본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광을 에너지로 변환할 수 있는 패널을 갖는 한편, 날개의 굽힘 하중이나 거동 등에 의해 패널이 파괴되지 않도록 하기 위한 비행체의 날개에 구비되는 태양광 패널장치와 이를 구비한 비행체 날개 및 비행체를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비행체의 날개에 장착되는 태양광 패널장치로서, 상기 날개에 그 날개의 길이방향과 교차되는 세로방향으로 서로 이격되도록 배치되면서 태양광모듈을 이루는 한편, 그 태양광모듈이 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되면서 태양광구조체를 이루는 다수의 태양광패널; 상기 태양광패널 간을 연결하는 이음필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 날개에 구비되는 태양광 패널장치를 제공한다.
또한, 상기 다수의 태양광 패널의 각 하부면에 구비되는 보강플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광구조체가 고정되는 베이스필름을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 이음필름은, 상기 태양광 패널이 결합되는 다수의 중공이 형성되며, 상기 태양광모듈 간에 위치되는 다수의 세로구간이 형성되는 베이스부; 및 상기 각 중공의 둘레를 이루며, 상기 태양광 패널을 결속하는 다수의 체결부로 이루어지며, 상기 다수의 체결부는, 각각 상기 중공을 이루는 둘레로부터 수직으로 연장 형성되고, 상기 태양광 패널의 측면에 고정되는 수직판; 및 상기 수직판으로부터 내측으로 연장 형성되며, 상기 태양광 패널의 상부면 또는 하부면에 고정되는 수평판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 패널장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 비행체의 날개를 제공한다.
또한, 양단부가 세로 방향으로 연장 형성되는 한편, 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되는 복수의 리브와, 양단부가 가로방향으로 연장 형성되며 상기 복수의 리브를 연결하는 복수의 날개보를 포함하는 프레임; 및 상기 프레임의 하부를 감싸는 하부외피와, 상기 프레임의 상부를 감싸는 상부외피를 구비하는 외피를 더 포함하며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 상부외피를 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 베이스부는, 상기 태양광 패널의 상,하부 사이 중앙부에 위치되며,상기 수직판은, 상기 중공을 이루는 둘레로부터 상,하 방향으로 연장 형성되고, 상기 수평판은, 상기 수직판의 상,하단부로부터 내측으로 절곡되어 한 쌍을 이루면서 상기 태양광 패널의 상,하부에 고정되며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 프레임에 상기 다수의 세로구간 중 상기 날개보에 대응되는 세로구간이 그 날개보에 안착, 고정되고, 상기 태양광고정체가 그 프레임과 분리되면서 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 프레임은, 양단부가 세로방향으로 연장 형성되고, 상부면이 상기 날개보의 상부면과 동일면상에 위치되면서 상기 태양광 패널장치를 지지하는 복수의 지지바를 더 포함하며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 다수의 세로구간이 각각 상기 복수의 날개보 및 상기 복수의 지지바에 안착, 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 양단부가 세로방향으로 연장 형성되는 한편, 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되는 복수의 리브와, 양단부가 가로방향으로 연장 형성되며 상기 복수의 리브를 연결하는 복수의 날개보를 포함하는 프레임; 및 상기 프레임의 하부를 감싸는 하부외피와, 상기 프레임의 상부를 감싸는 상부외피를 구비하는 외피를 포함하고, 상기 태양광 패널장치는, 상기 상부외피의 상부면에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 베이스부는, 하부면이 상기 태양광구조체의 하부면보다 하측에 위치되거나 동일면 상에 위치되고, 상기 수직판은, 상기 중공을 이루는 둘레로부터 상방향으로 연장 형성되며, 상기 수평판은, 상기 수직판의 상부로부터 내측으로 연장 형성되어 상기 태양광 패널의 상부에 고정되고, 상기 태양광 패널장치는, 상기 상부외피의 상부면에 상기 다수의 세로구간 중 상기 복수의 날개보와 대응되는 세로구간이 그 날개보에 위치되도록 안착, 고정되고, 상기 태양광고정체가 그 상부외피와 분리되면서 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 프레임은, 양단부가 세로방향으로 연장 형성되고, 상부면이 상기 날개보의 상부면과 동일면상에 위치되면서 상기 태양광 패널장치를 지지하는 복수의 지지바를 더 포함하며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 다수의 세로구간이 각각 상기 복수의 날개보 및 상기 복수의 지지바에 위치되도록 안착, 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 태양광 패널장치는, 상기 태양광구조체 및 상기 베이스부가 고정되는 베이스필름을 더 포함하며, 상기 베이스필름은, 상기 상부외피의 상부면에 상기 다수의 세로구간이 고정되는 세로라인이 각각 상기 복수의 날개보 및 상기 복수의 지지바에 위치되도록 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 양단부가 세로방향으로 연장 형성되는 한편, 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되는 복수의 리브와, 양단부가 가로방향으로 연장 형성되며 상기 복수의 리브를 연결하는 복수의 날개보를 포함하는 프레임; 및 상기 프레임의 하부를 감싸는 하부외피와, 상기 프레임의 상부를 감싸는 상부외피를 구비하는 외피를 포함하고, 상기 태양광 패널장치는, 상기 상부외피의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 베이스부는, 상부면이 상기 태양광구조체의 상부면보다 상측에 위치되거나, 동일면 상에 위치되며, 상기 수직판은, 상기 중공을 이루는 둘레로부터 하방향으로 연장 형성되고, 상기 수평판은, 상기 수직판의 하부로부터 내측으로 연장 형성되어 상기 태양광 패널의 하부에 고정되며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 다수의 세로구간의 상부가 상기 상부외피의 하부면에 고정되고, 그 다수의 세로구간 중 상기 복수의 날개보와 대응되는 세로구간의 하부가 그 날개보에 안착, 고정되며, 상기 태양광고정체가 그 상부외피와 분리되면서 상기 상부외피의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 프레임은, 양단부가 세로방향으로 연장 형성되고, 상부면이 상기 날개보의 상부면과 동일면상에 위치되면서 상기 태양광 패널장치를 지지하는 복수의 지지바를 더 포함하며, 상기 태양광 패널장치는, 상기 다수의 세로구간의 하부가 각각 상기 복수의 날개보 및 상기 복수의 지지바에 안착, 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 복수의 리브는, 각각 양단부가 세로방향으로 연장 형성되며, 에어포일 형태를 이루는 이음판; 및 상기 이음판의 상,하부로부터 가로방향으로 연장 형성되는 상,하부플랜지를 포함하며, 상기 이음판에는, 길이방향을 따라 복수의 결합공이 형성되고, 상기 복수의 날개보는, 각각 상기 복수의 결합공 중 어느 하나의 결합공에 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 복수의 결합공은, 상기 이음판의 길이방향을 따라 전방부로부터 후방부로 갈수록 직경이 작아지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 복수의 지지바는, 상기 날개보 간에 위치되며, 상기 복수의 날개보에는, 각각 상기 지지바가 결합되는 결합홈이 길이방향을 따라 복수 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 태양광 패널의 각 하부면에 구비되는 보강플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비행체의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 항공기의 날개에 태양광 패널을 장착할 수 있는 것은 물론, 그 날개의 굽힘 하중이나 거동 등에 의해 패널이 파괴되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 비행체의 날개에 구비되는 태양광 패널장치(이하 "패널장치"라 한다)(1)는 비행체(200)의 날개(100)에 장착되는 패널장치로서, 상기 날개(100)에 그 날개(100)의 길이방향과 교차되는 세로방향으로 서로 이격되도록 배치되면서 태양광모듈(A)을 이루는 한편, 그 태양광모듈(A)이 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되면서 태양광구조체(B)를 이루는 다수의 태양광패널(10) 및 상기 태양광 패널(10) 간을 연결하는 이음필름(20)을 포함한다.
여기서, 상기 태양광 패널(10)이 배치되는 가로방향은 상기 날개(110)의 길이방향으로 그리고, 세로방향은 그 날개(110)의 길이방향과 교차되는 전후방향으로 이해되는 것이 바람직하다. 따라서, 후술되는 가로,세로방향은 이와 같이 날개(100)의 길이방향과 그 날개(100)의 길이방향과 교차되는 방향으로 이해되는 것이 바람직하다.
상기 태양광모듈(A)은 복수의 상기 태양광 패널(10)이 세로방향으로 배치된 상태 지칭하는 것이고, 상기 태양광구조체(B)는 복수의 상기 태양광모듈(A)이 가로방향으로 배치된 상태를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
상기 비행체(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 사람이 탑승하는 항공기는 물론, 정찰 등을 위한 무인 항공기 및 유,무선 항공기 등으로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 태양광 패널(10)은 상기 날개(100)에 구비되어 태양광 에너지를 변환시켜 상기 비행체(200)에 필요로 하는 전기에너지를 공급한다.
상기 다수의 태양광 패널(10)은 각각 사각 형태를 이루며, 서로 인접하는 태양광 패널(10) 간에 가로, 세로방향으로 일정한 간격으로 이격되면서 상기 태양광구조체(B)를 이룬다.
상기 패널장치(1)는 상기 날개(100)에 상기 태양광구조체(B)가 장착됨으로써 공기력을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 이음필름(20)은 얇은 고분자 플라스틱 필름으로 이루어지며, 상기 태양광구조체(B)를 이루는 각 태양광 패널(10) 간이 서로 이격된 상태로 연결될 수 있도록 한다.
또한, 상기 이음필름(20)은 상기 태양광구조체(B)가 상기 날개(100)에 접착됨이 없이 분리된 상태로 장착될 수 있도록 한다.
이는, 상기 날개(100)로부터 전달되는 굽힘 하중 등에 의해 각 태양광 패널(10) 간이 휘면서 파손이 방지되도록 하는 한편, 그 날개(100)로부터 전달되는 굽힘 하중 등이 그 각 태양광 패널(10)로 전달되지 못하도록 하기 위함이다.
상기 패널장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 다수의 태양광 패널(10)의 각 하부면에 구비되는 보강플레이트(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 보강플레이트(30)는 금속재 또는 복합재 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 날개(100)의 거동 등에 의해 상기 태양광 패널(10)이 파손되는 것을 방지한다.
상기 날개(100)는 양단부가 가로방향으로 연장 형성되고, 일단부가 상기 비행체(200)에 연결되는 프레임(110) 및 상기 프레임(110)을 감싸는 외피(120)를 포함한다.
상기 프레임(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 양단부가 세로방향으로 연장 형성되는 한편, 가로방향으로 서로 이격되도록 배치되는 복수의 리브(111) 및 양단부가 가로방향으로 연장 형성되며 상기 복수의 리브(111)를 연결하는 복수의 날개보(112)를 포함한다.
상기 복수의 리브(111)는 각각 양단부가 세로방향으로 연장 형성되며 상,하부가 곡면을 이루면서 에어포일 형태를 이루는 이음판(113) 및 상기 이음판(113)의 상,하부로부터 가로방향으로 연장 형성되는 상,하부플랜지(114,115)를 포함한다.
상기 리브(111)는 상기 이음판(113) 및 상기 상,하부플랜지(114,115)가 연결되면서 종단면이 'I'자 형태를 이루며, 상기 외피(120)는 상기 상,하부플랜지(114,115)와 접하면서 상기 프레임(110)을 감싼다.
상기 이음판(113)에는 길이방향을 따라 복수의 결합공(113a)이 형성된다.
상기 복수의 결합공(113a)은 상기 이음판(113)의 무게를 감소시켜 상기 날개(100)의 중량이 감속되도록 하는 한편, 상기 날개보(112)가 안정적으로 결합될 수 있도록 한다. 이때의, 상기 날개보(112)는 상기 복수의 리브(111)에 각각 형성되는 상기 복수의 결합공(113a) 중 어느 하나의 결합공을 통과하면서 그 복수의 리브(111)에 결합되는 것으로 이해되어야 한다.
상기 날개보(112)는 한 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 한 쌍의 날개보(112) 중 전방에 위치되는 날개보가 후방에 위치되는 날개보 보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.
이에 더하여, 상기 복수의 결합공(113a)은 상기 이음판(113)의 길이방향을 따라 전방부로부터 후방부로 갈수록 직경이 작아지는 것이 바람직하다.
상기 외피(120)는 상기 프레임(110)의 상부를 감싸는 상부외피(121) 및 상기 프레임(110)의 하부를 감싸는 하부외피(122)를 포함한다.
상기 프레임(110)은 양단부가 세로방향으로 연장 형성되고, 상부면이 상기 날개보(122)의 상부면과 동일면상에 위치되면서 상기 상부외피(121)를 지지하는복수의 지지바(116)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 지지바(116)는 상기 날개보(112) 간에 위치되며, 상기 복수의 날개보(112)에는 각각 상기 지지바(116)가 결합되는 결합홈(112a)이 길이방향을 따라 복수 형성될 수 있다.
상기 이음필름(20)은 상기 태양광 패널(10)이 결합되는 다수의 중공(22)이 형성되는 한 쌍의 필름이 상,하 방향으로 점착되면서 상기 다수의 태양광 패널(10) 간을 연결할 수 있다.
이에 의해, 상기 이음필름(20)은 상기 태양광 패널(10)이 결합되는 다수의 중공(22)이 형성되며, 상기 태양광모듈(A) 간에 위치되는 다수의 세로구간(C)이 형성되는 베이스부(21) 및 상기 각 중공(22)의 둘레를 이루며 상기 태양광 패널(10)을 결속하는 다수의 체결부(23)로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 체결부(23)는 도 1에 도시된 바와 같이 각각 상기 중공(22)을 이루는 둘레로부터 수직으로 연장형성되는 수직판(24) 및 상기 수직판(24)으로부터 내측으로 연장 형성되는 수평판(25)을 포함한다.
상기 패널장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부외피(121)를 이룰 수 있다.
예를 들면, 상기 수직판(24)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 중공(22)을 이루는 둘레로부터 상,하 방향으로 연장 형성되며, 상기 수평판(25)은 그 수직판(24)의 상,하단부로부터 내측으로 절곡되면서 한 쌍을 이룬다.
즉, 상기 체결부(23)는 상기 수직판(24) 및 상기 수평판(25)이 일체로 연결되면서 종단면이 내측이 개방되는 'ㄷ'자 형태를 이룬다.
상기 패널장치(1)는 상기 프레임(110)의 상부에 장착시 상기 다수의 세로구간(C)이 각각 상기 복수의 날개보(112) 및 상기 복수의 지지바(116)에 안착되는 한편, 접착제 등에 의해 고정된다.
상기 태양광구조체(B)는 상기 프레임(110)과 접착됨이 없이 분리된다.
이로 인해, 상기 패널장치(1)는 상기 태양광구조체(B)에 의해 공기력을 발생시킬 수 있는 것은 물론, 그 태양광구조체(B)가 상기 프레임(110)과 분리되면서 각 태양광 패널(10)이 상기 날개(100)로부터 전달되는 굽힘 하중 등에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
상기 패널장치(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부외피(121)에 장착될 수 있다.
예를 들면, 상기 수직판(24)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중공(22)을 이루는 둘레로부터 상방향으로 연장 형성되며, 상기 수평판(25)은 그 수직판(24)의 상부로부터 내측으로 절곡된다.
즉, 상기 체결부(23)는 상기 수직판(24) 및 상기 수평판(25)이 일체로 연결되면서 종단면이 내측 및 하부가 개방되는 'ㄱ'자 형태를 이룬다.
상기 베이스부(21)는 하부면이 상기 태양광구조체(B)의 하부면보다 하측에 위치되거나 동일면 상에 위치된다.
상기 패널장치(1)는 상기 상부외피(121)의 상부면에 장착시 상기 다수의 세로구간(C)이 각각 상기 복수의 날개보(112) 및 상기 복수의 지지바(116)에 위치되도록 접착제 등에 의해 고정된다.
상기 태양광구조체(B)는 상기 상부외피(121)와 접착됨이 없이 분리된다.
상기 패널장치(1)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 태양광구조체(B) 및 상기 베이스부(21)가 고정되는 베이스필름(40)을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스필름(40)은 상기 태양광구조체(B)를 연결하여 모듈화될 수 있도록 하며, 상기 상부외피(121)에 장착시 상기 다수의 세로구간(C)과 대응되는 접착구간(D)이 각각 상기 복수의 날개보(112) 및 상기 복수의 지지바(116)에 위치되도록 접착제 등에 의해 고정된다.
상기 베이스필름(40)은 상기 태양광구조체(B)와 대응되는 하부가 상기 상부외피(121)와 접착됨이 없이 분리된다.
이로 인해, 상기 패널장치(1)는 상기 태양광구조체(B)가 상기 상부외피(121)와 분리되면서 각 태양광 패널(10)이 상기 날개(100)로부터 전달되는 굽힘 하중 등에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
상기 패널장치(1)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 상부외피(121)의 하부면에 장착될 수 있다.
예를 들면, 상기 수직판(24)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 중공(22)을 이루는 둘레로부터 하방향으로 연장 형성되며, 상기 수평판(25)은 그 수직판(24)의 하부로부터 내측으로 절곡된다.
즉, 상기 체결부(23)는 상기 수직판(24) 및 상기 수평판(25)이 일체로 연결되면서 종단면이 내측 및 상부가 개방되는 'ㄴ'자 형태를 이룬다.
상기 베이스부(21)는 상부면이 상기 태양광구조체(B)의 상부면보다 상측에 위치되거나 동일면 상에 위치된다.
상기 패널장치(1)는 상기 상부외피(121)의 하부면에 장착시 상기 다수의 세로구간(C)이 각각 상기 복수의 날개보(112) 및 상기 복수의 지지바(116)에 접착제 등에 의해 고정되는 한편, 상기 상부외피(121)의 하부면에 고정된다.
상기 태양광구조체(B)는 상기 상부외피(121)와 접착됨이 없이 분리되면서 각 태양열 패널(10)로 전달되는 굽힙 하중 등에 의해 파괴되는 것이 방지된다.
이로 인해, 상기 패널장치(1)는 태양광을 에너지로 변환할 수 있는 상기 다수의 패널(10)을 구비할 수 있는 것은 물론, 상기 날개(100)의 굽힘 하중이나 거동 등에 의해 그 각 패널(10)이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 비행체의 날개에 구비되는 태양광 패널장치와 이를 구비한 비행체 날개 및 비행체를 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
(부호의 설명)
1 : 태양광 패널장치 10 : 태양광 패널
20 : 이음필름 21 : 베이스부
22 : 중공 23 : 체결부
24 : 수직판 25 : 수평판
30 : 보강플레이트 40 : 베이스필름
100 : 날개 110 : 프레임
111 : 리브 112 : 날개보
112a : 결합홈 113 : 이음판
113a : 결합공 114 : 상부플랜지
115 : 하부플랜지 116 : 지지바
120 : 외피 121 : 상부외피
122 : 하부외피 200 : 비행체
A : 태양광모듈 B : 태양광구조체
C : 세로구간 D : 접착구간