KR100997542B1 - 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트에 관한 것으로서, 태양전지모듈을 부착하는 부착판은 태양전지 모듈이 부착되는 평판부분의 양측에 각각 인접된 부착판과 상호 끼움 결합에 의해 록킹이 가능한 제1 및 제2 사이드 결합부가 형성되어 있고, 지주를 통해 지면에 이격되게 결합된 프레임에 부착판을 결합하는 결합유니트는 프레임에 고정부재를 통해 고정결합되며, 인접되게 결합된 제1 및 제2 사이드결합부 사이에 삽입되어 부착판의 끼움결합 상태를 프레임에 대해 구속시킬 수 있게 형성되어 있다. 이러한 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트에 의하면, 태양전지 모듈이 부착되는 부착판 상호간이 결합유니트와 함께 끼움결합에 의해 상호 록킹이 될 수 있어 조립성이 좋으면서도 부착판에 손상을 입히지 않기 때문에 내구성을 향상시키는 장점을 제공한다.

태양전지 모듈, 부착판, 결합유니트

Description

태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트{attachment unit for solar battery module}

본 발명은 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트 및 이를 적용한 태양발전 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 내구성을 높일 수 있도록 태양전지 모듈과 프레임과의 결합구조가 개선된 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트 및 이를 적용한 태양발전 장치에 관한 것이다.

최근 청정에너지원을 이용한 발전시스템의 보급이 확장되고 있는 추세이다. 이 중 태양광을 이용하여 전기적 에너지로 변환하는 태양전지 모듈을 어레이시켜 발전하는 태양광 발전장치는 고정식에서부터 발전효율을 증대시키기 위해 태양의 위치를 추적하는 추적식까지 다양하게 개발되고 있다.

한편, 이러한 태양광 발전장치는 태양전지모듈을 부착판에 다수 어레이시킨 다음 철판소재로 된 부착판을 프레임에 고정하는 방식으로 설치되는데, 부착판의 고정을 위해 대부분 나사로 부착판과 프레임을 관통되게 삽입하여 고정시키는 방식을 사용한다. 이 경우 비록 내부식성을 갖게 표면이 코팅처리된 철판소재의 부착판을 사용한다 하더라고 나사 결합을 위해 부착판에 관통되게 형성되는 관통홀 주변 은 부식에 상대적으로 취약하게 됨으로써 습기나 대기의 노출에 따른 부식이 발생되고, 시간 경과에 따라 부식범위가 확장됨으로써 부착판의 사용 수명이 수년 정도로 단축되는 문제점이 발생한다.

특히, 태양전지의 수명이 통상 20년 내외 정도임을 고려할 때 부착판의 부식에 의한 내구 수명이 짧아지게 되면, 부착판을 주기적으로 교체해야하기 때문에 유지 보수에 많은 노력과 시간 및 경비가 발생되고, 대규모 태양발전 설비의 경우 이러한 부착판의 부식문제는 심각한 문제를 초래하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 태양전지 모듈을 부착하는 부착판은 손상시키지 않으면서도 프레임에 결합할 수 있고, 결합성이 용이한 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트는 태양전지모듈을 부착하는 부착판과, 지주를 통해 지면에 이격되게 결합된 프레임에 상기 부착판을 결합하는 결합유니트를 구비하는 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트에 있어서, 상기 부착판은 상기 태양전지 모듈이 부착되는 평판부분의 양측에 각각 인접된 상기 부착판과 상호 끼움 결합에 의해 록킹이 가능한 제1 및 제2 사이드 결합부가 형성되어 있고, 상기 결합유니트는 상기 프레임에 고정부재를 통해 고정결합되며, 인접되게 결합된 상기 제1 및 제2 사이드결합부 사이에 삽입되어 상기 부착판의 끼움결합상태를 상기 프레임에 대해 구속시킬 수 있게 형성된다.

또한, 상기 제1사이드 결합부는 상기 평판부분의 일측에서 절곡되어 상방으로 연장된 제1상방부분과, 상기 제1상방부분의 상단에서 상기 평판부분쪽으로 향하는 방향으로 상기 제1상방부분과 이격되게 하방으로 연장된 제1하방부분과, 상기 제1하방부분에서 하방으로 연장되되 종단이 상기 제1하방부분 보다 상기 평판부분 을 향하는 방향으로 더 멀어지게 연장된 제1걸림부가 마련되어 있고, 상기 제2사이드 결합부는 상기 평판부분의 타측에서 상기 제1상방부분보다 더 높이 상방으로 연장된 제2상방부분과, 상기 제2상방부분의 상단에서 상기 평판부분으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제1하방부분과 상기 제1상방부분과의 이격 폭 보다 더 크게 이격되게 하방으로 연장되되 상기 평판부분으로부터 상기 제1걸림부의 높이까지에 대응되는 위치까지 연장된 제2하방부분과, 상기 제2하방부분에서 상기 제2상방부분으로 향하는 방향으로 인입된 후 상기 평판부분으로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 연장된 제2걸림부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 상기 결합유니트는 상기 프레임에 지지되며 상기 프레임에 상기 고정부재를 통해 결합하기 위한 결합공이 형성된 판형상의 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 중앙부분에서 상방으로 연장되되 상기 제1상방부분을 외측에서 감쌀수 있는 높이까지 연장된 제3상방부분과; 상기 제3상방부분에서 상기 제1하방부분의 일부를 외측에서 감쌀 수 있게 굴곡되어 하방으로 연장된 제3하방부분과; 상기 베이스 플레이트의 일측에서 상기 부착판을 상기 프레임에 대해 이격되게 지지되도록 돌출된 적어도 하나의 제1지지턱과; 상기 베이스 플레이트의 타측에서 상기 부착판을 상기 프레임에 대해 이격되게 지지되도록 돌출된 적어도 하나의 제2지지턱;을 구비한다.

본 발명에 따른 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트에 의하면, 태양전지모듈이 부착되는 부착판 상호간이 결합유니트와 함께 끼움결합에 의해 상호 록킹이 될 수 있어 조립성이 좋으면서도 부착판에 손상을 입히지 않기 때문에 내구성을 향상시키는 장점을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양전지 모듈 장착 유니트가 적용된 태양발전 장치의 일 예를 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 태양전지 모듈 장착 유니트를 발췌하여 분리도시한 분리사시도이고, 도 3은 도 1의 태양전지 모듈 장착 유니트의 결합상태를 나타내 보인 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 태양발전장치는 지주(11a)(11b)와, 지주(11a)(11b)에 경사지게 설치된 프레임(21)과, 프레임(21)에 결합유니트(40)를 통해 장착된 부착판(30)을 구비한다.

지주(11a)(11b)는 지면에 고정되어 수직상으로 연장되게 설치되어 있다.

도시된 예에서는 지주(11a)(11b)가 프레임(21)을 경사지게 지지할 수 있도록 전단지주(11a)는 길이가 짧고 후단지주(11b)는 전단지주(11a)의 길이보다 길게 연장된 구조가 적용되었으나, 태양 추적식의 경우 지주에 대해 회동가능하게 결합되는 프레임의 중앙에서 프레임을 회전가능하게 지지할 수 있는 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

프레임(21)은 지주(11a)(11b)를 통해 지면에 이격되게 설치되며, 후술되는 부착판(30)을 결합할 수 있게 종횡방향으로 메트릭스 상으로 결합되어 있고, 양측 가장자리는 지주(11a)(11b)를 통해 결합되어 있다.

즉, 프레임(21)은 전단 지주(11a)와 후단 지주(11b)를 가로지르는 방향으로 설치된 종프레임(21a)과 종프레임(21a)의 길이방향을 가로지르는 방향을 따라 종프레임(21a) 하부에서 종프레임(21a)에 접합된 횡프레임(21b)을 갖는 구조로 되어 있다.

도시된 예에서 프레임(21a)(21b)은 'C'형강을 적용하였다.

부착판(30)은 태양전지모듈(50)이 부착되며, 후술되는 결합유니트를 통해 프레임(21)에 결합된다.

부착판(30)은 부착판(30)끼리 상호 연접되게 끼움결합에 의해 조립될 수 있는 구조로 되어 있다.

부착판(30)의 구조를 구분해 보면, 평판부분(31)과, 평판부분(31)의 양측에 각각 인접된 부착판(30)과 상호 끼움 결합에 의해 록킹이 가능하게 형성된 제1 및 제2 사이드 결합부(33)(35)를 갖는 구조로 형성되어 있다.

부착판(30)은 내부식성을 갖게 표면처리된 철판 예를 들면 갈바철판을 절곡하여 이용하는 것이 바람직하다.

평판부분(31)은 태양전지 모듈(50)이 부착되는 평평한 부분이다. 태양전지 모듈(50)은 양면테이프(60)와 같은 접착부재를 이용하여 평판부분(31)에 접합하면된다. 바람직하게는 태양전지 모듈(50)은 박막형 태양전지모듈이 적용된다.

제1사이드 결합부(33)는 후술되는 제2사이드결합부(35)가 외측에서 에워싸는 형태로 삽입되게 결합될 때 제2사이드 결합부(35)의 이탈을 억제시킬 수 있게 형성 되어 있고, 이를 구분하면, 제1상방부분(33a), 제1하방부분(33b) 및 제1걸림부(33c)로 되어 있다.

제1상방부분(33a)은 평판부분(31)의 일측에서 상방으로 절곡되어 연장된 부분이다.

제1하방부분(33b)은 제1상방부분(33a)의 상단에서 평판부분(31)쪽으로 향하는 방향으로 라운딩되어 절곡되어 제1상방부분(33a)과 이격되게 하방으로 연장된 부분이다.

제1하방부분(33b)의 하방으로 연장된 길이는 제1상방부분(33a)보다는 짧게 연장되어 있다.

제1걸림부(33c)는 제1하방부분(33b)에서 하방으로 연장되되 종단이 제1하방부분(33b)보다 평판부분(31)을 향하는 더 멀어지게 형성되어 있다. 즉, 제1걸림부(33c)는 종단이 제1하방부분(33b) 보다 외측으로 더 돌출되게 형성되어 있다.

바람직하게는 제1걸림부(33c)는 외풍 등에 의해 후술되는 제2걸림부(35c)가 상방으로 분리될려고 할 때 상방으로 작용하는 분리력에 대해 상방으로의 휨성을 억제할 수 있도록 제1하방부분(33b)의 종단에서 제1상방부분(33a)을 향해 하방으로 경사지게 1차 절곡된 후 다시 제1상방부분(33a)으로부터 멀어지는 방향으로 하방으로 경사지게 삼각형 모양으로 형성된다.

제2사이드 결합부(35)는 인접되게 결합되는 부착판(30)의 제1사이드결합부(33) 외측에서 진입되어 제1걸림부(33c)를 통해 록킹되게 결합될 수 있게 형성되어 있다.

제2사이드 결합부(35)를 구분하면, 제2상방부분(35a), 제2하방부분(35b) 및 제2걸림부(35c)로 되어 있다.

제2상방부분(35a)은 평판부분(31)의 타측에서 제1상방부분(33a)보다 더 높이 상방으로 연장되어 있다.

제2하방부분(35b)은 제2상방부분(35a)의 상단에서 평판부분(31)으로부터 멀어지는 방향으로 제1하방부분(33a)과 제1상방부분(33b)과의 이격 폭 보다 더 크게 이격되게 하방으로 연장되되 평판부분(31)으로부터 제1걸림부(33c)의 종단 높이까지에 대응되는 위치까지 연장되어 있다.

제2걸림부(35c)는 제2하방부분(35b)에서 제2상방부분(35a)으로 향하는 방향으로 인입된 후 평판부분(31)으로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 연장되게 삼각형 모양으로 형성되어 있다.

여기서 제2걸림부(35c)의 제2상방부분(35a)으로 경사지게 하방으로 인입된 부분은 제1걸림부(33c)의 종단 내로 진입됨으로써 제1걸림부(33c)에 대해 록킹되게 하는 부분이며, 인입된 부분으로부터 평판부분(31)에 대해 멀어지는 방향으로 하방으로 경사지게 연장된 부분은 제1사이드 결합부(33)에 진입시 진입을 원할하게 하기 위한 부분이다.

이러한 부착판(30)은 평판형 철판을 절곡하여 형성하면 된다.

결합유니트(40)는 프레임(21)에 나사(70)와 같은 고정부재를 통해 고정결합되며, 인접되게 결합된 제1 및 제2 사이드결합부(33)(35) 사이에 삽입되어 부착판(30) 상호간의 끼움결합상태를 프레임(21)에 대해 구속시킬 수 있게 형성되어 있다.

결합유니트(40)는 일체로 형성되어 있으며, 이를 구분하면, 베이스 플레이트(41), 제3상방부분(43), 제3하방부분(45), 제1 및 제2지지턱(47)(49)으로 되어 있다.

베이스 플레이트(41)는 프레임(21) 즉, 도시된 예에서는 종프레임(21a)의 상면에 밀착되게 지지되며 종프레임(21a)에 나사(70)와 같은 고정부재를 통해 결합하기 위한 결합공(46)이 복수개 형성된 판형상의 부분이다.

제3상방부분(43)은 베이스 플레이트(41)의 중앙부분에서 상방으로 연장되되 결합시 제1상방부분(33a)을 외측에서 감쌀수 있는 높이까지 연장되어 있다.

제3하방부분(45)은 제3상방부분(43)에서 제1하방부분(33b)의 일부를 외측에서 감쌀 수 있게 굴곡되어 하방으로 연장되어 있다.

제1 지지턱(47)은 베이스 플레이트(41)의 일측에서 부착판(30)을 프레임(21)에 대해 이격되게 지지되도록 돌출되게 형성되어 있다.

제1 지지턱(47)은 관통공(46)을 중심으로 양측에 두 개가 엠보싱 처리되어 형성되어 있다.

제1지지턱(47)의 베이스플레이트(41)로부터의 높이는 적용되는 나사(70)를 고려하여 나사(70)가 관통공(46)을 통해 프레임(21)에 결합될 때 나사(70) 보다 높게 되도록 적용되면 된다.

제2지지턱(49)은 베이스 플레이트(41)의 타측에서 부착판(30)을 프레임(21) 에 대해 이격되게 지지되도록 돌출되게 형성되어 있다.

도시된 예에서는 제2지지턱(49)은 베이스 플레이트(41)의 중앙부분을 'ㄷ'자 형태로 부분 절단 한 후 제1 지지턱(47) 맞은편으로 절곡한 후 가장자리부분을 삼각형 형태로 절곡한 형태로 형성되어 있다.

본 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트는 종 프레임(21a) 위에 결합유니트(40)를 나사(70)를 통해 고정결합한 후 태양전지 모듈(50)이 부착된 부착판(30)의 제1사이드 결합부(33)가 결합유니트(40)의 제3상방부분(43)과 제3하방부분(45) 사이의 열린 구속용 공간 내로 진입되게 삽입한 후 인접되게 장착될 부착판(30)의 제2사이드결합부(35)를 제1사이드 결합부(33)의 제1걸림부(33c) 하부까지 강제적으로 제2걸림부(35c)가 진입되게 결합하면 조립이 완료된다.

이렇게 조립이 되면, 제2사이드결합부(35)는 제1사이드 결합부(33)의 제1걸림부(33c)에 의해 구속되고, 제1사이드결합부(33)는 결합유니트(40)에 의해 구속됨으로써 프레임(21)에 대해 결합이 유지된다.

따라서, 부착판(30)은 조립시 별도의 타공이 전혀 필요없어 내구성을 유지할 수 있고, 설치 조립성도 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 태양전지 모듈 장착 유니트가 적용된 태양발전 장치의 일 예를 나타내 보인 측면도이고,

도 2는 도 1의 태양전지 모듈 장착 유니트를 발췌하여 분리도시한 분리사시도이고,

도 3은 도 1의 태양전지 모듈 장착 유니트의 결합상태를 나타내 보인 정면도이다.

Claims (3)

1. 태양전지모듈을 부착하는 부착판과, 지주를 통해 지면에 이격되게 결합된 프레임에 상기 부착판을 결합하는 결합유니트를 구비하는 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트에 있어서,

   상기 부착판은 상기 태양전지 모듈이 부착되는 평판부분의 양측에 각각 인접된 상기 부착판과 상호 끼움 결합에 의해 록킹이 가능한 제1 및 제2 사이드 결합부가 형성되어 있고,

   상기 결합유니트는 상기 프레임에 고정부재를 통해 고정결합되며, 인접되게 결합된 상기 제1 및 제2 사이드결합부 사이에 삽입되어 상기 부착판의 끼움결합상태를 상기 프레임에 대해 구속시킬 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1사이드 결합부는 상기 평판부분의 일측에서 절곡되어 상방으로 연장된 제1상방부분과, 상기 제1상방부분의 상단에서 상기 평판부분쪽으로 향하는 방향으로 상기 제1상방부분과 이격되게 하방으로 연장된 제1하방부분과, 상기 제1하방부분에서 하방으로 연장되되 종단이 상기 제1하방부분 보다 상기 평판부분을 향하는 방향으로 더 멀어지게 연장된 제1걸림부가 마련되어 있고,

   상기 제2사이드 결합부는 상기 평판부분의 타측에서 상기 제1상방부분보다 더 높이 상방으로 연장된 제2상방부분과, 상기 제2상방부분의 상단에서 상기 평판부분으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제1하방부분과 상기 제1상방부분과의 이격 폭 보다 더 크게 이격되게 하방으로 연장되되 상기 평판부분으로부터 상기 제1걸림부의 높이까지에 대응되는 위치까지 연장된 제2하방부분과, 상기 제2하방부분에서 상기 제2상방부분으로 향하는 방향으로 인입된 후 상기 평판부분으로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 연장된 제2걸림부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트.
3. 제2항에 있어서, 상기 결합유니트는

   상기 프레임에 지지되며 상기 프레임에 상기 고정부재를 통해 결합하기 위한 결합공이 형성된 판형상의 베이스 플레이트와;

   상기 베이스 플레이트의 중앙부분에서 상방으로 연장되되 상기 제1상방부분을 외측에서 감쌀수 있는 높이까지 연장된 제3상방부분과;

   상기 제3상방부분에서 상기 제1하방부분의 일부를 외측에서 감쌀 수 있게 굴곡되어 하방으로 연장된 제3하방부분과;

   상기 베이스 플레이트의 일측에서 상기 부착판을 상기 프레임에 대해 이격되게 지지되도록 돌출된 적어도 하나의 제1지지턱과;

   상기 베이스 플레이트의 타측에서 상기 부착판을 상기 프레임에 대해 이격되게 지지되도록 돌출된 적어도 하나의 제2지지턱;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양 발전용 태양전지 모듈 장착 유니트.

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