KR101970958B1 - 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광패널 부착 설치용 브라켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형 파이프의 표면을 관통하여 패널 삽입 관통홈을 가공하고, 내경면에는 별도로 가공 제작한 프레임 구조물을 용접 접합하고, 태양광패널을 패널 삽입 관통홈에 삽입하고, 프레임 구조물에 태양광패널을 부착 고정하여, 지면과 수평은 물론 수직으로도 안전하게 설치 가능한 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것으로, 태양광패널을 부착 설치하기 위한 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)에 있어서, 상기 파이프 브라켓(1000)은, 파이프(100), 프레임(200), 패널 체결부(300) 및 태양광패널(400)로 이루어지며, 상기 파이프(100)는, 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 형성하며, 상기 프레임(200)은, 상기 패널 삽입 관통홈(111)의 둘레로 파이프(100)의 내경면에 고정 설치하며, 상기 태양광패널(400)은, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111))에 삽입되며, 상기 패널 체결부(300)는, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입된 태양광패널(400)을 상기 프레임(200)에 밀착시켜 체결하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.

Description

태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓{PIPE BRACKET FOR PHOTOVOLTAIC PANEL ATTACHMENT}

본 발명은 태양광패널 부착 설치용 브라켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형 파이프의 표면을 관통하여 패널 삽입 관통홈을 가공하고, 내경면에는 별도로 가공 제작한 프레임 구조물을 용접 접합하고, 태양광패널을 패널 삽입 관통홈에 삽입하고, 프레임 구조물에 태양광패널을 부착 고정하여, 지면과 수평은 물론 수직으로도 안전하게 설치 가능한 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.

태양광 발전 기술은 하루가 다르게 발전하고 있다. 특히 발전 효율을 높이기 위해 여러 가지 시도들을 하고 있으며, 그 중 태양광패널(셀), 인버터 등 전장 분야의 모든 핵심 기술들이 매우 빠른 속도로 발전하고 있고, 그러한 핵심 기술들의 발전과 더불어 태양광패널을 안전하게 설치 및 운영하기 위한 하부 구조물도 가볍고 견고한 소재와 내부식성 소재를 적용하는 방법으로 발전하고 있는 중이다.

그렇지만, 이러한 많은 노력에도 불구하고 현재로서는 태양광 발전의 적용을 대폭 확대시킬 수 있는 효율적이고 혁신적인 기술은 아직 확보하지 못하고 있다. 플랙시블 태양광패널의 등장으로 적용 범위 확대에 대한 많은 기대가 있었지만, 상대적으로 낮은 발전 효율 및 내구성의 한계로 태양광 발전의 적용 범위를 크게 확대시키지는 못하고 있으며, 더불어 기존의 실리콘 소재의 기판형 태양광패널도 해상과 수상 그리고 건축물의 지붕을 활용하는 등 태양광 발전의 적용처를 계속 확대하려는 시도를 하고 있지만, 설치 시 넓은 공간이 필요한 것과 태양광패널을 설치하여 발전 중인 공간은 다른 용도로 쉽게 활용할 수 없는 문제점들로 인하여 한정된 사용 공간 내에서 태양광 발전의 적용을 대폭 확대하기에는 설치 장소의 확보와 경제성 충족과 같은 현실적 한계에 봉착해 있다.

따라서 한정된 사용 공간 내에서 태양광 발전의 적용을 최대한으로 확대하기 위해서는 새로운 기술 또는 적용 방법의 출현이 절실해진 상황이며, 그러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 설치 면적의 증가 없이 발전 효율을 더 높일 수 있는 기술 들이 시도되고 있다. 특히 태양의 움직임에 따라 경사각과 방위각을 자동으로 추적하는 시스템을 적용하여 집광량을 최대로 높이려는 시도들이 그 대표적인 예이다. 그러나 이러한 접근 방식도 높은 설치비용 및 유지비용에 비해 경제성이 확보되지 못하고 있으며, 더구나 넓은 단면적의 구조물을 회전 유동하게 하는 방식은 바람의 영향에 더욱 취약한 구조가 되어 그 적용범위를 다양한 조건의 장소로 확대시키기에는 더 큰 문제를 발생시킨다.

상기한 바와 같이 태양광 발전 사업 확대에 있어 가장 대표적인 문제점인 설치 공간 확보 및 바람에 대한 영향을 극복하기 위하여, 최근에는 여러가지 다름 접근 방법들이 시도되고 있다. 일반적으로는 다수의 패널을 태양을 향한 일정한 경사각으로 지면에 수평으로 배치함으로써 넓은 설치 공간이 필요한 것이므로, 그러한 수평 배치 방식에서 탈피하여 패널을 세워서 지면과 수직한 방향으로 적층 설치가 가능할 수 있게 한다면 좁은 설치 공간 안에서도 충분한 집광량을 얻는 것이 가능해진다는 것이다. 특히 태양의 고도가 높은 적도 부근에 설치한 패널의 경사각은 태양에는 수직이 되고 지면에는 거의 수평에 가깝게 설치되는 것이 일반적이지만, 적도 지역을 벗어나 극지방에 가까운 지역일수록 저고도인 태양의 위치를 따라 패널의 설치 경사각은 태양에 수직이다 보니 지면과도 수직에 가까워진다. 그러므로 태양이 저고도에 위치한 지역에서는 패널을 태양에 수직으로 설치하면 지면과도 수직에 가가워지므로 패널을 지면과 수평으로 설치할 때와 수직으로 설치할 때의 집광량은 비슷해져 발전효율에는 크게 차이가 나지 않는 것이다.

결국 태양이 저고도에 위치한 지역에서는, 태양광패널을 지면에 수직으로 세워 설치가 가능하고, 동시에 바람의 영향도 최소화 할 수 있는 방법을 찾을 수 있다면 설치장소 확보 문제, 경제적 문제 그리고 안전 문제를 모두 해소시킬 수 있는 새로운 태양광 발전 분야를 개척 할 수 있을 것이다.

종래기술로 공개특허공보 2009-49504호(2009. 5. 18.공개, 특허문헌 1)에 기재된 태양광 유기셀 모듈 구조 및 공개특허공보 2009-67444호(2009. 6. 25.공개, 특허문헌 2)에 기재된 태양광 수상 발전 모듈 장치는, 태양광 모듈이 외부의 풍압이나 외력에 충분히 견딜 수 있도록 원통 형상으로 하여 제품의 내구성을 높일 수 있는 태양광 모듈을 제공하고자 하는 것으로, 내부에 진공압이 유지되도록 밀봉되고, 그 형상이 원통으로 이루어진 강화유리관과, 상기 유리관 내부에는 태양광을 받아 전기에너지를 발생시키는 원판 형상의 유기셀로 이루어지며, 상기 유기셀은 원기둥 형상으로 말아진 모듈이거나 지그재그 방식으로 접혀지도록 이루어진 것이 개시되어 있다.

또한, 등록특허공보 10-1051307호(2011. 7. 22. 공고, 특허문헌 3)에 기재된 원통형 입상 태양광 발전 장치는, 원통형 입상 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수상 및 육상에서의 태양광 발전을 겸용할 수 있도록 하여 설치 장소에 국한됨이 없이 태양광 에너지를 흡수하여 생산 효율을 높일 수 있도록 한 원통형 입상 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 원통체로 이루어진 중공형의 외부관과, 상기 외부관의 내부에 태양광을 받아 전기에너지를 발생시키도록 구비되는 유기 또는 무기셀로 이루어진 솔라 모듈과, 외부관에 의하여 솔라 모듈이 차폐되어 있으므로, 외부관 내측으로 송풍 장치를 필요로 하는 것이 개시되어 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2016-178120호(2016. 10. 6. 공개, 특허문헌 4)에 기재된 태양전지 모듈은, 평판 형상의 태양 전지셀을 여러개 이용한 태양 전지 모듈로서, 곡면 형상을 갖는 태양전지 모듈을, 태양전지셀의 파손을 초래하지 않고 제조 가능한 구조를 가진 태양전지 모듈을 제공하기 위한 것으로, 태양전지 모듈은, 각각이 평판 형상인 태양전지셀을 복수개 포함하며, 복수의 태양전지셀이 곡면 형상을 가진 수지층에 의해 몰딩되도록 하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2015-46540호(2015. 3. 12. 공개, 특허문헌 5)에 기재된 태양전지 시스템은, 복수의 태양전지 모듈을 전기적으로 접속한 태양전지 시스템으로, 제조 비용을 저감하면서 발전량이 큰 태양전지 시스템을 제공하고자 하는 것으로, 투명한 원통형 용기 내에 복수의 판상의 태양전지 모듈을 각각의 수광면이 밖으로 향하도록, 원통형 용기의 축 방향에 수광면의 면 방향이 맞게 배치한 태양전지 시스템으로, 복수의 태양전지 모듈은 원통형 용기 내에 3각 기둥, 4각 기둥, 5각 기둥 또는 6각 기둥을 형성하여 배치하는 기술이 개시되어 있다.

그렇지만, 상기 종래기술들은 태양광패널을 지면에 수직으로 세워 높은 고도까지 적층하여 설치하는 것이 불가능하며, 또한 제작의 용이성과 경제적 측면에서도 큰 이점을 가지지 못하는 단점이 있다.

: 공개특허공보 제10-2009-49504호 : 공개특허공보 제10-2009-67444호 : 등록특허공보 제10-1051307호 : 일본 공개특허공보 제2016-178120호 : 일본 공개특허공보 제2015-046540호

본 발명은, 상기와 같은 선행기술들이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원통형 파이프를 가공하여 태양광패널을 부착 설치할 수 있는 브라켓을 제작하여, 태양광패널을 지면과 수평은 물론 수직으로도 안전하게 부착 설치 가능하며, 브라켓과 패널을 적층하여 설치함으로써 좁은 설치 공간만으로도 더 발전 효율을 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은, 발전시 태양광패널 자체에서 발생하는 발열을 공냉시킬 수 있는 충분한 여유 공간을 태양광패널 뒷면에 확보하여, 태양광패널이 최대 효율을 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은, 원통형 파이프의 유선 곡면을 최대한 활용하고 유지함으로써, 지면과 수평 혹은 수직으로 설치된 파이프 브라켓 및 태양광패널에 바람의 영향을 최소화하여, 바람이 강한 지역에서도 안전하게 설치 및 운영 가능하도록 하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 이루고자 하는 것으로, [1] 태양광패널을 부착 설치하기 위한 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)에 있어서,
상기 파이프 브라켓(1000)은, 파이프(100), 프레임(200), 패널 체결부(300) 및 태양광패널(400)로 이루어지며, 상기 파이프(100)는, 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 형성하며, 상기 프레임(200)은, 상기 패널 삽입 관통홈(111)의 둘레로 파이프(100)의 내경면에 부착 고정하며, 상기 태양광패널(400)은, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111))에 삽입되며, 상기 패널 체결부(300)는, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입된 태양광패널(400)을 상기 프레임(200)에 밀착시켜 체결하며, 상기 파이프(100)는 분할형 파이프로 이루어지며, 상기 분할형 파이프는 길이 방향으로 양분된 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)로 이루어지며, 상기 앞면 파이프(110)의 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 설치하며, 상기 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)는 파이프 체결부(500)에 의하여 용접 또는 플랜지 체결 방식으로 체결되며, 상기 분할형 파이프는, 고정링(600)을 이용하여, 내부 방열 공간을 확보하며 기둥 구조물(2000)의 둘레로 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 파이프(100)는, 일체형 파이프로 이루어지며, 상기 일체형 파이프는, 원통 구조의 일체형 파이프의 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 설치한 것을 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 파이프(100)의 일측 면에 형성되는 패널 삽입 관통홈(111)은, 원형 또는 다각형의 다양한 패턴으로 형성 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [4] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 파이프(100)에 형성되는 패널 삽입 관통홈(111)은 한 개 또는 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [5] 상기 [1]에 있어서, 상기 프레임(200)은, 좌, 우에 형성되는 세로 프레임(210)과 상, 하에 형성되는 가로 프레임(220)으로 이루어지며, 좌, 우에 형성되는 세로 프레임(210)은, 기둥 구조로서, 그 기둥의 수직 중심이 패널 삽입 관통홈(111)의 좌, 우 세로 모서리와 일치 하도록 파이프(1000)의 내경면에 부착 고정하여, 태양광패널(500)의 삽입 깊이를 한정하며, 상, 하에 형성되는 가로 프레임(220)은, 평판 구조로서, 위쪽 가로 프레임(220-1)의 상단과 아래쪽 가로 프레임(220-2) 하단이 패널 삽입 관통홈(111)의 상, 하 가로 방향 모서리와 일치하도록 하여 세로 프레임(210)에 체결하며, 가로 프레임(220)의 중간 높이로 패널 체결 구멍(221)을 형성하여, 볼트(310)와 너트(320)로 구성되는 패널 체결부(300)를 이용하여, 태양광패널(400)을 프레임(200)에 완전히 밀착 고정 시키는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [6] 상기 [1]에 있어서, 상기 고정링(600)은, 2개 이상으로 분할된 원통 구조로서 파이프(100)의 상단과 하단에 부착하며, 고정링(600)의 외주연은 파이프(100)의 내경면과 직접 접촉 할 수 있는 원형으로 형성하며, 고정링(600)의 내주연은 기둥 구조물(2000)의 형상에 따라 원형 또는 다각형으로 형성하며, 파이프(100)의 길이에 따라 상단과 하단 사이에 추가로 배치 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [7] 상기 [1] 또는 [6]에 있어서, 상기 분할형 파이프는, 기둥 구조물(2000)의 구배에 따라, 상, 하 구배가 없는 원통형이거나, 또는 상, 하로 기둥 구조물과 동일한 구배를 적용한 원추형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [8] 상기 [1] 또는 [6]에 있어서, 상기 분할형 파이프는, 기둥 구조물(2000)의 직경 크기 및 설치 조건에 따라, 2개 이상 다수 개로 분할하여 구성 가능 한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [9] 상기 [1]에 있어서, 상기 파이프 브라켓(1000)은, 길이 방향으로 복수 층으로 연결하여 적용하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓에 관한 것이다.

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본 발명은 상기와 같은 구성을 갖는 것에 의하여, 파이프 브라켓을 이용하여 태양광패널을 지면과 수평은 물론 수직으로도 안전하게 부착 설치 가능하며, 브라켓과 패널을 적층하여 설치함으로써, 좁은 공간만으로도 더 큰 발전 효율을 확보할 수 있다.

또한, 원통형 파이프의 유선 곡면을 최대한 활용하고 유지함으로써 바람의 영향을 최소화시킬 수 있다.

또한, 설치된 패널 뒷면에 방열 공간을 충분히 확보하여, 태양광패널 자체 발열을 공냉시켜 발전 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 분할 조립형 파이프 브라켓과 고정링을 이용하여 기존에 사용 중인 모든 원형 및 다각형 기둥 구조물에도 손쉽게 부착하여 적용 가능하다.

또한, 원형 구조물의 다양한 직경, 크기 및 구배에도 동일한 방법으로 사이즈만 변경하여 제작 대응 가능하므로 태양광 발전의 적용 범위를 크게 확대할 수 있다.

또한, 태양광패널을 수평 혹은 수직으로 기둥 구조물의 둘레에 설치함으로써, 시간에 따른 태양의 위치 변화에 자연스럽게 대응되어 최적의 집광 특성을 가짐으로써 발전 효율이 더 높아진다.

상기와 같이 본 발명은 좁은 공간을 활용하여 충분한 발전 효율 및 안정성을 확보하여 태양광 발전의 적용 범위를 크게 확대시킴으로써, 새로운 태양광 발전 분야를 개척 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 파이프 브라켓의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 파이프의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 프레임의 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 파이프와 프레임의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 5는 프레임과 패널 체결부의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 6은 프레임과 태양광패널의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 다양한 형태의 태양광패널 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 8은 패널 삽입 관통홈의 배치 상태를 나타내는 사시도.
도 9는 분할형 파이프의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 10은 고정링의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 11은 다수 분할형 파이프 브라켓의 체결 상태를 나타내는 사시도.
도 12는 파이프 브라켓을 적층한 상태의 사시도
도 13은 파이프 브라켓에 태양광패널을 체결한 상태를 나타내는 사시도

아래에서는 도 1 내지 도 13을 바탕으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 13에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)은, 파이프(100), 프레임(200), 패널 체결부(300) 및 태양광패널(400)로 구성된다. 또한, 본 발명은 상기 구성에 더하여 파이프 체결부(500) 및 고정링(600)을 더 가질 수 있다. 아래에서는 상기 각각의 구성들에 대해서 구체적으로 설명한다.

[파이프(100)]

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파이프(100)는 도 2(a)에 나타낸 것과 같이 일체형 파이프(100)로 할 수 있으며, 도 2(b) 및 2(c)에 나타낸 것과 같이 파이프(100)를 분할하여 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)로 형성한 후 이를 체결하여 하나의 파이프(100)로 할 수도 있다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 3 개 이상의 다수 개로 분할한 후 이를 체결하여 하나의 파이프(100)로 할 수도 있다.

또한, 파이프(100)에 또는 분할된 파이프(100) 중의 어느 한 곳에 예를 들면 앞면 파이프(110)에 태양광패널(400)을 삽입하기 위한 패널 삽입 관통홈(111)을 형성한다.

이때, 상기 패널 삽입 관통홈(111)은, 도 7에 나타나 있는 것과 같이, 정사각형, 직사각형, 원형, 마름모 등 다양한 형상으로 할 수 있다.

또한, 도 8에 나타나 있는 것과 같이, 패널 삽입 관통홈(111)은 상, 하로 또는 좌, 우로 필요에 따라 다양한 형태로 그 수를 조절하여 설치할 수도 있다.

[프레임(200)]

도 3에서 도시한 바와 같이, 프레임(200)은 좌, 우에 구성되는 세로 프레임(210)과 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)으로 이루어지며, 상기 세로 프레임(210)과 가로 프레임(220)은 용접 등 다양한 고정 방법으로 체결된다.

또한, 좌, 우에 구성되는 세로 프레임(210)은, 원기둥 구조로 만들어지며, 이와 같이 원기둥 구조를 하는 것에 의하여 파이프(100)의 내경 곡면에 좀 더 쉽게 접촉시켜 용접할 수 있다.

상기 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)은, 평평한 평면 막대 구조로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 평평한 평면 막대 구조로 하는 것에 의하여 평면의 태양광패널(400)을 쉽게 체결할 수 있다.

또한, 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)에는, 패널 체결 구멍(221)을 형성한다. 상기 패널 체결 구멍(221)은, 도 6에 나타나 있는 것과 같이 아래에서 설명하는 태양광패널(400)을 패널 체결부(300)의 볼트(310) 및 너트(320)로 가로 프레임(220)에 체결하기 위하여 형성하는 것이다.

다만, 도 3 및 도 5 등에서는, 본 발명의 세로 프레임(210)을 원기둥 구조로 하고, 가로 프레임(220)을 평평한 평면 막대 구조로 하였으나, 제작 효율 및 필요성에 의해 다양한 단면을 갖는 봉 형태로 할 수도 있다.

도 4(a)에서 도시한 바와 같이, 프레임(200)을 일체형 파이프(100)에 고정할 경우에는, 프레임(200)을 파이프(100)의 위 또는 아래로 삽입하여 파이프(100)의 내경면에 용접하는 방식으로 고정 결합하며, 도 4(b) 또는 도 4(c)에서 도시한 바와 같이, 프레임(200)을 분할형 파이프(100)에 고정할 경우에는, 앞면 파이프(110)의 뒤쪽에서 내경면에 용접하는 방식으로 고정 결합하는 것이 바람직하다.

이때, 용접하는 프레임(200)은, 도 4(d)에서 도시한 바와 같이, 파이프(100)에 형성된 패널 삽입 관통홈(111)의 모서리 둘레에 맞추어 용접하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는 좌, 우에 구성되는 세로 프레임(210)의 위치는, 패널 삽입 관통홈(111)의 좌, 우 세로 방향 모서리에 맞추어 용접 결합하며, 이때 세로 프레임(210)의 수직 중심이 패널 삽입 관통홈(111)의 세로 방향 모서리와 일치하도록 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)의 위치는, 패널 삽입 관통홈(111)의 가로 방향 모서리에 맞추어 세로 프레임(210)과 용접 결합하며, 이때 위쪽 가로 프레임(220-1)의 상단과 아래쪽 가로 프레임(220-2) 하단이 모두 패널 삽입 관통홈(111)의 가로 방향 모서리와 일치하도록 위치시키는 것이 바람직하다.

[패널 체결부(300)]

도 5에서 도시한 바와 같이, 프레임(200)의 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)에는 패널 체결부(300)로 아래에서 설명하는 태양광패널(400)을 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입된 상태에서 프레임(200)에 체결한다.

상기 패널 체결부(300)는, 볼트(310)와 너트(320)로 구성되며, 볼트(310)는 파이프(100)의 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 가로 프레임(220)의 패널 체결 구멍(221)을 관통하여 삽입한 후, 가로 프레임(220)의 바깥쪽 편에서 너트(320)로 체결하여 고정한다.

이때, 볼트(310)의 길이는, 가로 프레임(220)의 패널 체결 구멍(221)에 끼워진 상태에서 볼트(310)의 끝단이 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)의 면을 지나칠 수 있도록 충분히 길게 형성하는 것이 바람직하다.

도 5에서는, 본 발명의 패널 체결부(300)를 상, 하에 설치하는 가로 프레임(220)에 형성하는 것으로 하였으나, 필요한 경우에는 세로 프레임(210)에만 설치하거나, 또는 가로 프레임(220)과 세로 프레임(210) 모두에 설치할 수도 있다.

[태양광패널(400)]

도 6에서 도시한 바와 같이, 태양광패널(400)은, 다수의 태양광 셀로 이루어지며, 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)에 끼워지며, 태양광패널(400)의 체결 구멍(411)을 프레임(200)의 패널 체결 구멍(221)과 일치시킨 후에, 상기 패널 체결부(300)의 볼트(310)와 너트(320)를 체결하여 프레임(200)에 고정시킨다.

이때, 태양광패널(400)의 뒤쪽 좌, 우단이 세로 프레임(210)에 접촉됨으로써 삽입 깊이가 한정되며, 태양광패널(400)의 상, 하단에서 패널 체결부(300)의 너트(320)에 의해 완전히 밀착 고정된다.

또한, 본 발명의 도면에서는 태양광패널(400)을 볼트(310)와 너트(320)에 의해 체결하였지만, 필요에 따라 리벳팅, 클램핑, 본딩 등의 다양한 방식으로 체결하는 것도 가능하다.

도 7은 다양한 형태의 태양광패널(400)을 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입한 상태에서 프레임(200)에 고정시킨 상태를 나타내는 것으로, 도 7(a)에서는 원형의 태양광패널(400)을 파이프(100)의 원형 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입한 상태에서 프레임(200)에 고정시킨 상태를 나타낸 것이며, 도 7(b)는 마름모형의 태양광패널(400)을 파이프(100)의 마름모형 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입한 상태에서 프레임(200)에 고정시킨 상태를 나타낸 것이며, 도 7(c)는 가로가 긴 직사각형의 태양광패널(400)을 파이프(100)의 가로가 긴 직사각형 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입한 상태에서 프레임(200)에 고정시킨 상태를 나타낸 것이다.

이와 같이, 본 발명은 다양한 목적 및 필요에 의해 다양한 모양의 태양광패널(400)을 모두 적용시킬 수 있다.

도 8에서 도시한 바와 같이, 도 8(a)와 같은 일체형 파이프(100) 및 도 8(b), 도 8(c)와 같은 분할형 파이프(100) 모두 파이프(100)의 앞면에 형성되는 패널 삽입 관통홈(111)의 수량을 필요에 맞추어 자유롭게 가감 할 수 있으며, 패널 삽입 관통홈(111)의 뒷면 둘레로 형성되는 프레임(200) 역시 같은 수량으로 가감하여 배치할 수 있다.

[파이프 체결부(500)]

도 1(b) 및 도 1(c)에 도시한 것과 같이, 파이프(100)를 세로로 분할하여 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)로 형성한 후 이를 체결하는 경우에는, 파이프 체결부(500)의 구성을 더 갖게 된다.

이때, 상기 파이프 체결부(500)는 도 9(b)내지 도 9(c)에 나타나 있는 것과 같이, 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)의 양측면을 용접하거나 또는 플랜지 체결 방식으로 볼트 및 너트를 이용하여 체결할 수 있다.

또한, 도 9(a)에는 파이프(100)를 일체형으로하여 파이프 체결부(500)가 없는 것을 나타낸다.

[파이프 고정링(600)]

도 10에 나타나 있는 것과 같이, 본 발명의 파이프(100)는, 기둥 구조물(2000)의 외경면에 부착하여 설치할 수 있다.

이 때, 기둥 구조물(2000)과 파이프(100) 사이에 방열 공간을 형성하기 위하여 원통 구조의 고정링(600)을 파이프(100)의 상단과 하단에 결합하는 것이 바람직하며, 상, 하 고정링(610, 620)의 형상, 크기 그리고 수량은 기둥 구조물(2000)의 종류와 크기에 따라 각각 달라질 수 있다. 또한, 상기 고정링(600)은 도 10에서 도시한 바와 같이, 2개 이상으로 분할된 원통 구조로 이루어지는 것으로, 상기 기둥 구조물(2000)에 파이프(100)를 견고하게 지지 고정하게 된다.

도 10(a)에서 도시한 바와 같이, 일반적인 구배가 없는 원형 기둥 구조물(2000)의 경우에는, 외주연과 내주연을 모두 원형으로 형성하며, 외경(D1)은 파이프(100)의 내경과 동일하고, 내경(d1)은 원형 기둥 구조물(2000)의 외경과 동일한 상, 하 고정링(610, 620)을 적용하는 것이 바람직하다.

도 10(b)에서 도시한 바와 같이, 외형이 다각형 구조인 기둥 구조물(2000)의 경우에는, 외주연은 원형으로 파이프(100)의 내경과 동일한 외경(D1)으로 형성하며, 내주연은 다각형 구조의 기둥 외경면과 일치하는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

도 10(c)에서 도시한 바와 같이, 구배가 작은 원형 기둥 구조물(2000)의 경우에는 상, 하 고정링(610, 620)의 외경(D1)은 파이프(100)의 내경과 동일하게 하고, 상, 하 고정링(610, 620)의 내경(d1, d2)은, 하측 고정링(620)의 내경(d2)을 상측 고정링(610)의 내경(d1) 보다 크게 하여 적용하는 것이 바람직하다.

도 10(d)에서 도시한 바와 같이 구배가 큰 원형 기둥 구조물(2000)의 경우에는, 상·하 고정링(610, 620)의 외경(D1 < D2)과 내경(d1 < d2) 모두를 해당 높이의 직경에 대응하도록 차이를 주는 것으로, 하측 고정링(620)의 외경(D2)과 내경(d2)을 상측 고정링(610)의 외경(D1)과 내경(d1) 보다 크게 하여 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 도면에서는 고정링(600)의 배치 수량을 상, 하 2개로 구성하였으나, 기둥 구조물(2000) 및 적용하는 파이프 브라켓(1000)의 길이에 따라 3개 이상 복수 개로도 구성 할 수 있다.

또한, 도 11 에 도시한 바와 같이, 기둥 구조물(2000)의 직경이 커질 경우에는, 파이프(100)와 프레임(200) 및 고정링(600)을 2개 이상의 다수 개로 분할하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 태양광을 향하는 앞면 파이프(110)에는, 패널 삽입 관통홈(111)을 다수 개 형성하며, 그 수량과 배치는 태양광의 일사 조건에 따라 자유롭게 조정할 수 있다.

도 12에서 도시한 바와 같이, 태양광 발전 효율을 높이기 위하여 파이프 브라켓(1000)을 길이 방향으로 적층하여 설치 할 수 있으며, 도 12(a) 및 도 12(b)와 같은 용접 방식 또는 도 12(c)와 같은 플랜지 체결 방식 모두 적용 가능하다.

도 13에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 파이프 브라켓(1000)을 이용하여 태양광패널(400)을 지면과 수직으로 설치 할 수 있으며, 설치되는 태양광패널(400)의 수량은 설치 지역의 일사조건에 따라 파이프(100)의 앞면 일부분 또는 전면에 걸쳐 설치 가능하며, 필요에 의해서는 파이프(100)의 뒷면에도 태양광패널(400)을 설치하여 파이프 브라켓(1000) 둘레 전체를 활용 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 파이프 브라켓(1000)과 태양광패널(400)을 지면과 수직으로 설치하는 구조를 취하고 있으나, 기존의 기둥 구조물(2000)의 설치 조건에 따라 파이프 브라켓(1000) 및 태양광패널(400)을 수직뿐만 아니라 수평 또는 특정한 각도로 기울여 적용하는 것도 가능하다.

또한, 일체형 파이프 브라켓(1000)의 경우에 있어서는, 기둥 구조물(2000) 없이 독립적으로 설치하며, 설치 조건 및 필요에 따라 파이프 브라켓(1000) 및 태양광패널(400)을 지면과 수직뿐만 아니라 수평 또는 다양한 각도로 기울여 적용하는 것이 가능하다.

아래에서는, 상기와 같은 구성들에 의해 이루어진 본 발명의 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)의 조립 과정에 대해서 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 것과 같이, 파이프(100)에 패널 삽입 관통홈(111)을 형성한다. 이때, 상기 패널 삽입 관통홈(111)은 도 7에 도시된 것과 같이 다양한 형태의 것으로 할 수 있다.

다음으로, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 패널 삽입 관통홈(111)에 대응되도록 프레임(200)을 만든다. 이때, 상기 프레임(200)은 좌, 우에 구성되는 세로 프레임(210)과, 상, 하에 구성되는 가로 프레임(220)으로 이루어지며, 상기 세로 프레임(210)과 가로 프레임(220)은 용접으로 고정 결합하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 패널 삽입 관통홈(111)이 형성된 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)의 모서리 둘레에 맞추어 상기 프레임(200)을 용접하여 고정한다.

그리고 상기 프레임(200)에 태양광패널(400)을 체결하게 된다. 이때 상기 체결 방법은, 상기 패널 체결부(300)의 볼트(310)와 너트(320)로 체결하는 것에 의하여 이루어진다. 바람직하게는, 상기 가로 프레임(220)에 형성된 패널 체결 구멍(221)에 파이프(100) 내측에서 볼트(310)를 삽입하고, 상기 볼트(310)가 태양광패널(400)의 상, 하측에 형성된 체결 구멍(511)을 지나 태양광패널(400)의 외측에서 너트로 체결하는 것으로 한다.

또한, 상기 파이프(100)는 일체형 또는 분리형으로 설치할 수 있으며, 분리형으로 하는 경우에는 파이프 체결부(400)에 의해 파이프를 체결할 수 있도록 하며, 이때 체결 방법은 용접, 볼팅 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 파이프(1000)는, 기둥 구조물(2000)의 외측에 조립하는 구조로 실시 가능하다.

이때, 상기 기둥 구조물(2000)은, 도 10에 나타낸 것과 같이 다양한 형태의 것으로 할 수 있다. 그리고 상기 파이프(100)를 기둥 구조물(2000)의 외측에 조립하기 위해서, 본 발명은 고정링(600)을 더 가질 수 있다. 이 때 고정링(600)은 상, 하에 적어도 두 개 이상 복수 개로 설치하는 것이 바람직하며, 상기 고정링(600)은 내측으로 기둥 구조물(2000)의 형태에 맞추어 고정되도록 하며, 외측으로 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)의 내경에 맞추어 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 실시예에서는, 기둥 구조물(2000)을 지면과 수직은 것으로 하여 설명하였으나, 상기 기둥 구조물을 수평 또는 다양한 각도로 설치하는 것에 의하여, 본 발명은 지면과 수직으로 설치하여 사용하는 것뿐만 아니라, 지면에 대해서 수평이거나, 또는 다양한 각도로 설치하여 사용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서 및 도면에 기재된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 상기 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000 : 파이프 브라켓
100 : 파이프
110 : 앞면 파이프
111 : 패널 삽입 관통홈
120 : 뒷면 파이프
200 : 프레임
210 : 세로 프레임
220 : 가로 프레임
221 : 패널 체결 구멍
220-1 : 위쪽 가로 프레임
220-2 : 아래쪽 가로 프레임
300 : 패널 체결부
310 : 볼트
320 : 너트
400 : 태양광패널
411 : 체결 구멍
500 : 파이프 체결부
600 : 고정링
610 : 상단 고정링
620 : 하단 고정링
2000 : 기둥 구조물
D : 고정링 외경
d : 고정링 내경

Claims (10)

1. 태양광패널을 부착 설치하기 위한 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓(1000)에 있어서,
   상기 파이프 브라켓(1000)은, 파이프(100), 프레임(200), 패널 체결부(300) 및 태양광패널(400)로 이루어지며,
   상기 파이프(100)는, 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 형성하며,
   상기 프레임(200)은, 상기 패널 삽입 관통홈(111)의 둘레로 파이프(100)의 내경면에 부착 고정하며,
   상기 태양광패널(400)은, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111))에 삽입되며,
   상기 패널 체결부(300)는, 상기 파이프(100)의 패널 삽입 관통홈(111)에 삽입된 태양광패널(400)을 상기 프레임(200)에 밀착시켜 체결하며,
   상기 파이프(100)는 분할형 파이프로 이루어지며, 상기 분할형 파이프는 길이 방향으로 양분된 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)로 이루어지며,
   상기 앞면 파이프(110)의 일측 면에 패널 삽입 관통홈(111)을 설치하며,
   상기 앞면 파이프(110)와 뒷면 파이프(120)는 파이프 체결부(500)에 의하여 용접 또는 플랜지 체결 방식으로 체결되며,
   상기 분할형 파이프는, 고정링(600)을 이용하여, 내부 방열 공간을 확보하며 기둥 구조물(2000)의 둘레로 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 파이프(100)의 일측 면에 형성되는 패널 삽입 관통홈(111)은, 원형 또는 다각형의 다양한 패턴으로 형성 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
4. 제1항에 있어서,
   상기 파이프(100)에 형성되는 패널 삽입 관통홈(111)은 한 개 또는 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
5. 제1항에 있어서,
   상기 프레임(200)은, 좌, 우에 형성되는 세로 프레임(210)과 상, 하에 형성되는 가로 프레임(220)으로 이루어지며,
   좌, 우에 형성되는 세로 프레임(210)은, 기둥 구조로서, 그 기둥의 수직 중심이 패널 삽입 관통홈(111)의 좌, 우 세로 모서리와 일치 하도록 파이프(1000)의 내경면에 부착 고정하여, 태양광패널(500)의 삽입 깊이를 한정하며,
   상, 하에 형성되는 가로 프레임(220)은, 평판 구조로서, 위쪽 가로 프레임(220-1)의 상단과 아래쪽 가로 프레임(220-2) 하단이 패널 삽입 관통홈(111)의 상, 하 가로 방향 모서리와 일치하도록 하여 세로 프레임(210)에 체결하며,
   가로 프레임(220)의 중간 높이로 패널 체결 구멍(221)을 형성하여, 볼트(310)와 너트(320)로 구성되는 패널 체결부(300)를 이용하여, 태양광패널(400)을 프레임(200)에 완전히 밀착 고정 시키는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정링(600)은, 2개 이상으로 분할된 원통 구조로서 파이프(100)의 상단과 하단에 부착하며, 고정링(600)의 외주연은 파이프(100)의 내경면과 직접 접촉 할 수 있는 원형으로 형성하며, 고정링(600)의 내주연은 기둥 구조물(2000)의 형상에 따라 원형 또는 다각형으로 형성하며, 파이프(100)의 길이에 따라 상단과 하단 사이에 추가로 배치 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 분할형 파이프는, 기둥 구조물(2000)의 구배에 따라, 상, 하 구배가 없는 원통형이거나, 또는 상, 하로 기둥 구조물과 동일한 구배를 적용한 원추형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 분할형 파이프는, 기둥 구조물(2000)의 직경 크기 및 설치 조건에 따라, 2개 이상 다수 개로 분할하여 구성 가능 한 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
9. 제1항에 있어서,
   상기 파이프 브라켓(1000)은, 길이 방향으로 복수 층으로 연결하여 적용하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 부착 설치용 파이프 브라켓.
10. 삭제

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