KR101302223B1 - 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치 - Google Patents

캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 패널 가변형 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개가 연이어 배치되는 태양광 패널의 조립 및 해제가 용이하고 태양광 패널의 설치각도를 변경할 수 있는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치에 관한 것이다.
본 발명은 서로 평행하도록 이격배치되는 복수 개의 가로지지부재와, 상기 가로지지부재의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되어 상기 복수 개의 가로지지부재를 고정하는 적어도 하나의 세로지지부재를 포함하는 상부구조부; 상부측이 상기 세로지지부재에 회동가능하게 결합되고 하부단이 설치면에 고정되는 수직지지부재; 하부면에 구비되는 복수 개의 걸림부재를 매개로 상기 가로지지부의 상부측에 걸림설치되는 복수 개의 태양광패널; 및 일단이 제1힌지부재를 매개로 상기 수직지지부재에 회동가능하게 결합되는 제1부재와 일단이 상기 제1부재의 단부에 회동가능하게 결합되고 타단이 상기 상부구조부에 힌지결합되는 제2부재 및 상기 제1부재의 길이중간으로부터 연장되어 볼트부재를 매개로 상기 수직지지부재에 고정되는 각도조절부재가 구비되는 레버부;를 포함하고, 상기 레버부를 통하여 상기 태양광패널이 일정각도 기울어진 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치를 제공한다.

Description

캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치{Apparatus For Fixing Solar panel using cantilever}
본 발명은 태양광 패널 가변형 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개가 연이어 배치되는 태양광 패널의 조립 및 해제가 용이하고 태양광 패널의 설치각도를 변경할 수 있는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치에 관한 것이다.
태양광발전은 발전기의 도움없이 태양전지를 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광발전은 태양광패널을 통하여 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환시키는 것으로, 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며 유지보수가 용이하여 친환경 발전설비로 사용량이 늘어나고 있는 추세이다.
그러나, 이러한 태양광발전은 전력생산량이 일조량에 의존하고 설치 장소가 한정적이며 초기 투자비와 발전단가가 높은 단점이 있으며, 필요한 전력생산량을 공급하기 위해서는 넓은 공간을 필요로 한다.
따라서, 보다 효과적인 태양광발전장치를 설치하기 위해서는 태양광패널을 설치하기 위한 공간의 확보와 공간에 적절한 형태 및 효율적인 공간활용을 위한 태양광패널의 설치구조물이 요구되고 있다.
이러한 요구에 맞추어 대한민국 등록특허 제10-1004108호와 같은 태양광 패널 가변형 고정장치가 제안되었다. 그러나 상기 특허의 태양광패널 고정장치는 설치 및 해체작업이 매우 어려운 단점이 있었다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수 개가 연이어 배치되는 태양광 패널의 조립 및 해제가 용이하고 태양광 패널의 설치각도를 변경할 수 있는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 평행하도록 이격배치되는 복수 개의 가로지지부재와, 상기 가로지지부재의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되어 상기 복수 개의 가로지지부재를 고정하는 적어도 하나의 세로지지부재를 포함하는 상부구조부; 상부측이 상기 세로지지부재에 회동가능하게 결합되고 하부단이 설치면에 고정되는 수직지지부재; 하부면에 구비되는 복수 개의 걸림부재를 매개로 상기 가로지지부의 상부측에 걸림설치되는 복수 개의 태양광패널; 및 일단이 제1힌지부재를 매개로 상기 수직지지부재에 회동가능하게 결합되는 제1부재와 일단이 상기 제1부재의 단부에 회동가능하게 결합되고 타단이 상기 상부구조부에 힌지결합되는 제2부재 및 상기 제1부재의 길이중간으로부터 연장되어 볼트부재를 매개로 상기 수직지지부재에 고정되는 각도조절부재가 구비되는 레버부;를 포함하고, 상기 레버부를 통하여 상기 태양광패널이 일정각도 기울어진 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 각도조절부재는 원호형으로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 각도조절부재는 길이방향을 따라 관통형성되는 복수 개의 각도조절공이 구비되어 상기 볼트부재 및 각도조절공의 체결위치에 따라 상기 태양광패널의 설치각도가 조절될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가로지지부재는 상부측에 일방향으로 일정길이 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 걸림부재는 일면이 상기 태양광패널에 고정되는 수평판 및 상기 수평판의 일단부로부터 상기 수평판의 내측으로 일정각도 경사지게 연장되는 경사판으로 구비되어 상기 돌출부가 상기 수평판 및 경사판의 사이의 공간에 삽입됨으로써 걸림설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌출부는 일단부에서 자유단부로 갈수록 단면적이 서서히 좁아질 수 있다.
바람직하게는, 상기 수평판은 일면이 상기 태양광패널에 고정되는 제1수평판과 수직판을 매개로 상기 제1수평판과 평행하도록 이격배치되어 상기 태양광패널에 고정되는 제2수평판을 추가적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 세로지지부재는 길이방향을 따라 내측으로 일정깊이 절개형성되는 복수 개의 안착홈이 구비되고, 상기 안착홈에 가로지지부재의 길이중간이 끼움결합될 수 있다.
바람직하게는, 상기 세로지지부재는 앵글부재를 매개로 상기 가로지지부재와 고정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2부재는 길이중간에 외측으로 일정길이 돌출되는 구속바가 구비되고, 상기 수직지지부재의 높이중간에는 내측으로 일정깊이 절개형성되는 안내홈이 구비되어 상기 제1부재의 회동시 상기 구속바가 안내홈의 내면을 따라 이동될 수 있다.
바람직하게는, 상기 안내홈은 타원형으로 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수 개가 연이어 배치되는 태양광 패널의 조립 및 해제가 용이하여 작업생산성을 높일 수 있으며, 태양광 패널의 설치각도를 용이하게 변경할 수 있음으로써 전력생산량을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치를 나타낸 전체사시도.
도 2는 도 1의 저면사시도.
도 3은 도 1의 분리사시도.
도 4는 도 1에서 레버부와 수직지지부재의 결합관계를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에서 레버부를 통한 태양광패널의 각도변경을 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치(100)는 복수 개가 연이어 배치되는 태양광 패널(130)이 상부구조부(110)에 걸림설치됨으로써 조립 및 해제가 용이하고 태양광 패널(130)의 설치각도를 용이하게 변경할 수 있는데 기술적 특징이 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치(100)는 상부구조부(110), 수직지지부재(120), 태양광패널(130) 및 레버부(140)를 포함한다.
상기 상부구조부(110)는 복수 개가 연이어 배치되는 태양광패널(130)을 고정하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 평행하도록 이격배치되는 복수 개의 가로지지부재(111)와, 상기 가로지지부재(111)의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되어 상기 복수 개의 가로지지부재(111)를 고정하는 적어도 하나의 세로지지부재(113)를 포함한다.
이러한 상부구조부(110)는 상기 세로지지부재(113)가 상기 수직지지부재(120)와 회동가능하게 연결되어 상기 가로지지부재(111)의 상부측에 걸림설치되는 태양광패널(130)이 일정각도 기울어진 상태로 설치될 수 있도록 한다.
즉, 상기 세로지지부재(113)는 도 3에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 내측으로 일정깊이 절개형성되는 복수 개의 안착홈(114)이 구비되어 세로지지부재(113)의 상부측에 수직한 방향으로 배치되는 가로지지부재(111)의 길이중간이 상기 안착홈(114)에 끼움결합된다. 그리고, 대략 'ㄷ'자 형상으로 구비되는 앵글부재(115)를 매개로 세로지지부재(113)와 가로지지부재(111)를 서로 고정함으로써 결합력을 높이도록 한다.
이때, 상기 가로지지부재(111)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부측에 일방향으로 일정길이 돌출되는 돌출부(112)가 마련된다. 이러한 돌출부(112)는 후술할 걸림부재(150)의 일측에 삽입됨으로써 태양광패널(130)을 간단히 상기 가로지지부재(111)의 상부측에 걸림설치할 수 있게 된다.
여기서, 상기 돌출부(112)는 일단부에서 자유단부로 갈수록 단면적이 서서히 좁아지도록 구비된다. 즉, 상기 돌출부(112)는 대략 직각삼각형의 형상을 갖도록 구비되어 상기 걸림부재(150) 측으로의 삽입시 삽입이 용이하고 쐐기작용을 통하여 고정력을 높일 수 있도록 한다.
상기 수직지지부재(120)는 태양광패널(130)이 배치되는 상기 상부구조부(110)를 지지하기 위한 것으로, 하부단이 설치면에 고정설치되고 상부단이 상기 상부구조부(110)의 일측에 회동가능하게 결합된다. 즉, 상기 수직지지부재(120)는 상부구조부(110) 중 하부에 배치되는 세로지지부재(113)와 상부단이 제2힌지부재(116)를 매개로 회동가능하게 결합된다. 이에 따라, 상기 상부구조부(110)를 제2힌지부재(116)를 중심으로 회동시킴으로써 상부구조부(110)의 상부측에 배치되는 태양광패널(130)의 설치각도를 조절할 수 있게 된다.
여기서, 상기 수직지지부재(120)의 높이 중간에는 높이방향을 따라 내측으로 일정깊이 절개형성되는 안내홈(122)이 구비된다. 이러한 안내홈(122)은 후술할 제2부재(142)에 구비되는 구속바(145)가 삽입되어 상기 안내홈(122)의 내면을 따라 이동되도록 함으로써 제1부재(141)의 회동에 따른 제2부재(142)의 이동을 구속하고 지지하는 역할을 수행하게 된다. 이때, 상기 안내홈(122)은 타원형으로 구비됨으로써 상기 구속바(145)의 원활한 이동이 이루어질 수 있도록 한다. 이와 더불어, 상기 수직지지부재(120)의 하부측에는 볼트부재(126)가 체결되는 체결공(124)이 구비됨으로써 각도조절부재(143)가 상기 볼트부재(126)를 매개로 수직지지부재(120)에 고정되도록 함으로써 설치면에 대한 상기 태양광패널(130)의 경사각도를 작업자가 용이하게 조절할 수 있도록 한다.
한편, 도면에는 상기 수직지지부재(120)가 세로지지부재(113)의 일단부측에 구비되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 세로지지부재(113)의 길이중간에 배치될 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 태양광패널(130)은 태양으로부터 태양광을 흡수하기 위한 것으로 정해진 규격에 맞게 복수 개의 유닛으로 구비된다. 이러한 태양광패널(130)은 통상적인 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 상기 태양광패널(130)의 하부면에는 복수 개의 걸림부재(150)가 구비된다. 이러한 걸림부재(150)는 상기 태양광패널(130)을 상부구조부(110)의 가로지지부재(111)에 끼움설치하기 위한 구성이다. 즉, 상기 걸림부재(150)는 일면이 상기 태양광패널(130)의 하부면에 고정되는 수평판 및 상기 수평판의 일단부로부터 수평판의 내측으로 일정각도 경사지게 연장되는 경사판(152)으로 구비된다. 이에 따라, 상기 수평판 및 경사판(152)의 사이에는 상기 돌출부(112)가 삽입되는 공간이 제공된다. 여기서, 상기 수평판 및 경사판(152)의 사이에 형성되는 공간은 상기 돌출부(112)와 동일한 단면을 갖도록 구비되어 돌출부(112)가 수평판의 하부면 및 경사판(152)의 내측면에 완전히 밀착됨으로써 마찰력을 증가시켜 고정력을 높일 수 있도록 한다. 더불어, 상기 경사판(152) 및 돌출부(112)는 볼트부재와 같은 별도의 고정수단(153)을 통하여 체결됨으로써 고정력을 높일 수도 있다. 이로 인해, 상기 복수 개의 태양광패널(130)은 상기 걸림부재(150)를 통하여 가로지지부재(111)의 돌출부(112) 측에 간편하게 걸림설치되어 착탈가능하게 결합됨으로써 복수 개의 태양광패널(130) 중 어느 하나의 교체가 필요한 경우 교체가 필요한 대상 태양광패널(130)을 간편하게 교체할 수 있게 된다.
한편, 상기 수평판은 일면이 상기 태양광패널(130)의 하부면에 고정되는 제1수평판(151a)과 수직판(151b)을 매개로 상기 제1수평판(151a)과 평행하도록 이격배치되는 제2수평판(151c)으로 구비될 수 있다. 이와 같이 상기 수평판이 제1수평판(151a) 및 제2수평판(151c)으로 구성되는 경우 상기 경사판(152)은 제2수평판(151c)의 단부로부터 내측으로 일정각도 경사지게 연장된다.
이로 인해, 상기 제1수평판(151a) 및 제2수평판(151c)이 수직판(151b)을 매개로 일정간격 이격되어 공간부를 형성함으로써 옥외에 설치되는 태양광패널(130) 측으로 바람과 같은 하중이 가해지는 경우 하중 및 이로 인해 발생되는 진동을 흡수하여 안정적인 구조를 이룰 수 있게 된다.
상기 레버부(140)는 수직지지부재(120)의 상부단에 설치되는 상부구조부(110)를 지지하여 줌으로써 상기 상부구조부(110)- 더욱 자세하게는 태양광패널(130)을 일정각도 기울어진 상태로 유지시켜 준다.
이러한 레버부(140)는 일단이 제1힌지부재(146)를 매개로 상기 수직지지부재(120)에 회동가능하게 결합되는 제1부재(141)와, 일단이 상기 제1부재(141)의 단부에 회동가능하게 결합되고 타단이 상기 상부구조부(110)에 힌지결합되는 제2부재(142) 및 상기 제1부재(141)의 길이중간에 외측으로 연장되어 볼트부재(126)를 매개로 상기 수직지지부재(120)에 고정되는 각도조절부재(143)를 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광패널 고정장치(100)는 양단이 각각 상부구조부(110) 및 수직지지부재(120)에 힌지연결되는 레버부(140)를 통하여 상부구조부(110)가 지지됨으로써 태양광패널(130)이 일정각도 기울어진 상태로 유지될 수 있게 된다.
한편, 태양의 고도는 계절에 따라 달라지게 된다. 따라서, 보다 많은 양의 태양광을 흡수하기 위해서는 계절에 따라 태양광패널(130)의 설치각도 역시 최적의 상태로 변경되어야 한다. 이와 같이 태양광패널(130)의 설치각도의 조정이 필요한 경우 본 발명에서는 상기 제1부재(141)의 회동을 통해 수직지지부재(120)에 고정되는 각도조절부재(143)의 고정위치를 변경함으로써 간편하게 태양광패널(130)의 설치각도를 조절할 수 있게 된다.
이를 위해, 상기 각도조절부재(143)는 길이방향을 따라 복수 개의 각도조절공(144)이 관통형성된다. 이때, 상기 각도조절부재(143)는 상기 제1힌지부재(146)의 중심축 및 상기 체결공(124) 사이의 거리와 동일한 크기의 반지름을 갖는 호형의 형상으로 구비된다. 이에 따라, 상기 제1부재(141)가 제1힌지부재(146)를 중심으로 회동되더라도 복수 개의 각도조절공(144)은 항상 상기 체결공(124)에 위치하게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광패널 고정장치(100)는 태양의 남중고도가 상대적으로 낮은 겨울철에는 상기 각도조절부재(143)에 형성된 복수 개의 각도조절공(144) 중 좌측에 형성된 각도조절공(144)에 볼트부재(126)를 삽입하여 레버부(140)를 수직지지부재(120)에 고정함으로써 상기 태양광패널(130)의 경사각도(또는 설치각도)를 크게 하여 보다 많은 양의 태양광을 유입할 수 있게 된다. 반대로, 태양의 남중고도가 상대적으로 높은 여름철에는 상기 각도조절부재(143)에 형성된 복수 개의 각도조절공(144) 중 우측에 형성된 각도조절공(144)에 볼트부재(126)를 삽입하여 레버부(140)를 수직지지부재(120)에 고정함으로써 상기 태양광패널(130)의 경사각도(또는 설치각도)를 작게 하여 보다 많은 양의 태양광을 유입할 수 있도록 한다.(도 5 참조)
본 발명에 따른 캔틸레버를 이용한 태양광패널 고정장치(100)는 상기 제1부재(141)의 회동시 힌지연결된 제2부재(142)의 연동을 통하여 상부구조부(110)가 제2힌지부재(116)를 중심으로 회동됨으로써 태양광패널(130)의 각도가 용이하게 변경되므로 계절별로 변하는 태양의 고도에 적절하게 대응하여 항상 최대의 태양광을 유입시켜 전체적인 전력생산량을 높일 수 있게 된다.
상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.
100 : 캔틸레버를 이용한 태양광모듈 고정장치
110 : 상부구조부 111 : 가로지지부재
112 : 돌출부 113 : 세로지지부재
114 : 안착홈 115 : 앵글부재
116 : 제2힌지부재 120 : 수직지지부재
122 : 안내홈 124 : 체결공
126 : 볼트부재 130 : 태양광패널
140 : 레버부 141 : 제1부재
142 : 제2부재 143 : 각도조절부재
144 : 각도조절공 145 : 구속바
146 : 제1힌지부재 150 : 걸림부재
151a : 제1수평판 151b : 수직판
151c : 제2수평판 152 : 경사판
153 : 고정수단

Claims (10)

  1. 서로 평행하도록 이격배치되는 복수 개의 가로지지부재와, 상기 가로지지부재의 길이방향과 수직한 방향으로 배치되어 상기 복수 개의 가로지지부재를 고정하는 적어도 하나의 세로지지부재를 포함하는 상부구조부;
    상부측이 상기 세로지지부재에 회동가능하게 결합되고 하부단이 설치면에 고정되는 수직지지부재;
    하부면에 구비되는 복수 개의 걸림부재를 매개로 상기 가로지지부의 상부측에 걸림설치되는 복수 개의 태양광패널; 및
    일단이 제1힌지부재를 매개로 상기 수직지지부재에 회동가능하게 결합되는 제1부재와 일단이 상기 제1부재의 단부에 회동가능하게 결합되고 타단이 상기 상부구조부에 힌지결합되는 제2부재 및 상기 제1부재의 길이중간으로부터 연장되어 볼트부재를 매개로 상기 수직지지부재에 고정되는 각도조절부재가 구비되는 레버부;를 포함하고,
    상기 레버부를 통하여 상기 태양광패널이 일정각도 기울어진 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각도조절부재는 원호형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 각도조절부재는 길이방향을 따라 관통형성되는 복수 개의 각도조절공이 구비되어 상기 볼트부재 및 각도조절공의 체결위치에 따라 상기 태양광패널의 설치각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가로지지부재는 상부측에 일방향으로 일정길이 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 걸림부재는 일면이 상기 태양광패널에 고정되는 수평판 및 상기 수평판의 일단부로부터 상기 수평판의 내측으로 일정각도 경사지게 연장되는 경사판으로 구비되어 상기 돌출부가 상기 수평판 및 경사판의 사이의 공간에 삽입됨으로써 걸림설치되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 돌출부는 일단부에서 자유단부로 갈수록 단면적이 서서히 좁아지는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 수평판은 일면이 상기 태양광패널에 고정되는 제1수평판과 수직판을 매개로 상기 제1수평판과 평행하도록 이격배치되어 상기 태양광패널에 고정되는 제2수평판을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 세로지지부재는 길이방향을 따라 내측으로 일정깊이 절개형성되는 복수 개의 안착홈이 구비되고, 상기 안착홈에 가로지지부재의 길이중간이 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 세로지지부재는 앵글부재를 매개로 상기 가로지지부재와 고정되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2부재는 길이중간에 외측으로 일정길이 돌출되는 구속바가 구비되고, 상기 수직지지부재의 높이중간에는 내측으로 일정깊이 절개형성되는 안내홈이 구비되어 상기 제1부재의 회동시 상기 구속바가 안내홈의 내면을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 안내홈은 타원형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 태양광 패널 가변형 고정장치.
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