KR101030962B1 - 태양열 집열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집열판을 지지하는 지지유니트의 설치가 용이하고, 외력에 의한 파손이 방지될 수 있도록 충분한 강도를 가지는 태양열 집열장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 태양열 집열장치는 태양열을 집열하는 집열판과, 상기 집열판을 지지하는 지지유니트를 구비하며, 상기 지지유니트는 복수개의 전방서포트부와, 상기 전방서포트부로부터 남북방향을 따라 북쪽으로 소정거리 이격되게 설치되는 복수개의 후방서포트부와, 상기 전·후방서포트부에 설치되어 집열판을 지지하는 메인프레임과, 상기 메인프레임의 지지강도를 보강하기 위한 보조서포트부를 구비한다.

태양열, 집열판, 지지유니트

Description

태양열 집열장치 {Collecting apparatus for solar heat}

본 발명은 태양열 집열장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 집열기를 지지하는 지지유니트의 설치가 용이하고, 상기 지지유니트가 가벼우면서도 외력에 대한 충분한 집열판의 지지강도를 갖는 태양열 집열장치에 관한 것이다.

화석 에너지의 고갈과 환경오염 문제로 인해 점차 신재생 에너지에 관한 관심이 고조되고 있다. 신재생 에너지는 태양, 풍력, 연료전지, 수소, 소수력, 지열 에너지와 같이 자연에서 쉽게 얻을 수 있으며, 무한한 공급이 가능한 에너지를 말한다.

태양에너지는 태양광 에너지와 태양열 에너지로 나눌 수 있는데, 현재 태양광을 이용한 발전 시스템에 관한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 태양열 에너지에 대한 연구 개발 역시 활발하게 진행중이다.

태양으로부터 오는 복사에너지를 생활에 사용될 수 있는 열에너지로 변환하기 위한 시스템은 집열장치, 축열장치, 제어 및 설계와 같은 분야로 나뉠 수 있다.

태양열의 집열은 보통 집열판을 이용해 이루어진다. 집열판의 대표적인 예가 평판형 집열판인데, 평판형 집열판은 윗부분이 투명한 유리로 덮여 있고, 그 속에 는 햇빛을 흡수해서 뜨거워진 열매체가 흐르는 관이 설치되어 있다. 집열판에 햇빛이 비치면 온실효과가 일어나고, 그 결과 열매체에 태양열이 전달되면 이 열매체의 열에너지를 축열한 뒤 이를 난방 또는 온수공급에 사용하게 된다.

종래의 이러한 태양열 집열판은 가정의 지붕에 설치되거나 별도의 프레임을 통해 건물의 옥상 또는 실외에 설치되는 경우가 많았는데, 종래에는 상기 집열판을 지지하기 위한 지지유니트의 설치가 용이하지 않았으며, 계절에 따른 태양의 남중고도에 따라 집열판의 각도를 용이하게 조절하기 어려웠다.

물론 태양의 고도에 따라 집열판의 각도를 조절하기 위한 추적형 집열판 지지유니트에 대한 연구 개발이 있어왔으나, 이러한 추적형 집열판 지지유니트는 그 구성이 복잡하고 제작 비용이 많이 들기 때문에 일반 가정이나 소규모 업체에서 이를 사용하기가 현실적으로 불가능하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 고려하여 창출된 것으로서, 집열판의 지지유니트의 설치가 용이하고 계절에 따른 태양의 고도에 따라 집열판의 경사각도를 조절하기가 용이한 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 태양열 집열장치는 태양열을 집열하는 집열판과, 상기 집열판을 지지하는 지지유니트를 구비하며, 상기 지지유니트는 지지면에 고정되는 제1 베이스부재와, 상기 제1 베이스부재로부터 상방으로 소정거리 연장되는 제1 연장부재와, 제1 연장부재의 상단에 결합되는 제1 체결브라켓을 포함하는 복수개의 전방서포트부와, 상기 전방서포트부로부터 남북방향을 따라 북쪽으로 소정거리 이격되게 설치되며, 지지면에 고정되는 제2 베이스부재와, 상기 제2 베이스부재로부터 상방으로 연장되되 상기 제1 연장부재보다 상대적으로 길이가 긴 제2 연장부재와, 제2 연장부재의 상단에 결합되는 제2 체결브라켓을 포함하는 복수개의 후방서포트부와, 상기 집열판을 지지하는 것으로서, 지지면에 대하여 경사지게 설치되도록 일측과 타측이 각각 상기 전방서포트부와 후방서포트부에 착탈 가능하게 결합되는 메인프레임과, 상기 후방서포트부의 일측에 착탈 가능하게 체결되는 제3 체결브라켓과, 일단이 상기 제3 체결브라켓과 결합되어 상기 제1 연결바를 향해 연장되는 보강지지바와, 상기 보강지지바의 타탄에 결합되며 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 힌지 결합되는 제4 체결브라켓을 포함하는 보조서포트부를 포함한다.

상기 메인프레임은 양단이 각각 상기 제1, 제2 체결브라켓에 착탈 가능하게 결합되는 복수개의 제1 연결바와, 상기 제1 연결바들의 상면에 지지되며 상기 제1 연결바들의 길이방향을 따라 소정거리 이격되도록 상기 제1 연결바와 교차되게 설치되는 제2 연결바를 포함하며, 상기 제4 체결브라켓은 상기 제1 연결바의 일측에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제1 내지 제4 체결브라켓과 착탈 가능하게 결합되는 상기 제1 연결바 및 상기 제2 연장부재에는 상호 마주보는 두 면에 체결핀이 관통될 수 있도록 제1 체결홀이 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4 체결브라켓은 각각 상기 제1, 제2 연장부재 또는 상기 보강지지바가 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성되어 있는 체결부재와, 상기 체결부재의 상단으로부터 상방으로 연장되며 상기 제1 체결홀이 형성되어 있는 상기 제1 연결바 또는 상기 제2 연장부재의 대향되는 두 면에 각각 접촉되고 상기 제1 체결홀에 대응하는 제2 체결홀이 형성된 접촉부분과, 상기 접촉부분의 양단으로부터 소정각도 절곡되어 상기 체결부재의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 절곡부분을 포함하는 힌지결합부재를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 후방서포트부들에 설치되어 상기 후방서포트부의 강도를 조절하기 위한 보강부를 더 구비하되, 상기 보강부는 인접하는 두 개의 후방서포트부 중, 일측 후방서포트부에 일단이 고정되는 제1 지지봉과, 타측 후방 서포트부에 일단이 고정되는 제2 지지봉과, 상기 제1, 제2 지지봉의 타단을 각각 연결하는 턴버클을 구비하며, 상기 집열판이 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 결합되도록 지지하는 체결수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 태양열 집열장치는 집열판의 지지유니트를 용이하게 설치 및 해체할 수 있으며, 외력에도 충분한 지지강도를 갖는 안정적인 지지유니트를 구비함으로써 파손의 위험을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양열 집열장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 태양열 집열장치(100)는 집열판(10)과 집열판(10)을 지지하는 지지유니트(20)를 포함한다.

본 실시예의 집열판(10)은 평판집열기로서, 케이스(11)와, 케이스(11)의 내부에 설치되는 집열체(14)와, 집열체(14)와 접촉되게 설치되어 집열된 태양열에 의해 가열되는 열매체가 이송하는 이송관(15)과, 케이스(11)의 내부에 충진되는 단열재(16)를 포함한다.

케이스(11)는 상부가 개구되어 있는 바디(12)와, 바디(12)의 상면에 설치되는 투광판(13)을 포함하는데, 투광판(13)을 통과해 케이스(11)의 내부로 유입되는 태양광 및 복사에너지에 의해 열매체가 가열되며, 열매체는 이송관(15)을 통해 이동하여 축열조(미도시)에 유입된다.

열매체는 물이 사용될 수도 있으나, 유동성이 있으며 집열체(14)에 집열된 열의 흡수가 용이하게 이루어질 수 있는 다양한 매체가 사용될 수 있다.

지지유니트(20)는 상기 집열판(10)을 지지하기 위한 것으로서, 상호 소정거 리 이격되게 설치되는 전방서포트부(21)와 후방서포트부(40), 전·후방서포트부(21,40)에 지지되는 메인프레임(50)과, 상기 메인프레임(50)의 지지력을 보강하기 위한 보조서포트부(60) 및 후방서포트부(40)에 설치되는 보강부(70) 및 상지 집열판(10)을 메인프레임(50)에 체결하는 체결수단(80)을 포함한다.

전방서포트부(21)는 동서방향으로 소정간격 이격되게 복수개가 설치되며, 지지면에 고정되는 제1 베이스부재(22)와, 제1 베이스부재(22)로부터 상방으로 연장되는 제1 연장부재(25)와, 제1 연장부재(25)의 상단에 결합되는 제1 체결브라켓(30)을 구비한다.

제1 베이스부재(22)는 지지면에 상방으로 돌출되며 외주면에 나사산이 형성되어 있는 복수개의 돌출부재(24)들이 끼워질 수 있는 관통홀(23)들이 형성되어 있으며, 돌출부재(24)가 관통홀(23)을 통해 제1 베이스부재(22)의 상부로 연장되면 너트를 돌출부재(24)와 체결함으로써 지지면에 제1 베이스부재(22)를 고정한다.

제1 연장부재(25)는 제1 베이스부재(22)의 상면으로부터 상방으로 소정거리 연장되는 사각 형강이고, 제1 연장부재(25)의 하단에는 제1 연장부재(25)와 제1 베이스부재(22)의 결합강도를 보강하기 위한 보강리브(26)가 마련되어 있다. 또한 제1 연장부재(25)의 상부에는 상호 마주보는 양측면을 관통하는 두 개의 제1 결합홀(27)들이 상하방향으로 이격되게 형성되어 있다.

본 실시예에서는 제1 연장부재(25)가 사각 형강으로 도시되었으나, 제1 연장부재(25)는 상호 마주보는 면을 갖는 육각 또는 팔각기둥 형상으로 형성될 수도 있다.

제1 체결브라켓(30)은 제1 연장부재(25)의 상단에 연결되며, 후술하는 메인프레임(50)과 체결되는 것으로, 상기 제1 연장부재(25)와 결합되는 체결부재(31)와, 체결부재(31)의 상단으로부터 상방으로 연장되는 두 개의 힌지결합부재(36)를 포함한다.

체결부재(31)는 상하방향으로 연장되며 상기 제1 연장부재(25)의 상부가 삽입될 수 있도록 하방으로 개방되어 있는 삽입홀(32)을 갖는 것으로, 제1, 제2 단위부재(31a,31b)들이 상호 결합되어 형성된다.

제1 단위부재(31a)는 상기 제1 결합홀(27)이 형성되어 있는 상기 제1 연장부재(25)의 측면에 접촉되며 상기 제1 결합홀(27)과 연통되는 제2 결합홀(34)이 형성되어 있는 측판(33)과, 측판(33)의 양측 가장자리로부터 측판(33)과 직교하는 방향으로 절곡되어 있는 제1 절곡부분(35)을 포함한다.

제2 단위부재(31b)는 제1 단위부재(31a)와 대칭되는 형상을 가지며 상기 제1, 제2 단위부재(31a,31b)의 제1 절곡부분(35)의 단면이 상호 접촉하도록 용접을 통해 결합하게 되면, 상기 제1, 제2 단위부재(31a,31b)의 측판(33)과 제1 절곡부분(35)에 의해 제1 연장부재(25)가 삽입될 수 있는 삽입홀(32)이 마련된 체결부재(31)가 형성되고, 고정핀(28)을 상기 제1, 제2 결합홀(34)들을 관통하도록 삽입한 다음 너트로 체결함으로써 체결부재(31)를 제1 연장부재(25)에 고정할 수 있다.

상기 두 개의 힌지결합부재(36)는 각각 상기 제1, 제2 단위부재(31a,31b)의 측판(33)으로부터 상방으로 연장되는 접촉부분(37)과, 접촉부분(37)의 양 측 단부로부터 접촉부분(37)과 직교하는 방향으로 연장되는 제2 절곡부분(39)을 갖는데, 상기 제2 절곡부분(39)은 제1 연장부재(25)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.

따라서 제1, 제2 단위부재(31a,31b)는 각각 제1, 제2 절곡부분(35,39)이 상호 반대되는 방향으로 연장되게 형성된다.

후방서포트부(40)는 전방서포트부(21)와 남북방향을 따라 북측으로 소정거리 이격되게 복수개가 설치되는데, 각각의 후방서포트부(40)는 전방서포트부(21)와 마찬가지로 동서방향을 따라 상호 이격되게 설치된다.

후방서포트부(40)도 지지면에 고정되는 제2 베이스부재(41)와, 제2 베이스부재(41)의 상면에 상방으로 연장되게 연결되어 있는 제2 연장부재(42)와, 제2 연장부재(42)의 상단에 결합되는 제2 체결브라켓(43)을 구비한다.

후방서포트부(40)는 제2 연장부재(42)의 길이가 제1 연장부재(25)의 길이에 비해 상대적으로 길게 형성된다는 것을 제외하면 제2 베이스부재(41), 제2 연장부재(42) 및 제2 체결브라켓(43)의 형태와 기능이 각각 제1 베이스부재(22)와, 제1 연장부재(25) 및 제1 체결브라켓(30)과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

제2 연장부재(42)의 길이가 제1 연장부재(25)보다 상대적으로 길기 때문에 전·후방서포트부(21,40)에 의해 지지되는 메인프레임(50)이 남쪽으로 연장될수록 하방으로 경사지게 지지된다. 이는 태양의 남중고도를 고려한 것으로, 전·후방서포트부(21,40)는 메인프레임(50)에 지지되는 집열판(10)에 대한 태양광의 입사각이 수직에 가까워지도록 상기 집열판(10)을 경사지게 지지할 수 있는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

메인프레임(50)은 상기 집열판(10)을 지지하기 위한 것으로서 상기 전·후방서포트부(21,40)에 일단과 타단이 각각 결합되는 제1 연결바(51)와, 제1 연결바(51)의 상부에 제1 연결바(51)와 직교하는 방향으로 연장되게 설치되는 제2 연결바(53)를 구비한다.

제1 연결바(51)에는 양 단 및 중앙 일측에 상기 제1, 제2 체결브라켓(30,43) 및 후술하는 제4 체결브라켓(62)과의 결합이 이루어질 수 있도록 각각의 체결브라켓들에 형성되어 있는 제2 체결홀(38)과 연통되는 제1 체결홀(52)이 상호 마주보는 두면을 관통하도록 형성되어 있으며, 상기 제1, 제2 체결홀(52,38)들이 상호 연통되도록 제1, 제2 체결브라켓(30,43)에 제1 연결바(51)를 위치시킨 후 체결핀(29)을 제1, 제2 체결홀(52,38)을 관통하도록 삽입하여 제1 연결바(51)가 전·후방서포트부(21,40)에 지지되도록 한다.

제1 연결바(51)는 전·후방서포트부(21,40)의 길이 차에 의해 지지면에 대하여 경사지게 연장되며, 제1 연결바(51) 역시 제1, 제2 연장부재(25,42)와 마찬가지로 사각형강으로 형성되는 것이 바람직하다.

제2 연결바(53)는 제1 연결바(51)의 상부에 제1 연결바(51)와 직교하는 방향으로 연장되며 고정브라켓(54)에 의해 제1 연결바(51)에 고정된다. 제2 연결바(53)의 상면에는 체결수단(80)에 의해 집열판(10)이 고정 설치되며, 제2 연결바(53) 역시 제1 연결바(51) 및 집열판(10)과의 안정적인 결합을 위해 사각 형강으로 형성되는 것이 바람직하다.

보조서포트부(60)는 집열판(10)의 자중에 의해 제1 연결바(51)가 좌굴되는 것을 방지하도록 제1 연결바(51)의 강도를 보강하기 위한 것으로서, 제2 연장부재(42)의 하부 일측에 착탈 가능하게 결합되는 제3 체결브라켓(61)과, 제1 연결바(51)의 일측에 결합되는 제4 체결브라켓(62)과, 제3, 제4 체결브라켓(61,62)을 상호 연결하는 보강지지바(63)를 구비한다.

제3, 제4 체결브라켓(61,62)은 제1 체결브라켓(30)과 같이 보강지지바(63)와 체결되는 체결부재(31)와, 체결부재(31)로부터 연장되는 힌지결합부재(36)를 구비하며, 각각의 부재들은 제1 체결브라켓(30)과 체결위치만 다를 뿐 동일 형태와 기능을 가지므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 지지유니트(20)는 메인프레임(50)과 전·후방서포트부(21,40) 및 보조서포트부(60)가 제1 내지 제4 체결브라켓(30,43,61,62)에 의한 상호 결합을 통해 형성되기 때문에 설치 및 해체가 매우 용이하다.

일반적으로 집열판(10)을 지지하는 지지유니트(20)는 각 부재들을 용접하여 제작하기 때문에 지지유니트(20)를 제작한 다음에 이동하는 것이 용이하지 않으며, 설치 장소에서 직접 용접을 통해 지지유니트(20)를 형성하는 것 역시 번거롭고 용이하지 않았다.

반면 본 발명의 지지유니트(20)는 제1 내지 제4 체결브라켓(30,43,61,62)에 의해 전·후방서포트부(21,40)와 보조서포트부(60), 메인프레임(50)들의 조립이 이루어지므로 결합 및 분리가 간단하여 운반 및 설치가 매우 용이하고 간단하다.

특히 제1 내지 제4 체결브라켓(30,43,61,62)의 제2 절곡부분(39)에 의해 힌지결합부재(36)의 단면계수가 커지게 되므로 이로 인해 힌지결합부재(36)의 강도가 강해지게 되므로, 강한 바람과 같은 외력이나 집열판(10)의 자중에 의해 힌지결합부재(36)가 힘을 받을 때 제2 절곡부분(39)에 의해 변형이 쉽게 발생하지 않기 때문에 이러한 하중이나 외력에 의한 제1 내지 제4 체결브라켓(30,43,61,62)의 파손 또는 강도저하를 최소화할 수 있다.

보강부(70)는 후방서포트부(40)의 강도 보강을 위한 것이다.

상술한 바와 같이 후방서포트부(40)는 집열판(10)을 경사지게 지지하기 위해 제2 연장부재(42)가 연장길이가 제1 연장부재(25)에 비해 상대적으로 길게 형성되어 있다.

따라서 도시된 것처럼 인접한 후방서포트부(40)를 상호 연결하는 보강부(70)를 설치함으로써 후방서포트부(40)가 좌굴되거나 변형이 발생하는 것을 방지하게 된다.

본 실시예의 보강부(70)는 두 개가 인접한 후방서포트부(40)의 사이에 상호 교차되게 설치되어 있는데, 일측 후방서포트부(40)의 하부에 고정되는 제1 지지봉(71)과, 타측 후방서포트부(40)의 상부에 고정되는 제2 지지봉(72)과, 제1, 제2 지지봉(71,72)을 상호 연결하는 턴버클(73)을 포함한다.

상기 턴버클(73)은 보강부(70)가 일정수준 이상의 장력을 유지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 제1, 제2 지지봉(71,72)이 금속재로 형성되며, 기온에 따라 제1, 제2 지지봉(71,72)이 팽창 또는 수축에 의해 길이변화가 발생할 수 있기 때문에 제1, 제2 지지봉(71,72)의 팽창 또는 수축시 턴버클(73)을 이용해 이러한 길이변화를 보상해 줌으로써 보강부(70)의 장력이 일정수준을 유지하도록 하는 것이 바람직 하다.

체결수단(80)은 상술한 바와 같이 집열판(10)을 메인프레임(50)에 고정하기 위한 것으로서, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 제2 연결바(53)에 체결되는 제1 체결프로파일(81)과, 제1 체결프로파일(81)과 결합되며, 제1 체결프로파일(81)과 함께 상기 집열판(10)의 가장자리를 파지하여 집열판(10)을 메인프레임(50)에 고정하는 제2 체결프로파일(82)을 포함한다.

제1 체결프로파일(81)은 상기 제2 연결바(53)를 감쌀 수 있도록 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지는 제1 내지 제3 부분(81a,81b,81c)과, 제3 부분(81c)의 단부로부터 상방으로 연장되는 제4 부분(81d) 및, 제4 부분(81d)의 상단으로부터 외측으로 연장되는 제1 체결부분(81e)을 포함하며, 제1 체결부분(81e)에는 볼팅홀(86)이 형성되어 있다.

제2 체결프로파일(82)은 상기 제1 체결부분(81e)과 볼트(83)와 너트(84)에 의해 결합되는 제2 체결부분(82a)과, 제2 체결부분(82a)으로부터 연장되어 상기 집열판(10)을 파지할 수 있게 'ㄱ'자 형상으로 형성된 제5, 제6 부분(82b,82c)을 포함한다.

제2 체결부분(82a)에도 볼팅홀이 형성되어 있어서, 상기 볼트(83)는 제1, 제2 체결부분(81e,82a)에 형성된 볼팅홀을 관통하도록 연장되고 볼트(83)에 너트(84)가 체결되어 제1, 제2 체결프로파일(81,82)을 상호 결합하게 되며, 제3, 제4 부분(81c,81d) 및 , 제5, 제6 부분(82b,82c)이 집열판(10)을 파지하게 된다.

본 실시예에서는 제1 체결프로파일(81)이 제2 연결바(53)를 감쌀 수 있도록 되어 있으나, 이 경우 제2 연결바(53)의 크기가 일정하지 않은 경우 사용할 수 없으므로, 도 8에 도시된 것처럼 제1 부분(81a)을 삭제하고, 제2 연결바(53)의 크기에 상관없이 제2 연결바(53)의 연속되는 두 면에 제2, 제3 부분(81b,81c)을 접촉시킨 다음 제2 부분(81b)과 제2 연결바(53)를 관통하는 결합볼트(85)에 의해 결합이 이루어지도록 할 수도 있다.

그리고 도 9에 도시된 것처럼, 제1 체결프로파일(81)은 제1 체결부분(81e)에 제2 체결프로파일(82)이 상하방향으로 승강 가능하도록 가이드하는 제1, 제2 가이드부재(81f,81g)가 더 마련될 수도 있다.

제2 가이드부재(81g)는 제2 체결프로파일(82)의 제5 부분(82b)과 접촉하며, 제2 체결프로파일(82)이 제1, 제2 가이드부재(81f,81g)에 가이드되어 승강 또는 하강함으로써 집열판(10)이 다양한 크기를 갖도록 형성되어도 각각의 크기의 집옆판(10)의 두께에 상관없이 집열판(10)을 파지할 수 있다.

제1, 제2 가이드부재(81f,81g)를 더 구비하는 본 실시예의 체결수단(80) 역시 도 10에 도시된 것처럼 제1 부분(81a)을 삭제하고, 제2 연결바(53)의 크기에 상관없이 제2 연결바(53)의 연속되는 두 면에 제2, 제3 부분(81b,81c)을 접촉시킨 다음 제2 부분(81b)과 제2 연결바(53)를 관통하는 결합볼트(85)에 의해 결합이 이루어지도록 할 수 있다.

본 실시예의 나머지 구성요소들은 도 6 및 도 7에 도시된 체결수단(80)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 11에는 체결수단(90)의 다른 실시예가 도시되어 있는데 도면을 참조하면, 본 실시예의 체결수단(90)은 제2 연결바(53)에 체결되는 제3 체결프로파일(91)과, 집열판(10)의 하부에 설치되어 제3 체결프로파일(91)과 결합되는 제4 체결프로파일(96)을 포함한다.

제3 체결프로파일(91)은 'ㄱ'자 형상이며 제2 연결바(53)의 상면과 측면에 접촉하는 연결바 결합부재(92)와, 연결바 결합부재(92)의 상부에 마련되는 프로파일 결합부재(93)를 포함한다.

연결바 결합부재(92)는 제2 연결바(53)의 상면과 접하는 제1 접촉부분(92a)과, 제1 접촉부분(92a)의 단부에서 하방으로 연장되며 제2 연결바(53)의 측면과 접하는 제2 접촉부분(92b)을 구비하여 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 갖게 되며, 제2 접촉부분(92b)에는 체결홀(94)이 마련되어 있어서 체결볼트(95)가 상기 체결홀(94)을 통해 제2 연결바(53)의 일측면을 관통하여 고정됨으로써 제3 체결프로파일(91)이 제2 연결바(53)에 고정 결합된다.

프로파일 결합부재(93)는 연결바 결합부재(92)의 상측에 마련되어 후술하는 제4 체결프로파일(96)과 제3 체결프로파일(91)을 상호 고정하기 위한 것으로, 상기 제1 접촉부분(91a)의 상부에 마련되며, 제2 연결바(53)의 연장방향과 동일 방향으로 관통되는 통과공(93a)이 형성되어 있다.

제4 체결프로파일(96)은 집열판(10)의 하부에 설치되는 역'U'자 형태인데, 제4 체결프로파일(96)의 개방된 하부를 통해 프로파일 결합부재(93)가 제4 체결프로파일(96)에 삽입되고, 제4 체결프로파일(96)의 측면에 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 있는 관통홀(97)을 통해 체결볼트(98)가 제4 체결프로파일(96)과 프로파 일 결합부재(93)를 관통하여 삽입된 후 돌출된 체결볼트(98)의 단부에 체결너트(99)가 나사결합된다.

상기 프로파일 결합부재(93)의 두께가 제4 체결프로파일(96)의 내부 폭과 대응하기 때문에 프로파일 결합부재(93)가 제4 체결프로파일(96)에 억지끼움 결합됨으로써 상호 체결이 이루어지며, 상기 체결볼트(98) 및 체결너트(99)에 의해 체3, 제4 체결프로파일(91,96)이 상호 분리되어 이탈하는 것을 방지하게 된다.

본 실시예의 연결바 결합부재(92)는 'ㄱ'자 형상으로 제2 연결바(53)의 상면과 일측면에 접촉하도록 되어 있으므로 제2 연결바(53)의 크기에 상관없이 체결이 가능하다.

연결바 결합부재(92)는 도 12에 도시된 것처럼 제2 접촉부분(92b)의 하단에서 제1 접촉부분(92a)과 나란한 방향으로 연장되는 제3 접촉부분(92c)을 더 구비하여, 제1 내지 제3 접촉부분(92a,92b,92c)에 의해 제2 연결바(53)의 삼면이 모두 감싸지도록 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 집열장치의 일 실시예를 도시한 부분절단 사시도,

도 2는 도 1의 전방서포트부와 제1 연결바의 결합상태를 도시한 부분 발췌 사시도,

도 3은 도 1의 전방서포트부의 분리사시도,

도 4는 도 1의 태양열 집열장치의 측면도,

도 5는 도 1의 후방서포트부를 지지하는 보강부를 도시한 정면도,

도 6은 도 1의 체결수단을 도시한 부분발췌 측면도,

도 7은 도 6의 체결수단을 도시한 분리사시도,

도 8은 도 6의 제1 체결프로파일 중 제1 부분이 생략된 실시예를 도시한 측면도,

도 9는 도 6의 제2 체결프로파일이 승강 가능하게 설치되는 체결수단을 도시한 측면도,

도 10은 도 9의 제1 체결프로파일 중 제1 부분이 생략된 실시예를 도시한 측면도,

도 11은 체결수단의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 12는 도 11의 제3 체결프로파일이 제3 접촉부분을 더 구비하고 있는 실시예를 도시한 분리사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 태양열 집열장치

10; 집열판

20; 지지유니트 21; 전방서포트부

30; 제1 체결브라켓 40; 후방서포트부

50; 메인프레임 60; 보조서포트부

70; 보강부 80; 체결수단

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 태양열을 집열하는 집열판과;

   상기 집열판을 지지하는 지지유니트;를 구비하며,

   상기 지지유니트는 지지면에 고정되는 제1 베이스부재와, 상기 제1 베이스부재로부터 상방으로 소정거리 연장되는 제1 연장부재와, 제1 연장부재의 상단에 결합되는 제1 체결브라켓을 포함하는 복수개의 전방서포트부와,

   상기 전방서포트부로부터 남북방향을 따라 북쪽으로 소정거리 이격되게 설치되며, 지지면에 고정되는 제2 베이스부재와, 상기 제2 베이스부재로부터 상방으로 연장되되 상기 제1 연장부재보다 상대적으로 길이가 긴 제2 연장부재와, 제2 연장부재의 상단에 결합되는 제2 체결브라켓을 포함하는 복수개의 후방서포트부와,

   상기 집열판을 지지하는 것으로서, 지지면에 대하여 경사지게 설치되도록 일측과 타측이 각각 상기 전방서포트부와 후방서포트부에 착탈 가능하게 결합되는 메인프레임과,

   상기 후방서포트부의 일측에 착탈 가능하게 체결되는 제3 체결브라켓과, 일단이 상기 제3 체결브라켓과 결합되어 상기 제1 연결바를 향해 연장되는 보강지지바와, 상기 보강지지바의 타탄에 결합되며 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 힌지 결합되는 제4 체결브라켓을 포함하는 보조서포트부와,

   상기 집열판이 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 결합되도록 지지하는 체결수단을 구비하며,

   상기 체결수단은 상기 제2 연결바에 체결되는 제1 체결프로파일과, 상기 제1 체결프로파일과 결합되며 상기 제1 체결프로파일과 함께 상기 집열판의 가장자리를 파지하여 상기 집열판을 상기 메인프레임에 고정하는 제2 체결프로파일을 포함하고,

   제1 체결프로파일은 상기 제2 연결바의 측면과 상면에 각각 접촉하며 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 가지는 제2, 제3 부분과, 상기 제3 부분의 단부로부터 상방으로 연장되는 제4 부분 및 상기 제4 부분의 상단으로부터 외측으로 연장되며 상하방향으로 관통되는 볼팅홀이 형성된 제1 체결부분을 포함하며,

   상기 제2 체결프로파일은 상기 제1 체결부분과 볼트와 너트에 의해 결합될 수 있도록 상기 제1 체결부분의 볼팅홀과 대응하는 볼팅홀이 마련된 제2 체결부분과, 상기 제2 체결부분으로부터 연장되어 상기 집열판을 파지할 수 있게 'ㄱ'자 형상으로 형성된 제5, 제6 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 집열판의 상면과 하면에 각각 접촉하는 상기 제6 부분과 상기 제3 부분 사이의 이격거리를 상기 집열판의 크기에 따라 조절할 수 있도록 상기 제1 체결프로파일은 상기 제1 체결부분에 마련되어 상기 제2 체결프로파일이 상하방향으로 승강 가능하도록 가이드하는 제1, 제2 가이드부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
7. 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 체결프로파일은 상기 제2 연결바의 3면을 감싸 상기 제2 연결바가 끼움결합될 수 있도록 상기 제2 부분의 단부로부터 상기 제3 부분과 나란하게 연장되는 제1 부분을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
8. 태양열을 집열하는 집열판과;

   상기 집열판을 지지하는 지지유니트;를 구비하며,

   상기 지지유니트는 지지면에 고정되는 제1 베이스부재와, 상기 제1 베이스부재로부터 상방으로 소정거리 연장되는 제1 연장부재와, 제1 연장부재의 상단에 결합되는 제1 체결브라켓을 포함하는 복수개의 전방서포트부와,

   상기 전방서포트부로부터 남북방향을 따라 북쪽으로 소정거리 이격되게 설치되며, 지지면에 고정되는 제2 베이스부재와, 상기 제2 베이스부재로부터 상방으로 연장되되 상기 제1 연장부재보다 상대적으로 길이가 긴 제2 연장부재와, 제2 연장부재의 상단에 결합되는 제2 체결브라켓을 포함하는 복수개의 후방서포트부와,

   상기 집열판을 지지하는 것으로서, 지지면에 대하여 경사지게 설치되도록 일측과 타측이 각각 상기 전방서포트부와 후방서포트부에 착탈 가능하게 결합되는 메인프레임과,

   상기 후방서포트부의 일측에 착탈 가능하게 체결되는 제3 체결브라켓과, 일단이 상기 제3 체결브라켓과 결합되어 상기 제1 연결바를 향해 연장되는 보강지지바와, 상기 보강지지바의 타탄에 결합되며 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 힌지 결합되는 제4 체결브라켓을 포함하는 보조서포트부와,

   상기 집열판이 상기 메인프레임에 착탈 가능하게 결합되도록 지지하는 체결수단을 구비하며,

   상기 체결수단은 상기 제2 연결바에 체결되는 제3 체결프로파일과, 상기 집열판의 하부에 설치되어 상기 제3 체결프로파일과 결합되는 제4 체결프로파일을 포함하며,

   상기 제3 체결프로파일은 상기 제2 연결바의 상면과 접하는 제1 접촉부분과, 상기 제1 접촉부분의 단부에서 하방으로 연장되며 상기 제2 연결바의 측면과 접하고 상기 제2 연결바의 측면과 결합되도록 체결볼트가 삽입되는 체결공이 형성된 제2 접촉부분을 구비하는 연결바 결합부재와, 상기 제1 접촉부분의 상부에 마련되며 상기 제2 연결바의 연장방향과 동일 방향으로 관통되는 통과공이 형성되어 있는 프로파일 결합부재를 포함하고,

   상기 제4 체결프로파일은 상기 프로파일 결합부재의 두께에 대응하는 폭을 갖는 역'U'자 형태이며 상기 통과공을 관통하도록 체결되는 체결볼트를 통해 끼움결합된 상기 프로파일 결합부재의 이탈을 방지할 수 있도록 측면에 길이방향을 따라 소정간격 이격되게 복수개의 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 연결바 결합부재는 상기 제2 연결바가 끼움결합될 수 있도록 상기 제2 접촉부분의 하단에서 상기 제1 접촉부분과 나란한 방향으로 연장되어 상기 제2 연결바의 하면과 접촉하는 제3 접촉부분을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.

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