KR101188176B1

KR101188176B1 - 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치

Info

Publication number: KR101188176B1
Application number: KR1020110001874A
Authority: KR
Inventors: 강일민
Original assignee: (주)썬트랙
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20120080422A

Abstract

본 발명은 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명은, 등간격 배열된 샌드위치 패널(P)의 각 단부가 상향으로 절곡된 후 서로 끼워지면서 접합되며 접합 부위가 수직부(V) 및 상기 수직부(V)의 상단으로부터 수평하게 수평부(H)를 갖는 레일(R)이 형성되는 지붕을 이루게 되고, 상기 지붕을 이루는 상기 샌드위치 패널(P) 상에 태양 전지판이 결합된 태양광 프레임을 설치하여서 된 것으로 상기 레일(R)에 잠금 볼트(12)를 통해 결합되는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 올려지는 중간빔(20)과, 상기 몸체(10)에 중간빔(20)을 고정하는 절곡브래킷(30)과, 상기 절곡빔(20)에 결합되어 상기 태양광 프레임(40)을 고정하는 내측 및 외측 클램프(50)(60)로 구성된다.
본 발명은 샌드위치 패널 형태의 지붕 상면에 형성된 레일을 통해 태양광 프레임을 간편하게 설치 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치{A SOLOR CELL GENERATING DEVICE FOR A SANDWICH PANEL TYPE OF ROOF}

본 발명은 건축 구조물의 지붕에 태양광 발전 장치를 설치하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 샌드위치 패널 형태의 지붕 상면에 다수개의 태양광 프레임을 등간격 배열 설치하고 이를 간편하게 고정 설치 및 유지 보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전 시스템이라 함은, 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식으로 기존 에너지 원과는 달리 온실가스 배출 또는 환경 파괴 요인을 발생시키지 않는 무공해 에너지 원으로 최근 친환경 정책에 따라 태양광 산업이 크게 대두되고 있는 실정이며, 또한 이와 관련된 기술이 다양하게 출시되고 있다.

상기한 친환경적 태양광 발전장치는, 그 기본적 구성이 햇빛을 받아 직류전기를 생성하는 태양광 모듈과 이러한 전기를 제어해 주는 전력제어장치, 발생된 전력을 저장하는 축전지, 그리고 직류전기를 교류로 바꾸어 주는 인버터로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 전력을 생산하도록 태양광을 입사하는 태양광 모듈과, 이 태양광 모듈을 표면에 다수개 배열 고정하는 모듈 프레임으로 이루어지며 필요에 따라 상기 모듈 프레임을 회전시켜 태양광 이동에 따라 항상 태양광을 입사할 수 있도록 하는 추적장치가 추가로 구성된다.

상기한 구성중 태양광 모듈을 고정하여 태양광을 발전하는 발전장치와, 태양광 이동 방향에 따라 회전 또는 이동하면서 태양광을 입사하는 추적장치는, 현재 다양한 방식으로 그 구조가 출시되어 사용되고 있다.

더불어, 최근에는 농지, 경사지, 도로, 건축 구조물 및 지붕 등에 설치하고자 하는 기술이 다양하게 제시되고 있다.

이러한 친환경적 태양광 발전 장치는 전력을 안정적으로 생산하여 공급해야 하는 전제 조건에 의해 양호한 태양 빛의 일사조건이 우선되며, 태양광 모듈의 설치면적 확보 및 설치의 용이성 등의 조건을 만족하여야 한다.

종래 건축 구조물의 지붕에 설치되는 태양광 발전장치는 수평 및 수직의 형강을 격자 모양이 되게 조립한 후 설치되게 하고 있는데, 이러한 경우 작업공간이 협소하여 설치가 힘든 문제점이 있는 한편, 건물의 지붕이 샌드위치패널로 이루어지는 경우 상기 지붕에 태양광 발전장치를 설치하고 할 때 작업이 힘든 문제점이 있어왔다.

이를 해결하고자 종래 샌드위치패널의 결속부인 클립에 클램프를 설치하고 이 클램프에 태양광 발전장치를 설치하는 기술이 제시된 바 있으며, 이는 건물 지붕용 샌드위치패널 설치형 태양광 발전장치로 대한민국 실용신안 20-0403767호로 제시된 바 있다.

즉, 인접하는 모노루프의 단부를 중첩한 후 함께 둥글게 말아서 트랙 형상의 클립 상태로 결속되게 하되, 상부를 향해 세워져 결속되게 하는 건물의 지붕을 이루게 되는 샌드위치패널에 있어서, 전,후방과 하부가 개방되는 사각의 통체로 형성되는 한편, 그 내부에 클립수용부가 형성되고, 내부의 한 쪽면에 수평으로 클립홀더가 형성되며, 그 반대편 측면에 볼트구멍이 수평으로 관통되는 상부체와, 직각을 이루면서 상부체의 양쪽 측면 하단부에 연속하여 대칭 되게 형성되는 한편, 상부에 플랜지걸림부가 형성되고, 이 플랜지 걸림부에 볼트구멍이 형성되는 하부체로 되는 클램프를 클립에 설치되게 하되, 상부체의 클램프수용부에 클립이 수용되게 하는 한편, 그 하단부가 클립홀더에 걸쳐지게 하고, 볼트구멍을 통해 볼트가 조임되게 하여 클립에 클램프가 고정되게 하며, 하부체의 플랜지걸림부에 태양전지모듈의 프레임 양 측면에 연속되는 플랜지가 안착되게 한 후 볼트가 조임 되게 하여 고정되게 하여서 된 것이다.

하지만 상기한 경우 클램프가 클립을 고정시킨 상태에서 프레임을 통해 태양전지모듈을 고정해야 함에 따라 설치가 힘든 문제점이 있고, 또한 지붕을 이루는 클립과 클립 사이에 태양전지모듈을 설치해야 함에 따라 규격화 시키기 힘든 문제점이 있어왔다.

이에, 본원 출원인은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

첫째; 샌드위치 패널 형태의 지붕 상면에 태양광 프레임을 간편하게 설치 고정시킬 수 있도록 하는데 있다.

둘째; 샌드위치 패널 형태의 지붕 상면에 위치한 레일의 상측에 태양광 프레임이 위치되도록 하여 설치가 간편하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

등간격 배열된 샌드위치 패널의 각 단부가 상향으로 절곡된 후 서로 끼워지면서 접합되며 접합 부위가 수직부 및 상기 수직부의 상단으로부터 수평하게 수평부를 갖는 레일이 형성되는 지붕을 이루게 되고, 상기 지붕을 이루는 상기 샌드위치 패널 상에 태양 전지판이 결합된 태양광 프레임을 설치하여서 된 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전장치에 있어서, 저면에 상기 레일을 수용하도록 하향 개방되게 안내홈이 형성되고, 상기 안내홈이 그 내부 일측에는 상기 수직부가 밀착되도록 수직부 밀착면이 그리고 내부 상측에는 상기 수평부가 밀착되도록 수평부 밀착면이 형성되며, 상면에는 양쪽으로 길이방향을 따라 볼트 통과홀과 너트홈이 일체로 형성되는 몸체; 상기 몸체의 외측에 나사 결합되며 나사부의 단부가 상기 안내홈의 내측에 위치된 상기 레일의 수직부를 가압 지지하며 너트로 고정되는 잠금 볼트; 상기 몸체의 상면에 올려지며 상하면에 각각 서로 대응된 양쪽 걸림단을 갖는 걸림홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상면에 전후 좌우로 등간격 배열된 상기 태양광 프레임이 올려져 내측 및 외측 클램프를 통해 상기 걸림홈에 각각 결합될 수 있도록 형성되는 중간빔; 중간부가 절곡되어 상기 중간빔을 감싸도록 절곡홈이 형성되고, 양쪽 날개편이 상기 몸체의 상면에 형성된 너트홈에 체결구로 결합되는 절곡브래킷;을 포함하여 구성한다.

상기 외측 클램프는, 상기 태양광 프레임의 일측면에 밀착되는 수직 밀착부와, 상기 수직 밀착부의 상단으로부터 절곡되어 상기 태양광 프레임의 상단을 당김 고정하도록 걸림 절곡단과, 상기 수직 밀착부의 하단으로부터 절곡되어 상기 중간빔의 상면에 밀착되는 고정 절곡단과, 상기 고정 절곡단을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔의 걸림홈에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구로 이루어진 것을 적용한다.

상기 내측 클램프는, 상기 태양광 프레임의 양쪽 측면에 밀착되는 좌우 한 쌍의 수직 밀착부와, 상기 수직 밀착부의 상단으로부터 각각 외향으로 절곡되어 상기 태양광 프레임의 상단을 당김 고정하도록 된 좌우 한 쌍의 걸림 절곡단과, 양단이 상기 수직 밀착부의 하단과 일체로 연결되며 상기 중간빔의 상면에 밀착되는 고정 수평단과, 상기 고정 수평단을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔의 걸림홈에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구로 이루어진 것을 적용한다.

여기서, 상기 잠금 볼트의 나사부 단부에 가압 지지용 라이너가 결합되도록 함이 바람직 할 것이다.

본 발명은 샌드위치 패널 형태의 지붕 상면에 형성된 레일을 통해 태양광 프레임을 간편하게 설치 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치의 설치 상태 평면 요부도,
도 2는 도 1의 정면 요부도,
도 3은 도 1의 측단면 요부도,
도 4는 도 1 또는 도 2의 "A"부 확대도,
도 5는 도 4의 분리 상태도,
도 6은 도 1 또는 도 2의 "B"부 확대도,
도 7은 도 1 또는 도 3의 "C"부 확대도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 등간격 배열된 샌드위치 패널(P)의 각 단부가 상향으로 절곡된 후 서로 끼워지면서 접합되며 접합 부위가 수직부(V) 및 상기 수직부(V)의 상단으로부터 수평하게 수평부(H)를 갖는 레일(R)이 형성되는 지붕을 이루게 되고, 상기 지붕을 이루는 상기 샌드위치 패널(P) 상에 태양 전지판이 결합된 태양광 프레임을 설치하여서 된 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전장치에 관한 것이다.

본 발명은, 도 1 내지 도 7의 도시에 의하여 상기 레일(R)에 잠금 볼트(12)를 통해 결합되는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 올려지는 중간빔(20)과, 상기 몸체(10)에 중간빔(20)을 고정하는 절곡브래킷(30)과, 상기 절곡빔(20)에 결합되어 상기 태양광 프레임(40)을 고정하는 내측 및 외측 클램프(50)(60)로 구성된다.

상기 태양광 프레임(40)은, 공지의 구조와 같이 사각 형태의 패널로 이루어지며 상면에는 태양광 모듈이 배열되어 적층 형태로 결합된 것이다.

상기 몸체(10)는, 저면에 상기 레일(R)을 수용하도록 하향 개방되게 안내홈(10a)이 형성되고, 상기 안내홈(10a)이 그 내부 일측에는 상기 수직부(V)가 밀착되도록 수직부 밀착면(10b)이 그리고 내부 상측에는 상기 수평부(H)가 밀착되도록 수평부 밀착면(10c)이 형성되며, 상면에는 양쪽으로 길이방향을 따라 볼트 통과홀(10d)과 너트홈(10e)이 일체로 형성된다.

상기 잠금볼트(12)는, 상기 몸체(10)의 외측에 나사 결합되며 나사부(12a)의 단부가 상기 안내홈(10a)의 내측에 위치된 상기 레일(R)의 수직부(V)를 가압 지지하며 너트(13)로 고정된다.

상기 잠금볼트(12)의 나사부(12a) 단부에 가압 지지용 라이너(14)가 결합된다.

상기 라이너(14)는, 합성수지 소재로 이루어지며 원판 형태로 일측면에 상기 나사부(12a)의 단부가 삽입되도록 홈이 형성된다.

상기 중간빔(20)은, 상기 몸체(10)의 상면에 올려지며 상면과 하면에 각각 서로 대응된 양쪽 걸림단(23)(24)을 갖는 걸림홈(22)이 길이방향을 따라 형성되고, 상면에 전후 좌우로 등간격 배열된 상기 태양광 프레임(40)이 올려져 내측 및 외측 클램프(50)(60)를 통해 상기 걸림홈(22)에 결합될 수 있도록 형성된다.

상기 절곡브래킷(30)은, 중간부가 절곡되어 상기 중간빔(20)을 감싸도록 절곡홈(32)이 형성되고, 양쪽 날개편(33)(34)이 상기 몸체(10)의 상면에 형성된 너트홈(10e)에 체결구(36)로 결합된다.

상기 외측 클램프(60)는, 배열된 상기 태양광 프레임(40)들의 최외측에 위치되어 상기 태양광 프레임(40)을 고정시키는 것으로 상기 태양광 프레임(40)의 일측면에 밀착되는 수직 밀착부(62)와, 상기 수직 밀착부(62)의 상단으로부터 절곡되어 상기 태양광 프레임(40)의 상단을 당김 고정하도록 걸림 절곡단(64)과, 상기 수직 밀착부(62)의 하단으로부터 절곡되어 상기 중간빔(20)의 상면에 밀착되는 고정 절곡단(66)과, 상기 고정 절곡단(66)을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔(20)의 걸림홈(22)에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구(68)로 구성된다.

상기 내측 클램프(50)는, 배열된 상기 태양광 프레임(40)들 사이사이에 위치되어 상기 태양광 프레임(40)들을 고정시키는 것으로 상기 태양광 프레임(40)의 양쪽 측면에 밀착되는 좌우 한 쌍의 수직 밀착부(51)(52)와, 상기 수직 밀착부(51)(52)의 상단으로부터 각각 외향으로 절곡되어 상기 태양광 프레임(40)의 상단을 당김 고정하도록 된 좌우 한 쌍의 걸림 절곡단(54)과, 양단이 상기 수직 밀착부(51)(52)의 하단과 일체로 연결되며 상기 중간빔(20)의 상면에 밀착되는 고정 수평단(56)과, 상기 고정 수평단(56)을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔(20)의 걸림홈(22)에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구(58)로 구성된다.

여기서, 등간격 배열된 상기 중간빔(20)의 상면에 태양광 프레임(40)이 올려져 상기 내측 및 외측 클램프(50)(60)를 통해 각각 고정되도록 할 수 있지만, 상기 중간빔(20)의 상면에 상기 중간빔(20)과 동일한 형상의 지지빔(80)이 올려지되, 상기 중간빔(20)과 직교 상태로 올려져 배열되도록 하고, 상기 지지빔(80)은 각각 상면에 고정브래킷(90)에 의해 고정될 수 있도록 하며, 상기 지지빔(80)의 상면에 태양광 프레임(40)이 올려져 상기 내측 및 외측 클램프(50)(60)로 고정 결합되도록 함이 더욱 바람직 할 것이다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치의 조립 과정을 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

조립시에는,

도 3 또는 도 4에 도시된 바와같이 몸체(10)의 저면에 형성된 안내홈(10a)을 지붕을 이루는 패널(P)의 레일(R)에 끼워맞춘 후 잠금볼트(12)를 나사 결합시켜 레일(R)의 수직부(V)를 가압하도록 한 후 너트(13)를 조임시킨다. 그러면 잠금볼트(12)의 나사부(12a) 선단에 제공된 라이너(14)가 수직부(V)를 가압 지지하면서 고정하게 된다. 이와같은 방식으로 상기 몸체(10)를 도 2에 도시된 바와같이 다수개 고정시킨다. 그런다음 상기 몸체(10)의 상면에 중간빔(20)을 올려놓고 절곡브래킷(30)을 통해 상기 중간빔(20)을 감싸도록 한 후 상기 절곡브래킷(30)을 몸체(10)의 너트홈(10e)에 체결구(36)를 통해 결합 고정시킨다. 이후, 상기 중간빔(20)에 직교되는 방향으로 지지빔(80)들을 배열 시킨 후 상기 절곡브래킷(30)과 동일 형상의 고정브래킷(90)을 통해 상기 지지빔(80)의 걸림홈(82)에 체결구(96)를 결합시켜 고정되도록 한다. 연속해서 상기 지지빔(80)들의 상면에 사각 형태의 태양광 프레임(40)을 배열 시킨 후 상기 태양광 프레임(40)들 사이 사이에는 도 6에 도시된 바와같이 내측 클램프(50)를 그리고 상기 태양광 프레임(40)의 외측에는 도 7에 도시된 바와같이 외측 클램프(60)를 통해 결합시키면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이 태양광 프레임(40)의 설치가 완료된다.

P: 패널 R: 레일
10: 몸체
10a: 안내홈 10b: 수직부 밀착면
10c: 수평부 밀착면 10d: 볼트 통과홀
10e: 너트홈
12: 잠금볼트 12a: 나사부
13: 너트 14: 라이너
20: 중간빔
22: 걸림홈 23,24: 걸림단
30: 절곡브래킷
32: 절곡홈 33,34: 날개편
36: 체결구
40: 태양광 프레임
50: 내측 클램프
51,52: 수직 밀착부 54: 걸림 절곡단
56: 고정 수평단 58: 잠금구
60: 외측 클램프
62: 수직 밀착부 64: 걸림 절곡단
66: 고정 절곡단 68: 잠금구
80: 지지빔
82: 걸림홈
90: 고정브래킷
96: 체결구

Claims

등간격 배열된 샌드위치 패널의 각 단부가 상향으로 절곡된 후 서로 끼워지면서 접합되며 접합 부위가 수직부 및 상기 수직부의 상단으로부터 수평하게 수평부를 갖는 레일이 형성되는 지붕을 이루게 되고, 상기 지붕을 이루는 상기 샌드위치 패널 상에 태양 전지판이 결합된 태양광 프레임을 설치하여서 된 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전장치에 있어서,
저면에 상기 레일을 수용하도록 하향 개방되게 안내홈이 형성되고, 상기 안내홈이 그 내부 일측에는 상기 수직부가 밀착되도록 수직부 밀착면이 그리고 내부 상측에는 상기 수평부가 밀착되도록 수평부 밀착면이 형성되며, 상면에는 양쪽으로 길이방향을 따라 볼트 통과홀과 너트홈이 일체로 형성되는 몸체;
상기 몸체의 외측에 나사 결합되며 나사부의 단부가 상기 안내홈의 내측에 위치된 상기 레일의 수직부를 가압 지지하며 너트로 고정되는 잠금 볼트;
상기 몸체의 상면에 올려지며 상하면에 각각 서로 대응된 양쪽 걸림단을 갖는 걸림홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상면에 전후 좌우로 등간격 배열된 상기 태양광 프레임이 올려져 내측 및 외측 클램프를 통해 상기 걸림홈에 각각 결합될 수 있도록 형성되는 중간빔;
중간부가 절곡되어 상기 중간빔을 감싸도록 절곡홈이 형성되고, 양쪽 날개편이 상기 몸체의 상면에 형성된 너트홈에 체결구로 결합되는 절곡브래킷;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치.
청구항 1 에 있어서,
상기 외측 클램프는,
상기 태양광 프레임의 일측면에 밀착되는 수직 밀착부와,
상기 수직 밀착부의 상단으로부터 절곡되어 상기 태양광 프레임의 상단을 당김 고정하도록 걸림 절곡단과,
상기 수직 밀착부의 하단으로부터 절곡되어 상기 중간빔의 상면에 밀착되는 고정 절곡단과,
상기 고정 절곡단을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔의 걸림홈에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구로 이루어진 것임을 특징으로 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치.
청구항 1 에 있어서,
상기 내측 클램프는,
상기 태양광 프레임의 양쪽 측면에 밀착되는 좌우 한 쌍의 수직 밀착부와,
상기 수직 밀착부의 상단으로부터 각각 외향으로 절곡되어 상기 태양광 프레임의 상단을 당김 고정하도록 된 좌우 한 쌍의 걸림 절곡단과,
양단이 상기 수직 밀착부의 하단과 일체로 연결되며 상기 중간빔의 상면에 밀착되는 고정 수평단과,
상기 고정 수평단을 통과하여 머리부가 지지되며 나사부가 상기 중간빔의 걸림홈에 삽입되어 걸림단에 의해 걸림되는 너트에 결합되는 잠금구로 이루어진 것임을 특징으로 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치.
청구항 1 내지 3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
상기 중간빔의 상면에 상기 중간빔과 동일한 형상의 지지빔이 상기 중간빔과 직교 상태로 올려져 상기 절곡브래킷과 동일한 고정브래킷에 의해 고정되고, 상기 지지빔의 상면에 태양광 프레임이 올려져 상기 내측 및 외측 클램프로 고정 결합됨을 특징으로 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 잠금 볼트의 나사부 단부에 가압 지지용 라이너가 결합됨을 특징으로 하는 샌드위치 패널형의 지붕 설치용 태양광 발전 장치.