KR20210013838A - 다기능 태양광 발전 패널장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 태양광 발전 패널장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전을 위해 설치되는 패널 영역 내, 특히 직 하방은 태양광 및 빗물이 차단됨으로 인해 식물의 생육이 극히 제한되므로, 태양광 및 빗물이 태양광 발전 패널장치 하방으로 공급되는 것을 제어하여, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능한 다기능 태양광 발전 패널에 관한 것이다.

Description

다기능 태양광 발전 패널장치{SOLAR PHOTOVOLTAIC PANELS WITH MULTI FUNCTION}

본 발명은 다기능 태양광 발전 패널장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전을 위해 설치되는 패널 영역 내, 특히 직 하방은 태양광 및 빗물이 차단됨으로 인해 식물의 생육이 극히 제한되므로, 태양광 및 빗물이 태양광 발전 패널장치 하방으로 공급되는 것을 제어하여, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능한 다기능 태양광 발전 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양광의 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광 발전은 무한한 태양 에너지를 이용할 수 있으며 공해를 유발시키지 않기 때문에, 화력 발전을 대체할 수 있는 발전 시스템으로서 널리 각광받고 있다.

이러한 태양광 발전을 위해서는 태양광을 수집하여 전기로 변환시킬 수 있도록 하는 태양광 패널(솔라셀)이 요구되는데, 이와 같은 패널은 채광성을 고려하여 산지 또는 농촌 등 넓은 부지를 확보할 수 있는 지역에 설치되며, 발전량(효율)을 극대화하기 위해 광범위하게 설치되는 것이 보통이다.

이러한 태양광 발전 기술 및 이를 이용한 시설물과 관련된 종래 기술이 다수 소개되었으며, 이를 예로 들자면, 대한민국등록특허공보 제10-1456620호(이하 문헌1이라 함)의 기술과 대한민국공개특허공보 제10-2019-0058895호(이하 문헌 2이라 함)의 기술이 있다.

상기 문헌1은 태양광패널과 충전지로부터 전원을 공급받는 것으로, 온상의 재배공간을 형성하는 하우스 구조물; 상기 하우스 구조물의 내측에 설치되고, 에어 주입 시 팽창되어 상기 하우스 구조물 내에 온도 조절막을 형성하며, 내부 에어의 미량 배출을 위한 미세구멍이 형성되어 상기 미세구멍을 통해 배출되는 에어와 상기 하우스 구조물로 유입되는 외기(外氣) 간에 열교환이 이루어지는 에어 커튼; 상기 에어 커튼 내부에 에어를 주입하는 냉/온풍기; 상기 냉/온풍기의 상기 에어 커튼에 대한 에어 주입 영역에 설치되어 에어의 미주입 상태에서 해당 신호를 출력하는 에어 감지부; 상기 하우스 구조물의 재배공간에 설치되는 온도센서; 상기 온도센서로부터 입력되는 상기 재배공간의 실제온도와 사전 설정된 임계온도를 비교하여 상기 냉/온풍기의 작동을 제어하고, 상기 에어 감지부로부터 사전 설정된 시간 이상 신호 입력시 이를 비상 상황으로 판단하여 상기 하우스 구조물 외부에 설치되는 경고수단에 그 동작을 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 냉/온풍기와 에어 커튼을 연결하는 에어주입부를 포함하고, 상기 에어 감지부는 상기 에어주입부의 내측에 일단이 플렉시블하게 결합되는 센서 지지대와 상기 센서 지지대의 고정되지 않은 타단에 설치되는 발광소자 및 상기 발광소자와 마주하는 상태로 상기 에어주입부 내면에 설치되어 상기 발광소자의 신호를 수신하는 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도조절 기능을 갖는 하우스 시스템이다.

한편, 문헌2는 피냉각체인 솔라셀패널이 안착되고, 유체가 유출입되는 수용부재; 상기 수용부재에 돌출되게 형성되어 유체의 난류 또는 와류 유동을 유도하는 핀부재; 및 상기 수용부재와 연결되며, 상기 수용부재에서 배출되는 유체를 피승온체로 전달하는 패싱부재; 를 포함하는 열전달유닛이다.

그러나, 상기 문헌 1,2를 포함한 종래 태양광 발전용 패널장치를 설치하기 위해서는 광범위한 부지를 확보하여야 하므로, 산지 또는 농촌의 자연환경 훼손과 비효율적인 국토 소진과 개발에 따른 피해 및 이익 분배 등으로 주민들과 입지 갈등이 발생할 수밖에 없고 실제로 이러한 갈등이 심각한 상황이다.

이러한 문제점을 고려하여, 태양광 발전용 패널장치를 산지 또는 농촌의 식물이 재배되는 영역에 설치할 경우, 태양광 패널이 설치된 영역 하방에서 재배되는 식물에 일조량 및 강수량을 제한하게 되고, 그에 따라 식물 생육에 악영향을 주어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 태양광 발전용 패널장치와 관련된 선행 문헌의 좀 더 구체적인 서지사항은 다음과 같다.

문헌 1 : 대한민국등록특허공보 제10-1456620호(명칭 : 냉난방 온도조절 기능을 갖는 하우스 시스템 ; 출원일자 : 2012년12월27일)

문헌 2 : 대한민국공개특허공보 제10-2019-0058895호(명칭 : 열전달유닛 및 이를 포함하는 태양전지장치 ; 출원일자 2017년11월22일)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 태양광 발전을 위해 설치되는 태양광 패널 영역 내, 특히 직 하방은 태양광 및 빗물이 차단됨으로 인해 식물의 생육이 극히 제한되므로, 태양광 및 빗물이 태양광 발전 패널장치 하방으로 공급되는 것을 제어하여, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능한 다기능 태양광 발전 패널을 제공함에 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 셀집합체인 태양광패널(10)의 배열로 이루어지는 태양광패널부(110); 상기 태양광패널부(110)를 지지하면서 설치부위를 제공하는 패널설치부(120); 상기 패널설치부(120) 중 태양광패널(10)이 설치되지 않는 부위에 수직방향으로 마련되어, 수집되는 태양광을 태양광패널(10) 하방으로 산란/확산시키는 조광부(130); 를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다(도 1 내지 도 3 참조).

본 발명의 상기 태양광패널부(110)를 구성하는 태양광패널(10)은 간격을 두고 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되면서, 일측 방향으로 경사지게 또는 수평 방향으로 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 패널설치부(120)는 태양광패널부(110)가 고정되는 면적체를 제공하는 루프패널(121); 상기 루프패널(121)이 상부에 고정된 상태로 지면에서 설정 높이에 따라 수직 방향으로 지지하는 고정프레임(122); 을 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 조광부(130)는 태양광을 수집하는 채광수단(132)에서 수집된 태양광을 전송수단(133)이 도광시키고, 상기 전송수단(133)에서 도광되는 태양광을 산광수단(134)이 산란 및 확산시켜, 간접 조명으로 출력하는 조광체(131); 상기 조광체(131)의 채광수단(132)을 덮어 보호하는 투명커버(136) 하부에 마련되어 상기 조광체(131)를 통해 도광되는 태양광의 외부 유출을 방지하는 관형 하우징(137) 및 상기 투명커버(136)와 하우징(137)의 결합부위를 제공하면서, 상기 패널설치부(12)에 대한 고정부위를 제공하는 고정체(138)를 포함하는 수용체(135)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다(도 4 참조).

본 발명의 상기 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)는 투명커버(136) 내측 테두리와 간격을 두고 다수의 채광 블레이드(132a')를 갖는 임펠러가 고정체(138) 내측 환턱 상방에 베어링 안치되고, 상기 채광블레이드(132a')의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132); 상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133); 돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134);을 포함하여서 된 것

본 발명의 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)의 하단부에는 조광체(131)를 구성하는 산광수단(134)을 개폐시키는 도어(139)가 더 마련된 것을 특징으로 한다(도 9 참조).

본 발명의 상기 도어(139)는 폐쇄되었을 때 산광수단(134)에 대응되는 면에 태양광패널(11)이 더 마련된 것을 특징으로 한다(도 9 내지 도 11 참조).

본 발명은 상기 각 태양광패널(10) 간에 간격 진 부분에 조광체(131)가 선형 또는 간격을 두고 파형으로 마련된 것을 특징으로 한다(도 12 참조).

본 발명은 상기 각 태양광패널(10) 간에 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물이 고이면서 수직방향으로 낙수되도록 하는 하부면에 타공이 형성된 우수공급부(140)가 더 마련된 것을 특징으로 한다(도 13 참조).

본 발명은 상기 각 태양광패널(10) 간에 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라 마련되어, 우천 시 빗물을 우수저장부(150)로 유도하는 빗물받이부(160); 상기 우수저장부(150)에서부터 펌프(171)를 거쳐 패널설치부(120) 상부로 유도된 후 다열로 분기 배치되는 배관(172)에 간격을 두고 배열되는 노즐(173)을 포함하여, 밸브(174)의 개폐 조작에 의해 빗물을 분사하는 우수분사부(170); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다(도 14 참조).

본 발명은 상기 태양광패널부(110)를 통해 발생된 전기에너지를 사용처로 공급하는 동작과, 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)에 마련된 도어(139)의 개폐동작 및 상기 우수분사부(170)를 구성하는 펌프(171)와 밸브(174)의 동작을 제어하는 제어부(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 태양광 발전을 위해 설치되는 태양광패널부(110)에 태양광을 수집, 도광, 산광시키는 조광부(130)를 마련함으로써, 상기 태양광패널부(110)에 의해 차단되어 그늘이 지는 영역, 특히 직 하방에 태양광을 유도하여 간접 조명이 이루어지도록 하고, 이를 통해, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기와 같이, 태양광패널부(110)에 의해 차단되어 그늘이 지는 영역, 특히 직 하방에 조광부(130)를 통해 태양광을 유도하여 간접 조명하여, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시킬 수 있도록 함으로써, 태양광 발전용 패널장치(100)의 설치를 위한 광범위한 전용 영역을 별도로 확보할 필요없이 기존 산지 또는 농지에 바로 설치 가능하도록 하고, 이를 통해, 산지 또는 농촌의 자연환경 훼손과 비효율적인 국토 소진과 개발에 따른 피해 및 이익분배 등으로 주민들과 입지 갈등이 발생하는 것을 최소화하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 조광체(131)가 투명커버(136) 내측 테두리와 간격을 두고 다수의 채광 블레이드(132a')를 갖는 임펠러가 고정체(138) 내측 환턱 상방에 베어링 안치되고, 상기 채광블레이드(132a')의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132)으로 이루어짐으로써, 상기 태양광패널부(110)의 상부와 하부에서 발생되는 바람 즉 공기의 흐름에 의해 상기 채광블레이드(132a')가 회전하면서, 수집되는 태양광을 즉각적이면서 다채롭게 굴절시켜 태양광의 도광 각도를 다양하게 제공할 수 있으며, 조광부(130) 전체에 대한 통기성을 증대시켜 내부 결로 현상을 원천적으로 방지하거나 발생된 결로를 신속히 제거하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)의 하단부에, 조광체(131)를 구성하는 산광수단(134)을 개폐시키는 도어(139)를 더 마련함으로써, 태양광 수집이 불가능한 환경(예 : 야간)이거나 상기 조광체(131)를 통해 간접조명이 불필요한 경우, 상기 하우징(137) 하단을 폐쇄하여 조광체(131)를 보호하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 도어(139)는 폐쇄되었을 때 상기 산광수단(134)과 대응되는 면에 태양광패널(11)을 더 마련함으로써, 도어(139)가 폐쇠되어 태양광패널(11)이 산광수단(134) 방향으로 위치하게 되면, 상기 조광체(131)를 통해 유도되는 태양광이 태양광패널(11)을 통해서도 수집되므로, 태양광 수집효율을 증대시키고 이를 통해, 동일 시간 대비 전기에너지 생산성을 증대시키는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 각 태양광패널(10) 간에 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물이 고이면서 수직방향으로 낙수되도록 하는 하부면에 타공이 형성된 우수공급부(140)를 더 마련함으로써, 상기 태양광패널부(110)에 의해 가려진 하방에서 식생하는 식물에 대해 우천시 즉각적으로 직접 우수를 공급할 수 있도록 하고, 이를 통해, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 우수저장부(150)에서 저장된 우수를 펌프(171)를 통해 패널설치부(120) 상부로 유도한 후, 다열로 분기 배치되는 배관(172)을 통해 노즐(173)로 분사함으로써, 상기 태양광패널부(110)에 의해 가려진 하방에서 식생하는 식물에 대해 우천시 즉각적으로 직접 우수를 공급하거나, 우천 시 우수를 우수저장부(150)에 저장하였다가 필요한 때에 펌프(171)를 동작시켜 배관(72)을 따라 공급되는 우수를 노즐(173)을 통해 분사시키고, 이를 통해, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능하며, 상기 우수저장부(150)에 식물 생육에 이로운 양액을 사전에 첨가하여 공급할 경우, 생육을 더욱 증대시키는 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 전체 구성을 도시한 정면 사시도.
도 3은 본 발명의 전체 구성을 도시한 부분 측 단면도.
도 4는 본 발명 중 조광체의 일 실시예에 따른 구성을 도시한 측 단면도.
도 5는 본 발명 중 조광체의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 측 단면도.
도 6은 본 발명 중 조광체의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 측 단면도.
도 7 및 도 8은 본 발명 중 조광체의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 측 단면도.
도 9는 본 발명의 조광부에 도어가 마련된 상태를 도시한 부분 측 단면도.
도 10 및 도 11은 상기 도어의 동작 상태를 도시한 부분 단면도.
도 12는 본 발명 중 조광체의 또 다른 실시예를 도시한 부분 측 단면도.
도 13은 본 발명에 우수공급부가 더 마련된 상태를 도시한 부분 측 단면도.
도 14는 본 발명에 우수저장부와 빗물받이부 및 우수분사부가 더 마련된 상태를 도시한 부분 측 단면도.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 다기능 태양광 발전 패널장치(100)는 첨부 도면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 셀집합체인 태양광패널(10)의 배열로 이루어지는 태양광패널부(110); 상기 태양광패널부(110)를 지지하면서 설치부위를 제공하는 패널설치부(120); 상기 패널설치부(120) 중 태양광패널(10)이 설치되지 않는 부위에 수직방향으로 마련되어, 수집되는 태양광을 태양광패널(10) 하방으로 산란/확산시키는 조광부(130); 를 포함하여서 된 것일 수 있다.

여기서, 본 발명 중 상기 태양광패널부(110)를 구성하는 태양광패널(10)은 간격을 두고 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되면서, 일측 방향으로 경사지게 또는 수평 방향으로 배치된 것일 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 패널설치부(120)는 태양광패널부(110)가 고정되는 면적체를 제공하는 루프패널(121); 상기 루프패널(121)이 상부에 고정된 상태로 지면에서 설정 높이에 따라 수직 방향으로 지지하는 고정프레임(122); 을 포함하여서 된 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 조광부(130)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광을 수집하는 채광수단(132)에서 수집된 태양광을 전송수단(133)이 도광시키고, 상기 전송수단(133)에서 도광되는 태양광을 산광수단(134)이 산란 및 확산시켜, 간접 조명으로 출력하는 조광체(131)가 수직 방향으로 배치된 것일 수 있다.

그리고, 상기 조광부(130)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 조광체(131)의 채광수단(132)을 덮어 보호하는 투명커버(136) 하부에 마련되어 상기 조광체(131)를 통해 도광되는 태양광의 외부 유출을 방지하는 관형 하우징(137) 및 상기 투명커버(136)와 하우징(137)의 결합부위를 제공하면서, 상기 패널설치부(12)에 대한 고정부위를 제공하는 고정체(138)를 포함하는 수용체(135)를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)의 하단부에는 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 조광체(131)를 구성하는 산광수단(134)을 개폐시키는 도어(139)가 더 마련된 것일 수 있다.

이때, 상기 도어(139)는 첨부 도면 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 폐쇄되었을 때 산광수단(134)과 대응되는 면에 태양광패널(11)이 더 마련된 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격진 부분에 조광체(131)가 선형 또는 간격을 두고 파형으로 마련된 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물이 고이면서 수직방향으로 낙수되도록 하는 하부면에 타공이 형성된 우수공급부(140)가 더 마련된 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라 마련되어, 우천 시 빗물을 우수저장부(150)로 유도하는 빗물받이부(160); 상기 우수저장부(150)에서부터 펌프(171)를 거쳐 패널설치부(120) 상부로 유도된 후 다열로 분기 배치되는 배관(172)에 간격을 두고 배열되는 노즐(173)을 포함하여, 밸브(174)의 개폐 조작에 의해 빗물을 분사하는 우수분사부(170); 를 더 포함하는 것일 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 태양광패널부(110)를 통해 발생된 전기에너지를 사용처로 공급하는 동작과 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)에 마련된 도어(139)의 개폐동작 및 상기 우수분사부(170)를 구성하는 펌프(171)와 밸브(174)의 동작을 제어하는 제어부(180)를 더 포함하는 것일 수 있다.

이와 같이 되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 셀집합체인 태양광패널(10)의 배열로 이루어지는 태양광패널부(110); 상기 태양광패널부(110)를 지지하면서 설치부위를 제공하는 패널설치부(120); 상기 패널설치부(120) 중 태양광패널(10)이 설치되지 않는 부위에 수직방향으로 마련되어, 수집되는 태양광을 태양광패널(10) 하방으로 산란/확산시키는 조광부(130); 를 포함하여서 된 다기능 태양광 발전 패널장치(100)이다.

이러한 본 발명은 태양광 발전을 위해 설치되는 태양광패널부(110)에 태양광을 수집, 도광, 산광시키는 조광부(130)를 마련함으로써, 상기 태양광패널부(110)에 의해 차단되어 그늘이 지는 영역, 특히 직 하방에 태양광을 유도하여 간접 조명함으로써, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기와 같이, 태양광패널부(110)에 의해 차단되어 그늘이 지는 영역, 특히 직 하방에 조광부(130)를 통해 태양광을 유도하여 간접 조명하여, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시킬 수 있도록 함으로써, 태양광 발전용 패널장치(100)의 설치를 위한 광범위한 전용 영역을 별도로 확보할 필요없이 기존 산지 또는 농지에 바로 설치가 가능하도록 하고, 이를 통해, 산지 또는 농촌의 자연환경 훼손과 비효율적인 국토 소진과 개발에 따른 피해 및 이익분배 등으로 주민들과 입지 갈등이 발생하는 것을 최소화하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명 중 상기 태양광패널부(110)를 구성하는 태양광패널(10)은 간격을 두고 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되면서, 일측 방향으로 경사지게 또는 수평 방향으로 배치된 것이다.

한편, 본 발명 중 상기 패널설치부(120)는 태양광패널부(110)가 고정되는 면적체를 제공하는 루프패널(121); 상기 루프패널(121)이 상부에 고정된 상태로 지면에서 설정 높이에 따라 수직 방향으로 지지하는 고정프레임(122); 을 포함하여서 된 것이다.

상기에서, 루프패널(121)은 만곡진 물결 형태 또는 다각형의 요철 형태로 이루어진 패널로 이루어지는 것이 바람직하며, 표면에 타공이 형성되는 것도 바람직하다.

이와 같이 될 경우, 상기 태양광패널부(110)가 태양광에 직접 노출되는 것에 의해 또는 수집되는 태양광을 전기에너지로 변환하는 과정에서 발생되는 열을 요철과 타공을 통해 즉각적으로 열교환시켜 과열되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한 상기에서, 고정프레임(122)은 지면에 고정되는 수직프레임과 상기 수직프레임을 지지하는 수평프레임 및 상기 루프패널(121)이 고정되는 루프고정프레임을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 이때, 상기 루프고정프레임 상에 C형강과 같은 루프설치프레임이 간격을 두고 평행하게 마련되는 것도 바람직하다.

이때, 상기 수직프레임 각각에 실린더와 같은 승강수단이 마련되어, 승강수단과 링크 연결되어 피스톤의 승강 동작에 의해 루프고정프레임 또는 루프패널(121)의 각도가 조절되는 것도 바람직하다.

이와 같이 되면, 태양의 위치 즉, 태양광이 입사되는 방향에 따라 상기 태양광패널부(110)의 각도를 조절할 수 있도록 하고, 이를 통해, 최적의 태양광 입사각을 유지시킬 수 있도록 하는 것이 가능하다.

또 한편, 본 발명 중 상기 조광부(130)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광을 수집하는 채광수단(132)에서 수집된 태양광을 전송수단(133)이 도광시키고, 상기 전송수단(133)에서 도광되는 태양광을 산광수단(134)이 산란 및 확산시켜, 간접 조명으로 출력하는 조광체(131)가 수직 방향으로 배치된 것이며, 상기 조광체(131)의 채광수단(132)을 덮어 보호하는 투명커버(136) 하부에 마련되어 상기 조광체(131)를 통해 도광되는 태양광의 외부 유출을 방지하는 관형 하우징(137) 및 상기 투명커버(136)와 하우징(137)의 결합부위를 제공하면서, 상기 패널설치부(12)에 대한 고정부위를 제공하는 고정체(138)를 포함하는 수용체(135)를 더 포함하는 것이다.

상기에서, 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)의 채광수단(132)은 전체적으로 돔형 또는 피라미드형 또는 평면형으로서 표면에 수광시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련된 집광체이고, 전송수단(133)은 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체이며, 산광수단(134)는 돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체이다.

이러한 상기 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 배치되는 단일의 블록체를 일 실시예로 한다.

또한, 상기 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)는 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 투명커버(136) 내측 테두리 부분에서 내측 방향으로 하향 경사지며 고정 마련되는 혼형(Horn type) 채광부재(132a)와 상기 투명커버(136) 중앙에서 외곽 방향으로 경사지며 고정 마련되는 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132); 상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133); 돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134);을 포함하여서 된 것을 다른 실시예로 한다.

또한, 상기 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)는 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 투명커버(136) 내측 테두리 부분에서 내측 방향으로 하향 경사지며 고정 마련되는 혼형(Horn type) 채광부재(132a)와 상기 채광부재(132a)의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132); 상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133); 돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134);을 포함하여서 된 것을 다른 실시예로 한다.

상기한 첨부 도면 도 4 내지 도 6에 도시하여 설명한 조광체(131)들은 통상의 채광과 도광 및 산광 기능을 수행하는 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 상기 조광부(130)를 구성하는 조광체(131)는 첨부 도면 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 투명커버(136) 내측 테두리와 간격을 두고 다수의 채광 블레이드(132a')를 갖는 임펠러가 고정체(138) 내측 환턱 상방에 베어링 안치되고, 상기 채광블레이드(132a')의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132); 상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133); 돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134);을 포함하여서 된 것을 다른 실시예로 한다.

이때, 상기 투명커버(136)과 하우징(137) 하단 부분에는 공기의 흐름을 위한 통기공이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 되면, 상기 태양광패널부(110)의 상부와 하부에서 발생되는 바람 즉 공기의 흐름에 의해 상기 채광블레이드(132a')가 회전하면서, 수집되는 태양광을 즉각적이면서 다채롭게 굴절시켜 태양광의 도광 각도를 다양하게 제공할 수 있으며, 조광부(130) 전체에 대한 통기성을 증대시켜 내부 결로 현상을 원천적으로 방지하거나 발생된 결로를 신속히 제거할 수 있다.

또한 상기에서, 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)의 하단부에는 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 조광체(131)를 구성하는 산광수단(134)을 개폐시키는 도어(139)를 더 마련하는 것도 바람직하다.

이때, 상기 도어(139)는 수용체(135)인 하우징(136) 하단에 힌지 고정된 것으로, 상기 힌지가 모터에 의해 회전하면서 도어(139)의 개폐가 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 되면, 태양광 수집이 불가능한 환경(예 : 야간)이거나 상기 조광체(131)를 통해 간접조명이 불필요한 경우, 상기 하우징(137) 하단을 폐쇄하여 조광체(131)를 보호하는 것이 가능하다.

이때 또한, 상기 도어(139)는 첨부 도면 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 폐쇄되었을 때 상기 산광수단(134)과 대응되는 면에 태양광패널(11)이 더 마련되는 것도 바람직하다.

이와 같이 되면, 도어(139)가 폐쇠되어 태양광패널(11)이 산광수단(134) 방향으로 위치하게 되면, 상기 조광체(131)를 통해 유도되는 태양광이 태양광패널(11)을 통해서도 수집되므로, 태양광 수집효율을 증대시키고 이를 통해, 동일 시간 대비 전기에너지 생산성을 증대시키는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분에 보조조광체(131')가 선형 또는 간격을 두고 파형으로 마련되는 것도 바람직하다.

이와 같이 되면, 태양광이 상기 조광체(131)는 물론 보조조광체(131')를 통해서도 수집되므로, 태양광 수집효율을 더욱 증대시키고 이를 통해, 동일 시간 대비 전기에너지 생산성 또한 더욱 더 증대시키는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물이 고이면서 수직방향으로 낙수되도록 하는 하부면에 타공이 형성된 우수공급부(140)가 더 마련되는 것도 바람직하다.

이와 같이 되면, 상기 태양광패널부(110)에 의해 가려진 하방에서 식생하는 식물에 대해 우천시 즉각적으로 직접 우수를 공급함으로써, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물을 우수저장부(150)로 유도하는 빗물받이부(160); 상기 우수저장부(150)에서부터 펌프(171)를 거쳐 패널설치부(120) 상부로 유도된 후 다열로 분기 배치되는 배관(172)에 간격을 두고 배열되는 노즐(173)을 포함하여, 밸브(174)의 개폐 조작에 의해 빗물을 분사하는 우수분사부(170); 를 더 포함하는 것도 바람직하다.

이와 같이 되면, 상기 태양광패널부(110)에 의해 가려진 하방에서 식생하는 식물에 대해 우천시 즉각적으로 직접 우수를 공급할 수도 있고, 우천 시 우수를 우수저장부(150)에 저장하였다가 필요한 때에 펌프(171)를 동작시켜 배관(72)을 따라 공급되는 우수를 노즐(173)을 통해 분사시킴으로써, 식물의 생육을 자연 그대로 유지시키거나 생육을 촉진시키는 것이 가능하며, 상기 우수저장부(150)에 식물 생육에 이로운 양액을 사전에 첨가하여 공급할 경우, 생육을 더욱 증대시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 태양광패널부(110)를 통해 발생된 전기에너지를 사용처로 공급하는 동작과 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)에 마련된 도어(139)의 개폐동작 및 상기 우수분사부(170)를 구성하는 펌프(171)와 밸브(174)의 동작을 제어하는 알고리즘 및 프로그램이 탑재된 컨트롤러와 제어 동작값을 입력하고 동작상태를 출력하는 입출력장치 및 태양광의 조도 및 태양광패널부(110)가 설치된 주변의 습도를 감지하는 광/습도센서를 갖는 제어부(180)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 된 상기 제어부(180)는 태양광패널부(110)를 통해 발생된 전기에너지를 사용처로 공급하는 기본적인 동작(통상의 태양광 발전 패널 장치의 동작)은 물론, 전술한 바와 같은 동작 중 광센서가 태양광을 감지한 결과값이 사전에 설정된 조도값 이하이고 이러한 상태가 설정 시간 이상 지속되는 경우 야간으로 간주하여, 상기 도어(139)를 차단시키고 반대인 경우 상기 도어(139)를 개방시킨다.

또한, 상기 제어부(180)는 전술한 바와 같은 동작 중 습도센서가 주변 습도를 감지한 결과값이 사전에 설정된 습도값 이하이고 이러한 상태가 설정 시간 이상 지속되는 경우, 식물이 생육되는 토양이 건조한 것으로 간주하여, 상기 펌프(171)를 동작시켜 우수를 노즐(173)을 통해 분사하여 습도를 조절하거나 토양에 물을 공급한다.

이때, 상기 밸브(174)는 노즐(173)을 통해 분사되는 우수의 양과 형태(안개비 형태 또는 통상의 빗물 형태)를 조절하는 것이다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 다기능 태양광 발전 패널장치 110 : 태양광패널부
120 : 패널설치부 121 : 루프패널
122 : 고정프레임 130 : 조광부
131,131' : 조광체 132 : 채광수단
132a : 채광부재 132a' : 채광블레이드
132b : 반사부재 133 : 전송수단
134 : 산광수단 135 : 수용체
136 : 투명커버 137 : 하우징
138 : 고정체 139 : 도어
140 : 우수공급부 150 : 우수저장부
160 : 빗물받이부 170 : 우수분사부
180 : 제어부 10 : 태양광패널

Claims (14)

1. 셀집합체인 태양광패널(10)의 배열로 이루어지는 태양광패널부(110);
   상기 태양광패널부(110)를 지지하면서 설치부위를 제공하는 패널설치부(120);
   상기 패널설치부(120) 중 태양광패널(10)이 설치되지 않는 부위에 수직방향으로 마련되어, 수집되는 태양광을 태양광패널(10) 하방으로 산란/확산시키는 조광부(130); 를 포함하여서 된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 패널설치부(120)는,
   태양광패널부(110)가 고정되는 면적체를 제공하는 루프패널(121);
   상기 루프패널(121)이 상부에 고정된 상태로 지면에서 설정 높이에 따라 수직 방향으로 지지하는 고정프레임(122); 을 포함하여서 된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 조광부(130)는,
   태양광을 수집하는 채광수단(132)에서 수집된 태양광을 전송수단(133)이 도광시키고, 상기 전송수단(133)에서 도광되는 태양광을 산광수단(134)이 산란 및 확산시켜 간접 조명으로 출력하는 조광체(131);
   상기 조광체(131)의 채광수단(132)을 덮어 보호하는 투명커버(136) 하부에 마련되어, 상기 조광체(131)를 통해 도광되는 태양광의 외부 유출을 방지하는 관형 하우징(137) 및 상기 투명커버(136)와 하우징(137)의 결합부위를 제공하면서, 상기 패널설치부(12)에 대한 고정부위를 제공하는 고정체(138)를 포함하는 수용체(135); 를 더 포함하는 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 조광체(131)는,
   수직 방향으로 배치되는 단일의 블록체인 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 조광체(131)는,
   투명커버(136) 내측 테두리 부분에서 내측 방향으로 하향 경사지며 고정 마련되는 혼형 채광부재(132a)와 상기 투명커버(136) 중앙에서 외곽 방향으로 경사지며 고정 마련되는 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132);
   상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133);
   돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134); 을 포함하여서 된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 조광체(131)는,
   투명커버(136) 내측 테두리 부분에서 내측 방향으로 하향 경사지며 고정 마련되는 혼형 채광부재(132a)와 상기 채광부재(132a)의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132);
   상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133);
   돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134); 을 포함하여서 된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 조광체(131)는,
   투명커버(136) 내측 테두리와 간격을 두고 다수의 채광 블레이드(132a')를 갖는 임펠러가 고정체(138) 내측 환턱 상방에 베어링 안치되고, 상기 채광블레이드(132a')의 중앙부에 동심원을 가지며 대응면이 형성되도록 투명커버(136) 중앙에 고정 마련된 원뿔형 반사부재(132b)를 갖는 채광수단(132);
   상기 하우징(137) 내경 전체 또는 상기 채광부재(132a) 하단부에서부터 하우징(137) 하단부에 이루는 경로에 마련되는 도광 블록이거나 알루미늄 반사시트이거나 복층 폴리카보네이트 재료를 모듈화하여서 된 도광체인 전송부(133);
   돔형 또는 평면형으로서 표면에 산란 또는 확산 시간과 굴절각도를 고려한 다각/다면체가 마련되거나 주름형 루버를 내장하여 광량조절 기능을 갖는 확산체가 상기 전송부(133) 하단에 마련된 산광수단(134); 을 포함하여서 된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 수용체(135)의 하단부에는,
   산광수단(134)을 개폐시키는 도어(139)가 더 마련된 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 도어(139)는,
   수용체(135)인 하우징(136) 하단에 힌지 고정되고, 모터에 의해 회전하면서 개폐되는 것,
   을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 도어(139)는,
    폐쇄되었을 때 상기 산광수단(134)과 대응되는 면에 태양광패널(11)이 더 마련된 것,
    을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분에 보조조광체(131')가 선형 또는 간격을 두고 파형으로 더 마련된 것,
    을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물이 고이면서 수직방향으로 낙수되도록 하는, 하부면에 타공이 형성된 우수공급부(140)가 더 마련된 것,
    을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 태양광패널(10)의 간격 진 부분과 태양광패널부(110)의 외곽을 따라서, 우천 시 빗물을 우수저장부(150)로 유도하는 빗물받이부(160);
    상기 우수저장부(150)에서부터 펌프(171)를 거쳐 패널설치부(120) 상부로 유도된 후 다열로 분기 배치되는 배관(172)에 간격을 두고 배열되는 노즐(173)을 포함하여, 밸브(174)의 개폐 조작에 의해 빗물을 분사하는 우수분사부(170); 를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.
    
14. 청구항 1 또는 청구항 8 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 태양광패널부(110)를 통해 발생된 전기에너지를 사용처로 공급하는 동작과 상기 조광부(130)를 구성하는 수용체(135)에 마련된 도어(139)의 개폐동작 및 상기 우수분사부(170)를 구성하는 펌프(171)와 밸브(174)의 동작을 제어하는 알고리즘 및 프로그램이 탑재된 컨트롤러와 제어 동작값을 입력하고 동작상태를 출력하는 입출력장치 및 태양광의 조도 및 태양광패널부(110)가 설치된 주변의 습도를 감지하는 광/습도센서를 갖는 제어부(180)를 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 다기능 태양광 발전 패널장치.

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