KR20100006823A - Illuminating device comprising solar cell incorporated in frame - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light device mounting a solar cell on a frame is provided to selectively change the voltage charged in a storage cell and a commercial voltage at need by charging the electric energy obtained through the optical energy from the indoor light in the storage cell. CONSTITUTION: A light device is composed of a frame(10), a light emitting unit(20) and a solar cell(30). The light emitting unit is mounted on the frame. The light emitting unit emits the light using the external power. The solar cell is mounted on the frame. The solar cell generates the electric energy by condensing the light generated from the light emitting unit. The frame is comprised of a first part corresponding to an upper side of the light emitting unit and a second part corresponding to the lateral part of the light emitting unit bent in the first part. The solar mounted on the frame is comprised of a flexible solar cell, a silicon solar cell, a thin film solar cell, an organic solar cell or dye sensitive solar cell.

Description

프레임에 태양전지를 장착한 조명장치{Illuminating Device comprising Solar Cell incorporated in Frame}Illuminating Device comprising Solar Cell incorporated in Frame}

본 발명은 프레임에 태양전지를 장착한 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 발광수단에서 발생된 광을 발광수단의 상부와 대응하는 제 1부, 상기 제 1부에서 하향 절곡되어 발광수단의 측면부와 대응하는 제 2부로 이루어진 프레임에 장착한 태양전지를 이용하여 집광한 후 전기 에너지로 변환하는 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting apparatus equipped with a solar cell in a frame, and more particularly, a light generated by an indoor light emitting means, the first portion corresponding to an upper portion of the light emitting means, and bent downward at the first portion to The present invention relates to a lighting device that collects light using a solar cell mounted on a frame including a side part and a second part, and converts the light into electrical energy.

자연광(태양광)에서 전기에너지를 추출하는 발전방식은 화석연료나 기타 에너지를 필요로 하지 않는 것으로, 환경오염을 야기하지 않으면서 청정에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 영구적으로 전기 에너지를 얻을 수 있다는 경제적인 이점을 얻을 수 있어 많은 분야에서 활용되고 있다.The power generation method that extracts electric energy from natural light (solar light) does not require fossil fuel or other energy, and it is economical to obtain clean energy as well as permanent energy without causing environmental pollution. Benefits are gained and are used in many fields.

환경오염을 야기하지 않는 태양에너지를 이용하는 방식은 크게 둘로 나눌 수 있다. 태양빛을 전기 생산에 이용하는 태양광 발전과 태양에너지를 집열장치를 통 해서 모아들여 난방용이나 온수용 열을 생산하는 태양열 장치로 나뉜다. 그 밖에도 빛을 모아서 요리를 하는 태양열 조리기, 접시 모양의 태양빛 응집기로 빛을 모아 수백도 이상의 열을 발생시키는 접시형 집열장치, 포물선 형태로 구부러진 홈통형 반사판으로 빛을 모아서 열을 얻는 장치, 거대한 태양열 응집기를 이용해서 수천도에 달하는 열을 만들어서 발전하는 태양열 발전기, 태양열 건조장치, 태양열 냉방장치 등 다양한 장치가 나와 있다.There are two ways to use solar energy that does not cause environmental pollution. It is divided into photovoltaic power generation that uses sunlight for electricity generation and solar energy that collects solar energy through a heat collecting device and produces heat for heating or hot water. In addition, a solar cooker that collects light and cooks it, a dish-type heat collecting device that collects light with a plate-shaped solar agglomerer and generates heat by more than hundreds of degrees, and a device that collects light by collecting light with a parabolic bent reflector. There are various devices such as solar generators, solar dryers, and solar air conditioners, which generate and generate thousands of degrees of heat using solar agglomerators.

종래 이용되던 태양전지는 자연광(태양광)을 이용하여 광 에너지를 전기에너지로 변환시켜 전력을 얻는데, 이렇게 자연광(태양광)을 이용할 경우 태양전지는 비 또는 구름에 햇빛이 비치지 않는 날과 자연광이 없는 밤에는 전기가 발생하지 않을 뿐만 아니라 일사량의 강도에 따라 균일하지 않는 직류가 발생한다. 또한 자연광(태양광)은 태양의 위치에 따라 그 빛의 파장이 달라 태양전지에 과부하가 발생하거나 부하가 발생하지 않게 되고, 과도한 태양열로 인해 태양전지의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.Conventionally used solar cells use natural light (solar light) to convert light energy into electrical energy to obtain electric power.However, when using natural light (solar light), solar cells are exposed to rain or clouds where sunlight does not shine. In the absence of electricity at night, not only electricity is generated, but a non-uniform direct current is generated according to the intensity of the solar radiation. In addition, natural light (solar light) has a problem in that the wavelength of the light is different depending on the position of the sun so that the solar cell does not generate an overload or a load, and shorten the life of the solar cell due to excessive solar heat.

한국등록실안 제397603호는 형광등프레임을 구성하는 관련 부품 수를 대폭 줄이면서 직선으로 설치되는 인접한 형광등과의 간격을 없애면서도 배선처리가 용이하도록 한 간접 조명용 형광등 프레임을 개시하며, 한국등록실안 제389247호는 누구나 용이하게 분리와 결합이 가능하여 손쉽게 형광등이나 스타트 전구의 교체를 신속하게 할 수 있는 조립식형광등커버를 개시한다. 그러나 상기와 같은 종래발명은 실내등의 기능성이나 안전성을 증진시키기 위하여 단순히 프레임에 약간의 물리적 변형만을 가하는 것만이 개시되어 있고, 일상에서 계속해서 사용되는 실내등의 전력을 효율적으로 절감하기 위한 방법은 개시되지 않는다.Korean Registered Model No. 376053 discloses a fluorescent frame for indirect lighting that allows easy wiring while eliminating the gap between adjacent fluorescent lamps installed in a straight line while drastically reducing the number of related components constituting the fluorescent frame. Korean Registered Model 389247 No. discloses a prefabricated fluorescent lamp cover that can be easily separated and combined with anyone, so that the fluorescent lamp or the start bulb can be quickly replaced. However, the above-mentioned conventional invention discloses merely applying a slight physical deformation to the frame in order to enhance the functionality and safety of the interior light, and a method for efficiently reducing the power of the interior light continuously used in everyday life is not disclosed. Do not.

한국공개특허 제10-1998-084194호는 에어컨 실외기에 태양열을 집진할 수 있는 태양전지를 설치하고, 태양전지에서 발생되는 기전력을 축전지에 충전시켜 상기 축전지에 충전된 전압과 상용전압을 절환하여 선택적으로 에어컨을 구동할 수 있게 함으로써 에어컨 유지비를 절감할 수 있는 효과를 가진 태양전지를 이용한 에어컨의 구동용 전원 공급 장치를 개시한다. 그러나 상기 기술은 종래 발명과 같이 자연광(태양광)을 집진하는 태양전지에 관한 것으로 이렇게 자연광(태양광)을 이용할 경우 태양의 위치에 따라 그 빛의 파장이 달라 태양전지에 과부하가 발생하거나 부하가 발생하지 않게 되고, 과도한 태양열로 인해 태양전지의 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있다.Korean Patent Publication No. 10-1998-084194 installs a solar cell capable of collecting solar heat in an air conditioner outdoor unit, and charges the electromotive force generated from the solar cell to a storage battery, thereby switching between the voltage charged in the storage battery and a commercial voltage. The present invention discloses a power supply for driving an air conditioner using a solar cell having an effect of reducing the air conditioner maintenance cost by enabling the air conditioner to be driven. However, the above technology relates to a solar cell that collects natural light (solar light) as in the conventional invention. When the natural light (solar light) is used, the wavelength of light varies depending on the position of the sun, causing an overload or a load on the solar cell. It does not occur, there is a problem that can shorten the life of the solar cell due to excessive solar heat.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양빛뿐만 아니라 형광등의 빛도 전기로 바꿀 수 있는 태양전지의 특징을 이용하여 형광등, 백열등, 할로겐램프 등 실내등의 광 에너지로부터 전력을 얻어 실내에서 사용되는 전자제품의 전력으로 사용하는 조명장치를 제공하는데 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by using the features of the solar cell that can convert not only solar light, but also the light of fluorescent light into electricity, power from the light energy of the indoor light such as fluorescent, incandescent, halogen lamps, etc. It aims at providing the lighting apparatus used as the electric power of the electronic product used indoors.

본 발명은 프레임에 태양전지를 장착한 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조명장치는 프레임; 프레임에 장착되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 발광하는 발광수단; 및 프레임에 장착되며 발광수단에서 발생된 광을 집광하여 전기 에너지로 변환하는 태양전지로 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to a lighting device equipped with a solar cell in the frame. Lighting device according to the present invention frame; Light emitting means mounted on the frame to emit light by the power supplied from the outside; And a solar cell mounted on the frame and condensing the light generated by the light emitting means and converting the light into electrical energy.

보다 자세하게는 상기 프레임은 발광수단의 상부와 대응하는 제 1부, 상기 제 1부에서 하향 절곡되어 발광수단의 측부와 대응하는 제 2부로 이루어진다.In more detail, the frame includes a first portion corresponding to an upper portion of the light emitting means, and a second portion bent downward from the first portion and corresponding to a side portion of the light emitting means.

상기 프레임에 장착한 태양전지는 플렉서블(flexible) 태양전지, 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 유기 태양전지 또는 염료감응 태양전지 등 통상적으로 사용되는 태양전지로서 단일의 셀 형태로 구성될 수 있으며 다수의 셀들이 연결된 모듈 형태로 이루어질 수도 있다. 또한 상기 다수의 셀들은 병렬 또는 직렬로 연결된 모듈 형태로 이루어질 수 있다. The solar cell mounted on the frame is a commonly used solar cell such as a flexible solar cell, a silicon solar cell, a thin film solar cell, an organic solar cell or a dye-sensitized solar cell, and may be configured in a single cell form. The cells may be in the form of connected modules. In addition, the plurality of cells may be formed in a module form connected in parallel or in series.

상기 프레임에 장착한 태양전지는 바람직하게는 염료감응 태양전지이다. 염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지와는 달리, 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양전지이다.The solar cell mounted on the frame is preferably a dye-sensitized solar cell. Unlike silicon solar cells, dye-sensitized solar cells are composed of photosensitive molecules capable of absorbing visible light to produce electron-hole pairs, and transition metal oxides for transferring generated electrons. It is a photoelectrochemical solar cell.

상기 프레임에 장착한 태양전지는 발광수단 상부와 대응하는 제 1부에 장착되거나, 제 1부에서 하향 절곡되어 발광수단의 측부와 대응하는 제 2부에 장착되거나 또는 제 1부와 제 2부 모두에 장착된 것을 의미하며 형태는 판상 또는 구부림이 가능한 곡선형일 수 있으며 이에 제한되지는 않는다.The solar cell mounted on the frame is mounted on the first portion corresponding to the upper portion of the light emitting means, or bent downward at the first portion and mounted on the second portion corresponding to the side portion of the light emitting means, or both the first portion and the second portion. It means that it is mounted on the shape may be a plate-like or bendable curved shape is not limited thereto.

본 별명에서 용어 "장착"이라 함은 태양전지를 프레임에 삽입, 부착 또는 프레임과 태양전지를 일체화시킨 것 중 선택된 어느 하나를 의미한다.As used herein, the term "mounting" refers to any one selected from insertion, attachment, or integration of the solar cell with the frame.

상기 발광수단은 형광등, 백열등, 할로겐램프 또는 전구 등 실내에서 빛을 발생할 수 있는 모든 발광수단을 의미하며 형광등은 막대형 형광등, 서클라인이라고 하는 원형 형광등 및 전구용 소켓에 삽입하여 사용하는 형광등 등 그 형상에 제약을 받지 아니한다.The light emitting means means all light emitting means capable of generating light in a room such as a fluorescent lamp, an incandescent lamp, a halogen lamp or a light bulb, and the like. Not restricted by

본 발명에 따른 조명장치는 프레임에 태양전지를 장착하여 외부에서 공급된 전원에 의하여 발광하는 실내등의 광 에너지를 전기에너지로 변환한 후 이를 축전지에 충전시켜 상기 축전지에 충전된 전압과 상용전압을 필요에 따라 선택적으로 바꿔 전력을 사용할 수 있게 함으로써 전기료를 절감시킬 수 있다.The lighting apparatus according to the present invention requires a voltage and a commercial voltage charged in the battery by mounting a solar cell on a frame, converting light energy of an indoor light emitting by an externally supplied power into electric energy, and then charging the same in a battery. The electric bill can be saved by selectively changing the power supply accordingly.

이하, 본 발명의 기술을 첨부 도면을 참조하여 특징적인 구성과 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description of the characteristic configuration and operation effects in detail as follows.

도 1은 본 발명의 분해 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A｀선을 따른 단면도이다.1 is an exploded perspective view of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.

도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 장착한 조명장치의 바람직한 실시예를 나타내는데, 도면에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 조명장치는 프레임(10); 프레임에 장착되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 발광하는 발광수단(20); 및 프레임에 장착되며 발광수단에서 발생된 광을 집광하여 전기 에너지로 변환하는 태양전지(30)로 구성되어진 것을 특징으로 한다.Figure 1 shows a preferred embodiment of a lighting device equipped with a solar cell according to the present invention, the lighting device according to the present invention as shown in the drawing frame 10; Light emitting means 20 mounted on the frame to emit light by the power supplied from the outside; And a solar cell 30 mounted on the frame and condensing the light generated by the light emitting means and converting the light into electrical energy.

또한 상기 프레임(10)은 도 2에서 나타낸 바와 같이 발광수단의 상부와 대응하는 제 1부분(1), 제 1부분에서 하향 절곡되어 발광수단의 측부와 대응하는 제 2부분(2)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Also, as shown in FIG. 2, the frame 10 includes a first portion 1 corresponding to the upper portion of the light emitting means and a second portion 2 bent downward from the first portion to correspond to the side portion of the light emitting means. It features.

상기 프레임에 장착한 태양전지는 플렉서블(flexible) 태양전지, 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 유기 태양전지 또는 염료감응 태양전지 등 통상적으로 사용되는 태양전지로서 단일의 셀 형태로 구성될 수 있으며 다수의 셀들이 연결된 모듈 형태로 이루어질 수도 있다. 또한 상기 다수의 셀들은 병렬 또는 직렬로 연결된 모듈 형태로 이루어질 수 있다. The solar cell mounted on the frame is a commonly used solar cell such as a flexible solar cell, a silicon solar cell, a thin film solar cell, an organic solar cell or a dye-sensitized solar cell, and may be configured in a single cell form. The cells may be in the form of connected modules. In addition, the plurality of cells may be formed in a module form connected in parallel or in series.

상기 프레임(10)에 장착한 태양전지(30)는 발광수단(20) 상부와 대응하는 제 1부(1)에 장착되거나, 제 1부(1)에서 하향 절곡되어 발광수단의 측부와 대응하는 제 2부(2)에 장착되거나 또는 제 1부(1)와 제 2부(2) 모두에 장착된 것을 의미하며 형태는 판상 또는 구부림이 가능한 곡선형일 수 있으며 이에 제한되지는 않는다. 도 1은 태양전지(30)가 프레임(10)의 제 1부분(1)에 장착된 것을 나타내었다.The solar cell 30 mounted on the frame 10 may be mounted on the first portion 1 corresponding to the upper portion of the light emitting means 20 or bent downward at the first portion 1 to correspond to the side of the light emitting means. It means that it is mounted to the second portion (2) or to both the first portion (1) and the second portion (2) and the shape may be a plate-like or bendable curved shape, but is not limited thereto. 1 shows that the solar cell 30 is mounted to the first portion 1 of the frame 10.

본 별명에서 용어 "장착"이라 함은 태양전지(30)를 프레임(10)에 삽입, 부착 또는 프레임과 태양전지를 일체화시킨 것 중 선택된 어느 하나를 의미한다. 도 1 은 태양전지(30)가 프레임(10)에 부착된 것을 나타내었다.As used herein, the term "mounting" refers to any one selected from the solar cell 30 inserted into the frame 10 or attached to or integrated with the solar cell. 1 shows that the solar cell 30 is attached to the frame 10.

상기 발광수단은 형광등, 백열등, 할로겐램프 또는 전구 등 실내에서 빛을 발생할 수 있는 모든 발광수단을 의미하며 형광등은 막대형 형광등, 서클라인이라고 하는 원형 형광등 및 전구용 소켓에 삽입하여 사용하는 형광등 등 그 형상에 제약을 받지 아니한다. 도 1은 발광수단(20)으로 막대형 형광등인 것을 나타내었다. The light emitting means means all light emitting means capable of generating light in a room such as a fluorescent lamp, an incandescent lamp, a halogen lamp or a light bulb. The fluorescent lamp is a rod-type fluorescent lamp, a circular fluorescent lamp called a circle line, and a fluorescent lamp inserted into a socket for a bulb. Not restricted by 1 shows that the light emitting means 20 is a rod-shaped fluorescent lamp.

이렇게 프레임에 태양전지를 장착하고, 태양전지에서 발생하는 기전력을 축전지에 충전시켜 이 축전지에 충전된 전압과 상용전압을 선택적으로 바꿔 사용할 수 있게 함으로써 상용전원의 사용을 줄여 전기료를 절감시킬 수 있다.In this way, the solar cell is mounted on the frame, and the electromotive force generated from the solar cell is charged to the storage battery so that the voltage and the commercial voltage charged in the storage battery can be selectively used to reduce the use of the commercial power source, thereby reducing the electric charge.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 조명장치를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a lighting device to which the technique of the present invention is applied.

도 2는 도 1에 도시된 조명장치의 A-A｀선을 따라 취한 단면구성도.Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the lighting apparatus shown in FIG.

<<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>><< Explanation of symbols for main part of drawing >>

10 : 프레임10: frame

20 : 발광수단20: light emitting means

30 : 태양전지30: solar cell

Claims (5)

프레임; 프레임에 장착되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 발광하는 발광수단; 및 프레임에 장착되며 발광수단에서 발생된 광을 집광하여 전기에너지로 변환하는 태양전지를 포함하는 조명장치.frame; Light emitting means mounted on the frame to emit light by the power supplied from the outside; And a solar cell mounted on the frame and condensing the light generated by the light emitting means and converting the light into electrical energy. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 프레임은 발광수단의 상부와 대응하는 제 1부, 상기 제 1부에서 하향 절곡되어 발광수단의 측부와 대응하는 제 2부로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명장치.The frame comprises a first portion corresponding to an upper portion of the light emitting means, and a second portion bent downward from the first portion and corresponding to a side portion of the light emitting means. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 발광수단은 형광등, 백열등 또는 할로겐램프 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The light emitting means is a lighting device, characterized in that selected from fluorescent lamps, incandescent lamps or halogen lamps. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 태양전지는 플렉서블(flexible) 태양전지, 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 유기 태양전지 또는 염료감응 태양전지 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The solar cell is a lighting device, characterized in that selected from a flexible (flexible) solar cells, silicon solar cells, thin-film solar cells, organic solar cells or dye-sensitized solar cells. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 태양전지는 단일의 단위 셀 형태 또는 다수의 단위 셀들이 연결된 모듈 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명장치.The solar cell is a lighting device, characterized in that consisting of a single unit cell form or a module form in which a plurality of unit cells are connected.
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