KR101216480B1 - 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대에 관한 것으로, 더 상세하게 설명하면 지붕 위에 태양전지모듈을 설치하기 위해 지붕을 천공함으로써, 상기 천공구멍을 통해 유입될 수 있는 우수의 유입을 다중의 방수구조로 완벽히 차단케 한 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 거치대에 관한 것이다.
이에 본 발명은 상면에 일정간격으로 돌출부(A1)를 가지는 판넬 지붕(A)과, 태양전지모듈(B)을 장착한 프레임(B1)에 있어서, 상기 판넬 지붕(A)의 돌출부(A1)에 씌워지고 일단이 지붕(A)의 용마루(A2) 밑으로 삽입되는 덮판(1)과,상기 덮판(1)에 용접으로 부착되고, 외주에 나사부를 가진 하나 이상의 내관(2)과, 상기 내관(2)의 상단에 두부가 걸쳐지고, 지붕(A)을 관통 체결하여 덮판(1)을 고정할 수 있는 체결구(3)와, 상기 내관(2)의 외측에 체결되고, 외주에 나사부가 마련된 외관(4)과, 상기 외관(4)의 일측에 위치되는 사각파이프형 지지대(5)와, 상기 외관(4)에 일단이 삽입되는 통공(60)이 형성되고, 타단은 지지대(5)를 감싸면서 눌러 고정되도록 "ㄱ"형으로 절곡된 누름판(6)과, 상기 외관(4)의 외측에 체결되어 누름판(6)을 누름과 동시에 내부를 밀폐하는 캡너트(7)와, 상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)의 프레임(B1)을 고정하는 고정수단을 포함하여서 구성됨을 특징으로 하는 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대를 제공한다.

Description

방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대{ROOF TYPE SOLAR CELL MODULE SUPPORTING FOR WATERPROOFING STRUCTURE}

본 발명은 다중방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대에 관한 것으로, 더 상세하게 설명하면 지붕 위에 태양전지모듈을 설치하기 위해 지붕을 천공함으로써, 상기 천공구멍을 통해 유입될 수 있는 우수의 유입을 패킹 또는 방수액으로 방수처리하지 않고도, 자체적인 방수구조만으로 누수를 완벽히 차단케 한 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 거치대에 관한 것이다.

널리 알려진 바와 같이 태양발전시스템은 태양 빛에 의해 전기 에너지를 발생하는 태양전지모듈로부터 전력을 공급받아 상전계통과 주택에 안정된 전력을 공급하는 발전설비로, 고품질의 전기를 정전 없이 저렴하고, 안전하며, 편리하게 사용할 수 있는 자연 친화적인 발전시스템이다.

상기에서 태양전지모듈은 태양으로부터 가급적 빛을 많이 받을 수 있고, 적은 태양 빛에서도 많은 전기를 생산할 수 있도록 개발되어 지고 있다.

이렇게 태양전지모듈의 자체적인 개발도 물론 중요하지만 태양전지모듈을 지지하는 거치대 역시 태양 광을 받기 위한 목적을 달성하기 위해 간과해서는 아니 될 구성요소이다.

특히, 태양전지모듈이 지붕 위에 설치되는 경우 거치대를 구축하기 위해 지붕을 천공하여야 하는데, 이때 상기 천공구멍을 통해 우수가 유입되는 경우가 많았다.

상기와 같은 우수의 유입은 실내가 발전시설로 이루어지는 전기적 설비일 경우 치명적인 손실을 야기함으로 반드시 방수처리 하여야 한다.

이러한 방수처리방식으로는 단순히 천공구멍에 고무패킹을 끼워 누수를 방지하거나, 천공구멍의 주변에 실리콘과 같은 방수액을 도포하는 방식이 대부분이었다.

그러나, 상기와 같은 방수처리방식은 재질의 특성상 환경적인 요인(여름과 겨울, 낮과 밤의 온도차)에 의해 상기 고무패킹, 방수액이 수축/이완을 반복하면서 쉽게 균열, 탈락, 틈새 등이 발생함으로 누수방지의 신뢰성을 확보할 수 없고, 지속적으로 보수해야 하는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 고무패킹, 방수액과 같은 재질에 의존하여 방수를 도모하지 않고, 자체적인 구조만으로 방수를 완벽히 달성할 수 있도록, 천공구멍을 지붕 지면보다 높게 위치하고, 동시에 천공구멍으로 유입될 수 있는 우수의 통로를 다중으로 막아, 상기 천공구멍을 통해 실내로 유입될 수 있는 누수를 완벽히 차단함에 함에 그 목적이 있다.

이와 아울러 본 발명은 상기와 같은 방수구조와 연계하여 태양전지모듈을 용이하게 거치 및 설치할 수 있도록 함을 부차적인 목적이 있다.

본 발명에 따른 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대는, 상면에 일정간격으로 돌출부(A1)를 가지는 판넬 지붕(A)과, 태양전지모듈(B)을 장착한 프레임(B1)에 있어서, 상기 판넬 지붕(A)의 돌출부(A1)에 씌워지고 일단이 지붕(A)의 용마루(A2) 밑으로 삽입되는 덮판(1)과, 상기 덮판(1)에 용접으로 부착되고, 외주에 나사부를 가진 하나 이상의 내관(2)과, 상기 내관(2)의 상단에 두부가 걸쳐지고, 지붕(A)을 관통 체결하여 덮판(1)을 고정할 수 있는 체결구(3)와, 상기 내관(2)의 외측에 체결되고, 외주에 나사부가 마련된 외관(4)과, 상기 외관(4)의 일측에 위치되는 사각파이프형 지지대(5)와, 상기 외관(4)에 일단이 삽입되는 통공(60)이 형성되고, 타단은 지지대(5)를 감싸면서 눌러 고정되도록 "ㄱ"형으로 절곡된 누름판(6)과, 상기 외관(4)의 외측에 체결되어 누름판(6)을 누름과 동시에 내부를 밀폐하는 캡너트(7)와, 상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)의 프레임(B1)을 고정하는 고정수단을 포함하여서 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 판넬 지붕의 돌출부에만 덮판을 씌워 일단을 용마루 밑으로 삽입하여 우수가 대부분 지붕의 함몰부를 통해 배수되기 때문에 누수 원인을 근본적으로 대부분 막을 수 있고, 그러함에도 천공부위에 내관, 외관, 캡너트를 다중으로 구성하여 유수의 유입을 다단계로 차단함으로써 자체적인 구조만으로도 방수를 완벽하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일부 분해 사시도
도 2는 본 발명을 설치한 예시도
도 3은 본 발명의 지붕방수구조를 나타낸 분해 단면도
도 4는 본 발명의 지붕방수구조를 지붕에 설치한 예시도
도 5는 본 발명의 태양전지모듈 고정수단을 나타낸 분해 사시도
도 6은 본 발명의 고정수단에 의해 태양전지모듈을 설치한 외형도
도 7은 본 발명을 설치한 것을 정면에서 본 예시도
도 8은 본 발명을 설치한 것을 측면에서 본 예시도 이다.

이하 본 발명을 실현하기 위하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도1과 같이, 상면에 일정간격으로 돌출부(A1)를 가지는 판넬 지붕(A)과, 태양전지모듈(B)을 장착한 프레임(B1)을 전제로 한다.

상기 전제부를 바탕으로 하여 본 발명은 도1, 도3와 같이 판넬 지붕(A)의 돌출부(A1)에 씌워지고 일단이 지붕(A)의 용마루(A2) 밑으로 삽입되는 덮판(1)과, 상기 덮판(1)에 용접으로 부착되고 외주에 나사부를 가진 하나 이상의 내관(2)과, 상기 내관(2)의 상단에 두부가 걸쳐지고 지붕(A)을 관통 체결하여 덮판(1)을 고정할 수 있는 체결구(3)와, 상기 내관(2)의 외측에 체결되고 외주에 나사부가 마련되며 체결공구로 회전시킬 수 있는 홈부를 가진 외관(4)과, 상기 외관(4)의 일측에 위치되는 사각파이프형 지지대(5)와, 상기 외관(4)에 일단이 삽입되는 통공(60)이 형성되고, 타단은 지지대(5)를 감싸면서 눌러 고정되도록 "ㄱ"형으로 절곡된 누름판(6)과, 상기 외관(4)의 외측에 체결되어 누름판(6)을 누름과 동시에 내부를 밀폐하는 캡너트(7)와, 상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)의 프레임(B1)을 고정하는 고정수단을 포함하여서 구성된다.

상기와 같이 본 발명의 전체적인 구성요소는 크게 판넬 지붕(A), 태양전지모듈(B)과, 덮판(1), 내관(2), 체결구(3), 외관(4), 지지대(5), 누름판(6), 캡너트(7), 고정수단으로 이루어지며, 태양전지모듈(B)을 설치하기 위한 고정수단은 하기에서 별도 설명하기로 하고, 도3과 같이 상기 구성요소에 따른 설치순서를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

우선 덮판(1)을 판넬 지붕(A)의 돌출부(A1)에 씌운 채, 도8과 같이 일단을 지붕(A)의 용마루(A2) 밑으로 삽입한다. 상기에서 덮판(1)의 내관(2)에 드릴로 지붕(A) 밑까지 관통구멍을 천공한 후 체결구(3)를 채워서 덮판(1)을 고정할 수도 있고, 상기 체결구(3) 자체를 천공이 가능한 탭핑형을 사용하면 천공과 동시에 체결할 수도 있다. 상기에 의해 덮판(1)이 지붕(A)에 고정되면, 내관(2)의 외측에 다시 외관(4)을 체결한 후, 외관(4)의 일측에 지지대(5)를 위치시킨 다음, 누름판(6)의 통공(60)을 외관(4)에 관통 삽입한 후, 상기 누름판(6)이 지지대(5)를 눌러 고정되도록 누름판(6)의 통공(60) 상부에 캡너트(7)를 체결하면 도4와 같이 완성된다.

상기와 같은 설치순서에 의해 도1과 같이, 판넬 지붕(A)에 다수의 지지대(5)가 고정되고, 상기 지지대(5) 사이에 태양전지모듈(B)을 설치하면 된다. 여기에서 상기 거치대의 지붕방수구조에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

우선 덮판(1)이 지붕(A)의 돌출부(A1)에만 구성됨으로 써, 우천시 물이 체결구(3)의 관통구멍으로 유입되는 것을 1차적으로 거의 막을 수 있고, 덮판(1)의 상단에 내관(2)이 일체로 용접되어 있어 덮판(1)의 상단에서 흘러내리는 유수를 2차적으로 차단하며, 상기 내과에 다시 외관(4)이 체결되어 있으므로 내관(2)으로 유입될 수 있는 유수를 3차로 차단하고, 상기 외관(4)의 상단에 캡너트(7)가 씌워져 있어 외관(4)의 상부로 유입될 수 있는 유수를 4차로 차단한다.

따라서, 상기와 같은 작용은 우천시 지면보다 높은 위치에 천공구멍을 위치시킴으로써 유수의 투입을 근본적으로 차단하기 위한 것임으로 구조적으로 지붕(A)의 형태가 평평한 것은 적합하지 않고, 일정 이는 돌출부를 가지는 판넬 지붕(A)이 이상적이다. 그러므로 본 발명의 전제부를 판넬 지붕(A)으로 한정하고 있다.

그리고, 내관(2), 외관(4), 캡너트(7)의 구성은 천공구멍의 통로를 단순히 다중으로 늘려서 차단한 것이 아니라, 거치대를 마련하기 위해 형성되는 최소한의 부재사용과, 이를 이용해 자연스럽게 방수구조가 달성되도록 구상한 것이며, 더불어 부재사용의 간략화로 제작하기가 용이하고, 원가절감이 향상되는 효과가 있다.

다음으로 태양전지모듈(B)을 설치하기 위한 고정수단은 태양전지모듈(이하 '모듈'이라 함)의 프레임(B1) 측면에 "ㄴ"형 브라켓을 부착하여 지지대(5)에 볼트 체결하면 간단하게 설치할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 리벳방식은 지지대(5)와 판넬 사이에 틈이 거의 없어 사실상 작업하기가 곤란하고, 미리 지지대(5)에 관통구멍을 형성하여야 하기 때문에 제작의 번거로움을 따른다.

이에 본 발명에서는 상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)을 고정하는 바람직한 수단을 동시에 제공하는데, 그 수단에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

도1, 도5와 같이, 인접하는 양측 태양전지모듈(B) 프레임(B1)의 지지대(5) 상단에 지지대(5)의 폭과 일치하는 한 쌍의 장착판(8)을 놓고, 상기 한 쌍의 장착판(8)은 각자 일측 상단에 나사봉(80)이 용접되어 양측의 태양전지모듈(B) 프레임(B1)과 각각 관통체결되며, 상기 한 쌍의 장착판(8)은 마주보는 측면 일단에 각자 암수 돌기(81) 또는 홈(82)이 형성되어 상호 간에 끼움 삽입으로 결합되며, 상기 상호결합된 장착판(8)의 결합부위 상단에 교차되게 포게지는 결속판(9)을 놓고, 상기 상호결합된 장착판(8)의 지지대(5) 저부로 일단이 걸쳐지고, 타단은 결속판(9)에 관통체결되는 한 쌍의 "ㄱ"형 결속구(91)를 구성하여서 볼트체결에 의한 조임력으로 고정됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단의 구성요소는 크게 태양전지모듈(B), 프레임(B1), 지지대(5), 장착판(8), 결속판(9), 결속구(91)로 이루어지며, 이는 모듈(B)을 설치하는 고정수단이 리벳방식을 탈피하여 결속하는 수단으로 된 것으로 써, 도5와 같이 상기 구성요소에 따른 설치순서를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

우선 지붕(A)에 본 발명의 거치대가 설치된 상태에서, 모듈(B)의 프레임(B1) 저부에 장착판(8)을 미리 관통 체결한다. 이때 상기 장착판(8)은 모듈(B)의 양측면에 돌기(81)와 홈(82)을 구분하여 설치한다. 이때 도 1과 같이 모듈(B)이 중간에 위치하지 않은 가장 바깥쪽의 모듈(B) 측판은 굳이 돌기(81)와 홈(82)을 구분하지 않아도 무방하다. 상기에서 양측에 돌기(81)와 홈(82)으로 구분 설치된 장착판(8)을 지붕(A) 위로 올린 후, 모듈(B)을 지지대(5) 상면에 안착한 다음, 차기 모듈(B)을 안착시켜 장착판(8)의 암수 돌기(81)와 홈(82)을 결합한다. 다음으로 상기에서 결합된 장착판(8)의 결합부위 상면에 결속판(9)을 놓고, 결속구(91)의 일단이 지지대(5) 저부에 걸쳐지게 한 다음 양측으로 관통 체결하면 도2, 도6과 같이 완성된다.

즉, 모듈(B)에 장착된 장착판(8)을 암수 결합하고, 그 결합부위의 양측 장착판(8)과, 지지대(5)를 동시에 결속구(91)로 체결하여서 조임력으로 고정한 것이다.

이렇게 하면 지상에서 모듈(B)을 연달아 설치한 후 올리지 않고, 지붕(A) 위로 모듈(B)을 하나 씩 올려 연달아 설치할 수 있고, 결속구(91)의 조임만으로 완성되기 때문에 설치가 편리하며, 이에 의해 지붕(A) 위에서 오래 머물지 않아도 되므로 작업의 안정성을 향상할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명은 상기와 같이 서술함에 있어 통상적 기술에 대한 구체적 수단이나 설명은 생략 또는 간단한 명칭 등으로 대체하였고, 본 발명에서 제시한 도면은 예시 도로써 특징을 부각시키고자 도법에는 맞지 않을 수 있고 요지를 흐릴 수 있는 부분은 편의상 일부 삭제하였다. 이에 따라 본 발명과 관련된 해당기술분야의 당업자라면 상기에서 설명한 기술적 내용을 뒷받침하여 충분히 실시 가능할 것으로 보이고, 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경시킬 수도 있을 것이다. 그러나 수정 및 변경된 기술적 사상이 본 발명에 저촉된다면 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다.

A: 지붕 A1: 돌출부
A2: 용마루 B: 태양전지모듈
B1: 프레임 1: 판
2: 내관 3: 체결구
4: 외관 5: 지지대
6: 누름판 60: 통공
7: 캡너트 8: 장착판
80: 나사봉 81: 돌기
82: 홈 9: 결속판
91: 결속구

Claims (2)

1. 상면에 일정간격으로 돌출부(A1)를 가지는 판넬 지붕(A)과, 태양전지모듈(B)을 장착한 프레임(B1)에 있어서,
   상기 판넬 지붕(A)의 돌출부(A1)에 씌워지고 일단이 지붕(A)의 용마루(A2) 밑으로 삽입되는 덮판(1)과, 상기 덮판(1)에 용접으로 부착되고, 외주에 나사부를 가진 하나 이상의 내관(2)과, 상기 내관(2)의 상단에 두부가 걸쳐지고, 지붕(A)을 관통 체결하여 덮판(1)을 고정할 수 있는 체결구(3)와, 상기 내관(2)의 외측에 체결되고, 외주에 나사부가 마련된 외관(4)과, 상기 외관(4)의 일측에 위치되는 사각파이프형 지지대(5)와, 상기 외관(4)에 일단이 삽입되는 통공(60)이 형성되고, 타단은 지지대(5)를 감싸면서 눌러 고정되도록 "ㄱ"형으로 절곡된 누름판(6)과, 상기 외관(4)의 외측에 체결되어 누름판(6)을 누름과 동시에 내부를 밀폐하는 캡너트(7)와, 상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)의 프레임(B1)을 고정하는 고정수단을 포함하여서 구성됨을 특징으로 하는 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지지대(5)에 태양전지모듈(B)의 프레임(B1)을 고정하는 고정수단은, 인접하는 양측 태양전지모듈(B) 프레임(B1)의 지지대(5) 상단에 지지대(5)의 폭과 일치하는 한 쌍의 장착판(8)을 놓고, 상기 한 쌍의 장착판(8)은 각자 일측 상단에 나사봉(80)이 용접되어 양측의 태양전지모듈(B) 프레임(B1)과 각각 관통체결되며, 상기 한 쌍의 장착판(8)은 마주보는 측면 일단에 각자 암수 돌기(81) 또는 홈(82)이 형성되어 상호 간에 끼움 삽입으로 결합되며, 상기 상호결합된 장착판(8)의 결합부위 상단에 교차되게 포게지는 결속판(9)을 놓고, 상기 상호결합된 장착판(8)의 지지대(5) 저부로 일단이 걸쳐지고, 타단은 결속판(9)에 관통체결되는 한 쌍의 "ㄱ"형 결속구(91)를 구성하여서 볼트체결에 의한 조임력으로 고정됨을 특징으로 하는 방수구조를 갖는 지붕형 태양전지모듈 거치대.

Images