KR101781064B1 - 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리 - Google Patents

비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리에 관한 것으로서, 다수의 태양광모듈(P)이 거치되는 프레임(F)을 일정한 길이를 가지는 지주(10)를 이용하여 비탈면에 지지하기 위한 것이다. 이러한 지주 조인트 어셈블리는, 비탈면에 매립되는 콘크리트베이스(20)와; 프레임(F)과 연결된 지주(10)의 하단과 콘크리트베이스(20)를 연결하는 조인트빔(30);를 포함한다.

Description

비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리{Joint assembly connecting with pole and concrete base for Photovoltaic Power Generation}
본 발명은 산이나 언덕의 비탈면에 태양광 발전장치를 설치할 때, 태양광모듈을 지지하는 프레임과 비탈면 사이의 간격이 일정하지 않더라도 다수의 지주로 프레임을 비탈면에 대하여 견고하게 지지할 수 있는 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리에 관한 것이다.
태양광 발전은, 다수개의 태양광모듈을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 방식으로서, 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 없고, 유지관리가 용이하며 수명이 길기 때문에 새로운 에너지원으로 각광받고 있다. 태양광 발전은 소규모 발전이 가능하기 때문에, 정부나 지자체가 아닌 개인들도 태양광 발전장치를 설치하여 발전을 하고 있다. 이러한 태양광 발전장치는, 프레임에 다수의 태양광모듈이 거치되고, 태양광모듈이 거치된 프레임을 지주가 지면에 고정됨으로서 구현된다. 이와 관련된 선행기술이 특허공개번호 10-2012-0124639호에 풍압에 대한 설계 하중을 줄여 지주 철재가 절감되는 구조를 가진 태양광 발전장치란 명칭으로 개시되어 있다.
한편 대한민국은 평지가 적고 산이나 언덕이 많기 때문에, 현실적으로 태양광 발전장치를 설치하기 위한 공간적인 제약이 많은 반면에, 최근 유가 상승과 환경오염에 대한 관심의 증가에 따라 태양광 발전장치에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라 태양광 발전장치를 평지가 아닌 산이나 언덕의 비탈면에도 설치하고자 하는 필요성이 커지고 있다.
그런데, 태양광 모듈이 거치된 프레임이나, 그 프레임을 지지하는 지주는 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반되는데, 비탈면에는 불규칙한 경사가 형성되기 때문에 동인한 규격으로 제작된 지주를 이용하여 프레임을 지지할 때 프레임은 휘어지는 경우가 발생되었고, 또한 프레임과 지주를 연결하는 결합부분에 스트레스가 과도하게 인가되어 시간이 지나면 파손되는 경우가 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 동일한 규격으로 제작된 지주를 이용하더라도 태양광모듈이 거치된 프레임을 산이나 언덕의 비탈면에 견고하게 설치할 수 있는 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리는, 다수의 태양광모듈(P)이 거치되는 프레임(F)을 일정한 길이를 가지는 지주(10)를 이용하여 비탈면에 지지하기 위하여, 상기 비탈면에 매립되는 콘크리트베이스(20) 및 상기 지주(10)의 하단과 상기 콘크리트베이스(20)를 연결하는 조인트빔(30)를 포함하고; 상기 지주(10)의 하단에 다수의 조인트체결공(11a)이 형성된 플레이트 형태의 지주조인트(11)가 설치되며; 상기 콘크리트베이스(20)의 상부측 평탄면(21)에 상방으로 다수의 앙카볼트(22)가 돌출되고; 상기 조인트빔(30)은, 상기 앙카볼트(22)가 관통하는 다수의 제1체결공(31a)이 대칭되게 형성된 버텀블럭(31)과, 상기 다수의 조인트체결공(11a)에 대응되는 다수의 제2체결공이 대칭되게 형성된 루프블럭(32)과, 상기 버텀블럭(31)과 루푸블럭(32)을 이격된 상태로 연결하는 기둥블럭(33)을 포함하며; 상기 루프블럭(32)에 형성된 제2체결공(32a')은 가로 및 세로 방향으로 장공이 형성되어 전체적으로 + 형태를 가짐으로써, 상기 조인트빔(30)에 대한 상기 지주(11)의 설치위치를 전후좌우 측으로 가변할 수 있고; 상기 지주(10)와 조인트빔(30) 사이에 끼어지는 것으로서, 상기 조인트체결공(11a)을 관통하는 볼트(B)가 끼어지는 다수의 제3체결공(40a) 및 일측으로 비스듬한 경사면(41)이 형성된 매개블럭(40)을 포함하는 것;을 특징으로 한다.
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본 발명에 있어서, 상기 조인트빔(30)은, 상기 기둥블럭(33)의 외주면에 용접된 상태에서 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)에 용접되는 다수의 보강날개(34)를 더 포함한다.
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본 발명에 따르면, 산이나 언덕의 비탈면에 매립되는 다수의 콘크리트베이스와, 프레임 연결된 상기 지주의 하단을 콘크리트베이스와 연결하는 조인트빔을 채용함으로써, 동일한 규격으로 제작된 지주를 이용하더라도 비탈면에 태양광 발전장치를 견고하게 설치할 수 있다라는 작용,효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리의 전체 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 조인트빔을 발췌하여 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 조인트빔에 있어 기둥블럭과 보강날개의 길이를 크게 함으로써 전체 높이를 크게 한 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1의 조인트빔의 루프블럭에 형성된 제2체결공이 전체적으로 + 형태를 가지는 것을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 제2체결공에 의하여. 조인트빔과 지주와의 상대 위치를 변경할 수 있는 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1의 매개블럭에 경사면이 형성된 것을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6의 매개블럭을 사용하여, 비스듬한 조인트빔에 지주를 결합시키는 것을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 1의 지주 조인트 어셈블리를 이용하여 비탈면에 태양광 발전장치를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 조인트빔을 발췌하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 조인트빔에 있어 기둥블럭과 보강날개의 길이를 크게 함으로써 전체 높이를 크게 한 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리는, 다수의 태양광모듈(P)이 거치되는 프레임(F)을 동일한 길이를 가지는 지주(10)를 이용하여 산이나 언덕의 비탈면에 견고하게 지지하기 위한 것이다. 이러한 지주 조인트 어셈블리는, 비탈면에 매립되는 콘크리트베이스(20)와; 프레임(F)과 연결된 지주(10)의 하단과 콘크리트베이스(20)를 연결하는 조인트빔(30)과; 지주(10)와 조인트빔(30) 사이에 선택적으로 개재되는 매개블럭(40);을 포함한다.
지주(10)는 프레임(F)의 설치위치에 따라 동일한 길이로 미리 제단되어 현장으로 운반되는 것으로서, 하단에는 다수의 조인트체결공(11a)이 형성된 플레이트 형태의 지주조인트(11)가 설치된다.
참고적으로, 프레임(F)에는 다수의 태양광모듈이 거치되고, 이에 따라 총 길이는 10m 이상이 되는 경우가 많으며, 프레임(F)의 전방측을 지지하는 지주의 개수는 여러개가 된다. 이때 프레임(F)은 비탈면에 설치되므로, 비탈면을 기준으로 하였을 때 프레임(F)과 비탈면 사이의 간격을 일정하지 않다.
콘크리트베이스(20)는 경사진 비탈면에 소정의 간격으로 매립되는 콘크리트 구조물로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부측에 편편한 평탄면(21)과, 평탄면(21)에 상방으로 돌출된 다수의 앙카볼트, 본 실시예에서는 4 개의 앙카볼트(22)를 포함하며, 이때 앙카볼트는 일정한 간격을 이루며 대칭되게 배치된다. 콘크리트베이스(20) 각각은 지주를 지지하기 때문에, 지주의 개수와 콘크리트베이스(20)의 개수는 비례한다.
조인트빔(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 앙카볼트(22)가 관통하는 다수의 제1체결공(31a), 본 실시예에서는 4 개의 제1체결공(31a)이 대칭되게 형성된 버텀블럭(31)과; 지주조인트(11)에 형성된 다수의 조인트체결공(11a)에 대응되는 다수의 제2체결공(32a), 본 실시에에서는 4 개의 제2체결공(32a)이 대칭되게 형성된 루프블럭(32)과; 버텀블럭(31)과 루푸블럭(32)을 이격된 상태로 연결하는 기둥블럭(33)과; 기둥블럭(33)의 외주면에 용접된 상태에서 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)에 용접되는 다수의 보강날개(34);을 포함한다.
버텀블럭(31)에는 앙카볼트(22)에 체결되는 제1체결공(31a)이 대칭되게 형성되며, 정사각형 또는 원형 형태를 가진다. 본 실시예에서 버텀블럭(31)은 정사각형 형태를 가지며, 모서리측에 제1체결공(31a)이 형성되어 있다.
루프블럭(32)에는 제1체결공(31a)에는 조인트체결공(11a)을 관통하는 볼트(B)가 체결되기 위한 다수의 제2체결공(32a)이 형성되며, 정사각형 또는 원형 형태를 가진다. 본 실시예에서 루프블럭(32)은 정사각형 형태를 가자며, 모서리측에 제2체결공(32a)이 형성되어 있다.
기둥블럭(33)은 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)의 내측 중앙에 용접에 의하여 연결되는 것으로서, 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)을 이격된 상태로 유지한다. 이러한 기둥블럭(33)은 단면은 사각형 또는 원형 형태를 이루며, 본 실시예에서는 사각형인 것으로 예시되고 있다
보강날개(34)는 기둥블럭(33)의 외주면과, 버텀블럭(31) 및 루프블럭(33)의 하부면 및 상부면에 용접됨에 따라, 플레이트 형태의 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)을 입체적인 형태로 지지한다. 따라서 지주(10)를 통하여 인가되는 하중에 의하여 버텀블럭(31) 및 루프블럭(32)이 휘어지는 것을 방지한다.
한편, 상기 기둥블럭(33)과 보강날개(34)의 길이를 크게 힐 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 높이가 큰 조인트빔(30')을 완성할 수 있다.
매개블럭(40)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 지주조인트(11)와 조인트빔(30) 사이에 선택적으로 개재된다. 이러한 매개블럭(40)에는 루프블럭의 제2체결공(32a)에 대응되는 다수의 제3체결공(40a)이 형성된다.
현장 비탈면에 콘크리트베이스를 매립할 때 큰크리트베이스가 정확한 위치에 매립되지 않음으로써, 콘크리트베이스에 연결된 조인트빔(30)과 지주(10) 사이에 이격공간이 형성될 수 있는데, 매개블럭(40)은 그 이격공간을 채우게 됨으로써, 결과적으로 프레임(F)의 비틀림을 방지한다.
도 4는 도 1의 조인트빔의 루프블럭에 형성된 제2체결공이 전체적으로 + 형태를 가지는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 제2체결공에 의하여. 조인트빔과 지주와의 상대 위치를 변경할 수 있는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 조인트빔의 루프블럭(32)에 형성된 제2체결공(32a')은 가로 및 세로 방향으로 장공이 형성되어 전체적으로 + 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 조인트체결공(11a)을 관통하는 볼트(B)는 제2체결공(32a')을 따라 가로 방향 또는 세로 방향으로 상대 이동할 수 있다. 이에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 조인트빔(30)에 대한 지주(11)의 설치 위치를 루프블럭(32)의 중앙에서 일측으로 치우치게 설치할 수 있디.
현장 비탈면에 콘크리트베이스를 매립할 때 큰크리트베이스가 정확한 위치에 매립되지 않음으로써, 콘크리트베이스에 연결된 조인트빔(30)이 지주(10)에 대하여 일측으로 치우칠 수 있는데, 이 경우 제2체결공(32a')에 의하여 지주(10)를 루프블럭(32)에서 치우치게 연결할 수 있으며, 이에 따라 프레임(F)의 비틀림을 방지할 수 있다.
도 6은 도 1의 매개블럭에 경사면이 형성된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6의 매개블럭을 사용하여, 비스듬한 조인트빔에 지주를 결합시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 매개블럭(40')에는 경사면(41)이 형성될 수 있다.
현장 비탈면에 콘크리트베이스를 매립할 때 큰크리트베이스가 정확한 위치에 매립되지 않음으로써, 콘크리트베이스(20)의 평탄면(21)이 가상 수평선(L)에 대하여 약간 기울어질 수 있다. 이 경우, 평탄면(21)에 연결된 조인트빔(30)의 상단면 역시 기울어지는데, 이러한 기울어짐을 보정하기 위하여 매개블럭(40')에 경사면(41)이 형성된 것이다. 즉 경사면(41)이 형성된 매개블럭(40')을 지주조인트(11)와 조인트빔(30) 사이에 개재시킴으로써, 상기 기울어짐을 보정하는 것이며, 이에 따라 프레임(F)의 비틀림을 방지할 수 있다.
도 8은 도 1의 지주 조인트 어셈블리를 이용하여 비탈면에 태양광 발전장치를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 지주 조인트 어셈블리를 이용하여 태양광 발전장치를 경사진 비탈면에 설치하는 동작을 설명한다. 여기서 용이한 설명을 위하여, 3 개의 콘크리트베이스(20)(20')(20")가 경사진 비탈면에 매립되고, 전방측에서 후방측 콘크리트베이스에 태양광 발전장치가 설치되는 것으로 상정하여 설명한다.
먼저, 비탈면에 소정의 간격으로 다수의 콘크리트베이스(20)(20')(20")를 매립하며, 이때 앙카볼트(22)가 설치된 평탄면(21)이 지면 외부로 노출되게 한다.
다음, 레이저 수평계를 이용하여 프레임(F)의 제일 전방에 위치된 콘크리트베이스(20)의 평탄면(21)을 기준으로 가상 수평선(L)을 설정하고, 다른 콘크리트베이스(20')(20") 각각의 평탄면(21)에 조인트빔(30)(30')을 설치하여 그 조인트빔(30)(30")의 상단면을 상기 가상 수평선(L)에 일치시킨다. 그
그리고 동일 높이의 지주(10)를 가상 수평선(L1)에 일치된 콘크리트베이스의 평탄면. 조인트빔(30)(30")에 연결한 후 프레임(F)과 연결한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 산이나 언덕의 비탈면에 매립되는 다수의 콘크리트베이스(20)와, 프레임(F)과 연결된 상기 지주(10)의 하단을 콘크리트베이스(20)에 연결하는 조인트빔(30)을 채용함으로써, 동일한 규격으로 제작된 지주를 이용하더라도 태양광 발전장치를 비탈면에 견고하게 설치할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 지주 11 ... 지주조인트
11a ... 조인트체결공 20 ... 콘크리트베이스
21 ... 평탄면 22 ... 앙카볼트
30 ... 조인트빔 31 ... 버텀블럭
31a ... 제1체결공 32 ... 루프블럭
32a, 32a' ... 제2체결공 33 ... 기둥블럭
34 ... 보강날개 40, 40' ... 매개블럭
40a ... 제3체결공 41 ... 경사면

Claims (6)

  1. 다수의 태양광모듈(P)이 거치되는 프레임(F)을 일정한 길이를 가지는 지주(10)를 이용하여 비탈면에 지지하기 위하여, 상기 비탈면에 매립되는 콘크리트베이스(20) 및 상기 지주(10)의 하단과 상기 콘크리트베이스(20)를 연결하는 조인트빔(30)를 포함하고;
    상기 지주(10)의 하단에 다수의 조인트체결공(11a)이 형성된 플레이트 형태의 지주조인트(11)가 설치되며;
    상기 콘크리트베이스(20)의 상부측 평탄면(21)에 상방으로 다수의 앙카볼트(22)가 돌출되고;
    상기 조인트빔(30)은, 상기 앙카볼트(22)가 관통하는 다수의 제1체결공(31a)이 대칭되게 형성된 버텀블럭(31)과, 상기 다수의 조인트체결공(11a)에 대응되는 다수의 제2체결공이 대칭되게 형성된 루프블럭(32)과, 상기 버텀블럭(31)과 루푸블럭(32)을 이격된 상태로 연결하는 기둥블럭(33)을 포함하며;
    상기 루프블럭(32)에 형성된 제2체결공(32a')은 가로 및 세로 방향으로 장공이 형성되어 전체적으로 + 형태를 가짐으로써, 상기 조인트빔(30)에 대한 상기 지주(10)의 설치위치를 전후좌우 측으로 가변할 수 있고;
    상기 지주(10)와 조인트빔(30) 사이에 끼어지는 것으로서, 상기 조인트체결공(11a)을 관통하는 볼트(B)가 끼어지는 다수의 제3체결공(40a) 및 일측으로 비스듬한 경사면(41)이 형성된 매개블럭(40)을 포함하는 것;을 특징으로 하는 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 조인트빔(30)은,
    상기 기둥블럭(33)의 외주면에 용접된 상태에서 버텀블럭(31)과 루프블럭(32)에 용접되는 다수의 보강날개(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면에 설치되는 태양광 발전장치의 지주 조인트 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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