KR20170114848A - 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기설정된 간격으로 이격되어 빛의 투과량을 조절하는 복수의 차양판; 상기 복수의 차양판에 부착되고, 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 모듈; 상기 복수의 차양판과 연결되어 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 조절하는 구동부; 및 사용자 명령에 따라 발전 모드, 사생활보호 모드 및 채광 모드 중 어느 하나의 운전 모드를 설정하고, 상기 설정된 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치{APPARATUS FOR TRACKING BLIND USING PHOTOVALTAIC MODULE}
본 발명은 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 태양광 모듈이 부착된 차양판 및 태양광 모듈이 미부착된 부분을 구동하여 차양판 간의 간격 또는 차양판(전체 또는 일부분의 영역)의 경사각도를 서로 다르게 조절할 수 있는, 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치에 관한 것이다.
태양광 발전(Photovaltaic, PV)은 특별한 유지관리가 필요 없고, 공해, 및 재료의 부식 없이 태양광을 이용하여 간단하게 전기를 생산하는 기술로 다양한 응용분야가 있지만, 그 중에서도 태양광 발전을 건축물의 외피 마감재료로 대체하는 건물 통합형 또는 건물 일체화에 대한 기술 개발이 전세계적으로 활발히 진행되고 있다.
특히, 태양광 발전 모듈을 건축에 일체화하여 적용할 수 있는 건물 구성 요소는 커튼월, 천장, 차량, PV 지붕타일, 투명 PV 창호 등 매우 다양하며, 그 특성에 따라 자연 채광이나 차량에도 이용 가능하여 건물의 전체적인 에너지 절감효과 및 쾌적성, 경제성을 향상시킬 수 있다.
건물통합형 태양광발전(building integrated photovoltaic, BIPV) 시스템은 건물에서 태양광이 입사되는 위치를 활용하므로, 건물의 구성요소인 지붕, 유리창, 외벽 마감재 등과 결합되는 구조를 가질 수 있다. 특히, 건물에 일체화하기 쉬우면서 태양광의 입사 방향을 추적하여 방향을 바꿀 수 있는 구조가 유리할 것이다.
이에 따라, 외부에서 실내로, 또는 실내에서 외부로, 차광하기 위해 설치하는 블라인드 시스템의 차양판 또는 슬랫(slat)에 태양전지 패널을 결합함으로써, 차광과 태양광 발전을 함께 구현할 수 있는 태양광 발전 블라인드 시스템이 제안되고 있다.
통상적으로 외벽이 유리로 마감되는 대형 건물에 태양광 발전 블라인드 시스템을 구축한다면 상당한 재생 에너지를 생산 및 에너지를 절감효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
태양광 발전 블라인드 시스템은 태양광 발전량을 극대화하기 위해 태양광의 입사 방향을 추종하는 태양광 추적기능을 필요로 한다. 추적방식에 따라 프로그램 추적식(Program Tracking)과 센서 추적식(Sensor Tracking)으로 나누어 진다. 프로그램 추적식은 태양의 연중 이동 궤도를 추적하는 프로그램을 내장한 컴퓨터 또는 마이크로프로세서를 이용하여 프로그램에 년, 월, 일에 따라 최적의 태양위치를 저장해 놓고 추적하는 방식이고, 센서 추적식은 센서를 이용하여 최대 입사량을 추적해 가는 방식으로 센서의 종류와 형태에 따라 오차가 발생할 수 있다.
추적방향에 따라 경사단축(또는 수평단축)과 양축 추적식 시스템으로 구분한다. 양축시스템의 한 축은 태양의 방위각을 추적하고, 다른 한 축은 태양의 고도각을 추적할 수 있다. 경사 단축 추적식은 남북방향으로 축을 일정한 경사각으로 설치하고, 이 축을 중심으로 회전하여 태양의 방향을 추적하는 시스템이다. 경사 단축 추적식의 경우 센서방식으로 추적하더라도, 프로그램 추적식보다 발전량을 약 1%밖에 증가시킬 수 없으므로 센서식 효과는 미미함을 알 수 있다.
하지만, 블라인드 시스템의 특성 때문에 태양의 방향을 향하는 것이 반드시 발전량을 최대로 만들지는 않는다. 예를 들어, 한여름에 태양이 남중했을 때 태양의 방향을 향해 블라인드 슬랫들을 제어하면, 블라인드 슬랫들은 거의 수평이 되도록 놓일 것이고 대부분의 면적에 그늘이 지는 상황만 초래될 수 있다.
또한 통상적으로 광센서가 감응하는 파장대와 실제 발전량이 높은 파장대가 일치하지 않기 때문에 식별된 태양방향이 반드시 가장 높은 발전량을 보장하지 않는다. 나아가, 기상 상태가 좋지 않으면 오작동이 필연적이다. 따라서 비용에 대비하여 효과는 좋지 않다.
태양광발전 효율은 차양판의 각도(선)와 태양고도각(선)이 직교를 이룰 때, 가장 효율적이다. 일반적인 블라인드형의 태양광발전 장치는 차양판의 간격이 ‘차양판의 너비’의 1배이기 때문에 인접하는 차양판에 음영이 지지 않기 위해서는 차양판의 각도와 태양고도각이 수직을 이루는 경사각은 90°보다 적어야 한다. 따라서, 현실적으로 음영이 지지 않게 하기 위해서는 대부분의 발전 가능한 시간 동안 차양판의 경사각과 태양고도각이 이루는 각은 약 14°~ 76°이기 때문에 직교하지 않으므로 태양광 추적장치의 효과는 매우 감소한다.
종래의 기술로는 슬랫과 슬랫 사이의 폭이 생산단계에서 고정 조절(루버는 고정간격, 블라인드는 고정된 간격 내에서 인출 내지 중첩됨)되어 있으며, 슬랫들 간의 음영문제를 해결하기 위한 슬랫들 간의 간격 모두에 대한 가변적인 동시 간격조절 수단이 없었다. 더욱 자세하게 설명하자면, 종래의 기술로서의 간격의 조절은 슬랫을 걷거나(중첩) 펼치는(인출) 기능뿐이고 그 간격조절 작동 관계에 있어서도 최하단(종래의 수평 블라인드)을 순차적으로 끌어서 간격을 조절하므로 인하여, 작동 중에 슬랫의 간격을 동시에 가변적으로 조절할 수 없다는 문제점이 있다.
물론, 슬랫과 슬랫 사이의 폭을 넓히면 이웃하는 슬랫들 간의 음영은 줄어들게 되지만, 정오에는 슬랫과 슬랫사이의 틈을 통해 빛이 유입되어 블라인드 본연의 차광 및 채광 기능에 제한을 가하게 되며, 반대로 블라인드 본연의 차광 및 채광을 유지하기 위해서 슬랫이나 루버의 음영이 지지 않는 영역에만 태양광 모듈을 제한적으로 탑재하게 되면, 전체적인 태양전지의 탑재면적에 제한을 주는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-2011-0007272호(2011.01.24 공개)
이에 비해, 본 발명의 실시 예들은 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 태양광 모듈이 부착된 차양판을 구동하여 차양판 간의 간격 또는 차양판(전체 또는 일부분)의 경사각도를 서로 다르게 조절하여 차양 및 채광, 차양판 음영문제의 해결이 가능하여 태양광발전 효율의 극대화가 가능하다.
구체적으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예들은 태양광 발전 시에 태양고도각과 차양판 간의 이격 거리(인접거리) 및 차양판의 경사각(각도)을 조절하여 차양판의 각도가 수직에 가까우면서 서로 다른 차양판의 음영으로 인해 인접한 차양판에 음영이 지는 것을 방지함으로써, 태양광 발전을 효율적으로 함과 동시에 계절별로 직사광선이 직간접적으로 실내에 유입되는 것을 다르게 하여 실내의 밝기와 실내온도를 조절할 수 있는, 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 태양광 모듈이 포함되고 인접한 차양판이 태양고도각에 따라 차양판의 각도 및 이격거리를 자동으로 조절할 뿐만 아니라 수동으로도 조절할 수 있는, 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 태양광 모듈이 부착된 제1 영역과 태양광 모듈이 미부착된 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 및 제2 영역 사이에 위치한 회전축을 중심으로 제1 및 제2 영역을 개별적으로 회전시킴으로써, 차양판(블라인드)이 접히는 부분을 통해 태양고도각에 따라 차양판의 경사각과 직사광선의 유입 또는 차단을 결정할 수 있는, 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 기설정된 간격으로 이격되어 빛의 투과량을 조절하는 복수의 차양판; 상기 복수의 차양판에 부착되고, 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 모듈; 상기 복수의 차양판과 연결되어 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 조절하는 구동부; 및 사용자 명령에 따라 발전 모드, 사생활보호 모드 및 채광 모드 중 어느 하나의 운전 모드를 설정하고, 상기 설정된 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 제어하는 제어부를 포함하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치가 제공될 수 있다.
상기 복수의 차양판은 차양판 간 거리가 차양판 너비의 기설정된 배수이고 상기 태양광 모듈이 부착된 적어도 하나의 발전용 차양판과, 상기 발전용 차양판의 하단에 서로 인접하여 위치하고 상기 태양광 모듈이 부착되지 않은 적어도 하나의 사생활보호용 차양판을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 설정된 운전 모드가 발전 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 최상위 등급이면 차양판 경사각을 완전 차폐 상태로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비로 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 최상위 등급이 아닌 사생활보호 모드의 하위 등급이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판에 직사광선이 유입되지 않는 차양판 간 거리로 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 설정된 운전 모드가 채광 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판에 직사광선이 유입되는 차양판 간 거리로 제어할 수 있다.
상기 제어부는 태양고도각이 기설정된 고도각을 초과하면 차양판 경사각을 차양판에 음영이 지지 않는 차양판 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어할 수 있다.
상기 차양판은 상기 태양광 모듈이 부착된 제1 영역과 상기 태양광 모듈이 미부착된 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 및 제2 영역 사이에 위치한 회전축을 중심으로 상기 제1 및 제2 영역이 회전할 수 있다.
상기 제어부는 상기 설정된 운전 모드와, 현재 절기 및 시각과, 태양고도각 및 기설정된 고도각 간의 비교 결과에 따라 상기 제1 및 제2 영역의 경사각을 개별적으로 제어하여 직사광선을 유입시키거나 차단시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 태양광 모듈이 부착된 차양판을 구동하여 차양판 간의 간격, 차양판(전체 또는 일부분)의 경사각도를 서로 다르게 조절하여 차양 및 채광, 차양판 음영문제의 해결이 가능하여 태양광발전 효율의 극대화가 가능하다.
본 발명의 실시 예들은 태양광 발전 시에 태양고도각과 차양판 간의 이격 거리(인접거리) 및 차양판의 경사각(각도)을 조절하여 차양판의 각도(선)와 태양고도각(선)이 수직에 가깝게 만나면서 서로 다른 차양판의 음영으로 인해 인접한 차양판에 음영이 지는 것을 방지함으로써, 태양광 발전을 효율적으로 함과 동시에 계절별로 직사광선이 직간접적으로 실내에 유입되는 것을 다르게 하여 실내의 밝기와 실내온도를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 태양광 모듈이 포함되고 인접한 차양판이 태양고도각에 따라 차양판의 각도 및 이격거리를 자동뿐만 아니라 수동으로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 태양광 모듈이 부착된 제1 차양판 영역과 태양광 모듈이 미부착된 제2 차양판 영역으로 구분되고, 상기 제1 및 제2 차양판 영역 사이에 위치한 회전축을 중심으로 제1 및 제2 차양판 영역을 개별적으로 회전시킴으로써, 차양판(블라인드)이 접히는 부분을 통해 태양고도각에 따라 차양판의 경사각과 직사광선의 유입 또는 차단을 결정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 대부분의 태양광 발전이 가능한 대부분의 시간 동안 차양판의 경사각(선)과 태양고도각(선)이 이루는 각은 수직에 가깝게 유지하면서 차양 및 채광, 차양판의 음영문제의 해결이 가능하여 태양광발전 효율의 극대화가 가능하다. 즉, 본 발명의 실시 예들은 이와 같은 조건을 충족시켜주므로 종래의 기술보다 발전효율을 증가시킬 수 있어 경제적이고 효용성이 높다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발전용 차양판 및 사생활보호용 차양판을 구비한 추적식 블라인드 장치의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 2의 발전용 차양판을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에서 계절별 남중고도에 따른 차양판의 경사각, 음영길이, 직사광선 유입정도에 대한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제1 및 제2 영역으로 구분된 발전용 차양판을 구비한 추적식 블라인드 장치의 구조도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 5의 제1 및 제2 각도 조절끈을 확대 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 2의 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판을 확대 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 일반 발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 채광 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 12a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 12b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판 동작에 대한 설명도이다.
도 13a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채광 및 직사 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 13b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채광 및 직사 모드에서 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판 동작에 대한 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110), 복수의 차양판(120), 구동부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 여기서, 추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 인터페이스부(150) 및 데이터 저장부(160)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 1의 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
태양광 모듈(110)은 복수의 차양판(120)에 각각 부착되고, 태양광을 이용하여 발전한다. 태양광 모듈(110)은 각 차양판(120)에 구비되며 조사되는 빛으로 전력을 발생시킨다. 여기서, 태양광 모듈(110)은 박막(CIGS(Copper-indium-gallium-selenide Solar Cell), CdTe(Cadmium Telluride), a-si(Amorphous Silicon) 등) 모듈형으로 이루어질 수 있다.
여기서, 복수의 차양판(120)은 태양광 모듈(110)을 전기적으로 차례대로 직렬 또는 병렬연결하고, 전기를 인출하기 위한 출력선을 더 포함할 수 있다. 태양광 모듈(110)이 부착된 이웃하는 각각의 차양판(120)은 서로 음극과 양극을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다. 태양광 모듈(110)은 직병렬로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
복수의 차양판(120)은 기설정된 간격으로 이격되어 빛의 투과량을 조절한다. 차양판(120)은 설치되는 창의 높이 또는 차양판(120)의 세로 방향으로 상호 일정 간격으로 이격되어 빛의 투과량을 조절한다. 일례로, 복수의 차양판(120)은 차양판의 너비 즉, 세로 길이의 2배만큼 일정 간격으로 이격될 수 있다. 여기서, 복수의 차양판(120)은 경우에 따라 차양판 세로 길이의 1배 내지 2배까지 필요에 따라 구동부(130)에 의해 조절될 수 있다.
구동부(130)는 복수의 차양판(120)과 연결된 각도 조절끈(123), 개폐 조절끈(124) 및 간격 조절끈(125)을 통해 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 조절한다. 구동부(130)는 각 차양판(120)의 각도를 변화시키거나 또는 각 차양판(120)을 이동시켜 상호 간의 이격거리를 조절하거나 상호 겹쳐지거나 펼쳐지도록 이동시킬 수 있다.
한편, 제어부(140)는 사용자 명령에 따라 발전 모드, 사생활보호 모드 및 채광 모드 중 어느 하나의 운전 모드를 설정하고, 그 설정된 운전 모드와, 현재 절기 및 시각과, 태양고도각 및 기설정된 고도각(예컨대, 60°) 간의 비교 결과에 따라 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 제어한다. 여기서, 기설정된 고도각은 특정 각도 즉, 60°로 한정되지 않고 다른 고도각으로 변경될 수 있다.
차양판 경사각 및 차양판 간 거리의 제어 동작을 구체적으로 살펴보면, 제어부(140)는 그 설정된 운전 모드가 발전 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 그 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 최상위 등급(예컨대, 1등급)이면 차양판 경사각을 완전 차폐 상태로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비로 제어할 수 있다.
반면, 제어부(140)는 그 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 최상위 등급(예컨대, 1등급)이 아닌 사생활보호 모드의 하위 등급(예컨대, 2등급)이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면, 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판(120)에 직사광선이 유입되지 않는 차양판 간 거리로 제어할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 그 설정된 운전 모드가 채광 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판(120)에 직사광선이 유입되는 차양판 간 거리로 제어할 수 있다.
추적식 블라인드 장치(100)의 운전 모드에 상관없이 태양고도각이 기설정된 고도각을 초과하면, 제어부(140)는 차양판 경사각을 차양판(120)에 음영이 지지 않는 차양판 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어할 수 있다.
사용자 인터페이스부(150)는 사용자로부터 사용자 명령을 수신한다. 여기서, 사용자 인터페이스부(150)는 사용자가 조작하는 사용자 단말, 리모콘 등을 통해 사용자 명령을 수신할 수 있다. 이를 위해, 사용자 인터페이스부(150)는 사용자 단말 또는 리모콘을 통해 사용자 명령을 수신할 수 있는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스부(150)는 사용자로부터 직접 사용자 명령을 입력 받거나 사용자 명령에 대한 결과 또는 현재 상태를 출력할 수 있는 입출력 모듈을 더 포함할 수 있다.
데이터 저장부(160)는 추적식 블라인드 장치(100)에서 태양광 모듈(110)이 부착된 차양판(120)의 구동을 제어하기 위해 필요한 데이터 등을 저장한다.
한편, 사용자는 프로그래밍 구동 방식이 아닌 수동으로 추적식 블라인드 장치(100)를 조작할 수 있다. 계절을 24절기 또는 12절기로 구분하여 사용자가 1개월에 1 내지 2번을 수동으로 차양판(120)의 각도 및 차양판 간의 간격을 조절할 수 있다.
따라서, 이러한 사용자의 수동 조작 방식에는 별도의 동력이 필요하지 않는다. 또한, 사용자의 수동 조작 방식은 추적식 블라인드 장치(100)의 생산단가가 저렴하다. 자동화에 비해 구조적으로 간단하여 고장 시 A/S에 필요한 시간 및 비용이 낮을 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발전용 차양판 및 사생활보호용 차양판을 구비한 추적식 블라인드 장치의 구조도이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 추적식 블라인드 장치(100)는 발전용 차양판(121) 및 사생활보호용 차양판(122)의 각도 및 간격을 계절, 시간, 운전모드 등에 따라 조절할 수 있다. 즉, 이러한 추적식 블라인드 장치(100)는 계절 및 시간별로 발전용 차양판(121) 및 사생활보호용 차양판(122)의 간격과 각도를 자동으로 조정하게 된다.
발전용 차양판(121)의 작동 방법으로는, 추적식 블라인드 장치(100)는 프로그램에 의한 작동으로 실제의 작동값을 태양고도각에 수직에 가깝도록 발전용 차양판(121)의 경사각 및 간격을 조절한다.
여기서, 추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령을 리모콘 또는 사용자 단말로부터 수신하여 운전 모드를 설정하고, 그 설정된 운전 모드, 현재 계절 및 시간 및 태양고도각에 따라 차양판의 경사각 및 차양판 간 거리를 조절할 수 있다.
이를 위해, 추적식 블라인드 장치(100)는 일반 발전 모드에서는 차양판 간격을 차양판 너비의 2배로 조절할 수 있다. 또한, 추적식 블라인드 장치(100)는 구비된 사생활보호용 차양판(122)을 이용하여 사생활보호 모드의 동작을 수행한다.
여기서, 추적식 블라인드 장치(100)의 운전모드는 다양한 운전모드의 선택은 리모콘으로 선택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발전용 차양판(121) 및 사생활보호용 차양판(122)을 구비한 추적식 블라인드 장치(100)는 차양판 간 거리가 차양판 너비의 기설정된 배수이고 상기 태양광 모듈(110)이 부착된 적어도 하나의 발전용 차양판(121)과, 발전용 차양판(121)의 하단에 서로 인접하여 위치하고 상기 태양광 모듈(110)이 부착되지 않은 적어도 하나의 사생활보호용 차양판(122)을 포함한다.
일례로, 사생활보호용 차양판(122)은 발전용 차양판(121)의 1배 이상의 수량이 구비되어 있다.
제어부(140)는 발전 모드일 때, 발전용 차양판(121) 간의 간격이 차양판 너비의 2배 이상이 되도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
이때, 발전용 차양판(121) 간의 간격이 차양판 너비의 2배 이상일 때의 효과를 살펴보면, 추적식 블라인드 장치(100)는 차양판 간의 음영을 방지하여 최적의 발전효율을 가능하게 할 수 있다.
추적식 블라인드 장치(100)는 발전용 차양판(121) 간의 넓은 간격으로 태양전지표면의 온도가 상승되어도 실내온도에 의해 이른 시간에 태양광 모듈(110)의 온도를 하강시켜 태양광 모듈(110)의 상승된 온도에 의한 발전효율 감소를 줄여주어 최적의 발전 효율을 가능하게 할 수 있다.
또한, 추적식 블라인드 장치(100)는 채광과 실내온도 조절을 용이하게 할 수 있다. 추적식 블라인드 장치(100)는 시야 확보 및 통풍(환기)을 용이하게 할 수 있다. 발전 시에도 차양판의 각도 및 차양판 간의 간격이 차양판 너비의 2배 이상이므로, 사용자가 외부를 볼 수 있어 덜 답답하게 느낄 수 있다.
이때, 본 발명의 실시 예에서는 차광 및 사생활보호의 효과가 약하기 때문에 완전한 차광 및 사생활보호를 위해서는 별도의 암막 블라인드 또는 이중구조의 차광 및 사생활보호 목적의 커튼이 필요할 수 있다.
그러나 본 발명의 실시 예에 따른 추적식 블라인드 장치(100)는 블라인드 하단 부분에 태양광 모듈(110)이 부착되지 않은 차양판(122)을 이용하여 사생활 보호 목적으로 차양판 간의 거리를 차양판 너비의 1배로 줄여 차광 및 사생활 보호를 강화할 수 있다. 즉, 추적식 블라인드 장치(100)는 하단에 인접하게 위치한 사생활보호용 차양판(122)을 차례대로 발전용 차양판(121)이 위치한 방향으로 이동시키고, 발전용 차양판(121) 및 사생활보호용 차양판(122)에 대해 각 차양판의 간격을 줄여 태양광을 차광시킬 수 있다.
여기서, 차양판(121)을 수평으로 했을 때 유리창과 멀어진 가로변은 음영이 져도 태양광 발전에 문제가 없도록 일정부분을 이격하여 태양광 모듈(110)이 부착된 차양판(121)이 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 2의 발전용 차양판을 확대 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 2의 발전용 차양판(121)은 차양판 간의 거리가 차양판 너비(X)의 기설정된 배수(예컨대, 2배)일 수 있다.
구동부(130)는 각 발전용 차양판(121)과 연결된 각도 조절끈(123), 개폐 조절끈(124) 및 간격 조절끈(125)을 통해 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 조절한다. 일례로, 구동부(130)는 간격 조절끈(125)을 통해 각 차양판 간의 거리가 일정하게 차양판 너비(X)의 1배 내지 2배의 거리(X2X)로 조절할 수 있다.
도 3에 도시된 간격 조절끈(125)의 예시에서는 차양판(121)의 중앙을 기준으로 대칭인 각 지점에 2개의 간격 조절끈이 연결되어 이루어져 있다. 여기서, 간격 조절끈(125)은 차양판 간의 거리를 조절하기 위한 것으로, 간격 조절끈의 개수나 위치가 변경될 수 있다. 따라서, 간격 조절끈(125)은 특정 개수나 특정 위치로 한정되지 않는다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에서 계절별 남중고도에 따른 차양판의 경사각, 음영길이, 직사광선 유입정도에 대한 설명도이다.
계절별 남중고도에 따른 발전용 차양판(121)의 경사각이 도 4의 (a) 내지 (c)에 도시되어 있다. 여기서, 위도가 37°이고, 발전용 차양판(121) 간의 간격을 차양판 너비의 2배로 가정하기로 한다. 즉, 태양광 모듈(110)이 미부착된 사생활보호용 차양판(122)은 추적식 블라인드 장치(100)의 하단에 서로 인접하여 위치하고 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 남중고도(하지)가 75.50°즉, 태양광(101)의 경사각이 75.50°일 때, 제어부(140)는 발전용 차양판(121)의 경사각을 74.45°로 제어할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 남중고도(춘분 또는 추분)가 52.47°즉, 태양광(101)의 경사각이 52.47°일 때, 제어부(140)는 발전용 차양판(121)의 경사각을 37.53°로 제어할 수 있다. 여기서, 발전용 차양판(121)의 경사각은 태양광에 수직인 경사각으로 조절된다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 남중고도(동지)가 28.59°즉, 태양광(101)의 경사각이 28.59°일 때, 제어부(140)는 발전용 차양판(121)의 경사각을 61.41°로 제어할 수 있다. 여기서, 발전용 차양판(121)의 경사각은 태양광에 수직인 경사각으로 조절된다.
여기서, 절기별 남중고도는 연도마다 주기적으로 미세하게 변동된다. 따라서 절기별 남중고도(예컨대, 하지, 춘분 또는 추분, 동지)의 경사각은 특정 경사각으로 한정되지 않고, 연도마다 다르게 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제1 및 제2 영역으로 구분된 발전용 차양판을 구비한 추적식 블라인드 장치의 구조도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 추적식 블라인드 장치(100)에서 각 발전용 차양판(121)은 태양광 모듈(110)이 부착된 제1 영역과 태양광 모듈(110)이 미부착된 제2 영역으로 구분된다.
예를 들면, 제1 및 제2 영역의 비율이 50:50인 경우, 발전용 차양판(121)의 1/2에 해당하는 면적을 음영이 지지 않는 발전용 차양판(121)의 앞 부분(유리창과 근접한 부분)에만 태양광 모듈(110)이 부착될 수 있다. 이를 통해 구조적으로 간단하게 태양광 모듈(110)이 부착된 차양판이 추적식 블라인드 장치(100)에 설치될 수 있다.
여기서, 구동부(130)는 제1 및 제2 영역 사이에 위치한 회전축을 중심으로 개별적으로 발전용 차양판(121)의 제1 및 제2 영역을 개별적으로 회전시킨다.
일례로, 구동부(130)는 제1 및 제2 영역을 동시에 회전시키는 제1 구동 모듈과, 제2 영역만을 개별적으로 회전시키는 제2 구동 모듈을 포함할 수 있다.
다른 예로, 구동부(130)는 제1 영역만을 회전시키는 제1 구동 모듈과, 제2 영역만을 회전시키는 제2 구동 모듈을 포함할 수 있다.
추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)이 미부착된 제2 영역의 경사각을 조절하는 제2 각도 조절끈(127)을 통해 직사광선을 유입시키거나 차단시킬 수 있어서, 차양판(121) 간의 거리가 넓지 않아서 발생하는 채광과 직사광선의 유입 및 차단 문제를 해결할 수 있다.
제어부(140)는 설정된 운전 모드와, 현재 절기 및 시각과, 태양고도각 및 기설정된 고도각 간의 비교 결과에 따라 발전용 차양판(121)에서의 제1 및 제2 영역의 경사각을 개별적으로 제어하여 직사광선을 유입시키거나 차단시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 5의 제1 및 제2 각도 조절끈을 확대 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 5의 각도 조절끈(126, 127)은 제1 각도 조절끈(126) 및 제2 각도 조절끈(127)로 구분될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 각도 조절끈(126)은 차양판(121)의 좌측단 및 우측단에 연결된다. 제1 각도 조절끈(126)은 구동부(130)의 제1 및 제2 영역을 동시에 회전시키는데 이용된다.
또한, 제2 각도 조절끈(127)은 차양판(121)의 제2 영역에 해당하는 지점에 연결된다. 즉, 제2 각도 조절끈(127)은 개폐 조절끈(124)과 차양판(121)의 우측단 사이에 위치한다. 제2 각도 조절끈(127)은 제2 영역만을 회전시키는데 이용된다.
도 5의 각도 조절끈(126, 127)에 대한 다른 예를 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 각도 조절끈(126)은 제1 영역에 해당하는 지점에 연결된다. 즉, 제1 각도 조절끈(126)은 차양판(121)의 좌측단과 개폐 조절끈(124) 사이에 연결된다. 제1 각도 조절끈(126)은 제1 영역을 독립적으로 회전시키는데 이용된다.
또한, 제2 각도 조절끈(127)은 차양판(121)의 제2 영역에 해당하는 지점에 연결된다. 즉, 제2 각도 조절끈(127)은 개폐 조절끈(124)과 차양판(121)의 우측단 사이에 연결된다. 제2 각도 조절끈(127)은 제2 영역만을 독립적으로 회전시키는데 이용된다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 도 5의 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판을 확대 도시한 도면이다.
제1 및 제2 영역으로 구분된 발전용 차양판(121)은 제작이 용이하고 단순한 구조로 되어 있으며, 태양광 모듈(110)이 일부 영역에만 부착되어 경제성이 높을 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 제1 및 제2 영역으로 구분된 발전용 차양판(121)을 구비한 추적식 블라인드 장치(100)는 계절 및 시간별로 발전용 차양판(121)의 간격과 각도를 자동으로 조정하게 된다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 추적식 블라인드 장치(100)는 프로그램에 의한 작동으로 운전 모드에 따라 실제의 작동값을 산출하여 제1 및 제2 영역의 경사각을 조절할 수 있다.
일례로, 발전용 차양판(121)의 간격은 차양판 너비의 1배이고, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 사생활보호용 차양판(122) 없이 직사광선의 유입 또는 차단을 수행할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 발전용 차양판(121)의 약 1/2 부분만 태양광 모듈(110)이 부착되어 있다. 구동부(130)는 각 부분의 제1 및 제2 영역의 각각 각도를 조정하여 상황에 따라 사생활보호 모드 및 채광 모드 중 어느 하나의 운전 모드의 조건을 만족시키게 된다.
제1 및 제2 영역 사이에는 발전용 차양판(121)이 접히는 부분 즉, 회전축(128)이 있어, 제어부(140)는 태양고도각에 따라 차양판의 경사각과 직사광선의 유입 및 차단을 결정하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
그러면, 구동부(130)는 복수의 차양판과 연결된 각도 조절끈(123)을 통해 제1 및 제2 영역의 경사각을 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 일반 발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
일반 발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 계절, 시간 및 날씨를 고려하여 발전량에 중점을 둔 기본값으로 최대한 발전량이 많도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
이하, 발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)의 동작 방법을 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다.
추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령에 따라 운전 모드를 발전 모드(Default)로 설정한다(S101). 여기서, 본 발명의 제1 실시 예에서는 발전 모드가 디폴트로 설정된다.
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S102).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S103).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 차양판의 초기 위치를 설정하고, 차양판 간 거리(C)를 차양판 너비(X)의 2배로 설정한다(S104).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 일정주기로 태양고도각을 확인하고, 그 확인된 태양고도각(A)이 기설정된 고도각(예컨대, 60°)이하인지를 확인한다(S105).
상기 확인 결과(S105), 태양고도각(A)이 60°이하이면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 태양고도각과 수직인 경사각(90°-A)으로 제어한다(S106). 여기서, 일반적으로, 절기(양력)는 9월 4일 내지 4월 9일에 해당된다.
반면, 상기 확인 결과(S105), 태양고도각(A)이 60°를 초과하면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 차양판에 음영이 지지 않는 경사각으로 제어한다(S107). 예컨대, 제어부(140)는 30.66°내지 74.45°의 경사각 범위 내에서 차양판 경사각(B)을 제어할 수 있다. 여기서, 일반적으로, 절기(양력)는 4월10일 ~ 9월 3일에 해당되고, 시간은 오전 10시(또는 절기에 따라 11시) 내지 오후 2시(또는 절기에 따라 오후 1시)에 해당된다.
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S108).
상기 확인 결과(S108), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 일정주기로 태양고도각을 확인한는 S105 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S108), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 발전 모드를 종료한다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 등급별로 차등을 두어 사생활보호 목적을 수행할 수 있다.
일례로, 사생활보호등급이 1등급 또는 2등급으로 구분되는 경우를 살펴보기로 한다.
사생활보호등급이 1등급인 경우, 추적식 블라인드 장치(100)는 완전 차폐 상태로 구동부(130)를 통해 차양판의 경사각 및 간격을 제어한다. 즉, 추적식 블라인드 장치(100)는 발전용 차양판과 사생활보호용 차양판의 경사각을 수직 방향으로 조절하고, 차양판 간의 간격을 차양판 너비의 1배로 조절한다.
한편, 사생활보호등급이 2등급인 경우, 추적식 블라인드 장치(100)는 발전용 차양판을 이용하여 인접한 차양판이 음영이 발생시키지 않도록 차양판의 간격 및 각도를 조절하면서 계절에 상관없이 직사광선의 유입을 차단할 수 있다. 추적식 블라인드 장치(100)는 이러한 차양판 간격 및 각도 조절을 통해 실내의 밝기와 차양판의 차폐를 통해서 사생활보호의 목적을 달성할 수 있다.
이하, 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)의 동작 방법을 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다.
추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령에 따라 사생활보호 모드의 등급을 1등급 또는 2등급으로 선택 받는다(S201).
상기 선택 결과(S201)가 1등급이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 사생활보호 모드의 등급을 1등급으로 설정한다(S202).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S203).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S204).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 차양판의 위치를 설정하되, 차양판 간 거리(C)를 차양판 너비(X)의 1배로 제어하고, 차양판 경사각(B)이 90°가 되도록 제어한다(S205).
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S206).
상기 확인 결과(S206), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S204 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S206), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 사생활보호 모드를 종료한다.
한편, 상기 선택 결과(S201)가 2등급이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 사생활보호 모드의 등급을 2등급으로 설정한다(S211).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S212).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S213).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 일정주기로 태양고도각을 확인하고, 그 확인된 태양고도각(A)이 60°이하인지를 확인한다(S214).
상기 확인 결과(S214), 태양고도각(A)이 60°이하이면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 태양고도각과 수직인 경사각(90°-A)으로 제어한다(S215).
그리고 제어부(140)는 실내에 직사광선이 유입되지 않는 차양판 간 간격을 유지한다(S216).
반면, 상기 확인 결과(S214), 태양고도각(A)이 60°를 초과하면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 차양판에 음영이 지지 않는 경사각으로 보정하고, 차양판 간 거리(C)가 차양판 너비(X)의 2배가 되도록 제어한다(S217). 여기서, 차양판에 음영이 지지 않는 차양판의 경사각 범위(B)는 30.66° 내지 74.45°일 수 있다.
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S218).
상기 확인 결과(S218), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S213 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S218), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 사생활보호 모드를 종료한다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 채광 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
채광 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 직사광선의 실내 유입 정도를 결정하게 된다. 여기서, 채광 모드는 직사광선 모드로 지칭될 수 있다.
채광 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 직사광선의 유입을 계절에 상관없이 인접한 차양판에 음영이 지지 않는 상태에서 직사광선이 실내에 최대한 유입되도록 구동부(130)를 제어한다.
이하, 채광 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)의 동작 방법을 도 11을 참조하여 살펴보기로 한다.
추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령에 따라 운전 모드를 채광 모드로 설정한다(S301).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S302).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S303).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 일정주기로 태양고도각을 확인하고, 그 확인된 태양고도각(A)이 60°이하인지를 확인한다(S304).
상기 확인 결과(S304), 태양고도각(A)이 60°이하이면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 태양고도각과 수직인 경사각(90°-A)으로 제어한다(S305).
그리고 제어부(140)는 실내에 직사광선이 유입되는 차양판 간 간격을 유지한다(S306).
반면, 상기 확인 결과(S304), 태양고도각(A)이 60°를 초과하면, 제어부(140)는 차양판 경사각(B)을 차양판에 음영이 지지 않는 경사각으로 보정하고, 차양판 간 거리(C)가 차양판 너비(X)의 2배가 되도록 제어한다(S307).
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S308).
상기 확인 결과(S308), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S303 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S308), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 채광 모드를 종료한다.
도 12a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 12b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판 동작에 대한 설명도이다.
우선, 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차양판은 제1 영역(b1) 및 제2 영역(b2)으로 이루어진다. 차양판의 제1 영역(b1)은 수평이면 0°의 경사각을 가지고, 수평을 기준으로 회전하는 각도에 따라 제1 영역(b1)의 차양판 경사각(∠b1)을 가진다. 또한, 차양판의 제2 영역(b2)은 수평이면 0°의 경사각을 가지고, 수평을 기준으로 회전하는 각도에 따라 제2 영역(b2)의 차양판 경사각(∠b2)을 가진다.
사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 등급별로 차등을 두어 사생활보호 목적을 수행할 수 있다. 일례로, 사생활보호등급이 1등급 또는 2등급(default)으로 구분될 수 있다.
이하, 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 사생활보호 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)의 동작 방법에 대해서 살펴보기로 한다.
추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령에 따라 사생활보호 모드의 등급을 1등급 또는 2등급(default)으로 선택 받는다(S401). 여기서, 본 발명의 제2 실시 예에서는 사생활보호 모드의 2등급이 디폴트로 설정된다.
상기 선택 결과(S401)가 1등급이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 사생활보호 모드의 등급을 1등급으로 설정한다(S402).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S403).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S404).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 차양판의 위치를 설정하되, 차양판 경사각(∠B)이 90°가 되도록 제어한다(S405). 즉, 차양판의 제1 영역(b1) 및 제2 영역(b2)는 수직 방향으로 위치한 유리창과 수평으로 위치가 설정된다.
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S406).
상기 확인 결과(S406), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S404 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S406), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 사생활보호 모드를 종료한다.
한편, 상기 선택 결과(S401)가 2등급(default)이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 사생활보호 모드의 등급을 2등급으로 설정한다(S411).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S412).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S413).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 일정주기로 태양고도각을 확인하고, 그 확인된 태양고도각(A)이 60°이하인지를 확인한다(S414).
상기 확인 결과(S414), 태양고도각(A)이 60°이하이면, 제어부(140)는 차양판 제1 영역(b1)의 경사각(∠b1)을 태양고도각과 수직인 경사각(90°-A)으로 제어한다(S415).
그리고 제어부(140)는 차양판의 제2 영역(b2 부분)의 경사각도(∠b2)를 제어하되, 제2 영역(b2)의 각도를 조절하여 실내에 직사광선이 유입되지 않는 경사각으로 조정한다(S416).
반면, 상기 확인 결과(S414), 태양고도각(A)이 60°를 초과하면, 제어부(140)는 차양판 제1 영역(b1)의 경사각(∠b1)을 제어하되, 차양판의 제1 영역(b1)에 음영이 지지 않는 경사각으로 보정하고, 차양판 제2 영역(b2)의 경사각(∠b2)을 제어하되, 차양판의 제2 영역(b2 부분)에 음영이 지는 경사각으로 보정한다(S417). 여기서, 차양판 제1 영역(b1)에 음영이 지지 않는 차양판 제1 영역(b1)의 경사각(∠b1) 범위는 30.66° 내지 74.45°일 수 있다. 또한, 제2 영역(b2)의 경사각(∠b2)은 0° 내지 태양고도각(A)일 수 있다.
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S418).
상기 확인 결과(S418), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S413 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S418), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 사생활보호 모드를 종료한다.
도 13a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채광 및 직사 모드에서의 추적식 블라인드 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 13b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채광 및 직사 모드에서 제1 및 제2 영역으로 구분된 차양판 동작에 대한 설명도이다.
우선, 도 13b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차양판은 제1 영역(b1) 및 제2 영역(b2)으로 이루어진다. 차양판의 제1 영역(b1)은 수평이면 0°의 경사각을 가지고, 수평을 기준으로 회전하는 각도에 따라 제1 영역(b1)의 차양판 경사각(∠b1)을 가진다. 또한, 차양판의 제2 영역(b2)은 수평이면 0°의 경사각을 가지고, 수평을 기준으로 회전하는 각도에 따라 제2 영역(b2)의 차양판 경사각(∠b2)을 가진다. 제2 영역(b2)은 수직이면 90°의 경사각을 가진다.
이하, 도 13a 및 도 13b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채광 및 직사 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)의 동작 방법에 대해서 살펴보기로 한다.
추적식 블라인드 장치(100)는 사용자 명령에 따라 운전 모드를 채광 모드로 설정한다(S501).
추적식 블라인드 장치(100)는 추적식 블라인드 장치(100)를 프로그래밍 제어 방식에 기초하여 구동한다(S502).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 현재 절기 및 시각을 확인한다(S503).
추적식 블라인드 장치(100)의 제어부(140)는 일정주기로 태양고도각을 확인하고, 그 확인된 태양고도각(A)이 60°이하인지를 확인한다(S504).
상기 확인 결과(S504), 태양고도각(A)이 60°이하이면, 제어부(140)는 차양판 경사각(∠b1)을 태양고도각과 수직인 경사각(90°-A)으로 제어한다(S505).
그리고 제어부(140)는 차양판의 제2 영역(b2 부분)의 경사각도(∠b2)를 제어하되, 제2 영역(b2)의 각도를 조절하여 실내에 직사광선이 유입되는 경사각으로 조정한다(S506).
반면, 상기 확인 결과(S504), 태양고도각(A)이 60°를 초과하면, 제어부(140)는 차양판 제1 영역(b1)의 경사각(∠b1)을 제어하되, 차양판의 제1 영역(b1)에 음영이 지지 않는 경사각으로 보정하고, 차양판 제2 영역(b2)의 경사각(∠b2)을 제어하되, 차양판의 제2 영역(b2 부분)에 음영이 지지 않는 경사각으로 보정한다(S407). 여기서, 차양판 제1 영역(b1)에 음영이 지지 않는 차양판 제1 영역(b1)의 경사각(∠b1) 범위는 30.66° 내지 74.45°일 수 있다. 또한, 차양판 제1 영역(b1)에 음영이 지지 않는 차양판 제2 영역(b2)의 경사각(∠b2)은 태양고도각(A) 내지 90°일 수 있다.
이후, 추적식 블라인드 장치(100)는 시간이 경과하여 태양이 일몰인지를 확인한다(S508).
상기 확인 결과(S508), 태양이 일몰이 아니면, 추적식 블라인드 장치(100)는 현재 절기 및 시각을 확인하는 S503 과정부터 다시 수행한다.
반면, 상기 확인 결과(S508), 태양이 일몰이면, 추적식 블라인드 장치(100)는 태양광 모듈(110)을 이용한 추적식 블라인드 장치(100)에서의 채광 모드를 종료한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 추적식 블라인드 장치(100)는 비발전 모드로 동작할 수 있다.
비발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 수동 또는 자동방식으로 사용자가 직관적으로 차폐의 정도를 설정하여 프로그램이 아닌 리모콘으로 작동할 수 있다.
사생활보호 모드에서는 사용자가 수동 방식으로 사생활보호용 차양판을 이용하여 차폐의 정도를 설정함으로써, 조망 및 사생활보호 등의 목적을 달성할 수 있다.
여기서, 비발전 모드에서의 추적식 블라인드 장치(100)는 사용자에 의해서 미리 설정된 시간 또는 계절을 인식하여 비발전 모드에서 설정된 운전 모드로 전환되어 자동 동작할 수 있다.
이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 추적식 블라인드 장치
110: 태양광 모듈
120: 차양판
130: 구동부
140: 제어부
150: 사용자 인터페이스부
160: 데이터 저장부

Claims (9)

  1. 기설정된 간격으로 이격되어 빛의 투과량을 조절하는 복수의 차양판;
    상기 복수의 차양판에 부착되고, 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 모듈;
    상기 복수의 차양판과 연결되어 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 조절하는 구동부; 및
    사용자 명령에 따라 발전 모드, 사생활보호 모드 및 채광 모드 중 어느 하나의 운전 모드를 설정하고, 상기 설정된 운전 모드, 현재 절기 및 시각 및 태양고도각에 따라 차양판 경사각 및 차양판 간 거리를 각각 제어하는 제어부
    를 포함하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 차양판은
    차양판 간 거리가 차양판 너비의 기설정된 배수이고 상기 태양광 모듈이 부착된 적어도 하나의 발전용 차양판과, 상기 발전용 차양판의 하단에 서로 인접하여 위치하고 상기 태양광 모듈이 부착되지 않은 적어도 하나의 사생활보호용 차양판을 포함하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 설정된 운전 모드가 발전 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 최상위 등급이면 차양판 경사각을 완전 차폐 상태로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비로 제어하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 설정된 운전 모드가 사생활보호 모드의 하위 등급이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판에 직사광선이 유입되지 않는 차양판 간 거리로 제어하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 설정된 운전 모드가 채광 모드이고 태양고도각이 기설정된 고도각 이하이면 차양판 경사각을 태양고도각과 수직인 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판에 직사광선이 유입되는 차양판 간 거리로 제어하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    태양고도각이 기설정된 고도각을 초과하면 차양판 경사각을 차양판에 음영이 지지 않는 차양판 경사각으로 제어하고 차양판 간 거리를 차양판 너비의 기설정된 배수로 제어하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차양판은
    상기 태양광 모듈이 부착된 제1 영역과 상기 태양광 모듈이 미부착된 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 및 제2 영역 사이에 위치한 회전축을 중심으로 상기 제1 및 제2 영역이 회전하는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 설정된 운전 모드와, 현재 절기 및 시각과, 태양고도각 및 기설정된 고도각 간의 비교 결과에 따라 상기 제1 및 제2 영역의 경사각을 개별적으로 제어하여 직사광선을 유입시키거나 차단시키는 태양광 모듈을 이용한 추적식 블라인드 장치.
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