KR20200123975A - 쏠라셀 발전장치 - Google Patents

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KR20200123975A KR1020190047213A KR20190047213A KR20200123975A KR 20200123975 A KR20200123975 A KR 20200123975A KR 1020190047213 A KR1020190047213 A KR 1020190047213A KR 20190047213 A KR20190047213 A KR 20190047213A KR 20200123975 A KR20200123975 A KR 20200123975A
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Abstract

개시된 내용은 쏠라셀 패널이 지주대 상에서 자유롭게 승하강 될 수 있어 유지보수가 간편하고, 안전사고 발생 위험성이 현저히 낮으며, 파손이나 고장시 신속한 수리가 가능할 뿐만 아니라 램프를 설치하여 가로등이나 조명의 용도로 사용될 수 있는 쏠라셀 발전장치에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치는 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 지주대와, 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 가능하게 설치되는 브래킷과, 상기 브래킷 측에 발전 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널과, 상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단이 포함된다.
개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치는 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 하부지주대와, 상기 하부지주대 상측에 상기 하부지주대를 따라 승하강 가능하게 설치되는 상부지주대와, 상기 상부지주대 측에 작동 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널과, 상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단이 포함된다.

Description

쏠라셀 발전장치{SOLAR CELL GENERATOR}
개시된 내용은 태양에너지를 전기에너지로 변환, 생산하는 쏠라셀을 이용한 발전장치에 관련된다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.
오늘날 인류는 한정된 에너지원에 의존해서 생존해 오고 있으며 그 중에서도 석유에너지의 비중은 매우 크다. 이로인해 원유가는 나날이 급등하고 있으며, 이러한 석유에너지의 사용증가에 따라 온실가스 증가 등 환경오염이 나날이 증대되고 있는 실정이다.
이에 따라 환경오염 피해가 적은 친환경 에너지의 사용이 중요시되고 있는데 이러한 친환경 에너지로는 태양광, 풍력, 조력 등 자연을 이용한 에너지 발전장치가 있으며, 이 외에도 석유에너지를 대체하기 위한 친환경 에너지의 폭넓은 연구와 개발이 진행되고 있다.
이 중에서 태양광 발전장치에는 광전효과 특성을 이용해 태양에너지를 전기에너지로 변환 및 생산해주는 쏠라셀(solar cell)이 사용된다. 쏠라셀은 패널 형태로 제작되며 태양광이 잘 집적되는 방향으로 설치해 많은 양의 전기에너지가 생산될 수 있게 한다.
이와 같은 쏠라셀은 다양한 분야에서 사용되고 있는데, 예를 들면 가로등에 설치되어 조명의 점등이 필요하지 않은 낮에는 전기에너지를 생산하고, 저녁에는 생산된 전기에너지를 이용해 조명이 점등되게 하는 방식이다.
그런데 종래의 이러한 가로등은 쏠라셀 패널이 지주대의 상측에 위치되어 있어 유지보수가 필요할 경우 사다리 등을 이용해 작업자가 직접 쏠라셀 패널 가까이 접근해야 하는 번거로움이 있었다. 또한 이 과정에서 안전사고가 발생될 수 있으며 유지보수 시간이 오래걸려 그 시간동안 전기에너지가 생산되지 못하거나 조명이 점등될 수 없는 단점이 있었다.
1. 대한민국 실용신안등록 제20-0297513호(2002.11.28) 2. 대한민국 실용신안등록 제20-0470305호(2013.12.02) 3. 대한민국 실용신안공개 제20-2010-0003702호(2010.04.07)
쏠라셀이 지주대 상에서 다양한 방식으로 승하강될 수 있도록 한 쏠라셀 발전장치를 제공하고자 한다.
하나의 실시 예로서 개시된 내용은 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 지주대와, 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 가능하게 설치되는 브래킷과, 상기 브래킷 측에 발전 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널과, 상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치를 제공한다.
다른 실시 예로서 개시된 내용은 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 하부지주대와, 상기 하부지주대 상측에 상기 하부지주대를 따라 승하강 가능하게 설치되는 상부지주대와, 상기 상부지주대 측에 작동 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널과, 상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치를 제공하고자 한다.
이상에서와 같은 쏠라셀 발전장치에 의하면, 쏠라셀 패널이 지주대 상에서 자유롭게 승하강 될 수 있어 유지보수가 간편하고 안전사고 발생 위험성이 현저히 낮으며, 파손이나 고장시 신속한 수리가 가능한 탁월한 장점이 있다. 또한, 램프를 설치하여 가로등이나 조명의 용도로 사용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 작동도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 단면도.
도 4는 개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 사시도.
도 5는 개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 작동도.
도 6은 개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치의 단면도.
개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3에는 개시된 내용에 따른 하나의 실시 예가 도시된다. 도 1은 사시도이고, 도 2는 작동도이며, 도 3은 단면도이다.
이하에는 도 1 내지 도 3을 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치(1)의 구성부재와 그 작동관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 지주대(10)가 구비된다. 이 지주대(10)는 추후에 설명될 구성부재들이 설치되는 역할을 한다. 이러한 지주대(10)는 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된다. 개시된 내용의 일 실시 예에서는 사각 기둥 형상으로 형성되되 하부가 상부에 비해 확장된 지주대(10)가 사용되지만 기둥의 형상과 크기, 길이는 어떠한 형상, 크기 및 길이로든 변경될 수 있음은 물론이다.
그리고 전술한 지주대(10)의 외주연에는 길이방향으로 가이드홈(11)이 형성된다. 이 가이드홈(11)은 추후에 설명될 브래킷(20)의 승하강이 안내되게 하는 역할을 한다. 즉, 브래킷(20)에는 가이드홈(11) 내를 따라 이동되는 가이드돌기(21)가 구비되어 있어 브래킷(20)이 승하강될 때 지주대(10) 측에 밀착된 상태로 안정되게 승하강 될 수 있다. 개시된 내용에서는 가이드홈(11)과 가이드돌기(21)에 의해 브래킷(20)의 승하강이 안내되는 것으로 하였지만 베어링, 롤러(42) 등 종래기술에 따른 안내수단이 사용될 수 있음은 물론이다.
전술한 지주대(10) 상에는 브래킷(20)이 수직방향으로 승하강 가능하게 설치된다. 이 브래킷(20)은 추후에 설명될 쏠라셀 패널(30)이 설치되며, 설치된 쏠라셀 패널(30)이 지주대(10) 상에서 승하강 되게 하는 역할을 한다. 이러한 브래킷(20)은 채널 형상(ㄷ자)으로 형성되어 그 내측 삼면이 사각기둥 형상의 지주대(10) 삼면에 면접되게 배치된다.
그리고 전술한 브래킷(20) 삼면의 내주연에는 가이드돌기(21)가 각각 돌출 형성되어 있어 이에 대응되는 위치의 지주대(10)에 형성된 가이드홈(11)을 따라 이동된다. 개시된 내용에서는 브래킷(20)이 채널 형상으로 형성되는 것으로 하였지만 ㅁ자 형상으로 형성되어 지주대(10)의 사면 전체에 면접될 수도 있고 앵글 형상(ㄱ자) 형상으로 형성되어 지주대(10)의 이면에 면접될 수도 있으며, 이 외에도 지주대(10) 상에서 승하강 가능한 형상이라면 어떠한 형상으로든 변경될 수 있음은 물론이다.
한편 전술한 브래킷(20) 측에는 쏠라셀 패널(30)이 발전 가능하게 설치된다. 이 쏠라셀 패널(30)은 광전효과 특성을 이용해 태양에너지를 전기에너지로 변환 및 생산해주는 것으로 종래기술에 따른 쏠라셀을 이용한 패널과 동일한 것으로 하여 태양에너지에서 전기에너지로의 변환 및 생산방법에 대한 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
개시된 내용의 일 실시 예에서 쏠라셀 패널(30)은 채널 형상의 브래킷(20) 일측에 한 개가 설치되는 것으로 하였으나 채널 형상의 브래킷(20)에 두 개 이상이 설치될 수도 있으며, 브래킷(20) 형상 변화에 따라 한 개 이상이 다양하게 선택적으로 설치될 수 있음은 물론이다.
전술한 지주대(10) 및 브래킷(20)에는 승하강 수단이 설치된다. 이 승하강 수단은 전술한 브래킷(20)이 지주대(10) 상에서 수직방향으로 승하강 되게 하는 역할을 한다. 이와 같은 승하강 수단은 상기 지주대(10) 내부 하측에 작동 가능하게 설치되는 구동모터(41)와, 상기 지주대(10) 외부 상측에 회전 가능하게 설치되는 롤러(42)와, 일단은 상기 구동모터(41)의 회전축 상에 권취되고 상기 지주대(10) 내부를 통해 상측으로 연장되며 상기 롤러(42)에 의해 방향전환된 상태로 그 타단은 상기 브래킷(20)에 연결되어 상기 구동모터(41)의 작동방향에 따라 상기 브래킷(20)이 상기 지주대(10) 측에서 승하강 되게 하는 와이어(43)와, 상기 지주대(10) 외부 하측에 설치되고 상기 구동모터(41), 쏠라셀 패널(30)과 전기적으로 접속되어 상기 구동모터(41)의 작동 및 쏠라셀 패널(30)에서 생산된 전기사용이 제어되는 컨트롤러(44)가 포함된다.
전술한 구동모터(41)는 작동방향에 따라서 와이어(43)를 권취 또는 권출해 주는 역할을 하는 것으로, 그 회전축 상에 와이어(43)가 직접 권취될 수도 있고, 회전축과 치합된 기어장치 일측에 권취될 수도 있다. 구동모터(41)에 일단이 권취된 와이어(43)는 지주대(10) 내부에서 상단으로 연장되며 지주대(10) 상측에 구비된 롤러(42)에 지지되어 지주대(10) 외측으로 연장된 후 브래킷(20) 일측에 그 타단이 연결된다. 따라서 구동모터(41)가 와이어(43)가 권취되는 방향으로 작동되면 브래킷(20)이 지주대(10)를 따라 상측으로 이동되고, 반대로 구동모터(41)가 와이어(43)가 권출되는 방향으로 작동되면 브래킷(20)이 지주대(10)를 따라 하측으로 이동된다. 전술한 컨트롤러(44)는 지주대(10)의 외부 하측 개페 가능하게 설치된 도어(12) 측에 구비되는데, 이 도어(12)는 구동모터(41), 컨트롤러(44) 등 구성부재의 유지보수시 필요에 따라 개폐될 수 있다.
개시된 내용에서는 구동모터(41)와 롤러(42) 와이어(43)에 의해서 브래킷(20)이 승하강 되게하는 승하강 수단이 사용되었으나 와이어(43) 대신 벨트나 체인이 사용될 수 있으며, 구동모터(41)를 이용한 자동 승하강이 아닌 인력에 의한 수동 승하강 형태로 제작될 수도 있음은 물론이다.
한편, 전술한 전술한 쏠라셀 패널(30)의 일측에는 쏠라셀 패널(30)로부터 생산된 전기에 의해 점멸되는 램프(70)가 더 설치되고, 이 램프(70)는 전술한 컨트롤러(44)에 의해 그 점멸이 제어될 수 있다. 여기서 전술한 램프(70)는 종래기술에 따른 램프 중 하나가 선택적으로 설치될 수 있으며 그 설치 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4 내지 도 6에는 개시된 내용에 따른 다른 실시 예가 도시된다. 도 4는 사시도이고, 도 5는 작동도이며, 도 6은 단면도이다. 여기서 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치(1)와 동일한 구성부재에 대해서는 동일부호가 사용됨을 밝혀둔다.
개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치(1')는 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 하부지주대(50)와, 상기 하부지주대(50) 상측에 상기 하부지주대(50)를 따라 승하강 가능하게 설치되는 상부지주대(60)와, 상기 상부지주대(60) 측에 작동 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널(30)과, 상기 지주대(10) 및 브래킷(20)에 설치되어 상기 브래킷(20)이 상기 지주대(10) 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단이 포함된다.
여기서 상기 하부지주대(50)의 내주연에는 길이방향으로 가이드홈(51)이 형성되고, 상기 하부지주대(50)의 하부면에는 내부를 향해 수직방향으로 삽입공(52)이 형성되되 상기 삽입공(52)에는 암나사산(53)이 형성되며, 상기 상부지주대(60)의 외주연에는 상기 가이드홈(51)을 따라 이동되는 가이드돌기(61)가 돌출 형성된다.
여기서 상기 승하강 수단은, 상기 하부지주대(50) 내부 하측에 작동 가능하게 설치되는 구동모터(41)와, 상기 구동모터(41)의 회전축에 연결된 상태로 상기 삽입공(52) 내에 삽입되고 그 외주연에는 상기 암나사산(53)과 치합되는 수나사산(46)이 형성되어 상기 구동모터(41)의 회전방향에 따라 상기 연동되어 회전되면서 상기 상부지주대(60)가 승하강되게 하는 회전봉(45)과, 상기 하부지주대(50) 외부 하측에 설치되고 상기 구동모터(41), 쏠라셀 패널(30)과 전기적으로 접속되어 상기 구동모터(41)의 작동 및 쏠라셀 패널(30)에서 생산된 전기사용이 제어되는 컨트롤러(44)가 포함된다.
개시된 내용의 다른 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치(1')는, 지주대(10)가 원통형의 하부지주대(50)와 이 하부지주대(50) 상단을 통해 그 내부로 삽입되는 원통형의 상부지주대(60)로 이분할 구성된다는 점과, 하부지주대(50) 내측에 구비된 구동모터(41) 회전축에 회전봉(45)이 연결되고 이 회전봉(45)이 상부지주대(60)에 형성된 삽입공(52) 내에 삽입되되 회전축 외주연에 수나사산(46)이 형성되어 있고 삽입공(52) 내주연에 수나사산(46)과 치합되는 암나사산(53)이 형성되어 있어 구동모터(41)의 회전방향에 따라 하부지주대(50) 상에서 상부지주대(60)가 승하강된다는 점만 다를 뿐 전체적인 발명의 구성 및 작동관계는 전술한 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 쏠라셀 발전장치(1)와 동일유사하여 전술한 설명으로부터 충분히 유추될 수 있으므로 중복되는 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
이상에서와 같은 쏠라셀 발전장치(1)에 의하면, 쏠라셀 패널(30)이 지주대(10) 상에서 자유롭게 승하강 될 수 있어 유지보수가 간편하고 안전사고 발생 위험성이 현저히 낮으며, 파손이나 고장시 신속한 수리가 가능하다. 또한, 램프(70)를 설치하여 가로등이나 조명의 용도로 사용될 수 있다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.
1,1' : 쏠라셀 발전장치
10 : 지주대
11,51 : 가이드홈
12 : 도어
20 : 브래킷
21,61 : 가이드돌기
30 : 쏠라셀 패널
41 : 구동모터
42 : 롤러
43 : 와이어
44 : 컨트롤러
45 : 회전봉
46 : 수나사산
50 : 하부지주대
52 : 삽입공
53 : 암나사산
60 : 상부지주대
70 : 램프

Claims (10)

  1. 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 지주대;
    상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 가능하게 설치되는 브래킷;
    상기 브래킷 측에 발전 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널; 및
    상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단; 이 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지주대의 외주연에는 길이방향으로 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 브래킷의 내주연에는 상기 가이드홈을 따라 이동되는 가이드돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  4. 청구항 3에 있어서 상기 승하강 수단은,
    상기 지주대 내부 하측에 작동 가능하게 설치되는 구동모터;
    상기 지주대 외부 상측에 회전 가능하게 설치되는 롤러;
    일단은 상기 구동모터의 회전축 상에 권취되고 상기 지주대 내부를 통해 상측으로 연장되며 상기 롤러에 의해 방향전환된 상태로 그 타단은 상기 브래킷에 연결되어 상기 구동모터의 작동방향에 따라 상기 브래킷이 상기 지주대 측에서 승하강 되게 하는 와이어; 및
    상기 지주대 외부 하측에 설치되고 상기 구동모터, 쏠라셀 패널과 전기적으로 접속되어 상기 구동모터의 작동 및 쏠라셀 패널에서 생산된 전기사용이 제어되는 컨트롤러;가 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  5. 기둥 형상으로 형성되어 그 하단이 지면에 고정된 상태로 기립 설치되고 내부는 중공 형성된 하부지주대;
    상기 하부지주대 상측에 상기 하부지주대를 따라 승하강 가능하게 설치되는 상부지주대;
    상기 상부지주대 측에 작동 가능하게 설치되는 쏠라셀 패널; 및
    상기 지주대 및 브래킷에 설치되어 상기 브래킷이 상기 지주대 상에서 수직방향으로 승하강 되게하는 승하강 수단;이 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하부 지주대의 내주연에는 길이방향으로 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하부 지주대의 하부면에는 내부를 향해 수직방향으로 삽입공이 형성되되 상기 삽입공에는 암나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부지주대의 외주연에는 상기 가이드홈을 따라 이동되는 가이드돌기가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  9. 청구항 8에 있어서 상기 승하강 수단은,
    상기 하부지주대 내부 하측에 작동 가능하게 설치되는 구동모터;
    상기 구동모터의 회전축에 연결된 상태로 상기 삽입공 내에 삽입되고 그 외주연에는 상기 암나사산과 치합되는 수나사산이 형성되어 상기 구동모터의 회전방향에 따라 상기 연동되어 회전되면서 상기 상부지주대가 승하강되게 하는 회전봉; 및
    상기 하부지주대 외부 하측에 설치되고 상기 구동모터, 쏠라셀 패널과 전기적으로 접속되어 상기 구동모터의 작동 및 쏠라셀 패널에서 생산된 전기사용이 제어되는 컨트롤러;가 포함되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
  10. 청구항 4 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 쏠라셀 패널의 일측에는 상기 쏠라셀 패널로부터 생산된 전기에 의해 점멸되는 램프가 더 설치되고, 상기 램프는 상기 컨트롤러에 의해 그 점멸이 제어되는 것을 특징으로 하는 쏠라셀 발전장치.
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