KR101206467B1 - 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호 - Google Patents

건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면은 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이한 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호를 제공하는 것에 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 창호의 지지프레임 조립체는 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양전지패널의 외측단부를 지지하는 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체를 포함하며, 상기 지지프레임 조립체는 제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며, 상기 제1지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제1프레임 본체와, 상기 제1프레임 본체와 착탈 가능하게 결합되어 제1전선배선공간을 가지도록 하는 제1프레임 커버를 포함하며, 상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제2프레임 본체와, 상기 제2프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 제2전선배선공간을 가지도록 하는 제2프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호{Supporting frame assembly of Building Integrated PV and using the solar cell window}
본 발명은 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이한 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호에 관한 것이다.
최근 태양에너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전설비의 사용이 점차 보편화되고 있다. 이러한 태양에너지를 이용하는 태양전지는 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 사용하지 않고, 무공해이며 무한의 에너지원인 태양광을 이용하므로 미래의 새로운 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있고, 현재에는 태양광 발전소나 건축물, 자동차 등의 발전 전력을 얻는데 이용되고 있다.
일반적으로, 태양광발전은 태양전지(PV : Photovoltaic)를 이용하여 직접 전기를 생산하는 기술이다. 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 각각이 플러스(+)와 마이너스(-) 극성을 띠는 2장의 반도체 박막으로 구성되며, 다수의 태양전지 셀(cell)들이 직/병렬로 연결되어 사용자가 필요로 하는 전압 및 전류를 발생시키게 되고, 사용자는 이러한 태양전지에서 발생된 전력을 사용할 수 있게 되는 것이다.
이러한 태양광발전 시스템은 다른 대체에너지 활용 기술과 달리 시스템 구성이 간단하여 최근 건축분야에 응용하려는 노력이 활발히 시도되고 있으며, 이를 건물 일체형 태양광발전 시스템(BIPV; Building Integrated PV)이라한다.
가장 대표적인 것이 기존의 건축자재와 태양전지를 결합시켜 건축재료와 발전 기능을 동시에 발휘하는 것이다. 건물 일체형 태양광발전 즉, BIPV는 PV모듈을 건축자재화하여 건물 외피에 적용하고 있다.
이러한 건물 일체화 기술은 기존의 건축물 외피를 단순히 외적 자극의 보호의 개념의 관점에서 탈피하여 에너지 창출의 도구로 활용하기 위한 보다 적극적인 기술로서, 태양전지 수급의 일익을 담당할 수 있어 기존의 태양전지 시스템 설치에 소요되는 비용을 절감하는 이중효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호(1)는 전면에 다수의 태양전지 셀(2A)이 부착된 태양전지패널(2)과, 전기적으로 연결되며 전력공급대상물(미도시)에 전선(3)으로 연결되는 단자부(4)와, 태양전지패널(2)의 외측단부를 지지하는 지지프레임(5)을 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 태양전지 창호(1)는 태양전지 셀(2A)에 집광된 태양광에너지가 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지는 단자부(4)를 통해 외부에 구비된 전력공급대상물로 인가된다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호는 단자부 일측에 연결된 전선(3)을 전력공급대상물에 연결하기 위해 지지프레임의 내측으로 배선되는데, 이러한 지지프레임의 내측으로 배선된 전선에 하자가 발생하게 되면 이를 유지보수하는 작업이 까다로워져 작업 능률의 저하와 함께 유지보수비용이 증가하게 된다. 또한, 전선을 외부로 노출하게 되면 전선의 유지보수작업은 수월하게 되나 외부로 노출되는 전선으로 인해 미관상의 문제가 발생하게 된다.
본 발명의 일 측면은 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이한 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 창호의 지지프레임 조립체는 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양전지패널의 외측단부를 지지하는 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체를 포함하며, 상기 지지프레임 조립체는 제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며, 상기 제1지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제1프레임 본체와, 상기 제1프레임 본체와 착탈 가능하게 결합되어 제1전선배선공간을 가지도록 하는 제1프레임 커버를 포함하며, 상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제2프레임 본체와, 상기 제2프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 제2전선배선공간을 가지도록 하는 제2프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1지지프레임은 사각형의 제1프레임 본체와, 상기 제1프레임 본체의 후방면과의 사이에서 제1전선배선공간을 형성하기 위하여 상기 제1프레임 본체에 착탈 가능하게 결합되도록 일측면이 개방된 사각 파이프 형상의 제1프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2지지프레임은 사각형의 제2프레임 본체와, 상기 제2프레임 본체의 내부에 제2전선배선공간을 형성하기 위하여 상기 제2프레임 본체의 상부면에 회동 가능하게 결합되는 평판형의 제2프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1지지프레임은 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 상기 제1프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되는 제1지지돌기와, 상기 제1프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 제1프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제1내부격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1프레임 본체 후방면의 양단부에는 각각 제1고정돌기가 연속적으로 길게 구비되며, 상기 제1프레임 커버의 양측 벽면에는 상기 제1고정돌기와 착탈 가능하게 결합되는 제1연결돌기가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2지지프레임은 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 상기 제2프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되는 제2지지돌기와, 상기 제2프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 제2프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제2내부격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2프레임 본체는 일부가 절개 형성된 상부면을 가지되 상기 상부면의 단부에는 수평방향으로 길게 힌지축이 구비되며, 상기 제2프레임 커버는 상기 힌지축에 결합되기 위하여 오목한 호형상이 회전 안내홈이 형성되도록 상하로 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1프레임 본체의 후방면과 일측 벽면에는 상기 태양전지패널 단자부의 전선이 인입 및 인출되도록 하는 제1A배선공과 제1B배선공이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2프레임 본체의 전방면에는 상기 태양전지패널 단자부의 전선이 인입되도록 하는 제2배선공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 창호의 지지프레임 조립체를 다른 측면에서 본다면, 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양전지패널의 외측단부를 지지하는 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체를 포함하며, 상기 지지프레임 조립체는 제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며, 상기 제1지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제1프레임 본체와, 상기 제1프레임 본체와 착탈 가능하게 결합되어 제1전선배선공간을 가지도록 하는 제1프레임 커버를 포함하며, 상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제2프레임 본체와, 상기 제2프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 제2전선배선공간을 가지도록 하는 제2프레임 커버를 포함하며, 상기 제1프레임 본체의 후방면과 일측 벽면에는 상기 태양전지패널 단자부의 전선이 인입 및 인출되도록 하는 제1A배선공과 제1B배선공이 각각 구비되되 상기 제1A배선공과 제1B배선공을 통과한 전선은 상기 제1전선배선공간에 수납되며, 상기 제2프레임 본체의 전방면에는 상기 태양전지패널 단자부의 전선이 인입되도록 하는 제2배선공이 구비되되 상기 제2배선공을 통과한 전선은 상기 제2전선배선공간에 수납되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 전력공급대상물에 인가하는 건물장착형 태양전지 창호에 있어서, 전면에 다수의 태양전지 셀이 부착되는 태양전지패널과, 상기 태양전지 셀을 전기적으로 연결하는 통전수단과, 상기 통전수단과 전기적으로 연결되고 외부로부터 공급되는 전원공급수단과 전선으로 연결되는 단자부와, 상기 태양전지패널의 외측단부를 지지하되 상기 단자부와 연결되는 전선이 수납되는 전선배선공간을 가지는 지지프레임 조립체를 포함하며, 상기 지지프레임 조립체는, 제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며, 상기 제1지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제1프레임 본체와, 상기 제1프레임 본체와 착탈 가능하게 결합되어 제1전선배선공간을 가지도록 하는 제1프레임 커버를 포함하며, 상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 제2프레임 본체와, 상기 제2프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 제2전선배선공간을 가지도록 하는 제2프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 사각형의 제1프레임 본체와, 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 제1프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되는 제1지지돌기와, 상기 제1프레임 본체에 착탈 가능하게 결합되는 제1프레임 커버와, 상기 제1프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 제1프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제1내부격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2지지프레임은, 사각형의 제2프레임 본체와, 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 상기 제2프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되는 제2지지돌기와, 상기 제2프레임 본체의 상부면에 회동 가능하게 결합되는 제2프레임 커버와, 상기 제2프레임 본체의 내부에 형성되어 제2프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제2내부격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호는 선택적으로 개방되는 전선배선공간을 통하여 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이하게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양전지패널을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 배면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제1지지프레임을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제1지지프레임를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제2지지프레임을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제2지지프레임를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 창호의 사용상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 태양전지패널을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호(10)는 태양전지패널(100), 태양전지패널(100)을 지지하되 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 가지는 지지프레임 조립체(200)를 포함하여 구성된다.
태양전지패널(100)은 대략 직사각형 형상의 플레이트 형상으로 형성되고, 전면에 다수의 태양전지 셀(110)이 부착되는 것으로서, 태양전지 셀(110)의 설치공간을 제공하는 역할을 한다.
태양전지패널(100)은 건물의 커튼월 입면 크기에 따라 서로 동일한 크기 및 발전 용량을 갖도록 구성되거나, 또는 서로 다른 크기 및 발전 용량을 갖도록 구성할 수 있다. 이때, 태양전지패널(100)의 크기 및 발전 용량에 따라 후술하는 지지프레임 조립체(200)의 크기도 상이하게 조절할 수 있다.
태양전지패널(100)은 복층의 유리 타입 태양전지패널(100)이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 G/G 타입의 태양전지패널(100) 및 복층 유리 타입의 태양전지패널(100)이 모두 적용 가능하다.
태양전지패널(100)을 이루는 태양전지 셀(110)은 단결정(MonoCrystalline) 및 다결정(PolyCrystalline) 실리콘 태양 전지, 비정질(Amorphous)실리콘 태양 전지 등으로 이루어질 수 있으며 특히, 건물의 비젼부를 이루는 태양전지패널(100)은 박막 필름형 아몰포스 계열의 태양 전지 모듈인 것을 포함할 수 있다.
박막 필름형 아몰포스 계열의 태양 전지 모듈은 현재 상용화된 태양전지들을 이용하여 제작된 태양전지패널(100) 가운데 커튼월의 비젼부의 유리를 대체하여 발전, 채광 및 조망 기능을 제공할 수 있는 것으로, 결정계 판형 모듈에 비해 효율은 낮지만 투명 및 반투명의 모듈로써 건축과의 통합 유연성이 큰 특징을 갖는다.
또한, 태양전지패널(100)에는 통전수단(120), 단자부(130), 보호필름(140), 투광창(150)이 구비되어 있다.
통전수단(120)은 복수개의 태양전지 셀(110) 상면에 일정패턴으로 부착되어 복수개의 태양전지 셀(110)을 직렬로 연결하고, 선단부가 후술하는 단자부(130)의 일측에 결합되어 단자부(130)를 통해 외부에 구비된 전력공급대상물(미도시)과 전기적으로 연결됨으로써 태양전지 셀(110)로부터 발생된 전기가 전력공급대상물(미도시)로 이동될 수 있도록 전기의 이동로를 제공하는 역할을 한다.
이러한 통전수단(120)은 통상 Sn+Pb+Ag, Sn+Ag, Sn+Ag+Gu의 재질로 형성된 패턴이 사용됨이 바람직하며, 인두기를 사용하여 다수의 태양전지 셀(110)을 직접 연결할 수 있다.
아울러, 태양전지 셀(110)과 통전수단(120)의 전후면에 보호필름(140)을 부착하고, 상기 통전수단(120)에 상부에 부착된 보호필름(140) 상부에 투광창(150)을 설치하여 습기, 열기와 같은 외부요인으로부터 태양전지 셀(110) 및 통전수단(120)을 보호하도록 하여 내구성이 향상되도록 하며, 보호필름(140) 및 투광창(150)은 태양전지 셀(110)의 태양광 흡수효율이 저하되지 않도록 투과율이 높은 재질로 형성된다.
단자부(130)는 대략 박스형상으로 형성되어 태양전지패널(100)의 일측면에 설치되고, 일측이 통전수단(120)과 전기적으로 연결되며, 타측이 전력공급대상물(미도시)과 전선(160)으로 연결되어 통전수단(120)과 전력공급수단이 상호 전기적으로 연결되도록 하는 역할을 한다.
지지프레임 조립체(200)는 태양전지패널(100)의 외측단부에 결합되어 태양전지패널(100)이 설치대상지역에 용이하게 설치되도록 함과 동시에 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 가지고 있는데, 이러한 지지프레임 조립체(200)는 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 배면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제1지지프레임을 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제1지지프레임를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 2에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제2지지프레임을 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 5에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제2지지프레임를 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)는 복수의 태양전지패널(100)이 격자형으로 결합될 수 있도록 복수의 제1지지프레임들(300)과 제2지지프레임들(400)이 서로 교차되어 조립되는 형상으로서 제1지지프레임들(300)과 제2지지프레임들(400)의 내부에는 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 구비하고 있다.
이러한 지지프레임 조립체(200)는 창호(11)를 지지하는 프레임으로서 간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들(300)과, 창호(11)를 지지하는 프레임으로서 간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들(300)의 사이에서 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들(400)을 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)는 제1지지프레임들(300)이 수평방향으로 일정한 제1간격을 두고 나란하게 배치되고, 제2지지프레임들(400)이 제1지지프레임들(300)의 제1간격에 끼워지도록 수직방향으로 제2간격을 두고 나란하게 배치되는데, 이러한 제1지지프레임들(300)과 제2지지프레임들(400)은 고정볼트와 같은 체결수단(500)을 통하여 고정되어 전체적으로 격자형으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)의 제1지지프레임들(300)은 3개가 배치될 수 있는데, 도 4에 도시된 창호의 후방을 기준으로 가장 왼쪽에 배치된 것을 제1A지지프레임(300A)이라 하고, 제1A지지프레임(300A)에 인접하게 배치된 것을 제1B지지프레임(300B)이라고 하고, 가장 오른쪽에서 제1B지지프레임(300B)에 인접하게 배치된 것을 제1C지지프레임(300C)이라 한다.
제1A지지프레임(300A), 제1B지지프레임(300B), 제1C지지프레임(300C) 중 적어도 어느 하나에는 창호의 외부로 노출되는 전선(160)을 깔끔하게 정리하기 위해 제1전선배선공간(330A)을 형성하도록 프레임 본체(310)에 착탈 가능하게 결합되는 프레임 커버(330)를 포함할 수 있다.
설명의 편의상, 제1전선배선공간(330A)을 형성하기 위한 프레임 커버(330)는 제1지지프레임(300) 가운데 가장 오른쪽에 배치된 제1C지지프레임(300C)에만 구비되는 것으로 하여 설명한다.
제1A 및 제1B지지프레임(300A,300B)은 알루미늄과 같은 금속재질로 제작될 수 있으며, 외곽부분은 대략적인 사각형태를 이루면서 내부는 공간부로 형성된 구조를 가질 수 있다.
제1C지지프레임(300C)은 외관을 형성하는 제1프레임 본체(310)와, 태양전지패널(100)을 지지하기 위하여 제1프레임 본체(310)에서 전방으로 돌출 형성되는 제1지지돌기(320)와, 제1프레임 본체(310)에 착탈 가능하게 결합되어 제1전선배선공간(330A)을 가지도록 하는 제1프레임 커버(330)와, 제1프레임 본체(310)의 내부에 형성되어 제1프레임 본체(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제1내부격벽(340)을 포함하여 구성된다.
제1프레임 본체(310)는 내부에 공간부를 가지는 제1사각형 프레임(310)을 포함할 수 있다. 이러한 제1사각형 프레임(310)은 전방면(311), 후방면(312), 전방면(311)과 후방면(312)을 연결하는 양측 벽면(313,314)으로 구성되어 있다. 여기서, 제1사각형 프레임(310)의 양측 벽면(313,314) 중 적어도 일측 벽면(313)에는 후술하는 제2지지프레임들(400)의 개방된 단부를 형성하는 개방부(415)가 결합된다.
제1사각형 프레임(310)의 전방면(311)에는 고무와 같은 연성의 재질로 이루어진 가스킷 부재가 결합되는 가스켓 조립부(311A)가 구비될 수 있다.
제1사각형 프레임(310)의 후방면(312)과 일측 벽면(313)에는 태양전지패널(100)의 전선(160)이 인입 및 인출되도록 하는 제1A배선공(312A)과 제1B배선공(313A)이 구비되어 있다. 제1A배선공(312A)과 제1B배선공(313A)은 각각 태양전지패널(100)의 단자부(130)에 연결된 전선(160)이 제1사각형 프레임(310)으로부터 인출되게 하거나 제1사각형 프레임(310)으로 인입되게 하기 위한 구성이다.
이러한 제1A배선공(312A)과 제1B배선공(313A)은 제2지지프레임(400)에 대응되는 위치에서 제1사각형 프레임(310)의 수직방향을 따라서 복수로 형성되어 있다.
제1사각형 프레임(310)의 전방면(311)에는 제1지지돌기(320)가 일체로 돌출 형성되어 있다. 이러한 제1지지돌기(320)는 태양전지패널(100)의 외측단부를 지지하기 위한 것으로 제1사각형 프레임(310)의 전방면(311) 중앙부에서 평판형으로 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성될 수 있다.
제1사각형 프레임(310)의 후방면(312) 양단부에는 각각 제1고정돌기(312B)가 연속적으로 길게 구비되어 있다. 제1고정돌기(312B)는 제1사각형 프레임(310)의 후방면(312) 양단부에 각각 구비되며, 이러한 제1고정돌기(312B)에는 제1프레임 커버(330)가 착탈 가능하게 결합되어 있다.
제1프레임 커버(330)는 제1사각형 프레임(310)과 결합되어 제1전선배선공간(330A)을 형성함으로써 제1사각형 프레임(310) 후방면(312)의 제1A배선공(312A)에서 인출되어 배선된 전선(160)을 덮어 전선(160)을 보호하고 외관이 수려하게 보이도록 하는 역할을 한다.
이러한 제1프레임 커버(330)는 일측면이 개방된 사각 파이프 형상으로 이루어질 수 있고, 양측 벽면(313,314)의 일측으로 수직방향을 따라서 제1사각형 프레임(310)의 후방면(312)에 구비된 제1고정돌기(312B)와 착탈 가능하게 결합되는 제1연결돌기(331)가 구비되어 있다.
따라서, 제1프레임 커버(330)는 제1사각형 프레임(310)과의 사이에서 제1전선배선공간(330A)을 형성하여 제1전선배선공간(330A)에 복수로 배선된 전선(160)이 수납되게 함으로써 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 제1프레임 커버(330)를 제1사각형 프레임(310)과 분리하여 배선의 유지보수 작업을 용이하도록 한다.
한편, 도면에서는 제1프레임 커버(330)가 제1사각형 프레임(310)의 수직방향 길이에 대응되는 길이를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 제1사각형 프레임(310)의 수직방향 길이에 대응되도록 분리하여 제작될 수 있음은 물론이다.
제1사각형 프레임(310)의 내부에는 제1사각형 프레임(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 제1사각형 프레임(310)을 지지하는 제1내부격벽(340)이 구비되어 있다.
제1내부격벽(340)은 제1사각형 프레임(310)의 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되는 제1A내부격벽(340A)과, 제1사각형 프레임(310)의 일측 벽면과 제1A내부격벽(340A)의 사이에서 라운드진 면을 가지도록 만곡된 형상으로 이루어져 제1사각형 프레임(310)의 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되는 제1B내부격벽(340B)을 포함하여 구성된다.
제1A내부격벽(340A)은 제1사각형 프레임(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 제1사각형 프레임(310)을 지지하는 역할을 한다. 이러한 제1A내부격벽(340A)은 제1사각형 프레임(310)의 양측 벽면(313,314)에 대응되게 평판형으로 이루어질 수 있다.
제1B내부격벽(340B)은 제1사각형 프레임(310) 일측 벽면(313)의 제1B배선공(313A)에서 인입된 전선(160)이 제1사각형 프레임(310) 후방면(312)의 제1A배선공(312A)으로 원활히 인출되게 하도록 가이드하는 역할을 한다.
즉, 제1B내부격벽(340B)은 제1A배선공(312A)과 제1B배선공(313A)을 향해 개방되어 있으므로 제1B배선공(313A)으로 인입되는 전선(160)이 만곡된 형상의 라운드진 면에 부딪혀 자연스럽게 제1A배선공(312A)으로 인출되게 한다. 따라서, 제1B내부격벽(340B)은 제1A배선공(312A)과 제1B배선공(313A)을 통과하는 전선(160)의 배선 설치작업이 용이하게 되게 한다.
그리고, 제1A지지프레임(300A), 제1B지지프레임(300B), 제1C지지프레임(300C)의 사이에는 제2지지프레임들(400)이 상하로 걸쳐 구비되어 있다.
예를 들어, 제2지지프레임들(400)은 제1A지지프레임(300A), 제1B지지프레임(300B), 제1C지지프레임(300C)에 상단부, 중앙부, 하단부에 각각 수평방향으로 6개가 구비되는데, 이렇게 구비는 6개의 제2지지프레임들(400)은 서로 동일한 구조를 가질 수 있다.
이러한 제2지지프레임(400)은 외관을 형성하는 제2프레임 본체(410)와, 태양전지패널(100)을 지지하기 위하여 제2프레임 본체(410)에서 전방으로 돌출 형성되는 제2지지돌기(420)와, 제2프레임 본체(410)의 상부면에 회동 가능하게 결합되어 제2전선배선공간(430A)을 가지도록 하는 제2프레임 커버(430)와, 제2프레임 본체(410)의 내부에 형성되어 제2프레임 본체(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제2내부격벽(440)을 포함하여 구성된다.
제2프레임 본체(410)는 내부에 공간부를 가지는 제2사각형 프레임(410)을 포함할 수 있다. 이러한 제2사각형 프레임(410)은 전방면(411), 후방면(412), 상부면(413), 하부면(414), 양단 개방부(415,416)로 구성되어 있다. 여기서, 제2사각형 프레임(410)의 양단 개방부(415,416)는 개방되어 있는 상태로 제1사각형 프레임(310)의 양측 벽면(313,314)과 결합되어 있다.
제2사각형 프레임(410)의 전방면(411)에는 태양전지패널(100)의 전선(160) 인입되도록 하는 제2배선공(411A)이 구비되어 있다. 제2배선공(411A)은 태양전지패널(100)의 단자부(130)에 연결된 전선(160)이 제2사각형 프레임(410)으로 인입되게 하기 위한 구성이다.
즉, 태양전지패널(100)의 단자부(130)에 연결된 전선(160)은 제2사각형 프레임(410)의 제2배선공(411A)으로 인입된 다음 제2사각형 프레임(410)의 개방된 일측 벽면(313)을 통과하며, 이렇게 통과된 전선(160)은 제1사각형 프레임(310)의 일측 벽면(313)에 형성된 제1B배선공(313A)을 통과하여 제1사각형 프레임(310)으로 인입되어 제1B배선공(313A)을 통과하여 제1사각형 프레임(310)의 후방면(312)에 형성된 제1전선배선공간(330A)에 수납되게 된다.
제2사각형 프레임(410)의 전방면(411)에는 고무와 같은 연성의 재질로 이루어진 가스킷 부재가 결합되는 가스켓 조립부(411B)가 구비될 수 있다.
그리고, 제2사각형 프레임(410)의 전방면(411)에는 제2지지돌기(420)가 일체로 돌출 형성되어 있다. 이러한 제2지지돌기(420)는 태양전지패널(100)의 외측단부를 지지하기 위한 것으로 제2사각형 프레임(410)의 전방면(411) 중앙부에서 평판형으로 수평방향을 따라서 연속적으로 길게 형성될 수 있다.
제2사각형 프레임(410)의 상부면(413)은 일부가 절개되어 개방되어 있으며, 이렇게 개방된 제2사각형 프레임(410)의 상부면(413)에는 제2프레임 커버(430)가 회동 가능하게 결합되어 있다. 그리고, 제2사각형 프레임(410)의 상부면(413)에는 수평방향으로 길게 돌출 형성되는 힌지축(413A)이 구비되어 있다. 또한, 제2사각형 프레임(410)의 상부면(413)에는 힌지축(413A)과 마주하도록 걸림턱(413B)이 구비되어 있다.
제2프레임 커버(430)는 제2사각형 프레임(410)과 결합되어 제2전선배선공간(430A)을 형성함으로써 제2사각형 프레임(410) 전방면(411)의 제2배선공(411A)에서 인입되어 배선된 전선(160)을 덮어 전선(160)을 보호하고 외관이 수려하게 보이도록 하는 역할을 한다.
이러한 제2프레임 커버(430)는 전체적으로 평판형으로 이루어질 수 있다. 평판형의 제2프레임 커버(430)의 일단에는 제2사각형 프레임(410)의 힌지축(413A)에 결합되기 위하여 오목한 호형상의 회전 안내홈(431)이 형성되도록 상하로 돌출 형성되는 제2A돌출부(432)가 구비되어 있다.
그리고, 평판형의 제2프레임 커버(430)의 타단에는 제2사각형 프레임(410)의 걸림턱(413B)에 고정되기 위하여 탄성 변형이 가능한 제2B돌출부(433)가 구비되어 있다.
따라서, 평판형의 제2프레임 커버(430)는 제2사각형 프레임(410)과의 사이에서 제2전선배선공간(430A)을 형성하여 제2전선배선공간(430A)에 복수로 배선된 전선(160)이 수납되게 함으로써 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 제2프레임 커버(430)를 제2사각형 프레임(410)에 개방시켜 배선의 유지보수작업을 용이하도록 한다.
제2사각형 프레임(410)의 내부에는 제2사각형 프레임(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하며 제2사각형 프레임(410)을 지지하는 제2내부격벽(440)이 구비되어 있다.
제2내부격벽(440)은 제2사각형 프레임(410)의 전방면(411)과 후방면(412)에 대응되게 평판형으로 이루어져 제2사각형 프레임(410)의 수평방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되어 있다.
제2내부격벽(440)은 제2사각형 프레임(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 제2사각형 프레임(410)의 내부공간 지지하는 역할을 하는데, 이러한 제2내부격벽(440)은 제2사각형 프레임(410)의 내부공간에 수용된 전선(160)이 너무 깊은 깊이에 수용되면 배선작업이 곤란한 것을 보완할 수 있도록 한다. 따라서, 제2내부격벽(440)은 제2사각형 프레임(410)에 수납되는 전선(160)의 배선작업이 용이하게 이루어지도록 하는 적당한 높이에 구비될 수 있다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호의 배선 설치 작업에 대하여 살펴본다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)의 의해 형성되는 창호(11)에 복수의 태양전지패널(100)을 부착하는데, 이때 복수의 태양전지패널(100)의 단자부(130)의 전선들(16)이 아래쪽을 위치하도록 태양전지패널(100)을 부착한다.
그리고, 복수의 태양전지패널(100)의 단자부(130)의 전선들(16)을 각각 수평방향으로 배치된 제2지지프레임(400)의 제2배선공(411A)으로 인입시킨다. 즉, 4개의 태양전지패널(100)의 단자부(130)의 전선들(16)은 각각 아래쪽에 위치하는 제2지지프레임(400)에 구비된 제2배선공(411A)으로 인입시켜 각각 선택적으로 개방 가능한 제2지지프레임(400)의 제2전선배선공간(430A)에 수납되도록 한다.
그리고, 복수의 제2전선배선공간(430A)에 각각 수납된 전선들(16)의 일부는 어느 개방부(416)를 통하여 인접한 다른 태양전지패널(100)과의 접속되며, 전선들(16)의 나머지는 다른 개방부(415)으로 모은 다음 가장 오른쪽에 배치된 제1C지지프레임(300C)의 일측 벽면(313)의 제1B배선공(313A)에 끼워 넣는다.
여기서, 제2지지프레임(400)의 다른 개방부(415)에 모인 전선들(16)을 제1C지지프레임(300C)의 제1B배선공(313A)에 끼워 넣는 과정에서 전선들(16)은 제1C지지프레임(300C)의 라운드진 제1B내부격벽(340B)에 부딪혀 자연스럽게 제1A배선공(312A)으로 인출되는데, 이렇게 전선들(16)이 제1A배선공(312A)으로 인출되면서 선택적으로 개방 가능한 제1전선배선공간(330A)에 수납될 수 있게 된다.
따라서, 선택적으로 개방가능한 제1전선배선공간(330A)이 형성된 제1C지지프레임(300C)과 제2전선배선공간(430A)이 형성된 제2지지프레임(400)을 통하여 배선의 설치 작업을 깔끔하게 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 유지보수작업이 보다 수월하게 되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호는 선택적으로 개방되는 전선배선공간을 통하여 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이하게 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
10...건물장착형 태양전지 창호 100...태양전지패널
160...전선 200...지지프레임 조립체
300...제1지지프레임 330...제1프레임 커버
330A...제1전선배선공간 400...제2지지프레임
430...제2프레임 커버 430A...제1전선배선공간

Claims (9)

  1. 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양전지패널의 외측단부를 지지하는 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체를 포함하며,
    상기 지지프레임 조립체는 제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며,
    상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 프레임 본체와, 상기 프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 전선배선공간을 가지도록 하는 프레임 커버를 포함하며,
    상기 제2지지프레임은 사각형의 프레임 본체와, 상기 프레임 본체의 내부에 전선배선공간을 형성하기 위하여 상기 프레임 본체의 상부면에 회동 가능하게 결합되는 평판형의 프레임 커버와, 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 상기 프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되어 상기 태양전지패널의 외측단부를 직접 지지하는 지지돌기와, 상기 프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 평판형의 내부격벽와, 상기 프레임 본체의 전방면에서 상기 태양전지패널의 전선이 인입되도록 하는 배선공을 포함하며,
    상기 프레임 커버는 상기 프레임 본체의 상부면에서 위쪽방향으로 회동되어 상기 전선배선공간을 개방하게 되며,
    상기 배선공으로 인입되는 전선은 상기 전선을 잡아 고정하는 수단이 없이 상기 내부격벽의 평판형의 상부면에서 유동 가능하게 안치되어 양단의 개방부를 통하여 상기 제1지지프레임의 일측 벽면에 형성된 다른 배선공을 통과하여 제1지지프레임으로 인입되어 상기 제1지지프레임의 내부에 수납되는 것을 특징으로 하는 태양전지 창호의 지지프레임 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 본체는 일부가 절개 형성된 상부면을 가지되 상기 상부면의 단부에는 수평방향으로 길게 힌지축이 구비되며,
    상기 프레임 커버는 상기 힌지축에 결합되기 위하여 오목한 호형상이 회전 안내홈이 형성되도록 상하로 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 창호의 지지프레임 조립체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 전력공급대상물에 인가하는 건물장착형 태양전지 창호에 있어서,
    전면에 다수의 태양전지 셀이 부착되는 태양전지패널과,
    상기 태양전지 셀을 전기적으로 연결하는 통전수단과,
    상기 통전수단과 전기적으로 연결되고 외부로부터 공급되는 전원공급수단과 전선으로 연결되는 단자부와,
    상기 태양전지패널의 외측단부를 지지하되 상기 단자부와 연결되는 전선이 수납되는 전선배선공간을 가지는 지지프레임 조립체를 포함하며,
    상기 지지프레임 조립체는,
    제1간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제1지지프레임들과, 제2간격을 유지하며 복수의 제1지지프레임들과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제2지지프레임들을 포함하며,
    상기 제2지지프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 프레임 본체와, 상기 프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 전선배선공간을 가지도록 하는 프레임 커버와, 상기 태양전지패널을 지지하기 위하여 상기 프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되어 상기 태양전지패널의 외측단부를 직접 지지하는 지지돌기와, 상기 프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 평판형의 내부격벽와, 상기 프레임 본체의 전방면에서 상기 태양전지패널의 전선이 인입되도록 하는 배선공을 포함하며,
    상기 프레임 커버는 상기 프레임 본체의 상부면에서 위쪽방향으로 회동되어 상기 전선배선공간을 개방하게 되며,
    상기 배선공으로 인입되는 전선은 상기 전선을 잡아 고정하는 수단이 없이 상기 내부격벽의 평판형의 상부면에서 유동 가능하게 안치되어 양단의 개방부를 통하여 상기 제1지지프레임의 일측 벽면에 형성된 다른 배선공을 통과하여 제1지지프레임으로 인입되어 상기 제1지지프레임의 내부에 수납되는 것을 특징으로 하는 태양전지 창호.
  9. 삭제
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