KR101245167B1 - 건물 일체형 태양전지 모듈 - Google Patents

건물 일체형 태양전지 모듈 Download PDF

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Abstract

건물 일체형 태양전지 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈은 태양광 발전을 위한 다수개의 태양전지 모듈 패널이 설치되는 설치 영역이 형성된 외판유리와, 상기 외판유리의 후면에 밀착되고 삽입홀이 형성된 내판유리를 포함하는 복층유리; 상기 복층유리의 내측에 설치된 접속배선박스(Junction Box)에서 인출된 케이블이 삽입되도록 개구홈이 형성된 가스켓; 및 상기 가스켓에 결합되고 상기 가스켓의 내측과 걸림유지되기 위한 걸림부를 가지는 가스켓 커버를 포함한다.

Description

건물 일체형 태양전지 모듈{Building Integrated Photovoltaics module}
본 발명은 복층유리의 제한된 면적을 최대로 활용하여 다수개의 태양전지모듈 패널을 설치하여 태양광 발전을 실시함과 동시에, 상기 태양전지모듈 패널에서 인출된 케이블을 가스켓 내부에 내장시킴으로써, 햇빛에 케이블이 직접적으로 노출되면서 발생되는 문제점을 사전에 예방하고, 수리 및 교체가 손쉽게 이루어질 수 있는 건물 일체형 태양전지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전시스템 중에서도 건물 일체형 태양전지 BIPV(Building Integrated Photovoltaics)(이하BIPV라고 함)는 태양전지모듈을 건축 자재화하고 건물에 적용함으로써 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 태양광 발전시스템을 보급 활성화 시키려는 개념이다. BIPV는 태양에서 건물로 조사되는 일사 에너지를 전기에너지로 변환하여 건물에서 부수적으로 전기 부하를 필요한 곳에 공급하여 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.
종래의 BIPV 시스템은 건물의 옥상에 별도의 구조물을 설치하여 태양전지모듈을 적용한 평지붕형과, 일반적인 주택의 경사지붕에 구조물을 설치하여 태양전지모듈을 적용한 경사 지붕형과, 건물의 벽면에 부가적인 경사구조물을 설치하여 태양전지모듈을 적용한 차양형이 주로 사용되고 있다. 이러한 형태의 BIPV 시스템은 별도의 구조물을 설치해야 한다는 단점이 있으며, 특히 고층화되고 있는 현대사회의 건물들에 대해서는 적용하기에 부적절한 것이 현실이다. 그러나 커튼월에 태양전지모듈을 적용할 경우 이러한 부가적인 구조물을 설치할 필요가 없으며 판유리를 대신하여 태양전지모듈을 자재화 시키는 것만으로도 충분히 설치 가능한 장점을 가지고 있다.
대한민국등록실용신안 20-0420311 (등록일: 2006년06월26일)
본 발명의 실시 예들은 복층유리에 최대로 태양전지모듈 패널을 설치하여 태양광 발전 효율을 향상하고, 태양전지모듈 패널에서 인출된 케이블이 외측에서 보이지 않는 형태로 복층유리에 설치하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광 발전을 위한 다수개의 태양전지 모듈 패널이 설치되는 설치 영역이 형성된 외판유리와, 상기 외판유리의 후면에 밀착되고 삽입홀이 형성된 내판유리를 포함하는 복층유리; 상기 복층유리의 내측에 설치된 접속배선박스(Junction Box)에서 인출된 케이블이 삽입되도록 개구홈이 형성된 가스켓; 및 상기 가스켓에 결합되고 상기 가스켓의 내측과 걸림유지되기 위한 걸림부를 가지는 가스켓 커버를 포함한다.
상기 태양전지 모듈 패널은 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입체와, 상기 삽입체에 선택적으로 결합되는 착탈구와, 상기 착탈구에 결합되어 후방으로 연장된 볼트유닛을 가지고 상기 복층유리를 고정 대상물에 고정된 상태로 유지하기 위한 고정 부재를 포함한다.
상기 태양전지 모듈 패널은 상기 외판유리의 설치 영역에 배치 가능한 최대 개수를 가지고 격자 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 복층유리는 상기 외판유리의 두께(t1)가 내판유리의 두께(t2)에 비해 상대적으로 얇은 두께로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 삽입홀은 상기 내판유리의 각 모서리 내측 위치에 개구된 것을 특징으로 한다.
상기 내판유리는 상기 삽입홀에 결합된 삽입체 및 착탈구가 외측으로 이탈되지 않도록 상기 삽입홀의 전방 외측으로 경사진 경사면을 포함한다.
상기 삽입체는 상기 삽입홀에 밀착되어 내판유리에 볼트유닛이 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 보호부싱; 상기 보호부싱의 내측에 삽입되고 내주면에 나사산이 형성된 볼트헤드를 포함한다.
상기 착탈구는 상기 내판유리의 후면에 밀착되는 플랜지를 포함한다.
상기 볼트유닛은 상기 착탈구의 내측에서 자유 회전 가능한 유니버셜 조인트와, 상기 유니버셜 조인트의 후방으로 연장된 볼트 샤프트를 포함한다.
상기 고정 부재는 상기 볼트 샤프트에 설치된 조절 너트를 포함한다.
상기 개구홈은 상기 가스켓의 폭 방향을 따라 상, 하 대칭 형태로 서로 마주보며 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 걸림부는 상기 가스켓의 개구홈을 향해 연장된 연장편의 외측 길이 방향을 따라 돌출된 다수개의 걸림 돌기; 상기 연장편의 선단부에 위치하고 상기 케이블의 외주면과 대응되는 곡률을 가지는 라운드부를 포함한다.
상기 가스켓 커버는 상기 가스켓의 외주면과 밀착되는 밀착면을 가지며 상, 하 방향으로 연장된 연장부를 포함한다.
상기 가스켓은 상기 케이블이 부분 내장된 상태로 서로 이웃하여 배치된 복층 유리 사이의 이격 틈새에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 건물 일체형 태양전지 모듈은 상기 이격 틈새의 외주면에만 실링재가 도포된 것을 특징으로 한다.
상기 가스켓은 상기 실링재를 향해 외측으로 연장된 접촉 유지 돌기를 더 포함한다.
상기 가스켓은 상기 케이블이 삽입되기 위해 개구된 개구홀을 포함한다.
본 발명의 실시 예들은 복층유리의 면적에 최대로 설치 가능한 개수로 태양전지모듈 패널을 설치하여 상기 복층유리의 면적 활용성을 증대시켜 태양광 발전을 실시함으로써, 태양광 발전을 위한 발전량을 최대로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다수개의 케이블이 복층유리의 이격 틈새에 은폐 및 매립된 형태로 설치됨으로써, 건물의 외관성이 향상되고 햇빛과 자외선 및 수분에 의한 파손 및 오작동이 방지되며 케이블의 수명이 연장될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 케이블에 대한 수리 및 교체를 실시하는 경우에도 실내에서 케이블 커버를 손쉽게 분리한 후에 교체를 실시할 수 있으므로 작업성이 향상된다.
본 발명의 실시 예들은 복층유리의 내판유리에 볼트유닛을 안정적으로 설치함과 동시에, 상기 내판유리와 볼트유닛의 접촉면에 대한 기밀성과 수밀성 및 차폐성을 안정적으로 유지시켜 보다 견고한 상태로 조립을 실시하고, 상기 내판유리와 볼트유닛의 접촉면을 통한 소음 및 부식 발생을 방지하여 복층유리의 내구성을 증가 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈이 설치된 복층유리의 후면 사시도 및 케이블의 결합 상태를 확대 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈의 외판유리와 내판유리 및 고정 부재를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 분해 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복층유리에 고정부재가 설치된 상태를 도시한 후면 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓과 상기 가스켓에 장착되는 케이블 및 가스켓 커버의 분해 사시도.
도 6의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓과 상기 가스켓에 장착되는 케이블 및 가스켓 커버의 결합 상태를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈이 설치된 실시예를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스켓과 상기 가스켓에 장착되는 케이블 및 가스켓 커버의 결합 상태를 도시한 분해 단면도.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈의 사용 상태도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓의 사용 상태도.
본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈이 설치된 복층유리의 후면 사시도 및 케이블의 결합 상태를 확대 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 일체형 태양전지 모듈의 외판유리와 내판유리 및 고정 부재를 도시한 분해 사시도이다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 건물 일체형 태양전지 모듈(1)은 다수개의 태양전지모듈 패널(10)이 복층유리(20)에 구비된 외판유리(22)의 후면에 일정 간격을 가지고 설치된다.
복층유리(20)는 태양광 발전을 위한 다수개의 태양전지 모듈 패널(10)이 설치되도록 설치 영역(A1)이 형성된 외판유리(22)와, 상기 외판유리(22)의 후면에 밀착되고 삽입홀(23)이 형성된 내판유리(24)로 이루어진다.
상기 태양전지모듈 패널(10)은 가로 방향으로 m개가 연속으로 배열되고, 세로 방향으로 n개가 격자 형태로 배열된 배치 형태를 가지며 오피스 건물 또는 대형 건물의 외측에 설치된다. 참고로 본 실시예에서는 복층유리(20)가 가로 방향으로 3개가 설치되고, 세로 방향으로 2개가 설치된 것으로 한정하여 설명하나 상기 개수로 반드시 한정하지 않는다.
고정 부재(50)는 삽입홀(23)에 삽입되는 삽입체(52)와, 상기 삽입체(52)에 선택적으로 결합되는 착탈구(54)와, 상기 착탈구(54)에 결합되어 후방으로 연장된볼트유닛(56)을 포함한다.
가스켓(100)은 상기 복층유리(20)의 내측에 설치된 접속배선박스(Junction Box)(2)에서 인출된 케이블(30)이 삽입되도록 개구홈(110)(도 5 참조)이 형성되고, 가스켓 커버(200)는 상기 가스켓(100)의 내측과 걸림 유지된다.
복층유리(20)는 외판유리(22)의 두께(t1)가 내판유리(24)의 두께(t2)에 비해 상대적으로 얇은 두께로 이루어진다. 일 예로 상기 외판유리(22)는 4mm의 두께로 이루어지고, 내판유리(24)는 6mm의 두께로 이루어져 합쳐진 두께가 10㎜로 구성되므로 최대한 얇은 두께를 가지고 제작이 가능해진다.
특히 외판유리(22)는 4mm 두께로 이루어지므로 태양광이 상기 외판유리(22)를 경유하여 태양전지모듈 패널(10)에 조사될 경우 외부 반사 및 굴절이 최소화되고, 보다 많은 양의 태양광이 전달될 수 있기 때문에 태양전지모듈 패널(10)의 효율이 보다 상승될 수 있다.
외판유리(22)는 태양전지모듈 패널(10)이 설치되는 설치 영역(A1)이 형성되고, 상기 설치영역(A1)에 다수개의 태양전지모듈 패널(10)이 도면에 도시된 상태로 설치된다. 태양광 발전에서 특히 중요한 변수는 복층유리(20)의 제한된 면적에 최대한 다수개의 태양전지모듈 패널(10)을 설치하여 태양광 발전을 위한 효율을 증가시키는 것이 가장 중요한 요소로 고려되므로 상기 외판유리(22)에만 태양전지모듈 패널(10)을 설치하여 태양광 발전을 실시한다.
상기 설치 영역(A1)은 다수개의 태양정지모듈 패널(10)이 최대로 설치 가능하도록 상기 외판유리(22)의 최외곽 좌측과 우측에서 20mm 이내, 상, 하측에서 30mm이내의 위치에 형성되므로, 상기 태양전지모듈 패널(10)이 제한된 외판유리(22)의 면적을 최대한 활용하여 태양광 발전을 실시할 수 있다.
이와 같이 외판유리(22)에는 다수개의 태양전지모듈 패널(10)을 최대한 많이 설치하여 건물 일체형 태양전지모듈(1)의 1개당 발전되는 태양광 발전량을 최대로 증가시켜 사용할 수 있으므로 추가적인 태양전지모듈 패널(10)의 설치를 최소화한 상태로 최대의 발전량을 유지시킬 수 있다.
또한 외판유리(22)는 고정 부재(50)의 설치를 위한 삽입홀(23)이 미형성되므로 위와 같은 태양전지모듈 패널(10)의 설치 및 배치에 있어 보다 자유로와 질 수 있다.
내판유리(24)는 삽입홀(23)이 내판유리(24)의 각 모서리 내측 위치에 개구되므로, 상기 외판유리(22)의 전면에서 고정 부재(50)가 노출되거나 태양전지모듈 패널(10)과 간섭되지 않고 설치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 삽입홀 및 고정 부재에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하면, 삽입홀(23)은 삽입체(52) 및 착탈구(54)가 외측으로 외탈되지 않도록 상기 삽입홀(23)의 전방 외측으로 경사진 경사면(24a)이 형성된다. 상기 경사면(24a)은 삽입체(52)가 경사면(24a)에 보다 안정적으로 결합된 상태를 유지시켜 착탈구(54)와 볼트유닛(56)의 안정적인 결합 상태를 가능하게 하여 건축물 또는 기타 고정 대상물에 건물 일체형 태양전지 모듈(1)이 설치될 경우 안정적인 지지를 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 고정 부재(50)는 삽입홀(23)에 설치된 삽입체(52)가 구비되고, 상기 삽입체(52)는 보호부싱(52a)과 볼트헤드(52b)를 포함한다. 보호부싱(52a)은 삽입홀(23)의 단면과 대응되는 형태로 이루어지고 상기 내판유리(24)를 보호하기 위해 비금속 재질 또는 고무 재질 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되며, 내주면에 나사산이 형성된다.
볼트헤드(52b)는 보호부싱(52a)의 내측에 형성된 나사산과 결합되도록 외주면에 나사산이 형성되어 상기 보호부싱(52a)과 결합되며, 후술할 착탈구(54)와 나사 결합되도록 내주면에도 나사산이 형성된다.
착탈구(54)는 상기 내판유리(24)의 후면에 밀착되는 플랜지(54a)를 포함하고, 상기 플랜지(54a)는 상기 삽입홀(23)의 직경 보다 상대적으로 큰 직경으로 이루어져 내판유리(24)의 후면에 밀착된다. 또한 상기 착탈구(54)는 외주면에 나사산이 형성되어 있어서 볼트헤드(52b)의 내측과 나사 결합 방식에 의해 밀착된 상태가 유지되며, 상기 내판유리(24)와 직접적으로 접촉되지 않도록 전면에 씰링부재(54c)가 형성되어 있어서 상기 플랜지(54a)의 밀착성을 향상시키고 내판유리(24)에 하중이 집중되는 것을 방지한다.
볼트유닛(56)은 착탈구(54)의 내측에서 자유 회전 가능한 유니버셜 조인트(56a)와, 상기 유니버셜 조인트(56a)의 후방으로 연장된 볼트 샤프트(56b)를 포함한다. 볼트 샤프트(56b)는 외주면 길이 방향을 따라 나사산이 형성되어 있어서 후술할 조절 너트(56c)와 서로 간에 나사 결합이 이루어진다.
또한 고정부재(50)는 X자 형태로 이루어진 지지부재(30)(도 7 참조)에 상기 볼트 샤프트(56b)가 결합된 후에 조절 너트(56c)가 볼트 샤프트(56b)에 나사 결합되면서 고정부재(50)와 지지부재(30) 사이의 고정 상태가 유지된다.
유니버셜 조인트(56a)는 볼트유닛(56)이 설치된 이후에 상, 하, 좌, 우 방향으로 볼트 샤프트(56b)의 이동을 위해 구비되고, 상기 유니버셜 조인트(56a)를 매개로 작업자가 건물일체형태양전지 모듈(1)을 현장에서 설치할 때 각도 조절을 보다 편리하게 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 가스켓에 대해 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
첨부된 도 1 및 도 5 내지 도 6의 (a), (b)를 참조하면, 가스켓(100)은 복층유리(20)의 좌측과 우측에 설치된 접속배선박스(2)를 통해 인출된 케이블(30)이 삽입되는 개구홈(110)을 포함하고, 상기 개구홈(110)은 가스켓(100)의 길이 방향을 따라 반원 형상의 단면을 가지고 상, 하 대칭 형태로 서로 마주보며 배치되며 자외선 또는 수분에 의한 변형이 발생되지 않는 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계와 같은 고분자 혼합물 또는 복합재 중의 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있으며, 위에서 언급한 재질 이외의 것도 사용될 수 있다.
가스켓(100)은 케이블(30)이 부분 내장된 상태로 서로 이웃하여 배치된 복층 유리(20) 사이의 이격 틈새(4)에 삽입되고, 상기 건물 일체형 태양전지 모듈(1)은 상기 이격 틈새(4)의 외주면에만 실링재가 도포된다.
가스켓 커버(200)는 가스켓(100)의 개구홈(110)에 삽입되어 상기 가스켓(100)에 밀착 결합되고, 걸림부(210)를 통해 가스켓(100)의 내측과 선택적으로 걸림 유지된다.
가스켓 커버(200)는 가스켓(100)의 개구된 개구홈(110)의 후면에 밀착되는 밀착면을 가지며 상, 하 방향으로 연장된 연장부(220)를 포함하고, 상기 연장부(220)는 복층유리(20)의 외주면과 밀착 유지된다.
걸림부(210)는 개구홈(110)을 향해 연장된 연장편(211)이 형성되고, 상기 연장편(211)의 외측 길이 방향을 따라 걸림 돌기(212)가 돌출된다. 걸림 돌기(212)는 연장편(211)의 길이 방향을 따라 연속으로 연장되며, 일 예로 요철 형태로 형성될 수 있으나 상기 형상으로 반드시 한정하지 않는다.
가스켓(100)은 걸림 돌기(212)와의 결합성을 위해 개구홈(110)의 내측으로 요입된 걸림홈(120)이 상기 걸림 돌기(212)와 대응되는 형상으로 이루어진다. 걸림홈(120)은 가스켓 커버(200)가 개구홈(110)에 결합된 이후에 걸림 돌기(212)가 걸림홈(120)에 결합 유지되면서 가스켓 커버(200)의 분리 또는 이탈이 방지될 수 있다. 가스켓 커버(200)는 연장편(211)의 선단부에 위치한 라운드부(214)를 포함하고, 상기 라운드부(214)는 케이블(30)의 외주면과 대응되는 곡률로 이루어진다.
첨부된 도 1 및 도 7을 참조하면, 복층유리(20)는 이웃한 또 다른 복층유리 사이에는 이격 틈새(4)가 형성되고, 상기 이격 틈새(4)에 가스켓(100)이 설치된다.
가스켓(100)은 도면 기준으로 가로 방향을 향해 소정의 길이를 가지고 연속으로 이격 틈새(4)에 삽입되고, 세로 방향으로는 복층유리(20)의 세로 길이와 대응되는 길이로 각각 절단되어 이격 틈새(4)에 삽입되며, 각각 가스켓 커버(200)와 결합된 구성으로 이루어진다.
가로 방향에 설치된 가스켓(100)은 케이블(30)을 상기 가스켓(100)에 은폐 매립된 상태로 설치하기 위한 용도로 사용되고, 세로 방향에 설치된 또 다른 가스켓(100)은 이격 틈새(4)의 공간을 가리기 위한 가림부재의 용도로 사용된다.
또한 이격 틈새(4)로 도포된 실링재(S)와의 밀착성이 증대되도록 상기 실링재(S)를 향해 외측으로 연장된 접촉 유지 돌기(101)를 더 포함한다. 상기 접촉 유지 돌기(101)는 가스켓(100)의 길이 방향을 따라 연속으로 연장되거나, 일정 구간에 한하여 연장된다.
접촉 유지 돌기(101)는 실링재(S)가 외장유리(22)의 외측에서 도포될 경우에 상기 실링재(S)와 함께 경화되면서 상기 가스켓(100)의 고정을 보다 안정적으로 유지할 수 있다. 상기 실링재(S)는 이격 틈새(4)에 도포된 이후에 접촉 유지 돌기(101) 및 가스켓(100)의 외주면과 밀착된 상태로 경화되면서 상기 가스켓(100)이 실링재(S)의 외측 방향으로 이탈될 수 있는 경우를 원천적으로 차단한다.
접촉 유지 돌기(101)는 도면에 도시된 형상 이외에도 실링재(S)와의 접촉성을 증대시킬 수 있는 다양한 형상 및 구조로 변경될 수 있으며 본 실시예에서는 다양한 형상중의 어느 한 가지로 한정하여 설명한다. 개구홈(110)은 접속배선박스(2)에서 케이블(30)이 단일로 인출될 경우에 1개가 형성되며, 상기 케이블(30)의 형상과 동일 내지 유사한 형상으로 이루어진다.
가스켓(100)은 상기 케이블(30)이 내장된 상태로 서로 이웃하여 배치된 복층유리(20) 사이의 가로 방향을 따라 형성된 이격 틈새(4)에 배치되므로, 복층유리(20)를 전면에서 바라볼 때 케이블(30)이 외측으로 노출되지 않는다. 또한 실링재(S)는 이격 틈새(4)의 외주면에만 도포된다.
가스켓(100)은 케이블(30)이 삽입되기 위해 하측을 향해 개구된 개구홀(102)을 포함한다. 상기 개구홀(102)은 케이블(30)의 원활한 삽입을 위해 상기 케이블(30)의 직경 보다는 상대적으로 크게 개구되고 도면에 도시된 형상 이외에 다른 형상으로 개구되는 것도 가능할 수 있다. 예를 들면 케이블(30)의 삽입을 보다 용이하게 하기 위해 타원 형상으로 개구되거나, 소정의 크기를 가지는 개구홀(102)이 복수개가 연속으로 개구되는 것도 가능함을 밝혀둔다.
좌측에 설치된 접속배선박스(2)에는 케이블(30)의 단부에 제1 단자(31)가 설치되고, 우측에 설치된 접속배선박스(2)에는 케이블(30)의 단부에 제2 단자(31')가 설치된다.
케이블(30)은 이격 틈새(4)가 형성된 가스켓(100)의 개구홈(110)에 은폐 매립된 형태로 설치되고, 상기 이격 틈새(4)를 제외한 가스켓(100) 부분은 케이블(30)이 미매립된 상태가 유지된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓과 가스켓 커버에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓(100')은 다수개의 케이블(30)을 동시에 안착시키기 위해 사용되며, 가스켓(100')의 내측 폭 방향을 따라 개구홈(110')이 복수개가 형성되고, 케이블(30)의 직경과 대응되는 크기로 이루어진다. 참고로 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 2개의 개구홈(110')이 형성된 것으로 도시하였으며 상기 개구홈(110')의 갯수는 변동가능함을 밝혀 둔다.
개구홈(110')은 상, 하 대칭 형태로 서로 마주보는 반원 형태로 이루어지고, 케이블(30)이 다수개가 삽입 가능하도록 통로(102)를 기준으로 상측과 하측에 각각 형성된다.
가스켓 커버(200')는 가스켓(100')의 개구홈(110')에 삽입되어 상기 가스켓(100')에 밀착 결합되고, 걸림부(210')를 통해 가스켓(100')의 내측과 선택적으로 걸림 유지된다. 가스켓 커버(200')는 연장부(220')를 포함하고, 상기 연장부(220')는 복층유리의 외주면과 밀착 유지된다.
가스켓 커버(200')는 연장편(211')이 구비되고, 상기 연장편(211')의 외측 길이 방향을 따라 걸림 돌기(212')가 돌출된다. 걸림 돌기(212')는 연장편(211')의 길이 방향을 따라 연속으로 연장되고, 일 예로 요철 형태로 형성되나 상기 형상으로 반드시 한정하지 않는다. 또한 가스켓 커버(200')는 연장편(211')의 선단에 라운드부(214')가 형성된다.
가스켓(100')은 걸림 돌기(212')와의 결합성을 위해 개구홈(110')의 내측으로 요입된 걸림홈(120')이 상기 걸림 돌기(212')와 대응되는 형상으로 이루어지고, 접촉 유지 돌기(101')가 외측에 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 건물 일체형 태양전지 모듈의 설치 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 및 도 3을 참조하면, 작업자는 건물 일체형 태양전지 모듈(1)을 건축물에 설치하기에 앞서 복층유리(20)를 조립하기 위해 외판유리(22)의 설치영역(A1)에 태양전지모듈 패널(10)을 배치한 후에, 삽입홀(23)에 보호부싱(52a)을 삽입한 상태에서 볼트헤드(52b)를 상기 보호부싱(52a)의 내측에 나사결합 시킨다.
작업자는 착탈구(54)를 볼트헤드(52b)에 결합시키기 위해 상기 볼트유닛(56)을 손으로 파지한 상태로 상기 볼트헤드(52b)에 형성된 나사산에 나사 결합시켜 내판유리(24)의 외측에 플랜지(54a)가 최대한 밀착될 때 까지 회전시킨다. 작업자는 상기 착탈구(54)를 내판유리(24)에 형성된 모든 삽입홀(23)에 위와 같은 방법으로 설치하고 볼트유닛(56)의 이상 유무를 확인한다.
첨부된 도 9 내지 도 10을 참조하면, 작업자는 접속배선박스(2)의 케이블(30)을 가스켓(100)의 내부에 은폐 매립된 상태로 설치하기 위해 어느 하나의 케이블(30)을 손으로 잡은 상태에서 제1 단자(31)를 개구홀(102)을 통해 삽입시키고, 다른 하나의 케이블을 개구홀(102)에 삽입시키기 위해 화살표 방향으로 제2 단자(31')의 선단부를 삽입시킨다.
작업자는 가스켓(100)의 내측에 삽입된 제1,2 단자(31,31')를 손으로 각각 파지한 상태에서 화살표 방향을 따라 삽입시켜 케이블 간의 접속을 실시한다. 상기 제1,2 단자(31,31')는 어느 하나의 단자가 암 단자 역활을 하고, 다른 하나가 숫 단자 역할을 하므로 서로 간에 밀착 결합된 상태가 유지된다.
작업자는 이웃한 다른 복층유리(20)에 설치된 접속배선박스(2)의 케이블(30) 또한 동일한 방법으로 제1,2 단자(31,31')를 결합시킨다. 이와 같이 모든 케이블(30)에서 인출된 제1,2 단자(31,31')들에 대한 접속을 실시한 후에 가스켓 커버(200)를 가스켓(100)에 결합시킨다.
가스켓(100)은 다수개의 복층유리(20)가 행렬 배열되므로 이격 틈새(4)가 가로 방향과 세로 방향에 각각 형성되며, 케이블(30)이 은폐 매립되는 가스켓(100)은 연속으로 연장되어 상기 이격 틈새(4)의 가로 방향에 삽입되고, 세로 방향에 형성된 이격 틈새(4)에는 가스켓(100)을 각각 일정 길이로 절단한 후에 삽입하고 가스켓 커버(200)를 설치한다. 본 발명에 의한 가스켓(100)과 가스켓 커버(200)는 전술한 바와 같이 케이블(30)의 은폐 매립을 실시하기 위한 용도와 함께 상기 케이블(30)이 은폐 매립되지 않는 곳에는 이격 틈새(4)에 의해 형성된 소정의 공간을 가리기 위한 가림부재의 용도로 사용된다.
특히 케이블(30) 및 상기 케이블(30)과 연결된 제1,2 단자(31,31')는 외피가 플라스틱과 같은 고분자 중합체로 제작되므로 햇빛에 장시간 그대로 노출될 경우에 변형이 발생될 수 있으며, 수분 또는 습기에 상당히 취약해질 수 있으나 본 발명에 의한 가스켓(100)의 개구홈(110)에 안정적으로 은폐 매립된 상태로 설치될 경우에 햇빛에 의한 변형 및 수분에 노출되지 않는 상태로 유지되므로 보다 안정적인 설치가 가능해진다. 그리고 작업자는 가스켓(100)의 외측에 실링재(S)를 도포시켜 상기 실링재(S)를 통한 가스켓(100)의 고정을 실시하면된다.
따라서 케이블(30)에 대한 설치와 수리가 보다 용이하게 실시되고, 가스켓(100)에 케이블(30)이 안착됨과 동시에 외측에서 복층유리를 바라볼 실링재(S)의 후방에 위치되고, 상기 케이블(30)이 인비져블(invisible) 형태로 가스켓(100)에 내장되므로 태양에서 조사되는 일사로 인한 손상과 자외선 및 수분으로부터 안정적으로 보호될 수 있으며, 상기 태양전지모듈 패널(10)을 통한 전력 생산 또한 안정적으로 유지된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 가스켓의 사용 상태에 대해 도면을 참조하명 설명한다.
첨부된 도 11을 참조하면, 가스켓(100)은 케이블(30,31')의 보다 용이한 삽입을 위해 개구홀(102)과 연통되어 가스켓(100)의 외측으로 개구된 삽입통로(102a)를 포함한다.
삽입통로(102a)는 개구홈(102)의 직경 보다는 상대적으로 작은 직경으로 이루어지고, 도면에 도시된 구조로 반드시 한정하지는 않는다. 삽입통로(102a)는 작업자가 개구홈(102)으로 케이블(30,31')을 삽입할 때, 경우에 따라서 직접적인 삽입이 어려울 경우와 발생될 경우 가스켓(100)의 측면에서 상기 케이블(30,31')을 보다 손쉽게 삽입할 수 있으며 이로 인해 작업자의 작업 시간이 보다 단축될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
20 : 복층유리
10 : 태양전지모듈 패널
2 : 접속배선박스
30 : 케이블
100 : 가스켓
102 : 개구홀
102, 110, 110' : 개구홈
200 : 가스켓 커버
210 : 걸림부
212 : 걸림 돌기

Claims (17)

  1. 태양광 발전을 위한 다수개의 태양전지 모듈 패널이 설치되는 설치 영역이 형성된 외판유리와, 상기 외판유리의 후면에 밀착되고 삽입홀이 형성된 내판유리를 포함하는 복층유리;
    상기 복층유리의 내측에 설치된 접속배선박스(Junction Box)에서 인출된 케이블이 삽입되도록 개구홈이 형성된 가스켓; 및
    상기 가스켓에 결합되고 상기 가스켓의 내측과 걸림유지되기 위한 걸림부를 가지는 가스켓 커버를 포함하고,
    상기 가스켓은 상기 케이블이 부분 내장된 상태로 서로 이웃하여 배치된 복층 유리 사이의 이격 틈새에 삽입되는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 태양전지 모듈 패널은,
    상기 삽입홀에 삽입되는 삽입체와, 상기 삽입체에 선택적으로 결합되는 착탈구와, 상기 착탈구에 결합되어 후방으로 연장된 볼트유닛을 가지고 상기 복층유리를 고정 대상물에 고정된 상태로 유지하기 위한 고정 부재를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 태양전지 모듈 패널은,
    상기 외판유리의 설치 영역에 배치 가능한 최대 개수를 가지고 격자 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복층유리는,
    상기 외판유리의 두께(t1)가 내판유리의 두께(t2)에 비해 상대적으로 얇은 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 삽입홀은,
    상기 내판유리의 각 모서리 내측 위치에 개구된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 내판유리는,
    상기 삽입홀에 결합된 삽입체 및 착탈구가 외측으로 이탈되지 않도록 상기 삽입홀의 전방 외측으로 경사진 경사면을 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 삽입체는,
    상기 삽입홀에 밀착되어 내판유리에 볼트유닛이 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 보호부싱;
    상기 보호부싱의 내측에 삽입되고 내주면에 나사산이 형성된 볼트헤드를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 착탈구는,
    상기 내판유리의 후면에 밀착되는 플랜지를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 볼트유닛은,
    상기 착탈구의 내측에서 자유 회전 가능한 유니버셜 조인트와, 상기 유니버셜 조인트의 후방으로 연장된 볼트 샤프트를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 고정 부재는,
    상기 볼트 샤프트에 설치된 조절 너트를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 개구홈은,
    상기 가스켓의 폭 방향을 따라 상, 하 대칭 형태로 서로 마주보며 배치된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 걸림부는,
    상기 가스켓의 개구홈을 향해 연장된 연장편의 외측 길이 방향을 따라 돌출된 다수개의 걸림 돌기;
    상기 연장편의 선단부에 위치하고 상기 케이블의 외주면과 대응되는 곡률을 가지는 라운드부를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 가스켓 커버는,
    상기 가스켓의 외주면과 밀착되는 밀착면을 가지며 상, 하 방향으로 연장된 연장부를 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  14. 삭제
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 건물 일체형 태양전지 모듈은,
    상기 이격 틈새의 외주면에만 실링재가 도포된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 가스켓은,
    상기 실링재를 향해 외측으로 연장된 접촉 유지 돌기를 더 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 가스켓은,
    상기 케이블이 삽입되기 위해 개구된 개구홀을 포함하는 건물 일체형 태양전지 모듈.
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