KR101038539B1 - 태양광 패널의 지지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 패널의 지지장치에 관한 것으로서, 받침부, 지지부 및 고정부를 포함한다. 받침부는 태양광 패널의 하부에 고정되며, 지지부는 받침부를 회전가능하게 지지하도록 받침부에 힌지결합되고 지면에 수직으로 입설되며, 고정부는 받침부에 상방부가 힌지결합되며 상방부의 위치를 변동시켜 받침부의 경사각도를 조절하도록 지지부의 측면에 하방부가 결합된다. 따라서 본 발명은 회전축과 베어링 등의 복잡한 구성을 사용하지 않고 지지부에 받침부를 회전가능하게 결합함으로써, 구성부품의 수를 줄여서 제작비용을 절감할 수 있고, 구조적인 안전성이 향상되며, 구성부품 사이의 결합이 간단하여 제작이 용이하다는 효과를 제공한다.
태양광, 패널, 지지장치, 발전

Description

태양광 패널의 지지장치{Apparatus for supporting solar cell panel}
본 발명은 태양광 패널의 지지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양의 고도변화에 따라 태양광 패널의 경사각도를 조절하는 태양광 패널의 지지장치에 관한 것이다.
태양광 패널을 이용하여 전기를 생산하는 경우, 이러한 태양광 패널을 지지하는 지지장치는 태양의 고도에 따른 각도조절이 불가능한 고정식 지지장치와 각도조절이 가능한 가동식 지지장치가 있다.
고정식 지지장치는 태양의 고도변화에 따른 각도조절이 불가능하므로 발전효율이 상대적으로 낮다는 문제가 있으나, 지지장치의 설치비와 유지관리비가 적게 들어 초기 투자비용이 저렴하다.
각도조절이 가능한 가동식 지지장치는 태양의 고도변화에 따라 패널의 각도를 조절하여 발전효율이 상당한 높일 수 있으며, 외부전원의 사용유무에 따라 자동식과 수동식으로 분류된다.
자동식 지지장치의 경우 태양의 고도를 자동으로 추적하는 장치 및 태양광 패널의 각도를 조절하기 위한 모터, 기어 등의 전동설비 등이 별도로 필요하여 초 기 투자비가 많이 소요되나 발전효율이 높아 투자비가 조기에 회수되는 장점이 있다.
이들의 단점을 보완하기 위해 고정식과 자동식의 장점을 조합하여 수동식으로 각도조절이 가능한 태양광 패널의 지지장치가 등록특허공보 제10-760043호(2007년 9월 18일자)에 개시되어 있다.
이러한 종래의 태양광 패널의 지지장치는 수동으로 태양광 패널의 각도를 조절하기 위해 베어링을 개재해서 회전축을 계절마다 일정각도씩 회전시켜, 태양광 패널의 각도를 조절하도록 구성되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 태양광 패널의 지지장치는 회전축과 베어링 등의 구성을 사용하므로, 구성부품의 수가 많아 제작비용이 증가될 뿐만 아니라 구성들 사이의 결합이 복잡하다는 문제가 있다.
또한, 태양광 패널의 경사각도는 한정된 일정한 각도에 대해서만 조절이 가능므로, 태양의 고도에 따른 태양광 패널의 경사각도의 조절이 제한적이라는 문제가 있고, 이러한 문제로 인해 태양광 패널의 발전효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 제작비용을 절감할 수 있고 구조적인 안전성이 향상되며 구성부품 사이의 결합이 간단하여 제작이 용이하고, 태양광 패널의 경사각도를 미세한 각도범위로 조절이 가능하고, 태양광 패널의 발전효율을 향상시킬 수 있는 태양광 패널의 지지장치를 제 공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 태양광 패널의 하부에 고정된 받침부; 상기 받침부를 회전가능하게 지지하도록 상기 받침부에 힌지결합되고 지면에 수직으로 입설된 지지부; 및 상기 받침부에 상방부가 힌지결합되며, 상기 상방부의 위치를 변동시켜 상기 받침부의 경사각도를 조절하도록 상기 지지부의 측면에 하방부가 결합된 고정부;를 포함한다.
본 발명의 상기 지지부는 상기 받침부의 양쪽 측면에 힌지결합되어 회전가능하도록 지지한다. 본 발명의 상기 고정부는 상기 받침부의 양쪽 측면에 힌지결합되고, 상기 지지부의 양쪽 측면에 결합된다.
본 발명의 상기 지지부와 상기 고정부의 측면에는 상하 일정간격으로 이격된 복수의 고정홀이 일렬로 배열된 복수개의 열로 형성되며, 상기 지지부의 고정홀 또는 상기 고정부의 고정홀의 상기 복수개의 열의 위치는 상하방향으로 서로 다르게 배치되어 있다.
본 발명의 상기 받침부의 경사각도는 지면을 기준으로 8∼46°로 조절된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 회전축과 베어링 등의 복잡한 구성을 사용하지 않고 지지부에 받침부를 회전가능하게 결합함으로써, 구성부품의 수를 줄여서 제작비용을 절감할 수 있고, 구조적인 안전성이 향상되며, 구성부품 사이의 결합이 간단하여 제작이 용이하다는 효과를 제공한다.
또한, 지지부와 고정부의 홀 위치를 다르게 배치하여 결합함으로써, 태양광 패널의 경사각도를 미세한 각도범위로 조절이 가능하고, 이로 인해 태양광 패널의 발전효율을 향상시키는 효과를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 받침부를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 받침부를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 지지부를 나타내는 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 지지부를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 정면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 정단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 평단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 태양광 패널의 지지장치는 지지부(10), 받침부(20) 및 고정부(30)를 포함하여 이루어져 태양의 고도에 따라 태양광 패널(40)의 경사각도를 조절할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 받침부(20)는 태양광 패널(40)의 하부에 결합되어 이를 고정지지하는 고정부재로서, 거더(21; girder), 힌지홀(22), 슬롯(23; slot), 퍼린(24; purlin)으로 이루어진다.
거더(21)는 단면이 사각형인 튜브 형상으로 이루어진 기둥부재로서, 태양광 패널(40)의 하부에 설치되어 태양광 패널(40)을 지지하게 된다. 힌지홀(22)은 거더(21)의 양쪽 측면에 형성되어 서로 연통하도록 형성되어 있다. 슬롯(23)은 수평 길이방향으로 천공되고 힌지홀(22)과 마찬가지로 거더(21)의 양쪽 측면에 형성되어 서로 연통하도록 형성되어 있으며, 힌지홀(22)과 수평방향으로 소정거리 이격되도록 형성되어 있다.
퍼린(24)은 단면이 "ㄷ"자 형상으로 형성된 프레임으로서, 거더(21)의 상부에 체결고정되며 태양광 패널(40)과 거더(21) 사이에 설치되어 이들 사이의 결합을 용이하게 하는 중간 지지부재이다.
지지부(10)는 지면에 수직으로 입설된 지지부재로서, 본 실시예의 지지장치의 기둥역할을 하며 받침부(20)를 회전가능하게 지지하도록 받침부(20)에 힌지결합되고, 지주(11), 고정홀(12), 지지브래킷(13), 힌지홀(14), 힌지핀(15)으로 이루어진다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 지주(11)는 단면이 사각형인 튜브로 이루어진 기둥부재로서, 하부가 지면에 수직하게 고정되어 있다. 고정홀(12)은 지주(11)의 양쪽 측면에 관통하도록 형성되며 상하 일정간격으로 이격된 6개의 홀이 일렬로 배열된 2개의 열로 형성되며, 고정홀(12)의 2개 열의 홀 위치는 상하방향으 로 서로 동일한 위치에 배치되어 있다.
지지브래킷(13)은 "U"자 형상의 브래킷으로서, 지주(11)의 상부에 돌출되도록 결합되어 있다. 힌지홀(14)은 지지브래킷(13)에서 상방으로 돌출된 양쪽의 플레이트에 서로 연통하도록 형성되어 있다. 이러한 힌지홀(14)에는 힌지핀(15)이 결합되어 있다. 힌지핀(15)으로는 볼트와 너트로 이루어진 체결부재, 핀부재 등과 같이 다양한 고정수단을 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 고정부(30)는 단면이 "ㄷ"자 형상으로 형성된 프레임으로서, 받침부(20)에 상방부가 힌지결합되며, 상방부의 위치를 변동시켜 받침부(20)의 경사각도를 조절하도록 지지부(10)의 측면에 하방부가 결합된다.
이러한 고정부(30)는 받침부(20)의 슬롯(23) 내에서 상단이 슬라이딩하도록 결합되고 지지부(10)의 측면에 끼워맞춤상태로 결합되어 받침부(20)의 경사각도를 조절하며, 메인 플레이트(31), 고정홀(32), 지지홀(33), 지지핀(34), 이격 플레이트(35), 고정핀(36)으로 이루어진다.
메인 플레이트(31)는 수평방향으로 소정거리 이격되어 마주보도록 설치된 2개의 플레이트로서, 지주(11)의 양쪽 측면에 결합된다. 고정홀(32)은 양 메인플레이트(31)의 측면에 관통하도록 형성되며 상하 일정간격으로 이격된 6개의 홀이 일렬로 배열된 2개의 열로 형성되며, 고정홀(32)의 2개열의 홀 위치는 상하방향으로 서로 다른 위치에 배치되어 있다.
지지홀(33)은 메인 플레이트(31)의 측면 상부에 각각 형성되어 있고, 이러한 지지홀(33)에는 지지핀(34)이 결합되어 있다. 지지핀(34)으로는 볼트와 너트로 이루어진 체결부재, 핀부재 등과 같이 다양한 고정수단을 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
이격 플레이트(35)는 양 메인 플레이트(31)의 사이에 이들과 수직으로 설치되며 각 메인 플레이트(31)의 측면 일단부에 결합되어 양 메인 플레이트(31)를 소정거리 이격시키게 된다.
고정핀(36)은 지지부(10)와 고정부(30)를 고정시키기 위해 지지부(10)의 고정홀(12)과 고정부(30)의 고정홀(32)에 동시에 결합된 고정부재로서, 지지부(10)와 고정부(30) 사이의 고정력을 확실하게 유지하기 위해 2개를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 고정핀(36)으로는 볼트와 너트로 이루어진 체결부재, 핀부재 등과 같이 다양한 고정수단을 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
이하, 도면을 참조해서 본 실시예의 태양광 패널의 지지장치의 동작에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 작용상태를 나타내는 상태도이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 태양의 고도가 하절기와 같이 높은 경우에 태양광 패널(40)에 태양광이 수직으로 입사하도록 태양광 패널(40)의 경사각도를 조절한 상태이다.
구체적으로는 태양광 패널(40)은 받침부(20)의 퍼린(24)을 개재해서 거더(21)에 고정되고, 거더(21)는 받침부(20)의 힌지홀(22)과 지지부(10)의 힌지 홀(14)에 결합된 힌지핀(15)을 중심으로 해서 회전가능하게 지지되므로, 태양광 패널(40)과 일체로 결합된 받침부(20)는 힌지핀(15)을 중심으로 회전가능하게 된다.
또한, 고정부(30)는 지지홀(33)에 결합되는 지지핀(34)이 받침부(20)의 슬롯(23)에 슬라이딩 가능하게 결합되므로, 받침부(20)의 슬롯(23) 내에서 고정부(30)의 지지핀(34)이 슬라이딩 가능하게 설치된다.
이러한 상태에서 고정부(30)는 지지부(10)의 고정홀(12)과 고정부(30)의 고정홀(32)에 동시에 결합되는 고정핀(36)에 의해 지지부(10)의 측면에 끼워맞춤되어 고정되므로, 고정부(30)의 지지핀(34)이 슬롯(23) 내에서 슬라이딩이 제한되어 받침부(20)가 소정의 경사각도를 유지할 수 있도록 한다.
도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 태양광 패널(40)의 경사각도를 조절하기 위해 지지부(10)와 고정부(30)를 고정시킨 고정핀(36)을 탈거하고, 태양광 패널(40)에 고정된 받침부(20)를 사용자가 수작업에 의해 소정각도로 조절하게 된다.
그 후에, 지지부(10)의 고정홀(12)과 고정부(30)의 고정홀(32)이 연통되는 지점을 파악하고, 연통된 지지부(10)의 고정홀(12)과 고정부(30)의 고정홀(32) 내에 고정핀(36)를 동시에 끼워맞춤하여 지지부(10)와 고정부(30)를 고정결합시켜서, 받침부(20)를 소정의 경사각도로 유지하게 된다.
예를 들면, 하절기의 경우 도 10에 나타낸 바와 같이, 받침부(20)의 최소 경사각도(α)는 지면을 기준으로 8°로 유지하고, 동절기의 경우 도 11에 나타낸 바와 같이 받침부(20)의 최대 경사각도(β)는 지면을 기준으로 46°로 유지하며, 춘추절기 등의 경우 도 12에 나타낸 바와 같이 받침부(20)의 경사각도(γ)는 지면을 기준으로 8∼46°내의 소정의 경사각도로 조절하여 태양광 패널(40)의 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
따라서 받침부(20)의 경사각도는 태양광 패널(40)의 발전을 최적화하기 위해 다양하게 조절할 수 있지만, 받침부(20)의 경사각도가 지면을 기준으로 8∼46°의 각도범위를 벗어난 경우에 태양광 패널(40)의 발전효율이 저하되므로, 받침부(20)의 경사각도를 지면을 기준으로 8∼46°로 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 지지부(10)의 고정홀(12)의 2개열의 홀 위치를 상하방향으로 동일하게 배치하고, 고정부(30)의 고정홀(32)의 2개열의 홀 위치를 상하방향으로 다르게 배치하여 이들의 조합에 의해 받침부(20)의 경사각도가 미세하게 조절된다.
그러나, 이와 반대로 지지부(10)의 고정홀(12)의 2개열의 홀 위치를 상하방향으로 다르게 배치하고, 고정부(30)의 고정홀(32)의 2개열의 홀 위치를 상하방향으로 동일하게 배치하여 이들의 조합에 의해 받침부(20)의 경사각도가 미세하게 조절되는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 본 실시예의 지지부(10)의 고정홀(12)과 고정부(30)의 고정홀(32)은 6개의 홀이 2개의 열로 배열되어 있으나 이에 한정되지 않고, 7개 이상의 홀이나 3개의 이상의 열로 배열되어 태양광 패널(40)의 경사각도를 더욱 미세하게 조절하는 것도 가능함은 물론이다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치를 나타내는 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 받침부를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 받침부를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 지지부를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 지지부를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 고정부를 나타내는 평단면도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양광 패널의 지지장치의 작용상태를 나타내는 상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 지지부 20: 받침부
30: 고정부 40: 태양광 패널

Claims (5)

  1. 태양광 패널의 하부에 고정되며, 단면이 사각형인 튜브 형상으로 이루어진 받침부;
    상기 받침부를 힌지핀을 중심으로 회전가능하게 지지하도록 상단에 "U"자 형상의 지지브래킷이 형성되어 상기 지지브래킷의 양쪽에 형성된 힌지홀에 힌지핀이 힌지결합되고 지면에 수직으로 입설되며, 단면이 사각형인 튜브 형상으로 이루어진 지지부; 및
    단면이 "ㄷ"자 형상으로 형성된 프레임으로 형성되어, 상기 받침부의 양쪽 측면에 수평 길이방향으로 천공된 슬롯에 지지핀에 의해 상방부가 슬라이딩하도록 결합되며, 상기 상방부의 위치를 변동시켜 상기 받침부의 경사각도를 조절하도록 상기 지지부의 양쪽 측면에 하방부가 상하방향으로 슬라이딩하도록 결합된 고정부;를 포함하고,
    상기 지지부와 상기 고정부의 측면에는 상하 일정간격으로 이격된 복수의 고정홀이 일렬로 배열된 복수개의 열로 형성되며, 상기 지지부의 고정홀 및 상기 고정부의 고정홀의 상기 복수개의 열의 위치는 상하방향으로 서로 다르게 배치되어 상기 양쪽 고정홀 중 서로 연통되는 부위에 고정핀을 결합하여 상기 받침부의 경사각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 지지장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 받침부의 경사각도는 지면을 기준으로 8∼46°로 조절되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 지지장치.
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