KR20180110399A

KR20180110399A - 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호

Info

Publication number: KR20180110399A
Application number: KR1020170039882A
Authority: KR
Inventors: 이승중; 김종태; 최철준
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-10-10
Also published as: KR102083059B1; US20200208466A1; WO2018182182A1; US11255124B2

Abstract

본 발명은 창틀프레임 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 실내측 창짝과 실외측 창짝 사이의 공간에 태양전지가 구비된 블라인드를 배치해줌으로써, 설치 및 유지보수가 용이한 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 창틀프레임(10); 상기 창틀프레임(10) 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23); 및 상기 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23)의 사이공간(S)에 설치되는 태양광 발전용 블라인드(100);를 포함한다.

Description

태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호{Windows including blind having abiltiy of solar generation}

본 발명은 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중창의 사이 공간에 태양전지가 구비된 블라인드를 설치함으로써 태양광 발전 효율을 높일 수 있는 창호에 관한 것이다.

최근 환경오염 및 화석에너지 고갈 문제 등으로 인하여, 환경 친화형 대체 에너지원 개발 및 미래 에너지원의 다원화 등이 국제적인 이슈로 등장하고 있다.

이러한 배경하에서 태양 에너지를 활용한 태양전지가 미래의 유력한 대체 에너지원으로 주목받고 있으며, 또한 태양전지의 저가화가 진행되면서 관련 세계 시장 규모도 급속도로 증가하고 있다.

이와 같은 추세에 따라 낮 시간대의 태양광을 이용하여 발전을 할 수 있도록 한 태양광 발전모듈이 구비된 창호가 제안되고 있다. 예컨대, 종래 등록특허 제10-1479124호(공고일: 2015.01.08)로 '태양광 발전이 가능한 마이크로 루버 일체형 창호'가 선출원된 바 있다.

구체적으로, 종래의 태양광 발전이 가능한 창호는, 단열성능을 향상시킬 수 있도록 창짝에 복층유리가 적용되며, 복층유리 사이의 밀폐 공간에 태양전지가 일체로 구비된 블라인드가 설치되는 구성이다.

그러나 상기와 같은 종래의 태양광 발전이 가능한 창호는, 블라이드가 복층유리 사이의 한정된 공간 내에 설치된다. 이 경우 구조상 블라인드 날개폭이 좁게 형성될 수밖에 없고, 이에 따라 발전량이 적은 문제점이 있다.

또한 상기 블라인드가 창짝의 복층유리 사이에 일체형으로 설치됨에 따라 유지보수 작업이 번거롭거나, 불가능한 경우가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 창틀프레임 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 실내측 창짝과 실외측 창짝 사이의 공간에 태양전지가 구비된 블라인드를 배치해줌으로써, 설치 및 유지보수가 용이한 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 태양광량이 풍부한 날씨나 시간대에 블라인드가 자동으로 작동되도록 함으로써 발전효율을 향상시킬 수 있는 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전이 가능한 블라이드가 구비된 창호는, 창틀프레임; 상기 창틀프레임 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 실내측 창짝과 실외측 창짝; 및 상기 실내측 창짝과 실외측 창짝 사이의 공간에 설치되는 태양광 발전용 블라인드;를 포함한다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 태양전지가 구비된 블라인드를 실내측 창짝과 실외측 창짝 사이의 공간에 배치해줌으로써, 블라인드의 설치는 물론 유지보수가 용이하다.

아울러, 태양광량이 풍부한 날씨나 시간대에 블라인드가 자동으로 작동될 수 있도록 구동부를 구성해줌으로써, 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호의 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 블라인드의 설치구조를 보여주는 도 1의 'A' 부분 상세도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 날개부의 외관을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 날개부의 적층구조를 보여주는 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 날개부의 적층구조를 보여주는 단면도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 날개부의 적층구조를 보여주는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 날개부의 연결배선 구조를 보여주는 부분상세도,
도 9는 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드의 설치상태를 보여주는 창호의 실외측 입면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전용 블라인드가 설치된 창호에 유리난간대가 구비된 실외측 입면도,
도 11은 도 10의 I-I선 단면도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전용 블라인드가 설치된 창호의 실외측 입면도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전용 블라인드의 실외측면을 보여주는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호의 측단면도이고, 도 2는 태양광 발전용 블라인드의 개략적인 구성도이며, 도 3은 블라인드의 설치구조를 보여주는 도 1의 'A' 부분 상세도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호(1)는, 창틀프레임(10), 실내측 창짝(21), 실외측 창짝(23), 태양광 발전용 블라인드(100)를 포함한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

창틀프레임(10)은 창호(1)의 외곽틀을 구성하는 것으로, 창틀프레임(10) 내부 상하측에는 각각 한 쌍으로 이루어진 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23)이 슬라이딩 개폐 가능하게 결합될 수 있도록 복수의 레일이 구비된다.

이 경우 상기 창틀프레임(10) 내에 결합된 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23)의 사이에는 태양광 발전용 블라인드(100)(이하 '블라인드'라 약칭함)를 설치할 수 있도록 소정의 공간(S)이 마련된다.

블라인드(100)는 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23) 사이의 상기 공간(S)에 설치되는 것으로, 일면(창호의 실외측면)에 태양전지(PV, photo voltaic)(123)가 배치되어 실외측 창짝(23)을 통해 실내로 유입되는 태양광선의 빛에너지를 전기에너지로 변환해주는 역할을 한다.

도 2를 참조하면, 블라인드(100)는 창틀프레임(10)의 내부 상측에 고정되는 본체부(110)와, 본체부(110)의 하측에 구동줄(113)을 매개로 이격 설치되며 일면에 태양전지(123)가 구비되는 복수의 날개부(120)와, 날개부(120)와 전기적으로 연결되어 태양전지(123)를 통해 생성된 전기에너지를 저장해주는 축전부(130)를 포함한다.

아울러, 상기 블라인드(100)는 날개부(120)와 전기적으로 연결되어 태양전지(123)를 통해 생성된 직류 전기에너지를 교류 전기에너지로 변환해주는 인버터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본체부(110)는 창틀프레임(10)의 공간(S) 내부 상측에 설치된 고정브라켓(111)에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 간단히 끼움 결합되는 구조로 이루어질 수 있다. 물론 이에 한정되지 않으며, 본체부(110)를 간단하면서 견고하게 설치할 수 있는 구조라면 다양하게 변경 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4a는 태양전지(123)가 구비된 날개부(120)이 표면을 보여주는 사시도이고, 도 4b는 날개부(120)의 저면을 보여주는 사시도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 날개부(120)는 태양광 발전용 블라인드의 핵심적인 구성요소로, 일면(표면)에 구비된 태양전지(123)가 실외측을 향하도록 배치된다.

도 5를 참조하면, 일 실시예로 상기 날개부(120)는 PCB(printed circuit board), PVC(polyvinyl chloride), ASA(acrylic styrene acrylonitrile), 알루미늄, 목재 중 어느 하나의 재질로 형성되는 베이스층(121)과, 베이스층(121)의 상부에 적층되는 태양전지(123)와, 태양전지(123)의 상부에 적층 경화되어 태양전지(123)를 감싸주는 에폭시 수지층(125)을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 다른 실시예로 상기 날개부(120)는 에폭시 수지층(125) 대신 태양전지(123)의 상부에 적층되는 EVA(ethylene-vinyl acetate) 수지층(126)과, EVA 수지층(126)의 상부에 적층되는 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름층 또는 박판유리층(127) 등의 구조로 이루어질 수 있다.

즉 날개부(120)의 주된 몸체를 구성하는 베이스층(121)의 상부에 태양전지(123)를 배치하고, 그 상부에 커버시트 역할을 하는 PET 필름층 또는 박판유리층(127) 사이에 봉입제가 되는 EVA 수지층(126)을 충진한 후 라미네이팅 함으로써 날개부(120)가 패킹(packing)된다.

도 7을 참조하면, 또 다른 실시예로 상기 날개부(120)는 태양전지(123)의 상부에 조립되어 태양전지(123)의 위치를 고정해주는 사출물 커버(128)를 포함한 구조로 이루어질 수 있다. 즉 사출물 커버는 태양전지(123)가 외부로 노출되도록 태양전지(123)의 일측이나 테두리를 감싸주는 구조로 베이스층(121) 상에 조립해줄 수 있다.

이 경우 상기 날개부(120)에 구비되는 태양전지(123)는 복수의 태양전지셀로 구성되며, 상호 간에 직렬로 연결된다. 즉 태양전지셀은 빛을 받는 방향에 따라 극성이 결정되는 것으로, 태양광을 직접 받는 면이 (-)전극을 갖고, 반대면이 (+)전극을 갖는다. 따라서 복수의 태양전지셀을 직렬로 연결하기 위해서는 태양전지셀의 반대면이 서로 연결되도록 해야 한다. 이러한 태양전지(123)의 연결배선 구조는 공지된 기술임에 따라, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8을 참조하면, 상기와 같은 구조로 이루어진 복수의 날개부(120)는 접힘 및 펼침이 유연한 FPCB(flexible printed circuit board) 전선(129)을 매개로 연결된다. FPCB 전선(120)은 날개부(120)의 타면(실내측면) 일측에 구비될 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 본체부(110) 내에는 태양광량이 풍부한 날씨나 시간대에 날개부(120)를 자동으로 작동시켜주는 구동부(140)가 구비된다.

구체적으로, 상기 구동부(140)는 태양광량을 감지해주는 조광센서(141)와, 조광센서(141)에서 감지된 신호를 전달받아 날개부(120)의 접힘, 펼침 및 각도조절을 자동으로 수행할 수 있도록 구동줄(113) 권취용 권취롤러(115)를 정·역회전시켜주는 구동모터(143)를 포함할 수 있다.

물론 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 블라인드(100)는 자동은 물론 또는 수동으로 조작해가며 사용할 수 있다.

아울러 구동줄(113)을 이용한 블라인드(100) 날개부(120)의 접힘, 펼침 및 각도조절의 작동원리는 기존의 일반적인 블라인드와 동일함에 따라, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은 블라인드(100)는 도 9에서와 같이 창틀프레임(10)의 사이공간(S) 내 개구부 전체에 배치될 수 있다.

한편, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호(1)를 아파트 발코니에 설치하는 경우, 발코니에 구비된 난간대의 그림자에 의해 블라인드(100)의 발전 효율이 떨어지는 문제점을 방지할 수 있도록 창틀프레임(10)의 실외측에 유리난간대(30)가 구비될 수 있다.

일 실시예로, 상기 창틀프레임(10)의 실외측에는 기존의 철재 난간대를 설치하는 대신, 개구부 하측에 그림자가 발생하지 않는 유리난간대(30)를 설치하는 구조로 변경할 수 있다.

다른 실시예로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 창틀프레임(10)의 실외측을 트랜섬(11)을 매개로 상측 개구부와 하측 개구부로 분할 형성하되, 상기 상측 개구부에는 실외측 창짝(23)이 슬라이딩 가능하게 결합되고, 하측 개구부에는 접합유리로 구성된 유리난간대(30)를 설치하는 구조로 변경할 수 있다.

또 다른 실시예로, 상기 창틀프레임(10)의 실외측에는, 창틀프레임(10)의 개구부 하측에 다양한 재질(철, 합성수지 등)의 난간대(31)가 구비될 수 있다. 이 경우 상기 날개부(120)의 일면에 구비된 태양전지(123)는 창틀프레임(10)의 개구부 상하로 이격 배치된 복수의 날개부(120) 중에서 상기 난간대가 설치되지 않은 개구부의 상측의 날개부(120)에만 국한되게 배치될 수 있다.

다시 말해, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 난간대(31)에 의해 그림자가 발생할 수 있는 개구부 하측 구간(A)의 날개부(120)에는 태양전지(123)가 설치되지 않고, 상기 난간대에 의해 그림자가 발생하지 않는 개구부 상측 구간(B)의 날개부(120)에만 태양전지(123)가 설치됨으로써, 태양광 발전효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 태양광 발전용 블라인드가 구비된 창호(1)는, 태양전지(123)가 구비된 블라인드(100)를 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23) 사이 공간(S)에 배치해줌으로써, 블라인드(100)의 설치는 물론 유지보수가 용이하다.

아울러, 태양광량이 풍부한 날씨나 시간대에 블라인드(100)가 자동으로 작동될 수 있도록 본체부(110) 내에 조광센서(141)를 포함한 구동부(140)를 구성해줌으로써, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

특히, 본 발명에서는 태양광 발전용 블라인드(100)가 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23) 사이의 공간(S)에 설치된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 단창이나 이중창 구조의 창짝으로 구성된 창틀프레임(10)의 실내측면에 상기 블라인드(100)가 설치된 경우로 변경 적용할 수 있다.

또한 태양광 발전용 블라인드(100)를 상기한 창호에 한정하지 않고, Full 창(베란다 등에 설치되는 높이 2m 전후의 창호), Half 창(안방이나 작은방 등에 설치되는 높이 1m 전후의 창호), 유리난간대 창호시스템, 또는 가로분할 창 등 다양하게 입면 분할된 창호에 적용할 수 있음은 물론이다.

1 : 창호 10 : 창틀프레임
11 : 트랜섬 21 : 실내측 창짝
23 : 실외측 창짝 30 : 유리난간대
31 : 다양한 재질의 난간대 100 : 태양광 발전용 블라인드
110 : 본체부 111 : 고정브라켓
113 : 구동줄 115 : 권취롤러
120 : 날개부 121 : 베이스층
123 : 태양전지 125 : 에폭시 수지층
126 : EVA 수지층 127 : PET 필름층 또는 박판유리층
129 : FPCB 전선 130 : 축전부
140 : 구동부 141 : 조광센서
143 : 구동모터

Claims

창틀프레임(10);
상기 창틀프레임(10) 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23); 및
상기 실내측 창짝(21)과 실외측 창짝(23)의 사이공간(S)에 설치되는 태양광 발전용 블라인드(100);를 포함하는 창호.
창틀프레임(10);
상기 창틀프레임(10) 내에 슬라이딩 가능하게 결합되는 단창 또는 이중창 구조의 창짝; 및
상기 창틀프레임(10)의 실내측면에 설치되는 태양광 발전용 블라인드(100);를 포함하는 창호.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 블라인드(100)는,
상기 창틀프레임(10)의 상측에 고정되는 본체부(110);
상기 본체부(110)의 하측에 구동줄(113)을 매개로 이격 설치되며, 일면에 태양전지(123)가 구비되는 복수의 날개부(120); 및
상기 날개부(120)와 전기적으로 연결되어 태양전지(123)를 통해 생성된 전기에너지를 저장해주는 축전부(130);를 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 블라인드(100)는,
상기 날개부(120)와 전기적으로 연결되어 태양전지(123)를 통해 생성된 직류에너지를 교류에너지로 변환해주는 인버터;를 더 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 본체부(110)는,
상기 창틀프레임(10)의 상측에 설치된 고정브라켓(111)에 스냅핏(snap-fit) 방식으로 끼움 결합되는 것인 창호.
제3항에 있어서,
상기 본체부(110) 내에는,
태양광량이 풍부한 날씨나 시간대에 날개부(120)를 자동으로 작동시켜주는 구동부(140);가 구비된 것을 더 포함하되,
상기 구동부(140)는,
태양광량을 감지해주는 조광센서(141); 및
상기 조광센서(141)에서 감지된 신호를 전달받아 날개부(120)의 접힘, 펼침 및 각도조절을 자동으로 수행할 수 있도록 상기 구동줄(113) 권취용 권취롤러(115)를 정·역회전시켜주는 구동모터(143);를 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 날개부(120)는,
PCB(printed circuit board), PVC(polyvinyl chloride), ASA(acrylic styrene acrylonitrile), 알루미늄, 목재 중 어느 하나의 재질로 형성되는 베이스층(121);
상기 베이스층(121)의 상부에 적층되는 태양전지(123); 및
상기 태양전지(123)의 상부에 적층되는 에폭시 수지층(125);을 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 날개부(120)는,
PCB(printed circuit board), PVC(polyvinyl chloride), ASA(acrylic styrene acrylonitrile), 알루미늄, 목재 중 어느 하나의 재질로 형성되는 베이스층(121);
상기 베이스층(121)의 상부에 적층되는 태양전지(123);
상기 태양전지(123)의 상부에 적층되는 EVA(ethylene-vinyl acetate) 수지층(126); 및
상기 EVA 수지층(126)의 상부에 적층되는 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름층 또는 박판유리층(127);을 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 날개부(120)는,
PCB(printed circuit board), PVC(polyvinyl chloride), ASA(acrylic styrene acrylonitrile), 알루미늄, 목재 중 어느 하나의 재질로 형성되는 베이스층(121);
상기 베이스층(121)의 상부에 적층되는 태양전지(123); 및
상기 태양전지(123)의 상부에 조립되어 태양전지(123)의 위치를 고정해주는 사출물 커버;를 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 복수의 날개부(120)는,
접힘 및 펼침이 유연한 FPCB(flexible printed circuit board) 전선(129)을 매개로 연결되는 것인 창호.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 창틀프레임(10)의 실외측에는,
상기 창틀프레임(10)의 개구부 하측에 설치되는 유리난간대(30);를 더 포함하는 창호.
제1항에 있어서,
상기 창틀프레임(10)의 실외측은,
트랜섬을 매개로 상측 개구부와 하측 개구부로 분할 형성되되,
상기 상측 개구부에는 상기 실외측 창짝(23)이 슬라이딩 가능하게 결합되고,
상기 하측 개구부에는 유리난간대(30)가 설치된 것을 더 포함하는 창호.
제3항에 있어서,
상기 창틀프레임(10)의 실외측에는,
상기 창틀프레임(10)의 개구부 하측 구간(A)에 설치되는 다양한 재질의 난간대(31);를 더 포함하고,
상기 태양전지(123)는,
상기 창틀프레임(10)의 개구부 상하로 이격 배치된 복수의 날개부(120) 중에서 상기 난간대가 설치되지 않은 개구부 상측 구간(B)의 날개부(120)에 국한되게 구비되는 것인 창호.