KR101708472B1 - 태양광 패널 고정구조 - Google Patents

태양광 패널 고정구조 Download PDF

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Abstract

패널과 지지프레임에 별도의 나사홀을 가공하지 않고도 체결이 이루어져, 작업편의성이 개선되고 나사홀가공으로 인한 내구성저하 문제가 해소되도록 형강부재(10a), 지지편(20), 누름편(30)을 포함하여 이루어지며, 지지편과 누름편이 지지프레임에 구비되는 형강부재의 연장부에 맞물려 위치이탈이 방지되므로 별도의 나사홀을 가공하지 않고도 위치고정이 이루어지므로 작업의 편의성이 개선되고, 프레임의 내구성이 향상되며, 고정클램프의 설치위치를 자유롭게 변경하는 것이 가능해지므로 다양한 규격의 태양광 패널을 고정할 수 있게 되어 범용성이 향상된다.

Description

태양광 패널 고정구조{Fixing structure for Solar panel}
본 발명은 태양광 패널 고정구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 패널과 지지프레임의 체결 및 지지프레임을 구성하는 형강 또는 각파이프간의 결합을 용이하게 하는 태양광 패널 고정구조에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 장치는 집광면적을 넓히기 위해 다수의 태양전지셀이 판상형태로 배열된 태양광 패널을 이용하며, 상기 태양광 패널이 지지프레임 상에 설치되어 풍압이나 외부충격으로부터 안정적으로 지지됨과 동시에 진동이 흡수되고 태양광과 상시 접할 수 있도록 각도가 조절된다.
이러한 지지프레임은 각종 형강 또는 각파이프를 좌우로 조합하여 구성되며, 상기 지지프레임간의 결합은 서로 대칭되는 위치에 나사홀을 천공하여 맞물리게 배치한 후 볼트와 같은 별도의 체결구를 체결하여 결합하게 되는 바, 작업의 편의성 등을 위하여 태양광패널의 직하부에는 통상 'C'형강을 사용하고, 상기 'C'형강 하부에는 각파이프를 교차결합하여 태양광패널을 동서방향 및 남북방향으로 지지한다.
그러나, 상술한 기존의 체결구조는 태양광패널에도 나사홀을 천공하여야 하지만 이 과정에서 태양전지셀이 파손되는 문제점이 발생되며, 또한 이러한 나사홀 시공이 일부 형강등에서는 형강의 강도나 형상 등에 의하여 어렵거나 불가능하고, 이러한 어려움에 따라 현장에서 나사홀을 가공하지 못하고, 공장등에서 미리 가공해두는 경우 사전에 정해진 위치에만 패널의 부착이 가능하므로 구조변경이나 확장의 편의성이 떨어져 범용성이 부족한 문제가 있었다.
이에 공개특허 10-2007-0072202호에서는 태양광패널의 나사홀 천공작업이 생략되도록 각파이프에 고정되는 고정클램프를 제시하였으나, 상기 선행기술은 각 파이프와 고정클램프가 나사에 의하여 결합되므로 태양광패널의 직하부에 설치되는 각파이프 상에 여전히 고정클램프의 부착을 위한 다수의 나사홀을 형성하여야 하므로, 작업시간이 오래걸림과 아울러 각파이프의 내구성이 약화되고, 고정클램프의 결합 위치가 나사홀이 형성된 부분으로 제한되어 위치 변경이 제한되어 부착가능한 패널의 규격이 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 태양광패널을 지지프레임상에 설치하는 과정에서 지지프레임에 별도의 나사홀 가공작업없이 체결할 수 있도록 하는 태양광패널 고정클램프를 제공하여, 작업의 편의성이 개선되도록 한 태양광 패널 고정구조를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 상기 태양광패널을 고정함에 있어서 지지프레임 뿐 아니라 태양광패널에도 나사홀 가공이 요구되지 않도록 하여 태양광 패널의 손상 또한 방지되도록 하며, 태양광패널을 현장에서 다양한 치수로 설치할 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.
그리고, 태양광 패널을 고정함에 있어서 체결부위에 따라 최적화된 구조를 갖는 태양광패널 고정클램프를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 지지프레임을 구성하는 형강 또는 각 파이프간의 결합 역시 용이하도록 하도록 한 지지프레임 고정클램프를 제공함으로서 나사홀가공을 최소한으로 하여 작업편의성이 개선되고 내구성저하 문제 또한 최소가 되도록 한 태양광 패널 고정구조를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 지지프레임(F) 상에 태양광패널(P)을 고정하는 구조에 있어서, 상기 태양광패널(P)과 그 저면에 접하는 지지프레임(F)은 태양광패널 고정클램프(C1)(C2)(C3)로 결합하되, 상기 태양광패널 고정클램프(C1)(C2)(C3)는, 일측이 상기 지지프레임(F)의 모서리에 걸리고 타측은 태양광패널(P)의 하부를 지지하며 임의의 수평면에 체결공(23a)(23b)(23c)이 천공된 지지편(20a)(20b)(20c)과, 상기 체결공(23a)(23b)(23c)으로 설치되어 태양광패널(P)과 지지프레임(F)을 결합하는 체결구(50)를 포함하여 구성되어 지지프레임(F)에 나사홀 가공작업없이 설치가 가능하도록 한다.
그리고, 상기 고정클램프(C1)(C2)(C3)는 다양한 형태로 구성되는데, 상기 지지편(20)만 사용될 수도 있고, 상기 지지편(20a)(20b)(20c)상부에 위치되고 태양광패널(P)의 상부면을 눌러주면서 상기 체결구(50)가 설치되는 체결공(33a)(33b)(33c)이 천공된 누름편(30a)(30b)(30c)을 더 포함하여 지지프레임 및 태양광패널 모두에 나사홀 가공이 요구되지 않도록 한다.
그리고, 본 발명의 다른 특징은 상기 지지프레임(F)이 형강 또는 각파이프로 구성되어 태양광패널(P)하부에 위치되는 제 1지지프레임과 상기 제 1지지프레임에 교차결합되는 제 2지지프레임으로 구성되고, 상기 복수개 지지프레임(F)은 지지프레임 고정클램프(C4)로 교차 결합되는데, 상기 지지프레임 고정클램프(C4)는 제 1지지프레임의 외측 둘레를 감싸는 고정밴드(62)와, 상기 제 2 지지프레임에 상기 고정밴드(62)를 결합하는 체결구(64)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 체결구(64)는 볼트와 너트로 구성되며, 통상의 육각너트 등은 작업자가 손으로 혹은 공구를 사용하여 작업이 가능한 곳에 사용하고, 손이나 도구 등이 들어가지 않는 위치에는, 상기 너트(64a)를 장방형으로 형성하되 제 2지지프레임의 폭보다 길게형성하고, 상기 제 2지지프레임에는 장방형 너트(64a)가 삽입될 수 있는 장공(14)이 천공되도록 하여 장공(14)으로 장방형 너트(64a)를 삽입후 볼트(64b)를 회전시키면 초기에는 장방형 너트(64a)가 볼트(64b)와 함께 회전하나 곧 제 2지지프레임의 단부에 걸려서 회전하지 못하고 위치고정된다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 태양광패널 고정구조는 태양광패널을 구속하는 지지편과 누름편이 지지프레임의 모서리에 맞물려 위치이탈이 방지되므로 별도의 나사홀을 가공하지 않고도 위치고정이 이루어지므로 작업의 편의성이 개선되고, 고정클램프의 설치위치를 자유롭게 변경하는 것이 가능해지므로 다양한 규격의 태양광 패널을 고정할 수 있게 되어 범용성이 향상되는 효과가 나타난다.
아울러, 상기 태양광패널을 고정하는 지지프레임을 구성함에 있어서도 지지프레임에 나사홀 가공이 최소화되므로 내구성이 향상되고 작업의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 태양광패널 고정클램프이 적용된 패널구조를 전체적으로 도시한 구성도.
도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 태양광패널 고정클램프의 실시예를 도시한 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 도 6은 지지프레임 결합구조를 도시한 구성도.
도 9 내지 도 10은 지지프레임 결합구조의 체결구 실시예를 도시한 구성도.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하되, 본 발명의 실시예에서 지지프레임(F)은 형강 또는 각파이프로 구성되어 태양광패널(P)하부에 위치되는 제 1지지프레임과 상기 제 1지지프레임에 교차결합되는 제 2지지프레임으로 구성되는데, 상기 제 1지지프레임은 길이방향 절개부가 일측에 형성되고 상기 절개부를 향해 연장부(11a)가 형성된 형강부재(10a)를 사용하고, 제 2지지프레임은 각파이프(10b)를 사용한 것을 예로서 설명한다.
본 발명에 따른 태양광 패널 고정구조는 각파이프(10b)로 형성되는 제2지지프레임과, 제2지지프레임 상부에 결합되어 절개부와 연장부(11a)가 형성된 형강부재(10a)로 이루어진 제1지지프레임과, 제1지지프레임 상부에 태양광패널(P)이 설치되도록 구성되고, 상기 태양광패널(P)은 체결구(50)에 의해 서로 연결되는 제1누름편(30a)과 제1지지편(20a)에 의해 제1지지프레임 상부에 고정되고, 상기 제1누름편(30a)은 체결구(50)가 설치되는 체결공(33a)이 천공되고, 상부로 돌출되도록 만곡형성되어 양측 단부가 태양광패널(P) 상면에 접촉되면서 저면 중앙부에 태양광패널(P)과 이격된 공간부(33d)가 형성되며, 공간부(33d)는 체결구(50)에 의한 압착과정에서 변형되어 공간부(33d)가 없어지면서 태양광패널(P)이 가압되며, 상기 제1지지편(20a)은 체결구(50)가 설치되는 체결공(23a)이 천공되고, 체결공(23a)을 중심으로 일측 단부에는 제1지지프레임의 연장부(11a)에 걸리도록 상향 절곡된 걸림부(21a)가 형성되면서 타측 단부에는 태양광패널(P) 저면과 접하도록 상향절곡된 지지부(24a)가 구비되며, 상기 걸림부(21a)와 지지부(24a)은 제1지지프레임과 태양광패널(P)에 각각 지지되어 제1지지편(20a)이 수평면으로 구비되는 구성을 포함하여 이루어진다.
본 발명은 지지프레임(F) 상에 태양광패널(P)을 고정하는 구조에 관한 것으로, 도 1 내지 도 7에 나타내는 바와 같이 태양광패널(P)과 그 저면에 접하는 지지프레임(F)을 태양광패널 고정클램프(C1)(C2)(C3)로 결합하되, 상기 태양광패널 고정클램프(C1)(C2)(C3)는, 일측이 상기 지지프레임(F)의 모서리에 걸리고 타측은 태양광패널(P)의 하부를 지지하며 임의의 수평면에 체결공(23a)(23b)(23c)이 천공된 지지편(20a)(20b)(20c)과, 상기 체결공(23a)(23b)(23c)으로 설치되어 태양광패널(P)과 지지프레임(F)을 결합하는 체결구(50)를 포함하여 구성되어 지지프레임(F)에 나사홀 가공작업 없이 설치가 가능하도록 한다.
한편, 상기 고정클램프(C1)(C2)(C3)는 다양한 형태와 조합으로 구성되는데, 상기 지지편만 사용될 수도 있다.
그리고, 상기 지지편(20a)(20b)(20c)상부에 위치되고 태양광패널(P)의 상부면을 눌러주면서 상기 체결구(50)가 설치되는 체결공(33a)(33b)(33c)이 천공된 누름편(30a)(30b)(30c)을 더 포함하여 지지프레임 및 태양광패널 모두에 나사홀을 가공하지 않고도 체결이 이루어져, 작업편의성이 개선되고 나사홀가공으로 인한 내구성저하 문제가 해소되도록 할 수도 있다.
하기에서는 상기 태양광패널 고정클램프(C1)(C2)(C3)를 지지편과 누름편 및 체결구의 조합으로 구성되는 것을 예로서 설명한다.
이때, 상기 고정클램프(C1)(C2)(C3)는 도 2 내지 도 7에 나타내는 바와 같이 상기 형강부재(10a)의 연장부(11a)에 걸리고 체결공(23a)(23b)이 천공된 제 1 내지 제 3지지편(20a)(20b)(20c)과, 태양광패널(P)의 상부면을 눌러주면서 체결공(33a)(33b)이 천공된 제 1 내지 제 3누름편(30a)(30b)(30c) 및, 상기 제 1 내지 제 3지지편(20a)(20b)(20c)과 제 1 내지 제 3누름편(30a)(30b)(30c)의 복수개 체결공(23a)(23b)(23c)(33a)(33b)(33c)으로 설치된 체결구(50)를 포함하여 구성되며, 그 설치위치에 따라 구조를 최적화하여 사용할 수 있다.
즉, 상기 태양광패널 고정클램프(C1)의 일 실시예로서 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이 양측에 태양광패널이 지지되는 위치의 경우에 사용되는 태양광패널 고정클램프(C1)는. 일측에 상기 연장부(11a)와 맞물리도록 상향 절곡되는 걸림부(21a)가 형성되고 타측에는 상기 태양광패널(P) 저면과 접하는 지지부(24a)가 형성되며 임의의 수평면(상기 걸림부(21a)와 지지부(24a)를 연결하는 수평면)에 체결공(23a)이 형성된 제 1지지편(20a); 상기 제 1지지편(20a) 상측에 배치되고, 상기 제 1지지편(20a)의 체결공(23a)과 대응되는 다른 체결공(33a)이 형성되어, 상기 복수개 체결공(23a)(33a)으로 체결되는 체결구(50)에 의해 제 1지지편(20a)과 함께 태양광패널(P)을 상하에서 지지하는 제 1누름편(30a)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 제 1누름편(30a)은 상부로 돌출되도록 만곡형성되어 양측 단부가 태양광패널(P) 상면에 접촉되면서 저면 중앙부에 태양광패널(P)과 이격된 공간부(33d)가 형성됨으로서 체결구(50)에 의한 압착과정에서 변형되며 공간부(33d)가 없어지면서 태양광패널(P)을 가압하도록 한다.
이러한 태양광패널 고정클램프에 의하면, 상기 제 1지지편(20a)의 걸림부(21a)를 형강부재(10a)의 연장부(11a)에 걸고, 제 1누름편(30a)을 복수개 태양광패널(P) 사이에서 양측 태양광패널(P)의 상측면을 눌러주도록 배치한 후, 상기 제 1지지편(20a)과 제 1누름편(30a)을 체결구(50)로 긴밀하게 체결함으로서, 태양광패널(P)이나 지지프레임(F)의 손상없이 태양광패널을 견고하게 위치고정할 수있게 되고, 고정클램프는 그 이동이 용이하므로 다양한 위치에서 태양광패널(P)을 고정하는 것이 가능해져 범용성이 향상된다.
이 과정에서 상기 제 1지지편(20a)은 걸림부(21a)가 일측편에 구비된 태양광패널(P) 저면을 지지하도록 배치된 형강부재(10a)의 연장부(11a)에 걸려 위치고정된 상태에서 제 1지지편(20a)의 타측편이 인접한 태양광패널(P)의 저면을 받쳐주도록 배치되므로 태양광 패널(P)을 하부에서 견고하게 지지해줄 수있게 된다.
그리고, 상기 제 1누름편(30a)은 체결구(50)에 의해 압착 변형되며 공간부(33d)가 없어지면서 태양광패널(P)의 상부면과 밀착되므로, 별도의 보강부재를 추가하지 않더라도 체결해제나 미끄러짐이 효과적으로 방지되어 견고한 고정이 이루어지게 된다.
한편, 상기한 제 1누름편(30a)하부에 고무씰을 더 추가할 수도 있다.
그리고, 상기 태양광패널 고정클램프(C2)의 다른 실시예로서, 도 5에 나타내는 바와 같이 상기 태양광패널 고정클램프(C2)의 일측에만 태양광패널(P)이 위치되는 경우에는, 상기 태양광패널 고정클램프(C2)는 일측에 상기 연장부(11a)와 맞물리도록 상향 절곡되는 걸림부(21b)가 형성되고 타측에는 상기 태양광패널(P) 저면을 지지하는 면상의 지지부(24b)가 형성되며 상기 면상의 지지부(24b)에 체결공(23b)이 관통형성되는 제 2지지편(20b); 상기 제 2지지편(20b) 상측에 배치되고 상기 제 2지지편(20b)의 체결공(23b)과 대응되는 다른 체결공(33b)이 형성되며 일측으로 태양광패널(P)의 단부를 지지하는 누름구(32b)가 형성되어 상기 복수개 체결공(23b)(33b)으로 체결되는 체결구(50)에 의해 제 2지지편(20b)과 함께 태양광패널(P) 지지하는 제 2 누름편(30b)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 태양광패널 고정클램프(C3)의 또 다른 실시예로서, 도 6에 나타내는 바와 같이 상기 태양광패널 고정클램프(C3)는 일측에 상기 연장부(11a)와 맞물리도록 상향 절곡되는 걸림부(21c)가 형성되고 타측에는 상기 태양광패널(P) 저면을 지지하는 면상의 지지부(24c)가 형성되며 상기 면상의 지지부(24c)에 체결공(23c)이 관통형성되는 제 3지지편(20c); 상기 제 3지지편(20c) 상측에 배치되고 상기 제 3지지편(20c)의 체결공(23c)과 대응되는 다른 체결공(33c)이 형성되며 일측으로 태양광패널(P)의 단부를 지지하는 누름구(32c)가 형성되어 상기 복수개 체결공(23c)(33c)으로 체결되는 체결구(50)에 의해 제 3지지편(20c)과 함께 태양광패널(P) 지지하는 제 3 누름편(30c)을 포함하여 구성되고, 상기 제 3 누름편(30c)의 양측으로 태양광패널(P)이 고정된다.
한편, 상기 태양광패널 고정클램프(C3)는 도 7에 나타내는 바와 같이 제 3지지편(20c)만 단독으로 사용될 수도 있다.
한편, 도 8은 지지프레임(F)을 구성하는 상기 형강부재(10a)와 그 하부에 구비되는 각파이프(10b)간 결합구조를 도시한 것으로, 상기 형강부재(10a)와 각파이프(10b)를 고정하는 지지프레임 고정클램프(C4)는, 형강부재(10a) 외측 둘레를 감싸며 각파이프(10b)와 접하는 고정밴드(62)와, 상기 고정밴드(62)를 각파이프(10b)에 고정하는 체결구(64)를 포함하여 구성된다.
상기에서 고정밴드(62)는 형강부재(10a)를 감싸도록 대응되는 형상으로 절곡된 플레이트나 "U"형 이나 "ㄷ"형으로 절곡되어 양 종단에 체결구(64)를 구성하는 나사가 형성된 것을 사용할 수 있으며, 다른 예로는 형강부재(10a)를 감싸도록 끼워진 상태에서 양측단부가 각파이프(10b)에 접하도록 배치되고, 각파이프(10b)와 접하는 고정밴드(62)의 양측단부를 체결구(64)로 구속하여 형강부재(10a)와 각파이프(10b)의 체결이 이루어지게 된다.
이때, 상기 체결구(64)는 볼트(64b)와 너트(64a)로 구성되고, 너트(64a)는 제2지지프레임 폭보다 길게 장방형으로 형성되고, 제 2 지지프레임 길이방향으로 장공(14)이 천공되며, 장공(14)으로 장방형 너트(64a)를 삽입하여 회전하면 장방형 너트(64a) 양측 단부가 제 2지지프레임의 내면에 걸려서 위치고정되도록 구비된다. 체결구(64)는 서로 대응되는 한 쌍의 볼트와 너트 부재로 이루어지며, 작업자가 직접 체결할 수도 있으나, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 작업자가 직접 체결할 수 없는 부위에 설치되는 경우에는 상기 체결구(64)를 구성하는 너트는 장방형으로 형성하되 장축길이가 각파이프(10b)의 폭보다 길게형성하고, 상기 각파이프(10b)에는 장방형 너트(64a)가 삽입될 수있는 장공(14)이 천공되어, 장공(14)으로 장방형 너트(64a)를 삽입후 볼트(64b)를 회전시키면 초기에는 장방형 너트(64a)가 볼트(64b)와 함께 회전하나 곧 각파이프(10b)의 단부에 걸려서 회전하지 못하고 위치고정되므로 내부에 삽입된 장방향 너트(64a)를 별도의 도구를 사용해 고정하지 않더라도 체결이 원할하게 이루어지므로 작업의 편의성이 개선된다.
P : 태양광패널 F : 지지프레임
C1,C2,C3 : 태양광패널 고정클램프 23a,23b,23c : 체결공
20a,20b,20c : 지지편 50 : 체결구

Claims (8)

  1. 각파이프(10b)로 형성되는 제2지지프레임과, 제2지지프레임 상부에 결합되어 절개부와 연장부(11a)가 형성된 형강부재(10a)로 이루어진 제1지지프레임과, 제1지지프레임 상부에 태양광패널(P)이 설치되도록 구성되고,
    상기 태양광패널(P)은 볼트를 포함하는 체결구(50)에 의해 서로 연결되는 제1누름편(30a)과 제1지지편(20a)에 의해 제1지지프레임 상부에 고정되고,
    상기 제1누름편(30a)은 체결구(50)가 설치되는 체결공(33a)이 천공되고, 상부로 돌출되도록 만곡형성되어 양측 단부가 태양광패널(P) 상면에 접촉되면서 저면 중앙부에 태양광패널(P)과 이격된 공간부(33d)가 형성되며, 공간부(33d)는 체결구(50)에 의한 압착과정에서 변형되어 공간부(33d)가 없어지면서 태양광패널(P)이 가압되며,
    상기 제1지지편(20a)은 체결구(50)가 설치되는 체결공(23a)이 천공되고, 체결공(23a)을 중심으로 일측 단부에는 제1지지프레임의 연장부(11a)에 걸리도록 상향 절곡된 걸림부(21a)가 형성되면서 타측 단부에는 태양광패널(P) 저면과 접하도록 상향절곡된 지지부(24a)가 구비되며,
    상기 걸림부(21a)와 지지부(24a)은 제1지지프레임과 태양광패널(P)에 각각 지지되어 제1지지편(20a)이 수평면으로 구비되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정구조.
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  7. 제 1항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지프레임은 고정클램프(C4)에 의해 결합되고, 고정클램프(C4)는 제 1지지프레임의 외측 둘레를 감싸는 고정밴드(62)와, 제 2 지지프레임에 상기 고정밴드(62)를 결합하는 체결구(64)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정구조.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 체결구(64)는 볼트(64b)와 너트(64a)로 구성되고, 너트(64a)는 제2지지프레임 폭보다 길게 장방형으로 형성되고, 제 2 지지프레임 길이방향으로 장공(14)이 천공되며, 장공(14)으로 장방형 너트(64a)를 삽입하여 회전하면 장방형 너트(64a) 양측 단부가 제 2지지프레임의 내면에 걸려서 위치고정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정구조.
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