KR100957230B1 - 태양광 전지 어셈블리 - Google Patents

Abstract

건축물의 옥상에 용이하게 설치할 수 있으며, 건축물을 손상시키지 않으면서 견고하게 설치할 수 있으며 강한 바람에 견딜 수 있는 자중형 태양광 전지 어셈블리를 개시한다. 본 발명의 태양광 전지 어셈블리는, 건축물의 옥상 바닥면에 일정한 거리가 띄워져 배치되는 메인 지지대들, 이 메인 지지대들에 각각 결합되는 기둥부들, 기둥부들에 결합되는 집광판, 집광판에 일단이 결합되는 연결부재, 연결부재의 타단에 결합되며 집광판의 이동을 제한하는 이동방지부재를 포함한다.

자중형, 태양광, 집광, 태양전지, 턴버클, 텐션, 힌지

Description

태양광 전지 어셈블리{solar cell assembly}

본 발명은 태양광 전지 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 옥상에 용이하게 설치할 수 있으며, 건축물을 손상시키지 않으면서 견고하게 설치할 수 있는 자중형 태양광 전지 어셈블리에 관한 것이다.

20세기가 시작되면서 화석 연료의 고갈 위험과 환경 문제로 인한 기후변화협약 등의 규제와 함께 친환경적인 신 재생에너지에 대한 인식과 관심이 높아지고 있는 가운데 다양한 신 재생에너지원 중에서 환경 오염과 소음이 전혀 없고 단기간 건설 기간에 영구적으로 사용이 가능한 태양광 발전이 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있다. 이러한 관심의 증가는 산업의 성장으로 이어져 2000년 이후에는 해마다 높은 성장을 기록하고 있다.

이들 태양전지 발전 시설은 설치 공간 및 영역에 따라 크게 두가지 방식으로 나눌 수 있다. 첫번째는 새로운 토지를 선정하여 집광판(태양 전지 발전판)을 솔라 팜(solar farm)이나 파라솔(solar parasol)과 같은 형태로 조성하는 방식이며, 다른 하나는 건물과 같은 기존의 건축물 또는 기구물에 집광판을 부착 또는 설치하는 방식이다. 전자는 임야나 야산 또는 해안 등에 있는 새로운 토지 공간을 발굴해야 하는 부담을 가지고 있으며, 조성 사업을 위한 토지 용도 변경 인허가 문제도 쉬운 일이 아니다. 그러나 후자와 같이 기존 건물이나 신축 예정인 건물의 창문이나 옥상, 건물 외관 벽체 등에 집광판을 설치하는 것은 무의미하게 버려질 수 있는 공간을 활용할 수 있다는 측면에서 많은 관심을 가지고 있다.

종래에는 집광판을 설치하기 위하여 건축물의 옥상 바닥에 앵커(anchor)를 고정하고 이에 볼트 등으로 프레임을 고정한 후 프레임에 집광판을 고정하였다. 이러한 종래의 기술은 건축물의 옥상의 바닥면을 손상시키면서 태양광 전지 어셈블리가 설치된다. 따라서 옥상에 시공된 방수시설이 파손되면 누수 등으로 인하여 추가 관리비용이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 이러한 태양광 전지 어셈블리 설치작업은 작업이 불편하여 설치비용이 증대되고 작업 공수 역시 증대되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 집광판(태양전지 발전판, 또는 모듈 어레이; module array 라고도 함)을 건축물의 옥상에 용이하게 설치하여 작업 공수 및 설치비용을 줄이고 특히, 옥상 바닥면을 손상시키지 않으면서 강한 바람에도 설치상태를 유지할 수 있는 자중형 태양광 전지 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건축물의 옥상 바닥면에 일정한 거리가 띄워져 배치되는 메인 지지대들, 상기 메인 지지대들에 각각 결합되는 기둥부들, 상기 기둥부들에 결합되는 집광판, 상기 집광판에 일단이 결합되는 연결부재, 상기 연결부재의 타단에 결합되며 상기 집광판의 이동을 제한하는 이동방지부재를 포함하는 태양광 전지 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기 집광판과 상기 연결부재 및 상기 연결부재와 상기 이동방지부재는 힌지 결합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연결부재는 복수로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 태양광 전지 어셈블리는 상기 연결부재와 집광판을 연결하는 보조부재를 더 포함하며, 상기 보조부재는 상기 연결부재 및 상기 집광판에 힌지 결합되는 것이 바람직하다.

상기 집광판과 상기 이동방지부재는 제1 텐션 조절부 및 제2 텐션 조절부로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 텐션 조절부 및 제2 텐션 조절부는, 상기 기둥부의 상부와 상기 이동방지부재를 연결하며 서로 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 집광판의 중심부에 일정한 무게를 가지는 이동방지부재가 연결부재에 의하여 결합되므로 제1 받침대 및 제2 받침대와 함께 집광판을 건축물의 옥상에 안정적으로 자세를 유지할 수 있도록 함으로써 설치가 용이하여 작업 공수를 줄임은 물론 강한 바람에 안정적인 상태를 유지할 수 있어 상품성을 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예를 설명하기 위한 사시도로, 태양광 전지 어셈블리가 설치된 상태를 도시하고 있다. 태양광 전지 어셈블리는, 옥상의 바닥면에 배치되는 메인 지지대(1, 3)들, 메인 지지대(1, 3)들에 길이 방향으로 결합되는 기둥부(5, 7, 9, 도면에서 보이는 부분에만 부호를 부여함)들, 기둥부들(5, 7, 9)에 고정되는 집광판(p, 태양 전지판이라고도 함), 집광판(p)에 결합되는 연결부재(13), 그리고 연결부재(13)에 결합되는 이동방지부재(15)를 포함한다.

메인 지지대(1, 3)는 서로 일정한 거리가 띄워져 배치되는 것이 바람직하다. 메인 지지대(1, 3)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 이 메인 지지대(1, 3)들은 자중에 의하여 태양광 전지 어셈블리의 자세를 유지하기 위한 것으로 강한 바람에도 이동하지 않을 정도의 무게를 가지는 금속 또는 콘크리트 구조물 등으로 이루어질 수 있다. 메인 지지대(1, 3)들은 일정한 길이를 가지며 받침대의 역할을 한다.

그리고 메인 지지대(1, 3)들은 위쪽 방향을 향하는 기둥부(5, 7, 9, 편의상 도면에서 보이는 부분에만 부호를 도시하여 설명함)들이 결합된다. 그리고 기둥부들(5, 7, 9)들은 위쪽에는 집광판(p)이 결합된다. 기둥부(5, 7, 9)들은 메인 지지대(1, 3)에 집광판(p)을 고정하기 위한 것으로 볼트 및 너트 등의 체결부재에 의하여 견고하게 결합되는 것이 바람직하다.

연결부재(13)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 일단이 집광판(p)의 대략 중간부에 힌지 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 집광판(p)에는 아래쪽에 힌지 결합공(B1a)이 제공된 브라켓(B1)이 볼트 등의 체결부재에 의하여 결합되고, 이 브라켓(B1)과 대응하는 부분의 연결부재(13)에 브라켓(B2)이 볼트 등의 체결부재에 의하여 결합된다. 그리고 연결부재(13)에 결합된 브라켓(B2)은 힌지 결합공(B2a)을 구비한다. 브라켓(B1, B2)들은 힌지 결합공(B1a, B2a)에 힌지 부재(h1)가 끼워져 결합되면서 일정한 구간에서 회전이 가능한 결합구조를 가진다.

또한, 연결부재(13)는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 타단이 이동방지부재(15)의 중간부에 힌지 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 이동방지부재(15)에는 위쪽에 힌지 결합공(B3a)이 제공된 브라켓(B3)이 볼트 등의 체결부재에 의하여 결합되고, 이 브라켓(B3)과 대응하는 부분의 연결부재(13)에 브라켓(B4)이 볼트 등의 체결부재에 의하여 결합된다. 그리고 연결부재(13)의 하단에 결합된 브라켓(B4)은 힌지 결합공(B4a)을 구비한다. 이동방지부재에 결합된 브라켓(B3)과 연결부재의 하단에 결합된 브라켓(B4)은 힌지 결합공(B3a, B4a)에 힌지 부재(h2)가 끼워져 결합되면서 회전 가능한 결합구조를 가진다.

한편, 이동방지부재(15)는 상술한 메인 지지대(1, 3)들과 같은 형태의 콘크리트 구조물로 이루어질 수 있다. 이동방지부재(15)는 일정한 길이를 가질 수 있으며 메인 지지대(1, 3)를 향하는 방향측으로 길게 놓여질 수 있다. 이러한 구조는 건축물의 옥상이 평평하지 않은 경우에도 용이하게 설치하기 위한 것이다. 이동방지부재(15)는 강한 바람 등으로 집광판(p)이 흔들리거나 이동될 수 있는 것을 방지하기 위한 것이다. 다시 말하면 이동방지부재(15)는 태양광 전지 어셈블리가 강한 바람이 불어도 최초에 설치된 자세를 유지하도록 하는 것이다.

또한, 기둥부(5, 7)들의 상부와 연결부재(13)에는 각각 제1 텐션 조절부(21) 및 제2 텐션 조절부(23)가 연결된다. 제1 텐션 조절부(21)는 와이어 등과 같이 일정한 길이를 가지는 부재로 이루어지며, 조임나사(턴버클, Turnbuckle)가 연결된 구조를 가진다. 제2 텐션 조절부(23)는 제1 텐션 조절부(21)와 동일한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 제1 텐션 조절부(21) 및 제2 텐션 조절부(23)는 서로 대칭 형태로 설치되며 기둥부(5, 7)들의 상부와 연결부재(13)의 상면에 각각 연결될 수 있다. 이러한 구조는 집광판(p)에 강한 바람이 작용하는 경우에도 태양광 전지 어셈블리가 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 제1 텐션 조절부(21) 및 제2 텐션 조절부(23)의 구조는 통상의 조임나사가 사용될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한 다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 연결부재(13)가 1개로 이루어지는 예를 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상 복수로 이루어져 대략 V형상으로 설치되는 것도 가능하다. 이러한 예는 다양하게 본 발명을 실시 할 수 있음을 보여주는 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면으로, 도 1에 대응되며 태양광 전지 어셈블리를 도시하고 있다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 제1 실시 예와 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 상술한 제1 실시 예의 설명으로 대치하기로 한다. 본 발명의 제2 실시 예는 연결부재(13, 편의상 제1 실시 예와 동일한 부호를 사용함)와 집광판(p)을 연결하는 보조부재(31)를 더 포함한다. 보조부재(31)는 연결부재(13)의 하단부에 일단이 결합되고, 타단이 집광판(p)에 결합된다. 상술한 보조부재(31)는 힌지 결합에 의하여 결합되거나 또는 볼트 및 너트들로 이루어지는 체결부재에 의하여 결합될 수 있다. 이러한 보조부재(31)는 상술한 제1 실시 예에서 보다 이동방지부재(15)를 더욱 견고하게 고정할 수 있음을 보여주는 것이다. 상술한 보조부재(31)는, 도시는 생략하였지만 연결부재(13) 또는 집광판(p)에 결합되는 어느 한 부분이 일정한 거리를 이동할 수 있도록 결합되는 것도 가능하다. 이러한 구조는 보조부재(31)가 연결부재(13)에 결합되어도 이동방지부재(15)의 높이를 조절하여 설치할 수 있도록 하기 위함이다. 본 발명의 제2 실시 예는 본 발명의 목적을 달성하면서도 다양하게 실시 할 수 있음을 보여주는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

도 2는 도 1의 A부를 상세하게 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 B부를 상세하게 도시한 도면이다.

도 4는 도 1의 C부를 상세하게 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

Claims (8)

1. 건축물의 옥상 바닥면에 일정한 거리가 띄워져 배치되며 자중에 의해 자세를 유지하는 메인 지지대들;

   상기 메인 지지대들에 각각 결합되는 기둥부들;

   상기 기둥부들에 결합되는 집광판;

   상기 집광판에 일단이 결합되는 연결부재;

   상기 연결부재의 타단에 결합되며 자중에 의하여 상기 집광판의 이동을 제한하는 이동방지부재를 포함하며,

   상기 집광판과 상기 이동방지부재는 제1 텐션 조절부 및 제2 텐션 조절부로 연결되고,

   상기 집광판과 상기 연결부재의 결합부 또는 상기 연결부재와 상기 이동방지부재의 결합부 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 힌지 결합으로 이루어지는 태양광 전지 어셈블리.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 연결부재는

   복수로 이루어지는 태양광 전지 어셈블리.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 태양광 전지 어셈블리는,

   상기 연결부재와 집광판을 연결하는 보조부재를 더 포함하는 태양광 전지 어셈블리
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 보조부재는 상기 연결부재 및 상기 집광판에 힌지 결합되는 태양광 전지 어셈블리.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 텐션 조절부 및 상기 제2 텐션 조절부는

   상기 기둥부의 상부와 상기 이동방지부재를 각각 연결하는 태양광 전지 어셈블리.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 텐션 조절부 및 상기 제2 텐션 조절부는

   와이어 및 상기 와이어의 텐션을 가변하기 위한 조임나사로 구성되는 태양광 전지 어셈블리.

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