KR20220135796A

KR20220135796A - 하이브리드 난간 조명등

Info

Publication number: KR20220135796A
Application number: KR1020210041944A
Authority: KR
Inventors: 김정혜
Original assignee: 김정혜
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-07
Also published as: KR102485027B1

Abstract

본 발명은 하이브리드 난간 조명등에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 태양광과 풍력을 이용하여 난간에 설치된 조명을 밝힐 수 있는 하이브리드 난간 조명등에 관한 것이다.
본 발명은 난간이나 펜스 등에 조명이 설치되는 난간 조명등에 있어서, 중공으로 이루어진 원통형상의 지주(10)를 구비하고, 상기 지주(10)의 내측부에 하부내측기둥(18)이 설치되는 난간 조명등 지주(102)와; 상기 난간 조명등(104)의 조명 상부 표면에 태양광을 집광하여 발전하기 위한 집열판(16)이 설치된 태양광 발전기(106)와; 자력에 의해 공중으로 부양되어 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)가 회전하면서 발전되는 풍력축(24)을 구비하는 풍력 발전기(108)를 포함하되, 상기 하부내측기둥(18)의 상부에는 상승돌부(20)가 형성되고 상기 상승돌부(20)의 상면부에는 다수의 상승 마그네틱(22)이 설치되고, 상기 풍력축(24)의 하단부에는 하강요부(26)가 형성되고 상기 하강요부(26)의 하면부에는 상기 상승 마그네틱(22)과 대향하는 다수의 하강 마그네틱(28)이 설치되며, 상기 상승 마그네틱(22)과 하강 마그네틱(28) 사이에 상호 척력이 발생하도록 설치하여 상기 풍력축(24)을 공중으로 부양시켜서 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)와: 상기 풍력 발전기(108)의 블레이드(109)를 보호하고 일방향의 바람만을 유입하도록 풍력 발전기의 외측부에 설치되는 풍력 발전기 커버(118)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은, 본 발명은 경계지역에 설치되는 난간이나 펜스 등에 설치할 수 있고, 풍력이나 태양광이 적은 곳과 협소한 곳에 설치할 수 있는 효과가 있고, 풍력발전과 태양광 발전을 이용하여 난간이나 펜스 등의 조명을 상시 동작시킬 수 있도록 함으로써 안전사고를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

하이브리드 난간 조명등{HYBRID HANDRAIL LIGHT}

본 발명은 하이브리드 난간 조명등에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 태양광과 풍력을 이용하여 난간에 설치된 조명을 밝힐 수 있는 하이브리드 난간 조명등에 관한 것이다.

일반적으로 난간, 펜스 등은 어떤 지역을 보호하거나 지역의 경계를 나타내기 위하여 설치되며 일정 높이를 갖으면서 일정 형상으로 형성되고 아름다운 외관을 갖도록 형성하여 미관을 꾸미기 위해 설치된다.

그리고 교량용 난간은 교량의 양단부 수직 방향에 일정높이를 갖도록 설치되어 주행중인 차량 등이 교량에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 설치된다.

이와 같은 난간, 펜스 등은 야간시에는 난간이나 펜스가 잘 보이지 않아 산책을 즐기는 사람들이나 차량과 쉽게 접촉되거나 충돌이 발생하여 난간을 부수거나 인체에 상처를 주는 문제점이 있었다.

또한, 난간이나 펜스는 경계지역에 사람이 접근하는 것을 알 수 없으며 이를 위하여 유지비가 필요한 별도의 시설을 설치하여야 했으므로 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

특히, 난간이나 펜스 등이 설치된 곳에서는 태양광이 너무 미미하였고, 풍력도 강하지 않으므로 풍력발전과 태양광 발전을 동시에 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0499091호(2005. 06. 23.) 대한민국 등록특허공보 제10-1811142호(2017. 12. 14.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 난간이나 펜스 등의 설치시 다양한 위치에서 제공되는 태양의 반사빛을 집적할 수 있고 바람의 세기변화에 따라 신속하게 대응하여 풍력축을 이용하여 발전시켜서 동력을 얻을 수 있도록 자력을 이용하고 풍력과 태양광을 함께 설치하여 에너지를 획득할 수 있는 하이브리드 난간 조명등을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 풍력과 태양광을 이용하기에 어려운 난간이나 펜스 등에 풍력발전과 태양광발전을 이용하여 전기를 생산하고 조명을 밝히며, 태양광 집광효율을 우수하게 향상시킬 수 있는 위한 하이브리드 난간 조명등을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 바람이 적거나 무풍인 상태에서도 블레이드를 회전시켜서 풍력발전시키고 365일 난간 조명을 밝힐 수 있는 하이브리드 난간 조명등을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 풍력발전을 위한 블레이드가 설치되는 풍력축을 자력을 이용하여 공중으로 부양시킴으로써 마찰력을 최소화하여 풍력이 작은 경우에도 회전력을 크게 상승시켜서 풍력발전의 효율을 우수하게 향상시킬 수 있고 조명을 상시 동작시킬 수 있는 하이브리드 난간 조명등을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 난간이나 펜스 등에 조명이 설치되는 난간 조명등에 있어서, 중공으로 이루어진 원통형상의 지주(10)를 구비하고, 상기 지주(10)의 내측부에 하부내측기둥(18)이 설치되는 난간 조명등 지주(102)와; 상기 난간 조명등(104)의 조명 상부 표면에 태양광을 집광하여 발전하기 위한 집열판(16)이 설치된 태양광 발전기(106)와; 자력에 의해 공중으로 부양되어 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)가 회전하면서 발전되는 풍력축(24)을 구비하는 풍력 발전기(108)를 포함하되, 상기 하부내측기둥(18)의 상부에는 상승돌부(20)가 형성되고 상기 상승돌부(20)의 상면부에는 다수의 상승 마그네틱(22)이 설치되고, 상기 풍력축(24)의 하단부에는 하강요부(26)가 형성되고 상기 하강요부(26)의 하면부에는 상기 상승 마그네틱(22)과 대향하는 다수의 하강 마그네틱(28)이 설치되며, 상기 상승 마그네틱(22)과 하강 마그네틱(28) 사이에 상호 척력이 발생하도록 설치하여 상기 풍력축(24)을 공중으로 부양시켜서 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)와: 상기 풍력 발전기(108)의 블레이드(109)를 보호하고 일방향의 바람만을 유입하도록 풍력 발전기의 외측부에 설치되는 풍력 발전기 커버(118)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 풍력축(24)의 하부 외주면에는 마그네틱(31)이 내삽된 하부 마그네틱 베어링(30)이 설치되고, 상기 하부 마그네틱 베어링(30)의 근접한 상부에는 풍력축(24)의 유동을 방지하고 지지하기 위한 하부 세라믹 베어링(32)이 설치되며, 상기 하부 세라믹 베어링(32)의 상부에 소정의 거리만큼 이격되어 풍력축(24)의 유동을 방지하고 지지하기 위한 상부 세라믹 베어링(34)이 설치되고, 상기 상부 세라믹 베어링(34)이 근접한 상부에는 마그네틱(37)이 내삽된 상부 마그네틱 베어링(36)이 설치되되, 상기 마그네틱(31)과 마그네틱(37)이 대향하여 상호간에 척력이 발생하도록 설치되어 상기 풍력축(24)에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 풍력 발전기(108) 블레이드(109)의 블레이드축(43)에는 무풍시 자력에 의해 상기 블레이드(109)를 회전시켜서 전기를 발전시킬 수 있도록 무동력 회전부(114)를 더 구비하되, 상기 무동력 회전부(114)는, 상기 풍력축(24)의 상부에 플랜지부(38)가 형성되고, 상기 플랜지부(38)의 중앙부에 회전요홈(40)이 형성되며, 상기 플랜지부(38)의 상면에는 다수의 회전 마그네틱(42)이 구비되고, 상기 블레이드축(43)의 하부에는 상기 회전요홈(40)에 결합되는 회전돌부(46)가 형성되고 상기 회전돌부(46)에 다수의 고정 마그네틱(48)이 구비되며, 상기 회전 마그네틱(42)과 고정 마그네틱(48)이 상호 척력이 발생하도록 설치되어 상기 회전 마그네틱(42)의 척력에 의해 고정 마그네틱(48)이 일방향으로 밀림과 동시에 상기 블레이드축(43)을 회전시키도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 지주(10)의 상면부에 설치되는 다수의 부양 마그네틱(60)과; 상기 다수의 부양 마그네틱(60)과 대향되고 마주보도록 설치되어 상호 척력이 발생하도록 이루어지고 상기 블레이드축(43)의 플랜지부(44)에 삽입 설치되는 다수의 부양 마그네틱(61)을 포함하고, 상기 블레이드(109)가 구비된 블레이드축(43)을 공중으로 소정의 거리만큼 이격시켜서 띄우도록 설치되는 블레이드축 부양수단(116)을 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같은, 본 발명은 경계지역에 설치되는 난간이나 펜스 등에 설치할 수 있고, 풍력이나 태양광이 적은 곳과 협소한 곳에 설치할 수 있는 효과가 있고, 풍력발전과 태양광 발전을 함께 이용하여 난간이나 펜스 등의 조명을 상시 동작시킬 수 있도록 함으로써 안전사고를 크게 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 분해 단면도
도 3은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 단면도
도 4는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 무동력 회전부를 보여주는 단면도
도 5는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 다른 일실시예의 구조를 보여주는 도면
도 6은 도 5의 동작 상태도
도 7은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 풍력 발전기의 커버구조를 보여주는 사시도

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다.

하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 통상의 지식을 가진자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.

어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 두며, 이는 본 발명의 구성간의 상호작용하는 권리범위 내에 있다 할 것이다.

이하, 본 발명의 하이브리드 난간 조명등에 따른 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 분해 단면도이고, 도 3은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 무동력 회전부를 보여주는 단면도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 다른 일실시예의 구조를 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 동작 상태도이며, 도 7은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 풍력 발전기의 커버구조를 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 하이브리드 난간 조명등(100)을 설명하여 보면, 도1에 도시된 바와 같이, 하이브리드 난간 조명등(100)은, 난간 조명등 지주(102)와, 상기 난간 조명등 지주(102)에 설치되는 난간 조명등(104), 태양광을 집열하여 발전하는 태양광 발전기(106)와, 풍력에 의한 회전력을 이용하여 발전하는 풍력 발전기(108)와 난간(200)을 포함한다.

하이브리드 난간 조명등(100)은 수직하게 세워져서 다수의 지주(10)가 일정한 간격으로 이격되어 이루어지도록 다수의 난간 조명등 지주(102)가 설치되고, 상기 난간 조명등 지주(102)의 상단부 좌측으로 연장되도록 난간 조명등(104)이 설치되며, 상기 난간 조명등 지주(102)에 설치된 난간 조명등(104)의 상면부에는 태양광 발전기(106)가 설치되며, 상기 난간 조명등 지주(102)의 상단부 상방으로 연장되도록 풍력 발전기(108)가 난간(200)에 고정 설치되어 있다.

상기 다수의 난간 조명등 지주(102)와 난간 조명등 지주(102) 사이에는 추돌, 낙하, 헛디딤 등 안전사고를 방지하기 위한 가로방향으로 난간(200)이 설치된다.

그리고, 상기 난간 조명등 지주(102)의 내측부에는 상기 풍력 발전기(108)에 의해서 회전되는 풍력축(24)에 의해 전기의 발생이 가능하도록 발전기(110)가 내설되어 있으며, 상기 난간 조명등 지주(102)의 하단부 내측에는 다수의 충전모듈(112)이 설치되어 있다.

상기 다수의 충전모듈(112)은 상기 발전기(110)에서 발전된 전기를 충전시키고 완충시킨 후, 탈착하여 사용할 수 있도록 분리형으로 이루어지고 각형상의 리튬이온 2차 배터리를 사용함이 바람직하다.

상기 발전기(110)의 구성과 충전모듈(112)의 구성 및 상기 전기를 생성하고 발전하는 전기적인 회로 및 기술구성은 통상의 기술이므로 구체적으로 언급하지 않기로 한다.

상기 풍력 발전기(108)의 하단 내측부에는 무동력 회전부(114)가 설치되어 있고, 상기 무동력 회전부(114)는 바람이 없는 무풍상태에서 자력의 힘을 이용하여 회전시킴으로써 저회전 상태에서 회전력을 발생시켜서 전기를 발전시키도록 블레이드(109)를 회전시키기 위한 것이다.

도 2는 본 발명의 분해 단면도로서, 수직하게 설치되는 지주(10)가 구비된 난간 조명등 지주(102)의 상단부 좌측방향으로는 조명 가로바(12)가 연장 형성되어 있고, 상기 조명 가로바(12)의 끝단부에는 조명(14)이 설치되어 있다.

이때, 상기 조명(14)의 상부면에는 태양광 발전기(106)가 설치되어 있다.

상기 태양광 발전기(106)는 다수의 셀로 이루어지고 태양광을 흡수하여 집열한 후 전기를 발생하도록 설치되는 집열판(16)이 설치되어 있다.

상기 태양광 발전기(106)의 집열판(16)은 전기를 생성하여 후술되는 충전모듈(112)에 발생된 전기를 축전시킨다. 상기 전기 생성 및 발전 기술 및 축전 기술 등은 통상의 기술이므로 본 발명에서는 자세하게 언급하지 않기로 한다.

상기 지주(10)는 중공의 원통기둥형상으로 이루어지고 상기 지주(10) 내측부에 하부내측기둥(18)이 삽입 설치된다.

상기 하부내측기둥(18)은 원통형상으로 형성되고, 상기 하부내측기둥(18)의 상부에는 다수의 상승 마그네틱(22)이 설치된다.

상기 상승 마그네틱(22)은 상방으로 자력이 형성되도록 설치되어 상기 후술되는 풍력축(24)의 하단 밑면부를 자력으로 밀어 올려서 공중으로 부양시키도록 설치됨이 바람직하다.

상기 하부내측기둥(18)의 상부에는 풍력축(24)이 결합되고 상기 지주(10)의 내측부에 삽입 설치된다.

상기 풍력축(24)의 외측부에는 하부 마그네틱 베어링(30)과 하부 세라믹 베어링(32)이 결합 설치되고, 상기 하부 세라믹 베어링(32)의 상부에는 일정한 거리로 이격되어 상부 세라믹 베어링(34)과 상부 마그네틱 베어링(36)이 결합 설치되어 있다.

그리고 상기 하부 세라믹 베어링(30)과 상부 세라믹 베어링(34)의 사이에는 풍력을 이용하여 전기를 발전시키는 발전기(110)가 설치되어 있다.

한편, 상기 풍력축(24)의 상단부에는 바람이 없는 무풍 상태에서도 블레이드(109)를 회전시킬 수 있도록 무동력 회전부(114)가 설치되어 있다.

상기 무동력 회전부(114)에는 블레이드축 부양수단(116)이 구비된다.

상기 블레이드축 부양수단(116)은 부양 마그네틱(60,61)에서 발생되는 자력의 극성을 동일하게 설정하여 서로 대향하여 바라보도록 상부 및 하부에 각각 설치함으로써 척력이 발생하여 블레이드축(43)이 공중으로 부양하도록 설치됨이 바람직하다.

상기와 같이 설치된 풍력축(24)의 상부에는 블레이드(109)가 구비된 풍력 발전기(108)가 결합 설치되고 상기 풍력 발전기(108)가 풍력에 의해 상기 블레이드(109)가 회전됨으로써 발전기(110)를 구동하여 전기를 생성시키고 축전하도록 설치된다.

이어서, 도 3 및 도 4는 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 단면도 및 평단면도로서, 먼저, 도3에 도시된 바와 같이, 수직하게 설치되는 지주(10)는 내측부가 중공으로 형성되어 있다.

상기 지주(10)의 내측 하단부에는 하부 내측기둥(18)이 삽입 설치되어 있다.

상기 하부 내측기둥(18)은 원통형상으로 형성되고, 상기 하부 내측기둥(18)의 상단부는 상승돌부(20)가 설치되어 있으며, 상기 상승돌부(20)는 요철(凹凸)형상으로 이루어진다.

상기 요철(凹凸)형상의 상면부에는 각각 다수의 상승 마그네틱(22)이 부착 설치되어 있다.

상기 다수의 상승 마그네틱(22)은 척력을 발휘하여 풍력축(24)을 상방으로 밀어 올리도록 설치되어 있다.

상기 중공으로 형성된 지주(10)의 내측부에는 상기 하부 내측 기둥(18)이 설치되고 상기 하부 내측 기둥(18)의 상부에는 풍력축(24)이 설치된다.

상기 풍력축(24)의 하단부에는 요철형상의 하단요부(26)가 형성되어 있다.

상기 하단요부(26)의 하면에는 다수의 하강 마그네틱(28)이 부착 설치되어 있다.

상기 상승 마그네틱(22)과 상기 하강 마그네틱(28)은 서로 반대 자력을 갖고 있으며 대칭되는 위치에서 상호 척력이 발생하도록 동일한 극이 마주보도록 설치되어 있으며 상기 상승 마그네틱(22)이 상기 하강 마그네틱(28)을 밀어 올릴 수 있도록 강한 자력을 구비함으로써 상기 풍력축(24)을 밀어 올린다.

상기와 같이 상승 마그네틱(22)의 척력에 의해 상승된 풍력축(24)은 소정의 간격을 갖도록 하부 내측 기둥(18)의 상부에 마찰력이 존재하지 않도록 공중에 뜬 상태로 설치된다.

상기 원통형상으로 형성된 풍력축(24)은 하단 외주면에 다수의 마그네틱(27)이 삽입 설치되어 있고, 상기 마그네틱(27)은 외측방향, 또는 바깥방향을 향해 척력이 발생하도록 동일한 극성이 마주보도록 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 마그네틱(27)이 설치된 외측부에는 하부 마그네틱 베어링(30)이 삽입 설치된다.

상기 하부 마그네틱 베어링(30)은 상기 풍력축(24)의 외주면을 감싸도록 설치되고, 상기 마그네틱(27)과 대향하여 설치되는 마그네틱(31)을 구비하며 상기 마그네틱(27)과 마그네틱(31)이 서로 동일한 극성을 발휘하여 풍력축(24)의 외주면으로부터 바깥방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 설치됨이 바람직하다.

이와 같이 상기 하부 마그네틱 베어링(30)이 설치됨으로써 상기 풍력축(24)을 중앙부를 향해 밀면서 띄워줌으로써 마찰력을 최소화하여 회전력을 배가시키게 된다.

상기 하부 마그네틱 베어링(30)의 근접한 상부의 풍력축(24)의 외주면에는 하부 세라믹 베어링(32)이 설치되어 상기 풍력축(24)이 회전하는 경우, 회전력에 의한 유동 및 흔들림과 충격으로부터 보호하기 위해 외주면을 지지하도록 구비된다.

상기 하부 세라믹 베어링(32)의 상부에는 상부 세라믹 베어링(34)이 풍력축(24)의 외주면에 결합 설치되어 있고, 상기 풍력축(24)이 회전하는 경우, 회전력에 의한 유동 및 흔들림과 충격으로부터 보호하기 위해 외주면을 지지하도록 구비된다.

한편, 상기 상부 세라믹 베어링(34)의 근접한 상부에는 상부 마그네틱 베어링(36)이 결합 설치되어 있으며, 상기 풍력축(24)의 외주면에는 다수의 마그네틱(25)이 삽입 설치되어 있고, 상기 마그네틱(25)과 대향하여 설치되는 마그네틱(37)을 구비하며 상기 마그네틱(25)과 마그네틱(37)이 서로 동일한 극성을 발휘하여 풍력축(24)의 외주면으로부터 바깥방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 설치됨이 바람직하다.

계속해서, 상기 원통형상으로 형성된 풍력축(24)은 상단 외주면에 다수의 마그네틱(25)이 삽입 설치되어 있고, 상기 마그네틱(25)은 외측방향, 또는 바깥방향을 향해 척력이 발생하도록 동일한 극성이 마주보도록 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 마그네틱(25)이 설치된 외측부에는 상부 마그네틱 베어링(36)이 삽입 설치된다.

상기 상부 마그네틱 베어링(36)은 상기 풍력축(24)의 외주면을 감싸도록 설치되고, 상기 마그네틱(25)과 대향하여 설치되는 마그네틱(37)을 구비하며 상기 마그네틱(25)과 마그네틱(37)이 서로 동일한 극성을 발휘하여 풍력축(24)의 외주면으로부터 바깥방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 설치됨이 바람직하다.

이와 같이 상기 상부 마그네틱 베어링(36)이 설치됨으로써 상기 풍력축(24)을 중앙부를 향해 밀면서 띄워줌으로써 마찰력을 최소화하여 회전력을 배가시키게 된다.

상기 풍력축(24)의 상단부에는 플랜지부(38)가 형성되어 있고, 상기 플랜지부(38)는 중앙부에 회전요홈(40)이 형성되어 있으며, 상기 회전요홈(40)의 좌우측부에는 회전 마그네틱(42)이 부착 구비되어 있다.

이때, 상기 회전요홈(40)에는 무동력 회전부(114)가 삽입 설치된다.

상기 무동력 회전부(114)는 원통형상의 블레이드축(43)이 형성되고, 상기 블레이드축(43)의 좌우측부에는 플랜지부(44)가 형성되며 상기 플랜지부(44)의 하부에는 상기 블레이드축(43)의 동일중심선상에 위치하도록 회전돌부(46)가 형성된다.

상기 회전돌부(46)에는 다수의 고정 마그네틱(48)이 삽입 설치되어 있다.

상기 회전돌부(46)는 상기 회전요홈(40)의 내측부에 회전 가능하도록 결합되고 상기 회전 마그네틱(42)의 자력이 전달되도록 다수개의 고정 마그네틱(48)과 동일평면상에 위치하도록 설치된다.

즉, 상기 회전 마그네틱(42)의 자력에 척력이 발생하도록 동일 극성을 갖는 고정 마그네틱(48)을 설치함으로써 바람이 적거나 무풍 상태에서 상기 회전 마그네틱(42)의 척력에 의해 상기 고정 마그네틱(48)이 자력에 의해 서서히 회전시킴으로써 상기 풍력축(24)을 회전시켜서 저회전에 의해서 소량의 전기가 발생하도록 발전기(110)를 동작시켜서 전기를 생성시키고 축전한다.

이와 같은 무풍시 마그네틱 저회전 구조에 의해 발생된 전기를 이용하여 조명(14)을 켜고 남는 전기는 충전모듈(12)로 충전시킨다.

상기 블레이드축(43)의 상부에는 블레이드(109)가 형성되어 있고, 상기 블레이드(109)는 바람에 의해 회전하면서 발전기(110)를 동작시켜서 전기를 생성하고 생성된 전기를 조명(14)으로 사용하거나 충전모듈(112)에 충전시키도록 설치된다.

상기 블레이드축(43)에는 자력을 이용하여 상기 블레이드축(43)을 상방향으로 공중 부양시키도록 블레이드축 부양수단(116)이 설치되어 있다.

상기 블레이드축 부양수단(116)은 상기 지주(10)의 상면부에는 다수의 부양 마그네틱(60)이 설치되어 있고, 상기 블레이드축(43)의 플랜지부(44)에는 다수의 부양 마그네틱(61)이 서로 마주보면서 설치되어 척력이 발생하도록 설치되어 있다.

상기와 같이 설치된 부양 마그네틱(60)과 부양 마그네틱(61)이 서로 밀어내는 자력을 이용하여 상기 블레이드축(43)의 상방으로 밀어올려서 부양시킨다.

도 4는 본 발명의 무동력 회전부(114)의 구조를 보여주는 도면으로서, 상기 무동력 회전부(114)는 풍력축(24)의 상단부에 형성된 플랜지부(38)가 형성되고, 상기 플랜지부(38)의 중앙 상부면에 회전요홈(30)이 형성되며, 상기 플랜지부(38)의 좌우측 외주면 상부에 다수의 회전 마그네틱(42)이 구비되고, 상기 회전요홈(40)의 내측부에 상기 블레이드축(43)의 하단부에 회전돌부(46)가 형성되고 상기 회전돌부(46)의 내측부에 다수의 고정 마그네틱(48)이 삽입 설치된다.

이때, 상기 블레이드축(43)의 외주면에는 플랜지부(44)가 형성된다.

상기와 같이 형성된 풍력축(24)의 플랜지부(38)에는 다수의 회전 마그네틱(42)이 설치되어 동일한 극성을 띄고 전방을 향해서 척력이 발생하도록 경사지게 설치되고, 상기 블레이드축(43)의 회전돌부(46)에 구비된 다수의 고정 마그네틱(48)과 상호 작용하여 상기 블레이드축(43)을 회전시키도록 경사지게 설치된다.

상기 회전 마그네틱(42)은 상기 고정 마그네틱(48)과 척력이 발생하는 소정의 각도(A)를 갖도록 설치되고, 소정의 각도(A)는 45도 내지 90도의 경사로 구비됨이 바람직하며 이는 45도에서 척력이 발생하여 90도에서 가장 큰 척력이 발생하도록 각도를 조절하여 설치함으로써 바람이 없는 무풍상태에서도 블레이드(109)가 구비된 블레이드축(43)을 자력의 힘만으로 화살표 방향과 같이 회전시켜서 발전시키기 위한 것이다.

이때, 소정의 각도(A)가 45도 이하인 경우에는 자력의 손실을 발생시킬 수 있는 슬립현상이 발생하므로 45도 이하의 각도가 되지 않도록 설치함이 바람직하다.

상기와 같이 설치된 풍력 발전기(108)의 풍력축(24)은 하부내측기둥(18)에 설치된 상승 마그네틱(22)에 의해서 공중으로 부양되어 마찰력을 제거함으로써 작은 바람에도 블레이드(109)의 회전이 가능하여 발전기 이루어지도록 구현되고, 상기 무동력 회전부(114)의 회전 마그네틱(42)과 고정 마그네틱(48)에 의해서 무풍일 경우에도 블레이드(109)의 회전이 가능하도록 설치되어 365일 항상 회전되면서 발전시키고 조명(14)을 켤 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예의 하이브리드 난간 조명등의 구조를 보여주는 도면으로서, 먼저, 도 5를 참고하여 설명하면, 하이브리드 난간 조명등(101)은 원통형상의 지주(10)로 형성되는 난간 조명등 지주(102)가 설치되고, 상기 난간 조명등 지주(102)의 중단부에 태양광 발전기(107)가 설치되어 있고, 상기 난간 조명등 지주(102)의 상단부에는 풍력 발전기(108)가 설치되어 있다.

그리고 상기 태양광 발전기(107)와 풍력발전기(108)의 사이에는 상기 태양광 발전기(107)와 풍력발전기(108)에 의해 발생된 전기를 이용하여 조명(14)을 밝혀주는 난간 조명등(104)이 설치되어 있다.

상기 태양광 발전기(107)는 삿갓 형태로 이루어진 집열판(16)이 형성되고, 상기 집열판(16)의 상단부에는 승강 절첩부(17)가 원추형상을 이루면서 형성되어 있고, 상기 승강 절첩부(17)에 의해 상기 집열판(16)이 상방향으로 펼쳐지거나 하방향으로 이동하여 원래의 형태로 복귀된다.

상기 승강 절첩부(17)는 고무 또는 실리콘 재질로 되어 있고, 다수회 접혀져서 지그재그형태로 형성되고, 승강 절첩부가 플렉시블하게 늘어나면서 펼쳐지고 접혀질때는 승강 절첩부가 접혀지면서 하향으로이동하여 삿갓 형태의 모습으로 돌아간다.

상기 태양광 발전기(107)는 집열판(16)의 하부 내측에 집광승강수단(111)이 설치되어 있다.

상기 집광승강수단(111)은 상기 태양광 발전기(107)를 상승시켜서 펼쳐줌으로서 상기 태양광이 입사되면서 수많은 반사광을 형성시켜서 태양광 집적 효율을 2배이상 향상시킬 수 있도록 동작시킨다.

상기 집광승강수단(111)은 지주(10)의 외연부에 고정 설치되는 지주 브라켓(50)과, 상기 지주 브라켓(50)의 일측 상면에 고정되는 모터(52)를 구비한다.

상기 모터(52)에는 승강 스크류(54)가 설치되어 있고, 상기 승강 스크류(54)의 상부 끝단에는 집열판 브라켓(56)이 고정 설치된다.

상기 집열판 브라켓(56)은 상기 집열판(16)의 하면부에 고정되어 있고, 상기 승강 스크류(54)의 동작에 의해 집열판(16)이 상방향으로 이동하면서 펼쳐지고 접혀지는 것이다.

즉, 상기 모터(52)가 정회전 동작함으로써 상기 집열판(16)의 하부에 고정 설치되고 모터(52)에 연결 설치된 승강 스크류(54)가 회전하면서 상승하고 상기 승강 스크류(54)가 상승함에 따라 상기 집열판(16)의 중앙에 설치된 승강 절첩부(17)가 플렉시블하게 늘어나면서 상방향과 외주방향으로 펼쳐지게 되는 것이다.

이때, 상기 집열판(16)에 입사되는 태양광들이 도6과 같이, 서로 반사되면서 집광효율이 상승한다.

그리고, 상기 모터(52)가 역회전 동작함으로써 모터에 연결 설치된 승강 스크류(54)가 회전하여 하강하면서 당겨지고 상기 집열판(16)을 당김과 동시에 상기 승강 절첩부(17)가 접혀지면서 원래의 상태로 복귀하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 태양광 발전기(107)는 태양광이 가장 강력한 오후 시간에는 상기 집광동작수단(109)을 동작시켜서 집열판(16)을 펼침으로써 집광효율을 2-3배로 증가시키고 평상시에는 원래의 위치로 복귀시킨다.

도 7은 본 발명의 하이브리드 난간 조명등의 풍력 발전기의 커버구조를 보여주는 사시도로서, 상기 풍력 발전기(108)의 외측부에 씌워져서 설치되고 일방향으로만 바람이 유입되도록 형성되어 풍력 에너지의 효율을 향상시킬 수 있도록 풍력 발전기 커버(118)가 설치된다.

상기 풍력발전기(108)의 풍력 발전기 커버(118)는 원통형상으로 이루어진 커버몸체(62)와, 상기 커버몸체(62)에 돌출 형성되는 다수의 바람안내구(66)를 포함한다.

이때, 상기 커버몸체(62)에는 다수의 통공으로 이루어지는 통풍구(64)가 형성되고, 상기 바람 안내구(66)를 통해 바람이 일방향으로만 유입되도록 기역자(ㄱ)형상으로 이루어진다.

상기 바람안내구(66)로 유입되는 바람은 감자기 좁아지는 통풍구(64)를 통해 유입됨으로써 바람의 세기가 강해지고 블레이드(109)를 돌리는 힘이 강력해지면서 효율적으로 풍력 에너지를 획득할 수 있다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경 가능한 실시예가 있을 수 있다.

10 : 지주 12 : 조명 가로바
14 : 조명 16 : 집열판
18 : 하부 내측기둥 20 : 상승돌부
22 : 상승 마그네틱 24 : 풍력축
26 : 하강요부 28 : 하강 마그네틱
30 : 하부 마그네틱 베어링 32 : 하부 세라믹 베어링
34 : 상부 세라믹 베어링 36 : 상부 마그네틱 베어링
38 : 플랜지부 40 : 회전요홈
42 : 고정 마그네틱 44 : 플랜지부
46 : 회전돌부 48 : 회전 마그네틱
50 : 지주 브라켓 52 : 모터
54 : 상승 스크류 56 : 집열판 브라켓
60,61 : 부양 마그네틱 62 : 커버몸체
64 : 통풍구 66 : 바람 안내구
100: 하이브리드 난간 조명등 102 : 난간 조명등 지주
104 : 난간 조명등 106 : 태양광 발전기
108 : 풍력 발전기 111 : 집광승강수단
116 : 블레이드 부양수단 118 : 풍력 발전기 커버

Claims

난간이나 펜스 등에 조명이 설치되는 난간 조명등에 있어서,
중공으로 이루어진 원통형상의 지주(10)를 구비하고, 상기 지주(10)의 내측부에 하부내측기둥(18)이 설치되는 난간 조명등 지주(102)와;
상기 난간 조명등(104)의 조명 상부 표면에 태양광을 집광하여 발전하기 위한 집열판(16)이 설치된 태양광 발전기(106)와;
자력에 의해 공중으로 부양되어 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)가 회전하면서 발전되는 풍력축(24)을 구비하는 풍력 발전기(108)를 포함하되,
상기 하부내측기둥(18)의 상부에는 상승돌부(20)가 형성되고 상기 상승돌부(20)의 상면부에는 다수의 상승 마그네틱(22)이 설치되고, 상기 풍력축(24)의 하단부에는 하강요부(26)가 형성되고 상기 하강요부(26)의 하면부에는 상기 상승 마그네틱(22)과 대향하는 다수의 하강 마그네틱(28)이 설치되며, 상기 상승 마그네틱(22)과 하강 마그네틱(28) 사이에 상호 척력이 발생하도록 설치하여 상기 풍력축(24)을 공중으로 부양시켜서 마찰력을 최소화하여 블레이드(109)와:
상기 풍력 발전기(108)의 블레이드(109)를 보호하고 일방향의 바람만을 유입하도록 풍력 발전기의 외측부에 설치되는 풍력 발전기 커버(118)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 난간 조명등.
제 1항에 있어서,
상기 풍력축(24)의 하부 외주면에는 마그네틱(31)이 내삽된 하부 마그네틱 베어링(30)이 설치되고,
상기 하부 마그네틱 베어링(30)의 근접한 상부에는 풍력축(24)의 유동을 방지하고 지지하기 위한 하부 세라믹 베어링(32)이 설치되며,
상기 하부 세라믹 베어링(32)의 상부에 소정의 거리만큼 이격되어 풍력축(24)의 유동을 방지하고 지지하기 위한 상부 세라믹 베어링(34)이 설치되고,
상기 상부 세라믹 베어링(34)이 근접한 상부에는 마그네틱(37)이 내삽된 상부 마그네틱 베어링(36)이 설치되되,
상기 마그네틱(31)과 마그네틱(37)이 대향하여 상호간에 척력이 발생하도록 설치되어 상기 풍력축(24)에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 난간 조명등.
제 1항에 있어서,
상기 풍력 발전기(108) 블레이드(109)의 블레이드축(43)에는 무풍시 자력에 의해 상기 블레이드(109)를 회전시켜서 전기를 발전시킬 수 있도록 무동력 회전부(114)를 더 구비하되,
상기 무동력 회전부(114)는,
상기 풍력축(24)의 상부에 플랜지부(38)가 형성되고, 상기 플랜지부(38)의 중앙부에 회전요홈(40)이 형성되며,
상기 플랜지부(38)의 상면에는 다수의 회전 마그네틱(42)이 구비되고,
상기 블레이드축(43)의 하부에는 상기 회전요홈(40)에 결합되는 회전돌부(46)가 형성되고 상기 회전돌부(46)에 다수의 고정 마그네틱(48)이 구비되며,
상기 회전 마그네틱(42)과 고정 마그네틱(48)이 상호 척력이 발생하도록 설치되어 상기 회전 마그네틱(42)의 척력에 의해 고정 마그네틱(48)이 일방향으로 밀림과 동시에 상기 블레이드축(43)을 회전시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 난간 조명등.
제 1항에 있어서,
상기 지주(10)의 상면부에 설치되는 다수의 부양 마그네틱(60)과;
상기 다수의 부양 마그네틱(60)과 대향되고 마주보도록 설치되어 상호 척력이 발생하도록 이루어지고 상기 블레이드축(43)의 플랜지부(44)에 삽입 설치되는 다수의 부양 마그네틱(61)을 포함하고,
상기 블레이드(109)가 구비된 블레이드축(43)을 공중으로 소정의 거리만큼 이격시켜서 띄우도록 설치되는 블레이드축 부양수단(116)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 난간 조명등.