KR101614400B1 - 발전 및 세척 기능을 갖는 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 내부에 여러 전기장치들이 구비되는 함체와, 함체에 일단부가 회전가능하게 결합되어 함체를 개폐시키는 도어를 포함하는 배전반에 있어서, 배전반의 함체 상부에 함체와 이격되어 경사지게 구비되는 한편 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판; 태양전지판의 하면에 구비되어 태양전지판을 지난 태양광을 태양전지판으로 반사시키는 반사부재; 태양전지판 일측의 함체에 회전가능하게 구비되어 모터에 의해 회전 구동되는 나사축; 나사축과 평행한 반대편의 함체에 고정되게 구비되는 안내축; 나사축과 안내축에 각각 결합되어 구비되고 나사축의 회전에 의해 이동되는 이동체; 및 양 이동체 사이에 구비되어 나사축에 회전에 의해 이동되면서 태양전지판을 세척하는 세척브러쉬를 갖는 세척바;를 포함하는 배전반을 제공한다.

Description

발전 및 세척 기능을 갖는 배전반{Distributing board comprising generation and washing}

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광을 통해 자가 발전하는 한편 발전된 전기에너지로 태양전지판을 세척하는 발전 및 세척 기능을 갖는 배전반에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반은 상대적으로 높은 전력을 안전하게 공급하기 위한 전기설비로서, 박스 형태로 이루어진 배전반은 외부와 차단된 상태로 지상의 특정위치, 가로등이나, 신호등 및 전원공급이 필요한 위치 등에서 콘크리트 구조물과 같은 기초대에 설치되어 있다. 또한 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에도 전력 공급을 위해 배전반이 설치되어 있다.

이러한 배전반은 대부분 철재로 제작되고, 일측에 유지관리를 위한 도어가 구비된 폐쇄형의 함체로 제작되며, 배전반의 내부에는 고열을 발생시키는 변압기, 계기용 변류기, 차단기, 개폐기, 조작 전원용 차단기, 퓨즈 홀더 등의 배전을 위한 여러 가지 전기장치들이 구비되어 있다.

이와 같이 상기 배전반의 내부 온도는 기기 자체 방출열은 물론, 지열 등에 의해 온도가 외부에 비해 상대적으로 높으므로, 배전반 내부와 외부 사이에 급격한 온도차가 발생하는 시점에서 기기 내부에서는 대류 현상과 함께 결로가 발생하게 된다. 결로 현상은 선로의 부식으로 이어져 유지 보수비 및 단전 사태가 증가되는 문제점이 일어나게 된다.

그리고 고열을 발생시키는 전기장치들이 내장되어 있기 때문에 내부의 온도가 상승하게 된다. 더욱이 배전반은 주로 야외에 설치되어 철재로 된 함체가 태양열을 직접 받게 되므로 내부온도는 더욱 상승한다. 배전반 내의 과도한 온도상승은 각종 부품 및 전기장치의 동작효율과 기능을 저하시키고, 나아가서는 고열에 의한 고장, 쇼트 등으로 인해 유지관리에 어려움이 있으며, 특히 고열에 의해 내장된 부품 및 전기장치들이 열화되어 수명을 단축시키게 된다.

따라서, 배전반의 함체 하부에는 공기유입구멍을 형성하여 외부의 공기를 내부로 유입시켜 함체 내부를 냉각시키고, 함체의 상부에는 함체 내의 고열을 외부로 방출되도록 배기구가 형성되어 배전반의 내부 온도를 낮추도록 되어 있다.

그러나, 이러한 배전반의 방열구조는, 배전반의 내부 공기와 외부 공기의 온도차에 의한 열교환과, 더운 공기는 상승하고 찬 공기는 하강하는 자연 대류현상을 이용하는 것이므로, 열효율이 매우 낮아 배전반의 내부 공기를 충분히 낮추지 못한다. 이로 인해 내장된 전기장치의 기능 저하, 고장 및 쇼트, 수명 단축 등의 문제를 해소할 수 없었으며, 특히 여름에는 배전반에 화재가 종종 발생하고 있다.

이를 위해 배전반에 별도의 송풍기를 설치하여 내부의 고열을 외부로 강제 배출시키고 있으나, 이러한 송풍기의 구동을 위해서는 별도의 전력이 소비되는 단점이 있다.

따라서, 이와 같은 단점을 극복하기 위해 한국 공개실용신안 제20-2009-0001665호(이하 '선행기술문헌1' 이라 한다)에는, 배전반 내의 고열을 강제 배출시켜 내부 온도를 낮추기 위한 송풍기의 구동시 별도의 전원을 소비하지 않고 태양전지판을 이용하여 발생한 전원을 사용함으로써 전력낭비가 없으며, 태양전지판으로부터 발생된 전원을 축전시켜 저장된 전원을 야간 등 필요시에 사용할 수 있고, 내부 온도를 검출하여 설정된 온도에서 송풍기가 구동되거나 정지되도록 제어하여 방열기능을 효율적으로 운영할 수 있는 태양전지를 이용한 배전반의 방열장치가 개시되어 있다.

하지만, 선행기술문헌1에 개시된 태양전지판은 함체의 상면 일측에 국소적으로 구비되는 송풍기조립체의 상면에만 국한되게 형성되어 구비되기 때문에, 태양광이 입사되는 면적이 너무 작아 발전전력량이 상대적으로 너무 낮아 송풍기를 구동시킬 수 있을 만큼 충분한 전력을 공급할 수 없다는 단점이 있다.

그리고, 이러한 태양전지판은 입사되는 광의 양에 발전전력량이 크게 좌우되기 때문에, 태양전지판의 오염시에도 발전전력량이 크게 저하된다. 따라서, 태양전지판의 면을 주기적으로 세척해야 함에도 불구하고 선행기술문헌1에는 태양전지판을 세척할 수 있는 세척수단이 없기 때문에, 결국에는 태양전지판의 발전전력량이 저하될 수밖에 없는 단점이 내재되어 있고, 별도의 인력을 동원하여 태양전지판의 면을 닦아 청소하는 경우에는 수많은 인력이 동원되어야만 하는 또 다른 단점이 내재되어 있다.

이상 설명한 바와 같은 태양전지를 이용한 배전반의 방열장치 및 이에 대한 구체적인 설명은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한국 공개실용신안 제20-2009-0001665호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 태양광에 의해 자가 발전되는 태양전지판과, 태양전지판에서 자가 발전된 전기에너지로 태양전지판을 주기적으로 세척하는 세척수단을 구성함으로써 태양전지판의 발전전력량을 일정하게 유지할 수 있는 발전 및 세척 기능을 갖는 배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적으로는, 배전반에서 개폐되는 도어와 연동하여 배전반에 수납된 차양부재가 배전반에서 출입됨으로써 우천시 작업자에게 안전한 작업공간을 제공할 수 있고, 감전 등과 같은 안전사고의 위험을 사전에 방지할 수 있도록 한 발전 및 세척 기능을 갖는 배전반을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배전반은, 내부에 여러 전기장치들이 구비되는 함체와, 함체에 일단부가 회전가능하게 결합되어 함체를 개폐시키는 도어를 포함하는 배전반에 있어서, 배전반의 함체 상부에 함체와 이격되어 경사지게 구비되는 한편 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판; 태양전지판의 하면에 구비되어 태양전지판을 지난 태양광을 태양전지판으로 반사시키는 반사부재; 태양전지판 일측의 함체에 회전가능하게 구비되어 모터에 의해 회전 구동되는 나사축; 나사축과 평행한 반대편의 함체에 고정되게 구비되는 안내축; 나사축과 안내축에 각각 결합되어 구비되고 나사축의 회전에 의해 이동되는 이동체; 및 양 이동체 사이에 구비되어 나사축에 회전에 의해 이동되면서 태양전지판을 세척하는 세척브러쉬를 갖는 세척바;를 포함한다.

그리고, 함체에 고정되게 구비되는 한쌍의 고정캡; 양 고정캡 사이에 회전가능하게 구비되는 회전축; 회전축에 그 일단부가 고정되게 구비되는 한편 타단부는 회전축에 감김되면서 세척바에 고정되게 구비되어 세척바의 이동시 태양전지판을 덮는 커버부재; 고정캡 내에 구비되는 한편 그 일단부는 고정캡에 고정되고 감김된 타단부는 회전축에 고정되게 구비되는 태엽스프링;을 포함할 수 있다.

또한, 배전반에는 함체에서 도어가 회전됨에 따라 출입되는 차양수단이 구비되되, 차양수단은, 함체에 그 일단부가 삽입되는 한편 타단부는 함체 외측으로 돌출되게 구비되어 함체에서 출입되는 차양부재; 함체에 삽입된 차양부재의 일단부와 함체 사이에 구비되어 차양부재를 함체 내로 당겨 인입시키는 스프링; 및 도어에 회전가능하게 구비되는 한편 함체에서 도어가 개방됨에 따라 함체 외측으로 돌출된 차양부재의 타단부에 접한 상태로 구름 이동되면서 차양부재를 함체에서 인출시키는 가이드롤러;를 포함할 수도 있다.

본 발명의 발전 및 세척 기능을 갖는 배전반에 따르면, 태양전지판으로 입사되는 태양광을 전기에너지로 자가 발전하는 한편 태양전지판을 주기적으로 세척함으로써 태양전지판의 발전전력량을 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 태양전지판의 배면에 태양전지판을 지난 태양광을 다시 태양전지판 측으로 반사시켜 입사되게 하는 반사부재가 더 구비됨으로써 태양전지판의 발전전력량을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명에 따르면, 일몰시 태양전지판을 덮어 가림으로써 태양전지판의 불필요한 노출로 인한 오염을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명에 따르면, 배전반의 도어를 열고 닫음에 따라 차양부재가 배전반에서 인출 또는 인입되게 구성됨으로써 우천시나 폭서기 등과 같은 열악한 작업환경 하에서도 안전한 작업공간을 제공할 수 있으므로 작업자의 작업능률이 향상될 뿐 아니라 감전 등과 같은 안전사고의 위험을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반의 외측 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배전반의 태양전지판과 세척수단 및 차양수단을 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 발전수단과 세척수단의 분리도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세척수단의 분리도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세척수단에 구비되는 커버수단의 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세척수단의 작동 전 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 세척수단의 작동 중 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 세척수단의 작동 후 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 배전반에 구비되는 차양수단의 분리도이다.
도 10은 본 발명에 따라 배전반의 도어가 일부분 열린 상태에서의 차양수단의 작동상태도이다.
도 11은 본 발명에 따라 배전반의 도어가 완전히 열린 상태에서의 차양수단의 작동상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 11은 본 발명에 따른 배전반에 구비되는 발전수단 및 세척수단, 차양수단을 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 배전반(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 여러 전기장치들이 구비되는 함체(110)와, 함체(110)에 일단부가 회전가능하게 결합되어 함체(110)를 개폐시키는 도어(130)를 포함한다.

그리고, 이러한 배전반(100)의 함체(110)에는 발전수단, 세척수단, 커버수단, 차양수단 등이 구비된다.

발전수단은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배전반 함체(110)의 지붕(120) 상부에 지붕(120)과 이격되어 경사지게 구비되는 베이스프레임(220)과, 베이스프레임(220)에 고정되어 구비되는 한편 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판(200)을 포함한다.

베이스프레임(220)은 배전반 함체(110)의 지붕(120) 상부에 다수의 지주에 의해 경사진 상태로 이격되게 구비될 수 있다.

특히, 이와 같이 구비되는 베이스프레임(220)은 함체(110)의 지붕(120)을 덮을 수 있는 충분한 크기 즉 면적으로 구비됨이 바람직하고, 이러한 베이스프레임(220)과 함체(110)의 지붕(120) 사이에는 베이스프레임(220)에 의해 그늘진 공간부(230)가 형성된다.

따라서, 상기와 같이 형성되는 베이스프레임(220)과 함체(110) 사이의 공간부(230)에 의해서 태양의 복사열에 의한 배전반(100)의 온도상승을 최대한 방지할 수 있다.

그리고, 상기와 같은 베이스프레임(220)의 상면에는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판(200)이 구비되고, 태양전지판(200)의 하면 즉 태양전지판(200)과 베이스프레임(220) 사이에는 태양전지판(200)을 지난 태양광을 다시 태양전지판(200)으로 반사시켜 입사시키는 반사부재(210)가 더 구비된다.

이러한 반사부재(210)는 반사판이나 반사시트로 구비될 수 있고, 태양전지판(200)의 상면에는 태양전지판(200)을 세척하는 세척수단이 구비된다.

한편, 상기와 같은 태양전지판(200)으로 입사되는 태양광은 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지는 별도의 축전기(미도시)에 저장되어 보관될 수 있으며, 제어부(미도시)에 의해 후술될 세척수단의 모터(390)를 작동시키는 구동원으로 이용될 수도 있다.

세척수단은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지판(200)의 상면에서 상하로 이동되는 세척바(300)를 포함한다.

세척바(300)는 그 하면에 태양전지판(200)의 상면과 맞닿아 태양전지판(200)의 상면을 쓸어 세척하는 세척브러쉬(310)가 구비되고, 양측 단부에는 이동체(360)가 고정되게 구비되며, 양 이동체(360)는 각각 베이스프레임(220)에 구비되는 나사축(370)과 안내축(371)에 끼워져 구비된다.

이러한 나사축(370)은 태양전지판(200) 일측의 베이스프레임(220)에 베어링블럭(380)을 매개로 회전가능하게 구비되고, 나사축(370)의 일단부에는 나사축(370)에 연결되어 나사축(370)을 회전 구동시키는 정.역회전 가능한 모터(390)가 구비된다.

그리고, 나사축(370)에는 세척바(300) 일단부의 이동체(360)가 나사 결합되어 구비됨으로써 모터(390)에 의한 나사축(370)의 회전시 이동체(360)가 나사축(370)을 따라 상하로 이동하게 된다.

또한, 나사축(370)과 평행한 반대편의 베이스프레임(220)에는 안내축(371)이 고정블럭(381)을 매개로 고정되게 구비되고, 이 안내축(371)에는 세척바(300) 타단부의 이동체(360)가 삽입되어 결합됨으로써 나사축(370)의 회전시 타단부의 이동체(360)는 안내축(371)에 삽입된 상태로 안내되어 상하로 이동된다.

따라서, 모터(390)에 의한 나사축(370)의 회전시는 이에 나사 결합된 이동체(360)와 안내축(371)에 끼워져 결합된 이동체(360)가 나사축(370)의 회전량만큼 상하로 이동되면서 세척바(300)를 상하로 이동시키게 됨으로써 세척바(300)의 세척브러쉬(310)가 태양전지판(200)의 상면을 쓸어 세척하게 된다.

그리고, 상기와 같은 세척바(300)의 후방 즉 도 2 내지 도 4를 기준으로 하여 세척바(300) 상부의 베이스프레임(220)에는 태양전지판(200)을 덮어 가릴 수 있는 커버수단이 구비된다.

이러한 커버수단은, 세척바(300) 상부의 베이스프레임(220) 상면에 서로 대향되게 마주하여 고정되는 한쌍의 고정캡(350)과, 양 고정캡(350) 사이에 회전가능하게 구비되는 회전축(330)과, 회전축(330)에 그 일단부가 고정되게 구비되는 한편 타단부는 회전축(330)에 감김되면서 세척바(300)에 고정되게 구비되어 세척바(300)의 이동시 태양전지판(200)을 덮는 커버부재(320)를 포함한다.

베이스프레임(220) 상에 구비되는 양 고정캡(350)은 서로 마주하는 면에 고정축(351)이 돌출 형성되고, 이 고정축(351)은 회전축(330)의 양단부에 각각 삽입되어 결합됨으로써 회전축(330)은 양 고정캡(350)의 고정축(351)에 걸림된 상태로 회전된다. 그리고, 고정축(351)에는 후술될 태엽스프링(340)의 일단부를 고정축(351)의 축방향으로 삽입하여 결합할 수 있는 절개부(352)가 형성되고, 고정축(351)의 절개부(352)에 그 일단부가 결합된 태엽스프링(340)은 고정축(351)에 구속되어 고정된다.

이러한 양 고정캡(350) 사이의 회전축(330)은 중공관으로 구비되어 그 양단부에 고정캡(350)의 고정축(351)이 각각 삽입되어 결합됨으로써 양 고정캡(350)의 고정축(351) 상에 걸림된 상태로 회전가능하게 구비된다. 이러한 회전축(330)의 양단부에는 고정캡(350)과 더불어 후술될 태엽스프링(340)를 수납할 뿐 아니라 고정캡(350)이 결합되는 수납부(332)가 고정캡(350)에 대응한 형상으로 형성된다. 그리고, 회전축(330)에는 회전축(330)과 같이 회전되는 한편 태엽스프링(340)의 타단부가 결합 고정되는 고정대(331)가 일체로 고정되게 구비된다.

커버부재(320)는 태양전지판(200)을 완전히 덮어 가릴 수 있는 면적으로 구비되는 한편 회전축(330)에서 인출되는 그 일단부에 고정바(321)가 구비되고, 이 고정바(321)는 세척바(300)가 결합 고정되는 이동체(360)에 결합 고정된다. 따라서, 커버부재(320)의 고정바(321)가 이동체(360)의 이동에 의해 회전축(330)에서 인출되거나 감김됨으로써 회전축(330)에 커버부재(320)의 완전한 말림을 방지할 수 있게 된다.

또한, 회전축(330)의 수납부(332)와 고정캡(350) 사이에는 태엽스프링(340)이 구비되고, 태엽스프링(340)은 도 5에서와 같이 그 일단부가 고정캡(350)의 절개부(352)에 삽입되어 고정되고, 감김된 타단부는 회전축(330)의 수납부(332)의 고정대(331)에 걸림되어 고정된다. 이와 같이 구비되는 태엽스프링(340)은 회전축(330)에서 커버부재(320)의 인출시 압축되어 커버부재(320)에 복원력을 제공하게 된다.

특히, 태엽스프링(340)은 감김된 그 내측 단부에 절곡부(341)가 절곡 형성되고, 외측 단부에는 태엽스프링(340)의 감김방향과 동일한 곡률로 굽힘된 "⊂"자 형상의 끼움부(342)가 형성된다. 따라서, 태엽스프링(340)의 절곡부(341)는 고정캡(350)의 고정축(351)에 형성된 절개부(352)에 삽입되어 고정되고, 끼움부(342)는 회전축(330)의 수납부(332) 측으로 돌출된 고정대(331)에 결합되어 고정됨으로써, 회전축(330)의 회전(커버부재(320)의 인출)시 태엽스프링(340)은 감김되어 압축되고, 이의 압축력은 인출된 커버부재(320)를 원상태로 감는 복원력으로 작용하게 된다.

상기와 같은 세척수단 및 커버수단의 작동은 다음과 같다.

즉, 도 6과 같이, 세척수단의 세척바(300)가 태양전지판(200)의 상부에 구비된 상태에서 모터(390)가 작동되면, 나사축(370)이 베어링블럭(380) 상에서 정회전되고, 나사축(370)에 나사 결합된 이동체(360)가 나사축(370)의 정회전에 의해 도 7에서와 같이, 태양전지판(200)의 상부에서 하부 측으로 이동된다.

물론, 이때 안내축(371)에 끼워진 이동체(360) 역시도 나사축(370)의 이동체(360)와 마찬가지로 이동되고, 양 이동체(360) 사이에 구비된 세척바(300) 역시도 양 이동체(360)와 마찬가지로 이동된다.

따라서, 상기와 같은 세척바(300)의 이동에 의해 세척바(300)의 하면에 구비된 세척브러쉬(310)가 태양전지판(200)의 상면에 접하여 쓸면서 세척하게 된다.

이때, 상기와 같은 세척바(300)의 이동과 더불어 커버수단이 연동되어 작동된다.

즉, 세척바(300)의 하강시 세척바(300)의 고정바(321)에 고정된 커버부재(320)가 세척바(300)와 같이 당겨져 회전축(330)으로부터 인출된다.

이때, 회전축(330)은 인출되는 커버부재(320)와 같은 방향으로 회전되고, 회전축(330)의 회전에 의해 고정캡(350) 내의 태엽스프링(340)은 감김되어 압축된다.

한편, 상기와 같이 세척바(300)를 따라 인출되는 커버부재(320)가 도 8에서와 같이, 태양전지판(200)을 완전히 덮어 가릴 수 있고, 특히 일몰 후 태양전지판(200)을 사용할 수 없는 경우에는 상기와 같이 커버부재(320)를 완전히 인출시켜 태양전지판(200)을 완전히 덮어 가림으로써 태양전지판(200)의 불필요한 노출로 인한 오염을 방지할 수 있게 된다.

물론, 상기와 같이 커버부재(320)가 완전히 인출된 상태에서는 세척바(300)가 태양전지판(200)의 상부에서 하부로 완전히 이동된 상태로 태양전지판(200)의 상면을 전체적으로 한번 쓸어내려 세척한 상태가 되고, 이 상태 그대로 커버부재(320)가 태양전지판(200)을 덮어 가림으로써 세척한 태양전지판(200)을 오염원으로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.

이후, 모터(390)가 역작동되면, 나사축(370)이 반대방향으로 회전되고, 이에 양 이동체(360)가 태양전지판(200)의 하부에서 상부로 이동되면서 태양전지판(200)을 재차 쓸어 청소하게 된다.

이때, 고정캡(350) 내에서 압축된 태엽스프링(340)은 원상태로 풀리는 복원력에 의해 회전축(330)을 신속하게 역회전시키고, 이러한 회전축(330)의 역회전은 커버부재(320)를 회전축(330)에 감는 복원력으로 작용됨으로써 커버부재(320)는 태양전지판(200)의 상부로 이동되는 세척바(300)와 같이 상부로 이동되면서 회전축(330)에 원활하게 감김되어 보관된다.

이후, 모터(390)의 작동이 정지되면, 세척바(300)의 이동 및 회전축(330)에 감기는 커버부재(320)의 감김 동작도 모두 정지된다.

그리고, 상기와 같은 태양전지판(200)이 구비되는 배전반(100)의 함체(110)에는 함체(110)에서 도어(130)를 회전시킴에 따라 작동되는 차양수단이 더 구비된다.

이러한 차양수단이 구성되는 배전반(100)은 도 9에 도시된 바와 같이, 함체(110)에 단일구조의 도어(130)가 여닫이식으로 구비된 것을 일례로 들어 설명하나, 도어가 내.외측에 구비된 이중구조의 도어로 구비될 수도 있으며, 이 경우에는 차양수단이 이중구조의 도어 중 외측도어와 연동되게 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 도어(130)는 그 일측 단부에 경첩을 매개로 함체(110)에 회전가능하게 결합되는 힌지부(131)가 구비되고, 타측 단부에는 함체(110)에 잠금 및 해제되는 잠금장치(132)가 구비되며, 잠금장치(132)는 통상의 배전반용 도어에 구비되는 잠금장치로 구비될 수 있다.

한편, 상기와 같이 구비되는 함체(110)에는 전면적에 걸쳐 다수의 환기구(111)가 형성되고, 이러한 다수의 환기구(111)에 의해서 함체(110) 내부가 용이하게 환기되어 배전반(100)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같은 다수의 환기구(111) 중 일부의 환기구는 후술될 배수부재(160)에 의한 빗물이 배출되는 배수구(112)로 구비될 수 있고, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

또한, 상기와 같은 함체(110)의 상부에는 함체(110)의 상면을 덮어 가리는 지붕(120)이 구비되고, 이 지붕(120)은 함체(110)의 외경보다 큰 직경으로 형성되어 함체(110)의 외측으로 더 돌출되게 구비된다. 따라서, 이와 같은 지붕(120)에 의해서 우천시에는 빗물이 함체(110) 외측으로 떨어져 배수되고, 폭서기 시에는 햇빛을 가려 함체(110) 주위에 넓은 영역의 그늘을 형성하게 된다.

이와 같은 지붕(120)과 도어(130) 사이의 함체(110) 상부에는 차양수단의 차양부재(140)가 삽입되어 출입되는 출입구(113)가 형성된다.

그리고, 차양수단은 도 9에서와 같이, 함체(110)의 출입구(113)에 출입가능하게 구비되는 차양부재(140)를 포함하고, 이러한 차양부재(140)는 출입구(113)에 삽입되어 구비되는 판 형태의 부재로서, 차양부재(140)는 그 일단부가 함체(110) 내로 삽입되어 구비되고, 타단부는 함체(110) 외측으로 돌출되게 구비된다.

특히, 함체(110) 내에 삽입된 차양부재(140)의 후단부는 함체(110)와 스프링(145)으로서 연결되고, 이 스프링(145)은 압축 코일스프링으로 구비될 수 있으며, 이와 같은 스프링(145)의 탄성력에 의해 차양부재(140)에는 항상 함체(110)의 내측으로 당겨지는 힘이 작용하게 된다.

그리고, 차양부재(140)의 선단부에는 하향 절곡된 안내부(141)가 형성되고, 이 안내부(141)에는 후술될 도어(130)의 상단부에 구비되는 가이드롤러(170)의 외측면이 접한 상태로 구름되면서 안내된다.

또한, 안내부(141)의 하단부에는 차양부재(140)와 평행하게 절곡된 이탈방지부(142)가 후방으로 연장 형성되고, 이탈방지부(142)에는 가이드롤러(170)의 하면이 걸림되어 가이드롤러(170)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

게다가, 안내부(141)의 일단부 즉 도어(130)의 힌지부(131)와 인접한 일단부에는 차양부재(140)의 외측으로 더 연장되었다가 차양부재(140)와 평행하게 후방으로 절곡된 스톱퍼(143)가 형성된다. 특히, 스톱퍼(143)는 함체(110) 외측으로 더 돌출되게 연장되어 절곡 형성됨으로써 스톱퍼(143)에 접하는 가이드롤러(170)에 의해 도어(130)의 최대 개방각도를 제한할 수 있게 되고, 이때의 도어(130)는 함체(110)와 이루는 개방각도가 90도를 넘어 둔각의 범위로 개방된 상태로서, 도어(130)에 바람 등과 같은 외력이 작용하여도 도어(130)는 닫히지 않고 열린 상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같은 안내부(141)에는 외측으로 벤딩 절곡된 원호 형상의 걸림부(144)가 형성되고, 이러한 걸림부(144)는 스톱퍼(143)를 포함하는 안내부(141)에 하나 또는 두 개 이상으로 형성될 수 있으며, 걸림부(144)가 두 개 이상으로 형성되는 경우에는 스톱퍼(143)를 포함하는 안내부(141)의 전 길이에 걸쳐 걸림부(144)를 연속적인 요철 형태 또는 간헐적인 요철 형태로 형성할 수도 있다. 또한, 이와 같은 걸림부(144)는 가이드롤러(170)에 대응한 원호로 형성됨이 바람직하나, 걸림부(144)가 홈 형태가 아닌 가이드롤러(170)의 일부가 삽입될 수 있는 구멍 형태로 천공되어 형성될 수도 있다. 따라서, 상기와 같은 걸림부(144)에 도어(130)의 가이드롤러(170)가 삽입되어 걸림될 때마다 도어(130)의 개방각도를 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 도면으로 도시되지는 않았지만, 차양부재(140)의 상면을 전면에서 바라본 상태에서 양측으로 경사진 "∧"자 단면으로 형성하여, 우천시 빗물이 차양부재(140)의 양측으로 흘러내릴 수 있도록 할 수도 있다. 특히, 이때에는 차양부재(140)의 안내부(141)와 양측부의 가이드구조는 전술한 실시예의 구조 및 형태를 그대로 유지한 상태에서 상면만 "∧"자로 절곡되게 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 차양부재(140)가 삽입되는 함체(110)의 내부 양측면에는 가이드레일(150)이 각각 구비되고, 양 가이드레일(150)의 중앙부에는 차양부재(140)가 삽입되어 가이드되는 가이드홈(151)이 서로 마주하게 형성된다.

또한, 함체(110)에서 여닫이식으로 개폐되는 도어(130)의 상단부에는 가이드롤러(170)가 회전가능하게 구비된다. 이러한 가이드롤러(170)는 도어(130)의 힌지부(131) 반대편 즉 도어(130)의 잠금장치(132)가 구비된 일측편의 상단부에 도어(130)의 전면 외측으로 돌출되게 구비되어, 차양부재(140)의 안내부(141) 내측면에 견고하게 접하여 구비된다.

이와 같은 가이드롤러(170)는 그 외측면이 안내부(141)에 접하여 구름되는 바, 가이드롤러(170)의 외측면에는 자성체(171)가 구비되어, 가이드롤러(170)가 안내부(141) 및 걸림부(144), 스톱퍼(143)에 자력(磁力)에 의해 부착된 상태로 구름 이동될 수 있게 된다. 특히, 자성체(171)는 고무재질의 영구자석으로 구비될 수 있고, 이러한 고무재질의 자성체(171)는 가이드롤러(170)의 외측면에 접착 등의 부착수단으로 견고하게 고정될 수 있다.

따라서, 이러한 가이드롤러(170)는 자성체(171)와 더불어서 차양부재(140)를 함체(110) 내로 당기는 스프링(145)의 탄성력에 의해 차양부재(140)의 안내부(141)에 견고하게 면접촉되고, 도어(130)를 여는 동작에 따라 차양부재(140)가 가이드롤러(170)와 연동되어 함체(110)로부터 인출되게 된다.

그리고, 차양부재(140) 하부의 함체(110) 내에는 판 형태의 배수부재(160)가 함체(110)의 후면 상부에 형성되는 배수구(112) 측으로 하향 경사지게 구비되고, 배수부재(160)는 함체(110)의 내주면과 접하는 전 외주면이 함체(110)의 내주면에 용접 고정되어 함체(110)의 수밀을 견고하게 유지하게 된다.

따라서, 우천시 차양부재(140)를 인출시켜 사용한 후, 차양부재(140)를 다시 함체(110) 내로 인입시켰을 때, 차양부재(140)에 묻어 있던 빗물이 배수부재(160)의 상면으로 떨어져 함체(110)의 배수구(112)를 통해 모두 외부로 배출됨으로써 빗물로부터 배전반(100)을 보호할 수 있게 된다.

상기와 같은 차양수단의 작동은, 배전반(100)의 함체(110)에 도어(130)가 닫힌 상태에서는 도어(130)의 가이드롤러(170)가 차양부재(140)에 구비된 안내부(141)의 일단부에 접하여 구비된다.

이 상태에서 도어(130)의 잠금장치(132)를 해제시키고 도어(130)를 배전반(100)의 함체(110)로부터 회전시켜 열면, 도어(130)가 그 일단부의 힌지부(131)를 축으로 회전되면서 함체(110)를 개방시키게 된다.

이때, 회전되는 도어(130) 상단부의 가이드롤러(170)가 차양부재(140)의 안내부(141)에 면접촉된 상태로 구름되면서 도어(130)와 같이 회전되고, 이와 같은 가이드롤러(170)에 의해 차양부재(140)가 도 10에서와 같이, 함체(110)의 전방으로 당겨져 인출된다.

즉, 도어(130)를 회전시키는 외력(회전력)이 차양부재(140)를 함체(110) 내에 구속시킨 스프링(145)의 탄성력보다 크게 작용하므로 스프링(145)이 인장되면서 차양부재(140)가 함체(110)로부터 인출되고, 차양부재(140)를 인출시키는 도어(130)의 가이드롤러(170)는 차양부재(140)의 안내부(141)에 자력(磁力)에 의해 부착된 상태로 도어(130)의 회전량만큼 안내부(141)를 따라 구름되면서 이동하게 된다.

한편, 상기와 같이 도어(130)의 가이드롤러(170)가 차양부재(140)의 안내부(141)를 따라 이동되다가 안내부(141)에 벤딩 절곡된 걸림부(144)에 삽입되어 걸림되고, 이와 같이 걸림부(144)에 걸림된 가이드롤러(170)에 의해 도어(130)는 도 10에서와 같이 함체(110)에서 일정각도로 개방된 상태로 지지 고정된다.

따라서, 이와 같은 걸림부(144)를 안내부(141)에 여러개를 형성하면, 개방되는 도어(130)의 개방각도를 다양한 각도로 조절할 수 있게 된다.

이후, 상기와 같이 개방된 도어(130)를 더 큰 힘으로 회전시키면, 이의 외력(회전력)에 의해 도어(130)의 가이드롤러(170)가 걸림부(144)를 타고 넘어가 안내부(141)를 따라 계속 구름 이동되다가 안내부(141) 끝단부의 절곡된 스톱퍼(143)에 걸림되어 이동이 정지된다.

이때, 도어(130)는 도 11에서와 같이, 함체(110)로부터 90도의 직각을 넘어선 둔각 범위로 개방된 상태가 되고, 가이드롤러(170)가 스톱퍼(143)에 자력(磁力)에 의해 부착 고정됨으로써 바람 등에 의한 외력이 도어(130)에 작용하여도 도어(130)가 쉽게 닫히지 않고 개방된 상태를 견고하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 개방되는 도어(130)의 가이드롤러(170)에 의해 차양부재(140)는 함체(110)로부터 계속 인출되다가 가이드롤러(170)가 스톱퍼(143)에 걸림될 때 차양부재(140)는 함체(110)에서 최대로 인출된 상태가 된다.

따라서, 함체(110)에서 최대로 인출된 차양부재(140)에 의해 개방된 함체(110)의 입구가 가려지게 되므로 우천시 빗물의 유입을 차단할 수 있을 뿐 아니라 폭서기 때에는 넓은 그늘을 제공하게 되므로 열악한 기후조건에서도 작업자에게 안전하고 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있게 된다.

이후, 배전반(100)의 정비 및 유지보수를 마친 후에는 작업자가 도어(130)를 전술한 역방향으로 회전시켜 도어(130)를 함체(110)에 닫아 잠금장치(132)로 잠금하게 된다.

그러면, 도어(130)가 역회전되어 닫히는 과정에서 인출된 차양부재(140)에 의해 최대로 인장되어 있던 스프링(145)에는 압축력(복원력)이 발생되고, 이의 압축력에 의해 인출되어 있던 차양부재(140)는 함체(110)의 내부로 당겨져 자동적으로 인입된다.

이 과정에서 차양부재(140)에 남아 있던 빗물이 함체(110) 내부로 떨어질 수 있고, 떨어진 빗물은 차양부재(140) 하부의 함체(110) 내에 경사지게 구비된 배수부재(160) 위로 떨어져 함체(110)의 배수구(112)를 통해 함체(110) 외부로 모두 배수된다.

따라서, 차양부재(140)의 사용에 따라 함체(110) 내부로 일부의 빗물이 떨어지더라도 빗물이 함체(110) 내부의 전기설비로 유입되지 못하고 배수부재(160)에 의해서 모두 함체(110)의 배수구(112)를 통해 외부로 배출됨으로써 우천시 차양부재(140)를 안전하게 사용할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 배전반 110 : 함체
111 : 환기구 112 : 배수구
113 : 출입구 120 : 지붕
130 : 도어 131 : 힌지부
132 : 잠금장치 140 : 차양부재
141 : 안내부 142 : 이탈방지부
143 : 스톱퍼 144 : 걸림부
145 : 스프링 150 : 가이드레일
151 : 가이드홈 160 : 배수부재
170 : 가이드롤러 171 : 자성체
200 : 태양전지판 210 : 반사부재
220 : 베이스프레임 230 : 공간부
300 : 세척바 310 : 세척브러쉬
320 : 커버부재 321 : 고정바
330 : 회전축 331 : 고정대
332 : 수납부 340 : 태엽스프링
341 : 절곡부 342 : 끼움부
350 : 고정캡 351 : 고정축
352 : 절개부 360 : 이동체
370 : 나사축 371 : 안내축
380 : 베어링블럭 381 : 고정블럭
390 : 모터

Claims (3)

1. 내부에 여러 전기장치들이 구비되는 함체와, 함체에 일단부가 회전가능하게 결합되어 함체를 개폐시키는 도어를 포함하는 배전반에 있어서,
   배전반의 함체 상부에 함체와 이격되어 경사지게 구비되는 한편 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판;
   태양전지판의 하면에 구비되어 태양전지판을 지난 태양광을 태양전지판으로 반사시키는 반사부재;
   태양전지판 일측의 함체에 회전가능하게 구비되어 모터에 의해 회전 구동되는 나사축;
   나사축과 평행한 반대편의 함체에 고정되게 구비되는 안내축;
   나사축과 안내축에 각각 결합되어 구비되고 나사축의 회전에 의해 이동되는 이동체; 및
   양 이동체 사이에 구비되어 나사축에 회전에 의해 이동되면서 태양전지판을 세척하는 세척브러쉬를 갖는 세척바;를 포함하고,
   함체에 고정되게 구비되는 한쌍의 고정캡;
   양 고정캡 사이에 회전가능하게 구비되는 회전축;
   회전축에 그 일단부가 고정되게 구비되는 한편 타단부는 회전축에 감김되면서 세척바에 고정되게 구비되어 세척바의 이동시 태양전지판을 덮는 커버부재; 및
   고정캡 내에 구비되는 한편 그 일단부는 고정캡에 고정되고 감김된 타단부는 회전축에 고정되게 구비되는 태엽스프링;을 포함하는 배전반.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   배전반에는 함체에서 도어가 회전됨에 따라 출입되는 차양수단이 구비되되,
   차양수단은, 함체에 그 일단부가 삽입되는 한편 타단부는 함체 외측으로 돌출되게 구비되어 함체에서 출입되는 차양부재;
   함체에 삽입된 차양부재의 일단부와 함체 사이에 구비되어 차양부재를 함체 내로 당겨 인입시키는 스프링; 및
   도어에 회전가능하게 구비되는 한편 함체에서 도어가 개방됨에 따라 함체 외측으로 돌출된 차양부재의 타단부에 접한 상태로 구름 이동되면서 차양부재를 함체에서 인출시키는 가이드롤러;를 포함하는 배전반.

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