KR101726805B1 - 태양광 패널체 고정용 클램프 - Google Patents

태양광 패널체 고정용 클램프 Download PDF

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덕유패널 주식회사
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Abstract

태양광 패널체 고정용 클램프를 개시한다.
이러한 태양광 패널체 고정용 클램프는, 지붕판재들의 거멀부 측에 조임 상태로 고정되기 위한 제1 조임부를 구비한 제1 지지구와, 상기 제1 조임부와 서로 마주하는 상태로 조임 동작이 가능하게 배치되는 제2 조임부를 구비한 제2 지지구와, 상기 제1 지지구 또는 상기 제2 지지구 측에 형성되며 태양광 패널체가 받침 상태로 고정 지지되기 위한 패널받침부 그리고, 상기 제1 조임부와 상기 제2 조임부가 서로 간격이 좁혀지는 상태로 조임 동작이 가능하게 상기 제1 지지구와 상기 제2 지지구를 서로 체결할 수 있도록 형성되는 체결부를 포함한다.

Description

태양광 패널체 고정용 클램프{CLAMP FOR SUPPORTING SOLAR PANEL}
본 발명은 태양광 패널체 고정용 클램프에 관한 것이다.
태양광 발전시스템은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로서, 대규모의 태양광 발전 전용단지 이외에도 근래에는 일반 주택이나 공장 등에 자체적으로 발전시스템을 구축하려는 수요가 급격하게 증가하고 있는 추세에 있다.
특히, 주택이나 공장 등에 시공되는 태양광 발전시스템은 그 특성상 양질의 집광(集光) 환경을 확보하고, 유휴(遊休) 공간을 활용하는 차원에서 대부분 건물의 지붕 측에 태양광 패널체를 설치하는 상태로 시공된다.
그러므로, 건물의 지붕 측에 태양광 패널체를 설치할 때에는 풍압(風壓)과 같은 외력에 충분히 견딜 수 있는 안정적인 클램핑 상태로 시공하는 것이 중요하다.
이와 같은 태양광 패널체의 설치 시공에 사용되는 클램핑 부재로는, "특허 제10-1401266호의 태양광 패널용 거멀접기 고정 클램프."가 있다.
하지만, 상기 특허 제10-1401266호의 태양광 패널용 거멀접기 고정 클램프는, 두 개의 강성부재가 서로 교차하는 방향으로 끼워져서 힌지 결합으로 연결된 클램핑 구조로 제공되므로, 클램핑 구조가 복잡하고, 특히 체결부재의 체결 조임 조작시 힌지 결합 부분에 압력이 과다하게 집중되면서 힌지 결합 부분이 쉽게 변형되거나 파손되는 현상이 발생할 수 있다.
또한, 두 개의 강성부재는 체결부재의 조임 상태에 따라 힌지 결합 지점을 중심으로 회전되면서 하단 대향면의 대향 각도가 쉽게 변화될 수 있으므로, 금속판재 루프의 시밍부 양측면에 하단 대향면들이 불안정하게 접촉되는 상태로 클램핑이 이루어지는 문제를 초래할 수 있다.
그리고, 상기한 태양광 패널용 거멀접기 고정 클램프는 태양광 패널의 설치 각도를 조절하기 위한 수단이나 구조를 일체 구비하고 있지 않으므로, 태양광 패널의 다양한 시공 여건과 부합하는 조작성 및 기능성을 기대하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은, 클램핑 구조가 간단할 뿐만 아니라, 한층 향상된 클램핑 안정성 및 조작성을 확보할 수 있는 태양광 패널체 고정용 클램프를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,
지붕판재들의 거멀부 측에 조임 상태로 고정되기 위한 제1 조임부를 구비한 제1 지지구;
상기 제1 조임부와 서로 마주하는 상태로 조임 동작이 가능하게 배치되는 제2 조임부를 구비한 제2 지지구;
상기 제1 지지구 또는 상기 제2 지지구 측에 형성되며, 태양광 패널체가 받침 상태로 고정 지지되기 위한 패널받침부;
상기 제1 조임부와 상기 제2 조임부가 서로 간격이 좁혀지는 상태로 조임 동작이 가능하게 상기 제1 지지구와 상기 제2 지지구를 서로 체결할 수 있도록 형성되는 체결부;
를 포함하는 태양광 패널체 고정용 클램프를 제공한다.
이와 같은 본 발명은 각종 건물의 지붕판재들의 거멀부 측에 고정 설치되는 방식으로 태양광 패널체를 건물의 지붕 상에 간편하게 시공할 수 있는 클램핑 구조를 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은 건물의 지붕판재 측에 일체의 체결용 구멍이나 탭(tap) 등을 형성하지 않고 제1 지지구와 제2 지지구의 조임력으로 지붕판재들의 거멀부 측에 고정 설치될 수 있는 간단한 클램핑 구조로 이루어지므로, 제작 및 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 한층 향상된 내구성 및 조작 편의성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 패널체 고정용 클램프의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 패널체 고정용 클램프의 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 패널체 고정용 클램프의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 11은 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들로서, 도면 부호 M은 일실시 예에 따른 클램프 전체를 지칭한다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 클램프(M)는 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)를 포함한다.
제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)는 서로 마주하는 상태로 배치되며, 건물 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 측에 조임 동작으로 고정될 수 있는 구조를 갖도록 형성된다.
제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)는 하부에 수평부(A1, B1)가 각각 형성되고, 이 수평부(A1, B1)와 서로 직각을 이루는 연결 상태로 수직부(A2, B2)가 형성된다.
그리고, 제1 지지구(2)의 수직부(A2) 측에는 제1 조임부(C)가 형성되고, 제2 지지구(4)의 수직부(B2) 측에는 제2 조임부(D)가 형성된다.
즉, 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)는 도 2에서와 같이 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)가 서로 평행하게 마주하는 상태를 이루도록 배치되어 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 측에 고정 설치될 때 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)로 거멀부(S)의 양측을 조여줄 수 있는 상태로 셋팅된다. 특히, 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 수평부(A1, B1)와 수직부(A2, B2)를 갖도록 형성되면, 예를 들어, 도 3에서와 같이 거멀부(S)를 사이에 두고 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 배치된 상태로 조임 동작될 때 수평부(A1, B1)들은 지붕판재(R) 측에 안정적으로 접촉 지지되고, 수직부(A2, B2)들은 거멀부(S) 측면에 안정적으로 접촉 지지되는 상태로 조임이 이루어질 수 있으므로 패널체 시공 후 불특정하게 발생할 수 있는 각종 외력(예: 풍압, 진동, 충격)에 대응하여 한층 향상된 조임 고정 지지력을 확보할 수 있다.
제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)는 거멀부(S)의 돌출 형태에 따라 이와 부합하는 상태로 안정적인 조임 접촉이 이루어질 수 있도록 형성된다.
특히, 두 개의 조임부(C, D)와 거멀부(S)는 서로 고정된 상태에서 위쪽으로 분리되는 현상을 억제할 수 있는 구조를 갖도록 형성하면 좋다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 거멀부(S) 일측에 조임홈(S1)이 형성되고, 이 조임홈(S1)과 대응하도록 제1 조임부(C) 측에 조임돌기(C1)가 형성된 구조로 제공될 수 있다.
그러면, 두 개의 조임부(C, D)로 거멀부(S)를 잡아준 상태에서 조임홈(S1)과 조임돌기(C1) 간의 걸림 접촉에 의해 두 개의 지지구(2, 4)가 거멀부(S) 측에서 위쪽으로 분리되는 현상을 적극적으로 억제할 수 있다.
제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)의 재질은 내구성 및 내부식성 등이 우수한 금속(또는 합성수지) 중에서 선정하여 사용할 수 있다.
제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)는 도 2에서와 같은 프로파일 형태를 갖도록 압출(壓出) 성형 작업으로 형성할 수 있으며, 태양광 패널체(P)의 시공 여건에 따라 이와 부합하는 크기(길이)를 갖도록 적절하게 절단하여 사용할 수 있다.
그리고, 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4) 측에는 도 2에서와 같이 서로 대응하는 형태로 가이드홈(A3)과 가이드돌기(B3)가 형성될 수 있다.
가이드홈(A3)과 가이드돌기(B3)는 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)의 수직부(A2, B2) 측에서 서로 마주하는 상태로 끼워질 수 있는 홈 및 돌기 구조를 갖도록 형성된다.
가이드홈(A3)과 가이드돌기(B3)는 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 서로 마주하는 상태로 체결될 때 이 지지구(2, 4)들의 체결 위치를 가이드할 수 있다.
또한, 가이드홈(A3)과 가이드돌기(B3) 구조는 지지구(2, 4)들의 변형을 억제할 수 있는 일종의 보강리브 역할도 기대할 수 있으므로 지지구(2, 4)들의 체결 조작성과 내구성을 한층 더 높일 수 있다. 그리고, 체결 조작과 연계하여 도 3에서와 같이 가이드홈(A3)과 가이드돌기(B3)가 서로 끼워지는 구조는 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4) 측이 서로 마주하도록 체결 배치된 상태에서 어느 한쪽이 상,하 방향으로 유동되는 것을 상호 끼움 접촉력으로 억제할 수 있으므로 한층 향상된 체결 안정성도 확보할 수 있다.
일실시 예에 따른 클램프(M)는, 패널받침부(6)를 포함한다.
패널받침부(6)는 태양광 패널체(P)가 받침 상태로 고정 지지될 수 있도록 제1 지지구(2) 또는 제2 지지구(4) 측에 형성된다.
패널받침부(6)는 도 2에서와 같이 제1 지지구(2)의 상부 측에서 수직부(A2)와 서로 직각을 이루는 연결 상태로 형성될 수 있다.
패널받침부(6) 측에는 지지홀(E, 홀부나 탭부)이 형성되어 이 지지홀(E)을 통해서 볼트 및 너트를 체결하는 방식으로 태양광 패널체(P)의 지지프레임(P2)이 얹혀진 상태로 고정 지지될 수 있다.
태양광 패널체(P)는 도 1에서와 같이 지지프레임(P2) 측에 제공되는 고정구(P3)들에 의해 집광패널(P1)들의 가장자리 부분이 끼워져서 고정된 상태로 배열된 평판형의 구조로 제공된다.
즉, 태양광 패널체(P)는 집광패널(P1)들이 지지프레임(P2) 측에 지지되고, 이 지지프레임(P2)은 제1 지지구(2)의 패널받침부(6) 측에 지지되는 상태로 고정된다.
일실시 예에 따른 클램프(M)는, 체결부(8)를 포함한다.
체결부(8)는 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)의 간격이 서로 좁혀지는 상태로 조임 동작이 이루어지도록 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)를 서로 체결 조작할 수 있는 상태로 형성된다.
체결부(8)는 나사 결합 방식으로 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)를 서로 체결 조작할 수 있는 구조를 갖도록 형성된다.
체결부(8)는 도 2에서와 같이 체결볼트(F1)와 체결너트(F2)로 구성될 수 있으며, 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)의 수직부(A2, B2)를 관통하는 방향으로 형성된 체결홀(F3) 측에 서로 체결 조작이 가능한 상태로 셋팅될 수 있다.
즉, 체결부(8)는 도 3에서와 같이 체결볼트(F1)와 체결너트(F2)를 서로 조임 방향으로 회전 조작하면, 이들의 나사 조임력에 의해 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 서로 마주하는 상태에서 간격이 좁혀지는 방향으로 작동된다.
그러면, 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)가 서로 간격이 좁혀지는 방향으로 조임 동작되므로, 이러한 조임 방식으로 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 양측면을 각각 조여서 이 거멀부(S) 측에 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 고정 지지되도록 설치할 수 있다.
그리고, 체결볼트(F1)와 체결너트(F2)의 조작에 의해 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)의 조임력을 해제한 상태에서는 도 4에서와 같이 거멀부(S)의 연장구간 내에서 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)를 이동시키는 방식으로 클램프(M)의 셋팅 위치를 적절하게 조절할 수도 있다.
그러므로, 클램프(M)는 건물 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 측에 안정적으로 고정 지지되는 상태로 태양광 패널체(P)를 잡아줄 수 있을 뿐만 아니라, 거멀부(S)의 연장구간 내에서 태양광 패널체(P)의 셋팅 위치를 간편하게 조절할 수 있는 클램핑 구조를 제공할 수 있다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 일실시 예에 따른 클램프(M)는, 슬립억제부(10)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
슬립억제부(10)는 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 측에 고정된 상태에서 슬립(slip) 현상에 의해 비정상적으로 유동되는 것을 억제할 수 있도록 형성된다.
슬립억제부(10)는 도 6에서와 같이 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)의 내,외부면 중에서 지붕판재(R)의 상부면 및 거멀부(S) 측과 접촉되는 수평부(A1, B1) 측과 조임부(C, D) 측에 형성될 수 있다.
슬립억제부(10)는 예를 들어, 연성을 가지면서 슬립을 억제할 수 있는 고무나 실리콘, 우레탄 재질의 코팅액을 코팅하여 형성한 코팅층 타입으로 제공될 수 있다.
이러한 슬립억제부(10)는 도 7에서와 같이 지붕판재(R)들의 거멀부(S) 측에 제1 지지구(2)와 제2 지지구(4)가 조임 상태로 셋팅될 때, 이들의 접촉 부분에서 슬립이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 체결부(8)에 의해 제1 조임부(C)와 제2 조임부(D)가 조임 동작될 때 코팅층의 연성에 의해 틈새가 발생하지 않는 조임 접촉 상태로 거멀부(S)를 안정적으로 조여줄 수 있는 기능도 제공할 수 있다.
슬립억제부(10)는 코팅에 의한 코팅층 타입의 구조 이외에도 예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 슬립 억제가 가능한 고무나 실리콘, 우레탄 재질의 시트(또는 필름) 등을 부착(접착)하는 방식으로 형성할 수 있다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 일실시 예에 따른 클램프(M)는, 틸팅부(12)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
틸팅부(12)는 패널받침부(6)의 각도 조절과 부합하는 틸팅(tilting) 구조를 제공할 수 있도록 형성된다.
틸팅부(12)는 도 8에서와 같이 제1 지지구(2)의 수직부(A2)와 패널받침부(6) 사이를 틸팅용 핀(G)으로 서로 연결하여, 이 틸팅용 핀(G)을 중심으로 패널받침부(6)의 받침 각도 조절이 가능한 틸팅 구조를 이루도록 형성될 수 있다.
그리고, 틸팅부(12)는 도 9에서와 같이 틸팅용 바(H)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
틸팅용 바(H)는 패널받침부(6)와 태양광 패널체(P) 사이를 이격 상태로 연결할 수 있는 길이를 갖도록 연장 형성된다.
즉, 틸팅용 바(H)의 일단은 틸팅 동작이 가능한 패널받침부(6) 측에 연결되고, 타단은 태양광 패널체(P)의 지지프레임(P2)을 받쳐주는 상태로 연결된다.
이때, 틸팅용 바(H)와 지지프레임(P2)은 틸팅 작동과 부합하는 상태(힌지 결합)로 연결되는 것이 바람직하다.
이와 같은 틸팅부(12)는 도 10에서와 같이 건물의 지붕판재(R) 상에서 태양광 패널체(P)가 경사진 상태로 시공될 수 있는 틸팅 구조를 클램프(M) 측에 제공할 수 있다.
특히, 틸팅부(12)의 구조에 의하면, 도 11에서와 같이 지붕판재(R)의 거멀부(S)의 연장구간 내에서 클램프(M) 위치를 조절하는 방식으로 태양광 패널체(P)의 시공 여건과 부합하는 상태로 경사 각도를 간편하게 조절(재셋팅)할 수 있는 틸팅 조작 환경을 용이하게 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명은 건물 지붕 상에 태양광 패널체(P)가 수평하게 눕혀진 상태나 경사진 상태는 물론이거니와, 특히 시공 여건과 부합하는 상태로 태양광 패널체(P)의 설치 위치나 각도를 용이하게 조절 및 셋팅할 수 있는 클램핑 구조를 제공할 수 있다..
2: 제1 지지구 4: 제2 지지구 6: 패널받침부
8: 체결부 10: 슬립억제부 12: 틸팅부
M: 클램프 R: 지붕판재 S: 거멀부
P: 태양광 패널체

Claims (8)

  1. 지붕판재들의 거멀부 측에 조임 상태로 고정되기 위한 제1 조임부를 구비한 제1 지지구;
    상기 제1 조임부와 서로 마주하는 상태로 조임 동작이 가능하게 배치되는 제2 조임부를 구비한 제2 지지구;
    상기 제1 지지구 또는 상기 제2 지지구 측에 형성되며, 태양광 패널체가 받침 상태로 고정 지지되기 위한 패널받침부;
    상기 제1 조임부와 상기 제2 조임부가 서로 간격이 좁혀지는 상태로 조임 동작이 가능하게 상기 제1 지지구와 상기 제2 지지구를 서로 체결할 수 있도록 형성되는 체결부;
    를 포함하며,
    상기 제1 지지구 및 상기 제2 지지구는,
    지붕판재 측에 접촉 지지되기 위한 수평부와, 이 수평부 측과 서로 직각을 이루는 상태로 연결 형성되어 상기 지붕판재 상에 돌출되는 거멀부 측에 접촉 지지되기 위한 수직부를 각각 구비하고,
    상기 수직부들 측에는 상기 거멀부를 사이에 두고 상기 제1 조임부와 상기 제2 조임부가 서로 마주하는 상태로 체결 조임 동작되도록 형성되고, 체결 조임 동작과 연계하여 서로 마주하는 상태로 끼워지면서 체결 조임 방향을 가이드하고 체결 결속력을 높일 수 있는 상태로 가이드홈과 가이드돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지지구 및 상기 제2 지지구는,
    상기 제1 조임부와 상기 제2 조임부가 서로 간격을 띄우고 평행하게 마주하는 상태를 이루도록 배치되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 패널받침부는,
    상기 제1 지지구 또는 상기 제2 지지구의 상부 측에서 상기 태양광 패널체와 대응하는 받침 면적을 이루는 상태로 형성되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결부는,
    체결볼트와 체결너트를 구비하고, 이들의 체결 조작으로 상기 제1 지지구와 상기 제2 지지구가 서로 간격이 좁혀지는 상태로 조임 동작될 수 있도록 셋팅되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광 패널체 고정용 클램프는, 슬립억제부를 더 포함하며,
    상기 슬립억제부는,
    상기 제1 지지구 및 상기 제2 지지구 측에서 상기 지붕판재 측과 서로 접촉되는 내,외부면 상에 층을 이루는 상태로 형성되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 슬립억제부는,
    고무나, 실리콘, 우레탄 재질의 코팅액이나 시트에 의해 층을 이루는 상태로 형성되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광 패널체 고정용 클램프는, 틸팅부를 더 포함하며,
    상기 틸팅부는,
    상기 패널받침부를 상기 제1 지지구 또는 상기 제2 지지구 측에 틸팅용 핀으로 연결하여, 이 틸팅용 핀을 중심으로 상기 태양광 패널체의 받침 각도 조절이 가능한 상태로 상기 패널받침부의 틸팅이 이루어지도록 셋팅되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 틸팅부는, 상기 패널받침부와 상기 태양광 패널체를 서로 이격 상태로 연결하기 위한 틸팅용 바를 더 구비하고,
    상기 틸팅용 바는,
    상기 패널받침부 측에 바의 일단이 연결되고, 바의 타단이 상기 태양광 패널체를 받쳐주는 상태로 연결 셋팅되는 태양광 패널체 고정용 클램프.
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