KR101213920B1 - 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등 - Google Patents

다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등에 관한 것으로서, 특히 바닥에서 수직으로 세워지며 하부 측면에 문이 형성되는 등주와 상기 등주의 상부에 결합되는 암과 상기 암의 일측 끝단에 결합되는 LED등기구와 상기 암의 상부에 결합되는 프레임과 상기 프레임의 안쪽 중심에 결합되는 발전기와 상기 발전기의 상부에 수직축을 가지며 만곡된 형태를 갖는 다수의 날개로 구성되는 풍력날개를 포함하는 무소음 풍력터빈발전기와 상기 프레임의 상부에 결합되는 다각면의 원뿔형태로 구성된 다면구체형 태양전지모듈부와 상기 등주의 외측면을 감싸도록 설치되는 플렉시블 태양전지모듈부 및 상기 등주의 내부에 구비되어 충방전을 제어하는 제어부를 포함하도록 구성되어 하루 중 일출부터 일몰까지 지속적인 채광이 가능하며 전선로공사를 생략하여 미관을 해지치 않으며 별도의 전기요금 및 이산화탄소가 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등{hybrid street light}
본 발명은 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등에 관한 것으로서, 일출부터 일몰까지 태양위치에 관계없이 다방향에서 태양광을 채광하여 상용전원을 사용하지 않고 태양광 및 풍력으로 발전된 전기를 사용하여 LED등기구 빛을 밝히는 가로등에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 지중에 전선로를 매설하거나 공중에 가공전선로를 시공하여 전기를 수전하여 등기구를 점등시키도록 되어 있다. 이에 따른 지중작업이나 가공선로작업 등에 많은 공사비용과 시간 등이 소요되었으며 깨끗하던 도로, 인도 및 화단 등이 지중공사로 인하여 지저분해지며 가공전선로 또한 공중에 전선이 교차하여 미관상 좋지 않은 결과가 발생하였다.
또한 지중에 매설된 전선로는 빗물 등의 물이 유입되었을 때 전선에 손상이 있을 때 누전이 발생하거나 합선이 되거나 수도 및 도시가스 등의 다른 지중공사를 시행할 시 기존에 매설된 가로등용 지중전선의 파손 단선되어 가로등이 점등이 되지 않는 문제점들이 발생되었다. 이러한 문제점으로 인해 저지대에 설치된 가로등의 경우 가끔 폭퐁 및 폭우로 인한 침수로 인접한 보행자가 누전으로 인한 감전사고를 당하는 경우가 있었다.
아울러 수많은 가로등이 상용전원을 공급받아 점등이 되므로 지속적으로 높은 금액의 전기요금이 발생하였으며, 전기를 발전하는데 이산화탄소가 배출되어 환경오염에 영향을 주기도 하였다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 상용전원을 공급받지 않아도 태양광발전에 의한 상시 점등이 가능하도록 하며 이에 따라 별도의 상용전원을 사용하지 않도록 한다.
또한, 필연적으로 매설 또는 가공되는 전선로가 없어 신설공사 및 유지보수 공사가 필요치 않도록 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 바닥에서 수직으로 세워지며 하부 측면에 문이 형성되는 등주와 상기 등주의 상부에 결합되는 암과 상기 암의 일측 끝단에 결합되는 LED등기구와 상기 암의 상부에 결합되는 프레임과 상기 프레임의 안쪽 중심에 결합되는 발전기와 상기 발전기의 상부에 수직축을 가지며 만곡된 형태를 갖는 다수의 날개로 구성되는 풍력날개를 포함하는 무소음 풍력터빈발전기와 상기 프레임의 상부에 결합되는 다각면의 원뿔형태로 구성된 다면구체형 태양전지모듈부와 상기 등주의 외측면을 감싸도록 설치되는 플렉시블 태양전지모듈부 및 상기 등주의 내부에 구비되어 충방전을 제어하는 제어부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등은 다수의 태양전지모듈 및 다수의 플렉시블 태양전지가 다방향으로 구성되어 일출부터 일몰까지 태양광을 지속적으로 채광할 수 있으며, 긴 채광시간으로 인한 안정적인 태양광발전과 높은 위치에서 유리한 풍력발전으로 상용전원을 사용하지 않아도 되어 전기요금이 발생하지 않는 이점이 있다.
저지대에서 가로등이 침수되는 경우에 상용전원을 대체하여 안전한 DC24V를 사용함으로서 보행자의 감전사고가 발생하지 않는다.
또한, 전선로 작업으로 인한 지중공사 및 가공선로공사가 필요없으며 차후에 발생되는 문제로 인한 유지보수공사도 필요치 않는다. 그로 인해 땅을 파헤치거나 공중에 가공선이 주렁주렁 매달리지 않아 도시 미관을 해치는 일이 없다.
한편 전기를 발전하는데 발생되는 이산화탄소도 발생되지 않는 효과가 있다.
도 1은 가로등 전체도.
도 2는 다면구체형 태양전지모듈 구조도.
도 3은 정션박스 부착도.
도 4는 무소음 풍력터빈발전기 구성도.
도 5는 플렉시블 태양전지모듈 구조도.
도 6은 전체 계통도.
도 1은 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등에 대한 전체도이며, 도 2는 다면구체형 태양전지모듈부 구조의 일부분을 나타낸 도면이며, 도 3은 다면구체형 태양전지모듈부의 후면에 부착되는 정션박스를 나타낸 도면이며, 도 4는 무소음 풍력터빈발전기의 구성도이며, 도 5는 플렉시블 태양전지모듈부의 구조도이며, 도 6은 전체 계통도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등의 구성은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 하부에 문(11)이 형성된 등주(10)가 바닥에서 수직으로 세워지며 상기 등주(10)의 내부에 제어부(300)가 구비되어 충방전 제어를 하며, 등주(10)의 측면에는 플렉시블 태양전지모듈부(200)가 결합된다.
상기 등주(10)의 상부에는 수직으로 구성된 기둥(21)과 상기 기둥(21)의 측면으로 돌출된 돌출부(22)를 포함하는 암(20)이 결합되며, 상기 돌출부(22)의 일측 끝단에 LED소자로 구성된 LED등기구(30)가 지상을 향해 빛을 조사하도록 결합된다.
또한 등주(10)의 상부에 수평지지 구조를 갖는 결합지지대(501)가 등주(10)에 결합되며, 상기 결합지지대(501)의 외측 끝단에 다수의 수직지지대(503)가 결합된다. 결합된 수직지지대(503)의 상부에 수평지지 구조를 갖는 수평지지대(502)가 결합되어 프레임(500)이 구성된다. 상기 수평지지대(502)의 상부에 다면구체형 태양전지모듈부(100)가 안착되어 결합된다.
무소음 풍력터빈발전기(400)는 결합지지대(501)의 상부 중심에 결합되며, 상기 무소음 풍력터빈발전기(400)의 구성은 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기(402)와, 상기 발전기(402)의 상부에 수직축(405)을 가지며 만곡된 형태의 다수의 날개(404)가 수직축(405)을 중심으로 소정의 각도로 배열되어 다층 구조로 구성된 풍력날개(401)를 포함한다.
도 2에 도시된 바를 살펴보면, 상기 다면구체형 태양전지모듈부(100)는 길이방향의 양측으로 홈(111)이 형성된 다수의 종프레임(102)이 수직에서 내측으로 소정의 각도로 기울어져 서로 일정한 간격을 갖고 원형으로 배열된다. 상기 배치된 다수의 종프레임(102) 사이마다 사각형태로 이루어진 다수의 태양전지모듈(101)이 홈(111)에 각각 결합되며, 상기 결합된 태양전지모듈(101) 및 종프레임(102)의 상하부에 돌출부(112)가 형성된 커버(104)가 밀착되어 태양전지모듈(101)이 빠지지 않도록 보강해주며, 상기 결합된 커버(104)의 상하부에 횡프레임(103)이 밀착되어 종프레임(102)에 체결기구로 견고하게 결합되어 다각면의 원뿔형태로 구성된다.
아울러 도 3에 도시된 바와 같이, 정션박스(105)가 태양전지모듈(101)의 후면에 배치되어 종프레임(102)에 체결기구로 결합되도록 구성된다.
도 5에 도시된 바를 살펴보면, 상기 플렉시블 태양전지모듈부(200)는 하나 또는 다수의 플렉시블 태양전지(201)가 등주(10)의 외면을 감싸도록 밀착되며, 상기 밀착된 플렉시블 태양전지(201)의 외면을 감싸도록 투명재질의 투명커버(202)가 밀착되어 플렉시블 태양전지(201)를 외부로부터 보호하며, 상기 밀착된 투명커버(202)의 좌우측 끝단에 고정대(203)가 겹치도록 배치되어 체결기구로 등주(10)에 결합되어 투명커버(202) 및 플렉시블 태양전지(201)의 좌우측이 등주(10)에 고정되도록 하며, 투명커버(202) 상하부 끝단에 띠(204)가 겹치도록 배치되어 체결기구로 등주(10)에 결합되어 플렉시블 태양전지(201) 및 투명커버(202)의 상하부가 등주(10)에 고정되도록 한다.
도 6에 도시된 바와 살펴보면, 등주(10)의 내부에 구비된 제어부(300)는 다면구체형 태양전지모듈부(100) 및 플렉시블 태양전지모듈부(200)에서 발전된 전기를 모으는 수확회로부(301)와, 발전되어 모아진 전기를 축전부(303)로 보내며 LED등기구(30)를 점등하기 위한 출력을 제어하는 충방전제어부(302)와, 전기를 축전하는 축전부(303)를 포함한다.
상기 다면구체형 태양전지모듈부(100)와 플렉시블 태양전지모듈부(200)는 전기를 발전하여 수확회로부(301)로 보내며, 수확회로부(301)에서 전기에너지를 모아 충방전제어부(302)로 보내어 충방전제어부(302)의 제어로 축전부(303)에 축전되거나 축전된 전기에너지를 이용하여 LED등기구(30)가 점등되도록 구성된다.
10 : 등주 11 : 문 20 : 암 30 : LED등기구 40 : 결합체
21 : 기둥 22 : 돌출부
100 : 다면구체형 태양전지모듈부 101 : 태양전지모듈 102 : 종프레임
103 : 횡프레임 104 : 커버
105 : 정션박스
111 : 홈 112 : 돌출부
200 : 플렉시블 태양전지모듈부 201 : 플렉시블 태양전지 202 : 투명커버
203 : 고정대 204 : 띠
300 : 제어부 301 : 수확회로부 302 : 충방전제어부 303 : 충전부
400 : 무소음 풍력터빈발전기 401 : 풍력날개 402 : 발전기
403 : 정류기 404 : 날개 405 : 수직축
500 : 프레임 501 : 결합지지대 502 : 수평지지대 503 : 수직지지대

Claims (4)

  1. 바닥에서 수직으로 세워지며 하부 측면에 문(11)이 형성되는 등주(10)와;
    상기 등주(10)의 상부에 수직으로 구성되는 기둥(21)과, 상기 기둥(21)의 측면으로 돌출되는 돌출부(22)를 포함하는 암(20)과;
    상기 돌출부(22)의 일측 끝단에 결합되는 LED등기구(30)와;
    상기 암(20)의 상부에 결합되는 무소음 풍력터빈발전기(400) 및 수직지지대(503)가 결합되어 지지되는 결합지지대(501)와, 상기 결합지지대(501)의 끝단 둘레에 결합되어 수평지지대(502)를 지지하는 다수의 수직지지대(503)와, 상기 수직지지대(503)의 상부에 결합되어 다면구체형 태양전지모듈부(100)를 결합하여 지지하는 수평지지대(502)를 포함하는 프레임(500)과;
    상기 프레임(500)의 안쪽 중심에 결합되는 발전기(402)와, 상기 발전기(402)의 상부에 수직축(405)을 가지며 만곡된 형태를 갖는 다수의 날개(404)가 수직축(405)을 중심으로 소정의 각도로 배열되어 다층 구조로 구성되는 풍력날개(401)를 포함하는 무소음 풍력터빈발전기(400)와;
    상기 프레임(500)의 상부에 결합되는 다각면의 원뿔형태로 구성된 다면구체형 태양전지모듈부(100)와;
    상기 등주(10)의 외측면을 감싸도록 설치되는 플렉시블 태양전지모듈부(200); 및
    상기 등주(10)의 내부에 구비되어 충방전을 제어하는 제어부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다면구체형 태양전지모듈부(200)는 수직에서 내측으로 소정의 각도로 기울어져 서로 일정한 간격을 갖고 원형으로 배열되며 길이방향으로 좌우측에 홈(111)이 형성된 다수의 종프레임(102)과, 상기 종프레임(102)의 사이마다 사각형태로 이루어져 홈(111)에 각각 결합되는 다수의 태양전지모듈(101)과, 상기 결합된 태양전지모듈(101) 및 종프레임(102)의 상하부에 밀착되는 돌출부(112)가 형성된 커버(104), 및 상기 밀착된 커버(104)의 외측 평활면에 밀착되어 종프레임(102)에 체결기구로 결합되는 횡프레임(103)과, 상기 결합된 다수의 태양전지모듈(101) 후면마다 각각 적어도 하나 이상 배치되어 상기 종프레임(102)에 체결기구로 결합되는 정션박스(105)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉시블 태양전지모듈부(200)는 등주(10)를 감싸도록 구성된 하나 또는 다수의 플렉시블 태양전지(201)와, 상기 플렉시블 태양전지(201)의 외면을 감싸도록 구성되는 투명색의 투명커버(202)와, 상기 투명커버(202)의 좌우측 끝단에 겹치도록 위치하여 투명커버(202)와 플렉시블 태양전지(201)의 좌우측이 등주(10)에 단단히 고정되도록 도움을 주는 고정대(203), 및 상기 투명커버(202)의 상하부 끝단에 위치하여 투명커버(202)와 플렉시블 태양전지(201)의 상하부가 등주(10)에 단단히 결합되도록 도움을 주는 띠(204)를 포함하는 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(300)는 다면구체형 태양전지모듈부(100) 및 플렉시블 태양전지모듈부(200)에서 발전된 전기를 모으는 수확회로부(301)와, 무소음 풍력터빈발전기(400)에서 발전된 교류전기를 직류전기로 변환하는 정류기(403)와, 상기 수확회로부(301) 및 정류기(403)에서 전기를 받아 축전부(303)로 보내거나 부하로 출력하도록 제어하는 충방전제어부(302)와, 상기 충방전제어부(302)에서 전기를 받아 축전하는 축전부(303)를 포함하는 다면구체형 태양광모듈과 플렉시블 태양광모듈 발전 및 무소음 풍력발전 시스템 가로등

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