KR101946568B1 - 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치에 관한 것으로서, 원통형의 파이프(11)의 하부측에 나선날개(12)가 형성된 스파이럴몸체(10)와; 스파이럴몸체(10)의 상단에 형성된 플렌지플레이트(20)와; 파이프(11)에 착탈되는 것으로서, 그 파이프(11)에 결합된 상태에서 연약지반(G) 표면에 거치되는 대칭구조의 제1,2지지근가(30)(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치{spiral For Ground Reinforcement}
본 발명은 태양광 발전장치를 지지하는 연약지반 스파이럴 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시간이 경과하거나 지진이 발생되더라도 연약지반으로 침하되는 것을 방지할 수 있는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치에 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. 이러한 태양광 발전장치는, 지반에 콘크리트 기소를 미리 시공하고, 콘크리트 기소에 지주를 고정한 후, 지주에 다수의 태양광모듈이 거치되는 프레임을 연결함으로써 구현된다.
대한민국은 산이나 언덕과 같은 연약지반이 많아서 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 국토의 상당 부분을 차지하는 연약지반에 설치하고자 하는 필요성이 커지고 있다.
한편 연약지반의 경우 구조적으로 콘크리트 기소를 시공하기가 매우 어렵다. 이에 따라 콘크리트 기소를 시공하기 어려운 연약지반에 태양광 발전장치를 설치하기 위하여, 연약지반에 스파이럴 볼트(Spiral Bolt)를 미리 매립 설치하고, 스파이럴 볼트 상부에 태양광 발전장치의 지지프레임을 지지하는 공법이 소개되어 몇몇 장소에서 시행되고 있다. 이와 관련된 선행기술이 특허공개번호 10-2017-00021266호에 연약지반 보강용 스파이럴 볼트란 명칭으로 개시되어 있다.
그런데, 연약지반이 비나 눈에 노출되어 있으므로, 지속적으로 침투되는 비나 눈은 지반 내구성을 변화시켜 시간이 자남에 따라 스파이럴 볼트가 침하되는 원인이 되었고, 특히 지진이 발생될 경우 스파이럴 볼트의 침하 현상이 극적으로 진행되었다. 이 경우, 스파이럴 볼트에 지지되는 태양광 발정장치의 프레임이 전반적으로 휘어지게 되어 태양광 모듈의 파손으로 이어졌다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 비나 눈에 장시간 노출되거나 지진이 발생되더라도, 연약지반으로 침하되지 않게 함으로서 태양광 발전장치를 견고하게 지지하는 상태를 유지할 수 있는, 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치는,
원통형의 파이프(11)의 하부측에 나선날개(12)가 형성된 스파이럴몸체(10)와, 상기 스파이럴몸체(10)의 상단에 형성된 플렌지플레이트(20)와, 상기 파이프(11)에 착탈되는 것으로서 그 파이프(11)에 결합된 상태에서 연약지반(G) 표면에 거치되는 대칭구조의 제1,2지지근가(30)(40)를 포함하고; 상기 제1지지근가(30)는, 상기 파이프(11)의 일측면을 지지하는 제1축지지부(31)와, 상기 제1축지지부(31)의 하단에 형성되어 상기 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제1반디스크(32)와, 상기 제1축지지부(31)와 제1반디스크(32)를 연결하는 다수의 제1보강날개(33)를 포함하고; 상기 제2지지근가(40)는, 상기 파이프(11)의 타측면을 지지하는 제2축지지부(41)와, 상기 제2축지지부(41)의 하단에 형성되어 상기 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제2반디스크(42)와, 상기 제2축지지부(41)와 제2반디스크(42)를 연결하는 제2보강날개(43)를 포함하고; 상기 제1축지지부(31)는, 제1반구내주면을 가지는 제1지지몸체(31a)와, 상기 제1반구내주면에 치합되는 제1반구외주면을 가지면서 상기 파이프(11)를 지지하는 제1캡볼부(31b)를 포함하고; 상기 제2축지지부(41)는, 제2반구내주면을 가지는 제2지지몸체(41a)와, 상기 제2 반구내주면에 치합되는 제2반구외주면을 가지면서 파이프(11)를 지지하는 제2캡볼부(41b)를 포함하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1지지근가(30)는 상기 제1축지지부(31)에 일체로 형성되어 상기 파이프(11)에 밀착되는 제1마찰패드관(34)을 포함하고, 상기 제2지지근가(40)는 상기 제2축지지부(41)에 일체로 형성되어 상기 파이프(11)에 밀착되는 제2마찰패드관(44)을 포함한다.
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삭제
본 발명에 있어서, 상기 파이프(11)의 외주면에 다수의 링홈(13)이 형성되고; 상기 제1,2마찰패드관(34)(44)에는 상기 링홈(13)에 치합되는 제1,2치합돌기(36)(46)가 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1,2캡볼부(31b)(41b)의 마주보는 면에는 자력에 의하여 부착되는 자석(37) 및 철편(47)이 설치된다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 제1캡볼부(31b)에는 상기 파이프(11)에 밀착되는 제1마찰패드관(34)이 설치되고, 상기 제2캡볼부(41b)에는 상기 파이프(11)의 타측면에 밀착되는 제2마찰패드관(44)이 일체로 설치된다.
본 발명에 있어서, 상기 파이프(11)의 외주면에 다수의 링홈(13)이 형성되고; 상기 제1,2마찰패드관(34)(44)에는 상기 링홈(13)에 치합되는 제1,2치합돌기(36)(46)가 형성된다.
본 발명에 따르면, 스파이럴몸체에 결합되어 연약지반의 표면에 지지되는 제1,2지지근가를 채용함으로써, 비나 눈에 장시간 노출되거나 지진이 발생되더라도, 스파이럴몸체가 연약지반으로 침하되지 않게 되고, 이에 따라 장시간이 경과되는 어떠한 상황에서도 시공된 태양광 발전장치를 견고하고 안정되게 지지할 수 있다라는 작용, 효과가 있다.
도 1은 연약지반에 매립된 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치의 구성도,
도 2는 도 1의 제1,2지지근가를 발췌하여 도시한 분해사시도,
도 3은 도 1의 제1,2지지근가가 스파이럴몸체에 결합된 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 4는 도 3의 제1,2마찰패드관에 제1,2치합돌기가 형성된 것을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 스파이럴몸체에 대하여 상하 방향으로 회동되는 제1,2지지근가를 설명하기 위한 분해사시도,
도 6은 도 5의 제1,2지지근가를 구성하는 제1,2캡볼부의 마주보는 면에 자석 및 철편이 내장된 것을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 5의 캡볼부에 파이프에 밀착되는 제1,2마찰패드관이 설치된 것을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 7의 제1,2마찰패드관에 제1,2치합돌기가 형성된 것을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
도 1은 연약지반에 매립된 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 제1,2지지근가를 발췌하여 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 제1,2지지근가가 스파이럴몸체에 결합된 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 도 3의 제1,2마찰패드관에 제1,2치합돌기가 형성된 것을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치(100)는, 원통형의 파이프(11)의 하부측에 나선날개(12)가 형성된 스파이럴몸체(10)와; 스파이럴몸체(10)의 상단에 형성된 플렌지플레이트(20)와; 파이프(11)에 착탈되는 것으로서, 그 파이프(11)에 결합된 상태에서 연약지반(G) 표면에 거치되는 대칭구조의 제1,2지지근가(30)(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 스파이럴장치(100)는, 별도의 콘크리트 기소를 시공하기가 어려운 연약지반(B)에 다수개 설치되어, 콘크리트 기소를 대신하여 태양광 발전장치를 지지한다.
스파이럴몸체(10)는 하단이 뾰족한 파이프(11)의 외주면에, 그 파이프(11)를 연약지반(G)으로 침투되게 하기 위한 나선날개(12)가 형성된 구조를 가진다.
플랜지플레이트(20)는 스파이럴몸체(10)의 상단에 형성되어, 태양광 발전장치에 있어 다수의 태양전지모듈(미도시)을 지지하는 프레임(미도시)을 지지하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 플레이트 형태를 가지며 여러개의 체결홈(21)이 형성된 구조를 가진다.
제1지지근가(30)는, 파이프(11)의 일측면을 지지하는 제1축지지부(31)와, 제1축지지부(31)의 하단에 형성되어 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제1반디스크(32)와, 제1축지지부(31)와 제1반디스크(32)를 연결하는 다수의 제1보강날개(33)와, 제1축지지부(31)에 일체로 형성되어 상기 파이프(11)의 일측면에 밀착되는 제1마찰패드관(34)을 포함한다.
제2지지근가(40)는, 파이프(11)의 타측면을 지지하는 제2축지지부(41)와, 제2축지지부(41)의 하단에 형성되어 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제2반디스크(42)와, 제2축지지부(41)와 제2반디스크(42)를 연결하는 제2보강날개(43)와, 제2축지지부(4에 일체로 형성되어 파이프(11)의 타측면에 밀착되는 제1마찰패드관(34)을 포함한다.
제1,2축지지부(31)(41)는 파이프(11)를 감싼 상태에서 밀착되고, 제1,2반디스크(32)(42)는 상호 결합되어 원형의 디스크가 됨으로써 연약지반(G)의 표면에 거치됨으로서, 본 발명의 스파이럴몸체(10)가 연약지반(G)으로 침하되는 것을 방지한다.
제1,2보강날개(33)(43)는 제1,2반디스크(32)(41)의 크기에 따라 여러개가 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 용이한 설명을 위하여 각각 3 개씩 형성된 것으로 예시되어 있다.
상기 제1,2보강날개 중 상호 마주보며 밀착되는 제1,2보강날개(33)(43)에는 제1,2관통공(35)(45)이 형성되어 있다. 제1,2지지근가(30)(40)는, 제1,2관통공(35)(45)에 볼트(B)를 관통시킨 후 너트(N)로 체결함으로서 파이프(11)에 결합된다.
제1,2마찰패드관(33)(43)은 제,2축지지부(31)(41)에 견고하게 밀착된 상태를 유지하므로, 파이프(11)가 제1,2축지지부(31)(41)에서 미끄러지는 것을 방지하고, 이에 따라 스파이럴몸체(10)로 인가되는 태양광 발전장치의 하중에 의하여, 파이프(11)가 연약지반(G)으로 미끄러져 침하되는 것을 방지한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 파이프(11)의 외주면에 다수의 링홈(13)이 형성되고, 제1,2마찰패드관(34)(44)에 상기 링홈(13)에 치합되는 제1,2치합돌기(36)(46)가 형성된다. 이 경우, 제1,2마찰패드관(34)(34)의 제1,2치합돌기(36)(46)가 파이프(11)의 링홈(13)에 치합되므로, 파이프(11)가 제1,2축지지부(31)(41)에서 미끄러지는 것을 더더욱 확실하게 방지하고, 이에 따라 오랜시간동안 스파이럴몸체(10)로 태양광 발전장치의 하중이 인가되더라도, 파이프(11)가 연약지반(G)으로 미끄러져 침하되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 스파이럴몸체에 대하여 상하 방향으로 회동되는 제1,2지지근가를 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 제1,2지지근가를 구성하는 제1,2캡볼부의 마주보는 면에 자석 및 철편이 내장된 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5의 캡볼부에 파이프에 밀착되는 제1,2마찰패드관이 설치된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 7의 제1,2마찰패드관에 제1,2치합돌기가 형성된 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 스파이럴 장치(100)가 비탈진 연약지반(G)에 설치될 수 있으며, 이 경우, 스파이럴몸체(10)에 결합된 제1,2지지근가(30)(40)는 비탈진 연약지반(G)에 견고하게 지지된 상태를 유지하여야 한다.
이를 위하여. 제1축지지부(31)는, 제1반구내주면을 가지는 제1지지몸체(31a)와, 상기 제1반구내주면에 치합되는 제1반구외주면을 가지면서 파이프(11)의 일측면을 지지하는 제1캡볼부(31b)를 포함한다.
제2축지지부(41)는, 제2반구내주면을 가지는 제2지지몸체(41a)와, 상기 제2 반구내주면에 치합되는 제2반구외주면을 가지면서 파이프(11)의 타측면을 지지하는 제2캡볼부(41b)를 포함한다.
이때, 제1캡볼부(31b)에는 파이프(11)의 일측면에 밀착되는 상기 제1마찰패드관(34)이 일체로 설치되고, 제1캡볼부(31b)에는 파이프(11)의 타측면에 밀착되는 제2마찰패드관(44)이 일체로 설치된다.
이러한 구조에 의하여, 제1,2지지근가(30)(40)가 상호 연결시키면 제1,2캡볼부(31b)(41b)가 파이프(11)의 외주면에 결합되어 전체적으로 볼 형태를 이루고, 이 상태에서 제1,2지지몸체(31a)(41a)는 제1,2캡볼부(31b)(41b)를 감싸는 구조가 되므로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1,2반디스크(32)(42)는 파이프(11)를 기준으로 상하 방향은 물론 360ㅀ회전될 수 있다. 이에 따라, 비탈진 연약지반(G)에 스파이럴몸체(10)를 설치할 때, 비탈 방향에 관계없이 제1,2반디스크(32)(42)는 비탈진 연약지반(G)의 표면에 전체적으로 밀착되게 거치시킬 수 있다.
제1,2캡볼부(31b)(41b)에 일체로 설치되는 제1,2마찰패드관(34)(44)이나, 파이프에 링홈(13)이 형성되고 제1,2마찰패드관(34)(44)에 제1,2링홈(36)(46)이 형성된 구조에 대한 작동설명은, 도 3 및 도 4에서 설명된 것과 실질적으로 동일하므로 생략한다.
한편, 제1,2지지근가(30)(40)가 파이프(11)에 대하여 상하 방향으로 회동되는 구조를 구현하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1캡볼부(31b)의 제1반구외주면은 제1지지몸체(31a)의 제1반구내주면에 조립되고, 제2캡볼부(41b)의 제2반구외주면은 제2지지몸체(41a)의 제2반구내주면에 조립되어야 한다. 따라서 제1,2지지근가(30)(40)를 파이프(11)에 조립하기 전에, 제1,2캡볼부(31b)(41b)는 파이프(11)에 미리 가결합된 상태를 유지하여야 하며, 이를 위하여 제1,2캡볼부(31b)(41b)의 마주보는 면에는 자력에 의하여 부착되는 자석(37) 및 철편(47)이 설치된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 스파이럴몸체(10)에 결합되어 연약지반(G)에 지지되는 제1,2지지근가(30)(40)를 채용함으로써, 비나 눈에 장시간 노출되거나 지진이 발생되더라도, 스파이럴몸체(10)가 연약지반(G)으로 침하되지 않게 되고, 이에 따라 장시간이 경과되는 어떠한 상황에서도 시공된 태양광 발전장치를 견고하고 안정되게 지지할 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 ... 스파이럴몸체 11 ... 파이프
12 ... 나선날개 13 ... 링홈
20 ... 플랜지플레이트 30 ... 제1지지근가
31 ... 제1축지지부 31a ...제1지지몸체
31b ... 제1캡볼부 32 ... 제1반디스크
33 ... 제1보강날개 34 ... 제1마찰패드관
35 ... 제1관통공 36 .., 제1치합돌기
37 ... 자석 40 ... 제2지지근가
41 ... 제2축지지부 41a ... 제2지지몸체
41b ... 제2캡볼부 42 ... 제2반디스크
43 ... 제2보강날개 44 ... 제2마찰패드관
45 ... 제1관통공 46 ... 제2치합돌기
47 ... 철편

Claims (8)

  1. 원통형의 파이프(11)의 하부측에 나선날개(12)가 형성된 스파이럴몸체(10)와, 상기 스파이럴몸체(10)의 상단에 형성된 플렌지플레이트(20)와, 상기 파이프(11)에 착탈되는 것으로서 그 파이프(11)에 결합된 상태에서 연약지반(G) 표면에 거치되는 대칭구조의 제1,2지지근가(30)(40)를 포함하고;
    상기 제1지지근가(30)는, 상기 파이프(11)의 일측면을 지지하는 제1축지지부(31)와, 상기 제1축지지부(31)의 하단에 형성되어 상기 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제1반디스크(32)와, 상기 제1축지지부(31)와 제1반디스크(32)를 연결하는 다수의 제1보강날개(33)를 포함하고;
    상기 제2지지근가(40)는, 상기 파이프(11)의 타측면을 지지하는 제2축지지부(41)와, 상기 제2축지지부(41)의 하단에 형성되어 상기 연약지반(G)의 표면에 거치되는 제2반디스크(42)와, 상기 제2축지지부(41)와 제2반디스크(42)를 연결하는 제2보강날개(43)를 포함하고;
    상기 제1축지지부(31)는, 제1반구내주면을 가지는 제1지지몸체(31a)와, 상기 제1반구내주면에 치합되는 제1반구외주면을 가지면서 상기 파이프(11)를 지지하는 제1캡볼부(31b)를 포함하고;
    상기 제2축지지부(41)는, 제2반구내주면을 가지는 제2지지몸체(41a)와, 상기 제2 반구내주면에 치합되는 제2반구외주면을 가지면서 파이프(11)를 지지하는 제2캡볼부(41b)를 포함하는 것;을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지근가(30)는 상기 제1축지지부(31)에 일체로 형성되어 상기 파이프(11)에 밀착되는 제1마찰패드관(34)을 포함하고,
    상기 제2지지근가(40)는 상기 제2축지지부(41)에 일체로 형성되어 상기 파이프(11)에 밀착되는 제2마찰패드관(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파이프(11)의 외주면에 다수의 링홈(13)이 형성되고;
    상기 제1,2마찰패드관(34)(44)에는 상기 링홈(13)에 치합되는 제1,2치합돌기(36)(46)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2캡볼부(31b)(41b)의 마주보는 면에는 자력에 의하여 부착되는 자석(37) 및 철편(47)이 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1캡볼부(31b)에는 상기 파이프(11)에 밀착되는 제1마찰패드관(34)이 설치되고,
    상기 제2캡볼부(41b)에는 상기 파이프(11)의 타측면에 밀착되는 제2마찰패드관(44)이 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파이프(11)의 외주면에 다수의 링홈(13)이 형성되고;
    상기 제1,2마찰패드관(34)(44)에는 상기 링홈(13)에 치합되는 제1,2치합돌기(36)(46)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 연약지반 스파이럴 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3155309B2 (ja) * 1991-09-18 2001-04-09 芝浦メカトロニクス株式会社 ブラウン管用パネルの把持方法
KR101674435B1 (ko) * 2015-06-17 2016-11-09 민용 연약지반용 시설물 설치 지주

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