KR101142166B1

KR101142166B1 - 솔라셀 설치용 구조물

Info

Publication number: KR101142166B1
Application number: KR1020100035816A
Authority: KR
Inventors: 김병철
Original assignee: 주식회사 건기; (주)에이비엠그린텍
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-05-07
Also published as: KR20110116416A

Abstract

본 발명은 조립식 지붕위에 태양광을 이용한 에너지를 생산할 수 있는 솔라셀을 설치하는데 사용되는 구조물에 관한 기술로서, 보다 구체적으로는 결합부를 통해 연속적으로 연결되는 조립식 지붕에 솔라셀을 설치하기 위한 솔라셀 설치 구조물로서, 수평부에 솔라셀이 연결되고 수직부는 상기 결합부의 좌우측면에 위치되는 커넥터와; 상기 결합부에 설치되어 상기 결합부 좌우측면에 배치된 커넥터를 가압 고정시키는 한쌍의 죠(jaw)를 갖춘 클램프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물에 대한 것이다.

Description

솔라셀 설치용 구조물{Solar cell installing structure}

본 발명은 조립식 지붕위에 태양광을 이용한 에너지를 생산할 수 있는 솔라셀을 설치하는데 사용되는 구조물에 관한 기술이다.

에너지 고갈과 환경오염의 문제가 대두됨에 따라 친환경적이고 고갈의 염려가 없는 태양광을 이용한 대체에너지에 대한 관심이 증가되고 있다.

태양전지판을 이용하여 전기를 생산하는 기술은 이미 실용화되어 태양광 발전소가 운용되고 있으며, 근래들어서는 대규모 강당이나 건물 옥상에 태양전지판을 설치하여 자체적으로 전기를 생산할 수 있도록 하고 있다.

건물의 상부에 대면적을 형성하면서 설치되는 태양전지판의 시공을 위해서는 적합한 결합요소가 요구되는데, 아직까지 아치지붕과 같은 조립식 지붕에 이러한 태양전지판의 시공이 이루어진 적이 없다.

본 발명과 관련되는 종래기술로서 대한민국 특허출원번호 제10-2005-7019709호의 "지붕 위에 태양 전지판의 설치"라는 기술이 제안된 바 있었다. 상기 기술에서는 여러 형태로 태양 전지판의 설치가 가능한 구조를 제안하고 있는데, 대표적으로 도1은 기와지붕에 태양전지판이 설치된 예를 보여주는 단면도이며, 도2나 도3은 보다 구체적인 태양전지판의 결합형태로서 클립을 이용하는 것을 보여준다. 도1에 도시된 바와 같이 기와지붕 위에 대략 V 자 형태의 팬을 앵카볼트로 고정 설치하며, 상기 팬의 상단면에 태양전지판을 고정하도록 함을 개시하고 있다. 한편, 도2 또는 도3에 보이듯이 팬 위에 태양전지판을 고정하는 구체적인 수단으로 양측 또는 일측 클립을 이용하는 것을 보여준다. 상기 클립은 팬 상단면에 고정되되 일측면 혹은 양측면을 절곡시켜서 태양전지판이 삽입될 수 있는 공간을 확보함으로써 태양전지판의 고정이 가능하도록 하는 것이었다. 하지만, 종래기술의 경우 태양전지판이 단지 클립에 끼워진 상태인 바 구속력이 약하다는 문제점이 있었고, 본 발명에서 추구하는 아치지붕에 적용될 수도 없다는 문제점이 있었다. 한편, 아치지붕이라 함은 대한민국 등록특허번호 제424494호에 개시된 바와 같은 형태의 조립식 지붕을 의미하며, 단면 형상이 대략 U 자 형태인 아치단위체들을 연결하여 연속성을 갖도록 시공되는 것을 말한다. 상기 아치단위체들의 연결부위를 결합부라 부르도록 하며, 이렇게 형성되는 결합부는 대략 ㄱ 자 형태를 이루게 된다. 즉, 본 발명은 이와 같은 특수한 형태의 아치지붕 상면에 태양전지판(솔라셀)을 시공할 수 있는 구조물에 관한 것이다.

따라서 본 발명에서는 조립식 지붕위에 솔라셀을 보다 간편하게 시공할 수 있으며, 유지보수나 교체작업도 편리한 솔라셀 설치용 구조물을 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은, 결합부를 통해 연속적으로 연결되는 조립식 지붕에 솔라셀을 설치하기 위한 솔라셀 설치 구조물에 관한 것으로서, 수평부에 솔라셀이 연결되고 수직부는 상기 결합부의 좌우측면에 위치되는 커넥터와; 상기 결합부에 설치되어 상기 결합부 좌우측면에 배치된 커넥터를 가압 고정시키는 한쌍의 죠(jaw)를 갖춘 클램프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

바람직하게 상기 클램프는, 하방이 개구되며 결합부의 상단부가 맞닿도록 수용공간이 형성되는 본체와; 상기 본체의 일측 하방 단부에 수평방향으로 돌출 형성되는 제1죠(jaw)와; 상기 본체의 타측 하방 단부에 비스듬한 경사면으로 이루어진 슬로프부와; 상기 슬로프부에 대응하는 슬로프면을 가지며 상기 본체에 설치되는 볼트와 연결되어 상승될 시에 내측방향으로 이동되는 제2죠(jaw);를 포함하여 구성됨으로써 상기 볼트를 조이게 되면 상기 제1죠와 제2죠가 상기 커넥터를 물어 고정시키게 됨을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

바람직하게 상기 본체의 외면에는 변형을 방지하기 위해 돌출된 보강리브가 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

바람직하게 상기 커넥터의 수평부에는, 솔라셀의 일측단부를 끼울 수 있는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

바람직하게 상기 커넥터의 수평부에는, 솔라셀 지지판이 고정 연결되고 상기 솔라셀 지지판 위에 솔라셀에 부착되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

바람직하게 상기 커넥터의 수평부에는, 길이방향으로 천공된 로프홀이 형성되어 상기 로프홀에 로프를 끼워서 상기 커넥터를 고정시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물을 제안한다.

본 발명에 의한 솔라셀 설치용 구조물은 조립식 지붕에 비교적 쉽게 설치할 수 있고 해체도 용이하여 작업성이 우수하다는 효과가 있고 재사용이 가능하다는 장점도 있다.

또한, 솔라셀들은 커넥터에 쉽게 연결될 수 있는 구조이며, 바람의 영향을 고려하여 상기 커넥터에 로프를 연결함으로써 내구성을 높일 수 있다는 효과도 있다.

도1은 종래기술로서 기와지붕에 태양전지판이 설치된 예를 보여주는 단면도.
도2 및 도3은 종래기술에 있어 태양전지판의 결합형태로서 클립을 이용하는 것을 보여주는 예시도.
도4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 솔라셀 설치용 구조물의 사용상태를 보여주는 사시도.
도5는 주요구성을 보여주는 구성도.
도6은 설치상태에서의 정면도.
도7은 클램프에 대한 사시도.
도8은 커넥터에 솔라셀을 설치하는 또 다른 예시도.
도9는 클램프의 정면도.
도10은 커넥터의 정면도.

본 발명에 따른 솔라셀 설치용 구조물에 관하여 보다 상세한 설명을 전개하기로 하며, 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위한 수단으로서 바람직한 실시예에 대한 관련도면을 참조하도록 한다. 제시되는 도면들은 하나의 실시 가능한 형태를 보여주는 것인 바, 타인에 의한 단순한 구조적 변경이나 등가적인 요소로의 치환과 같은 변형 실시예 역시 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

첨부되는 도4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 솔라셀 설치용 구조물의 사용상태를 보여주는 사시도이며, 도5는 주요구성을 보여주는 구성도이며, 도6은 설치상태에서의 정면도에 해당된다. 도7은 클램프에 대한 사시도를 보여주는 것이다. 도8은 커넥터에 솔라셀을 설치하는 또 다른 예시도이며, 도9는 클램프의 정면도이고 도10은 커넥터의 정면도를 보여준다.

본 발명에 따른 솔라셀 설치용 구조물은 조립식 지붕 상면에 솔라셀을 설치하기 위한 것이며, 조립식 지붕의 형상은 대략 U 자형을 이루는 단위체(10)들이 연속적으로 연결되면서 형성되는 것으로 함이 적합하다. 각 단위체(10)들은 서로 구속되도록 결합부(15)를 형성하게 되는데 상기 결합부(15)는 도시된 바와 같이 절곡된 형상을 이루게 된다.

본 발명의 솔라셀 설치용 구조물은 주요한 구성요소로서 커넥터(100)와 클램프(200)를 포함하여 구성되며 상기 커넥터(100)는 결합부(15)의 좌우측면에 하나씩 위치된다. 상기 커넥터(100)는 도시된 바와 같이 두개가 한쌍을 이루며 후술할 클램프(200)에 의해 결합부(15)에 밀착 고정될 수 있게 되는데, 상기 커넥터(100)는 단면 형상이 ㄴ 자 형태를 이루며 수평부(110)와 수직부(120)로 구성된다.

상기 수평부(110)에 솔라셀(300)이 연결되며 수직부(120)는 결합부(15)의 좌측면이나 우측면에 접촉되게 위치된다. 바람직하게 상기 커넥터(100)의 수평부(110)에는 솔라셀(300)의 일측단부를 끼울 수 있는 삽입홈(111)을 두도록 하는데, 상기 삽입홈(111)의 형상은 솔라셀(300)이 끼워져 쉽게 이탈되지 않는 구조로 함이 적합하다. 즉, 일예로는 도시된 바와 같이 삽입홈(111)에 다수의 요철이 형성되어 솔라셀(300)을 끼울때는 삽입홈이 외측으로 벌어지면서 끼워지되, 반대 방향으로 쉽게 빠지지는 않도록 구성할 수 있다.

한편 도8은 수평부(110)에 솔라셀(300)을 설치하는 또 다른 형태에 대한 사시 예시도이며, 도시된 것처럼 상기 커넥터(100)의 수평부(110)에 판상의 솔라셀 지지판(310)을 연결시키고 상기 솔라셀 지지판(310) 위에 솔라셀(300)을 접착수단이나 고정수단으로 부착 설치시킬 수도 있다. 수평부(110)에 솔라셀 지지판(310)을 고정 연결시킴에 있어서는 공지의 체결수단을 활용할 수 있다.

조립식 지붕을 이루는 단위체(10)간 연결부인 결합부(15)에 설치되어 상기 커넥터(100)를 가압시켜 고정시키게 되는 클램프(200)는 하부측이 개구되어 결합부(15)에 삽입된 후 상기 커넥터(100)를 물어주는 한쌍의 죠(jaw)(210)를 구비하게 된다. 즉, 결합부(15)의 좌우측면에 배치되는 커넥터(100)를 고정시키기 위해 상기 클램프(200)에 구비되는 한쌍의 죠(jaw)(210)가 커넥터(100)를 물어 결합부(15)에 고정 설치되도록 한다.

상기 클램프(200)의 보다 구체적인 구조 및 작동관계는 아래와 같다.

도4 내지 도7 및 도9에 도시된 것처럼 상기 클램프(200)는 본체(220), 제1죠(210a), 슬로프부(230), 제2죠(210b)를 포함하여 구성되며, 상기 본체(220)의 경우 대략 사각블록 형상으로 커넥터(100)를 결합부(15)에 고정시키기 위해 다수의 클램프(200)들을 간격을 두고 설치하게 된다. 상기 클램프(200)의 하방은 개구되어 결합부(15)가 삽입될 수 있으며 결합부(15)의 상단부가 맞닿도록 가장 높은 위치에 수용공간(221)이 형성된다.

상기 본체(220)의 좌우 하단부에 두개의 죠(jaw)(210)가 형성되는데, 제1죠(210a)는 고정된 것이며 제2죠(210b)는 이동될 수 있는 것이다. 본 실시예의 경우 도5에 보이듯이 본체(220)의 우측 하단부에 수평방향으로 돌출되는 제1죠(jaw)(210a)가 구비된다. 그리고 상기 본체(220)의 타측인 좌측단부에 제2죠(210b)가 형성되는데, 상기 제2죠(210b)는 슬로프부(230)를 따라 상승될 수 있는 구조를 이룬다. 즉, 본체(220)의 좌측 하단부에 비스듬히 경사진 슬로프부(230)를 두며, 상기 슬로프부(230)에 대응하여 일측면에 경사진 슬로프면(211)을 갖는 제2죠(210b)가 위치된다.

상기 제2죠(210b)는 제1죠(210a)와 마주보게 배치되되 본체(220) 상부로부터 결합되는 볼트(240)와 연결되어 상기 슬로프면(211)이 슬로프부(230)와 맞닿아 있음으로 인해 상기 볼트(240)를 정역방향으로 회전시키게 되면 상기 제2죠(210b)는 상하로 움직이게 되고, 특히 상승시에는 슬로프부(230)와 슬로프면(211)의 관계상 상기 제2죠(210b)는 제1죠(210a)를 향하여 이동되면서 커넥터(100)를 밀어 가압시키게 된다. 따라서 결합부(15)의 좌우측면에 배치된 커넥터(100)들은 제1죠(210a)와 제2죠(210b) 사이에서 맞물리는 상태가 되어 고정이 이루어질 수 있다.

보다 바람직하게 상기 클램프(200)의 본체(220) 외면에는 제1죠(210a)와 제2죠(210b)가 형성된 본체(220)의 하단부가 외측으로 벌어지는 것을 방지하기 위해 돌출된 보강리브(250)가 하나 이상 형성되는 것으로 한다. 본 실시예의 경우 본체(220) 외면에 두개의 보강리브(250)가 돌출되는 것으로 구성하고 있다. 한편, 도7은 또 다른 형태의 클램프로서 본체 외면에 하나의 보강리브가 형성된 것을 보여준다.

그리고 본체(220) 상부로부터 결합되어 제2죠(210b)와 나사결합되는 볼트(240)는 하나 또는 2개가 사용될 수 있고, 클램프(200)의 크기에 따라 그 이상이 사용될 수 있다. 바람직하기로는 본체(220)에 2개의 보강리브(250)가 형성된 경우에는 그 사이에 하나의 볼트(240)를 둘 수 있을 것이고, 하나의 보강리브(250)가 형성되는 경우라면 그 좌우로 하나씩의 볼트(240)를 설치하여 제2죠(210b)와 연결되게 함이 적합할 것이다.

본 발명을 구성함에 있어서 보다 바람직하게는 솔라셀(300)이 건물의 가장 높은 지붕위에 설치되는 관계로 바람의 영향에 의한 파손에 대비할 수 있어야 한다. 이러한 필요에 따라 솔라셀을 보다 안정적으로 설치하도록 상기 커넥터(100)를 로프(400)를 이용하여 구속시킬 수 있도록 한다.

상기 커넥터(100)의 수평부(110)에 도시된 바와 같이 길이방향으로 천공된 로프홀(112)을 형성시키고 상기 로프홀(112)에 로프(400)를 끼워 넣고서 지붕을 받쳐주는 구조형강(h)에 상기 로프(400)를 걸어 고정시킴으로써 설치된 솔라셀(300)이 바람에 의해 날아가는 것을 방지할 수 있다. 구조형강(h)에 로프(400)를 걸수있는 고리(g)를 부착시키고 상기 고리(g)에 로프(400)를 걸수있도록 함이 적합하다.

본 발명에 의한 솔라셀 설치용 구조물은 비교적 간단한 구성이면서 사용이 편리하고 쉽게 탈부착시킬 수 있어 재사용도 가능하는 장점이 있고, 점차 태양광 활용이 확대되고 있는 점을 감안할 때 조립식 지붕에 솔라셀을 설치시 널리 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

10 : 단위체 15 : 결합부
100 : 커넥터 110 : 수평부
111 : 삽입홀 112 : 로프홀
120 : 수직부 200 : 클램프
210 : 죠(jaw) 210a: 제1죠
210b : 제2죠 211 : 슬로프면
220 : 본체 221 : 수용공간
230 : 슬로프부 240 : 볼트
250 : 보강리브 300 : 솔라셀
310 : 솔라셀 지지판 400 : 로프
h : 구조형강 g : 고리

Claims

결합부를 통해 연속적으로 연결되는 조립식 지붕에 솔라셀을 설치하기 위한 솔라셀 설치 구조물에 관한 것으로서,
수평부에 솔라셀이 연결되고 수직부는 상기 결합부의 좌우측면에 위치되는 커넥터와;
상기 결합부에 설치되어 상기 결합부 좌우측면에 배치된 커넥터를 가압 고정시키는 한쌍의 죠(jaw)를 갖춘 클램프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.
제1항에 있어서,
상기 클램프는,
하방이 개구되며 결합부의 상단부가 맞닿도록 수용공간이 형성되는 본체와;
상기 본체의 일측 하방 단부에 수평방향으로 돌출 형성되는 제1죠(jaw)와;
상기 본체의 타측 하방 단부에 비스듬한 경사면으로 이루어진 슬로프부와;
상기 슬로프부에 대응하는 슬로프면을 가지며 상기 본체에 설치되는 볼트와 연결되어 상승될 시에 내측방향으로 이동되는 제2죠(jaw);를 포함하여 구성됨으로써 상기 볼트를 조이게 되면 상기 제1죠와 제2죠가 상기 커넥터를 물어 고정시키게 됨을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.
제2항에 있어서,
상기 본체의 외면에는 변형을 방지하기 위해 돌출된 보강리브가 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 커넥터의 수평부에는,
솔라셀의 일측단부를 끼울 수 있는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 커넥터의 수평부에는,
솔라셀 지지판이 고정 연결되고 상기 솔라셀 지지판 위에 솔라셀에 부착되는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 커넥터의 수평부에는,
길이방향으로 천공된 로프홀이 형성되어 상기 로프홀에 로프를 끼워서 상기 커넥터를 고정시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 솔라셀 설치용 구조물.