KR101050172B1

KR101050172B1 - 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR101050172B1
Application number: KR1020110028914A
Authority: KR
Inventors: 설진태
Original assignee: 한명전기주식회사
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-07-19

Abstract

본 발명은 태양전지판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 장, 단프레임(20)이 형성된 태양전지판에 있어서, 상기 장, 단프레임(20) 간의 결합을 프레임에 끼움홀(11)을 형성하고 상기 끼움홀(11)에 끼워지는 체결부재(30)를 형성하여 장, 단프레임(20)에 체결부재(30)를 각각 끼운 뒤 프레임의 일부분을 압착하여 프레임이 휘도록 하여 결합하는 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법이다.

Description

압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법{Solar panel with flames and how to assembling it}

본 발명은 태양전지판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 장, 단프레임이 형성된 태양전지판에 있어서, 상기 장, 단프레임 간의 결합을 프레임에 끼움홀을 형성하고 상기 끼움홀에 끼워지는 체결부재를 형성하여 장, 단프레임에 체결부재를 각각 끼운 뒤 프레임의 일부분을 압착하여 프레임이 휘도록 하여 결합하는 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법이다.

일반적으로 태양전지판은 태양전지모듈이라고도 하며 복수의 셀이 배열되어 접착되어 있는 판과 판의 뒤틀림을 보강해주는 프레임 및 셀 간의 전기 흐름을 위한 전선 등으로 구성되어 있다.

이러한 태양전지판은 주로 옥외에 설치되므로 판의 강성을 확보하기 위해 사각 형태의 프레임이 형성되는데 이러한 프레임은 판의 강성유지를 위해 녹이 슬지 않는 금속소재로 형성된다. 이러한 프레임은 셀이 배치된 형상에 따라 길이가 비교적 긴 한 쌍의 장프레임과 길이가 비교적 짧은 한 쌍의 단프레임으로 구성되며, 각각의 장프레임과 단프레임은 보통 45°의 각도를 가지는 절단면끼리 접한 뒤 볼트를 이용해 체결해주게 된다.

종래의 볼트를 이용해 프레임을 결합하는 방식은 프레임이 조립된 상태에서 볼트홀을 형성하거나 미리 각각의 프레임마다 볼트홀을 형성한 뒤 볼트로서 체결해주게 되는데 이러한 방식은 볼트홀을 형성하고 프레임을 맞춘 뒤 볼트를 체결해주어야 하므로 작업이 매우 번거롭고 생산시간의 소모가 많고 이로써 생산효율의 저하 및 생산비용이 상승되는 어려움이 있다.

또한, 볼트홀을 뚫기 위한 충분한 면적이 필요하고 이로써 프레임의 무게가 상승되며 볼트홀을 미리 뚫을 경우 그 위치가 맞지 않아 불량품이 발생될 수 있으며, 프레임을 서로 접합된 상태에서 볼트홀을 형성하는 경우에는 그 작업이 매우 번거롭게 된다.

더군다나, 주로 옥외에 설치되는 태양전지판은 바람에 의해 많은 진동이 발생되고 이러한 진동에 의해 볼트가 풀려서 태양전지판에 형성된 프레임 간의 체결력이 떨어지거나 심지어 볼트가 분리되어 프레임의 결합이 해제됨으로써 태양전지판의 파손되는 경우가 발생할 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 별도의 볼트를 이용하지 않고도 프레임을 결합할 수 있어 생산효율을 높이고 생산비용을 줄이며 불량품의 발생을 방지할 수 있는 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 한번 조립된 후에는 태양전지판의 사용 중에는 바람의 영향을 받아 태양전지판에 많은 진동이 발생하여도 임의로 분리되지 않는 영구조립이 가능한 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 태양전지판은 태양전지판의 프레임을 한 쌍의 장프레임과 단프레임으로 구성하며, 장프레임가 단프레임에는 길이 방향의 끼움홀을 형성하고, 상기 끼움홀에는 체결부재를 삽입하어, 프레임의 압착에 의해 장프레임과 단프레임을 결합한다.

본 발명에 의한 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판 및 그 조립방법은 별도의 볼트를 이용하지 않고도 프레임을 결합할 수 있어 생산효율을 높이고 생산비용을 줄이며 불량품의 발생을 방지할 수 있으며, 한번 조립된 후에는 태양전지판의 사용 중에는 바람의 영향을 받아 태양전지판에 많은 진동이 발생하여도 임의로 분리되지 않는다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 조립예시도
도 3과 도 4는 본 발명의 일부분 조립예시도
도 5는 본 발명에 의한 체결부재의 구성예시도
도 6은 본 발명의 일부분 투시구성도

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 조립예시도이며, 도 3과 도 4는 본 발명의 일부분 조립예시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 체결부재의 구성예시도이고, 도 6은 본 발명의 일부분 투시구성도로서, 본 발명에 의한 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판은 태양전지판의 모서리 부분을 끼워서 결합하는 프레임이 형성된 태양전지판에 있어서, 상기 프레임은 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20)으로 구성되며, 장프레임(10)과 단프레임(20)에는 길이 방향의 끼움홀(11)이 형성되고, 상기 끼움홀(11)에는 체결부재(30)가 삽입되어, 프레임의 압착에 의해 장프레임(10)과 단프레임(20)이 결합하되, 프레임(10, 20)의 일부분을 절단하고 절단된 부분을 절곡하여 프레임(10, 20)에서 절곡된 절곡부(13, 23)가 체결부재(30)의 일측과 맞닿도록 하여 장프레임(10)과 단프레임(20)을 결합하는 것이 특징이다.

먼저, 본 발명에 사용되는 태양전지판은 종래의 태양전지판과 마찬가지로 배열된 셀(2)의 형태에 따라 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20) 즉, 총 4개의 프레임으로 구성되며, 상기 장프레임(10)과 단프레임(20)에는 태양전지판(1)을 체결하는 체결홈(12, 22)이 형성되고 체결홈(12, 22)과 별도로 길이 방향의 끼움홀(11)이 형성된다. 상기 끼움홀(11)은 프레임이 형성될 때 같이 형성되는 것이 바람직한데, 본 발명에서 사용되는 프레임은 녹이 슬지 않는 금속소재를 압출방식에 의해 생산하는 방식으로 형성할 수 있으며, 끼움홀(11)은 도시된 바와 같이 완전히 폐쇄된 형태이거나 일면이 일정량 개방된 형태로도 형성할 수 있다.

만약, 배치된 셀(2)이 정사각형 형태로 배열되어 판의 형태가 정사각형일 경우 장프레임(10)과 단프레임(20)을 별도로 구분할 필요없이 동일 길이의 4개의 프레임으로 구성할 수 있음은 당연하다.

상기 끼움홀(11)에는 도 5에 도시된 것과 같은 형상의 체결부재(30)가 삽입되며, 체결부재(30)가 장프레임(10)의 끼움홀(11)과 단프레임(20)의 끼움홀(21)에 각각 끼워져 있는 상태에서 압착기를 이용해 압착하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 도 3과 같이 장프레임(10)이나 단프레임(20) 중 일측의 끼움홀에 체결부재(30)를 끼우고 도 4와 같이 압착한 뒤 나머지 프레임의 끼움홀에 체결부재(30)를 끼워 압착하는 방식으로도 두 개의 프레임간 결합을 할 수 있다.

상기 체결부재(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 장프레임(10)과 단프레임(20)의 결합시 끼움홀(11, 21)에 끼워지기 위해 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형태로 형성되는 것이 바람직한데, 장프레임(10)과 단프레임(20)은 서로 접하게 되면 직각을 이루게 되므로 각각의 프레임에 형성된 끼움홀(11, 21)에 끼워지기 위함이다.

또한, 상기 체결부재(30)에는 체결부재(30)가 끼움홀(11, 21)에서 빠지는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 간섭돌기(31)를 형성할 수 있다. 즉, 결합되어 있는 상태의 태양전지판 프레임이 바람 등의 영향으로 분리되고자 하는 방향으로의 힘을 받을 경우 체결부재(30)가 프레임에서 빠질 수 있는데 이러한 경우를 방지하기 위해 간섭돌기(31)를 형성하면 압착에 의해 체결부재(30)와 맞닿아 있는 프레임의 절곡부(13, 23)가 체결부재(30)의 간섭돌기(31) 사이에 끼워져 체결부재(30)의 분리를 방지한다.

실제 옥외에 설치되는 태양전지판의 경우 바람의 영향을 많이 받으므로 볼트로서 체결할 경우 바람에 의한 태양전지판의 진동으로 볼트가 빠져 프레임에서 분리될 수 있으며 본 발명은 이러한 진동에 의한 프레임의 분리가 원천적으로 차단될 수 있다.

본 발명에 의한 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판의 조립방법은 끼움홀(11)이 길이방향으로 형성된 장프레임(10)과 단프레임(20)을 각각 제작하는 프레임제작단계와; 한 쌍의 장프레임(10)과 한 쌍의 단프레임(20)에 체결부재(30)를 끼워 프레임을 "ㅁ"자 형태로 조립하는 태양전지판조립단계와; 프레임 조립이 완료된 상태에서 프레임들을 고정하는 프레임위치고정단계와; 위치가 고정된 프레임의 일측이나 양측을 압착기로서 압착하여 프레임들을 서로 고정하는 프레임고정단계;로 이루어진다.

먼저, 프레임제작단계는 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20)은 프레임을 제작할 때 끼움홀(11)을 형성한 상태로 제작하는 것이 바람직한데 통상 금속으로 형성할 경우 금형을 이용해 압출하는 방식으로 형성할 수 있다. 상기 끼움홀(11)은 체결부재(30)의 조립을 위한 목적과 함께 프레임의 무게를 감소시켜주고 재료비를 낮출 수 있다.

이후 태양전지판조립단계는 도 1 및 도 2와 같이 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20)을 "ㅁ"자 형태로 결합하는데, 하나의 프레임에 다른 프레임이 결합될 때마다 하나씩 압착을 실시할 수도 있으나 4개의 프레임이 모두 조립된 상태에서 압착을 실시하는 것이 생산시간을 줄여 효율을 높일 수 있다.

이때 장프레임(10)과 단프레임(20)에 형성된 체결홈(12, 22)의 폭은 태양전지판의 두께보다 약간 작은 정도로 형성하여 태양전지판이 억지끼움방식으로 체결되도록 형성할 수도 있고 비슷한 크기로 형성하여 실리콘 등의 접착제를 이용하여 결합할 수도 있다.

태양전지판과 프레임의 조립이 완료되면 프레임이 조립된 상태를 유지하도록 프레임들을 고정하는 프레임위치고정단계가 진행되는데 프레임의 형상에 맞추어 지그를 형성하여 사용할 수 있다.

프레임위치고정단계 이후에는 프레임의 일측에 압착기를 사용하여 압착하여 프레임을 고정하는 프레임고정단계가 진행되는데, 여기서 사용되는 방식은 프레임의 일부분을 절단하고 절단된 부분을 절곡하여 프레임에서 절곡된 절곡부(13, 23)가 체결부재(30)의 일측과 맞닿도록 하는 방법이다.

이러한 압착결합방식 이외에 프레임의 양면 즉, 도시된 바와 같은 프레임의 내면뿐만 아니라 외면 역시 일부분을 절단하고 절단된 부분을 절곡하여 프레임의 체결력을 더욱 높일 수 있다.

상술한 실시예에서, 태양전지판조립단계는 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20)을 모두 조립하여 "ㅁ"자 형태로 만들었으나, 경우에 따라 한 쌍의 단프레임(20)과 하나의 장프레임(10)을 조립하여 "ㄷ"자 형태의 프레임으로 만들고, 이후 태양전지판을 끼운 뒤 2차 나머지 하나의 장프레임(10)을 조립하여 프레임의 전체적인 형상이 "ㅁ"자 형태로 조립할 수도 있다.

1. 태양전지판 2. 셀
10. 장프레임 11. 끼움홀
12. 체결홈 13. 절곡부
20. 단프레임 21. 끼움홀
22. 체결홈 23. 절곡부
30. 체결부재 31. 간섭돌기

Claims

태양전지판의 모서리 부분을 끼워서 결합하는 프레임이 형성된 태양전지판에 있어서,
상기 프레임은 한 쌍의 장프레임(10)과 단프레임(20)으로 구성되며, 장프레임(10)과 단프레임(20)에는 길이 방향의 끼움홀(11)이 형성되고, 상기 끼움홀(11)에는 체결부재(30)가 삽입되어, 프레임의 압착에 의해 장프레임(10)과 단프레임(20)이 결합하되, 프레임(10, 20)의 일부분을 절단하고 절단된 부분을 절곡하여 프레임(10, 20)에서 절곡된 절곡부(13, 23)가 체결부재(30)의 일측과 맞닿도록 하여 장프레임(10)과 단프레임(20)을 결합하는 것이 특징인 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판
제1항에 있어서,
상기 체결부재(30)는 장프레임(10)과 단프레임(20)의 결합시 끼움홀(11)에 끼워지기 위해 단면의 형상이 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형태인 것이 특징인 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판
제1항에 있어서,
상기 체결부재(30)에는 체결부재(30)가 끼움홀(11)에서 빠지는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 간섭돌기(31)가 형성된 것이 특징인 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판
끼움홀(11)이 길이방향으로 형성된 장프레임(10)과 단프레임(20)을 각각 제작하는 프레임제작단계와; 한 쌍의 장프레임(10)과 한 쌍의 단프레임(20)에 체결부재(30)를 끼워 프레임을 "ㅁ"자 형태로 조립하는 태양전지판조립단계와; 프레임 조립이 완료된 상태에서 프레임들을 고정하는 프레임위치고정단계와; 위치가 고정된 프레임의 일측이나 양측을 압착기로서 압착하여 프레임들을 서로 고정하는 프레임고정단계;로 이루어지며,
상기 프레임고정단계는 프레임(10, 20)의 일부분을 절단하고 절단된 부분을 절곡하여 프레임(10, 20)에서 절곡된 절곡부(13, 23)가 체결부재(30)의 일측과 맞닿도록 하여 장프레임(10)과 단프레임(20)을 결합하는 것이 특징인 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판의 조립방법
제4항에 있어서,
상기 태양전지판조립단계는 한 쌍의 단프레임(20)과 한 쌍의 장프레임(10)을 태양전지판에 조립하되, 상기 단프레임(20)과 장프레임(10) 사이에는 체결부재(30)를 끼운 상태에서 조립하며 태양전지판과 프레임은 실리콘에 의해 결합되는 것이 특징인 압착결합방식의 프레임이 형성된 태양전지판의 조립방법