KR101024014B1 - 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 지주대의 중심부로 향하게 하여 지지를 위한 불필요한 편향력 발생을 억제함은 물론, 태양전지판과 축전지 사이의 거리를 짧게 함으로서 전선에 의한 전기에너지 손실을 줄일 수 있도록 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등을 제공하는 것을 그 목적으로 하며,

상술한 본원발명의 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등은, 상부에 축전지와 축전지 전원제어부가 수납되는 축전지 수납부가 형성되고, 상기 축전지로부터 전원을 공급받은 후 조명을 수행하는 조명등이 부착될 수 있도록 구성된 지주대와; 상기 축전지 수납부의 상부 위치에 설치되어 상기 축전지로 전기에너지를 공급하는 태양전지판;으로 구성되어,

축전지에 의한 편향력 발생을 방지함으로써 지주대의 휨 또는 기울어짐을 방지하고, 축전지와 태양전지판 사이의 거리를 짧게 함으로써 태양전지와 전지판 사이d의 전선에 의한 전력손실을 감소시키는 효과를 제공한다.

태양전지 가로등, 축전지 수납부, 지지판, 전력손실방지, 지주대

Description

지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등{SOLAR STREET LIGHT WITH SPACE FOR KEEPING RECHARGEBLE BATTERY AT THE TOP OF THE POLE}

본원 발명은 태양전지 가로등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무게중심을 지주대의 중심부로 향하게 하여 지지를 위한 불필요한 편향력 발생을 억제함은 물론, 태양전지판과 축전지 사이의 거리를 짧게 함으로서 전선에 의한 전기에너지 손실을 줄일 수 있도록 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등에 관한 것이다.

일반적으로, 태양전지 가로등은 일반 상용전원을 사용하지 않고, 주간에 태양전지를 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환한 후 저장하고, 야간에 가로등을 점등하는 경우 주간에 저장한 전기에너지를 이용하여 조명을 수행하도록 구성된 가로등을 말한다.

도 1은 상술한 기능을 가지는 종래기술의 태양전지 가로등의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 태양전지 가로등은, 지주대(1)의 상부에 태양전지셀이 배열된 태양전지판(2)이 구비되고, 태양전지판(2)의 하부에 야간 조명을 위한 조명등(5)이 구비되며, 지주대(1)의 저면에서 지상 또는 지중에 설치되어 태양전지판(2)에서 발생된 전기에너지를 저장하는 축전지(3)와, 주간에 태양전지판(2)에서 발생된 전기에너지를 축전지(3)에 저장하며 야간에는 축전지(3)에 저장된 에너지를 안정적으로 제어하여 가로등(5)으로 공급하는 등의 전원 제어, 조명 제어를 수행함은 물론, 태양전지판(2)의 구동을 제어하는 제어부(4)가 설치되는 구성을 가진다.

그러나 상술한 바와 같은 종래기술의 태양전지 가로등은 지상에 축전지(3)를 설치하는 경우 지면에서 설치면적을 요하게 되므로 설치를 위한 공간의 낭비를 발생시키며, 이로 인해 보행자 등의 통행 공간을 좁게 함은 물론 보행상의 장애로 발생하는 문제점을 가진다.

그리고 지중에 설치하는 경우에는 축전지(3)의 지중 설치를 위한 별도의 매설 공사를 수행하게 되고, 이때 외부의 오수 등의 유입을 차단하는 등의 조치를 취해야 하므로 그 설치를 위한 별도의 작업을 수행하여야 하기 때문에 작업이 어려워짐은 물론, 설치 비용을 상승시키는 효과를 제공한다.

또한, 태양전지판(2)의 지주대(1)의 최상부에 위치시키고, 축전지(3)를 지상이나 지중에 위치시키게 됨으로써 태양전지판(2)과 축전지(3)를 연결하는 전선의 길이가 길어지게 되므로, 전력손실이 크게 발생하는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래기술의 태양전지 가로등은 축전지(3)를 지주대(1)의 중간의 위치에 매달아 설치하는 방법이 제공되었으나, 이 경우 일반적인 축전지(3)는 하나의 축전배터리가 수십 kg의 무게를 가지며 이러한 축전배터리를 병렬로 연결하여 다수를 구비하여야 하기 때문에, 축전지(3)의 무게로 인해 지주대(1)의 중간의 위치에 축전지(3)를 매달아 설치하는 것이 용이하지 않게 되는 문제점을 가짐은 물론, 축전지(3)가 설치된 후에도 지주대(1)에 매달린 축전지(3)들이 지주대(3)로 매우 큰 하중부하를 전달하게 됨으로써 장기간 경과 시 지주대의 기울어짐 등이 발생하는 문제점을 가진다.

따라서, 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지주대의 상부에 지주대의 중심선을 따라 무게 중심선이 위치되도록 축전지를 수납할 수 있도록 하는 축전지수납부를 구비하여 축전지를 지주대의 상부 내측에 안착되도록 구비함으로써, 축전지와 태양전지판 사이를 연결하는 전선의 길이를 짧게 하는 것에 의해 전선에 의한 전력손실을 감소시킴은 물론, 지주대의 내측에 축전지를 내장하도록 구성함으로써, 별도의 축전지의 설치 작업을 배제할 수 있어 태양전지 가로등의 설치를 용이하게 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등(이하, "태양전지 가로등"이라 함)은, 상부에 축전지와 축전지 전원제어부가 수납되는 축전지 수납부가 형성되고, 상기 축전지로부터 전원을 공급받은 후 조명을 수행하는 조명등이 부착될 수 있도록 구성된 지주대와; 상기 축전지 수납부의 상부 위치에 설치되어 상기 축전지로 전기에너지를 공급하는 태양전지판;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 수납부는, 수직방향으로 서로 일정 간격으로 배치되며, 상부면에는 축 전지를 고정하기 위한 고정수단이 구비된 지지판이 돌출형성되고, 상기 지지판에는 전원선이 지나는 전원선통공이 형성되며, 상기 전원선통공에는 상기 축전지의 단자에 접속되는 접속단자를 구비하여 상기 태양전지판과 상기 축전지 전원제어부와 접속되는 전원선이 배설된 것을 특징으로 한다.

상기 수납부는 상기 지지판의 층과 층 사이의 영역에 대응되는 각각의 외측면에 상기 축전지 수납을 위한 수납뚜껑이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 지주대는, 태양의 고도와 방위각을 측정하는 태양센서와, 상기 전원선을 통해 상기 축전지로부터 전원을 공급받아서 상기 태양센서가 검출한 태양의 고도 및 방위각에 따라 상기 태양전지판의 수평회전 및 기울기 이동을 수행하는 태양전지판제어기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 축전지 전원제어부는 주간에 가로등으로 공급되는 전원을 차단하고, 야간에 가로등으로 전원을 공급하기 위한 주야간검출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성을 가지는 본원 발명의 태양전지 가로등은 수납부의 외측면에 형성된 수납뚜겅을 연 후 축전지가 지지판의 상부면에 형성된 고정수단에 의해 고정되도록 축전지를 배치한 후 지지판에 형성된 전원선통공을 관통하여 배설되는 전원선에 구비된 접속단자를 축전지의 단자에 접속시키는 것에 의해 축전지가 수납부 내측에서 수직 방향으로 병렬 또는 직렬을 이루도록 지주대의 상부의 위치에 수납 됨으로써 태양전지판과 축전지 사이의 전원선의 길이가 감소된다.

이때 상기 고정수단은 축전지의 이탈 방지를 위해 축전지를 감싸는 고정띠, 버클, 나사 또는 볼트 등의 체결구, 긴밀하게 끼임되어 고정시키는 끼임돌기 등으로 다양하게 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이 축전지가 수납된 태양전지 가로등의 지주대는 일반적인 지주대의 설치 방식에 의해 설치되며, 태양전지 가로등이 설치된 후에는 축전지의 하중이 지주대의 수직 중심선으로만 작용하고 수평방향으로는 작용하지 않게 된다.

상술한 구성을 가지는 본원발명의 태양전지 가로등은 태양전지판과 축전지 사이를 연결하는 전원선의 길이를 감소시킴으로써 전원선에 의해 전력손실을 감소시키는 효과를 제공한다.

또한 상술한 구성을 가지는 본원발명의 태양전지 가로등은 지주대가 설치된 후에는 축전지의 하중이 지주대의 수직 중심 하방향으로만 작용할 뿐 가로방향으로 작용하지 않게 되어, 지주대가 설치된 후 장시간이 경과되어도 축전지의 하중에 의해 지주대가 휘거나 기울어지는 것을 방지하고, 이에 따라 지주대의 손상이 방지되므로 지주대의 손상에 따른 유지보수 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

이하, 본원발명의 바람직한 일 실시 예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본원발명의 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등(이하, "태양전지 가로등"이라 함)의 정면도이고, 도 3은 도 2의 지주대의 수납부의 내부 구성을 나타내는 부분 수직단면도이며, 도 4는 수납부의 수평방향으로 절단한 평면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본원발명의 태양전지 가로등(100)은, 상부에 축전지(50) 및 전원제어부(22)를 수납하는 수납부(20)가 형성되고, 수납부(20)의 상부에는 태양전지판(30)의 기울기와 회전방향(방위각)을 조종하는 태양전지판제어기(30')가 설치되며, 조명을 수행하는 조명등(40)이 수납부(20)의 하측에서 돌출 형성된 지주대(10)와; 태양전지판제어기(30')의 상부에 설치되는 태양전지판(30)으로 구성된다. 그리고 수납부(20)에는 지지판(21)의 층과 층 사이의 영역에 대응되는 각각의 외측면에 축전지(50)의 수납을 위한 수납뚜껑(25)이 각각 형성된다.

상술한 구성에서 수납부(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수납부(20)의 서로 대향하는 양 내측벽에서 서로의 사이에 일정 간격을 가지는 반달형의 단턱을 이루며, 상부면에는 축전지를 고정하기 위한 고정수단으로서의 끼움고정돌기(21b)가 구비된 지지판(21)이 층을 이루도록 수평으로 돌출 형성된다. 그리고 지지판(21)에는 전원선(23)이 지나는 전원선통공(21a)이 형성된다. 전원선통 공(21a)에는 전원선(23)이 태양전지판(30)과 축전지 전원제어부(22) 및 가로등(40)을 서로 전기적으로 연결하도록 배설된다. 그리고 전원선(23)에는 축전지(50)의 단자에 접속되는 접속단자로서의 도전성 집게(24)가 각각의 지지판(21)이 형성되는 층별로 위치되도록 구비된다.

상술한 구성과 같이 지지판(21)를 반달형 단턱부로 수납부의 내측벽 양측에 구성하는 경우 그 사이 간격이 축전지(50)의 세로 길이 보다 넓게 구성함으로써 축전지(50)를 그 사이 영역을 통해 하부에 구성되는 층으로 삽입한 후 회전시켜서 아래의 층에 수납할 수 있게 된다. 이 경우 본원 발명의 지주대(10)는 수납부뚜겅(25)을 구비하지 않고 태양전지제어기(30')를 지주대(10)와 분리 가능하게 하여, 태양전지제어기(30')가 분리된 상태에서 도 4에서와 같이 위에서 하부로 축전지(50)를 수납하도록 구성될 수도 있으며, 그 수납 방식은 당업자에 의해 다양하게 변형실시 될 수 있다. 따라서, 지주대(10)의 수납부(20)가 수납부뚜껑(25)을 구비하여 축전지(50)의 수납이 가능한 경우에는 지지판(21)은 도 3 및 도 4의 반달형 단턱부와 달리 일체형의 원판형으로 구성될 수도 있다.

상술한 구성에서 상기 수납부(20)는 도면에는 미도시 되어 있으나, 냉각을 위한 통풍구와 송풍기를 더 구비할 수도 있다.

상기 전원제어부(22)는 태양전지판(30)에서 발생된 전기를 축전지(50)에 저장하고, 축전지(50)에 저장된 전기에너지를 정전원으로 제어하여 태양전지판제어기(30')와 가로등(40)으로 공급하도록 동작한다. 이때 상기 전원제어부(22)는 주야간을 검출하여 축전지(50)의 충전 및 가로등(40)의 전원 공급을 판단할 수 있도록 구성되며, 이를 위하여 도면에는 미 도시되어 있으나 외부로 연장설치되는 주야간검출부를 더 포함하여 구성된다.

그리고 상술한 구성에서 축전지(50)를 고정하는 고정수단은 끼움고정돌기(21b)에 한정되는 것은 아니고, 본원발명의 과제해결 수단의 설명에서와 같이, 축전지의 이탈 방지를 위해 축전지를 감싸는 고정띠, 버클, 나사 또는 볼트 등의 체결구 등으로 다양하게 구현될 수 있다.

수납부(20)의 상부에 구비되는 태양전지판제어기(30')는 태양의 위치를 측정하는 태양센서(31)와, 전원선(23)을 통해 축전지(50)로부터 전원을 공급받아서 태양센서(31)가 검출한 태양의 고도 및 방위각에 따라 태양전지판(30)에 대한 기울기제어와 수평회전을 수행하는 기울기제어기(32)와 수평회전기(33)로 구성된다.

태양센서(31)는 태양의 이동에 따라 다른 장애물에 의해 태양 빛이 방해되지 않는 위치에 부착하는 것이 바람직하며, 도 3의 경우에는 이를 위하여 태양전지판(30)의 중심부에 위치되도록 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

태양전지판(30)의 기울기를 제어하는 기울기제어기(32)는 베벨기어 형식으로 구성될 수 있는 것으로, 태양전지판(30)의 저면 중심에는 측면에서 원주를 따라 기어가 형성되는 수직기어와, 수직기어와 맞물리어 수평으로 회전되는 수평기어와, 수평기어를 회전시키는 구동모터와 태양센서의 위치에 태양전지판(30)의 면이 태양과 수직을 이루며 태양을 향하도록 구동모터를 회전시키는 제어칩 등으로 구성될 수 있다.

또한, 수평제어기(33)는 수납부(20)의 상부에서 회전 가능하도록 결합되고, 내측에는 수평제어기(33) 자체를 회전시키는 구동모터와 기어수단 및 태양센서(31)의 감지 신호에 따라 태양전지판(30)이 태양을 향하도록 구동모터를 구동시키는 제어칩 등으로 구성될 수 있다.

상술한 기울기제어기(32) 및 수평제어기(33)는 종래기술의 태양전지 가로등에서 태양전지판이 태양을 향하도록 제어하기 위하여 널리 알려진 것이므로 그 상세한 도시 및 상세한 설명은 생략하였다.

상술한 구성을 가지는 본원 발명의 태양전지 가로등(100)은 수납부뚜껑(25)을 개방한 후 각각의 지지판(21) 상에서 고정수단에 의해 고정되도록 축전지(50)를 수납한 후 지주대(10)를 설치하거나, 지주대(10)를 설치한 후 축전지(50)를 수납부에 수납 설치한다.

이 경우 본원 발명의 태양전지 가로등(100)은 태양전지판(30)과 인접된 위치에 수납부(20)가 위치되어 축전지(50)와 태양전지판(30) 사이의 길이가 짧아지게 되므로 전원선(23)이 짧아져 전원선에 의한 전력손실을 줄임으로써 축전지(50)의 방전시간을 연장하게 된다.

또한 본원 발명의 태양전지 가로등(100)은 축전지(50)를 지주대(10)의 내측에 수납하기 때문에, 축전지(50)의 무게에 의한 힘이 지주대(10)의 수직 중심선 상 을 따라 하방향으로만 작용하게 되고 가로 방향으로는 작용하지 않게 되므로 지주대(10)가 설치된 후 장시간이 경과하여도 축전지의 무게에 의해 지주대가 휘거나 기울어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 상술한 기능을 가지는 종래기술의 태양전지 가로등의 일 실시예를 나타내는 도면,

도 2는 본원발명의 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등의 정면도,

도 3은 도 2의 지주대의 수납부의 내부 구성을 나타내는 부분 수직단면도,

도 4는 수납부의 수평방향으로 절단한 평면도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

100: 태양전지 가로등 10: 지주대

20: 수납부 21: 지지판

22: 전원제어부 23: 전원선

24: 접속단자 25: 수납부뚜껑

30: 태양전지판 30': 태양전지판제어기

31: 태양감지센서 32: 기울기 제어기

33: 수평회전기

40: 조명등 50: 축전지

Claims (4)

1. 상부에 축전지와 축전지 전원제어부가 수납되는 축전지 수납부가 형성되고, 상기 축전지로부터 전원을 공급받은 후 조명을 수행하는 조명등이 부착될 수 있도록 구성된 지주대와;

   상기 축전지 수납부의 상부 위치에 설치되어 상기 축전지로 전기에너지를 공급하는 태양전지판;을 포함하되,

   상기 수납부는 지지판의 층과 층 사이의 영역에 대응되는 각각의 외측면에 상기 축전지 수납을 위한 수납뚜껑이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 수납부는,

   수직방향으로 일정 간격을 가지고 배치되고, 상부면에는 축전지를 고정하기 위한 고정수단이 구비된 지지판이 돌출형성되고, 상기 지지판에는 전원선이 지나는 전원선통공이 형성되며, 상기 전원선통공에는 상기 축전지의 단자에 접속되는 접속단자를 구비하여 상기 태양전지판과 상기 축전지 전원제어부와 접속되는 전원선이 배설된 것을 특징으로 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 지주대는,

   태양의 고도와 방위각을 측정하는 태양센서와, 전원선을 통해 상기 축전지로부터 전원을 공급받아서 상기 태양센서가 검출한 태양의 고도 및 방위각에 따라 상기 태양전지판의 수평회전 및 기울기 이동을 수행하는 태양전지판제어기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지주대 상부 내측에 축전지가 수납된 태양전지 가로등.

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