WO2020091290A1 - 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드에 관한 것으로, 적어도 창문의 너비에 대응하는 길이를 가지는 프레임(11)과, 위 프레임(11)에 회전 가능하게 내장되는 롤러(15)를 구비하는 본체(10); 빛이 투과되는 투광시트(21)와, 빛을 차단하며 전기에너지로 전환하는 발전시트(25)가 연속으로 배열되고, 일단이 프레임(11)에 고정된 상태로 롤러(15)에 감겨져 이중 겹으로 풀리는 커튼(20); 위 커튼(20)의 이중 겹 사이에 개재되어 펼침 하중을 부여하고, 풀림에 따라 구르며 태양광의 조도에 따라 커튼(20)의 펼침 각도를 가변시키는 조절판(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 빛이 투과되는 투광시트와, 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 사용자가 원하는 차양으로 조절하면서도 발전을 유도함은 물론, 경박 단소한 조절판만으로 발전시트의 각도를 태양의 조도에 따라 가변되게 유도하여 전반적으로 발전효율은 극대화하면서도 제작비용은 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드

본 발명은 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투광부와, 발전부를 복합 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 사용자가 원하는 차양으로 조절하면서도 발전을 수행할 수 있도록 개선한 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드에 관한 것이다.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지는 가운데 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양광 발전이 주목 받고 있다.

이에 따라 에너지절약형 친환경 건물이 각광을 받고 있는데, 이러한 건물을 구축하기 위해서는 전기 에너지의 소모를 줄일 수 있는 노력이 필요하다. 즉, 이러한 노력의 일환으로 단순히 빛을 차단하는 역할을 수행하던 블라인드에 태양광 발전 기능을 구현하여 발전된 에너지를 건물의 소모 에너지로 보충하려는 시도가 확산되고 있다.

예컨대 대한민국 등록특허공보 제10-1256638호 (발명의 명칭: 태양광 발전 블라인드)와, 대한민국 등록특허공보 제10-1470119호 (발명의 명칭: 블라인드형 태양광 발전 장치 및 제어 방법)를 제안하고 있다. 제안된 문헌에 따르면, 차양 기능뿐 아니라 발전 기능을 갖춰 전기 에너지 활용에 따른 에너지 소모를 줄일 수 있고 에너지절약형 친환경 건물을 운영하는데 도움을 줄 수 있도록 하고 있다.

그러나 전자의 경우 발전을 위해서는 태양 전지판이 창문 전체를 가리게 되므로 실내로 투과되는 빛의 양을 조절할 수가 없어 실내 전체를 차광하게 되는 문제가 있다. 이와는 반대로 후자의 경우 모터가 태양 전지판을 독립적으로 개방 또는 채광을 위해 정해진 패턴대로 움직이도록 제어할 수 있게 하였다.

하지만 태양 전지판마다 고가의 모터를 구성해야 함으로써 구매 또는 구축비용이 증가됨은 물론, 제어가 어렵고 유지보수가 용이하지 못한 문제가 있어 실질적인 적용이 불가능한 문제가 있다.

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 빛이 투과되는 투광시트와 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 발전과 함께 사용자가 원하는 차양으로 조절할 수 있음은 물론, 커튼의 곧은 펼침을 유도하는 조절판만으로 발전시트의 각도를 태양의 조도에 따라 가변되게 유도하여 전반적인 발전효율을 극대화할 수 있는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드를 제공하려는데 그 목적이 있다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드의 구성은 다음과 같다.

위 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드는 적어도 창문의 너비에 대응하는 길이를 가지는 프레임과, 위 프레임에 회전 가능하게 내장되는 롤러를 구비하는 본체; 빛이 투과되는 투광시트와, 빛을 차단하며 전기에너지로 전환하는 발전시트가 연속으로 배열되고, 일단이 프레임에 고정된 상태로 롤러에 감겨져 이중 겹으로 풀리는 커튼; 위 커튼의 이중 겹 사이에 개재되어 펼침 하중을 부여하고, 풀림에 따라 구르며 태양광의 조도에 따라 커튼의 펼침 각도를 가변시키는 조절판;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 위 조절판은 소정 두께를 가지며 커튼의 너비와 동일 내지 큰 길이로 돌출되고, 커튼의 풀림에 따른 이중 겹 간의 간격보다 큰 폭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 위 커튼의 투광시트와 발전시트는 서로 마주보는 내면 중 일 부위에 빛을 반사하는 반사시트가 더 부착되어 투광시트를 통과한 빛을 발전시트로 굴절시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 위 조절판은 일면 또는 양면으로 빛을 반사하는 반사 편이 더 부착되어 투광시트를 통과한 빛을 발전시트로 굴절시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 위 조절판은 폭이 커튼과 일치 내지 수직하는 위치에 따라 커튼의 펼침 각도를 ±15°범주 내에서 가변시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 위 조절판은 일 측 또는 양측 폭부위에 커튼과의 마찰력을 증대시켜 미끄러짐을 억제하는 마찰패드를 더 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 위 조절판은 커튼의 양측을 감싸 이탈을 방지하는 가이드 편이 더 부착되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 위 블라인드는 커튼과 조절판에 각각 마련되어 커튼이 완전 풀리는 지점에서 펼침 각도를 자동으로 제어하는 안내수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 위 안내수단은 서로 마주하는 발전시트의 내면에 발전량에 따라 자력을 가지는 전자석과, 조절판의 폭부위에 전자석의 자력에 따라 흡착 반응하는 자성체를 각각 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 빛이 투과되는 투광시트와 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 사용자가 원하는 차양으로 조절하면서도 발전이 가능하다.

둘째, 중량을 부가하여 커튼의 곧은 펼침을 유도하는 조절판만으로 발전시트의 각도를 태양의 조도에 따라 가변되게 유도하여 발전효율을 극대화하면서도 제작비용은 최소화할 수가 있다.

셋째, 반사시트와 반사 편이 커튼을 투과하는 빛을 발전시트의 내면으로 입사되게 굴절시켜 여타의 기기가 소모하는 에너지를 저장할 수 있는 충분한 발전량을 기대할 수가 있다.

넷째, 마찰패드가 커튼의 풀림과 감김에 따라 조절판의 구름을 원활하게 유도하여 작동의 정확성을 향상하고, 가이드 편이 커튼과의 접촉 편차에 구애받지 않고 이탈을 방지하여 사용상의 안전성을 보장할 수가 있다.

다섯째, 안내수단이 조절판의 구름 위치를 정렬시켜 창문의 높이나 사용자의 임의 조절에 구애받지 않고 커튼의 펼침 각도를 상시 일률적으로 조절할 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블라인드를 전체적으로 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 블라인드를 분리하여 나타내는 분해도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 블라인드의 작동을 나타내는 측면도.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 블라인드의 주요부를 확대하여 나타내는 구성도.

도 9는 본 발명에 따른 블라인드를 투과하는 빛의 흐름을 나타내는 구성도.

도 10은 본 발명의 변형 예에 따른 블라인드의 주요부를 확대하여 나타내는 구성도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드와 관련되며, 도 1 및 도 2처럼 본체(10)와 커튼(20) 및 조절판(30)을 주요 구성으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드(100)이다.

본 발명의 블라인드는 빛이 투과되는 투광시트와, 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 사용자가 원하는 차양으로 조절하면서도 발전을 유도함은 물론, 경박 단소한 조절판만으로 발전시트의 각도를 태양의 조도에 따라 가변되게 유도하여 전반적으로 발전효율은 극대화하면서도 제작비용은 최소화할 수 있는 것을 주요 요지로 한다.

본체(10)는 창문의 상단에 가로로 설치되어 커튼(20)과 조절판(30)을 내장하는 것으로, 도 1 및 도 2처럼 크게 프레임(11)과 롤러(15)로 이루어진다. 프레임(11)은 적어도 창문의 너비에 대응하는 길이를 가지는 프로파일이고, 롤러(15)는 커튼(20)을 감긴 상태로 프레임(11)에 회전 가능하게 내장된다.

프레임(11)은 실내 측으로 연장되는 덮개 편(11a)이 일체로 형성되고, 내측 일단에는 커튼(20)의 일 단부를 고정하는 연결 홈(11b)이 형성되고, 상단에는 창문의 벽체나 천정에 고정되는 브래킷(도면 미 도시)의 탈착을 유도하는 끼움 홈(11c)이 형성된다.

그리고 프레임(11)의 양측에는 롤러(15)를 은폐하는 마감 편(12)이 체결된다. 마감 편(12)의 내측에는 롤러(15)를 회전되게 고정하는 회전축(13)이 각각 개재되고, 일 측 마감 편(12)과 회전축(13) 사이에는 구동바퀴(14)가 부착된다. 구동바퀴(14)는 작동 줄(14a)과 연결되어 사용자로부터 회전력을 전달받아 롤러(15)를 회전시킨다.

롤러(15)는 회전축(13)에 삽입 개재되고, 외면에 커튼(20)의 타 단부를 고정하는 권취 홈(15a)이 형성된다. 즉, 도 3 및 도 4와 같이 커튼(20)의 일단은 연결 홈(11b)에 고정되고, 타단은 권취 홈(15a)에 고정된 상태로 롤러(15)의 외면에 감겨진다. 따라서 롤러(15)의 회전으로 커튼(20)이 U형으로 풀려 이중 겹으로 펼쳐지게 된다.

커튼(20)은 햇빛을 선택적으로 차양하는 막으로써, 도 1 및 도 2처럼 투광시트(21)와 발전시트(25)로 이루어진다. 투광시트(21)는 빛이 투과되는 부위로 직물 또는 투명의 수지판으로 형성된다. 그리고 발전시트(25)는 빛을 차단하며 전기에너지로 전환하는 유연한 전지 셀로 구성된다. 이러한 투광시트(21)와 발전시트(25)가 순서대로 교차되게 연속으로 배열되어 단일의 커튼(20)으로 구성된다.

여기서 커튼(20)은 도 3 및 도 4와 같이 프레임(11)에 고정된 상태로 롤러(15)에 감겨져 U형으로 풀려 이중 겹으로 펼쳐지게 된다. 즉, 내측과 외측에 배열되는 투광시트(21)와 발전시트(25)가 서로 어긋난 상태가 되면, 도 5처럼 창문 전체를 가로막아 시야를 차단한다.

반대로 투광시트(21)와 발전시트(25)가 서로 일치한 상태가 되면, 도 6처럼 투광시트(21)로 하여금 빛이 투과되어 시야를 확보할 수가 있다. 어느 경우에나 발전시트(25)로 빛이 조사됨으로써 커튼(20)을 펼침과 동시에 발전을 수행한다.

이때, 커튼(20)은 도 7처럼 투광시트(21)와 발전시트(25)는 서로 마주보는 내면 중 일 부위에 빛을 반사하는 반사시트(26)가 더 부착된다. 즉, 외측 투광시트(21)를 통과한 빛은 반사시트(26)에 의해 굴절 및 산란되며 발전시트(25)로 재입사시켜 줌으로써 전반적인 발전효율을 향상시켜 준다.

여기서 반사시트(26)는 투광시트(21)와 발전시트(25)에 모두 부착된 것으로 도시하였으나, 투광시트(21) 또는 발전시트(25) 중 어느 하나에만 부착하여도 무방하다.

조절판(30)은 도 1 및 도 2처럼 커튼(20)의 이중 겹 사이에 개재되는 막대로써, 커튼(20)의 곧은 펼침을 유도하는 하중을 부여한다. 이러한 조절판(30)은 도 3 및 도 4처럼 소정 두께를 가지며 커튼(20)의 너비와 동일 내지 큰 길이로 돌출되고, 커튼(20)의 풀림에 따른 이중 겹 간의 간격보다 큰 폭(W)으로 형성된다.

즉, 조절판(30)은 커튼(20)의 풀림에 따라 구르며 태양광의 조도에 따라 커튼(20)의 펼침 각도를 가변시킨다. 여기서 조절판(30)은 폭(W)이 커튼(20)과 일치 내지 수직하는 위치에 따라 커튼(20)의 펼침 각도를 ±15°범주 내에서 가변시키는 크기로 형성되는 것이 좋다.

예컨대 커튼(20)을 펼치는 과정에서 조절판(30)이 도 3과 같이 폭(W)이 세로를 향하는 자세로 구른 경우 커튼(20)의 펼침 각도가 0° 또는 -15°가 되고, 조절판(30)이 도 4와 같이 폭(W)이 가로를 향하는 자세로 구른 경우 커튼(20)의 펼침 각도가 +15°가 된다.

따라서 사용자가 커튼(20)을 원하는 차양 상태로 펼친 다음, 미세 조절을 통해 조절판(30)의 자세를 가변시켜 커튼(20)의 각도를 조절한다. 이러한 커튼(20)의 각도를 시간대나 계절에 적합한 각도로 조절시켜 발전량을 극대화할 수가 있다.

이때, 조절판(30)은 도 8a처럼 일면 또는 양면으로 빛을 반사하는 반사 편(31)을 부착하는 것이 좋다. 즉, 도 9와 같이 외측 투광시트(21)를 통과한 빛은 반사 편(31)에 의해 굴절 및 산란되며 발전시트(25)로 재입사시켜 줌으로써 전반적인 발전효율을 향상시켜 준다.

또한, 조절판(30)은 도 8b와 같이 일 측 또는 양측 폭(W)부위에 미끄러짐을 억제하는 마찰패드(35)를 부착하는 것이 좋다. 마찰패드(35)는 연질의 고무재로 이루어져 커튼(20)과의 마찰력을 증대시켜 준다. 따라서 원활한 구름 운동으로 조절에 따른 정확성을 보장해 준다.

더불어 조절판(30)은 도 8c와 같이 커튼(20)의 양측을 감싸 이탈을 방지하는 가이드 편(36)이 더 부착되는 것이 좋다. 이러한 가이드 편(36)은 커튼(20과의 접촉 편차에 의해 구름 과정에서 이탈을 방지하여 사용상의 안전성을 보장할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 블라인드(100)는 도 10처럼 커튼(20)과 조절판(30)에 각각 마련되어 커튼(20)이 완전 풀리는 지점에서 펼침 각도를 자동으로 제어하는 안내수단(40)을 더 구비할 수 있다.

이러한 안내수단(40)은 서로 마주하는 발전시트(25)의 내면에 발전량에 따라 자력을 가지는 전자석(41)과, 조절판(30)의 폭(W)부위에 전자석(41)의 자력에 따라 흡착 반응하는 자성체(45)로 이루어진다.

즉, 커튼(20)의 펼침에 따라 조절판(30)이 구르기 때문에 초기 자세 설정을 하였더라도 사용자의 조작에 따라 커튼(20)이 완전히 펼친 상태에서 도 3과 같이 조절판(30)의 폭(W)이 세로를 향하는 자세를 가질 가능성이 있다.

따라서 사용자는 발전효율을 향상하기 위해 커튼(20)을 다시 감아 조절판(30)의 폭(W)이 가로를 향하는 자세로 변경해야 한다. 그러나 커튼(20)을 감음으로써 창문의 하부를 가리지 못하게 되는 또 다른 문제가 발생하게 된다.

즉, 커튼(20)을 완전히 펼침 시 조절판(30)의 폭(W)이 세로를 향하는 자세를 가지더라도 전자석(41)과 자성체(45)가 서로 흡착되며 태양광 효율이 가장 우수한 각도를 가지는 자세로 전환된다. 여기서 전자석(41)은 발전량에 비례하는 자력을 출력하는데, 커튼(20)을 감는 과정에서 발전량이 상쇄함에 따라 흡착된 자성체(45)로부터 분리된다.

이때, 전자석(41)은 커튼(20)이 완전히 펼친 부위에만 부착된 것으로 도시하였으나, 경우에 따라 소정 간격마다 전체적으로 배치할 수도 있다. 이 경우 사용자가 커튼(20)의 펼침 각도를 일일이 조절하지 않아도 전자석(41)이 발전량에 따라 자력을 출력하여 조절판(30)의 자세를 가변시켜 준다.

이와 같이 본 발명은 빛이 투과되는 투광시트와, 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형의 커튼을 이중 겹으로 구성하여 사용자가 원하는 차양으로 조절하면서도 발전이 가능하다. 그리고 중량을 부가하여 커튼의 곧은 펼침을 유도하는 조절판만으로 발전시트의 각도를 태양의 조도에 따라 가변되게 유도하여 발전효율을 극대화하면서도 제작비용은 최소화할 수가 있다. 또한 반사시트와 반사 편이 커튼을 투과하는 빛을 발전시트의 내면으로 입사되게 굴절시켜 여타의 기기가 소모하는 에너지를 저장할 수 있는 충분한 발전량을 기대할 수가 있다. 더불어 마찰패드가 커튼의 풀림과 감김에 따라 조절판의 구름을 원활하게 유도하여 작동의 정확성을 향상하고, 가이드 편이 커튼과의 접촉 편차에 구애받지 않고 이탈을 방지하여 사용상의 안전성을 보장할 수가 있고, 안내수단이 조절판의 구름 위치를 정렬시켜 창문의 높이나 사용자의 임의 조절에 구애받지 않고 커튼의 펼침 각도를 상시 일률적으로 조절할 수가 있다.

본 발명은 빛이 투과되는 투광시트와 태양광 발전시트를 복합적으로 구성한 롤 형태의 커튼을 이용하여 차양조절과 태양광 발전이 가능한 롤 블라인드에 이용할 수 있다.

Claims (9)

1. 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드에 있어서:

   적어도 창문의 너비에 대응하는 길이를 가지는 프레임(11)과, 위 프레임(11)에 회전 가능하게 내장되는 롤러(15)를 구비하는 본체(10);

   빛이 투과되는 투광시트(21)와, 빛을 차단하며 전기에너지로 전환하는 발전시트(25)가 연속으로 배열되고, 일단이 프레임(11)에 고정된 상태로 롤러(15)에 감겨져 이중 겹으로 풀리는 커튼(20);

   위 커튼(20)의 이중 겹 사이에 개재되어 펼침 하중을 부여하고, 풀림에 따라 구르며 태양광의 조도에 따라 커튼(20)의 펼침 각도를 가변시키는 조절판(30);

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
2. 제1항에 있어서,

   위 조절판(30)은 소정 두께를 가지며 커튼(20)의 너비와 동일 내지 큰 길이로 돌출되고, 커튼(20)의 풀림에 따른 이중 겹 간의 간격보다 큰 폭(W)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
3. 제1항에 있어서,

   위 커튼(20)의 투광시트(21)와 발전시트(25)는 서로 마주보는 내면 중 일 부위에 빛을 반사하는 반사시트(26)가 더 부착되어 투광시트(21)를 통과한 빛을 발전시트(25)로 굴절시키는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
4. 제2항에 있어서,

   위 조절판(30)은 일면 또는 양면으로 빛을 반사하는 반사 편(31)이 더 부착되어 투광시트(21)를 통과한 빛을 발전시트(25)로 굴절시키는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
5. 제2항에 있어서,

   위 조절판(30)은 폭(W)이 커튼(20)과 일치 내지 수직하는 위치에 따라 커튼(20)의 펼침 각도를 ±15°범주 내에서 가변시키는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
6. 제5항에 있어서,

   위 조절판(30)은 일 측 또는 양측 폭(W)부위에 커튼(20)과의 마찰력을 증대시켜 미끄러짐을 억제하는 마찰패드(35)를 더 부착되는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
7. 제5항에 있어서,

   위 조절판(30)은 커튼(20)의 양측을 감싸 이탈을 방지하는 가이드 편(36)이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
8. 제1항에 있어서,

   위 블라인드(100)는 커튼(20)과 조절판(30)에 각각 마련되어 커튼(20)이 완전 풀리는 지점에서 펼침 각도를 자동으로 제어하는 안내수단(40)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.
9. 제8항에 있어서,

   위 안내수단(40)은 서로 마주하는 발전시트(25)의 내면에 발전량에 따라 자력을 가지는 전자석(41)과, 조절판(30)의 폭(W)부위에 전자석(41)의 자력에 따라 흡착 반응하는 자성체(45)를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 발전효율이 향상된 태양광 발전형 롤 블라인드.

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