KR101047298B1 - 태양열 모듈 패널 시스템 - Google Patents

Abstract

태양열 모듈 패널 시스템이 개시된다. 태양열 모듈 패널과, 태양열 모듈 패널의 이면(裏面)에 부착되는 베이스 판재와, 태양열 모듈 패널의 폭방향으로의 단부에서 베이스 판재의 단부를 단면상 ㄷ자 형으로 절곡하여 형성되는 제1 걸림부와, 태양열 모듈패널을 지지하는 하지 패널과, 태양열 모듈패널의 폭에 상응하는 간격으로 하지 패널의 표면에 돌설되며, 제1 걸림부와 결속되도록 형성되는 제2 걸림부를 포함하는 태양열 모듈 패널 시스템은, 하지 패널로서 샌드위치 패널을 사용함으로써 단열성 및 난연성능을 개선할 수 있고, 하지 패널 상에 태양열 모듈 패널을 끼움 시공함으로써 태양열을 활용하여 친환경 에너지를 생성할 수 있으며, 태양열 모듈 패널 고정을 위해 브라켓 등의 철물을 사용할 필요가 없고, 태양열 모듈 패널 간의 접합부를 실리콘이나 가스켓 등으로 코킹 처리할 필요가 없어 오픈 조인트(open joint)를 구현할 수 있으며, 파손시 태양열 모듈 패널을 쉽게 교체할 수 있다는 효과가 있다.

태양열 모듈, 샌드위치 패널

Description

태양열 모듈 패널 시스템{Solar cell panel system}

본 발명은 태양열 모듈 패널 시스템에 관한 것이다.

건축물이나 구조물의 외장재로 사용되는 알루미늄 시트나 대리석 마감재는 실리콘 코킹의 열화(劣化)에 따른 기름때 오염 문제, 마감재의 과열로 인한 내부 결로 문제 및 그로 인한 단열성능 저하, 하지철물의 부식 등의 문제가 있었으며, 최근 이를 보완하기 위한 대안으로서 메탈 패널(metal panel)이 사용되어 왔다.

메탈 패널은 표면에 강판 등의 클래딩(cladding) 판재를 사용하여 내구성이 우수하고, 경우에 따라서는 내측에 폴리우레탄 단열재 등의 심재를 사용하여 결로 발생을 방지하고 단열성능을 확보할 수 있다는 점에서 긍정적인 평가를 받고 있다.

종래의 메탈 패널은 구조물에 여러 장을 이어 붙이는 방식으로 시공함으로써 벽체를 구성하게 되는데, 이에 따라 인접한 패널 간의 접합부에서 여러 가지 문제가 발생할 우려가 있다.

통상 메탈 패널 간의 접합부는 누수나 침기를 방지하기 위해 실리콘 등으로 코킹(caulking) 처리하게 되는데, 코킹 작업이 제대로 이루어지지 않거나 시간이 지남에 따라 코킹이 경화, 풍화되어 패널 접합부에서 각종 하자가 발생할 수 있으 며, 코킹으로 인하여 구조물의 외관이 깨끗하지 않다는 한계가 있다. 또한, 코킹 처리를 하기 위해 메탈 패널의 단부에 코킹을 위한 브라켓 등의 구조물을 추가로 형성해야 하므로, 메탈 패널의 접합부의 형상이 복잡하고 미려하지 않다는 문제가 있다.

또한, 종래의 메탈 패널은 화재시나 계절의 변화에 따라 강판이 수축, 팽창을 반복하여 강판이 변형되거나 평활도가 낮아져 이른바 '강판이 우는(wrinkled)' 현상이 발생할 수 있으며, 여름철 등에는 강판이 변형되는 정도가 더욱 심해질 수 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 패널의 표면에 조사되는 태양열을 활용하여 친환경 에너지를 생성할 수 있으며, 패널 간의 접합부를 코킹 처리할 필요가 없는 오픈 조인트 방식의 태양열 모듈 패널 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 태양열 모듈 패널과, 태양열 모듈 패널의 이 면(裏面)에 부착되는 베이스 판재와, 태양열 모듈 패널의 폭방향으로의 단부에서 베이스 판재의 단부를 단면상 ㄷ자 형으로 절곡하여 형성되는 제1 걸림부와, 태양열 모듈패널을 지지하는 하지 패널과, 태양열 모듈패널의 폭에 상응하는 간격으로 하지 패널의 표면에 돌설되며, 제1 걸림부와 결속되도록 형성되는 제2 걸림부를 포함하는 태양열 모듈 패널 시스템이 제공된다.

하지 패널은 한 쌍의 금속판 사이에 단열재가 개재되는 샌드위치 패널을 포함하며, 제2 걸림부는 금속판을 단면상 후크 형상으로 절곡하여 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 태양열 모듈 패널과, 태양열 모듈 패널을 지지하는 하지 패널과, 태양열 모듈 패널의 폭에 상응하는 간격으로 하지 패널의 표면에 돌설되는 걸림부와, ㄷ자 형상의 단면을 가지도록 형성되며, 태양열 모듈 패널의 단부 및 걸림부를 수용하도록 태양열 모듈 패널의 단부에 끼움으로써 태양열 모듈 패널의 단부를 걸림부에 결속시키는 접합클립을 포함하는 태양열 모듈 패널 시스템이 제공된다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 태양열 모듈 패널과, 태양열 모듈 패널을 지지하는 하지 패널과, 하지 패널의 표면에 소정 간격으로 함입되어 형성되는 걸림홈과, 걸림홈의 간격에 상응하는 간격으로, 태양열 모듈 패널의 이면에 돌설되는 걸림돌기를 포함하는 태양열 모듈 패널 시스템이 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하지 패널로서 샌드위치 패널을 사용함으로써 단열성 및 난연성능을 개선할 수 있고, 하지 패널 상에 태양열 모듈 패널을 끼움 시공함으로써 태양열을 활용하여 친환경 에너지를 생성할 수 있으며, 태양열 모듈 패널 고정을 위해 브라켓 등의 철물을 사용할 필요가 없고, 태양열 모듈 패널 간의 접합부를 실리콘이나 가스켓 등으로 코킹 처리할 필요가 없어 오픈 조인트(open joint)를 구현할 수 있으며, 파손시 태양열 모듈 패널을 쉽게 교체할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것 으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분의 확대도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 태양열 모듈 패널(10), 제1 걸림부(12), 베이스 판재(14), 하지 패널(20), 제2 걸림부(22), 금속판(24), 단열재(26)가 도시되어 있다.

본 실시예는, 하지 패널 상에 태양열 모듈 패널을 시공함으로써 태양열을 활용하여 친환경 에너지를 생성할 수 있으며, 태양열 모듈 패널 고정을 위해 별도의 브라켓이나 하지재를 설치할 필요가 없이, 이미 시공된 하지 패널(20)에 태양열 모듈 패널을 끼우는 것만으로 간단하게 태양열 모듈 패널의 시공을 완료할 수 있도록 함으로써, 인건비를 절감하고 작업시간을 현저히 단축시킨 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템은, 건축물이나 구조물의 내, 외 벽체로 시공되는 하지패널과, 하지패널에 끼움 시공되는 태양열 모듈 패널(10)을 기본적인 구성으로 한다.

하지 패널(20)로는 한 쌍의 금속판(24) 사이에 단열재(26)가 개재된 샌드위치 패널이 사용될 수 있어, 벽체로서 요구되는 소음차단 성능이나 단열성능 등은 하지 패널(20)만으로도 충분히 커버할 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 하지 패널(20)로서 반드시 샌드위치 패널만을 사용해야 하는 것은 아니며, 다양한 건축용 패널류나 판재류 등이 사용될 수도 있음은 물론이다.

하지 패널(20)의 표면에는 태양열 모듈 패널(10)이 끼움 시공될 수 있다. 끼움 시공을 위한 걸림부의 형상 및 구조에 따라 태양열 모듈 패널(10)은 도 1에 도시된 것처럼 베이스 판재(14)에 부착되어 시공되거나, 후술하는 도 3, 도 5에 도시된 것처럼 독립적인 패널의 형태로 시공될 수 있다.

태양열 모듈 패널(10)은 일사를 받아 전기 에너지를 획득할 수 있는 발전형 패널로서, 태양열 모듈 패널(10)을 건물이나 구조물의 표면에 건축 자재의 일부로서 설치하면, 별도의 설치 공간 없이도 친환경 에너지를 획득할 수 있다는 장점이 있다.

태양열 모듈 패널(10)의 이면에 부착되는 베이스 판재(14)는 철판, 컬러강판, 아연도 강판, 알루미늄판 등 금속 재질의 판재를 성형하여 제작될 수 있다. 이처럼 태양열 모듈 패널(10)의 이면(裏面)에 접착제를 도포하고, 그 단부에 걸림부가 절곡, 성형된 베이스 판재(14)를 접합함으로써, 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 끼움 시공하기 위한 제1 걸림부(12)를 용이하게 형성할 수 있다.

도 1에 도시된 것처럼, 하지 패널(20)로부터 소정 간격 이격되도록 태양열 모듈 패널(10)을 시공할 경우, 태양열 모듈 패널(10)과 하지 패널(20) 사이의 공기층이 패널 시스템 전체의 열전도율을 낮춰 단열성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 태양열 모듈 패널(10)은 일사를 받아 그 일부를 발전을 하는 데에 사용하고 나머지는 이면을 통해 열로 방출하게 되는데, 태양열 모듈 패널(10)의 이면으로 방출되는 열 또한 시스템 전체의 단열성능을 향상시키는 데에 기여할 수 있다.

한편, 기존의 태양열 모듈 패널(10)은 그 교체를 위하여 시스템 전체를 해체, 보수해야 했으나, 본 실시예에 따른 패널 시스템은 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 탈부착 가능하도록 끼움 시공하므로, 태양열 모듈 패널(10)이 파손되거나 훼손되었을 경우에도 용이하게 교체할 수 있다.

태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 끼움 시공하기 위해, 도 1에 도시된 것처럼, 태양열 모듈 패널(10)을 베이스 판재(14) 상에 부착하고 베이스 판재(14)의 폭방향으로의 단부에 제1 걸림부(12)를 형성하고, 하지 패널(20)에는 제1 걸림부(12)와 결속되도록 제2 걸림부(22)를 형성할 수 있다. 즉, 서로 끼움 결합되는 한 쌍의 걸림부 구조가 베이스 판재(14) 및 하지 패널(20)에 각각 형성될 수 있는 것이다.

즉, 도 2에 도시된 것처럼, 베이스 판재(14)의 단부를 단면상 ㄷ자 형으로 절곡하여 제1 걸림부(12)를 형성할 수 있는데, 이 경우 하지 패널(20)에는 태양열 모듈 패널(10)의 폭, 즉 베이스 판재(14)의 폭에 상응하는 간격으로 제2 걸림부(22)를 돌설함으로써 제1 걸림부(12)가 제2 걸림부(22)에 끼움 결합되도록, 즉 베이스 판재(14)가 하지 패널(20)에 끼움 시공되도록 할 수 있다.

제2 걸림부(22)는 하지 패널(20)의 표면에 돌설되는 것으로, 전술한 것처럼 샌드위치 패널을 하지 패널(20)로서 사용할 경우, 제2 걸림부(22)는 샌드위치 패널의 표면 금속판(24)을 절곡하여 형성할 수 있다. 즉, 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼, 샌드위치 패널의 표면에 단면상 후크 형상이 돌출, 형성되도록 표면의 금속판(24)을 절곡하여 제2 걸림부(22)를 형성할 수 있는 것이다.

이처럼, 베이스 판재(14)와 하지 패널(20)에 각각 서로 대응되는 걸림부를 형성하고 베이스 판재(14)를 하지 패널(20)에 끼워 맞추는 방식으로 태양열 모듈 패널(10)을 시공함으로써, 인접한 태양열 모듈 패널(10) 간의 틈을 실리콘이나 가스켓 등으로 코킹 처리할 필요가 없는 오픈 조인트(open joint) 타입의 태양열 모듈 패널 구조가 구현될 수 있다.

실리콘이나 가스켓 등의 코킹재를 사용할 경우 시간이 지남에 따라 코킹재가 열화되어 태양열 모듈 패널(10)의 표면을 오염시키는 문제가 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 정기적으로 청소를 해야 하나, 본 실시예와 같은 오픈 조인트 타입의 패널 구조에서는 코킹재에 의한 오염 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다.

한편, 본 실시예와 같은 오픈 조인트 구조의 경우 태양열 모듈 패널(10) 간의 틈이 외부에서 보이게 되어 미관상 문제가 될 여지가 있으나, 태양열 모듈 패널(10) 간의 틈 부분, 즉 태양열 모듈 패널(10) 간의 틈에 해당하는 하지 패널(20)의 표면을 검은색 등 어두운 색으로 처리함으로써, 오픈 조인트 구조임에도 불구하 고 외부에서는 마치 코킹처리가 된 것처럼 보이게 할 수 있다는 미관상의 효과도 얻을 수 있다.

나아가, 본 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 취부 구조는, 하지 패널(20)이 시공된 상태에서 하지 패널(20)의 표면에 태양열 모듈 패널(10)을 탈부착 가능하도록 끼움 시공하는 방식으로서, 태양열 모듈 패널(10) 간의 틈은 하지 패널(20)에 의해 차단되므로, 태양열 모듈 패널 접합부를 통해 누수가 발생할 우려가 없다.

도 2에 도시된 것처럼, 하지 패널(20)에 돌설되는 제2 걸림부(22)에 단면상 테이퍼부(28)를 형성하면, 베이스 판재(14)를 하지 패널(20) 방향으로 가압하는 것만으로도, 제1 걸림부(12) 및/또는 제2 걸림부(22)의 탄성에 의해, 제1 걸림부(12)가 제2 걸림부(22)에 끼워지게 되므로 보다 용이하게 베이스 판재(14) 및 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 취부할 수 있다.

또한, 이처럼 제2 걸림부(22)에 테이퍼부(28)를 형성하여 베이스 판재(14)를 하지 패널(20)에 취부함으로써, 베이스 판재(14)(및 태양열 모듈 패널(10))가 하지 패널(20)에 보다 견고하게 밀착되어 흔들거리지 않도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 'B' 부분의 확대도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 태양열 모듈 패널(10), 접합클립(16), 하지 패널(20), 걸림부(22)가 도시되어 있다.

한편, 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 끼움 시공하기 위해, 반드시 전술한 것처럼 태양열 모듈 패널(10)을 베이스 판재(14) 상에 부착하고 베이스 판재(14)를 성형하여 제1 걸림부(12)를 형성해야 하는 것은 아니며, 도 3에 도시된 것처럼, 접합클립(16)을 이용하여 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 취부할 수도 있다.

즉, 도 4에 상세하게 도시된 것처럼, 태양열 모듈 패널(10)을 독립적인 패널의 형태로 구성하고 이를 하지 패널(20)에 돌설된 걸림부(22) 상에 올려놓은 후, ㄷ자 형상의 단면을 가지는 별도의 접합클립(16)을 끼워 각 태양열 모듈 패널(10)의 단부 및 걸림부(22)가 접합클립(16) 내에 수용되도록 함으로써 태양열 모듈 패널(10)이 걸림부(22)에 결속되도록 할 수 있다. 이로써, 태양열 모듈 패널(10)이 하지 패널(20) 상에 취부, 고정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 'C' 부분의 확대도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 태양열 모듈 패널(10), 걸림돌기(13), 하지 패널(20), 걸림홈(23)이 도시되어 있다.

또한, 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 끼움 시공하기 위해, 반드시 전술한 것처럼 베이스 판재(14)나 접합클립(16)을 사용해야 하는 것은 아니며, 도 5에 도시된 것처럼, 태양열 모듈 패널(10)의 이면에 걸림돌기(13)를 형성하고 그에 대응하여 하지 패널(20)에 걸림홈(23)을 형성하여 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 취부할 수도 있다.

즉, 도 6에 상세하게 도시된 것처럼, 태양열 모듈 패널(10)의 이면에 복수의 걸림돌기(13)가 돌출되도록 형성하고, 걸림돌기(13)가 형성된 위치에 상응하여 하지 패널(20)의 표면에 걸림홈(23)이 함입되도록 형성한 후, 걸림돌기(13)가 걸림홈(23) 내에 수용되도록 태양열 모듈 패널(10)을 하지 패널(20)에 끼움으로써 태양 열 모듈 패널(10)이 하지 패널(20) 상에 취부, 고정되도록 할 수 있다.

태양열 모듈 패널(10)의 이면에 걸림돌기(13)를 형성하기 위해, 도 1에서처럼 태양열 모듈 패널(10)의 이면에 별도의 베이스 판재(14)를 부착하고 베이스 판재(14) 상에 걸림돌기(13)를 성형하거나, 도 3에서처럼 태양열 모듈 패널(10) 자체를 그 이면에 걸림돌기(13)가 돌설된 독립적인 패널의 형태로 구성하는 등 다양한 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 'A' 부분의 확대도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도.

도 4는 도 3의 'B' 부분의 확대도.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양열 모듈 패널 시스템을 나타낸 사시도.

도 6은 도 5의 'C' 부분의 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 태양열 모듈 패널 12 : 제1 걸림부

13 : 걸림돌기 14 : 베이스 판재

16 : 접합클립 20 : 하지 패널

22 : 제2 걸림부 23 : 걸림홈

24 : 금속판 26 : 단열재

Claims (4)

1. 태양열 모듈 패널과;

   상기 태양열 모듈 패널의 이면(裏面)에 부착되는 베이스 판재와;

   상기 태양열 모듈 패널의 폭방향으로의 단부에서 상기 베이스 판재의 단부를 단면상 ㄷ자 형으로 절곡하여 형성되는 제1 걸림부와;

   상기 태양열 모듈패널을 지지하며, 금속판을 포함하는 하지 패널과;

   상기 태양열 모듈패널의 폭에 상응하는 간격으로, 상기 금속판을 단면상 후크 형상으로 절곡하여 상기 하지 패널의 표면으로부터 돌설되도록 형성되며, 상기 제1 걸림부와 결속되도록 형성되는 제2 걸림부를 포함하는 태양열 모듈 패널 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하지 패널은 한 쌍의 금속판 사이에 단열재가 개재되는 샌드위치 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 모듈 패널 시스템.
3. 삭제
4. 삭제

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