KR101842153B1

KR101842153B1 - 가변형 태양광 패널 기초 구조체

Info

Publication number: KR101842153B1
Application number: KR1020170132776A
Authority: KR
Inventors: 옥성철
Original assignee: 동아에스텍 주식회사
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2018-03-26

Abstract

본 발명은 가변형 태양광 패널 기초 구조체에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 바닥으로부터 태양광 패널이 일정 간격 이격되도록 하는 태양광 패널 기초 구조체에 있어서, 고정지주의 하단부가 바닥에 고정되고, 상기 고정지주의 상단부에 태양광 패널을 구비하기 위한 고정브라켓이 구비되되, 상기 고정브라켓의 기울기가 조절되도록 힌지볼트로 결합되며, 기울기가 조절된 고정브라켓이 브라켓 고정구에 의하여 고정지주에 고정된다.
이로써, 부품 수를 줄일 수 있어 경제적이며, 시공이 용이하면서도 각도 조절범위가 유연하여 연중 변화하는 태양 고도를 현실적으로 반영할 수 있는 이점이 있다.

Description

가변형 태양광 패널 기초 구조체{Variable Type Base Structure}

본 발명은 가변형 태양광 패널 기초 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정지주의 하단부가 바닥에 고정되고, 상기 고정지주의 상단부에 태양광 패널을 구비하기 위한 고정브라켓이 구비되며, 힌지볼트에 의해 상기 고정브라켓의 기울기가 조절되도록 고정지주에 가결합되며, 기울기가 조절된 고정브라켓이 브라켓 고정구에 의하여 상기 고정지주에 고정되는 가변형 태양광 패널 기초 구조체에 관한 것이다.

최근 화석연료의 사용에 따른 미세먼지 발생과 환경오염 등의 이슈가 증가하면서 친환경 에너지에 대한 연구와 개발이 국가적 차원을 넘어 국제적인 흐름으로 인식되고 있다.

이러한 친환경 에너지로는 태양광을 이용한 태양광 발전, 바람을 이용한 풍력 발전, 조수간만의 차를 이용한 조력 발전, 파력 에너지를 이용한 파력 발전, 수소 에너지를 이용한 수소 발전, 지중에서 발생되는 지열을 이용한 지열 발전 등이 있다.

그 중에서 모든 에너지의 근원이 되며, 무한한 잠재력을 지니는 태양광 발전은 가장 많은 연구와 개발이 이루어지고 있고, 태양광 패널을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 태양광 발전은 이미 광범위하게 적용되고 있으며, 관공서와 같은 공공시설물은 물론 일반 주택의 지붕이나 무휴지 등에도 다수 설치되고 있다.

한편, 태양광 패널을 이용한 태양광 발전의 경우에는 상기 태양광 패널을 구조물에 거치하는 방식으로 발전이 이루어지며, 그 거치방식에 따라 각도 조절이 가능한 가동식 구조물과 각도 조절이 불가능한 고정식 구조물로 분류된다.

이중에서 각도 조절이 불가능한 고정식 구조물은 연중 변화하는 태양의 고도를 효과적으로 반영하지 못한다는 점에서 발전효율이 상대적으로 낮으나, 설치가 용이하고 유지관리에 별다른 노력이 요구되지 않는 점에서 초기 투자비용이 저렴한 이점이 있다.

반면, 각도 조절이 가능한 가동식 구조물은 수동식과 자동식의 두 가지 유형이 있으며, 자동 가동식 구조물은 태양의 고도를 추적하기 위한 각종 센서와 전동 설비 등의 추가 설비가 요구되어 초기 투자비용이 높고 유지관리가 어려우나, 오히려 발전효율이 높아 투자비용을 조기에 회수할 수 있는 장점이 있다.

한편, 수동 가동식 구조물로는 비용적인 측면에서 초기 투자비용을 절약할 수 있으면서도 사용자의 유지관리가 동반될 경우 효과적인 발전효율을 확보할 수 있다는 점에서 철충안으로 채택되는 경우가 많다.

하지만, 종래의 수동 가동식 구조물도 각도 조절을 위한 구성부품이 증가되어 제작이 비효율적인 경우가 많았으며, 이에 따라 유지관리 비용이 동반 상승되었으며, 태양광 패널의 경사 조절이 미세 조정되기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 수동 가동식 구조물에 관한 선행기술문헌으로서 대한민국 등록특허 제10-1326631호 '태양고도에 따른 수동식 태양전지판 각도조절장치'(2013. 11. 01. 등록, 이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)가 제안된 바 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이 상기 선행기술문헌 1은 각도조정판(1)에 다수의 각도조정공(2)이 일정간격 이격되도록 형성되고, 상기 각도조정공(2)을 관통하도록 고정구(3)가 관통 고정되는 구성을 개시함으로써, 계절에 따른 태양의 고도 변화에 따라 각도를 유연하게 조정할 수 있으며, 회전지지축(4)에 베어링(5)을 구비함으로써 작업성을 확보할 수 있는 구조물을 제안하였다.

하지만, 상기 선행기술문헌 1은 각도 조절을 위한 부품 수가 증가됨에 따라 초기비용이 상승되고, 유지관리가 어려운 문제점이 있었으며, 일정한 간격으로만 제한되게 각도조정공(2)이 형성됨에 따라 각도 조절범위가 유연하지 못한 한계가 있었다.

나아가, 회전지지축(4)의 회전방향으로만 각도가 조절되어 평면상에서 태양광 패널을 회전시키거나 태양광 패널의 높이를 조절함에 있어서는 지주 자체의 시공시 이를 고려해야만 했으며, 한 번 시공이 완료되면 이를 조정하기 어려운 문제점이 있었다.

또 다른 선행기술문헌으로서 대한민국 등록특허 제10-1733526호 '태양전지 집광판 지지장치'(2017. 04. 28. 등록, 이하 '선행기술문헌 2'라 한다)가 제안된 바 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이 상기 선행기술문헌 2는 회전판(1)에 다수의 각도고정홀(2)이 형성되고, 회전축(4)을 중심으로 각도가 조절되어 고정수단(3)으로 고정되는 구성을 개시함으로써 태양광 패널의 각도를 다양하게 조절할 수 있는 구조물을 제안하였다.

하지만, 상기 선행기술문헌 2도 부품 수가 많아 구조가 복잡하고, 특정된 각도고정홀(2)에 의존하여 각도 조절이 이루어짐에 따라 조절범위가 제한적인 한계가 있으며, 태양광 패널은 회전축(4)의 회전방향으로만 각도 조절이 가능하여 평면상에서 태양광 패널을 회전시키거나 그 높이를 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 태양광 패널을 설치함에 있어 구조체의 구성을 간소화하여 부품 수를 줄일 수 있어 경제적이며, 시공이 용이할 뿐만 아니라 유지보수가 간편하고, 각도 조절범위가 유연하여 연중 변화하는 태양 고도를 현실적으로 반영할 수 있으며, 시공시는 물론 사후적으로 태양광 패널의 높이를 조절할 수 있고, 평면상의 방향 전환도 가능한 가변형 태양광 패널 기초 구조체를 제안하는 것에 발명의 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 바닥(E)으로부터 태양광 패널(P)이 일정 간격 이격되도록 하는 태양광 패널 기초 구조체(SB)에 있어서, 고정지주(10)의 하단부가 바닥(E)에 고정되고, 상단부에 상하방향으로 복수의 관통공(12)이 형성되며, 상기 복수의 관통공(12)은 볼트 가이드공(13)에 의하여 상호 연통되되, 상기 볼트 가이드공(13)의 폭은 상기 관통공(12)의 직경보다 작게 형성되고, 상기 고정지주(10)의 상단부에 고정브라켓(20)이 구비되되, 상기 고정브라켓(20)은 태양광 패널(P)이 결합되는 플랜지(21)가 구비되며, 상기 플랜지(21)에는 복수의 장공(21a)이 방사상으로 형성되어 태양광 패널(P)의 결합방향에 따라 상기 복수의 장공(21a) 중에서 선택적으로 나사결합되고, 상기 플랜지(21)의 하부로 한 쌍의 브라켓 암(22)이 직각되게 형성되어 상기 브라켓 암(22) 사이에 고정지주(10)의 상단부가 구비되며, 상기 브라켓 암(22)에 힌지공(23)이 형성되고, 상기 브라켓 암(22)은 힌지공(23)을 중심으로 일정한 거리를 따라 원호형의 기울기 가이드공(24)이 형성되며, 힌지볼트(30)가 힌지공(23)을 관통하여 상기 고정브라켓(20)의 기울기가 조절되며, 상기 힌지볼트(30)는 볼트헤드(31)와 볼트몸체(32)로 형성되되, 상기 볼트몸체(32)는 나사산이 형성되는 나사부(32a)와 나사산이 없이 상대적으로 직경이 작은 나사레스부(32b)로 형성되어 상기 나사레스부(32b)가 볼트 가이드공(13)을 따라 가이드되고, 상기 힌지볼트(30)의 나사부(32a)가 대응되는 높이의 관통공(12)을 관통한 상태에서 고정수단에 의하여 고정됨으로써 고정브라켓(20)의 높이가 조절되며, 브라켓 고정구(40)가 상기 원호형의 기울기 가이드공(24)과 고정지주(10)의 관통공(12)을 관통함으로써 상기 고정브라켓(20)이 조절된 기울기로 상기 고정지주(10)에 고정되어 각도의 유연한 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 고정지주(10)는 관통공(12)과 직각되는 방향에 적어도 하나의 고정공(14)이 형성되고, 상기 고정공(14)에 보조몸체(50)가 나사결합될 수 있다.

또한, 상기 보조몸체(50)의 상부에는 높이조절구(51)가 구비되어 고정브라켓(20)의 플랜지(21) 저면을 지지하도록 높이 조절될 수 있다.

삭제

본 발명의 가변형 태양광 패널 기초 구조체에 의하면, 고정브라켓의 기울기를 힌지볼트 중심으로 조절하고, 브라켓 고정구로 고정하는 간단한 구성만으로 구조체를 제작하므로 부품 수를 줄일 수 있어 경제적이며, 시공이 용이한 장점이 있다.

이로써, 힌지볼트와 브라켓 고정구의 체결 및 분리만으로 구조체를 관리할 수 있으므로 유지보수가 간편한 이점이 있다.

또한, 힌지볼트를 중심으로 일정한 거리를 따라 원호형의 기울기 가이드공이 형성되어 각도 조절범위가 유연하여 연중 변화하는 태양 고도를 현실적으로 반영할 수 있다.

또한, 고정지주의 상단부에 복수의 관통공이 형성되고, 힌지볼트가 대응되는 관통공을 관통하도록 구비되어 고정브라켓의 높이를 유연하게 조절될 수 있으므로 시공시는 물론 사후적으로 태양광 패널의 높이를 조절할 수 있다.

나아가, 상기 복수의 관통공은 볼트 가이드공에 의하여 상호 연통되어 힌지볼트를 고정지주나 고정브라켓으로부터 분리하지 않더라도 높이조절이 가능한 이점이 있다.

또한, 고정브라켓의 플랜지에는 복수의 장공이 방사상으로 형성되고, 태양광 패널의 결합방향에 따라 상기 복수의 장공 중에서 선택적으로 나사결합될 수 있어 평면상의 방향 전환도 가능한 효과가 있다.

그리고 고정지주에 결합된 보조몸체의 상부에 높이조절구가 구비되어 고정브라켓의 플랜지 저면을 지지함으로써 고정브라켓의 유동을 방지할 수 있다.

도 1a 내지 도 1b는 선행기술문헌에 따른 태양광 패널 기초 구조체를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 고정 구조체를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 고정 구조체를 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지주 프레임과 결속편체의 고정방법을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 고정구를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예의 패널 고정구를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결속편체와 패널 고정구의 결속방법을 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 고정 구조체의 종단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 고정 구조체의 횡단면도.
도 10은 본 발명의 패널 고정 구조체 시공방법을 도시한 블록도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 바탕으로 상세하게 설명하도록 한다.

도 1a 내지 도 1b는 선행기술문헌들에 따른 태양광 패널(P)의 기초 구조체를 도시한 것으로 태양광 패널의 각도 조절이 가능하도록 제안된 것이나, 기초 구조체의 부품 수가 많아 그 구조가 복잡하고, 일정한 위치에 특정된 홀에 의존하여 각도 조절이 이루어짐에 따라 조절범위가 제한적이며, 축회전만이 가능하여 현장여건에 따른 태양광 패널의 유연한 조작이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 태양광 패널 기초 구조체(SB)는 바닥(E)으로부터 태양광 패널(P)이 일정 간격 이격되도록 시공하기 위한 것으로, 고정지주(10), 상기 고정지주(10)의 상단부에 구비되어 태양광 패널이 고정되는 고정브라켓(20), 상기 고정브라켓(20)의 기울기를 조절되도록 하는 힌지볼트(30), 기울기가 조절된 고정브라켓(20)을 고정하는 브라켓 고정구(40)를 포함한다.

상기 태양광 패널 기초 구조체(SB)가 설치되는 장소는 지상은 물론 건축물의 루프 등일 수 있으며, 장소의 특성에 따라 바닥(E)의 재질을 달리할 수 있다. 예컨대 바닥(E)의 재질이 천공을 형성하고, 천공에 고정지주(10)의 하단부를 매립할 수 있는 경우에는 하단부에 천공팁(11)을 형성할 수 있다.

상기 천공팁(11)은 상부에서 하부를 향하여 단면적이 점진적으로 줄어드는 원추형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 외주연부가 다각형태를 갖도록 형성될 수 있다.

다른 실시예로, 바닥(E)이 콘크리트나 기타 강재 구조물로 형성된 경우에는 하단부에 플랜지가 형성되어 앵커나 볼트로 고정될 수 있다.

한편, 상기 바닥(E)에 고정지주(10)의 하단부가 고정되면, 상기 고정지주(10)의 상단부에 태양광 패널(P)을 구비하기 위한 고정브라켓(20)을 구비한다. 상기 고정브라켓(20)은 태양광 패널(P)을 안착하여 고정하기 위한 구성으로 힌지볼트(30)에 의하여 그 기울기가 조절될 수 있도록 고정지주(10)에 가결합된다.

상기 고정브라켓(20)이 힌지볼트(30)를 매개로 고정지주(10)에 가결합되면, 태양의 고도에 대응되도록 힌지볼트(30)를 중심으로 상기 고정브라켓(20)의 각도를 조절한다.

상기 고정브라켓(20)의 기울이가 조절되면, 브라켓 고정구(40)를 이용하여 고정브라켓(20)을 고정지주(10)에 고정하고, 추가적으로 힌지볼트(30)를 고정지주(10)에 긴결함으로써 고정브라켓(20)의 기울기가 특정 각도로 조절된 상태로 고정된다.

상기 브라켓 고정구(40)는 직결나사를 이용하여 상기 고정브라켓(20)과 고정지주(10)를 순차적으로 관통하도록 체결하는 것이 바람직하며, 시공여건에 따라서는 고정브라켓(20)의 각도가 조절된 이후에 고정지주(10)에 용접으로 결합할 수도 있다.

한편, 상기 고정지주(10)는 상단부에 상하방향으로 복수의 관통공(12)이 형성되고, 상기 힌지볼트(30)가 대응되는 관통공(12)을 관통하도록 구비되어 고정브라켓(20)의 높이가 조절될 수 있다.

통상적으로 주변의 건축물이나 지형, 자연환경 등 시공여건의 환경요소에 의하여 태양광의 직사범위가 제약을 받을 수 있으므로 높이를 가변적으로 조절할 필요성이 있다.

상기 힌지볼트(30)는 고정브라켓(20)과 고정지주(10)의 관통공(12)을 순차적으로 관통하도록 구비되되, 상기 관통공(12)은 상하방향으로 복수의 관통공(12)이 형성될 수 있으므로, 적절한 관통공(12)에 힌지볼트(30)를 선택적으로 결합함으로써 시공여건에 따라 유연하게 태양광 패널(P)의 높이를 조절할 수 있다.

따라서, 단순히 힌지볼트(30)를 중심으로 한 평면 내에서 태양광 패널(P)의 기울기를 조절하는 것에서 더 나아가 그 높이를 선택적으로 조절할 수 있으며, 힌지볼트(30)를 분리하여 체결하는 과정만으로 간편하게 높이를 조절할 수 있으므로, 시공시는 물론 시공후의 유지관리 단계에서도 그 높이를 선택적으로 조절할 수 있다.

이때, 상기 복수의 관통공(12)은 볼트 가이드공(13)에 의하여 상호 연통될 수 있다. 따라서, 시공시나 유지관리 단계에서 태양광 패널(P)의 높이를 조절하고자 하는 경우 힌지볼트(30)를 볼트 가이드공(13)을 따라 이동시키므로써 별도로 힌지볼트(30)를 분리하는 과정없이도 간단하게 그 높이를 조절할 수 있다.

다만, 상기 볼트 가이드공(13)의 폭은 상기 관통공(12)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 힌지볼트(30)는 볼트헤드(31)와 볼트몸체(32)로 형성되며, 상기 볼트몸체(32)는 나사산이 형성되는 나사부(32a)와 나사산이 없이 상대적으로 직경이 작은 나사레스부(32b)로 형성되어 상기 나사레스부(32b)가 볼트 가이드공(13)을 따라 가이드될 수 있다.

상기 볼트몸체(32)의 나사레스부(32b)는 볼트 가이드공(13)을 따라 가이드되지만, 상기 나사레스부(32b)보다 상대적으로 직경이 큰 나사부(32a)는 볼트 가이드공(13)에 삽입되지 못하도록 제작함으로써 높이 조절의 간편함을 확보하면서도 볼트몸체(32)가 고정지주(10)의 관통공(12)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 부재가 분실되는 것을 사전에 예방할 수 있다.

다른 실시예로 상기 고정지주(10)는 텔레스코핑 형상의 다중관 구조로 형성되어 시공여건에 따라 그 높이를 유연하게 조절할 수 있다.

한편, 상기 고정브라켓(20)은 태양광 패널(P)이 결합되는 플랜지(21)가 구비되고, 상기 플랜지(21)의 하부로 한 쌍의 브라켓 암(22)이 직각되게 형성되어 상기 브라켓 암(22) 사이에 고정지주(10)의 상단부가 구비될 수 있다.

상기 브라켓 암(22)은 한 쌍이 서로 대향되도록 형성되고, 상기 고정지주(10)의 상단부와 간섭되지 않도록 충분한 길이로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 플랜지(21)는 태양광 패널(P)이 안정적으로 안착 결합되도록 충분한 면적을 지니도록 형성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 브라켓 암(22)에는 상호 마주보도록 대응되는 위치에 힌지공(23)이 형성되고 상기 힌지볼트(30)가 힌지공(23)과 상기 고정지주(10)의 관통공(12)을 순차적으로 관통함으로써 상기 고정지주(10)와 고정브라켓(20)이 가결합되어 기울기가 유연하게 조절될 수 있다.

한편, 상기 브라켓 암(22)은 힌지공(23)을 중심으로 일정한 거리를 따라 원호형의 기울기 가이드공(24)이 형성될 수 있다. 상기 기울기 가이드공(24)은 태양광 패널(P)의 기울기가 조절되는 범위내에서 형성되며, 힌지공(23)과 기울기 가이드공(24)의 양 단부 사이의 각도가 곧 태양광 패널(P)의 기울기 조절범위가 된다.

상기 브라켓 고정구(40)는 상기 기울기 가이드공(24)과 고정지주(10)의 관통공(12)을 순차적으로 관통함으로써 상기 고정브라켓(20)이 조절된 기울기로 고정시킨다.

따라서, 상기 브라켓 고정구(40)는 고정지주(10)의 상하방향으로 형성되는 관통공(12) 중 어느 하나를 선택적으로 관통할 수 있으며, 힌지볼트(30)가 관통되는 관통공(12)과는 다른 관통공(12)을 관통하게 된다.

상기 브라켓 고정구(40)는 긴결되기 전에 가결합된 상태에서 고정브라켓(20)의 회동을 안정적으로 가이드할 수 있으며, 고정브라켓(20)이 적정범위에서 이탈되지 않도록 회동범위를 제약하는 추가적인 기능도 발휘한다.

따라서, 상기 기울기 가이드공(24)에는 기울기의 정도를 나타내는 눈금이 형성될 수 있으며, 눈금에 따라 태양광 패널(P)의 안착시 형성되는 기울기를 확인할 수 있도록 제작될 수 있다.

상기 기울기 가이드공(24)은 일정 간격 이격된 복수의 홀이 형성되고, 그에 따라 선택적으로 기울기를 조절하는 구성이 아니라, 원호형으로 연속되게 형성된 형상을 바탕으로 기울기의 조절범위가 유연하여 연중 변화하는 태양 고도를 현실적으로 반영할 수 있다.

한편, 상기 고정지주(10)는 관통공(12)과 직각되는 방향에 적어도 하나의 고정공(14)이 형성되고, 상기 고정공(14)에 보조몸체(50)가 나사결합될 수 있다. 상기 보조몸체(50)에는 태양광 패널(P)의 설치시에 수반되는 각종 설비를 구비할 수 있으며, 각종 발전현황 등이 표시되도록 디스플레이를 설치할 수도 있다.

상기 보조몸체(50)는 고정브라켓(20)과 간섭되지 않도록 플랜지(21)의 양 단에 형성된 브라켓 암(22) 및 관통공(12)과 직각되는 방향에 구비하는 것이 바람직하며, 상기 고정공(14)을 바탕으로 나사결합될 수도 있으나, 시공여건에 따라서 용접 결합될 수도 있다.

또한, 상기 보조몸체(50)의 상부에는 높이조절구(51)가 구비되어 고정브라켓(20)의 플랜지(21) 저면을 지지하도록 높이 조절될 수 있다. 상기 힌지볼트(30)를 중심으로 고정브라켓(20)의 기울기를 조절하고, 기울기 가이드공(24)을 관통하는 브라켓 고정구(40)으로 고정이 완료되면 상기 보조몸체(50)에 구비된 높이조절구(51)를 바탕으로 고정브라켓(20)이 지지되도록 높이를 조절하여 외력에 의하여 고정브라켓(20)의 기울기가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 상기 높이조절구(51)는 고정브라켓(20)의 양 쪽을 모두 지지하도록 한 쌍으로 구비될 수 있다.

한편, 상기 고정브라켓(20)의 플랜지(21)에는 복수의 장공(21a)이 형성되어 태양광 패널(P)의 결합방향에 따라 상기 복수의 장공(21a) 중에서 선택적으로 나사결합될 수 있으며, 상기 플랜지(21)에 형성된 복수의 장공(21a) 중에서 적어도 한 쌍의 장공(21a)에 직결나사가 관통되도록 태양광 패널(P)을 고정하는 것이 바람직하다.

또한, 플랜지(21)에 형성된 복수의 장공(21a)이 방사상으로 형성되어 태양광 패널(P)이 평면상에서 방향 전환될 수 있다.

통상적으로 태양광 패널(P)은 사각형상을 지니도록 제작되므로, 주변의 건축물이나 지형, 자연환경 등 시공여건의 환경요소에 의하여 태양광의 직사범위가 그 배치방향에 따라 제약을 받을 수 있으므로 태양광 패널(P)의 방향을 조절할 필요가 있다.

따라서, 상기 고정브라켓(20)의 플랜지(21)에 방사상으로 형성된 복수의 장공(21a) 중에서 한 쌍의 직결나사가 결합되는 방향을 선택함으로써 태양광 패널(P)의 평면상의 배치방향을 선택할 수 있다.

또한, 태양광 패널(P)의 시공시는 물론 시공이 완료된 이후의 유지관리 단계에서도 나사결합을 해제함으로써 용이하게 방향을 조절할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 가변형 태양광 패널 기초의 시공방법(M)은, 태양광 패널(P)을 바닥(E)으로부터 일정 간격 이격되도록 시공하는 것으로, 도 8의 블록도에 도시된 바와 같이 고정지주 고정단계(S10), 브라켓 가결합단계(S20), 태양광 패널 결합단계(S30), 브라켓 고정단계(S40) 및 힌지볼트 긴결단계(S50)를 포함한다.

상기 고정지주 고정단계(S10)는 고정지주(10)의 하단부를 바닥(E)에 고정하는 단계이다. 상기 고정지주(10)의 하단부에는 천공팁(11)이 원추형태를 갖도록 형성되어 바닥(E)에 매립될 수 있으며, 바닥(E)의 재질이 콘크리트나 기타 강재 구조물로 형성된 경우에는 하단부에 플랜지가 형성되어 앵커나 볼트로 고정될 수 있다.

상기 고정지주(10)의 고정이 완료되면, 브라켓 가결합단계(S20)가 진행된다. 상기 브라켓 가결합단계(S20)는 상기 고정지주(10)의 상단부에 고정브라켓(20)의 기울기가 조절되도록 힌지볼트(30)로 상기 고정브라켓(20)을 가결합하는 단계이다.

한편, 상기 브라켓 가결합단계(S20)는 높이 조절단계(S21) 및 가결합 단계(S22)를 포함할 수 있으며, 상기 높이 조절단계(S21)는 상기 고정지주(10)에 상하방향으로 형성된 복수의 관통공(12) 중에서 상기 힌지볼트(30)가 적절한 관통공(12)을 관통하도록 구비하여 상기 고정브라켓(20)의 높이를 조절하는 단계이다.

시공여건의 환경요소에 의하여 태양광의 직사범위가 제약을 받을 수 있으므로 높이를 가변적으로 조절할 수 있으며, 힌지볼트(30)를 분리하여 체결하는 과정만으로 간편하게 높이를 조절할 수 있으므로, 시공시는 물론 시공 후의 유지관리 단계에서도 그 높이를 선택적으로 조절할 수 있다.

또한, 상기 가결합단계(S22)는 상기 고정브라켓(20)의 기울기가 조절될 수 있도록 힌지볼트(30)를 너트로 가결합하는 단계이다.

상기 가결합된 고정브라켓(20)은 힌지볼트(30)를 매개로 고정지주(10)에 결합된 상태이나, 상기 힌지볼트(30)를 중심으로 기울기가 조절될 수 있도록 일부 유동성이 확보된 상태로 결합되며, 이를 '가결합'이라 정의한다.

이후 진행되는 태양광 패널 결합단계(S30)는 상기 고정브라켓(20)에 태양광 패널(P)을 결합하는 단계이다.

일 실시예로, 상기 고정브라켓(20)의 플랜지(21)에는 복수의 장공(21a)이 방사상으로 형성되어 태양광 패널(P)이 평면상에서 방향 전환될 수 있다.

사각형상을 지니도록 제작되는 태양광 패널(P)은 주변의 건축물이나 지형, 자연환경 등 시공여건의 환경요소에 의하여 태양광의 직사범위가 그 배치방향에 따라 제약을 받을 수 있으므로 방사상으로 형성된 복수의 장공(21a) 중에서 한 쌍의 직결나사가 결합되는 방향을 선택함으로써 태양광 패널(P)의 평면상의 배치방향을 선택할 수 있다.

도 10에는 태양광 패널(P)을 고정하기 위한 플레이트에 나사가 체결되는 방식으로 도시되어 있으나, 고정브라켓(20)에 프레임을 결합하고, 프레임에 태양광 패널(P)이 고정될 수 있으므로, 프레임에 나사가 체결될 수 있다.

상기 고정브라켓(20)에 태양광 패널(P)을 고정하면, 브라켓 고정단계(S40)가 진행된다. 상기 브라켓 고정단계(S40)는 기울기가 조절된 고정브라켓(20)을 브라켓 고정구(40)로 고정지주(10)에 고정하는 단계이다.

한편, 상기 고정브라켓(20)은 플랜지(21)의 양 단에 힌지공(23) 및 기울기 가이드공(24)이 형성된 브라켓 암(22)이 수직되게 형성되며, 상기 기울기 가이드공(24)은 힌지공(23)을 중심으로 일정한 거리를 따라 원호형으로 형성될 수 있다.

상기 기울기 가이드공(24)은 태양광 패널(P)의 기울기가 조절되는 범위내에서 형성되어 태양광 패널(P)의 기울기 조절범위를 한정하며, 상기 브라켓 고정구(40)는 상기 기울기 가이드공(24)과 고정지주(10)의 관통공(12)을 순차적으로 관통함으로써 상기 고정브라켓(20)이 조절된 기울기로 고정되도록 한다.

다만, 상기 브라켓 고정구(40)는 브라켓 고정단계(S40)에서 구비될 수도 있으나, 상기 브라켓 가결합단계(S20)에서 기울기 가이드공(24)과 관통공(12)을 순차적으로 관통하도록 가결합되어 고정브라켓(20)의 기울기 조절을 가이드할 수 있다.

상기 태양광 패널 고정단계(S30) 및 브라켓 고정단계(S40)는 순차적으로 이루어지는 것이 바람직하나, 브라켓 고정단계(S40) 이후에 태양광 패널을 고정하는 것도 가능하다.

마지막으로 진행되는 힌지볼트 긴결단계(S50)는 상기 고정브라켓(20)이 유동하지 않도록 힌지볼트(30)를 고정지주(10)에 긴결하는 단계로서, 기울기 조절이 완료된 고정브라켓(20)을 고정지주(10)에 유동하지 않도록 긴결하는 단계이다.

이상에서 살펴본 본 발명에 따른 가변형 태양광 패널 기초 구조체(SB)는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

SB:기초 구조체 P:태양광 패널
E:바닥 10:고정지구
11:천공팁 12:관통공
13:볼트 가이드공 14:고정공
20:고정브라켓 21:플랜지
22:브라켓 암 23:힌지공
24:기울기 가이드공 30:힌지볼트
31:볼트헤드 32:볼트몸체
32a:나사부 32b:나사레스부
40:브라켓 고정구 50:보조몸체
51:높이조절구
M:태양광 패널 기초의 시공방법
S10:고정지주 고정단계 S20:브라켓 가결합단계
S21:높이 조절단계 S22:가결합단계
S30:태양관 패널 결합단계 S40:브라켓 고정단계
S50:힌지볼트 긴결단계

Claims

바닥(E)으로부터 태양광 패널(P)이 일정 간격 이격되도록 하는 태양광 패널 기초 구조체(SB)에 있어서,
고정지주(10)의 하단부가 바닥(E)에 고정되고, 상단부에 상하방향으로 복수의 관통공(12)이 형성되며, 상기 복수의 관통공(12)은 볼트 가이드공(13)에 의하여 상호 연통되되, 상기 볼트 가이드공(13)의 폭은 상기 관통공(12)의 직경보다 작게 형성되고,
상기 고정지주(10)의 상단부에 고정브라켓(20)이 구비되되, 상기 고정브라켓(20)은 태양광 패널(P)이 결합되는 플랜지(21)가 구비되며, 상기 플랜지(21)에는 복수의 장공(21a)이 방사상으로 형성되어 태양광 패널(P)의 결합방향에 따라 상기 복수의 장공(21a) 중에서 선택적으로 나사결합되고, 상기 플랜지(21)의 하부로 한 쌍의 브라켓 암(22)이 직각되게 형성되어 상기 브라켓 암(22) 사이에 고정지주(10)의 상단부가 구비되며, 상기 브라켓 암(22)에 힌지공(23)이 형성되고, 상기 브라켓 암(22)은 힌지공(23)을 중심으로 일정한 거리를 따라 원호형의 기울기 가이드공(24)이 형성되며,
힌지볼트(30)가 힌지공(23)을 관통하여 상기 고정브라켓(20)의 기울기가 조절되며, 상기 힌지볼트(30)는 볼트헤드(31)와 볼트몸체(32)로 형성되되, 상기 볼트몸체(32)는 나사산이 형성되는 나사부(32a)와 나사산이 없이 상대적으로 직경이 작은 나사레스부(32b)로 형성되어 상기 나사레스부(32b)가 볼트 가이드공(13)을 따라 가이드되고, 상기 힌지볼트(30)의 나사부(32a)가 대응되는 높이의 관통공(12)을 관통한 상태에서 고정수단에 의하여 고정됨으로써 고정브라켓(20)의 높이가 조절되며,
브라켓 고정구(40)가 상기 원호형의 기울기 가이드공(24)과 고정지주(10)의 관통공(12)을 관통함으로써 상기 고정브라켓(20)이 조절된 기울기로 상기 고정지주(10)에 고정되어 각도의 유연한 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 가변형 태양광 패널 기초 구조체.
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제1항에 있어서,
상기 고정지주(10)는 관통공(12)과 직각되는 방향에 적어도 하나의 고정공(14)이 형성되고, 상기 고정공(14)에 보조몸체(50)가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 가변형 태양광 패널 기초 구조체.
제7항에 있어서,
상기 보조몸체(50)의 상부에는 높이조절구(51)가 구비되어 고정브라켓(20)의 플랜지(21) 저면을 지지하도록 높이 조절되는 것을 특징으로 하는 가변형 태양광 패널 기초 구조체.
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