KR101416240B1 - 솔라 모듈용 고정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지지 프로파일(2)에 솔라 모듈의 외부 프레임 섹션(1)을 고정하는 고정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고정 장치는, 지지 프로파일(2)에서 상기 지지 프로파일의 종방향(8)으로 가이드되는 방식으로 이동될 수 있고 또한 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지되는 클램핑부 지지부(3)를 포함하며, 상기 솔라 모듈의 외부 프레임(1)과 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 가이드되는 클램핑부(4)도 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지된다. 상기 클램핑부(4)는 반대 방향으로 뻗어 있는 다리들(4.1, 4.2)을 가지는 더블 앵글이 형성된 프로파일 요소로 구성된다. 상부 다리(4.1)는 상기 솔라 모듈의 프레임 섹션(1)을 둘러싸는 반면, 하부 다리(4.2)는 이동 방향(7)이 가이드되는 방식으로 수직으로 조절가능하도록 상기 클램핑부 지지부(3) 내에 및 위에 위치된다.
지지 프로파일, 클램핑부, 클램핑부 지지부, 솔라 모듈, 웨브, 측면 다리

Description

솔라 모듈용 고정 장치{FIXTURE FOR SOLAR MODULES}
본 발명은 솔라 모듈의 외부 프레임용 고정 장치에 관한 것으로서, 특히 지지 프로파일의 단부가 위치되는 부분에 솔라 모듈의 외부 프레임을 고정하는 고정 장치에 관한 것이다.
인접한 솔라 모듈의 솔라 모듈 프레임을 장착 프로파일에 고정할 경우, 사용자는 패스너로 장착 프로파일의 중심부에 연결되는 클램핑부 또는 클램핑 와셔(washer)를 사용하고, 동시에 위에서부터 상기 프레임을 상기 장착 프로파일 위로 압착한다.
이러한 기술은, 하나의 솔라 모듈 프레임만이 클램핑부를 위한 받침대(rest)로 사용될 수 있기 때문에 다수의 인접한 솔라 모듈의 외부 가장자리에 사용하기에는 부적합하다. 따라서, 클램핑부를 위한 기하학적 받침대를 획득하기 위하여 이러한 부적합한 프레임에는 스페이서 또는 이와 유사한 수단이 추가로 배열된다. 이는 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 시각적으로 매력이 없기 때문에, 예를 들어 각도가 형성된 인서트를 통해 추가 덮개가 제공된다.
게다가, 지지 프로파일의 단부 부분에 솔라 모듈의 외부 프레임 부분을 고정 하는 고정 장치가 독일 공보 DE 20 2006 013 261.9에 공지되어 있다. 여기서, 지지 프로파일의 단부 부분은 확장 인서트가 삽입될 수 있는 개방 영역을 가지는 단면을 구비하고, 상기 확장 인서트는 지지 프로파일의 일 면에서 L 형상의 단부 부분 중 하나의 다리에 연결될 수 있고, 상기 단부 부분과 상기 확장 인서트가 연결될 때, 상기 확장 인서트의 확장으로 인해 상기 지지 프로파일에서 클램핑 효과를 획득할 수 있다. L 형상의 나머지 다리는 상기 솔라 모듈 프레임의 상부에 닿아 있고, 상기 단부 부분과 상기 확장 인서트가 연결될 때 상기 나머지 다리로 인해 상기 솔라 모듈의 프레임은 상기 지지 프로파일에 압착될 수 있다.
이러한 고정 장치는 모듈 프레임 및 스탠드에 대해 고도의 치수 정밀도를 필요로 하고, 이러한 고도의 치수 정밀도를 만족시키는 것은 어렵다.
종래 기술의 이러한 문제점에 기초하여, 본 발명의 목적은 조립하기가 용이하고 시각적으로 매력이 있고 공차 보상 방식(tolerance-compensating way)으로 사용가능하며 동시에 필요한 고정력을 제공할 수 있는 단부 고정 장치를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징들로 달성될 수 있고; 바람직한 실시 형태들은 종속항들의 대상이다.
본 발명인 지지 프로파일에 솔라 모듈의 외부 프레임을 고정하는 고정 장치는, 상기 지지 프로파일에서 상기 지지 프로파일의 종방향으로 가이드되는 방식으로 이동될 수 있고 또한 상기 지지 프로파일에 의해 지지되는 클램핑부 지지부를 포함하며, 상기 솔라 모듈의 외부 프레임(1)과 상기 클램핑부 지지부 내에서 가이드되는 클램핑부도 상기 지지 프로파일에 의해 지지된다.
지지 프로파일이 종방향으로 이동될 수 있으므로, 조립이 용이한 동시에 고정 장치의 안정성을 유지하면서 조립 공차, 지지 구조체의 공차 및 솔라 모듈의 치수의 편차를 보상할 수 있다.
고정 장치의 바람직한 일 실시 형태에 따르면, 클램핑부 지지부 및 지지 프로파일에 의해 형성된 가이드 쌍은, 지지 프로파일의 종방향 웨브와, 클램핑부 지지부의 측면 다리들에 있는 돌출부 또는 돌출형 웨브로 구성되고, 상기 지지 프로파일에 클램핑부 지지부의 받침대가 위치되고, 여기서 상기 종방향 웨브들은 바람직하게는 지지 프로파일의 바깥쪽에 제공되고 돌출부 또는 돌출형 웨브들은 상기 측면 다리들의 안쪽에 제공되며, 상기 종방향 웨브들 및 상기 돌출부들 또는 돌출형 웨브들은 모두 조립된 상태에서 지지 프로파일의 종방향에 대해 평행하게 뻗어 있어야 한다.
고정 장치의 더 바람직한 실시 형태에 따르면, 솔라 모듈의 프레임의 전면 쪽을 향하는 클램핑부 지지부의 측방향 평면은 상기 프레임의 전면에 대해 각도 α로 배열된다. 이는, 클램핑부 지지부의 측단면이 장사방형 단면인 경우 달성될 수 있다. 지지하는 동안 클램핑부 지지부의 횡방향 평면에서의 클램핑부의 이동으로 인해 솔라 모듈의 프레임에서 클램핑부의 최적의 받침대 또는 고정부를 획득할 수 있다.
바람직한 일 실시 형태에 따르면, 이러한 클램핑부는 서로 반대 방향으로 뻗어 있는 다리들(Z 형 프로파일)을 구비한 더블 앵글 섹션(double angle section)으로 구성되고, 여기서 상부 다리는 솔라 모듈의 프레임 부분 위에 닿아 있고 하부 다리는 클램핑부 지지부 내에서 또는 위에서 지지 프로파일의 종방향에 수직인 이동 방향에 대해 수직 방향으로 가이드 방식으로 조절 가능하도록 배열된다.
이러한 클램핑부의 일 실시 형태에 따르면, 이동 방향에 대해 상기 클램핑부를 수직 방향으로 조절하기 위하여, 나사산이 형성된 볼트가 다리의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되고, 상기 클램핑부 지지부의 헤드부에 지지된다.
물론, 이러한 장치는 다른 방식으로, 나사산이 형성된 볼트가 헤드부의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되고 다리에서 지지되도록 구성될 수도 있다.
상기 나사산이 형성된 볼트를 회전시킬 수 있게 하기 위하여, 바람직하게는 헤드부는 상기 나사산이 형성된 볼트에 접근하기 용이한 보어를 가진다.
추가 실시 형태에 따르면, 상기 나사산이 형성된 볼트를 지지하기 위하여, 상기 헤드부의 안쪽 부분은 상기 나사산이 형성된 볼트의 헤드를 수용하는 L 형상의 중공 레일로 구성된다.
공동에 또는 헤드부의 다리의 홈에 배열된 너트는 상기 다리의 또는 상기 헤드부의 내부 나사산으로 역할할 수 있다.
고정 장치의 추가 실시 형태에 따르면, 슬리브가 클램핑부 지지부의 측면 다리들의 영역에서 그리고 클램핑부의 웨브의 영역에서 클램핑부 지지부와 상기 클램핑부 지지부에 삽입된 클램핑부를 덮고, 상기 슬리브는 경사진 중공 사각 평형육면체인 내부 형상을 가지고 바람직하게는 경사진 중공 사각 평형육면체인 외부 형상도 가지고, 상기 슬리브의 경사각은 각도 α에 대응하고, 각도 α의 크기는 지지하는 동안 클램핑부 지지부 내에서 클램핑부가 웨브의 최적의 단부 위치까지 이동할 수 있도록, 즉 프레임의 전면에 평행한 위치까지 또는 거의 평행한 위치까지 이동할 수 있도록 결정된다. 지지된 단부 위치에서, 이때 상기 웨브는 하부 Z 다리 반대쪽 영역에서 상기 슬리브의 안쪽에 위치된다. 따라서, 모든 부분들은 서로 지지된다.
고정 장치의 구성 부분들에 대한 예시적인 실시 형태가 도면에 도시되어 있다.
도 1은 솔라 모듈의 프레임 부분을 가지는 클램핑부를 도시하고 있고,
도 2는 클램핑부 지지부에 관한 두 개의 단면도를 도시하고 있고,
도 3은 슬리브를 도시하고 있고,
도 4는 지지 프로파일을 도시하고 있다.
도면 부호
1 : 솔라 모듈의 프레임 2 : 지지 프로파일
3 : 클램핑부 지지부 4 : 클램핑부
4.1: 다리 4.2: 다리
4.3: 웨브 5 : 슬리브
6 : 클램핑부 지지부의 가이드 7 : 클램핑부(4)의 이동 방향
8 : 지지 프로파일의 종방향 9 : 종방향 웨브
10 : 돌출부 11 : 측면 다리들
12 : 나사산이 형성된 볼트 13 : 헤드부
14 : 헤드부의 보어 15 : L형 중공 레일
16 : 받침대 17 : 지붕 고정 장치용 연결부
18 : 지지면
도 1 내지 도 4는 지지 프로파일(2)에 솔라 모듈의 외부 프레임 부분(1)을 고정하는 고정 장치의 구성 부분들을 도시하고 있고, 상기 고정장치의 구성 부분들은 상기 지지 프로파일(2)에서 상기 지지 프로파일의 종방향(8)으로 가이드되는 방식으로 이동될 수 있고 또한 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지되는 클램핑부 지지부(3)를 포함하며, 상기 솔라 모듈의 외부 프레임(1)과 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 가이드되는 클램핑부(4)도 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지된다.
도 1은 솔라 모듈의 프레임 부분(1)에 클램핑부(4)를 배치한 상태를 도시하고 있다. 상기 클램핑부(4)는 더블 앵글 섹션으로서 반대 방향으로 뻗어 있는 다리들(4.1, 4.2)로 구성되고, 여기서 상기 상부 다리(4.1)는 상기 솔라 모듈의 프레임 부분(1)의 위에 닿아 있는 반면, 상기 하부 다리(4.2)는 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 및 상기 클램핑부 상에서 이동 방향(7)을 따라 수직으로 조절되는 방식으로 가이드되도록 배열된다. 클램핑부(4)를 이동 방향(7)을 따라 수직으로 조절하기 위하여, 나사산이 형성된 볼트(12)가 상기 다리(4.2)의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되고, 상기 볼트는 클램핑부 지지부(3)의 헤드부(13)에서 지지된다(도 2). 상기 다리(4.2)의 내부 내사산은 관통 보어(4.2)를 가지는 다리의 공동(空洞)(채널)에 배열된 너트로 구성된다.
도 2는 측면도에서의 단면이 장사방형(rhomboidal)인 클램핑부 지지부(3)를 도시하고 있다.
구체적으로는, 상기 클램핑부(3)는 헤드부(13), 두 개의 측면 다리(11), 및 상기 지지 프로파일(2)에서 받침대(16)로서 역할하는 측면 다리(11)들 사이의 연결부로 구성된다. 상기 클램핑부 지지부(3) 및 상기 상기 지지 프로파일(2)이 형성하는 측방향 가이드 쌍(9, 10)은 상기 지지 프로파일(2)(도 4)의 종방향 웨브(9) 및 상기 클램핑부 지지부(3)의 측면 다리들(11)에 있는 돌출형 웨브(10)들로 구성된다.
두 개의 측방향 가이드 쌍(9, 10) 및 받침대(16)에 의해, 지지 프로파일(2)에 클램핑부 지지부(3)를 미끄럼 방식으로 끼우는(slip) 단계 또는 클릭킹(click)하는 단계 후, 지지 프로파일의 종방향(8)으로 용이하고 안정된 이동성을 획득할 수 있고, 클램핑부(4)의 이동 방향(7)으로 고 인장력을 제공할 수 있다. 지지를 위하여, 상기 클램핑부(4)는 상기 클램핑부 지지부(3) 내로 삽입되고, 상기 측면 다리(11)들 사이에서 가이드된다.
도 1에 관해 전술한 바와 같이, 나사산이 형성된 볼트(12)는 다리(4.2)의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되고, 상기 클램핑부 지지부(3)의 헤드부(13)에 지지되며, 상기 볼트는 이동 방향(7)으로 상기 클램핑부(4)를 수직으로 조절하는 역할을 한다. 상기 나사산이 형성된 볼트(12)에 대해, 상기 헤드부(13)의 안쪽 부분은 상기 나사산이 형성된 볼트(12)의 헤드를 수용하는 L 형상의 중공 레일(15)로 구성된다. 게다가, 상기 헤드부(13)는 보어(14)를 구비하고, 상기 나사산이 형성된 볼트(12)의 헤드는 상기 보어를 통하여 쉽게 접근할 수 있고, 렌치(wrench)로 죄어 회전할 수 있다.
클램핑부 지지부(3)의 장사방형 단면으로 인해, 솔라 모듈의 프레임(1)의 전면과 상기 프레임(1) 쪽을 향하는 클램핑부 지지부(3)의 측방향 평면은 각도 α를 형성한다. 이로 인해, 지지를 위한 클램핑부 지지부(3)에 삽입된 클램핑부(4)도 상기 프레임(1)의 전면에 대해 경사진 위치에 놓인다. 이는, 상기 측면 다리(11)들에 의해 측방향으로만 가이드되는 클램핑부(4)를 지지하는 동안, 이동 방향(7)으로의 이동이 있을 뿐만 아니라, 기존의 불가피한 공차로 인해 상기 프레임(1)의 전면 쪽으로도 이동이 있기 때문이다. 따라서, 지지하는 동안 클램핑부 지지부(3) 내에서 클램핑부(4)가 이동하여, 상기 프레임 부분(1)의 전면에 대해 원래 평행하는 웨브(4.3)의 단부 위치에 도달할 수 있도록, 각도 α의 크기가 결정된다. 이렇게 조절하고 고정하는 기하학적 구조는 슬리브(5)에 의해 훨씬 향상된다(도 3).
도 3은 경사진 중공 사각형 평형육면체인 내부 형상 및 외부 형상을 가지는 슬리브(5)를 도시하고 있다. 상기 슬리브(5)의 경사각은 각도 α에 대응한다. 지지 전에, 상기 슬리브(5)는 상기 측면 다리(11)들의 영역 및 상기 웨브(4.3)의 영역에서 상기 클램핑부 지지부(3) 및 상기 클램핑부 지지부에 삽입된 클램핑부(4)를 커버하게 되어, 상기 클램핑부(4)에는 상기 프레임(1)의 전면 쪽으로 이동하는 것에 대하여 추가 가이드 및 한정부가 제공된다.
지지된 단부 위치에서, 상기 웨브(4.3)는 다리(4.2) 맞은 편 영역에서 상기 슬리브(5)의 내부에 위치된다. 동시에, 상기 슬리브(5)는 육안으로 관찰할 수 있는 측면(visible side)에서 상기 클램핑부 지지부(3)를 덮는다.
조립과 관련하여, 클램핑부 지지부(3), 나사산이 형성된 볼트(12)를 구비한 클램핑부(4) 및 슬리브(5)는 조립되어 조립체 유닛을 형성한다. 심지어 조립 조건이 열악한 경우에도, 예를 들어 지붕에서의 조립 시에도, 이러한 조립체 유닛은 (가이드 쌍(9, 10)을 형성하면서) 지지 프로파일(2)에 용이하게 미끄럼 방식으로 끼워질 수 있거나 또는 클릭킹될 수 있고, 상기 다리(4.1)에 의해 상기 프레임 부분(1) 위에 닿도록 배열될 수 있고, 상기 나사산이 형성된 볼트(12)를 죔으로써 고정될 수 있다.
도 4는 고정을 위해 사용되는 지지 프로파일(2)을 도시하고 있고, 상기 지지 프로파일은 바람직하게는 상부에서 솔라 모듈의 프레임(1)을 위한 지지면(18)의 측면으로 배열된 종방향 웨브(9)를 구비한 압출 성형된 중공 Al 섹션이고, 상기 종방향 웨브(9)는 상기 지지 프로파일의 종방향(8)에 평행하게 뻗어 있다. 상기 지지 프로파일(2)의 종방향 웨브(9) 및 상기 클램핑부 지지부(3)의 측면 다리(11)들의 돌출형 웨브(10)는 클램핑부 지지부(3) 및 지지 프로파일(2) 사이에서 각각 하나의 측방향 가이드 쌍(9, 10)을 형성한다. 게다가, 상기 클램핑부 지지부(3)의 받침대(16)는 상기 지지 프로파일(2)의 지지면(18)에 위치된다.
게다가, 상기 지지 프로파일(2)은 지붕 고정 장치용 측방향 연결부(17)를 가진다.
전술한 고 강도 특성 및 상기 조립체 유닛이 조립하기 용이하다는 점 이외에, 사용되는 부분들(지지 프로파일(2), 클램핑부 지지부(3), 클램핑부(4) 및 슬리브(5))은, 이러한 부분들이 압출 성형 가능한 Al 섹션에 기초하고 있고 단지 길이에 따라 각 섹션을 절단함으로써 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 제조 방법은 비용을 절감함에 있어서 기술적으로 매우 효과적이다.

Claims (17)

  1. 지지 프로파일(2)에 솔라 모듈의 외부 프레임(1)을 고정하는 고정 장치로서,
    상기 지지 프로파일(2)에서 상기 지지 프로파일의 종방향(8)으로 가이드되는 방식으로 이동될 수 있고 또한 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지되는 클램핑부 지지부(3)를 포함하며, 상기 솔라 모듈의 외부 프레임(1)과 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 가이드되는 클램핑부(4)도 상기 지지 프로파일(2)에 의해 지지되고;
    상기 클램핑부(4)는 웨브(4.3) 및 서로 반대 방향으로 뻗어 있는 다리들(4.1, 4.2)을 구비한 더블 앵글 섹션으로 구성되고, 상기 다리들 중 상부 다리(4.1)는 상기 솔라 모듈의 프레임 부분(1) 위에 닿아 있고, 상기 다리들 중 하부 다리(4.2)는 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 또는 상기 클램핑부 지지부(3)에서 이동 방향(7)을 따라 수직으로 조절되는 방식으로 가이드되도록 배열되고;
    상기 클램핑부(4)의 이동 방향(7)을 수직으로 조절하기 위하여,
    - 나사산이 형성된 볼트(12)가, 상기 다리(4.2)의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되어 있으면서 클램핑부 지지부(3)의 헤드부(13)에서 지지되거나,
    - 나사산이 형성된 볼트(12)가, 클램핑부 지지부(3)의 헤드부(13)의 내부 나사산에 회전가능하게 배열되어 있으면서 상기 다리(4.2)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑부 지지부(3) 및 상기 지지 프로파일(2)에 형성된 가이드 쌍은, 상기 지지 프로파일(2)의 종방향 웨브(9) 및 클램핑부 지지부(3)의 측면 다리(11)에 형성된 돌출부 또는 돌출형 웨브(10)로 구성되고; 상기 클램핑부 지지부(3)의 받침대(16)가 상기 지지 프로파일(2)의 지지면(18)에 위치되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 쌍은, 상기 지지 프로파일(2)의 바깥쪽에 형성된 종방향 웨브(9)와 상기 측면 다리(11)의 안쪽에 형성된 돌출부 또는 돌출형 웨브(10)로 구성되고; 상기 클램핑부 지지부(3)의 받침대(16)가 상기 지지 프로파일(2)의 지지면(18)에 위치되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 종방향 웨브(9) 및 상기 돌출부 또는 돌출형 웨브(10)는, 상기 지지 프로파일의 종방향(8)에 평행하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 솔라 모듈의 프레임(1)의 전면 쪽을 향하는 상기 클램핑부 지지부(3)의 측방향 평면은, 상기 프레임(1)의 전면에 대해 각도 α로 배열되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 클램핑부 지지부(3)의 측단면은 장사방형 단면인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부(13)는 상기 나사산이 형성된 볼트(12)에 용이하게 접근하도록 보어(14)를 가지는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부(13)의 안쪽 부분은 상기 나사산이 형성된 볼트(12)의 헤드를 수용하는 L 형상의 중공 레일(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다리(4.2)의 내부 나사산 또는 상기 헤드부(13)의 내부 나사산은, 공동에 또는 상기 다리(4.2)의 홈에 또는 상기 헤드부(13)의 홈에 배열된 너트로 형성된 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    내부에 상기 클램핑부(4)가 삽입된 상기 클램핑부 지지부(3)는 상기 측면 다리(11)의 영역에서 그리고 상기 웨브(4.3)의 영역에서 슬리브(5)로 덮여지는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 슬리브(5)의 내부 형상은 경사진 중공 사각 평행육면체이고, 상기 슬리브의 외부 형상도 경사진 중공 사각 평행육면체인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 슬리브(5)의 경사각은 각도 α에 대응되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    각도 α의 크기는, 지지하는 동안 상기 클램핑부 지지부(3) 내에서 상기 클램핑부(4)가 상기 프레임 부분(1)의 전면에 평행하게 상기 웨브(4.3)의 단부 위치까지 이동될 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    지지된 단부 위치에서, 상기 웨브(4.3)는 상기 다리(4.2) 반대쪽 영역에서 상기 슬리브(5)의 안쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
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