KR101363071B1 - Solar power generation system earthquake-proof equipment - Google Patents

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KR101363071B1
KR101363071B1 KR1020130111798A KR20130111798A KR101363071B1 KR 101363071 B1 KR101363071 B1 KR 101363071B1 KR 1020130111798 A KR1020130111798 A KR 1020130111798A KR 20130111798 A KR20130111798 A KR 20130111798A KR 101363071 B1 KR101363071 B1 KR 101363071B1
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박정우
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Abstract

The present invention relates to a solar photovoltaic power generation system having a seismic isolation function, capable of decreasing or extinguishing a seismic force by absorbing the seismic force vibrating vertically and horizontally and increasing a vibration period. For the purpose, the present invention comprises a basic structure (100) having four circular pipes for dispersing a seismic force by varying the resonance of the seismic force transmitted to a solar photovoltaic power generation system structure (600) through the floor (500) of a building rooftop, and increasing a fundamental period; a seismic device housing (200) having an upper housing mounted on the four circular pipes to contain a pipe for supporting a solar photovoltaic power generation system, and a lower housing containing a seismic isolation device connected to the pipe for supporting a solar photovoltaic system; a seismic isolation device (300) contained in the lower housing to absorb, reduce and extinguish a seismic force transmitted to the solar photovoltaic power generation system; and a pipe (400) for supporting a solar photovoltaic power generation system, connected to the seismic isolation device and supporting and fixing the solar photovoltaic power generation system structure. Therefore, the present invention reduces and extinguishes a seismic force transmitted to the solar photovoltaic power generation system via the seismic isolation function of dispersing and absorbing the vibrating seismic force and by increasing the fundamental period of the absorbed seismic force via a coil-type seismic spring. The seismic device for the solar photovoltaic power generation system is supported and protected by a seismic isolation insert replaceable after an earthquake at ordinary times. And the solar photovoltaic power generation system is stably supported and protected by the coil-type seismic spring only in case that a seismic force larger than a specific scale is applied to the solar photovoltaic system.

Description

면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치{SOLAR POWER GENERATION SYSTEM EARTHQUAKE-PROOF EQUIPMENT}SOLAR POWER GENERATION SYSTEM EARTHQUAKE-PROOF EQUIPMENT}
본 발명은 태양광발전시스템 내진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수직 수평으로 진동하는 지진력을 분산 및 흡수하고 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키도록 한 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a seismic device for a photovoltaic power generation system, and more particularly, to a seismic power generation system having a seismic isolation function for dispersing and absorbing seismic force oscillating vertically and horizontally, and for reducing and dissipating seismic force by lengthening an intrinsic period. Relates to a device.
최근, 국제유가의 급등, 기후변화 그리고 지구온난화 문제 등 에너지 위기를 심화시키는 요인들이 새로이 등장하면서 에너지 안전보장 위기론이 대두되고 있다.In recent years, energy safety crisis has emerged as new factors intensifying the energy crisis, such as soaring international oil prices, climate change and global warming.
이러한 지구온난화 문제와 화석연료로 발전되는 발전설비 증설에 대한 일부 부담을 덜 수 있는 태양광발전시스템(Photovoltaic Power Generation System)은 태양광을 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 것으로 여러 개의 태양 전지들이 붙어있는 태양광 패널을 이용한다. 태양광발전시스템은 분산형 발전시스템으로서 반영구적으로 활용할 수 있고, 태양 전지를 사용해서 유지 보수가 간편하며 무공해와 무한정의 태양 에너지원을 사용하는 점 등으로 차세대 대체 에너지원으로 각광 받고 있다.Photovoltaic Power Generation System, which can alleviate some of the burden of global warming and the expansion of power generation facilities generated by fossil fuels, produces electricity by converting sunlight into direct current electricity. Use a solar panel. The photovoltaic power generation system has been spotlighted as a next-generation alternative energy source because it can be used semi-permanently as a distributed power generation system, and it is easy to maintain using a solar cell, and uses pollution-free and infinite solar energy sources.
태양광발전시스템은 소형은 대부분 주택 옥상이나 지붕 위에 설치되고 대규모의 태양광발전시스템은 일조량이 풍부한 야산이나 대지 등에 설치되어 왔으나, 지금은 시설물의 재활용과 경제적인 효과 측면에서 기존 대형공장 등의 건축물 옥상 바닥이나 지붕 위에 설치되고 있다.Most of the photovoltaic power generation system has been installed on the roof or roof of houses, and large-scale photovoltaic power generation systems have been installed on the hills and the land where the sunlight is abundant. It is installed on the rooftop or roof.
이러한 태양광발전시스템은 지진 발생 시 콘크리트 구조물을 타고 진동되는 지진력에 의해 유리 기판이나 폴리실리콘(Polysilicone)으로 제작된 태양광발전시스템의 패널에 영향을 끼쳐 태양광 패널이 쉽게 파손될 수 있다 그럼에도 불구하고 지금까지 태양광발전시스템에 대해 생산원가의 상승과 우리나라에 지진 강도가 미약하다는 이유로 지진이나 진동에 대한 설계를 적용하지 않았다. Such photovoltaic power generation system may affect the panel of photovoltaic power generation system made of glass substrate or polysilicone by vibrating seismic force in concrete structure during earthquake, which may easily damage the solar panel. So far, the design of earthquake or vibration has not been applied due to the increase in production cost and the weak earthquake intensity in Korea.
최근 지구환경의 이상급변과 함께 몇 년 사이에 아시아권 지진대의 활동이 활발해짐에 따라 정부는 우리나라 지진 발생에 신속히 대응하기 위해 지진응답계측장비의 과학화 등을 통해 선진화된 지진대응시스템 구축은 물론 3층 이상 건물에 대한 내진 설계 의무화를 발표(2005)에 이어 소방시설 내진설계 기준(안)의 마련(2013년)과 더불어 모든 시설물에 대한 내진 설계의 강화 정책을 추진하고 있다.In recent years, as the earthquake zone activity in the Asian region has been active along with the abnormal changes in the global environment, the government has developed the earthquake response system through the scientific development of earthquake response measurement equipment to respond quickly to earthquakes in Korea. Following the announcement of mandatory seismic design requirements for the above buildings (2005), the government has been promoting the seismic design standards for fire-fighting facilities (2013) and strengthening the seismic design for all facilities.
시설물 및 발전설비에 대한 내진 설계란, 지진 발생 시 건축물을 통해 시설물 및 발전설비에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시켜서 내진 안전성을 확보하도록 하는 설계기법인 면진 설계를 포함하는 지진에 대한 포괄적인 설계기술을 말한다.Seismic design for facilities and power generation facilities is a comprehensive earthquake for earthquake including seismic design, which is a design technique that ensures seismic safety by absorbing, reducing and extinguishing seismic power transmitted to buildings and power generation facilities through a building in case of an earthquake. Design technology.
이를 위해 대한민국 등록특허공보 10-1210655호의 진동제어를 위한 전기설비용 면진장치를 비롯한 대부분의 내진 설계 특허기술에는 코일형 내진 스프링을 적용하였다. 이들 코일형 내진 스프링은 지진 발생에 관계없이 무거운 하중을 갖는 시설물을 상시적으로 지지하고 있다.To this end, coil-type seismic springs were applied to most of the seismic design patent technologies, including the seismic isolator for electric equipment for vibration control of Korean Patent Publication No. 10-1210655. These coiled seismic springs always support facilities with heavy loads regardless of earthquake occurrence.
고장력의 코일형 내진 스프링이라 하더라도 가변 하중을 갖는 물체가 아닌 대규모의 태양광발전시스템과 같은 정지 상태에서 오래 동안 중(重) 하중을 받다 보면, 결국 고장력의 코일형 내진 스프링은 수축되어 정작 지진이 발생하였을 때는 그 탄성력을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.
Even high tension coil type seismic springs are subjected to heavy loads for long periods of time in a stationary state, such as large-scale photovoltaic systems, rather than objects with variable loads. When it occurs, there is a problem that can not exhibit the elastic force.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 특히 수직 수평으로 진동하는 지진력을 분산 및 흡수하는 4개의 원형 파이프 및 면진장치와, 분산 및 흡수된 지진파의 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 코일형 내진 스프링과, 지진 발생 후 교체 가능한 내진격리인서트를 구비하는 내진격리장치를 구성함으로써, 평상시에는 내진격리인서트를 통해 태양광발전시스템을 지지 보호하고 일정 규모 이상의 지진력이 태양광발전시스템에 작용하였을 경우에만 코일형 내진 스프링에 의해 태양광발전시스템을 안정적으로 지지 보호하도록 한 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and in particular, four circular pipes and a seismic isolator for dispersing and absorbing seismic force oscillating vertically and horizontally, and reducing the seismic force by lengthening the intrinsic period of the dispersed and absorbed seismic waves. And a seismic isolator with a coiled seismic spring to extinguish and a seismic isolating insert that can be replaced after an earthquake, so that the seismic isolating insert is normally used to support and protect the photovoltaic power generation system. It is an object of the present invention to provide a photovoltaic system with a seismic isolation function so as to stably support and protect the photovoltaic system by a coil type seismic spring only when acting on the system.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면, 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 있어서, 상기 장치는 일정한 지름을 갖고 건축물 옥상 바닥에 정사각형으로 바닥 홀(110a~110d)을 천공한 후, 지진력을 분산시키는 원형 파이프(120a~120d)를 상기 바닥 홀에 삽입하여 콘크리트로 타설시키며 상기 원형 파이프 내부를 관통하는 육각 볼트(240a~240d)에 의해 내진장치 하우징을 장착하도록 하는 기초 구조물(100)과; 상기 기초 구조물의 상부에 장착되어 육각 볼트로 고정시키되, 일정한 규격을 갖고 주조된 원통(201)과 상기 원통 상부에는 태양광발전 시스템 구조물(600)을 지지하는 파이프가 수용되는 상부가 개방된 상부 하우징(210a) 및 상기 원통 하부에는 내진격리장치를 수용하기 위해 하부가 개방된 하부 하우징(210b)이 각각 용접되며, 상기 원통(201)의 외주면 사방에는 상기 기초 구조물(100)의 원형 파이프(120a~120d) 상부에 고정 설치하고 수평으로 진동하는 지진력에 대비하기 위한 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)이 각각 내장된 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)이 구비된 내진장치 하우징(200)과; 상기 내진장치 하우징의 하부 하우징(210b)에 내장되며, 수직으로 진동하는 지진력을 흡수하는 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)와 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 제2 코일형 내진 스프링(310) 및 지진 발생 시 상ㆍ하부 내진격리인서트(343a~343c, 370a~370c)가 분리되는 내진격리인서트(340)를 갖는 내진격리장치(300)와; 상기 내진격리장치(300)의 제2 적층고무형 면진장치(330) 위에 안착되며 태양광발전시스템 구조물을 고정 지지하기 위한 볼트 체결용 플랜지(410)를 갖는 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the photovoltaic system seismic isolation device having a seismic isolation function, the device has a constant diameter and punctures the bottom hole (110a ~ 110d) in a square on the roof of the building square Then, the base structure is inserted into the floor hole 120a ~ 120d to distribute the seismic force is poured into the concrete and to install the seismic device housing by the hexagonal bolts (240a ~ 240d) penetrating the inside of the circular pipe 100; The upper housing is mounted on the top of the base structure and fixed with a hexagonal bolt, the upper housing is opened to accommodate the cylindrical cylinder 201 having a predetermined size and the pipe for supporting the photovoltaic system structure 600 in the upper cylinder (210a) and the lower housing (210b) is opened at the lower portion to accommodate the seismic isolator is respectively welded to the lower portion of the cylinder, the circular pipe (120a ~ ~) of the base structure 100 on the outer peripheral surface of the cylinder 201 120d) Seismic housing 200 is provided with a seismic housing housing fixing brackets (230a ~ 230d) each having a first coil-type seismic spring (250a ~ 250d) is built in fixed to the upper and to prepare for seismic force vibrating horizontally )and; The second coil is embedded in the lower housing 210b of the seismic housing and has a first period and a second laminated rubber type vibration isolator 320 and 330 that absorb the seismic force oscillating vertically, thereby reducing and extinguishing the seismic force. An seismic isolator 300 having a seismic isolation spring 310 and a seismic isolation insert 340 for separating upper and lower seismic isolation inserts 343a to 343c and 370a to 370c when an earthquake occurs; The PV system support pipe 400 seated on the second laminated rubber type seismic isolation device 330 of the seismic isolator 300 and having a bolt fastening flange 410 for fixing and supporting the PV system structure. It provides a seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function comprising a.
바람직하게는, 상기 내진격리장치(300)는, 지진 발생 시 건축물 옥상 바닥을 통해 수직으로 전달되는 지진력이 태양광발전시스템에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시키기 위하여, 1차적으로 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과, 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 적층고무형 면진장치(320)와, 상기 제1 적층고무형 면진장치(320)를 통해 분산 및 흡수된 지진력에 대해 탄성체를 통해 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소시키는 제2 코일형 내진 스프링(310)과, 상기 코일형 내진 스프링(310)의 상ㆍ하부에 고정되며, 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)를 접촉시키는 상ㆍ하부 인서트 플레이트(341,342)와 상기 상ㆍ하부 인서트 플레이트 일측면에 나사방식으로 고정되어 상기 코일형 내진 스프링 안쪽에 위치하여 평상시에는 태양광발전시스템 구조물(600)을 지지하고 일정 규모 이상의 지진이 발생되면 지진력에 의해 2단으로 분리되어 격리되는 상ㆍ하부 격리 인서트(342a~342d, 370a~370d)와, 상기 상부 인서트 플레이트(341)에 안착되어 상기 제2 코일형 내진 스프링(310) 통해 감소된 지진력을 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)로 전달되지 못하도록 2차적으로 지진력을 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과, 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제2 적층고무형 면진장치(330)가 포함되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the seismic isolating device 300, in order to absorb, reduce and extinguish seismic power transmitted to the photovoltaic power generation system to the seismic force transmitted vertically through the roof of the building when the earthquake occurs, the seismic wave is first distributed And a first laminated rubber type isolating apparatus 320 in which any one selected from the group consisting of butadiene rubber (BR) and nitrile butadiene rubber (NBR), and urethane rubber is absorbed, and the first laminated rubber type isolating The second coil-type seismic spring 310 to reduce the seismic force by extending the natural period through the elastic body against the seismic force dispersed and absorbed by the device 320, and fixed to the upper and lower portions of the coiled seismic spring 310 The upper and lower insert plates 341 and 342 contacting the first and second laminated rubber type isolating devices 320 and 330 and one side of the upper and lower insert plates are screwed to fix the coil. Upper and lower isolation inserts (342a ~ 342d, 370a ~ 370d) which are located inside the seismic spring to support the photovoltaic power generation system structure 600 and are separated in two stages by seismic force when an earthquake of a certain magnitude occurs. And distributing and absorbing seismic forces secondary to prevent the seismic force reduced through the second coil-type seismic spring 310 from being transferred to the PV system support pipe 400, which is seated on the upper insert plate 341. It is characterized in that it comprises a synthetic rubber (Butadimen Rubber) and NBR (Nitrile Butadiene Rubber) and a second laminated rubber type seismic isolation unit 330 is selected from any one of urethane rubber (Urethane rubber).
바람직하게는, 상기 내진격리인서트(340)는, 일정한 규격을 갖는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 동일한 형상 및 구조를 갖고 120°각도로 3개가 삼각형으로 배치시켜 장착되되, 그 하나의 형상 및 구조는, 상기 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 각각 용접되는 나사(342a,342b)와, 상기 나사(342a,342b)와 각각 체결되도록 하는 나사 홈(344,345)과, 상기 나사 홈(344)과 대향되는 상부 내진격리인서트(343a)에는 인서트 봉(347)을 삽입하는 인서트 봉 홈(346)과, 상기 나사 홈(345)과 대향되는 하부 내진격리인서트(343b)에는 상기 인서트 봉 홈(346)에 삽입되는 인서트 봉(347)을 갖고 전체적으로 가운데 부분이 잘록한 지진 격리부(348)가 포함되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the seismic isolation insert 340 has the same shape and structure on the upper and lower discs 341a and 341b having a predetermined size, and is mounted in three triangles at a 120 ° angle. And the structure includes screw 342a and 342b welded to the upper and lower discs 341a and 341b, screw grooves 344 and 345 for fastening to the screw 342a and 342b, and the screw groove 344, respectively. In the upper seismic isolation insert (343a) opposed to the insert rod groove 346 to insert the insert rod 347, and the lower seismic isolation insert (343b) facing the screw groove 345 in the insert rod groove ( An earthquake isolation part 348 having an insert rod 347 inserted into the 346 and having a center portion cut off as a whole is included.
바람직하게는, 상기 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치는, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)와 연결되어 확장 가능하도록 하기 위해 볼트(450)로 체결되는 확장용 플랜지(440)와 태양광발전시스템 구조물(600)을 고정시키기 위한 고정용 브라켓(460)을 갖는 확장용 파이프(430)가 포함되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the seismic isolator PV system having the seismic isolation function, and the expansion flange 440 is fastened to the bolt 450 in order to be expandable connected to the photovoltaic system support pipe 400 An expansion pipe 430 having a fixing bracket 460 for fixing the photovoltaic system structure 600 is included.
바람직하게는, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)는, 상기 내진장치 하우징(200)의 상부 하우징(210a)과의 마찰을 줄이기 위해 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프의 외주면 혹은 상부 하우징(210a)에 구리스(혹은 윤활유)가 도포되는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the PV system support pipe 400, the outer peripheral surface or the upper housing of the PV system support pipe to reduce friction with the upper housing 210a of the seismic device housing 200 ( The grease (or lubricating oil) is applied to 210a).
상기와 같은 본 발명의 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The seismic device of the solar power generation system having the seismic isolation function of the present invention as described above has the following effects.
본 발명은 진동하는 지진력을 분산 및 흡수하는 4개의 원형 파이프 및 면진장치와, 분산 및 흡수된 지진파의 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 코일형 내진 스프링과, 지진 발생 후 교체 가능한 내진격리인서트를 구비하는 내진격리장치를 구성함으로써,The present invention provides four circular pipes and a seismic isolator for dispersing and absorbing vibrational seismic force, a coil type seismic spring for reducing and dissipating seismic force by lengthening the intrinsic period of the dispersed and absorbed seismic waves, and seismic isolation that can be replaced after an earthquake. By constructing a seismic isolator with an insert,
(1) 수직 수평으로 진동하는 지진력을 분산 및 흡수시키는 4개의 원형 파이프 및 면진장치가 구성되어 있기 때문에 태양광발전시스템에 전해지는 지진력을 흡수 및 감소시킬 수 있다.(1) Since four circular pipes and a seismic isolator are constructed to distribute and absorb seismic force oscillating vertically and horizontally, seismic force transmitted to the photovoltaic system can be absorbed and reduced.
(2) 원형 파이프와 면진장치를 통해 분산 및 흡수된 지진파의 고유주기를 길게 하여 지진력에 대한 진동을 감소시키고 소멸시킬 수 있다.(2) Through the circular pipe and the seismic isolator, the intrinsic period of the dispersed and absorbed seismic waves can be lengthened to reduce and eliminate vibrations against seismic forces.
(3) 평상시에는 내진격리인서트가 코일형 내진 스프링을 대신하여 태양광발전시스템을 보호 지지하다가, 일정 규모 이상으로 진동하는 지진력에 의해서만 내진격리인서트가 격리되도록 구성되어 있으므로, 무거운 태양광발전시스템의 하중에도 스프링의 수축이 없기 때문에 스프링 본래의 기능을 상실하지 않고 지진 발생 시 태양광발전시스템을 안정적으로 지지 보호할 수 있다.(3) Normally, the seismic isolation insert is protected to support the photovoltaic power generation system in place of the coil type seismic spring, and the seismic isolation insert is isolated only by the seismic force vibrating more than a certain scale. Since there is no contraction of the spring under load, it can reliably support and protect the photovoltaic system in the event of an earthquake without losing the original function of the spring.
(4) 지진 발생 후 손상된 내진격리인서트만 교체하면 됨으로써, 태양광발전시스템 내진 장치의 보수가 용이하고 유지비가 저렴한 효과가 있다.
(4) Since only the damaged seismic isolation inserts need to be replaced after the earthquake, the seismic equipment of the photovoltaic system can be easily repaired and the maintenance cost is low.
도 1은 종래의 기술에 대한 전기설비용 면진장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 기초 구조물을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 내진장치 하우징 평면도를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 구성들의 조립을 나타낸 도면
도 5는 상기 도 4에 의한 완성된 조립도를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 내진격리장치를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 내진격리인서트를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치를 이용한 태양광발전시스템 구조물이 설치되는 모습을 나타낸 도면
1 is a view showing a seismic isolator for electric equipment according to the prior art
2 is a view showing a basic structure for a seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a plan view illustrating a seismic device housing plan for a seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view showing the assembly of the components for the seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a view showing the completed assembly according to FIG.
6 is a view showing the seismic isolation device for a seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing the seismic isolation insert for the seismic device for a photovoltaic power generation system having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which a photovoltaic power generation system structure using a photovoltaic power generation seismic device having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention is installed;
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it is to be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known configurations and functions will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be obscured.
먼저, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치의 기술적 해결수단은, 크게 기초 구조물(100), 내진장치 하우징(200), 내진격리장치(300), 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)로 구성되어진다.First, referring to Figures 2 to 8, the technical solution of the solar power system seismic isolation device having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention, the base structure 100, seismic housing 200, seismic isolation The device 300 is composed of a pipe 400 for supporting a photovoltaic power generation system.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 기초 구조물(100)은, 건축물 옥상 바닥(500)에 설치되어 진동하는 지진력을 분산시키는 수단으로, 건축물 옥상 바닥(500)에 일정한 지름을 갖고 정사각형으로 바닥 홀(110a~110d)을 천공한 후, 상기 바닥 홀에 원형 파이프(120a~120d)를 삽입하여 콘크리트로 타설시킨다. 그리고 상기 원형 파이프 내부로 관통하는 육각 볼트에 의해 내진장치 하우징을 장착할 수 있도록 한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the foundation structure 100 is a means for distributing the vibrational seismic force installed on the roof top of the building 500, and has a constant diameter on the roof top of the building 500 and has a square bottom hole. After drilling (110a ~ 110d), the circular pipe (120a ~ 120d) is inserted into the bottom hole is poured into concrete. And it is possible to mount the seismic device housing by the hexagonal bolt penetrating into the circular pipe.
여기서 상기 4개로 구성되는 원형 파이프(120a~120d)를 설치하는 이유는, 지진과 구조물과의 관계로 설명되는데, 지진이 발생하여 지표면에서의 큰 흔들림이 있으면 지표면에 놓여있는 모든 물체는 힘을 받게 되나 물체의 진동수가 지진의 진동수가 근접한 물체는 큰 힘을 받게 되어 붕괴되기 때문이다. 또한 지진에 의한 구조물의 피해는 지진의 크기뿐만 아니라 지진이 갖고 있는 주기와 구조물이 갖고 있는 주기가 공진을 일으켰을 경우에 큰 피해를 발생하기 때문이다. 이는 진동하고 있는 소리굽쇠에서 발생한 진동에너지가 공기를 매질로 하여 다른 소리굽쇠로 에너지가 전달되는 것이며, 공기의 진동에너지를 잘 흡수할 수 있는 동일한 크기 및 형상의 소리굽쇠는 진동하나, 크기 및 형상이 다른 소리굽쇠는 진동에너지를 흡수하지 못하여 공진현상이 발생하지 않는다.Here, the reason for installing the four circular pipes 120a to 120d is explained by the relationship between the earthquake and the structure. When there is a large shaking on the ground due to the earthquake, all objects placed on the ground are subjected to a force. However, because the object's frequency is close to the earthquake's frequency, the object receives a great force and collapses. In addition, the damage of the structure caused by the earthquake causes a great damage when the period of the earthquake and the period of the structure cause resonance, as well as the magnitude of the earthquake. This means that the vibration energy generated from the vibrating tuning fork is transferred to other tuning fork by using air as a medium, and the tuning fork of the same size and shape that can absorb the vibration energy of the air vibrates, but the tuning fork of different size and shape is used. Does not absorb vibrational energy, so resonance does not occur.
이와 같이 진동을 쉽게 주고받는 현상은 반드시 두 물체 사이의 고유주기가 비슷한 경우에만 발생하게 된다.The phenomenon of easily exchanging vibrations occurs only when the intrinsic period between two objects is similar.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 건축물 옥상 바닥(500)을 통해 태양광발전시스템 구조물(600)에 전달되는 지진력의 공진현상을 다르게 하고 고유주기를 길게 하여 지진력을 분산시키기 위함이다. Therefore, in the embodiment of the present invention is to disperse the seismic force by varying the resonance phenomenon of the seismic force transmitted to the photovoltaic power generation system structure 600 through the building rooftop 500, and by extending the natural period.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 기초 구조물(100)에 적용된 4개의 원형 파이프(120a~120d)는, 다리 공사 등에 적용되는 말뚝머리 내진 공법을 통해 지진력을 분산시키는 것과 유사하며, 지반운동에 의한 지진력의 발생을 태양광발전시스템 내진 장치에서 전부 부담시키지 않고 4개의 원형 파이프에서의 단면을 증가시켜 회전모멘트에 저항하도록 한 것이다. In addition, the four circular pipes (120a ~ 120d) applied to the foundation structure 100 according to an embodiment of the present invention is similar to dispersing the seismic force through the pile head seismic method applied to the bridge construction, etc. The seismic force caused by the photovoltaic system is not burdened by the seismic system, and the cross section of four circular pipes is increased to resist rotation moment.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 기초 구조물(100)과 건축물 옥상 바닥(500) 사이에 충격흡수장치(Shock Absorber)를 설치하여 진동하는 지진력을 흡수하여 감쇄시킬 수 있다. 상기 충격흡수장치는 진동감쇄용 고무패드 내부에 금속판을 내장하여 순수한 고무판이 좌굴되는 현상을 방지할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention by installing a shock absorber (Shock Absorber) between the base structure 100 and the building roof floor 500 can be absorbed and attenuated vibration seismic force. The shock absorbing device may prevent a phenomenon in which the pure rubber plate is buckled by embedding a metal plate inside the rubber pad for vibration damping.
도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 내진장치 하우징(200)은, 면진 기능을 갖는 내진 장치를 안정적으로 수납시키기 위한 수단으로, 상기 기초 구조물(100)의 4개의 원형 파이프(120a~120d)에 장착시켜 길이가 긴 육각 볼트(240a~240d)로 고정시킨다. 또한 상기 내진장치 하우징(200)은 일정한 규격을 갖고 상ㆍ하부가 개방된 원통(201)으로 주조될 수 있다. 상기 원통 상부에는 태양광발전시스템 구조물(600)을 지지하기 위한 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)를 수용하는 상부가 개방된 상부 하우징(210a) 및 상기 원통의 하부에는 내진격리장치(300)를 수용하기 위한 하부가 개방된 하부 하우징(210b)이 각각 용접된다.4 and 5, the seismic device housing 200 is a means for stably storing the seismic device having a seismic isolation function, and is provided on four circular pipes 120a to 120d of the foundation structure 100. Fix it with a long hex bolt (240a ~ 240d). In addition, the seismic device housing 200 may be cast as a cylinder 201 having a predetermined size and the upper and lower portions are open. The upper housing 210a having an open upper portion accommodating the solar power system support pipe 400 for supporting the solar power system structure 600 at the top of the cylinder and the seismic isolator 300 at the bottom of the cylinder. The lower housing 210b, which is open at the bottom for accommodating the respective parts, is welded.
또한 상기 내진장치 하우징(200)은, 원통(201)의 외주면 사방에는 내진장치 하우징(200)을 상기 기초 구조물(100)의 4개의 원형 파이프(120a~120d) 상부에 고정 설치하고 수평으로 진동하는 지진력에 대비하기 위한 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)이 각각 내장된 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)을 갖는다.In addition, the seismic device housing 200, the four sides of the circular structure (120a ~ 120d) of the base structure 100 is fixed to install the seismic device housing 200 on the outer circumferential surface of the cylinder 201 to vibrate horizontally The first coil-type seismic spring (250a ~ 250d) for the preparation of the seismic force has a built-in seismic device housing fixing bracket (230a ~ 230d), respectively.
여기서 상기 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)은, 상기 육각 볼트(240a~240d)가 관통되는 육각 볼트 홀이 형성된다.Here, the seismic device housing fixing brackets 230a to 230d have hexagonal bolt holes through which the hexagonal bolts 240a to 240d penetrate.
한편, 상기 원통(201)의 외주면 사방에 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)을 4개로 설치하는 이유는, 통상적으로 강성이 강한 구조물은 수직으로 진행하는 지진력에 대하여 강한 내진 특성을 나타내지만 수평으로 진행하는 지진력에 대하여 강한 내진 특성을 나타내지 못하고 구조물이 쉽게 붕괴될 수 있다.On the other hand, the reason for installing four first coil-type seismic spring (250a ~ 250d) on the outer circumferential surface of the cylinder 201 is, in general, a rigid structure exhibits strong seismic characteristics against the seismic force that proceeds vertically It does not show strong seismic characteristics against the seismic force that proceeds horizontally and the structure can easily collapse.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 태양광발전시스템에 작용하는 수평 지진력에 대비하기 위하여 원통의 외주면 사방에 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)을 4개로 설치하였다. 또한 하기에서 설명되는 제2 코일형 스프링(310)을 통해 수평으로 진동하는 지진력에도 대비할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 코일형 내진 스프링은 태양광발전시스템의 설계 하중과 일정 규모 이상의 지진력에 충분히 견딜 수 있도록 성형 제작된다.Therefore, in the embodiment of the present invention, in order to prepare for the horizontal seismic force acting on the photovoltaic power generation system, four first coil-type seismic springs 250a to 250d are installed on the outer circumferential surface of the cylinder. In addition, it can be prepared for the seismic force vibrating horizontally through the second coil-type spring 310 described below. The first and second coil seismic springs are molded and manufactured to withstand the design load of the photovoltaic power generation system and enough seismic force over a predetermined scale.
도 4 내지 도 7을 참조하여, 상기 내진격리장치(300)는, 건축물 옥상 바닥(500)이나 지반을 통해 태양광발전시스템 구조물(600)에 전달되는 지진력을 분산 및 흡수하고 감소 및 소멸시키는 면진 기능을 갖는 내진장치 수단으로, 상기 내진장치 하우징(200)의 하부 하우징(210b)에 내장시킨다. 상기 내진격리장치는 수직으로 진동하는 지진력에 대비하기 위해 지진력을 분산 및 흡수하는 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)와 진동하는 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 제2 코일형 내진 스프링(310) 및 지진 발생 시 상ㆍ하부 내진격리인서트(343a~343c, 370a~370c)가 분리되는 내진격리인서트(340)를 갖는다.4 to 7, the seismic isolator 300 is a seismic isolator for dispersing, absorbing, reducing and dissipating the seismic force transmitted to the photovoltaic power generation system structure 600 through the building roof top 500 or the ground. As a seismic means means having a function, it is embedded in the lower housing (210b) of the seismic housing (200). The seismic isolator is a first / second laminated rubber type seismic isolator (320,330) for dispersing and absorbing seismic force in order to prepare for the seismic force oscillating vertically and the second coil to reduce and dissipate the seismic force by lengthening the natural period of vibration The seismic isolation spring 310 and the seismic isolation insert 340 for separating the upper and lower seismic isolation inserts 343a to 343c and 370a to 370c in the event of an earthquake.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 내진격리장치(300)는, 지진 발생 시 건축물 옥상 바닥(500)이나 지반을 통해 수직으로 진행하는 지진력이 태양광발전시스템에 전달되는 것을 격리시키고, 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키는 수단으로, 1차적으로 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 적층고무형 면진장치(320)를 갖는다.6 and 7, the seismic isolation device 300 according to an embodiment of the present invention has a seismic force that vertically progresses through a building roof top 500 or the ground when an earthquake occurs. It is a means of segregating and absorbing seismic force, dispersing and absorbing seismic force, and then reducing and dissipating it.Butadimen rubber (BR) and nitrile butadiene rubber (NBR) and urethane rubber (NBR) ) Has a first laminated rubber type isolating apparatus 320 is selected.
또한, 상기 제1 적층고무형 면진장치(320)를 통해 분산 및 흡수된 지진력에 대해 내진 스프링을 통해 고유주기를 길게 하여 공진현상을 없애고 지진력을 감소 및 소멸시키는 제2 코일형 내진 스프링(310)이 포함된다.In addition, the second coil-type seismic spring 310 to eliminate the resonance phenomenon and to reduce and dissipate the seismic force by lengthening the natural period through the seismic spring against the seismic force dispersed and absorbed through the first laminated rubber type seismic isolator 320 This includes.
또한, 상기 제2 코일형 내진 스프링(310)의 상ㆍ하부에 안착되어 상기 코일형 내진 스프링을 고정시키며, 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)를 접촉시키는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)과 상기 상ㆍ하부 원판 일측면에 나사방식으로 고정되되, 상기 코일형 내진 스프링 안쪽에 위치하여 평상시에는 태양광발전시스템 구조물(600)을 지지하고 일정 규모 이상의 지진이 발생되면 지진력에 의해 2단으로 분리되어 격리되는 상ㆍ하부 내진격리인서트(343a~343c, 370a~370c)를 갖는다.In addition, the upper and lower discs 341a which are seated on the upper and lower portions of the second coil seismic spring 310 to fix the coil seismic springs and make contact with the first and second laminated rubber type seismic isolation devices 320 and 330. , 341b) and one side of the upper and lower discs are fixed by a screw method, and are located inside the coil-type seismic spring to support the photovoltaic power generation system structure 600 in general, The upper and lower seismic isolation inserts 343a to 343c and 370a to 370c are separated and separated into two stages.
그리고 상기 상부 원판(341a)에 안착되어 상기 제2 코일형 내진 스프링(310) 통해 감소된 지진력을 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)로 전달되지 못하도록 2차적으로 지진력을 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과, 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제2 적층고무형 면진장치(330)가 포함된다.And it is mounted on the upper disk (341a) to the second coil-type seismic spring 310 to reduce the seismic force to be transmitted to the pipe 400 for supporting the photovoltaic power generation system so as to disperse and absorb the seismic power secondary A rubber (Butadimen Rubber) and NBR (Nitrile Butadiene Rubber), and the rubber is a second laminated rubber type isolator 330 is selected from any one of the urethane rubber (Urethane rubber).
여기서 상기 합성고무 BR(Butadimen Rubber)는, 합성고무 폴리부타디엔고무를 말한다. BR 고무는 생고무나 SBR 고무 다음으로 많이 생산되고 사용하는 합성고무이다. 일반적으로 Stereo합성고무이다. BR은 부다디엔 고무이며 탄성이 우수하고 발열이 적은 것이 특징이다. BR합성고무는 높은 sis결합과 낮은 cis결합 두 가지 종류로 생산하고 있다. BR고무는 탄성과 동적성질이 우수하기 때문에 자동차 계열인 타이어 생산에 많이 사용한다. 발열성이 적기 때문에 시속 100km에도 견디는 탄성고무이며 내구성, 저온특성이 우수한 고무이다. BR고무는 스테레오형과 Piene형 두 가지 종류로 내마모성도 우수하며 백색 투명성 합성고무이다. 즉 폴리(Poly) 부타디엔(Butadimen) 고무(Rubber)이다. Here, the synthetic rubber BR (Butadimen Rubber) refers to synthetic rubber polybutadiene rubber. BR rubber is a synthetic rubber produced and used next to raw rubber or SBR rubber. Generally, it is a stereo synthetic rubber. BR is a butadiene rubber and is characterized by excellent elasticity and low heat generation. BR synthetic rubber has two kinds of high sis bond and low cis bond. BR rubber is widely used in automobile tire production because of its excellent elasticity and dynamic properties. It is an elastic rubber that can withstand 100 km / h because of low heat generation, and has excellent durability and low temperature characteristics. BR rubber has two kinds of stereo type and Piene type, and it is excellent in abrasion resistance and white transparent synthetic rubber. That is, poly butadiene rubber (Rubber).
또한, 상기 합성고무 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)은, 정식명칭은 아크릴로니티릴 부타디엔 (Acrylo Nitrile Butadiene)이라 한다. NBR은 내유성, 내열성에 사용하는 고무이며 이원공중합체이다. 우리나라에서 고무제조업체가 가장 많이 사용한다. NBR 합성고무는 저온중합과 고온중합이 있다. 고무 100%에 아크릴로니티릴 성분이 35~45% 포함되어 있으며 부타디엔 고무상은 55~65%가 포함되어 있다. 합성고무 NBR은 주로 내유에 견디는 물체에 사용하는 고무원료이고, 아크릴로니티릴 성분은 수지상 분자로 고무 100%에 얼마나 들어 있느냐에 따라 내유물질의 팽창도가 달라진다. NBR합성고무 규격인 N31계열은 하이카 1072계열 20가지형, N215계열 30가지형, 국내사용은 N31과 N220계열, 하이카 1002계열을 많이 사용하고 있다.In addition, the synthetic rubber NBR (Nitrile Butadiene Rubber), the official name is called acrylonitrile butadiene (Acrylo Nitrile Butadiene). NBR is a rubber and binary copolymer used for oil resistance and heat resistance. Most rubber manufacturers use it in Korea. NBR synthetic rubber has low temperature polymerization and high temperature polymerization. 100% rubber contains 35-45% acrylonitrile and 55-65% butadiene rubber. Synthetic rubber NBR is a rubber raw material mainly used for oil-resistant objects, and the acrylonitrile component is a dendritic molecule, and the expansion degree of the oil substance varies depending on how much is contained in the rubber 100%. N31 series, NBR synthetic rubber standard, uses 20 types of hicars 1072 series, 30 types of N215 series, and many domestic uses N31 and N220 series and high cars 1002 series.
그리고 상기 우레탄고무(Urethane Rubber)는, 폴리에스터(Polyester)나 폴리에틸(Polyether)과 이소시아네트(Isocyanate)와의 반응에 의한 고무탄성체이다. 우레탄고무는 고탄성체이며 마모성이 다른 합성고무보다 뛰어난 것이 장점이다.In addition, the urethane rubber is a rubber elastic body by reaction of polyester, polyethylene, and isocyanate. Urethane rubber is a highly elastic material and has the advantage of being superior to other synthetic rubbers.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)를 접촉시키는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)과 제2 코일형 내진 스프링(310)을 구성한 것은, 순수한 고무 자체가 좌굴되는 2차적인 현상을 방지함은 물론, 지진의 진동수에 근접한 물체는 큰 힘을 받게 되어 붕괴되는 작용을 방지하기 위함이다. 다시 말해서 지진에 의한 구조물의 피해는 지진의 크기뿐만 아니라 지진이 갖고 있는 주기와 구조물이 갖고 있는 주기가 공진을 일으켰을 경우에 큰 피해를 발생하기 때문에 이를 방지하기 위하여 같은 공진현상이 일어나지 않도록 한 것이다. As such, the upper and lower discs 341a and 341b for contacting the first and second laminated rubber type isolating devices 320 and 330 according to the embodiment of the present invention and the second coil type seismic spring 310 are provided. In addition to preventing the secondary phenomenon of pure rubber itself buckling, the object close to the frequency of the earthquake is subjected to a great force to prevent the collapse action. In other words, the damage of the structure caused by the earthquake is not only the size of the earthquake, but also the damage caused by the period of the earthquake and the structure of the earthquake causes a great damage, so that the same resonance does not occur to prevent this.
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 내진격리인서트(340)는, 지진 발생이 없는 평상시에는 태양광발전시스템을 지지 보호하고 건축물 옥상 바닥(500)이나 지반을 통해 일정 규모 이상의 지진이 발생하면 지진력에 의해 내진격리인서트(340)가 2단으로 분리 파열되는 수단으로, 일정한 규격을 갖는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 동일한 형상 및 구조를 갖고 120°각도로 3개가 삼각형으로 배치시켜 장착되며 그 하나의 형상 및 구조는 도 7에 나타낸 바와 같다.6 and 7, the seismic isolation insert 340 according to the embodiment of the present invention supports and protects the photovoltaic power generation system in the absence of an earthquake and protects the building roof 500 or the ground. When the earthquake occurs more than a certain magnitude through the seismic force seismic isolation insert 340 is divided into two stages by means of seismic force, the same shape and structure on the upper and lower disks 341a, 341b having a certain standard 120 ° angle The three furnaces are arranged in a triangle and one shape and structure thereof are as shown in FIG.
상기 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 각각 용접되는 나사(342a,342b)와 상기 나사(342a,342b)와 각각 체결되도록 하는 나사 홈(344,345)과 상기 나사 홈(344)과 대향되는 상부 내진격리인서트(343a)에는 인서트 봉(347)을 삽입하는 인서트 봉 홈(346)과 상기 나사 홈(345)과 대향되는 하부 내진격리인서트(370a)에는 상기 인서트 봉 홈(346)에 삽입되는 인서트 봉(347)을 갖고 전체적으로 가운데 부분이 잘록한 지진 격리부(348)가 포함된다.Screw separs 342a and 342b welded to the upper and lower discs 341a and 341b, and screw grooves 344 and 345 for fastening to the screws 342a and 342b, respectively, and upper seismic surfaces facing the screw grooves 344. The insert rod groove 346 for inserting the insert rod 347 into the isolation insert 343a and the insert rod inserting into the insert rod groove 346 in the lower seismic isolation insert 370a opposite to the screw groove 345. Earthquake isolation 348 having 347 and a generally central portion thereof.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 지진 격리부(348)는 일종의 모래시계 형상을 갖고 건축물 옥상 바닥(500)이나 지반을 통해 진동하는 일정 규모 이상의 지진력이 발생되어 지진 격리부(348)를 통과하게 되면 인서트 봉 홈(346)에 삽입되어 있는 인서트 봉(347)이 상대적으로 약한 인서트 봉 홈(346)에 타격을 주어 인서트 봉 홈(346)이 파열되면서 인서트 봉 홈(346)과 인서트 봉(347)이 2단으로 분리됨과 동시에 제2 코일형 내진 스프링(310)으로 하여금 태양광발전시스템을 지지 보호하고 스프링의 탄성력에 의해 지진의 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소시키고 소멸시킨다. Here, the seismic isolation unit 348 according to the embodiment of the present invention has a kind of hourglass shape and a seismic force of a predetermined magnitude or more vibrating through the building roof top 500 or the ground is generated to pass through the earthquake isolation unit 348. When the insert rod groove 346 inserted into the insert rod groove 346 hits the relatively weak insert rod groove 346, the insert rod groove 346 ruptures and the insert rod groove 346 and the insert rod 347 are ruptured. ) Is separated into two stages, and the second coil-type seismic spring 310 supports and protects the photovoltaic power generation system and reduces the seismic force and extinguishes by extending the natural period of the earthquake by the spring's elastic force.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 구성은, 지진 발생이 없는 평상시에도 제2 코일형 내진 스프링(310)으로 하여금 중(重) 하중을 갖는 태양광발전시스템을 지지 보호하도록 할 경우, 결국 제2 코일형 내진 스프링(310)은 수축되어 지진 발생 시에는 스프링이 갖는 고유의 탄성력이 상실되는 것을 방지하기 위함이다. The configuration according to the embodiment of the present invention, when the second coil-type seismic spring 310 to support the protection of the photovoltaic power generation system having a heavy load even in the absence of earthquake, eventually the second coil The mold seismic spring 310 is to prevent the inherent elastic force of the spring is lost when the earthquake is contracted.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 내진장치 하우징(200)의 원통 외주면사방에 형성된 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)이 내장된 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)을 구성함으로써, 수평으로 진동하는 지진력에 대비함과 동시에 태양광발전시스템을 충분히 지지 보호하도록 보강되어 있다.In addition, in the embodiment of the present invention by forming a first earthquake-resistant seismic spring (250a ~ 250d) formed on the outer circumferential surface of the earthquake resistance housing 200 built-in seismic device housing fixing bracket (230a ~ 230d), It is reinforced to provide sufficient support and protection of the photovoltaic power generation system while being prepared for vibrational seismic force.
이러한 보강 구성은 내진격리인서트(340)의 지진 격리부(348)가 2단으로 파열되더라도 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)과 제2 코일형 내진 스프링(310)만으로 중(重) 하중을 갖는 태양광발전시스템을 충분히 지지 보호하고 스프링의 고유 기능을 유지하면서 면진력과 내진력을 동시에 추구할 수 있는 독특한 특징이 있다고 할 것이다. This reinforcing configuration is a heavy load only by the seismic isolation housing fixing bracket (230a ~ 230d) and the second coil-type seismic spring 310, even if the seismic isolation portion 348 of the seismic isolation insert 340 is broken in two stages. It will be said that there is a unique feature that can sufficiently pursue the seismic force and seismic force while maintaining the unique function of the spring and fully supporting and protecting the photovoltaic system.
다시 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)는, 태양광발전시스템 구조물(600) 하부에 장착된 브라켓과 고정 설치되어 태양광발전시스템 구조물(600)을 지지 보호하기 위한 수단으로, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)는 내진격리장치(300)의 제2 적층고무형 면진장치(330) 위에 안착되며 태양광발전시스템 구조물(600)을 고정 지지하기 위한 볼트 체결용 플랜지(410)를 갖는 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)를 포함한다.4 and 5 again, the PV system support pipe 400 is fixedly installed with a bracket mounted below the PV system structure 600 to support the PV system structure 600. As a means for protecting, the PV system support pipe 400 is seated on the second laminated rubber type seismic isolator 330 of the seismic isolation device 300 and fixedly supports the PV system structure 600. It includes a photovoltaic system support pipe 400 having a bolt fastening flange 410 for.
또한, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)는, 상기 내진장치 하우징(200)의 상부 하우징(210a)과의 마찰을 줄이기 위해 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)의 외주면 혹은 상부 하우징(210a)에 구리스(혹은 윤활유)가 도포된다.In addition, the PV system support pipe 400, the outer peripheral surface or the upper housing of the PV system support pipe 400 to reduce friction with the upper housing 210a of the seismic device housing 200. Grease (or lubricating oil) is applied to 210a.
여기서 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)의 외주면 혹은 상부 하우징(210a)에 구리스(혹은 윤활유)를 도포하는 것은, 태양광발전시스템과 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400) 및 내진격리장치(300)가 서로 고정 연결되기 때문에 지진 발생 시 내진격리장치(300)에 내장된 제2 코일형 내진 스프링(310)의 탄성력에 의해 태양광발전시스템이 스무스(Smooth)하게 유동될 수 있도록 하기 위함이다. The coating of grease (or lubricating oil) on the outer circumferential surface or the upper housing 210a of the photovoltaic system support pipe 400 may include the photovoltaic system, the photovoltaic system support pipe 400, and the seismic isolation. Since the apparatus 300 is fixedly connected to each other, the photovoltaic power generation system may be smoothly flowed by the elastic force of the second coil-type seismic spring 310 embedded in the seismic isolator 300 when an earthquake occurs. For sake.
한편, 도 4 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치는, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)와 확장 가능하도록 하기 위해 볼트(450)로 체결되는 확장용 플랜지(440)와 태양광발전시스템 구조물(600)을 고정시키기 위한 고정용 브라켓(460)을 갖는 확장용 파이프(430)가 포함된다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 and 8, the seismic isolator having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention includes a bolt 450 so as to be expandable with the PV system support pipe 400. Expansion pipe 430 having a fixing bracket 460 for fixing the expansion flange 440 and the photovoltaic system structure 600 is fastened to the) is included.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 확장용 파이프(430)를 구성한 것은, 다양한 환경에 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치를 설치하기 위함이다. 예를 들어, 저 지대에 태양광발전시스템을 설치하는 경우나 높이 조절이 요구되는 특수한 공장 시설물에 태양광발전시스템이 설치되는 장소일 수 있다. Here, the expansion pipe 430 according to the embodiment of the present invention is configured to install a photovoltaic system having a seismic isolation function in various environments. For example, it may be a place where a photovoltaic power generation system is installed in a special factory facility requiring height adjustment or a case where a photovoltaic power generation system is installed in a reservoir.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 대한 작용 효과를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to Figures 2 to 8 will be described in detail the effect of the operation of the seismic isolation device for a photovoltaic system having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치는 중(重) 하중을 갖는 태양광발전시스템이 지진 발생에 상관없이 상시적으로 코일형 내진 스프링만으로 지지 보호하도록 하는 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 건축물 옥상 바닥(500)을 통해 태양광발전시스템 구조물(600)에 전달되는 지진력의 공진현상을 다르게 하고 고유주기를 길게 하여 지진력을 분산시키는 4개의 원형 파이프를 갖는 기초 구조물(100)과; 상기 4개의 원형 파이프에 장착되어 태양광발전시스템 지지용 파이프를 내장시키는 상부 하우징과 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프와 연결된 내진격리장치를 수용하는 하부 하우징을 갖는 내진장치 하우징(200)과; 상기 하부 하우징에 수용되어 태양광발전시스템에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시키는 내진격리장치(300)와; 상기 내진격리장치와 연결되고 태양광발전시스템 구조물을 고정 지지하기 위한 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)를 구성함으로써, 진동하는 지진력을 분산 및 흡수하는 면진 기능과 흡수된 지진력의 고유주기를 코일형 내진 스프링을 통해 길게 하여 태양광발전시스템으로 전달되는 지진력을 감소 및 소멸시키며, 지진 발생 후 교체 가능한 내진격리인서트를 통해 평상시에는 태양광발전시스템 내진 장치를 지지 보호하고 일정 규모 이상의 지진력이 태양광발전시스템에 작용하였을 경우에만 코일형 내진 스프링에 의해 태양광발전시스템을 안정적으로 지지보호할 수 있는 독특한 특징이 있다.The seismic device of a solar power generation system having a seismic isolation function according to an embodiment of the present invention is to provide protection of a solar power generation system having a heavy load by supporting only a coil type seismic spring at all times regardless of earthquake occurrence. In order to overcome the problem, the base structure having four circular pipes to disperse the seismic power by varying the resonance phenomenon of the seismic force transmitted to the photovoltaic power generation system structure 600 through the rooftop floor of the building 500, and by extending the natural period 100; An earthquake resistance housing (200) mounted to the four circular pipes and having an upper housing for embedding a photovoltaic power generation system supporting pipe and a lower housing for receiving a seismic isolator connected to the photovoltaic power generation system supporting pipe; An seismic isolator 300 which is accommodated in the lower housing and absorbs, reduces and dissipates seismic force transmitted to the photovoltaic power generation system; By connecting to the seismic isolator and configured to support the photovoltaic system support pipe 400 for holding and supporting the photovoltaic power generation system structure, the seismic isolation function for dispersing and absorbing the vibration seismic force and the natural period of the absorbed seismic force coil The seismic spring transmitted to the photovoltaic power generation system is reduced and eliminated by lengthening through the seismic spring, and the seismic isolation insert that can be replaced after an earthquake supports and protects the seismic equipment of the photovoltaic power system. The coil-type seismic spring can be used to stably support and protect the photovoltaic power generation system only when acting on the power generation system.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100 : 기초 구조물 110a~110d : 바닥 홀
120a~120d : 원형 파이프 240a~240d : 육각 볼트
200 : 내진장치 하우징 201 : 원통
210a : 상부 하우징 210b : 하부 하우징
230a~230d : 내진장치 하우징 고정용 브라켓
250a~250d : 제1 코일형 내진 스프링
300 : 내진격리장치 310 : 제2 코일형 내진 스프링
320 : 제1 적층고무형 면진장치 330 : 제2 적층고무형 면진장치
340 : 내진격리인서트
341a,341b : 상ㆍ하부 원판 342a,342b : 나사
343a~343c : 상부 내진격리인서트 344,345 : 나사 홈
346 : 인서트 봉 홈 347 : 인서트 봉
348 : 지진 격리부
370a~370c : 하부 내진격리인서트
400 : 태양광발전시스템 지지용 파이프
410 : 볼트 체결용 플랜지 430 : 확장용 파이프
440 : 확장용 플랜지 460 : 고정용 브라켓
500 : 건축물 옥상 바닥 600 : 태양광발전시스템 구조물
100: foundation structure 110a ~ 110d: floor hole
120a ~ 120d: Round Pipe 240a ~ 240d: Hex Bolt
200: seismic housing housing 201: cylinder
210a: upper housing 210b: lower housing
230a ~ 230d: Seismic device housing fixing bracket
250a ~ 250d: first coil seismic spring
300: seismic isolation device 310: second coil seismic spring
320: first laminated rubber type isolating device 330: second laminated rubber type isolating device
340: seismic isolation insert
341a, 341b: Upper and lower discs 342a, 342b: Screws
343a ~ 343c: Upper seismic isolation insert 344,345: Screw groove
346: insert rod groove 347: insert rod
348 earthquake isolation
370a ~ 370c: Lower seismic isolation insert
400: pipe for supporting solar power system
410: bolt fastening flange 430: expansion pipe
440: expansion flange 460: fixing bracket
500: roof top of the building 600: solar power system structure

Claims (6)

  1. 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치에 있어서,
    상기 장치는 일정한 지름을 갖고 건축물 옥상 바닥에 정사각형으로 바닥 홀(110a~110d)을 천공한 후, 지진력을 분산시키는 원형 파이프(120a~120d)를 상기 바닥 홀에 삽입하여 콘크리트로 타설시키며 상기 원형 파이프 내부를 관통하는 육각 볼트(240a~240d)에 의해 내진장치 하우징을 장착하도록 하는 기초 구조물(100)과;
    상기 기초 구조물의 상부에 장착되어 육각 볼트로 고정시키되, 일정한 규격을 갖고 주조된 원통(201)과 상기 원통 상부에는 태양광발전 시스템 구조물(600)을 지지하는 파이프가 수용되는 상부가 개방된 상부 하우징(210a) 및 상기 원통 하부에는 내진격리장치를 수용하기 위해 하부가 개방된 하부 하우징(210b)이 각각 용접되며, 상기 원통(201)의 외주면 사방에는 상기 기초 구조물(100)의 원형 파이프(120a~120d) 상부에 고정 설치하고 수평으로 진동하는 지진력에 대비하기 위한 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)이 각각 내장된 내진장치 하우징 고정용 브라켓(230a~230d)이 구비된 내진장치 하우징(200)과;
    상기 내진장치 하우징의 하부 하우징(210b)에 내장되며, 수직으로 진동하는 지진력을 흡수하는 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)와 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 제2 코일형 내진 스프링(310) 및 지진 발생 시 상ㆍ하부 내진격리인서트(343a~343c, 370a~370c)가 분리되는 내진격리인서트(340)를 갖는 내진격리장치(300)와;
    상기 내진격리장치(300)의 제2 적층고무형 면진장치(330) 위에 안착되며 태양광발전시스템 구조물을 고정 지지하기 위한 볼트 체결용 플랜지(410)를 갖는 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)를 포함하는 것을
    특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치
    In the solar power system seismic isolation device having a seismic isolation function,
    The device has a constant diameter and perforated the bottom holes (110a ~ 110d) in a square on the roof floor of the building, and then insert a circular pipe (120a ~ 120d) for distributing seismic force into the floor hole and cast the concrete A base structure 100 for mounting the seismic device housing by hexagon bolts 240a to 240d penetrating therein;
    The upper housing is mounted on the top of the base structure and fixed with a hexagonal bolt, the upper housing is opened to accommodate the cylindrical cylinder 201 having a predetermined size and the pipe for supporting the photovoltaic system structure 600 in the upper cylinder (210a) and the lower housing (210b) is opened at the lower portion to accommodate the seismic isolator is respectively welded to the lower portion of the cylinder, the circular pipe (120a ~ ~) of the base structure 100 on the outer peripheral surface of the cylinder 201 120d) Seismic housing 200 is provided with a seismic housing housing fixing brackets (230a ~ 230d) each having a first coil-type seismic spring (250a ~ 250d) is built in fixed to the upper and to prepare for seismic force vibrating horizontally )and;
    The second coil is embedded in the lower housing 210b of the seismic housing and has a first period and a second laminated rubber type vibration isolator 320 and 330 that absorb the seismic force oscillating vertically, thereby reducing and extinguishing the seismic force. An seismic isolator 300 having a seismic isolation spring 310 and a seismic isolation insert 340 for separating upper and lower seismic isolation inserts 343a to 343c and 370a to 370c when an earthquake occurs;
    The PV system support pipe 400 seated on the second laminated rubber type seismic isolation device 330 of the seismic isolator 300 and having a bolt fastening flange 410 for fixing and supporting the PV system structure. To include
    Seismic device for photovoltaic power generation system with base isolation function
  2. 삭제delete
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 내진격리장치(300)는, 지진 발생 시 건축물 옥상 바닥을 통해 수직으로 전달되는 지진력이 태양광발전시스템에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시키기 위하여,
    1차적으로 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과, 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 적층고무형 면진장치(320)와,
    상기 제1 적층고무형 면진장치(320)를 통해 분산 및 흡수된 지진력에 대해 탄성체를 통해 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소시키는 제2 코일형 내진 스프링(310)과,
    상기 코일형 내진 스프링(310)의 상ㆍ하부에 고정되며, 제1/제2 적층고무형 면진장치(320,330)를 접촉시키는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)과 상기 상ㆍ하부 원판 일측면에 나사방식으로 고정되어 상기 코일형 내진 스프링 안쪽에 위치하여 평상시에는 태양광발전시스템 구조물(600)을 지지하고 일정 규모 이상의 지진이 발생되면 지진력에 의해 2단으로 분리되어 격리되는 내진격리인서트(343a~343c, 370a~370c)와,
    상기 상부 원판(341a)에 안착되어 상기 제2 코일형 내진 스프링(310) 통해 감소된 지진력을 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)로 전달되지 못하도록 2차적으로 지진력을 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과, 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되는 제2 적층고무형 면진장치(330)가 포함되는 것을
    특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치
    The method according to claim 1,
    The seismic isolator 300, in order to absorb, reduce and extinguish the seismic force transmitted vertically through the roof of the building when the earthquake occurs to the solar power system,
    A first laminated rubber type isolator (320) in which any one of synthetic rubbers (Butadimen Rubber) and NBR (Nitrile Butadiene Rubber), urethane rubber (Urethane rubber), which are primarily distributed and absorbed seismic waves,
    A second coil-type seismic spring 310 for reducing seismic force by lengthening an intrinsic period through an elastic body with respect to seismic force dispersed and absorbed through the first laminated rubber type isolator 320;
    The upper and lower disks 341a and 341b fixed to the upper and lower portions of the coil-type seismic spring 310 and contacting the first and second laminated rubber type seismic isolation devices 320 and 330 and one side of the upper and lower disks. The seismic isolation insert (343a ~), which is fixed by a screw method and is located inside the coil type seismic spring, supports the photovoltaic power generation system structure 600 and is separated into two stages by seismic force when an earthquake of a predetermined size or more occurs. 343c, 370a-370c),
    Synthetic rubber seated on the upper disk (341a) to disperse and absorb seismic forces secondary to prevent the seismic force reduced through the second coil-type seismic spring 310 to the PV system support pipe 400 The second laminated rubber type isolator 330 in which any one selected from butadiene rubber (BR) and nitrile butadiene rubber (NBR) and urethane rubber is selected.
    Seismic device for photovoltaic power generation system with base isolation function
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 내진격리인서트(340)는, 일정한 규격을 갖는 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 동일한 형상 및 구조를 갖고 120°각도로 3개가 삼각형으로 배치시켜 장착되되, 그 하나의 형상 및 구조는
    상기 상ㆍ하부 원판(341a,341b)에 각각 용접되는 나사(342a,342b)와,
    상기 나사(342a,342b)와 각각 체결되도록 하는 나사 홈(344,345)과,
    상기 나사 홈(344)과 대향되는 상부 내진격리인서트(343a)에는 인서트 봉(347)을 삽입하는 인서트 봉 홈(346)과,
    상기 나사 홈(345)과 대향되는 하부 내진격리인서트(370a)에는 상기 인서트 봉 홈(346)에 삽입되는 인서트 봉(347)을 갖고 전체적으로 가운데 부분이 잘록한 지진 격리부(348)가 포함되는 것을
    특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치
    The method according to claim 1,
    The seismic isolation insert 340 has the same shape and structure on the upper and lower discs 341a and 341b having a predetermined size and is mounted in three triangles at an angle of 120 °.
    Screws 342a and 342b welded to the upper and lower discs 341a and 341b, respectively;
    Screw grooves 344 and 345 to be fastened to the screws 342a and 342b, respectively;
    An insert rod groove 346 for inserting an insert rod 347 into the upper seismic isolation insert 343a opposite to the screw groove 344;
    The lower seismic isolation insert 370a opposite to the screw groove 345 includes an earthquake isolation part 348 having an insert rod 347 inserted into the insert rod groove 346 and having a centrally narrowed portion thereof.
    Seismic device for photovoltaic power generation system with base isolation function
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치는, 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)와 연결되어 확장 가능하도록 하기 위해 볼트(450)로 체결되는 확장용 플랜지(440)와 태양광발전시스템 구조물(600)을 고정시키기 위한 고정용 브라켓(460)을 갖는 확장용 파이프(430)가 포함되는 것을
    특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치
    The method according to claim 1,
    The seismic isolation device having a seismic isolation function includes an expansion flange 440 and a photovoltaic power generation system which are fastened by bolts 450 so as to be connected to the solar power generation system support pipe 400 and expandable. That includes an expansion pipe 430 having a fixing bracket 460 for fixing the structure 600
    Seismic device for photovoltaic power generation system with base isolation function
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 태양광발전시스템 지지용 파이프(400)는, 상기 내진장치 하우징(200)의 상부 하우징(210a)과의 마찰을 줄이기 위해 상기 태양광발전시스템 지지용 파이프의 외주면 혹은 상부 하우징(210a)에 구리스(혹은 윤활유)가 도포되는 것을
    특징으로 하는 면진 기능을 갖는 태양광발전시스템 내진 장치
    The method according to claim 1,
    The photovoltaic system support pipe 400 may include grease on the outer circumferential surface of the photovoltaic system support pipe or the upper housing 210a to reduce friction with the upper housing 210a of the seismic device housing 200. (Or lubricating oil)
    Seismic device for photovoltaic power generation system with base isolation function
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