KR101318912B1 - 태양전지 모듈 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 태양전지 모듈을 지붕에 용이하게 설치할 수 있도록 하는 태양전지 모듈 설치용 경사각 조절 브라켓을 제공하는 것에 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 설치용 경사각 조절 브라켓은 태양전지 모듈의 뒷부분 하측에 위치되는 외측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 슬라이딩 이동되도록 지붕의 상부에 위치되는 내측 브라켓과, 상기 외측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 외측 고정공과, 상기 외측 고정공에 대응되도록 상기 내측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 내측 고정공과, 상기 외측 고정공과 내측 고정공에 체결되어 상기 외측 브라켓과 내측 브라켓의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지 모듈 시스템{Solar Cell Module System}
본 발명은 태양전지 모듈 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지붕에 태양전지 모듈의 설치가 용이한 태양전지 모듈 시스템을 제공하는 것에 있다.
일반적으로 태양전지 모듈(Solar Cell Module)은 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서 태양전지에서 생산되는 직류 전류를 교류로 변화시켜 가정에 필요한 전력을 공급할 수 있도록 되어있다.
건물이나 주택 등의 경우에는 태양전지 모듈을 태양의 일사 강도가 높은 지붕 위에 설치하는 것이 대부분이다.
또한, 태양전지 모듈의 설치는 주로 건물을 건축할 때 지붕과 일체로 되도록 설계하여 설치하는 경우가 대부분이었으므로 이미 지붕 공사가 완료된 기존의 건물에는 태양전지판의 설치 작업이 상당히 까다롭고 많은 시간이 소요되었을 뿐 아니라 경우에 따라서는 지붕이 손상되는 등의 폐단이 발생되었다.
따라서, 기존의 건물에 태양전지 모듈을 설치하는 경우에는 주로 지붕의 일부를 개량하여 태양전지 모듈을 설치함에 따라 상당한 공사비용이 지출되는 등의 문제가 발생되고 있다.
본 발명의 일 측면은 태양전지 모듈을 지붕에 용이하게 설치할 수 있도록 하는 태양전지 모듈 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 측면은 태양전지 모듈의 유지 보수를 위한 분리 및 결합이 용이하게 이루어지는 태양전지 모듈 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 복수의 태양전지 모듈을 나란히 정렬할 수 있는 태양전지 모듈 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 복수의 태양전지 모듈의 설치를 위한 작업 안전성이 향상되는 태양전지 모듈 시스템을 제공하는 것에 있다.
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본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 설치용 경사각 조절 브라켓을 다른 측면에서 본다면, 태양전지 모듈의 뒷부분 하측에 위치되는 외측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 슬라이딩 이동되도록 지붕의 상부에 위치되는 내측 브라켓과, 상기 외측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 외측 고정공과, 상기 외측 고정공에 대응되도록 상기 내측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 내측 고정공과, 상기 외측 고정공과 내측 고정공에 체결되어 상기 외측 브라켓과 내측 브라켓의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 시스템은 지붕의 설치면 제1방향을 따라서 연장 형성되되 상기 제1방향과 직교하는 제2방향을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는 제1베이스 브라켓;과, 상기 제1베이스 브라켓의 위에 배치되어 상기 제2방향을 따라서 연장 형성되되 상기 제1방향을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는 제2베이스 브라켓;과, 상기 제2베이스 브라켓 중 상기 제1방향의 하류측에 설치되는 상기 제2베이스 브라켓에 각각 고정되는 제1힌지 브라켓;과, 상기 제2베이스 브라켓들 중 상기 제1방향의 상류측에 설치되는 상기 제2베이스 브라켓에 각각 고정되는 경사각 조절 브라켓;과, 상기 경사각 조절 브라켓의 위에 고정 설치되는 제3베이스 브라켓과, 상기 제3베이스 브라켓의 위에 설치되는 제2힌지 브라켓과, 상기 제1 및 제2힌지 브라켓의 사이에 안착되어 위치가 결정되되 상기 경사각 조절 브라켓을 길이를 가변시켜 수광면의 경사각도가 조절되는 태양전지 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 경사각 조절 브라켓은 상기 제3베이스 브라켓의 아래에 고정 설치되는 외측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 슬라이딩 이동되도록 제2베이스 브라켓의 위에 고정 설치되는 내측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 내측 브라켓의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 경사각 조절 브라켓은 상기 외측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 외측 고정공과, 상기 외측 고정공에 대응되도록 상기 내측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 내측 고정공을 더 구비하며, 상기 스토퍼는 상기 외측 고정공과 내측 고정공을 통과하여 체결되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양전지 모듈 시스템의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양전지 모듈 시스템을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 태양전지 모듈 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1힌지 브라켓을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1고정 클립을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 4의 B부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2힌지 브라켓을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2고정 클립을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 경사각 조절 브라켓을 분해하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 시스템을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 태양전지 모듈 시스템의 일부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 태양전지 모듈 시스템을 분해하여 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 태양전지 모듈 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 시스템(1)은, 지붕(10)에 고정 설치된 베이스 브라켓(100), 태양전지 모듈(200)을 고정 지지하기 위하여 베이스 브라켓(100)에 고정 설치된 고정지지대(300)를 포함하여 구성된다.
지붕(10)은 태양광을 받는 설치면으로서의 지붕재(10)를 구비하고 있다. 이러한 지붕재(10)는 도면에 도시된 바와 같이 요철 형상의 샌드위치 패널과 같은 지붕재(10)로 이루어질 수 있다. 다만, 설치면으로서의 지붕재(10)는 샌드위치 패널뿐만 아니라, 강판 절판이나 슬레이트의 파형판 등 다양한 형태의 지붕재(10)로 구성될 수도 있다.
한편, 설명의 편의상, 지붕재(10)의 경사 방향을 따라 상류측에서 하류측으로 연장되는 방향을 제1방향(X)이라 하고, 제1방향(X)과 직교하여 지붕재(10)의 오른쪽 횡방향을 따라 진행하는 방향을 제2방향(Y)이라고 한다.
지붕재(10)는 복수의 요철 형상으로 된 돌출부(10A)와 홈부(10B)를 가지고 있다.
지붕재(10)의 돌출부(10A)는 서로 간격을 두고 평행에 배치되고 있고, 나란히 하는 돌출부(10A)의 사이에는 상부가 경사지게 개방되어 있는 홈부(10B)가 형성되어 있다.
지붕재(10)는 제2방향(Y)을 따라 돌출부(10A)와 홈부(10B)가 교대로 배열되어 있으며, 각각의 돌출부(10A)와 홈부(10B)는 제1방향(X)을 따라 연장 형성되어 있다.
지붕재(10)의 돌출부(10A)는 띠 모양의 평탄한 상부면(미부호)을 가지고 있으며, 돌출부(10A)의 상부면은 돌출부(10A)의 제1방향(X)을 따라서 길게 연장 형성되어 있다.
이러한 돌출부(10A)의 상부면에는, 각각 미도시된 체결 부재가 서로 간격을 두고 일렬로 배치되어 후술하는 베이스 브라켓(100)과 체결될 수 있다.
지붕(10)의 위에 설치되는 태양전지 모듈(200)은, 태양전지 소자(211)가 구비된 태양전지 패널(210)과, 태양전지 패널(210)을 지지 및 보호하는 설치틀(220)을 구비하고 있다.
태양전지 소자(211)가 복수의 경우, 이들 태양전지 소자(211)는 평면적으로 병렬 배치 되어 있는 것과 동시에 서로 직렬 또는 병렬 또는 그 복합에 전기적으로 접속되어 있다.
설치틀(220)은 태양전지 패널(210)을 지지 및 보호하기 위한 금속재질로 이루어지는데, 예를 들어 태양전지 패널(210)의 테두리를 감싸는 장방형의 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
이러한 태양전지 모듈(200)은, 베이스 브라켓(100)을 이용하여 지붕재(10) 설치면 위에 설치된다. 여기서, 베이스 브라켓(100)은, 표면 처리를 가한 철, 알루미늄, 내후성 플라스틱과 같은 강도와 내후성을 겸비한 재질로 구성될 수 있다.
이러한 베이스 브라켓(100)은 지붕재(10)의 돌출부(10A)의 상부면에 설치되는 제1베이스 브라켓(110)과, 제1베이스 브라켓(110)의 위에서 제1베이스 브라켓(110)과 직교하는 방향으로 설치되는 제2베이스 브라켓(120)을 포함한다.
제1베이스 브라켓(110)은 지붕재(10)의 돌출부(10A) 제1방향(X)을 따라서 연장 형성되되 제1방향(X)과 직교하는 제2방향(Y)을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는데, 이러한 제1베이스 브라켓(110)은 적어도 한 쌍으로 이루어져 지붕재(10)의 돌출부(10A) 상에 고정 설치된다.
제1베이스 브라켓(110)은, 돌출부(10A)의 상부면과 대면하는 띠 모양의 제1A지지부(111)와, 제1A지지부(111)와 평행에 배치되는 띠 모양의 제1B지지부(112)와, 제1A지지부(111)와 제1B지지부(112)의 사이에 걸치는 제1연결부(113)를 포함하여 구성된다.
제1베이스 브라켓(110)의 제1A지지부(111)에는 복수의 제1A관통공(미도시)이 형성될 수 있다. 제1A관통공은 제1A지지부(111)의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. 이러한 제1A관통공에는 상술한 체결부재(미도시)가 끼워지게 되어 있다. 제1베이스 브라켓(110)은 제1A지지부(111)의 제1A관통공에 체결 부재의 수나사부를 결합한 상태로 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 고정 설치되어 있다.
한편, 제1베이스 브라켓(110)은 제1A지지부(111)를 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 접촉시킨 상태로 고정하여, 이러한 제1A지지부(111)에 못이나 나사, 앵커 볼트와 같은 체결 부재의 수나사부에 의하여 고정하는 것 이외에 제1A지지부(111)의 밑면 전체를 접착제에 의하여 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 제1베이스 브라켓(110)을 고정해도 무방하다.
그리고, 제1베이스 브라켓(110)의 제1B지지부(112)에는 복수의 제1B관통공(112A)이 형성되어 있다.
제1B관통공(112A)은 제1B지지부(112)의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 이러한 제1B관통공(112A)에 체결볼트(N)의 수나사부가 끼워진 다음 너트가 체결되어 후술하는 제2베이스 브라켓(120)과 조립될 수 있다.
제1베이스 브라켓(110)의 제1B지지부(112)에는 제1베이스 브라켓(110)과 직교하는 방향으로 제2베이스 브라켓(120)이 설치된다.
제2베이스 브라켓(120)은 제1베이스 브라켓(110)의 위에 배치되어 제2방향(Y)을 따라서 연장 형성되되 제1방향(X)을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는데, 이러한 제2베이스 브라켓(120)은 적어도 한 쌍으로 이루어져 제1베이스 브라켓(110) 상에 고정 설치된다.
제2베이스 브라켓(120)은, 제1베이스 브라켓(110)의 제1B지지부(112)과 대면하는 띠 모양의 제2A지지부(121)와, 제2A지지부(121)와 평행에 배치되는 띠 모양의 제2B지지부(122)와, 제2A지지부(121)와 제2B지지부(122)의 사이에 걸치는 제2연결부(123)를 포함하여 구성된다.
제2베이스 브라켓(120)의 제2A지지부(121)에는 복수의 제2관통공(121A)이 형성되어 있다. 제2관통공(121A)은 제2A지지부(121)의 복수의 제1B관통공(112A)에 대응되는 위치에서 길이 방향에 소정 간격을 두고 형성되어 있다.
이러한 제2관통공(121A)과 제1B관통공(112A)에 상술한 체결볼트(N)의 수나사부가 끼워진 다음 제1B관통공(112A)의 아래쪽에서 너트를 조립하고, 제2관통공(121A)의 위쪽에서 너트를 체결하여 제1베이스 브라켓(110)과 제2베이스 브라켓(120)이 서로 직교하는 방향으로 결합되게 되어 있다.
이러한 제2베이스 브라켓(120)의 상측에 태양전지 모듈(200)이 배치되는데, 태양전지 모듈(200)은 고정지지대(300)를 통하여 제2베이스 브라켓(120)에 고정 설치된다.
한편, 상술한 제1 및 제2베이스 브라켓(110,120)은 각각 통상의 C형 브라켓을 포함할 수 있다.
다음, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제1고정지지대에 대하여 설명한다. 도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1힌지 브라켓을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1고정 클립을 나타낸 사시도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 고정지지대(300)는 제2베이스 브라켓(120)의 제1방향(X) 하류측에 고정되는 제1고정지지대(310)와, 제2베이스 브라켓(120)의 제1방향(X) 상류측에 고정되는 제2고정지지대(320)를 포함한다.
설명의 편의상, 제2베이스 브라켓(120) 가운데 태양전지 모듈(200)의 앞부분에 대응 배치 즉 지붕재(10)의 제1방향(X) 하류측에 배치되는 제2베이스 브라켓(120)을 제2A베이스 브라켓(120A)이라 하며, 태양전지 모듈(200)의 뒷부분에 대응 배치 즉 지붕재(10)의 제1방향(X) 상류측에 배치되는 제2베이스 브라켓(120)을 제2B베이스 브라켓(120B)이라 한다.
여기서, 제2고정지지대(320)는 제1고정지지대(310)보다 높게 형성되도록 한다. 이렇게 제2고정지지대(320)가 제1고정지지대(310)보다 높게 형성되어 있기 때문에, 지붕재(10)의 경사면 상에는 태양전지 모듈(200)의 뒷부분이 앞부분보다도 높아지게 되고, 태양전지 모듈(200)이 지붕재(10)의 경사면 보다도 더욱 기울어지게 된다.
한편, 제1고정지지대(310)와 제2고정지지대(320)는 태양전지 모듈(200)을 고정 지지하기 위하여 각각 태양전지 모듈(200)의 앞부분의 두 지점 및 뒷부분의 두 지점에 설치될 수 있다.
제1고정지지대(310)는 태양전지 모듈(200)의 앞부분과 제2A베이스 브라켓(120A)의 사이에 설치되는 제1힌지 브라켓(400)과, 제2A베이스 브라켓(120A)의 앞부분을 고정하기 위하여 제1힌지 브라켓(400)에 끼워지되 상기 태양전지 모듈(200)에 고정되는 제1고정 클립(500)을 포함한다.
제1힌지 브라켓(400)은 제2A베이스 브라켓(120A)에 고정되는 제1고정판(410)과, 태양전지 모듈(200)의 앞부분 위치를 결정하기 위해 태양전지 모듈(200)의 앞부분 선단면과 밑면을 받치는 제1받침판(420)과, 제1고정판(410)과 제1받침판(420)을 결합시키기 위한 제1측판들(430)과, 제1받침판(420)이 회전 가능하도록 제1측판들(430)을 결합시키는 제1힌지축(440)을 구비한다.
제1고정판(410)은 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2B지지부(122)와 제2연결부(123)에 밀착 고정된다. 이러한 제1고정판(410)은 전체적으로 ㄷ자 형상으로 이루어지며, 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2B지지부(122)에 밀착 고정되는 제1A고정부(411)와, 제1A고정부(411)의 양단에서 하측으로 연장 형성되어 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2연결부(123)에 밀착 고정되는 제1B고정부(412)를 포함한다.
제1A고정부(411)는 제1고정판(410)이 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2B지지부(122)에 밀착될 수 있도록 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2B지지부(122)에 대응하는 폭을 가지는 평탄한 면으로 이루어질 수 있다.
제1B고정부(412)는 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2연결부(123)에 밀착 고정될 수 있도록 제1A고정부(411)의 양단에서 하측으로 소정 길이 연장 형성되는데, 이러한 제1B고정부(412)는 제2A베이스 브라켓(120A)의 제2연결부(123)에 체결되도록 제2베이스 브라켓(120)의 고정공(123A)에 대응되는 고정공(412A)을 가지고 있다.
제1받침판(420)에는, 태양전지 모듈(200)의 앞부분 전단면과 밑면이 밀착되기 위하여 전체적으로 ㄴ자 형상으로 이루어지는데, 이러한 제1받침판(420)은 태양전지 모듈(200)의 전단면이 밀착 지지되는 제1A받침부(421)와, 태양전지 모듈(200)의 밑면이 밀착 지지되는 제1B받침부(422)를 포함한다.
이러한 제1받침판(420)은 제1A받침부(421)와 제1B받침부(422)를 통하여 태양전지 모듈(200)의 앞부분 위치를 결정하게 된다.
즉, 제1힌지 브라켓(400)은 제1받침판(420)이 제1측판들(430)과 제1힌지축(440)에 의해 제1고정판(410)에 대하여 회전 가능하게 되므로, 제1받침판(420)의 제1A받침부(421)와 제1B받침부(422)를 태양전지 모듈(200)의 앞부분 전단면과 밑면에 맞추어 조절함으로써 태양전지 모듈(200)의 앞부분의 위치를 결정하게 된다.
또한, 태양전지 모듈(200) 앞부분의 밑면에 고정볼트(B)에 의하여 제1고정 클립(500)을 고정 지지하고, 이러한 제1고정 클립(500)에 의하여 태양전지 모듈(200)의 앞 부분을 고정한다.
이것에 의해, 태양전지 모듈(200)의 앞부분의 전단면과 밑면이 제1힌지 브라켓(400)에서 위치 결정되고 제1고정 클립(500)에 의하여 고정된다.
따라서, 제1힌지 브라켓(400)과 제1고정 클립(500)을 통하여 태양전지 모듈(200) 앞부분의 유지 보수를 위한 분리 및 결합이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
제1고정 클립(500)은 태양전지 모듈(200)에 고정되는 제1고정부(510)와, 제1고정부(510)의 일측에서 연장 형성되는 제1집게부(520)를 포함하여 구성된다.
한편, 도면에는 명확히 도시되어 있지 않으나, 태양전지 모듈(200)의 앞부분 밑면에는 제1고정 클립(500)이 체결되기 위한 홈이 구비되어 있으며, 이러한 태양전지 모듈(200)의 앞부분 밑면에 구비된 홈에 제1고정 클립(500)이 안착되어 제1받침판(420)에 끼워진 다음 태양전지 모듈(200)의 앞부분에 안착 고정된다.
제1고정부(510)는 양 측면이 개방된 직육면체 또는 박스형으로 이루어질 수 있으며, 그 상단과 하단에 각각 태양전지 모듈(200)에 결합되기 위한 제1고정홀(511)이 구비된다.
이러한 제1고정홀(511)에 고정볼트(B)가 끼워져 제1고정 클립(500)이 태양전지 모듈(200)의 앞부분 밑면에 체결될 수 있다.
제1집게부(520)는 제1고정부(510)의 일측 상단과 하단에서 각각 상하부로 절곡되어 연장되는 제1A탄성편(521)과 제1B탄성편(522)이 서로 대칭 절곡 형성된다.
제1A탄성편(521)은 제1고정부(510) 일측 상단에서 하부로 경사지게 연장되는 제1A하향 경사부(521A)와, 제1A하향 경사부(521A)에서 수평방향으로 연장되는 제1A수평부(521B)와, 제1A수평부(521B)에서 상부로 경사지게 연장되는 제1A상향 경사부(521C)를 포함한다.
제1B탄성편(522)은 그 구성이 제1A탄성편(521)과 동일하고, 제1A탄성편(521)에 대해 대칭되게 형성된다.
즉, 이러한 제1B탄성편(522)은 제1고정부(510) 일측 하단에서 상부로 경사지게 연장되는 제1B상향 경사부(522A)와, 제1B상향 경사부(522A)에서 수평방향으로 연장되는 제1B수평부(522B)와, 제1B수평부(522B)에서 하부로 경사지게 연장되는 제1B하향 경사부(522C)를 포함한다.
다음, 도 8 내지 도 11을 참조하여 제2고정지지대에 대하여 설명한다. 도 8은 도 4의 B부분을 확대하여 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2힌지 브라켓을 나타낸 사시도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2고정 클립을 나타낸 사시도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 경사각 조절 브라켓을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제2고정지지대(320)는 태양전지 모듈(200)의 뒷부분에 설치되는 제2힌지 브라켓(600)과, 제2B베이스 브라켓(120B)의 앞부분을 고정하기 위하여 제2힌지 브라켓(600)에 끼워지되 태양전지 모듈(200)에 고정 체결되는 제2고정 클립(700)과, 제2힌지 브라켓(600)과 제2B베이스 브라켓(120B)의 사이에 설치되는 경사각 조절 브라켓(800)과, 제2힌지 브라켓(600)과 경사각 조절 브라켓(800)을 조립하기 위한 제3베이스 브라켓(130)을 포함하여 구성된다.
다만, 도면에서는 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 두 지점에 설치된 제2고정지지대 중 어느 하나에만 경사각 조절 브라켓(800)이 포함된 것으로 도시되어 있지만, 이러한 경사각 조절 브라켓(800)은 태양전지 모듈의 뒷부분 두 지점에 설치될 수 있음은 물론이다.
제2힌지 브라켓(600)은 제3베이스 브라켓(130)에 고정 설치되는 제2고정판(610)과, 태양전지 모듈(200) 뒷부분의 위치를 결정하기 위해 태양전지 모듈(200)의 뒷부분의 후단면과 밑면을 받치는 제2받침판(620)과, 제2고정판(610)과 제2받침판(620)을 결합시키기 위한 제2측판들(630)과, 제2받침판(620)이 회전 가능하도록 제2측판들(630)을 결합시키는 제2힌지축(640)을 구비한다.
한편, 제3베이스 브라켓(130)은, 제2힌지 브라켓(600)과 경사각 조절 브라켓(800)을 결합시키기 위한 것으로서 제2고정지지대(320)가 제1고정지지대(310)보다 높게 형성되도록 하기 위한 구성이다. 상술한 바와 같이, 제3베이스 브라켓(130)에 의해 지붕재(10)의 경사면 상에는 태양전지 모듈(200)의 뒷부분이 앞부분보다도 높아지게 된다.
이러한 제3베이스 브라켓(130)은 제2힌지 브라켓(600)의 제2고정판(610)과 대면하는 띠 모양의 제3A지지부(131)와, 제3A지지부(131)와 평행에 배치되는 띠 모양의 제3B지지부(132)와, 제3A지지부(131)와 제3B지지부(132)의 사이에 걸치는 제3연결부(133)를 포함하여 구성된다.
제2고정판(610)은 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)와 제3연결부(133)에 밀착 고정된다.
이러한 제2고정판(610)은 전체적으로 ㄷ자 형상으로 이루어지며, 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)에 밀착 고정되는 제2A고정부(611)와, 제2A고정부(611)의 양단에서 하측으로 연장 형성되어 제3베이스 브라켓(130)의 제3연결부(133)에 밀착 고정되는 제2B고정부(612)를 포함한다.
제2A고정부(611)는 제2고정판(610)이 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)에 밀착될 수 있도록 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)에 대응하는 폭을 가지는 평탄면으로 이루어질 수 있다.
제2B고정부(612)는 제3베이스 브라켓(130)의 제3연결부(133)에 밀착 고정될 수 있도록 제1A고정부(411)에서 하측으로 소정 길이 연장 형성되는데, 이러한 제2B고정부(612)는 제3베이스 브라켓(130)의 제3연결부(133)에 체결되도록 제3베이스 브라켓(130)의 고정공(133A)에 대응되는 고정공(612A)을 가지고 있다.
제2받침판(620)에는, 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 후단면과 밑면이 밀착되기 위하여 전체적으로 ㄴ자 형상으로 이루어지는데, 이러한 제2받침판(620)은 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 후단면이 밀착 지지되는 제2A받침부(621)와, 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 밑면이 밀착 지지되는 제2B받침부(622)를 포함한다.
이러한 제2받침판(620)은 제2A받침부(621)와 제2B받침부(622)를 통하여 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 위치를 결정하게 된다.
즉, 제2힌지 브라켓(600)은 제2받침판(620)이 제2측판들(630)과 제2힌지축(640)에 의해 제2고정판(610)에 대하여 회전 가능하게 되므로 제2받침판(620)의 제2A받침부(621)와 제2B받침부(622)를 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 후단면과 밑면에 맞추어 조절함으로써 태양전지 모듈(200)의 뒷부분의 위치를 결정하게 된다.
또한, 제2받침판(620)의 밑면에 고정볼트(B)에 의하여 제2고정 클립(700)을 고정 지지하고, 이러한 제2고정 클립(700)에 의하여 태양전지 모듈(200)의 뒷부분을 고정한다.
이것에 의해, 태양전지 모듈(200)의 뒷부분의 전단면과 밑면이 제2힌지 브라켓(600)에서 위치 결정되고 고정된다.
따라서, 제2힌지 브라켓(600)과 제2고정 클립(700)을 통하여 태양전지 모듈(200) 뒷부분의 유지 보수를 위한 분리 및 결합이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
제2고정 클립(700)은 태양전지 모듈(200)의 뒷부분에 고정되는 제2고정부(710)와, 제2고정부(710)의 일측에서 연장 형성되는 제2집게부(720)를 포함하여 구성된다.
한편, 도면에는 명확히 도시되어 있지 않으나, 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 밑면에도 제2고정 클립(700)이 체결되기 위한 홈이 구비되어 있으며, 이러한 태양전지 모듈의 뒷부분 밑면에 구비된 홈에 제2고정 클립(700)이 안착되어 제2받침판(620)에 끼워진 다음 태양전지 모듈(200)의 뒷부분에 안착 고정된다.
제2고정부(710)는 양측이 개방된 직육면체 또는 박스형으로 이루어질 수 있으며, 그 상단과 하단에 각각 태양전지 모듈(200)에 결합되기 위한 제2고정홀(711)이 구비된다.
이러한 제2고정홀(711)에 고정볼트(B)가 끼워져 제2고정 클립(700)이 태양전지 모듈(200)의 뒷부분 밑면에 체결될 수 있다.
제2집게부(720)는 제2고정부(710)의 일측 상단과 하단에서 각각 상하부로 절곡되어 연장되는 제2A탄성편(721)과 제2B탄성편(722)이 서로 대칭 절곡 형성된다.
제2A탄성편(721)은 제2고정부(710) 일측 상단에서 하부로 경사지게 연장되는 제2A하향 경사부(721A)와, 제2A하향 경사부(721A)에서 수평방향으로 연장되는 제2A수평부(721B)와, 제2A수평부(721B)에서 상부로 경사지게 연장되는 제2A상향 경사부(721C)를 포함한다.
제2B탄성편(722)은 그 구성이 제2A탄성편(721)과 동일하고, 제2A탄성편(721)에 대해 대칭되게 형성된다.
즉, 이러한 제2B탄성편(722)은 제2고정부(710) 일측 하단에서 상부로 경사지게 연장되는 제2B상향 경사부(722A)와, 제2B상향 경사부(722A)에서 수평방향으로 연장되는 제2B수평부(722B)와, 제2B수평부(722B)에서 하부로 경사지게 연장되는 제2B하향 경사부(722C)를 포함한다.
제3베이스 브라켓(130)의 하측과 제2B베이스 브라켓(120B)의 상측 사이에는 태양전지 모듈(200) 수광면의 경사각도를 조절하는 경사각 조절 브라켓(800)이 설치되어 있다.
이러한 경사각 조절 브라켓(800)을 통하여 태양전지 모듈(200)의 뒷부분의 높낮이를 변화시켜 태양전지 모듈(200)의 경사각도를 조절함으로써 태양의 위치를 추적할 수 있게 된다.
이러한 경사각 조절 브라켓(800)은 제3베이스 브라켓(130)의 아래에 설치되는 외측 브라켓(810)과, 외측 브라켓(810)과 슬라이딩 이동되도록 제2B베이스 브라켓(120B)의 위에 설치되는 내측 브라켓(820)과, 외측 브라켓(810)과 내측 브라켓(820)의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼(830)를 포함하여 구성된다.
외측 브라켓(810)은 양단부(811,812)가 개방된 공간을 가지는데, 특히, 외측 브라켓(810)의 일단부(811)는 제3베이스 브라켓(130)의 제3B지지부(132)와 제3연결부(133)와 대면된다. 이러한 외측 브라켓(810)의 일단부(811)에는 고정볼트(B)와 결합되어 제3베이스 브라켓(130)과 고정 설치되기 위한 관통공(811A)이 형성된다.
그리고, 외측 브라켓(810)의 타단부(812)는 내측 브라켓(820)이 슬라이딩될 수 있는 공간을 제공하여, 그 공간을 따라 내측 브라켓(820)이 슬라이딩되는 식으로 경사각 조절 브라켓(800)의 길이가 가변되어 태양전지 모듈(200) 뒷부분의 높낮이를 조절할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이때, 외측 브라켓(810)은 상하면(813)과, 이 상하면(813)의 양단부로부터 수직하게 연장된 양측면(814)으로 이루어진다.
이에 따라, 외측 브라켓(810)의 내측에는 소정의 공간이 형성되며, 소정의 공간은 내측 브라켓(820)이 배치될 수 있는 슬라이딩 홈(815)으로 제공된다.
한편, 외측 브라켓(810)의 일단부(811)는 제3베이스 브라켓(130)의 제3B지지부(132)와 제3연결부(133)와 대면되는데, 이는, 내측 브라켓(820)이 외측 브라켓(810)에 결합된 상태에서 상방으로의 이탈을 방지하여 내측 브라켓(820)의 상대 이동이 원활하게 되도록 한다.
그리고, 외측 브라켓(810)의 타단부(812) 양측면(814)에는 그의 길이 방향을 따라 외측 고정공(814A)이 형성된다. 외측 고정공(814A)은 스토퍼(830)가 설치될 수 있도록 한 부위이며, 스토퍼(830)에 의해 내측 브라켓(820)이 슬라이딩 결합되는 길이가 조절될 수 있다.
내측 브라켓(820)은 외측 브라켓(810)에 대응되도록 형성된다. 이러한 내측 브라켓(820)은 양단부(821,822)가 개방된 공간을 가지는데, 특히, 내측 브라켓(820)의 일단부(821)는 제2B베이스 브라켓(120B)의 제2B지지부(122) 및 제3연결부(133)와 대면된다.
이러한 내측 브라켓(820)의 일단부(821)에는 체결부재(B)와 결합되어 제2B베이스 브라켓(120B)과 고정 설치되기 위한 관통공(821A)이 형성된다.
내측 브라켓(820)의 양측면(823)에는 길이 방향으로 내측 고정공(823A)이 형성된다.
이러한 내측 고정공(823A)은 외측 브라켓(810)의 외측 고정공과 함께 스토퍼(830)가 설치되는 부위이다.
즉, 외측 고정공(814A)과 내측 고정공(823A)의 일정 구간을 정하여 외측 브라켓(810)과 내측 브라켓(820)의 상대 이동 범위를 정하여 태양전지 모듈(200)의 경사각도를 조절할 수 있는 것이다.
다음으로, 스토퍼(830)는 외측 브라켓(810)과 내측 브라켓(820)의 슬라이딩 구간을 제한하는 역할을 하며, 외측 브라켓(810)의 외측 고정공(814A)을 통과해 내측 브라켓(820)의 내측 고정공(823A)을 통과하여 설치된다. 이때, 스토퍼(830)는 볼트(831)와 너트(832)로 이루어질 수 있다.
즉, 외측 브라켓(810)의 외측 고정공(814A)과 내측 브라켓(820)의 내측 고정공(823A)을 통과하여 체결된 볼트(831)는 너트(832)의 조임에 의해 외측 브라켓과 내측 브라켓(820)에 상호 간에 접촉 압력을 유발하여 외측 브라켓(810)과 내측 브라켓(820)이 상대 이동없이 고정될 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(200)은 외측 브라켓(810)과 내측 브라켓(820)과 스토퍼(830)로 된 경사각 조절 브라켓(800)을 통하여 태양전지 모듈(200)의 뒷부분의 높낮이를 변화시켜 태양전지 모듈(200)의 경사각도를 조절할 수 있게 된다.
다음,본 발명의 실시예 따른 태양전지 모듈을 지붕재의 경사면에 설치하기 위한 설치 방법을 살펴본다.
우선, 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 베이스 브라켓(100)의 설치를 위한 기준선을 표시한다. 설치 기준선은, 경사 방향(X) 및 경사 방향에 대하여 직교하는 방향(Y)의 2방향에 따라 표시한다.
그리고, 경사 방향(X)을 따라 표시된 설치 기준선에 제1베이스 브라켓(110)을 배치한 다음 제1베이스 브라켓(110)을 지붕재(10)에 고정한다.
그리고, 경사 방향에 대하여 직교하는 방향(Y)으로 표시된 설치 기준선에 제1베이스 브라켓(110)의 위에서 제2베이스 브라켓(120)을 배치한 다음 고정볼트(B)를 이용하여 제2베이스 브라켓(120)을 제1베이스 브라켓(110)에 고정한다. 이때, 제1베이스 브라켓(110)은 제1A지지부(111)를 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 접촉시킨 상태로 고정한다.
그리고, 제2베이스 브라켓(120)에 제1 및 제2고정지지대(310,320)를 설치하고, 지붕재(10) 설치면의 경사 방향(X) 하류측에 위치하는 제2베이스 브라켓(120)의 부위에 제1고정지지대(310)를 고정하고, 경사 방향(X) 상류측에 위치하는 제2베이스 브라켓(120)의 부위에 제2고정지지대(320)를 고정한다.
이때, 제1고정지지대(310)의 제1힌지 브라켓(400)을 경사 방향(X) 하류측에 위치하는 제2베이스 브라켓(120)에 안착시키는데, 특히 제1힌지 브라켓(400)의 제1고정판(410)을 제2베이스 브라켓(120)의 제2B지지부(122)와 제2연결부(123)에 대면시킨다.
구체적으로 제1고정판(410)의 제1A고정부(411)는 제2베이스 브라켓(120)의 제2B지지부(122)에 대면시키고, 제1고정판(410)의 제1B고정부(412)를 제2베이스 브라켓(120)의 제2연결부(123)에 대면시킨 다음, 고정볼트(B)를 통하여 제1힌지 브라켓(400)을 제2베이스 브라켓(120)에 고정 설치한다.
그리고, 제2고정지지대(320)의 경사각 조절 브라켓(800)을 경사 방향(X) 상류측에 위치하는 제2베이스 브라켓(120)에 안착시키는데, 특히 경사각 조절 브라켓(800)의 외측 브라켓(810)이 상측으로 배치되도록 내측 브라켓(820)을 제2베이스 브라켓(120)의 위에 안착시켜 고정 설치한다.
그리고, 경사각 조절 브라켓(800)의 외측 브라켓(810)에 제3베이스 브라켓(130)을 고정 설치하는데, 경사각 조절 브라켓(800)의 외측 브라켓(810)에 제3베이스 브라켓(130)의 제3B지지부(132)를 고정 설치한다.
그리고, 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)에 제2힌지 브라켓(600)을 안착시킨다. 특히, 제2힌지 브라켓(600)의 제2고정판(610)을 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)와 제3연결부(133)에 대면시킨다.
구체적으로 제2고정판(610)의 제2A고정부(611)는 제3베이스 브라켓(130)의 제3A지지부(131)에 대면시키고, 제2고정판(610)의 제2B고정부(612)를 제3베이스 브라켓(130)의 제3연결부(133)에 대면시킨 다음, 고정볼트(B)를 통하여 제2힌지 브라켓(600)을 제3베이스 브라켓(130)에 고정 설치한다.
다음에, 태양전지 모듈(200)을 제1힌지 브라켓(400)과 제2힌지 브라켓(600)의 사이에 위치시키는데, 이때 제1힌지 브라켓(400)의 제1받침판(420)과 제2힌지 브라켓(600)의 제2받침판(620)의 회전 각도를 조절한다.
특히, 제1힌지 브라켓(400)에 의해 태양전지 모듈(200) 앞부분의 위치를 결정하고, 제2힌지 브라켓(600)에 의해 태양전지 모듈(200) 뒷부분의 위치를 결정한다.
그리고, 제1 및 제2받침판(420,620)에 의해 위치 결정된 태양전지 모듈(200)을 고정하기 위해 제1힌지 브라켓(400)에 제1고정 클립(500)을 끼우고, 제2힌지 브라켓(600)에 제2고정 클립(700)을 끼운다.
다음에, 제1고정 클립(500)을 태양전지 모듈(200) 앞부분 배면에 고정 체결하고, 제2고정 클립(700)을 태양전지 모듈(200) 뒷부분 배면에 고정 체결하여 제1 및 제2고정 클립(700)을 고정시킴으로써 태양전지 모듈(200)을 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 고정시킬 수 있게 된다.
동일한 순서로, 다른 제2베이스 브라켓(120)과 다음의 옆의 다른 제2베이스 브라켓(120)의 사이에도 태양전지 모듈(200)을 배치하고 고정할 수 있고, 또한 많은 태양전지 모듈(200)을 고정할 수 있다.
이처럼 태양전지 모듈(200)의 앞부분과 뒷부분을 제1힌지 브라켓(400)의 제1받침판(420)과 제2힌지 브라켓(600)의 제2받침판(620)의 회전 각도 조절을 통하여 받칠 수 있기 때문에, 태양전지 모듈(200)의 설치 작업을 용이하게 행할 수 있게 된다.
특히, 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 있어서 가장 위쪽이나 아래쪽의 태양전지 모듈(200)을 고정하는 때에도, 태양전지 모듈(200)의 제1힌지 브라켓(400)의 제1받침판(420)과 제2힌지 브라켓(600)의 제2받침판(620)의 회전 각도 조절을 통하여 설치작업을 행하기 때문에, 용이하게 태양전지 모듈(200)을 지붕재에 설치할 수 있게 된다.
또한, 제1 및 제2힌지 브라켓(400,600)의 제1 및 제2받침판(420,620)에 태양전지 모듈(200)의 전단면과 밑면 또는 후단면과 밑면이 접합하기 때문에, 태양전지 모듈(200)이 빗나가고 떨어지는 것은 없게 되므로 작업의 안전성이 확보된다.
한편, 본 발명은 태양전지 모듈(200)을 지붕재(10)의 경사면에서의 설치하는 것으로 한정되는 것이 아니고, 평지붕이나 지면 등의 수평 면에의 설치에 대해서도 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 제1 및 제2고정지지대(310,320)의 높이 설정에 의하여, 지붕재(10)의 돌출부(10A)에 대한 태양전지 모듈(200)의 경사각도를 임의로 설정할 수 있다.
상기 실시 형태에서는,제2고정지지대(320)를 제1고정지지대(310)보다도 높게 하고 있기 때문에, 예를 들면, 지붕재(10)의 돌출부(10A)의 경사각도가 10°라 하면, 태양전지 모듈의 수광면의 경사각도가 지붕재(10)의 돌출부(10A)의 경사각도 10°보다도 커진다.
한편, 일반적인 일조 환경에서는, 태양전지 모듈(200)의 수광면의 경사각도를 10°이상에 조절하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 설치용 경사각 조절 브라켓 및 이를 포함하는 태양전지 모듈 시스템은 태양전지 모듈의 뒷부분 하측과 지붕 사이에 설치되되 서로 슬라이딩 이동됨으로써 태양전지 모듈의 경사각도를 조절하는 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.
1...태양전지 모듈 시스템 10...지붕
100...베이스 브라켓 110...제1베이스 브라켓
120...제2베이스 브라켓 130...제3베이스 브라켓
200...태양전지 모듈 210...태양전지 패널
220...설치틀 300...고정지지대
310...제1고정지지대 320...제2고정지지대
400...제1힌지 브라켓 410...제1고정판
420...제1받침판 430...제1측판들
440...제1힌지축 500...제1고정 클립
510...제1고정부 520...제1집게부
600...제2힌지 브라켓 610...제2고정판
620...제2받침판 630...제2측판들
640...제2힌지축 700...제2고정 클립
710...제2고정부 720...제2집게부
800..경사각 조절 브라켓

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 지붕의 설치면 제1방향을 따라서 연장 형성되되 상기 제1방향과 직교하는 제2방향을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는 제1베이스 브라켓;과,
    상기 제1베이스 브라켓의 위에 배치되어 상기 제2방향을 따라서 연장 형성되되 상기 제1방향을 따라서 소정 간격을 두고 설치되는 제2베이스 브라켓;과,
    상기 제2베이스 브라켓 중 상기 제1방향의 하류측에 설치되는 상기 제2베이스 브라켓에 각각 고정되는 제1힌지 브라켓;과,
    상기 제2베이스 브라켓들 중 상기 제1방향의 상류측에 설치되는 상기 제2베이스 브라켓에 각각 고정되는 경사각 조절 브라켓;과,
    상기 경사각 조절 브라켓의 위에 고정 설치되는 제3베이스 브라켓과,
    상기 제3베이스 브라켓의 위에 설치되는 제2힌지 브라켓과,
    상기 제1 및 제2힌지 브라켓의 사이에 안착되어 위치가 결정되되 상기 경사각 조절 브라켓을 길이를 가변시켜 수광면의 경사각도가 조절되는 태양전지 모듈;을 포함하고,
    상기 경사각 조절 브라켓은 상기 제3베이스 브라켓의 아래에 고정 설치되는 외측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 슬라이딩 이동되도록 제2베이스 브라켓의 위에 고정 설치되는 내측 브라켓과, 상기 외측 브라켓과 내측 브라켓의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼를 포함하며,
    상기 경사각 조절 브라켓은 상기 외측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 외측 고정공과, 상기 외측 고정공에 대응되도록 상기 내측 브라켓의 일부를 길이 방향으로 절개하여 형성되는 내측 고정공을 구비하며,
    상기 스토퍼는 상기 외측 고정공과 내측 고정공을 통과하여 체결되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
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