포함한다.
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표(100)의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
우선, 태양광 발전 부표(100)는 상부케이스(114)와 하부케이스(112)로 이루어지며, 하부케이스(112)의 하부에 무게중심추(182)가 구비됨으로써, 균형유지부(180)를 형성하고, 회로기판(142)과 배터리부(154)가 구비된 내부케이스(170)가 하부케이스(112)의 내측면으로부터 이격되어 구비된다.
하부케이스(112)의 상부에 상부케이스(114)가 결합된다. 상부케이스(114)의 가장자리에는 결합편(116)이 구비되어 상호 나사 결합될 수 있다. 결합편(116)이 하부케이스(112)와 상부케이스(114) 결합부위를 커버하는 구조에 의해 내부 방습성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 내부케이스(170)가 하부케이스(112)의 내측면으로부터 이격 배치되는 구조에 의해 결로 현상을 최소화할 수 있어 습기나 염분에 취약한 회로기판(142) 및 배터리부(154)를 보호할 수 있다.
또한, 케이스(110) 전체 둘레는 방염성, 방오성, 발수성을 지닌 보호층(130)이 구비되어 케이스(110)를 보호한다.
상기와 같은 구조적 특징에 의해 본 실시예에 따른 태양광 발전 부표(100)는 방염성, 방습성, 방오성이 향상될 수 있어 높은 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있다.
이러한 태양광 발전 부표(100)는 태양광 발전 부표(100)는 선박의 안전한 항해를 돕기 위하여 항로를 지시하거나, 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물의 존재를 경고하기 위해 설치될 수도 있고, 특히 본 실시예에 따른 태양광 발전 부표(100)은 소형으로 제작되어 효율적인 어구, 어망 관리를 위해서 해상에 설치될 수 있다.
본 발명을 설치함에 있어서, 태양광 발전 부표(100)는 하부케이스(112)의 하면이 케이블로 중량추와 연결되어 설치되며, 하부케이스(112) 둘레면에 부력체(120)가 구비되어 부양된다.
그리고, 상부케이스(114)에는 배터리부(154)에 전력을 충전하도록 태양광을 전력으로 변환하는 솔라셀(152)이 구비되어 일정 시간이 경과 후에 배터리부(154)를 재충전하여야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
이때, 솔라셀(152)의 전면에는 집광렌즈(160)가 구비되어 집광효율을 극대화함으로써, 전력 변환효율을 향상시킬 수 있다. 집광렌즈(160)는 케이스(110)와 일체로 형성되고, 집광렌즈(160) 전면에도 보호층(130)이 구비됨으로 염분이나 외부 오염물질로 인한 광투과성 저하를 최소화할 수 있다.
더욱이, 솔라셀(152)과 집광렌즈(160)는 설치부(117)에 설치되어 외측으로 갈수록 하향 경사지게 형성됨으로써, 이물질 적층이 용이하지 않고, 오염 발생시에도 파도에 의해 쉽게 제거될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 부표에 의하면, 케이스가 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지고, 내부에 구비되는 회로기판 및 배터리부가 내부케이스에 의해 방염성, 방습성, 방오성이 향상되고, 솔라셀의 전면에 대향되도록 집광렌즈가 구비되어 해양환경에서도 태양광의 집광효율을 향상시킬 수 있어 전력 변환효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 태양광 발전 부표 110 : 케이스
112 : 하부케이스 114 : 상부케이스
116 : 결합편 117 : 설치부
118 : 수용홈 120 : 부력체
130 : 보호층 140 : 통신모듈
142 : 회로기판 144 : 안테나
150 : 전원공급부 152 : 솔라셀
154 : 배터리부 160 : 집광렌즈
170 : 내부케이스 172 : 지지리브
180 : 균형유지부 182 : 무게중심추

Claims (10)

  1. 해수면에 부양되는 케이스;
    상기 케이스에 구비되는 통신모듈;
    상기 통신모듈에 전원공급하는 전원공급부; 및
    상기 케이스에 구비되어 상기 케이스의 중심을 유지하는 균형유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 내부공간이 형성되는 하부케이스;
    상기 하부케이스의 상부를 커버하는 상부케이스를 포함하고;
    상기 상부케이스와 하부케이스는 나사결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 둘레에는 방열성, 방오성, 발수성을 지닌 보호층이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스 내부에는 상기 통신모듈과 상기 전원공급부의 보호하는 내부케이스가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 케이스에 구비되어 태양광을 전력으로 변환시키는 솔라셀; 및
    상기 솔라셀에 의해 변환된 전력을 충전하는 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 솔라셀의 효율을 향상시키고, 보호하는 집광렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 폴리카보네이트 개열의 소재로 이루어지며, 상기 케이스에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 외측으로 하향 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 균형유지부는 상기 케이스의 내부 하단부에 구비되는 무게중심추를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 부표.
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KR20230098438A (ko) 2021-12-24 2023-07-04 한국해양과학기술원 부표식 파력 발전장치

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