JP7182659B2 - 漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光モジュールをサンドイッチパネルからなる屋根の上面に設置固定するための設置構造物に関するものであって、より具体的には、屋根の上面に太陽光モジュールを強固に設置するために使用されるねじ(ピース)、ボルトやアンカーなどによってパンチングされるパンチング部に流入する雨水の経路を遮断(迂回)し、パンチング部における漏水を防止できる漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物に関する。
最近、化石エネルギーを代替して太陽光エネルギーを用いる環境にやさしい太陽光モジュールが広く使用されている。このような太陽光モジュールの電力生産能率は、集光板の面積に比例することにより、一般的な大地に設置する場合に経済性が大きく低下するため、通常の物流倉庫や工場のように大規模な倉庫型建物の傾斜した屋根に設置運営している。
倉庫型建物は、通常規模が大きく、また断熱を要するため、比較的施工コストがかからないサンドイッチパネルを用いて施工している。これらのサンドイッチパネルは、厚さが薄い上下板材の間に発泡スチロールを接合形成し、前記上部板材には、雨水の流れを誘導し、強度を補強するために凸部と凹部が繰り返し形成される。
しかし、サンドイッチパネルからなる屋根に太陽光モジュールを施工設置する場合は、漏水に脆弱な短所がある。太陽光モジュールは、サンドイッチパネルの上面にねじ(ピース)、ボルトまたはアンカーのような締結部材を使用して締結固定するが、パンチング時に比較的強度が弱い上部板材が簡単に破損され、パンチング部に雨水が流入して漏水が発生する。
このように、締結部材を用いて太陽光モジュールをサンドイッチパネル屋根に設置するときに発生する漏水を防止するための多数の先行技術が提案され、これらのうち、韓国登録特許第10-2129979号では、太陽光モジュールの屋根設置用ブラケットが提案された。
韓国登録特許第10-2129979号で提案されたブラケットは、下板、垂直板および上板を含む構造物に太陽光モジュール設置板を結合し、前記太陽光モジュール設置板が前記下板に形成された貫通ホールと上板-樹脂板-下板に形成されたパンチングホール(貫通ホール)を塞ぐことによって、屋根に貫通した締結部材などによって形成されたホールまたは溝部位での漏水を防止した。
しかし、韓国登録特許第10-2129979号で提案された構造は、太陽光モジュール設置構造物に形成されたホールと溝を太陽光モジュール設置板で塞いで密閉する構造であって、長期間使用時に外部環境(雨、風、太陽光など)に露出して風化と摩耗が発生した場合には、密閉力が著しく低下し、雨水が流入する場合は、漏水が発生せざるを得ない。
また、韓国登録特許第10-2129979号で提案された構造では、太陽光モジュール設置板と構造物の構造が多少複雑で製作が難しく、また、下板に形成されたガイド溝と気密溝に固定部材と気密部材を挿入させなければならず、また、これらを挟んで相互に結合しなければならないため、作業が複雑で施工が悪く、施工コストが増加する問題があった。
加えて、従来は、太陽光モジュールが設置された屋根の上面での雨水漏水現象を防止するために様々な設置構造物が提案されたが、ほとんどがボルトやアンカーなどによって形成された屋根のパンチング部を塞いで漏水を防止する技術として、漏水の主な原因である雨水が屋根のパンチング部に流入することを遮断するための技術開発は、全くない状態にある。
(特許文献1)KR10-2129979B1(2020.06.29.)、「漏水防止のための太陽光モジュールの屋根設置用ブラケット」
(特許文献2)KR10-1493967B1(2015.02.10.)、「サンドイッチパネルからなる建物屋根の太陽光モジュール設置装置」
(特許文献3)KR20-0466474Y1(2013.04.11.)、「屋根パネルに太陽光パネル設置のための締結具」
したがって、本発明は、前述の問題点を解決するために提案されたものであって、ねじ、ボルトやアンカーなどによって形成されるパンチングホールや溝部位に雨水が流入することを遮断(迂回)し、雨水の流入による漏水現象を根本的に防止できる漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物を提供するのにその目的がある。
前述の目的を達成するために本発明は、上部中央に設置された棟と、前記棟の両側に形成された固定板に締結固定され、前記棟から下向き傾斜するように設置されたサンドイッチパネルを含む屋根に太陽光パネルを設置するための太陽光モジュール屋根設置用設置構造物において、前記サンドイッチパネルに繰り返し形成された突部の上面に締結固定された縦レールと、前記縦レールに沿って一定の間隔に離隔して配置された太陽光モジュールの上側または下側の下面に固定され、前記縦レールに直交するように前記縦レールの上面に締結固定された第1支持台と、前記第1支持台が固定された太陽光モジュールと上下に隣接して配置された他の太陽光モジュールの下側または上側の上面に固定されて前記第1支持台と一部が上下に重畳し、前記第1支持台と重畳する部位が前記縦レールの上面を覆う状態で締結部材を介して前記第1支持台とともに前記縦レールに締結固定される第2支持台と、前記第1および第2支持台の間に結合され、前記第1および第2支持台の間を密閉する上部カバーと、を含むことを特徴とする漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物を提供する。
また、前記棟に最も近接するように配置された太陽光パネルの上側の下面に固定された前記第1支持台と前記棟を相互連結して雨水を遮断する雨水遮断カバーをさらに含み、前記雨水遮断カバーは、前記サンドイッチパネルを前記棟の固定板に締結固定するために前記棟の固定板に形成されたパンチングホールに締結部材を介して締結固定された上側板と、前記上側板の終端部から上側に上向き折曲した雨水遮断板と、前記雨水遮断板の終端部から折曲して前記棟に近接するように配置された太陽光パネルの上側の下面に固定された前記第1支持台に相互締結される下側板と、を含むことを特徴とする。
また、前記縦レールの上端部に結合されて雨水を迂回する上端キャップをさらに含み、前記上端キャップは、前記縦レールの上端部が挿入される挿入溝部と、前記棟と対向する前記挿入溝部の他側部に形成されて三角形の構造を有する雨水迂回部と、を含むことを特徴とする。
また、前記第1および第2支持台は、緩衝テープを介して太陽光モジュールに付着して固定されることを特徴とする。
また、前記第1支持台は、内部に中空が設けられた支持本体と、前記支持本体の上部の一端部から水平に延長形成された支持板と、前記支持板と並び合うように前記支持本体の下部の一端部から前記支持板よりも長く延長形成され、前記支持本体の下面から一定の高さに形成されるように、前記支持本体の下面とは段差を有する固定板と、を含み、前記第2支持台は、内部に中空が設けられた支持本体と、前記第2支持台の支持本体の上部の一端部から水平に延長形成された支持板と、前記第2支持台の支持板と並び合うように前記第2支持台の支持本体の下部の一端部から水平に前記第2支持台の支持板の長さよりも長く延長形成され、前記第1支持台の固定板の下部に引き込まれて前記第1支持台の固定板の下部を支える固定板と、を含み、前記上部カバーは、両側に突出した段差部が形成され、下部には、下側に並び合うように延長され、前記第1および第2支持台の支持板の間に締りばめ方式で挿入結合され、自己弾力で前記第1および第2支持台の支持板の間の開口部を密閉することを特徴とする。
また、前記縦レールと並び合うように太陽光モジュールの下面の中央部と両側部に固定され、それぞれ四角管体からなり、互いに異なるサイズに形成された第1および第2補強台をさらに含むことを特徴とする。
以上で説明したように、本発明による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物によると、ねじ、ボルトやアンカーなどの締結部材によって形成されるパンチング部に雨水が流入することを遮断し、雨水の流入による漏水現象を根本的に防止できる。
また、本発明による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物によると、隣接して配置された太陽光モジュールの間の離隔空間を互いに結合される第1および第2支持台と、前記第1および第2支持台の上部を覆う上部カバーで密閉することによって、太陽光モジュールの間の離隔空間に雨水が落ちないようにして雨水による漏水を防止できる。
また、本発明による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物によると、太陽光モジュールの設置構造物を屋根の最上部の中央に設置された棟と一体に締結固定することによって、棟から軒に流れる雨水が太陽光モジュールを設置するために形成されるパンチング部に流入することを防止してパンチング部における漏水を根本的に防止できる。
また、本発明による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物によると、屋根にサンドイッチパネルを固定するためにパンチングされるサンドイッチパネルのパンチング部を覆うようにその上部に太陽光モジュールを設置することによって、雨水を遮断して二重防水機能を具現できる。
また、本発明による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物によると、縦レールの上端部に三角形の形象を有する上端キャップを設置することによって、雨水を両側に迂回させ、縦レールのパンチング部に雨水が流入することを遮断して漏水を防止できる。
本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物の斜視図。
図1に示した太陽光モジュール屋根設置用設置構造物の平面図。
図1に示した棟の斜視図。
本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物の分解斜視図。
本発明による縦レールがサンドイッチパネルに締結された状態を示す断面図。
図4に示した第1および第2支持台を示す断面図。
本発明による第1および第2支持台が縦レールに締結された状態の断面図。
本発明による第1および第2支持台に太陽光モジュールが設置された状態の断面図。
本発明による上部カバーを拡大して示す断面図。
本発明による雨水遮断カバーが棟に締結された状態の一部を示す断面図。
本発明による上端キャップを側面から見た図面。
本発明による第1および第2補強台が太陽光モジュールに設置された状態の断面図。
以下、添付された図面を参照して本発明の技術的特徴を具体的に説明する。
図1は、本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物を説明するために屋根の上面に設置された状態を示す斜視図であり、図2は、平面図である。
図1および図2を参照すると、本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物は、建物の屋根に既施工されたサンドイッチパネル2の上面に施工設置される。
建物の屋根には、屋根の中央に設置された棟3を中心に両側(左右側)に下向き傾斜するように、サンドイッチパネル2が設置される。サンドイッチパネル2は、上下板材の間に発泡スチロールが接合した構造で棟3から雨水の流れを誘導し、サンドイッチパネル2の強度を補強するために突部(山)2aと腰部(谷)2bが形成される。
図3は、図1に示した棟を説明するために示す斜視図である。
図1ないし図3を参照すると、棟3は、中央を中心に両側、すなわち、左右に下向き傾斜した上板31と、上板31の側部から下側に下向き折曲した側板32と、側板32から水平に折曲し、サンドイッチパネル2に締結される固定板33と、を含む。
そして、固定板33には、ねじまたはボルトのような締結部材(図示せず)を介してサンドイッチパネル2の突部2aの上面に締結固定されるパンチングホール33aが形成される。
図4は、本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物の分解斜視図である。
図1ないし図4を参照すると、本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物は、サンドイッチパネル2の突部2aに設置される縦レール11を含む。
縦レール11は、棟3側から流入する雨水に影響を受けないように、サンドイッチパネル2の腰部2bではない突部2aの上面に設置される。これらの縦レール11は、2本一組で棟3から軒(Eaves)側に並び合うように設置され得る。
図5は、本発明による縦レールがサンドイッチパネルに締結された状態の一部を示す断面図である。
図5のように、本発明による縦レール11は、サンドイッチパネル2の突部2aの上面に沿って設置され、その上面には、縦レール11を突部2aに締結固定する締結部材(例えば、直結ピース)P1が挿入されるレール溝11aが縦レール11に沿って形成されており、内部の中央には、軽量化のために空の空間である中空11bが設けられている。
図4のように、縦レール11の上面は、太陽光モジュール1を縦レール11に固定するために縦レール11に直交する方向に第1および第2支持台12、13が締結固定される。
図6は、図4に示した第1および第2支持台を説明するために示す断面図であって、(a)は、第1および第2支持台が分離された状態の断面図であり、(b)は、第1および第2支持台の結合過程を示す断面図であり、(c)は、第1および第2支持台が結合された状態の断面図である。
図4および図6のように、第1および第2支持台12、13は、互いに対称するように、類似の構造でなり得る。そして、縦レール11の長さ方向に上下に隣接して配置されたサンドイッチパネル2の側部にそれぞれ固定され、縦レール11の上面に同時に締結される。
第1支持台12は、おおよそ「ロ」字の形状からなり、内部に中空121aが設けられている支持本体121と、支持本体121の上部の一端部から水平に延長形成された支持板122と、支持板122と並び合うように支持本体121の下部の一端部から水平に突出形成され、支持板122の長さよりも長く形成された固定板123と、を含む。
そして、固定板123は、四角管体からなる支持本体121の下部面から上側に一定の高さに形成され、支持本体121が下部面とは一定の段差dを有する。このとき、支持本体121の下部面と固定板123との間の段差dは、第2支持台13の固定板133の厚さtとほぼ同じか、あるいは若干大きく形成され得る。
第2支持台13は、「ロ」字の形状からなり、内部に中空131aが設けられている支持本体131と、支持本体131の上部の一端部から水平に延長形成された支持板132と、支持板132と並び合うように支持本体131の下部の一端部から水平に突出形成され、支持板132の延長された長さよりも長く延長形成された固定板133を含む。
図7は、本発明による第1および第2支持台が縦レールに締結された状態の断面図である。
図6の(b)および(c)、図7のように、第1支持台12の固定板123の下部には、第1支持台12の支持本体121の下面との段差dによって一定の大きさの隙間が形成される。そして、この隙間の間に第2支持台13の固定板133が挿入され、第1支持台12の固定板123の下面は、第2支持台13の固定板133の上面に安着支持される。
このように、第1支持台12の固定板123の下面が第2支持台13の固定板133の上面に支持され、第1支持台12の固定板123と第2支持台13の固定板133は、互いに重畳した状態で締結部材P2を介して同時に縦レール11に固定される。
締結部材P2は、縦レール11のレール溝11aを介して縦レール11に締結される。
図8は、本発明による第1および第2支持台に太陽光モジュールが設置された状態の断面図である。
図8のように、第1および第2支持台12、13は、太陽光モジュール1のそれぞれの上側と下側にそれぞれ設置される。例えば、第1支持台12は、太陽光モジュール1の上側の下部に固定設置され、第2支持台13は、太陽光モジュール1の下側の下部に設置され得る。
すなわち、縦レール11の長さ方向に沿って上下に隣接して配置された太陽光モジュール1、例えば、「S1」、「S2」を第1および第2支持台12、13を媒介に縦レール11に締結するために第2支持台13は、「S1」太陽光モジュールの下側の下部に設置され、第1支持台12は、「S1」太陽光モジュールに隣接する「S2」太陽光モジュールの上側の下部に設置される。
図8のように、太陽光モジュール1の下面は、緩衝テープ(ノートンテープ)14が付着設置されて強い風や外部の衝撃発生時に衝撃を吸収する一方、第1および第2支持台12、13と太陽光モジュール1との間の間隔を一定に維持させ、また、第1および第2支持台12、13と太陽光モジュール1との間に雨水が流入しないように密封する。
第1および第2支持台12、13の支持板122、132の間の開口部には、上部カバー15が着脱可能に結合される。上部カバー15は、雨水が第1および第2支持台12、13の支持板122、132の間の開口部に流入することを防止する役割を行う。
図9は、本発明による上部カバーを拡大して示す断面図である。
図9を参照すると、本発明による上部カバー15は、両側に突出した段差部15aが形成され、下部は、下側に並び合うように延長された羽片151が形成される。
図8のように、羽片151は、開口された第1および第2支持台12、13の支持板122、132の間の開口部に締りばめ方式で挿入結合され、自己弾力で支持板122、132の間の開口部を密閉する。このとき、支持板122、132の終端部は、対向する方向に羽片151によって緊密に密着支持され、気密性をさらに確保できる。
一方、図4のように、棟3には、太陽光モジュール1が設置されたサンドイッチパネル2に流れる雨水を遮断して迂回させるために雨水遮断カバー16が締結固定される。
図10は、本発明による雨水遮断カバーが棟に締結された状態の一部を示す断面図である。
図10のように、雨水遮断カバー16は、締結部材P3を介して棟3の固定板33に締結固定される上側板161と、上側板161の終端部から上側に上向き折曲した雨水遮断板162と、雨水遮断板162の終端部から折曲して第1支持台12の固定板123に締結部材P4を介して相互締結される下側板163と、を含む。
上側板161と棟3の固定板33間の締結は、サンドイッチパネル2を棟3に締結固定するために棟3の固定板33に形成されたパンチングホール33aをそのまま用いる。このために、上側板161には、固定板33に形成されたパンチングホール33aに対応して締結ホール(図示せず)が形成されており、この締結ホールと固定板33のパンチングホール33aに締結部材P3を結合して棟11の固定板33に上側板161を締結固定する。
一方、図4のように、縦レール11の上端部には、縦レール11の上端部に流入する雨水を両側に迂回させるために上端キャップ17が着脱可能に結合され得る。このとき、上端キャップ17は、ノートンテープ(図示せず)を用いて縦レール11に付着して固定される。
図11は、本発明による上端キャップを側面から見た図面である。
図11のように、本発明による上端キャップ17は、縦レール11が挿入される一側部に縦レール11の上端部が挿入される挿入溝部171が形成され、他側部は、雨水を迂回させるために断面が三角形の構造を有する雨水迂回部172が形成される。
図12は、本発明による第1および第2補強台が太陽光モジュールに設置された状態の断面図である。
図4および図12のように、太陽光モジュール1の下面には、太陽光モジュール1を支持するために第1および第2補強台18、19が付着設置され得る。第1補強台18は、一例として、四角管体からなって太陽光モジュール1の下面の中央に付着設置され、第2補強台19も、四角管体として太陽光モジュール1の下面の側部にそれぞれ1つずつ付着設置される。
このように、本発明の実施例による太陽光モジュール屋根設置用設置構造物においては、棟3から軒側に下向き傾斜するように設置されたサンドイッチパネル2に沿って雨水が流れる屋根構造に太陽光モジュール1を設置するときに、必須に形成されるパンチング部に雨水が流入することを遮断し、漏水発生の根源を根本的に防止できる。
すなわち、本発明は、太陽光モジュール1をサンドイッチパネル2に設置固定するために形成されるパンチング部に棟3から軒側に流れる雨水が流入しないように遮断および迂回させる。これにより、漏水発生の根源である雨水の流入を遮断することによって、長期間設置運営される太陽光発電システムに長期的に漏水が発生しないようにすることができる。
以上、本発明の技術的思想は、好ましい実施例で具体的に記述されたが、前述の好ましい実施例は、その説明のためのものであり、その制限のためのものではない。このように、この技術分野の通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で本発明の実施例1ないし実施例4の結合を通じて様々な実施例が可能であることを理解するであろう。
1:太陽光モジュール
2:サンドイッチパネル
2a:突部(山)
2b:腰部(谷)
3:棟
11:縦レール
11a:レール溝
11b:中空
12:第1支持台
13:第2支持台
14:緩衝テープ(ノートンテープ)
15:上部カバー
15a:段差部
16:雨水遮断カバー
17:上端キャップ
18:第1補強台
19:第2補強台
31:上板
32:側板
33:固定板
33a:パンチングホール
121、131:支持本体
121a、131a:中空
122、132:支持板
123、133:固定板
151:羽片
161:上側板
162:雨水遮断板
163:下側板
171:挿入溝部
172:雨水迂回部
P1~P4:締結部材

Claims (5)

  1. 上部中央に設置された棟と、前記棟の両側に形成された固定板に締結固定され、前記棟から下向き傾斜するように設置されたサンドイッチパネルと、を含む屋根に太陽光パネルを設置するための太陽光モジュール屋根設置用設置構造物において、
    前記サンドイッチパネルに繰り返し形成された突部の上面に締結固定された縦レールと、
    前記縦レールに沿って一定の間隔に離隔して配置された太陽光モジュールの上側または下側の下面に固定され、前記縦レールに直交するように前記縦レールの上面に締結固定された第1支持台と、
    前記第1支持台が固定された太陽光モジュールと上下に隣接して配置された他の太陽光モジュールの下側または上側の上面に固定されて前記第1支持台と一部が上下に重畳し、前記第1支持台と重畳する部位が前記縦レールの上面を覆う状態で締結部材を介して前記第1支持台とともに前記縦レールに締結固定される第2支持台と、
    前記第1および第2支持台の間に結合され、前記第1および第2支持台の間を密閉する上部カバーと、
    を含み、
    前記棟に最も近接するように配置された太陽光パネルの上側の下面に固定された前記第1支持台と前記棟を相互連結して雨水を遮断する雨水遮断カバーをさらに含み、前記雨水遮断カバーは、前記サンドイッチパネルを前記棟の固定板に締結固定するために前記棟の固定板に形成されたパンチングホールに締結部材を介して締結固定された上側板と、前記上側板の終端部から上側に上向き折曲した雨水遮断板と、前記雨水遮断板の終端部から折曲して前記棟に近接するように配置された太陽光パネルの上側の下面に固定された前記第1支持台に相互締結される下側板と、を含むことを特徴とする漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物。
  2. 前記縦レールの上端部に結合されて雨水を迂回する上端キャップをさらに含み、前記上端キャップは、前記縦レールの上端部が挿入される挿入溝部と、前記棟と対向する前記挿入溝部の他側部に形成されて三角形の構造を有する雨水迂回部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物。
  3. 前記第1および第2支持台は、緩衝テープを介して太陽光モジュールに付着して固定されることを特徴とする請求項1に記載の漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物。
  4. 前記第1支持台は、内部に中空が設けられた支持本体と、前記支持本体の上部の一端部から水平に延長形成された支持板と、前記支持板と並び合うように前記支持本体の下部の一端部から前記支持板よりも長く延長形成され、前記支持本体の下面から一定の高さに形成されるように、前記支持本体の下面とは段差を有する固定板と、を含み、
    前記第2支持台は、内部に中空が設けられた支持本体と、前記第2支持台の支持本体の上部の一端部から水平に延長形成された支持板と、前記第2支持台の支持板と並び合うように前記第2支持台の支持本体の下部の一端部から水平に前記第2支持台の支持板の長さよりも長く延長形成され、前記第1支持台の固定板の下部に引き込まれて前記第1支持台の固定板の下部を支える固定板と、を含み、
    前記上部カバーは、両側に突出した段差部が形成され、下部には、下側に並び合うように延長されて前記第1および第2支持台の支持板の間に締りばめ方式で挿入結合され、自己弾力で前記第1および第2支持台の支持板の間の開口部を密閉することを特徴とする請求項1に記載の漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物。
  5. 前記縦レールと並び合うように太陽光モジュールの下面の中央部と両側部に固定され、それぞれ四角管体からなり、互いに異なるサイズに形成された第1および第2補強台をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の漏水防止機能を有する太陽光モジュール屋根設置用設置構造物。
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