KR20220105267A - 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체 - Google Patents

자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체 Download PDF

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KR20220105267A
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체는 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전기와, 상기 태양광 발전기에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 다기능 구조체 전기장치와, 상기 태양광 발전기와 상기 다기능 전기장치가 장착되는 다기능 구조체를 포함한다.

Description

자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체{Multifunctional Structure having independent electric power system}
본 발명은 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체에 관한 것이다.
현대에는 지역의 에너지 자립화를 위하여 상대적으로 설치비용이 저렴하면서 효율이 좋은 소형풍력발전 및 태양광을 이용한 하이브리드 발전시스템이 적용되기 시작하고 있다.
이러한 발전시스템은 연료원을 자체적으로 해결할 수 있기 때문에 소규모 주민이 거주하는 도서지역에는 유용한 에너지 공급원으로서 활용가치가 크다.
또한, 도서지역에서는 지역에 따라 산, 바람, 지하수 등이 달리 분포되어 있으며, 각각의 자연에너지를 이용한 소형풍력, 태양광 및 양수발전을 통해 에너지 자립화가 가능하다. 즉, 도서지역 자립화를 위해서는 무엇보다도 에너지 및 물자립이 필요한 실정이다.
이러한 친환경에너지 생산은 기본적으로 소형풍력과 태양광을 이용하고, 부분적으로 양수발전을 이용할 수 있다.
또한, 친환경에너지 생산시설 중 태양광 발전은 매우 중요한 역할을 하고 있다.
한편, 실외의 독립공간으로서 경비초소, 매점, 행사 운영본부, 주거 구조체가 설치되고 있으나, 외부로부터 전기를 공급받아야 함에 설치장소의 제약이 있고, 독립적으로 설치되지 못하는 한계를 지니고 있다.
또한, 단순히 구조적 시설물로 구현됨에 따라 다양하게 변형될 수 없고, 전기장치를 장착할 경우 외부로부터 전력을 공급받아야 함에 따라 효율적인 전력공급이 어렵고, 전선의 시공에 따른 비용증대 및 감전의 위험성을 지니고 있다.
본 발명의 관점은 태양광에 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 다기능 구조체의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 다기능 구조체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 관점은 태양광 패널을 세척하는 청소유닛을 더 포함하고, 태양광 패널의 이물질을 제거함에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있는 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 다기능 구조체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 관점은 발생된 전기를 이용하여 공기정화기를 작동시켜 미세먼지를 저감시키고, 물분사장치를 작동시켜 공기중의 미세먼지를 감소시킬 수 있는 융복합기능 다기능 구조체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체는 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전기와, 상기 태양광 발전기에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 다기능 구조체 전기장치와, 상기 태양광 발전기와 상기 다기능 전기장치가 장착되는 다기능 구조체를 포함할 수 있다.
상기 태양광 패널에는 태양광의 광량을 검출하는 광센서가 장착되고, 상기 광센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 태양광 패널이 상기 다기능 구조체에 장착되는 각도를 조정하는 태양광 태양광 패널 구동모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 태양광 패널 구동모듈은 상기 태양광 패널을 승강시키기 위한 승강모듈과, 상기 태양광 패널을 회전시키기 위한 회동모듈을 포함할 수 있다.
상기 다기능 구조체 전기장치는 상기 태양광 패널 청소유닛을 더 포함하고, 상기 태양광 패널 청소유닛은 상기 태양광 패널과 접촉되는 브러시가 탈부착가능하도록 결합된 브러시부와, 상기 브러시에 연결되고, 상기 브러시를 회동시키는 구동모터와, 상기 브러시부에 연결된 이동모터부와, 상기 이동모터부에 연결되어 회동되는 이동부재와, 상기 이동부재가 삽입되어 가이드 이동되는 가이드 프레임을 포함할 수 있다.
상기 다기능 구조체 전기장치는 상기 태양광 패널에 물을 분사하거나 태양광 패널 청소유닛에 물을 공급하는 물분사 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 물분사장치는 필터링 물저장탱크와, 상기 필터링 물저장탱크에 저장된 물에 유동력을 제공하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 공급된 물을 분사하는 분사장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 태양광에 의해 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 다기능 구조물의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하고, 태양광 패널을 세척하는 청소유닛을 더 포함하고, 태양광 패널의 이물질을 제거함에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있고, 발생된 전기를 이용하여 공기정화기를 작동시켜 미세먼지를 저감시키고, 물분사장치를 작동시켜 공기중의 미세먼지를 감소시킬 수 있는 융복합기능 다기능 구조체를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 3은 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 4는 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체에 있어서 태양광패널 회전구동모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제3 사용상태도이다.
도 6은 태양광 패널의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시한 태양광 패널의 저면도를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 8은 도 6에 도시한 태양광 패널의 개략적인 사용상태도이다.
도 9는 태양광 패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 10은 태양광 패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 11은 도 10에 도시한 태양광 패널에 있어서 청소유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 12는 도 10에 도시한 태양광 패널의 개략적인 사용상태도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 15는 도 14에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 다기능 구조체의 물분사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템에 적용되는 다기능 구조체를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 17은 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 18는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 19은 도 18에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 20은 도 18에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
도 21는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 22은 도 21에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 23은 도 21에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(와이어)의 개략적인 구성도이다.
도 25는 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 26은 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 27은 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 28는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 29은 도 28에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 30은 도 28에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
도 31는 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 리사이클링 세척수 공급모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 32은 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 세척수 분사모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 33은 본 발명의 기술사상에 따른 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 구성도이다.
도 34는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 정면 사시도이다.
도 35은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 배면 사시도이다.
도 36은 도 34에 도시한 엘이디 일체형 태양광 조명장치에 있어서, 태양광 패널부를 분리한 개략적인 내부 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
또한, 후술할 구성이 배경기술에서 설명한 구성과 동일한 기능을 갖는 경우 동일한 도면부호와 명칭을 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 포함하는 융복합 다기능 구조체(1000)는 다기능 구조체(1100) 및 태양광 발전모듈(1200)을 포함한다.
보다 구체적으로, 다기능 구조체(1100)는 내부공간이 형성되는 컨테이너 등으로 다양하게 구현될 수 있다. 그리고 다기능 구조체(1100)는 그 목적에 따라 경비초소, 매점, 행사 운영본부, 주거 구조체 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
그리고 다기능 구조체(1100)의 전기장치는 태양광 발전모듈(1200)에 의해 공급받는다. 예를 들어, 전기장치는 디스플레이장치, 감시카메라, 조명장치, 태양광 패널 구동장치, 유무선통신모듈, 공기 정화 장치, 발열장치 및 센서부 등을 포함할 수 있다.
태양광 발전모듈(1200)은 다기능 구조체(1100)의 상부에 장착된다. 태양광 발전모듈(1200)은 태양광 패널(1210)과 태양광 패널 구동모듈(1220)을 포함한다.
태양광 패널(1210)에는 태양광의 입사광량 검출을 위해 복수개의 광센서(1211)가 장착될 수 있다.
즉, 광센서(1211)를 이용하여 태양광의 광량을 검출하고, 광량에 따라 태양광 패널(1210)이 다기능 구조체(1100)에 장착되는 각도를 조정하기 위한 것이다. 이를 위해 광센서(1211)에 의해 검출된 정보는 태양광 패널 구동장치에 전달한다.
태양광 패널 구동모듈(1220)은 태양광 발전기의 태양광 패널을 이동시키기 위한 것이다. 즉, 태양광 패널로 입사되는 광을 최대한 확보하기 위해, 태양의 이동에 따라 태양광 패널이 장착된 각도를 변경시키기 위한 것이다. 이를 위해 태양광 패널 구동장치(1350)는 유압식 및 기어동력전달방식으로 다양하게 구현될 수 있다.
또한, 태양광 패널 구동모듈(1220)은 태양광 패널의 승강과 회동을 위해 승강모듈(1221)과 회동모듈(1222)을 포함한다.
승강모듈(1221)은 태양광 패널(1210)의 하부에 상하좌우에 복수개가 결합된다. 그리고 각각의 승강모듈(1221)을 작동시켜 태양광 패널(1210)의 장착각도를 조절할 수 있다.
회동모듈(1222)은 도 4에 도시한 바와 같이, 태양광 패널(1210)과 승강모듈(1221)을 지지하는 지지판(1110)을 회동시킨다.
이를 위해 지지판(1110)에는 연동기어(1111)가 장착되고, 회동모듈(1222)은 회동모터(1222a)와 회동기어(1222b)를 포함한다. 회동기어(1222b)는 회동모터(1222a)에 결합되고 연동기어(1111)에 연결된다.
이에 따라 회동모터(1222a)의 작동에 의해 지지판(1110)이 회전되고, 지지판(1110)의 회동에 따라 태양광 패널(1210)이 회동된다.
도 2는 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제1 사용상태도이고, 도 3은 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 광센서(1211)에 의해 태양광의 광량을 검출하고, 태양의 이동에 따라 광량의 최대화되도록 승강모듈(1221)을 조정한다. 즉, 일측의 승강모듈(1221)을 상승시키고, 타측의 승강모듈(1221)을 하강시켜 태양광 패널(1210)의 각도를 조정한다.
도 4는 도 1에 도시한 융복합 다기능 구조체에 있어서 태양광패널 회전구동모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 5는 도 4에 도시한 융복합 다기능 구조체의 개략적인 제3 사용상태도이다.
전술한 바와 같이, 지지판(1110)에는 연동기어(1111)가 장착되고, 회동기어(1222b)는 회동모터(1222a)에 결합되고 연동기어(1111)에 연결된다.
회동모터(1222a)의 작동에 의해 회동기어(1222b)는 회동되고, 연동기어(1111)의 연동에 의해 지지판(1110)이 회전되고, 지지판(1110)의 회동에 따라 태양광 패널(1210)이 회동된다.
도 6은 태양광 패널의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 7은 도 6에 도시한 태양광 패널의 저면도를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 8은 도 6에 도시한 태양광 패널의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(2110)는 메인 태양광 패널(2111), 서브 태양광 패널(2112)을 포함한다.
또한, 서브 태양광 패널(2112)은 메인 태양광 패널(2111)로부터 측방향으로 인출가능하도록 장착된다.
이를 위해 서브 태양광 패널(2112)은 각각 이동유닛(2112a)을 포함한다. 이동유닛(2112a)은 모터와 기어부를 포함한다. 또한, 메인 태양광 패널(2111)에는 기어부에 대응되는 가이드 기어부(2111a)가 형성된다. 그리고 보조 태양광 패널(2112)의 기어부는 모터에 의해 가이드 기어부(2111a)를 이동시킴에 따라 선택적으로 인출된다.
이에 따라 강풍 등으로 태양광 패널이 바람의 저항을 저감시킬 경우 보조 태양광 패널(2112)을 메인 태양광 패널(2111)에 겹치도록 이동시키고, 일조량이 클 경우, 보조 태양광 패널(2112)을 메인 태양광 패널(2111)로부터 인출시킨다. 또한, 보조 태양광 패널(2112)은 이동유닛(2112a)에 의해 선택적으로 위치조정할 수 있다.
도 9는 태양광 패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(3110)는 태양광 패널(3111)을 포함한다. 그리고 태양광 패널(3111)에는 충전유닛(3370)이 장착된다. 충전유닛(1370)은 축전부(도 1에 1400으로 도시함)에 연결되고, 외부 전기기기에 접촉 또는 비 접촉방식으로 연결되어 외부 전기기기에 전력을 제공하기 위한 것이다.
예를 들어 충전유닛(3370)은 드론용 충전기로 이용될 수 있다. 즉, 드론이 주행중에 배터리가 부족할 경우 충전유닛에 안착되고, 접촉 및 비접촉방식으로 충전될 수 있다. 이를 위해 충전유닛(C)은 충전을 위한 접촉핀 또는 무선충전송신부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 충전부에 휴대폰등의 전기기구를 충전할 수도 있다.
도 10은 태양광 패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 11은 도 10에 도시한 태양광 패널에 있어서 청소유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 12는 도 10에 도시한 태양광 패널의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(4110)는 태양광 패널(4111)을 포함한다. 그리고 태양광 패널(4111)에는 청소유닛(4390)이 장착된다.
태양광 패널 청소유닛(4390)은 브러시부(4391), 구동모터(4392), 이동모터(4393), 이동부재(4394), 세척수분사부(4395), 세척수저장부(4396), 배터리부(4397) 및 가이드 프레임(4398)을 포함한다.
보다 구체적으로, 브러시부(4391)는 태양광 패널과 접촉되는 복수의 브러시가 탈부착 가능하도록 결합되고, 브러시는 구동모터(4392)에 연결되어 회동된다.
또한, 이동부재(4394)는 브러시부(4391)를 이동시키기 위한 것으로서, 브러시부(4391)과 이동모터(4393)에 연결된다. 또한, 이동부재(4394)는 이동모터(4393)의 구동에 따라 회동되고 가이드 프레임(4398)에 형성된 가이드부(4398a)를 따라 가이드 이동된다.
또한, 세척수분사부(4395)는 세척수저장부(4396)에 연결되어 세척수를 공급받고, 브러시부(4391)의 전방으로 위치된다.
세척수저장부(4396)는 수도공급부에 연결될 수 있다. 또한, 세척수는 빗물을 저장하여 정화한 후에 사용할 수도 있다.
그리고 태양광 패널 청소유닛(4390)은 펌프 및 분사노즐을 더 포함하여 세척수를 보다 효과적으로 분사시킬 수도 있다.
그리고 배터리부(4397)는 태양광 패널 인출바디(4112)에 형성된 충전접지(4113)에 접촉되어 태양광 발전기로부터 생성된 전기를 공급받는다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 태양광 패널(4111)은 클린한 상태가 유지되고, 발전 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
도 13은 본 발명에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체(100)는 발전부(110), 제어부(120), 다기능 구조체 전기장치(130), 축전부(140) 및 다기능 구조체(150)를 포함한다.
그리고 다기능 구조체(150)에는 발전부(110), 제어부(120), 다기능 구조체 전기장치(130), 축전부(140)가 장착된다.
발전부(110)는 태양광 발전기(111)와 풍력 발전기(112)를 포함한다.
태양광 발전기(111)는 태양광 패널을 포함하고, 태양광을 이용하여 전기를 발생시키기 위한 것이다.
풍력 발전기(112)는 다기능 구조체(150)를 유동되는 자연바람에 따른 공기의 이동을 이용하여 전기를 발생시키기 위한 것이다.
제어부(120)는 발전부(110), 축전부(140) 및 다기능 구조체(150)에 연결되고, 발전부(110)에서 생성된 전기가 축전부(140) 또는 다기능 구조체 전기장치(130)에 전달되도록 제어한다.
또한, 제어부(120)는 다기능 구조체 전기장치 및 축전부의 선택적인 작동 및 전기공급을 제어한다.
그리고 다기능 구조체 전기장치(130)는 조명장치(131), 공기 정화 장치(132), 디스플레이장치(133), 감시카메라(134), 태양광 패널 구동장치(135), 태양광 패널 청소유닛(136) 및 충전유닛(137)을 포함한다.
또한, 다기능 구조체 전기장치(130)의 각각의 전기장치들은 발전부(110) 또는 축전부(140)를 통해 공급된 전기를 통해 작동된다.
조명장치(131)는 다기능 구조체 또는 다기능 구조체의 인근 영역에 빛을 비추기 위한 것이다.
*공기 정화 장치(132)는 다기능 구조체 주위 공기를 흡입하고, 이를 정화하여 정화된 공기를 배출하기 위한 것이다.
디스플레이장치(133)는 다기능 구조체에 설치되고, 다기능 구조체의 목적에 따른 다양한 정보를 제공하기 위한 것이다.
감시카메라(134)는 다기능 구조체의 인접영역을 감시한다. 또한 감시카메라(134)는 발전부(110)와 다기능 구조체 전기장치(130)의 상태와 파손원인 등을 감시한다.
태양광 패널 구동장치(1350)는 태양광 발전기의 태양광 패널을 이동시키기 위한 것이다. 즉, 태양광 패널로 입사되는 광을 최대한 확보하기 위해, 태양의 이동에 따라 태양광 패널이 장착된 각도를 변경시키기 위한 것이다. 이를 위해 태양광 패널 구동장치(1350)는 유압식 및 기어식으로 다양하게 구현될 수 있다.
태양광 패널 청소유닛(136)은 태양광 발전기의 태양광 패널을 세척하기 위한 것이다.
다기능 구조체 전기장치(130)는 충전유닛(137)을 더 포함할 수 있다. 충전유닛(137)은 축전부(140)에 연결되고, 외부 전기기기에 접촉 또는 비 접촉방식으로 연결되어 외부 전기기기에 전력을 제공하기 위한 것이다.
예를 들어 충전유닛(137)은 드론용 충전기로 이용될 수 있다. 즉, 드론이 주행중에 배터리가 부족할 경우 충전유닛에 안착되고, 접촉 및 비접촉방식으로 충전될 수 있다. 이를 위해 충전유닛(137)은 충전을 위한 접촉핀 또는 무선충전송신부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 제어부(120)는 발전부(110)로부터 발전된 전기에너지를 축전부(1400)에 저장하거나, 다기능 구조체 전기장치(130)로 전기에너지를 공급을 제어한다.
또한 태양광 발전기의 태양광 패널의 하부에 금속도금층이 형성되고, 금속 도금층을 통해 부식방지되고, 태양광 패널의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체의 개략적인 구성도이고, 도 15는 도 14에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 다기능 구조체의 물분사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 융복합기능 다기능 구조체(200)는 발전부(210), 제어부(220), 다기능 구조체 전기장치(230), 축전부(240) 및 다기능 구조체(250)를 포함한다.
또한, 다기능 구조체 전기장치(230)는 도 13에 도시한 다기능 구조체 전기장치(230)에 비하여 물분사장치를 더 포함하여 이루어진다.
보다 구체적으로, 발전부(210)는 태양광 발전기(211)와 풍력 발전기(212)를 포함한다.
또한, 다기능 구조체 전기장치(230)는 조명장치(231), 공기 정화 장치(232), 디스플레이장치(233), 감시카메라(234), 태양광 패널 구동장치(235), 물분사 장치(236), 태양광 패널 청소유닛(237) 및 충전유닛(238)을 포함한다.
물분사장치(236)는 태양광 패널에 물을 분사하여 태양광 패널을 냉각시키거나, 태양광 패널 청소유닛(237)에 태양광 패널을 세척하기 위한 물을 공급하기 위한 것이다.
또한, 물분사장치(236)를 공중을 향해 분사할 경우, 공기중의 미세먼지는 분사된 물과 합쳐지고, 지면으로 떨어짐에 따라 공기중의 미세먼지는 저감된다.
물분사장치(236)는 분사장치(236a), 물저장탱크(236b), 펌프(236c) 및 물공급관(236d)을 포함한다.
그리고 물저장탱크(236b)는 외부로부터 물을 공급 받을 수도 있고, 빗물을 수용하고 필터링을 거처 정화한 후 펌프(236c)를 통해 물공급관(236d)을 거쳐 분사장치(236a)에 공급한다.
분사장치(236a)는 태양광 발전기(211)의 패널을 향해 물을 분사하고, 태양광 패널은 분사장치(236a)로부터 분사된 물에 의해 냉각되고, 발전효율이 증가된다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템에 적용되는 다기능 구조체를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 다기능 구조체(2100)는 분리 및 조립형태로 이루어진다. 이를 위해 다기능 다기능 구조체(2100)는 상판부(2110), 측판부(2120) 및 바닥판부(2130)을 포함한다.
이에 따라 다기능 구조체(2100)가 설치되는 장소에 구애받지 않고 상판부(2110), 측판부(2120) 및 바닥판부(2130)를 다양한 크기 및 형상으로 사전에 제작하고 설치된 지역으로 이동한 후 조립시키는 방식으로 설치할 수도 있다.
또한, 이음부에 있어서 방수시트 등을 추가로 붙여 마감처리를 할 수도 있다. 다음으로 상판부(2110)에는 태양광 패널 및 태양광 패널 구동모듈을 장착한다.
또한, 측판부에 도어 및 창문을 다양하게 형성시킬 수 있고, 이는 본 발명의 당업자에 의해 용이하게 구현시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 다기능 구조체는 연장된 형태로 하우스, 가축축사, 곡물저장구조물로 다양하게 구현될 수도 있다.
도 17은 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 패널은 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체로 구현된다.
자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체는 태양광 패널, 구동장치 및 제어부를 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 패널은 센서부와 클린부를 포함하는 태양광 패널이 복수개 연결된다.
복수개의 태양광 패널은 서로 연동가능하도록 적층되고, 적층방향에 대하여 하부로 클린부가 장착된다.
이에 따라 상대적으로 하부에 위치되는 태양광 패널이 접힐 때 상부에 위치된 태양광 패널의 클린부에 의해 하부 태양광 패널이 닦여진다. 또한 클린부는 물공급부를 더 포함하고, 태양광 패널에 물을 분사함에 따라 세척효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 센서부는 광센서로 광량을 검출하고, 검출된 데이터를 제어부로 전달한다. 또한, 센서부는 태양광 패널을 통해 발전되는 발전량을 검출하는 센서로 구현될 수 있다.
제어부는 태양광 패널에서 검출된 광량 데이터 또는 발전량 데이터를 비교하거나, 기존 데이터의 광량 데이터 또는 발전량 데이터와 비교하여 태양광 패널의 오염도를 판단한다.
즉, 유사 날씨의 동일시간의 광량과 검출된 광량 사이에 오차가 클 경우 제어부는 해당 태양광 패널이 오염된 것으로 판단한다.
또한, 복수의 태양광 패널 중에서 일부의 태양광 패널에서 광량 또는 발전량이 적을 경우 해당되는 태양광 패널이 오염된 것으로 판단한다.
그리고 오염여부가 판별된 경우 제어부는 구동장치를 작동시켜 태양광 패널 세척작업을 수행한다.
도 18는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 19은 도 18에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 20는 도 18에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(1000')는 태양광 패널부(1100'), 구동모듈(1200'), 클린부(1300') 및 세척수 분사모듈(1400')을 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 패널부(1100')는 복수개의 태양광 패널을 포함하고, 복수의 태양광 패널은 구동모듈(1200')에 슬라이드 이동되도록 적층결합된다.
구동모듈(1200')은 구동본체바디(1210'), 연결부재(1220') 및 유압 구동력 제공부(1230')를 포함한다.
구동본체바디(1210')는 태양광 패널부(1100')의 복수의 태양광 패널에 각각 결합되고, 연동되도록 링크된다. 유압 구동력 제공부(1230')는 유압 모터(미도시)에 연결되고 연결부재(1220')를 통해 태양광 복수의 태양광 패널에 각각 연결된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 유압 구동력 제공부(1230')의 조작에 따라 복수의 태양광 패널이 순차적을 이동된다.
클린부(1300')는 복수의 태양광 패널의 하부에 결합된다. 즉, 복수의 태양광 패널이 적층되고 이동가능하도록 결합되고, 태양광 패널의 하부에 클린부(1300')가 결합되고, 클린부(1300')는 하부에 위치하는 태양광 패널에 접하도록 위치된다
클린부(1300')는 클린시트(1310')와 클린바디(1320')를 포함한다. 클린바디(1320')는 태양광 패널의 하부에 결합되고, 클린시트(1310')는 클린바디(1320')에 탈부착 가능하도록 결합된다.
이에 따라 복수의 태양광 패널이 접히고 펼쳐질 경우 하부에 위치하는 태양광 패널은 자동으로 세척되고, 클린시트(1310')가 오염 또는 마모될 경우 클린바디로부터 분리해서 교체 또는 세척후 사용가능하게 된다.
세척수 분사모듈(1400')은 태양광 패널부(1100에 세척수를 분사하기 위한 것이다. 이를 위해 세척수 분사모듈(1400')은 분사노즐(1410'), 세척수 저장부(1420') 및 세척수 공급펌프(미도시)를 포함한다.
분사노즐(1410')은 세척수가 태양광 패널부(1100')를 향해 분사되도록 배치되고, 세척수 공급펌프는 세척수 저장부(1420')에 저장된 세척수를 분사노즐(1410')을 통해 배출되도록 이송력을 제공한다.
본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 태양광 패널부는 일측방향으로 접히고 펼쳐지도록 구성된 실시예를 도시한 것이고, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체가 양측방향으로 접히고 펼쳐지는 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
도 21는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 22은 도 21에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 23은 도 21에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
보다 구체적으로, 태양광 패널 구조체(2000')는 태양광 패널 구조체(1000')와 비교하여 구동모듈만이 상이하다.
도시한 바와 같이, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(2000')는 태양광 패널부(2100'), 구동모듈(2200'), 클린부(2300') 및 세척수 분사모듈(2400')을 포함한다. 또한, 태양광 패널부(2100'), 클린부(2300') 및 세척수 분사모듈(2400')은 태양광 패널부(1100'), 클린부(1300') 및 세척수 분사모듈(1400')과 동일하고 세부기술구성은 전술한 바 자세한 설명은 생략한다.
구동모듈(2200')은 구동본체바디(2210'), 연결부재(2220') 및 벨트 구동력 제공부(2230')를 포함한다.
구동본체바디(2210')는 태양광 패널부(2100')의 복수의 태양광 패널에 각각 결합되고, 연동되도록 링크된다. 벨트 구동력 제공부(2230')는 벨트(2231'), 모터 및 지지롤부(2232')를 포함하고, 연결부재(2220')를 통해 태양광 복수의 태양광 패널에 각각 연결된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 벨트 구동력 제공부(2230')의 조작에 따라 복수의 태양광 패널이 순차적을 이동된다.
도 24은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(와이어)의 개략적인 구성도이다.
도 25은 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 26은 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 27은 도 24에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 제2 사용상태도이다.
보다 구체적으로, 태양광 패널 구조체(3000')는 태양광 패널 구조체(1000')와 비교하여 구동모듈만이 상이하다.
도시한 바와 같이, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(3000')는 태양광 패널부(3100'), 구동모듈(3200'), 클린부(3300') 및 세척수 분사모듈(3400')을 포함한다. 또한, 태양광 패널부(3100'), 클린부(3300') 및 세척수 분사모듈(3400')은 태양광 패널부(1100'), 클린부(1300') 및 세척수 분사모듈(1400')과 동일하고 세부기술구성은 전술한 바 자세한 설명은 생략한다.
구동모듈(3200')은 구동본체바디(3210'), 연결부재(3220') 및 와이어 구동력 제공부(3230')를 포함한다.
구동본체바디(3210')는 태양광 패널부(3100')의 복수의 태양광 패널에 각각 결합되고, 연동되도록 링크된다.
와이어 구동력 제공부(3230')는 제1 와이어부(3231'), 제2 와이어부(3232'), 지지롤부(3233')를 포함하고, 모터(미도시)에 연결되고 연결부재(3220')를 통해 복수의 태양광 패널에 각각 연결된다.
제1 와이어부(3231')는 복수의 태양광 패널을 펼치기 위한 것이고, 제2 와이어부(3232')는 복수의 태양광 패널을 접기 위한 것이다.
이를 위해 제1 와이어부(3231')는 지지롤부(3233')에 지지되고, 지지롤부(3233')는 복수의 태양광 패널에 각각 결합된다.
제2 와이어부(3232')는 복수의 태양광 패널중에서 하단부의 태양광 패널 즉, 펼쳐질 경우 가장 마지막에 위치되는 태양광 패널에 일단부가 고정되고 타단부는 권취모터에 결합된다.
지지롤부(3233')는 각각 구동본체바디(3210')의 전방에 및 후방에 결합되고, 인접하는 순차적으로 와이어가 지지되는 지지롤부가 인접해짐에 따라 구동체 바디는 펼쳐진다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 와이어 구동력 제공부(3230')의 조작에 따라 복수의 태양광 패널이 순차적을 이동된다.
도 28는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 29은 도 28에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 분해 구성도이다.
도 30은 도 28에 도시한 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 개략적인 사용상태도이다.
보다 구체적으로, 태양광 패널 구조체(4000')는 태양광 패널 구조체(1000')와 비교하여 구동모듈만이 상이하다.
도시한 바와 같이, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체(4000')는 태양광 패널부(4100'), 구동모듈(4200'), 클린부(4300') 및 세척수 분사모듈(4400')을 포함한다. 또한, 태양광 패널부(4100'), 클린부(4300') 및 세척수 분사모듈(4400')은 태양광 패널부(1100'), 클린부(1300') 및 세척수 분사모듈(1400')과 동일하고 세부기술구성은 전술한 바 자세한 설명은 생략한다.
구동모듈(4200')은 구동본체바디(4210'), 연결부재(4220') 및 체인 구동력 제공부(4230')를 포함한다.
구동본체바디(4210')는 태양광 패널부(4100')의 복수의 태양광 패널에 각각 결합되고, 연동되도록 링크된다. 벨트 구동력 제공부(4230')는 체인(4231'), 기어부(4232')를 포함하고, 모터(미도시)에 연결되고 연결부재(4220')를 통해 태양광 복수의 태양광 패널에 각각 연결된다.
체인(4231')은 각각의 본체를 포함하는 구동본체바디(4210')에 일단 및 타단이 연결되고, 각각의 기어부(4232')는 모터와 체인(4231')에 연결되고, 모터의 작동에 의한 기어부의 회동에 의해 체인을 따라 이동되면서 구동부바디(4210')는 인출 및 인입된다.
즉, 모터의 회전 또는 역회전에 따라 구동부바디(4210')는 인출 및 인입된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 체인 구동력 제공부(4230')의 조작에 따라 복수의 태양광 패널이 순차적을 이동된다.
도 31는 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 리사이클링 세척수 공급모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 세척수 분사모듈을 통해 태양광 패널에 공급된 세척수는 세척수 수거부에 수거된다.
세척수 수거부에 수거된 세척수는 필터등을 포함하는 세정모듈을 통해 정화된 후, 공급모터를 포함하는 세척수 공급부를 통해 다시 세척수 분사모듈에 공급된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 태양광 패널을 세척한 세척수의 재활용이 가능하고, 세척수에 의한 토양 오염등의 문제점이 미연에 방지된다.
도 32은 본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 세척수 분사모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바촤 같이, 세척수 분사모듈(5400')은 상수도, 소화전 등의 외부 물 공급부와 연결된 세척수관(5430')을 포함하고, 세척수 저장부를 포함하지 않고, 직접 공급되는 물을 이용하여 태양광 패널을 세척시킬 수 있다.
또한, 세척수관(5430')을 통해 세척수를 분사하기 위한 세척수 공급펌프를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 33은 본 발명의 기술사상에 따른 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 구성도이다
도시한 바와 같이, 태양광 패널은 엘이디 일체형 태양광 조명장치로 구현되고, 엘이디 일체형 태양광 조명장치는 태양광 발전부, 조명장치, 무선통신모듈 및 전자기기를 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 조명장치는 태양광 발전부를 통해 생성된 전력을 이용하여 조명장치를 작동시킨다.
이때, 조명장치는 LED 조명장치로 구현될 수 있다.
또한, 엘이디 일체형 태양광 조명장치는 무선통신모듈 및 전자기기를 더 포함하고, 전자기기는 센서, 스피커 및 태양광 발전부 구동장치등을 포함할 수 있다.
센서는 광량감지 센서 및 근접센서를 포함하고, 광량감지 센서를 통해 검출된 정보를 통해 태양광 발전부 구동장치를 작동시키고, 근접센서를 통해 검출된 정보를 통해 조명장치를 작동시킬 수 있다.
또한, 스피커를 통해 안내방송, 경고음 및 음향등을 송출할 수 있다.
또한, 전자기기는 디스플레이장치, 배터리부 및 충전부를 더 포함할 수 있다.
즉, 배터리부는 태양광 발전부를 통해 생성된 전기를 저장하기 위한 것이고, 충전부는 별도의 전기장치를 충전하거나, 드론 충전소등으로 구현될 수 있다. 이를 위해 충전부는 무선충전모듈로 구현될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 엘이디 일체형 태양광 조명장치는 태양광 발전부를 통해 생성된 전기를 이용하여 조명장치를 작동시킬 수 있고, 다양한 전자기기의 기능을 독립적으로 수행할 수 있다.
도 34은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 정면 사시도이다.
도 35은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 일체형 태양광 조명장치의 개략적인 배면 사시도이다.
도 36는 도 34에 도시한 엘이디 일체형 태양광 조명장치에 있어서, 태양광 패널부를 분리한 개략적인 내부 사시도이다.
도시한 바와 같이, 엘이디 일체형 태양광 조명장치(100)는 태양광 발전부(110), 조명장치(120), 배기팬(140), 본체바디(150) 및 제어부(170)를 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 발전부(110)는 태양광 패널부를 포함하고 태양광 에너지를 통해 전기에너지를 생성한다. 태양광 발전부(110)는 본체바디(150)의 일면에 장착된다.
조명장치(120)는 LED로 구현될 수 있고 본체바디(150)의 타면에 장착된다.
배기팬(140)은 태양광 발전부(110)에 의해 상승된 본체바디(150)를 냉각시키기 위한 것으로, 본체바디(150)에 결합되고, 본체바디(150)에는 배기판(140)에 대향되도록 환기구 홀(151)이 형성된다.
제어부(170)는 태양광 발전부(110), 조명장치(120) 및 배기팬(140)의 작동을 제어하기 위한 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 융복합 다기능 구조체 110: 발전부
111: 태양광 발전기 112: 풍력 발전기
120: 제어부 130: 다기능 구조체 전기장치
131: 조명장치 132: 공기 정화 장치
133: 디스플레이장치 134: 감시카메라
135: 태양광 패널 구동장치 136: 태양광 패널 청소유닛
137: 충전유닛 140: 축전부
150: 다기능 구조체 200: 융복합기능 다기능 구조체
210: 발전부 211: 태양광 패널
212: 풍력 발전기 220: 제어부
230: 다기능 구조체 전기장치 231: 조명장치
232: 공기 정화 장치 233: 디스플레이장치
234: 감시카메라 235: 태양광 패널 구동장치
236d: 물공급관 236: 물분사장치
236b: 물저장탱크 236a: 분사장치
236c: 펌프 237: 태양광 패널 청소유닛
238: 충전유닛 240: 축전부
250: 다기능 구조체

Claims (6)

  1. 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전기;
    상기 태양광 발전기에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 다기능 구조체 전기장치; 및
    상기 태양광 발전기와 상기 다기능 전기장치가 장착되는 다기능 구조체를 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 패널에는 태양광의 광량을 검출하는 광센서가 장착되고,
    상기 광센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 태양광 패널이 상기 다기능 구조체에 장착되는 각도를 조정하는 태양광 태양광 패널 구동모듈을 더 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 패널 구동모듈은 상기 태양광 패널을 승강시키기 위한 승강모듈과, 상기 태양광 패널을 회전시키기 위한 회동모듈을 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다기능 구조체 전기장치는 상기 태양광 패널 청소유닛을 더 포함하고,
    상기 태양광 패널 청소유닛은
    상기 태양광 패널과 접촉되는 브러시가 탈부착가능하도록 결합된 브러시부와,
    상기 브러시에 연결되고, 상기 브러시를 회동시키는 구동모터와,
    상기 브러시부에 연결된 이동모터부와,
    상기 이동모터부에 연결되어 회동되는 이동부재와,
    상기 이동부재가 삽입되어 가이드 이동되는 가이드 프레임을 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다기능 구조체 전기장치는 상기 태양광 패널에 물을 분사하거나 태양광 패널 청소유닛에 물을 공급하는 물분사 장치를 더 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 물분사장치는
    필터링 물저장탱크와, 상기 필터링 물저장탱크에 저장된 물에 유동력을 제공하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 공급된 물을 분사하는 분사장치를 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합 다기능 구조체.
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