KR101252291B1 - 태양전지 모듈 및 이를 이용한 커튼월 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 다수의 태양전지 셀(101)이 장착된 패널(110); 패널(110)의 내측에 설치된 창(120); 패널(110)과 창(120)의 간격을 유지하도록 설치된 간봉(130); 패널(110), 창(120) 및 간봉(130)을 지지하도록, 가장자리를 둘러 설치됨과 아울러, 일측 및 타측에 타 프레임(200)과의 결합구조가 형성되고, 일측에 일측 관통공(210)이 형성되며, 타측에 타측 관통공(220)이 형성된 프레임(200); 태양전지 셀(101)에서 생산된 전기를 이송하기 위하여, 패널(110)의 측방으로 노출되도록 설치됨과 아울러, 프레임(200)의 일측 관통공(210) 및 타측 관통공(220)을 통해 측방으로 노출되도록 설치된 일측 배선(310) 및 타측 배선(320);을 포함하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)을 제시함으로써, 초고층 건물에 대하여 효율적으로 에너지를 공급할 수 있도록 한다.

Description

태양전지 모듈 및 이를 이용한 커튼월 구조물{SOLAR CELL MODULE AND CURTAIN-WALL STRUCTURE}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 커튼월 구조물에 관한 것이다.
도시의 확장, 인구밀집에 따른 지가상승 등으로 토지 이용의 효율성을 높이고 도심의 공동화 현상을 해결하기 위하여 최근 들어 세계 주요 도시에서 초고층 건물의 시공이 활발히 일어나고 있다.
하지만 초고층 건물의 경우에 수직 방향 확장으로 인한 외피면적의 증가와 외피의 All Glass화로 인해 냉난방 부하가 동시에 나타나기 때문에, 에너지 소비량이 크다는 문제가 있다.
종래에는 건축물의 지붕, 옥상에 태양광 발전시스템을 설치하고자 하는 연구가 진행되어 왔다.
그러나 초고층 건물은 옥상의 면적에 비해 측면의 면적이 훨씬 넓으므로, 종래의 태양광 발전시스템에 의해서는 에너지 공급에 한계가 있다는 문제가 지적되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 초고층 건물에 대하여 효율적으로 에너지를 공급할 수 있도록 하는 태양전지 모듈 및 이를 이용한 커튼월 구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 내부에 다수의 태양전지 셀(101)이 장착된 패널(110); 상기 패널(110)의 내측에 설치된 창(120); 상기 패널(110)과 창(120)의 간격을 유지하도록 설치된 간봉(130); 상기 패널(110), 창(120) 및 간봉(130)을 지지하도록, 가장자리를 둘러 설치됨과 아울러, 일측 및 타측에 타 프레임(200)과의 결합구조가 형성되고, 일측에 일측 관통공(210)이 형성되며, 타측에 타측 관통공(220)이 형성된 프레임(200); 상기 태양전지 셀(101)에서 생산된 전기를 이송하기 위하여, 상기 패널(110)의 측방으로 노출되도록 설치됨과 아울러, 상기 프레임(200)의 일측 관통공(210) 및 타측 관통공(220)을 통해 측방으로 노출되도록 설치된 일측 배선(310) 및 타측 배선(320);을 포함하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)을 제시한다.
상기 패널(110)은 외부창(102) 및 내부창(103); 상기 외부창(102)과 내부창(103)의 사이에 장착됨과 아울러, 상호 전기적으로 연결된 상기 다수의 태양전지 셀(101);을 포함하는 것이 바람직하다.
한 쌍의 상기 패널(110) 및 창(120)이 상기 프레임(200)에 상하로 설치되고, 한 쌍의 상기 패널(110)은 상부에 설치된 상부 패널(111)과 하부에 설치된 하부 패널(112)을 포함하며, 상기 프레임(200)의 일측 관통공(210)은 상기 프레임(200)의 일측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 일측 관통공(211) 및 하부 일측 관통공(212)을 포함하고, 상기 프레임(200)의 타측 관통공(220)은 상기 프레임(200)의 타측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 타측 관통공(221) 및 하부 타측 관통공(222)을 포함하며, 상기 일측 배선(310)은 상기 상부 패널(111)에서 노출된 상부 일측 배선(311)과, 상기 하부 패널(112)에서 노출된 하부 일측 배선(312)을 포함하고, 상기 타측 배선(320)은 상기 상부 패널(111)에서 노출된 상부 타측 배선(321)과, 상기 하부 패널(112)에서 노출된 하부 타측 배선(322)을 포함하며, 상기 상부 일측 배선(311)은 상기 상부 일측 관통공(211)을 통해 노출되고, 상기 상부 타측 배선(321)은 상기 상부 타측 관통공(221)을 통해 노출되며, 상기 하부 일측 배선(312)은 상기 하부 일측 관통공(212)을 통해 노출되고, 상기 하부 타측 배선(322)은 상기 하부 타측 관통공(222)을 통해 노출되는 것이 바람직하다.
상기 상부 패널(111)에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수와, 상기 하부 패널(112)에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수는 동일한 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)을 이용한 커튼월 구조물로서, 다수의 상기 태양전지 모듈(100a,100b)이 상기 프레임(200a,200b)의 결합구조에 의해 좌우방향으로 결합하여 형성되는 것이 바람직하다.
다수의 상기 태양전지 모듈(100a,100b)은 각각에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수가 동일한 것이 바람직하다.
일측의 상기 태양전지 모듈(100a)의 상기 상부 일측 배선(311a)은 타측의 상기 태양전지 모듈(100b)의 상기 상부 타측 배선(321b)과 연결되고, 일측의 상기 태양전지 모듈(100a)의 상기 하부 일측 배선(312a)은 타측의 상기 태양전지 모듈(100b)의 상기 하부 타측 배선(322b)과 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명은 초고층 건물에 대하여 효율적으로 에너지를 공급할 수 있도록 하는 태양전지 모듈 및 이를 이용한 커튼월 구조물을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 태양전지 모듈의 사시도.
도 2는 커튼월 구조물의 사시도.
도 3은 커튼월 구조물의 단면도.
도 4는 도 3의 주요부 확대도.
도 5는 커튼월 구조물의 분해사시도.
도 6은 배선구조의 구성도.
도 7은 커튼월 구조물의 전체사시도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)은 기본적으로, 내부에 다수의 태양전지 셀(101)이 장착된 패널(110); 패널(110)의 내측에 설치된 창(120); 패널(110)과 창(120)의 간격을 유지하도록 설치된 간봉(130); 패널(110), 창(120) 및 간봉(130)을 지지하도록, 가장자리를 둘러 설치됨과 아울러, 일측 및 타측에 타 프레임(200)과의 결합구조가 형성되고, 일측에 일측 관통공(210)이 형성되며, 타측에 타측 관통공(220)이 형성된 프레임(200); 태양전지 셀(101)에서 생산된 전기를 이송하기 위하여, 패널(110)의 측방으로 노출되도록 설치됨과 아울러, 프레임(200)의 일측 관통공(210) 및 타측 관통공(220)을 통해 측방으로 노출되도록 설치된 일측 배선(310) 및 타측 배선(320);을 포함하여 구성된다.
즉, 이는 기본적으로 건물의 이중창과 유사한 구조를 취하면서, 외측에 다수의 태양전지 셀(101)이 장착된 패널(110)을 설치함으로써, 태양전지 셀(101)에 의해 생산된 전기를 활용하도록 한 것이다.
초고층 건물의 경우, 그 측면의 면적이 대단히 넓게 형성되는데, 이러한 부위에 단순히 유리창을 설치하는 것이 아니라, 본 발명에 의한 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)을 설치하는 경우, 효율적으로 에너지를 공급할 수 있다는 효과가 있다.
건물의 외부에 노출되도록 설치되는 패널(110)은, 외부창(102) 및 내부창(103); 외부창(102)과 내부창(103)의 사이에 장착됨과 아울러, 상호 전기적으로 연결된 다수의 태양전지 셀(101);을 포함하여 구성된다(도 3,4).
한편, 초고층의 높이에서 이러한 태양전지 모듈(100)을 설치하는 작업을 용이하면서도 안전하게 수행하도록 하기 위해서는, 각 모듈이 통일성이 있도록 제작되고, 그 배선의 연결작업이 통일적으로 이루어지도록 하는 것이 필요하다.
이하, 이를 위한 구체적 구성에 관하여 설명한다(도 5,6).
한 쌍의 패널(110) 및 창(120)이 프레임(200)에 상하로 설치되고, 한 쌍의 패널(110)은 상부에 설치된 상부 패널(111)과 하부에 설치된 하부 패널(112)을 포함하여 구성된다.
프레임(200)의 일측 관통공(210)은 프레임(200)의 일측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 일측 관통공(211) 및 하부 일측 관통공(212)에 의해 구성되고, 프레임(200)의 타측 관통공(220)은 프레임(200)의 타측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 타측 관통공(221) 및 하부 타측 관통공(222)을 포함하여 구성된다.
일측 배선(310)은 상부 패널(111)에서 노출된 상부 일측 배선(311)과, 하부 패널(112)에서 노출된 하부 일측 배선(312)에 의해 구성되고, 타측 배선(320)은 상부 패널(111)에서 노출된 상부 타측 배선(321)과, 하부 패널(112)에서 노출된 하부 타측 배선(322)에 의해 구성된다.
상부 일측 배선(311)은 상부 일측 관통공(211)을 통해 노출되고, 상부 타측 배선(321)은 상부 타측 관통공(221)을 통해 노출된다.
하부 일측 배선(312)은 하부 일측 관통공(212)을 통해 노출되고, 하부 타측 배선(322)은 하부 타측 관통공(222)을 통해 노출된다.
즉, 모듈(100)의 패널(110)을 상부 패널(111), 하부 패널(112)에 의해 구성하고, 이들 각각의 배선(310,320)이 프레임(200)의 중앙 영역의 일측 및 타측을 통해 노출되도록 한 것이다.
이러한 구성을 취하는 경우, 프레임(200)의 중앙 영역에서 상하부 패널의 배선이 모두 노출되도록 할 수 있으므로, 배선의 연결작업을 일정 영역에서 간편하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.
상부 패널(111)에 설치된 태양전지 셀(101)의 수와, 하부 패널(112)에 설치된 태양전지 셀(101)의 수가 동일하도록 하는 경우, 상부 패널(111)과 하부 패널(112)의 발전용량이 같아지므로, 그 상하부 배선의 연결작업도 통일적으로 수행할 수 있다.
본 발명에 의한 커튼월 구조물은 상술한 다수의 태양전지 모듈(100a,100b)이 프레임(200a,200b)의 결합구조에 의해 좌우방향으로 결합하여 형성된다(도 5).
이때, 다수의 태양전지 모듈(100a,100b)은 각각에 설치된 태양전지 셀(101)의 수가 동일하도록 하는 것이 배선 연결작업의 용이성 측면에서 바람직하며, 그 이유는 상술한 바와 같다.
여기서, 일측의 태양전지 모듈(100a)의 상부 일측 배선(311a)은 타측의 태양전지 모듈(100b)의 상기 타측 배선(321b)과 연결되고, 일측의 태양전지 모듈(100a)의 하부 일측 배선(312a)은 타측의 태양전지 모듈(100b)의 하부 타측 배선(322b)과 연결되는 구성을 취하는 경우, 좌우방향으로 동일한 배선구조가 반복되는 직렬 연결구조를 이룰 수 있으므로, 간편하면서도 안전한 배선작업에 의해 안정적인 시공이 가능하다는 효과가 있다.
이 경우, 다수의 모듈(100)을 좌우방향으로 설치하고, 상술한 배선구조를 형성함에 따라, 직렬 연결구조를 이루는 층을 형성할 수 있고, 이러한 구조를 상하방향으로 적층하여 형성하는 경우, 상하층의 모듈들의 배선을 병렬로 연결함으로써 전체적으로 안정적인 배선구조를 형성할 수 있다는 효과가 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100,100a,100b : 태양전지 모듈 101 : 태양전지 셀
102 : 외부창 103 : 내부창
110 : 패널 111 : 상부 패널
112 : 하부 패널 120 : 창
130 : 간봉 200,200a,200b : 프레임
210 : 일측 관통공 211 : 상부 일측 관통공
212 : 하부 일측 관통공 220 : 타측 관통공
221 : 상부 타측 관통공 222 : 하부 타측 관통공
310 : 일측 배선 311 : 상부 일측 배선
312 : 하부 일측 배선 320 : 타측 배선
321 : 상부 타측 배선 322 : 하부 타측 배선

Claims (7)

  1. 내부에 다수의 태양전지 셀(101)이 장착된 패널(110);
    상기 패널(110)의 내측에 설치된 창(120);
    상기 패널(110)과 창(120)의 간격을 유지하도록 설치된 간봉(130);
    상기 패널(110), 창(120) 및 간봉(130)을 지지하도록, 가장자리를 둘러 설치됨과 아울러, 일측 및 타측에 타 프레임(200)과의 결합구조가 형성되고, 일측에 일측 관통공(210)이 형성되며, 타측에 타측 관통공(220)이 형성된 프레임(200);
    상기 태양전지 셀(101)에서 생산된 전기를 이송하기 위하여, 상기 패널(110)의 측방으로 노출되도록 설치됨과 아울러, 상기 프레임(200)의 일측 관통공(210) 및 타측 관통공(220)을 통해 측방으로 노출되도록 설치된 일측 배선(310) 및 타측 배선(320);을
    포함하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널(110)은
    외부창(102) 및 내부창(103);
    상기 외부창(102)과 내부창(103)의 사이에 장착됨과 아울러, 상호 전기적으로 연결된 상기 다수의 태양전지 셀(101);을 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100).
  3. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 상기 패널(110) 및 창(120)이 상기 프레임(200)에 상하로 설치되고,
    한 쌍의 상기 패널(110)은 상부에 설치된 상부 패널(111)과 하부에 설치된 하부 패널(112)을 포함하며,
    상기 프레임(200)의 일측 관통공(210)은 상기 프레임(200)의 일측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 일측 관통공(211) 및 하부 일측 관통공(212)을 포함하고,
    상기 프레임(200)의 타측 관통공(220)은 상기 프레임(200)의 타측 중앙 영역에 상하로 형성된 상부 타측 관통공(221) 및 하부 타측 관통공(222)을 포함하며,
    상기 일측 배선(310)은 상기 상부 패널(111)에서 노출된 상부 일측 배선(311)과, 상기 하부 패널(112)에서 노출된 하부 일측 배선(312)을 포함하고,
    상기 타측 배선(320)은 상기 상부 패널(111)에서 노출된 상부 타측 배선(321)과, 상기 하부 패널(112)에서 노출된 하부 타측 배선(322)을 포함하며,
    상기 상부 일측 배선(311)은 상기 상부 일측 관통공(211)을 통해 노출되고,
    상기 상부 타측 배선(321)은 상기 상부 타측 관통공(221)을 통해 노출되며,
    상기 하부 일측 배선(312)은 상기 하부 일측 관통공(212)을 통해 노출되고,
    상기 하부 타측 배선(322)은 상기 하부 타측 관통공(222)을 통해 노출되는 것을 특징으로 하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 패널(111)에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수와, 상기 하부 패널(112)에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수는 동일한 것을 특징으로 하는 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100).
  5. 제4항의 커튼월 형성용 태양전지 모듈(100)을 이용한 커튼월 구조물로서,
    다수의 상기 태양전지 모듈(100a,100b)이 상기 프레임(200a,200b)의 결합구조에 의해 좌우방향으로 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커튼월 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    다수의 상기 태양전지 모듈(100a,100b)은 각각에 설치된 상기 태양전지 셀(101)의 수가 동일한 것을 특징으로 하는 커튼월 구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    일측의 상기 태양전지 모듈(100a)의 상기 상부 일측 배선(311a)은 타측의 상기 태양전지 모듈(100b)의 상기 상부 타측 배선(321b)과 연결되고,
    일측의 상기 태양전지 모듈(100a)의 상기 하부 일측 배선(312a)은 타측의 상기 태양전지 모듈(100b)의 상기 하부 타측 배선(322b)과 연결되는 것을 특징으로 하는 커튼월 구조물.
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