KR102081387B1 - 태양광모듈 설치용 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광모듈 설치용 고정장치에 관한 것으로, 소정의 넓이를 갖는 태양광모듈과; 연속적으로 배열되는 태양광모듈의 하부에 위치되는 C형강과; 상기 태양광모듈과 C형강의 사이에 구비되어 상기 태양광모듈 및 C형강을 상호 밀착시켜 고정하는 클램프로 구성되며, 상기 클램프는 상기 C형강의 상측절곡부에 파지되는 형강고정체와; 상기 C형강의 상부에 연속되는 태양광모듈의 사이에 구비되며, 상기 태양광모듈의 상측 모서리에 걸림으로 안착되는 모듈고정체와; 상기 태양광모듈이 C형강에 밀착 고정되도록 상기 형강고정체 및 모듈고정체를 상호 체결로 조임 시키는 고정볼트를 포함하는 구성으로 태양광모듈의 체결 설치를 위한 볼트구멍 가공이 필요 없어 볼트 조임으로 인해 발생되는 체결 및 설치 불량을 감소시킬 수 있으며, 태양광모듈의 제작 원가를 절감할 수 있고, 태양광모듈을 간편 설치할 수 있어 설치에 따른 코스트 및 인건비를 절감할 수 있는 태양광모듈 설치용 고정장치에 관한 것이다.

Description

태양광모듈 설치용 고정장치{Solar module mounting fixture}

본 발명은 태양광모듈 설치용 고정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 태양광모듈의 체결 설치를 위한 볼트구멍 가공이 필요 없어 볼트 조임으로 인해 체결 및 설치 불량을 감소시킬 수 있으며, 태양광모듈의 제작 원가를 절감할 수 있고, 태양광모듈을 간편 설치할 수 있어 설치에 따른 코스트 및 인건비를 절감할 수 있는 태양광모듈 설치용 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전장치는, 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식으로 기존 에너지원과는 달리 온실가스 배출 또는 환경 파괴 요인을 발생시키지 않는 무공해 에너지 원으로 최근 친환경 정책에 따라 태양광 산업이 크게 대두되며, 이에 관련된 기술이 다양하게 제안되었다.

이러한, 태양광 발전장치는, 그 기본적 구성이 햇빛을 받아 직류전기를 생성하는 태양광 발전모듈과 이러한 전기를 제어해 주는 전력제어장치, 발생된 전력을 저장하는 축전지, 그리고 직류전기를 교류로 바꾸어 주는 인버터를 포함한다.

다시 말해, 전력을 생산하도록 태양광을 입사하는 태양광 발전모듈과, 이 태양광 발전모듈을 표면에 다수 개 배열 고정하는 모듈 프레임으로 이루어지며 필요에 따라 상기 모듈 프레임을 회전시켜 태양광 이동에 따라 항상 태양광을 입사할 수 있도록 하는 추적장치가 추가로 구성될 수 있다.

한편, 태양광발전 시설에서 가장 중요한 것은 바로 태양전지(Solar Cell)를 집적한 태양광 모듈(Solar Module)을 설치하는 것인데, 일반적인 건축물용의 경우에는 주로 일조량을 고려하여 대부분 건축물의 지붕 위에 설치한다.

따라서, 태양광 모듈을 건축물의 지붕에 설치할 때는 먼저 건축물의 지붕 구조나 형태에 맞는 고정판을 지붕 외표면에 먼저 일정 간격으로 설치한 후, 각 고정판의 상부에 연결부재를 설치하고, 일렬로 설치된 연결부재의 측판에 모듈설치레일형으로 된 모듈설치레일을 결합하되, 모듈설치레일을 일정 간격으로 설치한 후, 모듈설치레일의 상부에 태양광 모듈을 얹고, 모듈설치레일의 상부에 결합되는 모듈클램프를 이용해 태양광 모듈을 고정하는 방식으로 태영광 모듈의 설치가 이루어질 수 있었다.

그러나, 이러한 태양광 모듈을 건축물의 지붕에 설치하는 경우에 건축물의 지붕 외표면에 가장 먼저 설치되는 고정판은 슬라브형 지붕의 경우에는 캐미컬 앙카를 이용해 고정하고, 조립식 샌드위치 패널형 지붕의 경우에는 직결피스 등을 이용해 고정하게 된다.

특허문헌 1에 경우 태양광모듈을 지붕에 설치하기 위해 지붕에 설치되는 고정판, 상기 고정판의 상부에 볼트체결로 설치되는 모듈설치레일, 상기 모듈설치레일의 상부에 구비되는 태양광모듈, 볼트너트 체결 결합 방식으로 상기 태양광모듈을 모듈설치레일 측으로 가압 밀착으로 고정하는 모듈클램프를 포함하고 있다.

그러나, 고정판 및 모듈설치레일에 볼트너트 결합을 위해 다수의 체결구멍을 관통 형성해야 함에 따라 구멍 가공에 따른 제작 비용이 증가되고, 다수의 볼트너트를 체결해야 함에 다라 반복적인 체결 조립으로 태양광모듈을 시공하고자 하는 시간이 지연되며, 빗물 등의 습기에 의해 볼트너트의 체결 부분에 발생되는 부식으로 설치 불량 및 태양광모듈의 유지보수에 따라 비용이 증가되는 문제점이 있다.

KR 20-0471812 Y1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 C형강에 걸려 고정되는 형강고정체와, 태양광모듈에 걸리는 모듈고정체와, 상기 형강고정체 및 모듈고정체를 체결하는 고정볼트를 포함하는 고정장치를 통해 기존에 볼트너트의 체결에 의해 태양광모듈을 설치해야 하는 불편함을 해소하고, 태양광모듈의 제작 원가 절감, 태양광모듈의 간편 설치에 따른 인건비를 절감할 수 있으며, 설치에 따른 유지보수가 용이한 태양광모듈 설치용 고정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정의 넓이를 갖는 태양광모듈과; 연속적으로 배열되는 태양광모듈의 하부에 위치되는 C형강과; 상기 태양광모듈과 C형강의 사이에 구비되어 상기 태양광모듈 및 C형강을 상호 밀착시켜 고정하는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 설치용 고정장치를 제공한다.

여기서, 상기 클램프는 상기 C형강의 상측절곡부에 파지되는 형강고정체와; 상기 C형강의 상부에 연속되는 태양광모듈의 사이에 구비되며, 상기 태양광모듈의 상측 모서리에 걸림으로 안착되는 모듈고정체와; 상기 태양광모듈이 C형강에 밀착 고정되도록 상기 형강고정체 및 모듈고정체(32)를 상호 체결로 조임 시키는 고정볼트(33)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 형강고정체(31)는 수평의 직육면체로 상기 상측절곡부(21)가 삽입되도록 상측 일부분에 걸이홈(311)이 절개 형성되고, 다른 일 부분에 상기 고정볼트(33)의 체결부(332)가 관통되는 관통공(312)이 형성되며, 상기 관통공(312)의 하측에 상기 고정볼트(33)의 헤드부(331)가 내입되는 삽입부(313)가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모듈고정체(32)는 'T'자 형상으로 상측 양쪽에 상기 태양광모듈(1)의 상측 모서리에 걸쳐지는 고정날개(321)가 돌출 형성되고, 중앙에는 상기 고정볼트(33)의 체결부(332)가 체결을 위해 수직의 체결공(323)이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모듈고정체(32)의 상단 중앙에는 상기 체결공(323)을 통해 빗물의 유입을 방지하는 방수캡(34)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 볼트너트의 체결에 의한 태양광모듈의 설치에 비해 쉽고 간편하게 설치할 수 있어 일정한 고정 위치에 관계없이 필요 위치에 용이하게 결합 할 수 있어 설치에 따른 불편함을 해소하고, 태양광모듈의 제작 원가 절감, 태양광모듈의 간편 설치에 따른 인건비 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치에서 클램프를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치의 설치상태를 나타내는 정단면도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치의 설치상태를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치의 설치상태를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치의 설치상태를 나타내는 저면도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광모듈 설치용 고정장치의 설치상태를 나타내는 사시도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 태양광모듈 설치용 고정장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 태양의 일조량을 고려하여 건물의 지붕 또는 프레임의 상부에 경사 설치되어 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변화시키는 태양광모듈(1)이 제공될 수 있다.

그리고, 소정의 넓이를 갖는 상기 태양광모듈(1)을 연속적으로 배열 설치를 위해서는 태양광모듈(1)의 하부에는 베이스가 되는 구조물로 C형강(2)이 구비될 수 있다.

상기 C형강(2)에 경우 다수의 프레임으로 기본 골조로 랙을 형성하고, 그 상부에 상기 태양광모듈(1)의 설치를 위해 태양 빛에 방향과 법선으로 대응하여 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 C형강(2)은 제조원가가 저렴하고, 가공성 및 내식성이 우수한 강화 알루미늄 재질로 이루어질 수 있으며, 이와 동일하거나 성능이 향상된 다른 금속 재질로 대체 가능하다.

도 2 내지 도 6에 의하면, 소정의 넓이를 갖는 상기 태양광모듈(1)은 상기 C형강(2)의 길이 방향을 따라 2개 이상으로 배열 구비될 수 있다.

상기 태양광모듈(1)과 C형강(2)의 사이에는 상기 태양광모듈(1) 및 C형강(2)을 상호 밀착으로 고정시키는 클램프(3)가 구비될 수 있다.

상기 클램프(3)는 도 1에 도시와 같이, 상기 C형강(2)에 고정되는 형강고정체(31)와, 상기 태양광모듈(1)에 고정되는 모듈고정체(32)와, 상기 형강고정체(31) 및 모듈고정체(32)를 상호 체결 결합하는 고정볼트(33)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 형강고정체(31)는 상기 C형강(2)의 상측절곡부(21)에 간편하게 착탈될 수 있다.

그리고, 상기 모듈고정체(32)는 상기 C형강(2)의 상부에 연속적으로 배열되는 태양광모듈(1)의 사이에 구비하되, 상기 태양광모듈(1)의 상측 모서리에 걸림으로 안착되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 고정볼트(33)는 상기 형강고정체(31) 및 모듈고정체(32)를 상호 체결로 조임 시켜 상기 C형강(2) 측으로 상기 태양광모듈(1)을 가압 밀착으로 고정시킬 수 있다.

여기서, 상기 형강고정체(31)는 수평의 직육면체로 상기 상측절곡부(21)가 삽입되도록 상측 일부분에 걸이홈(311)이 절개 형성되고, 다른 일 부분에 상기 고정볼트(33)의 체결부(332)가 관통되는 관통공(312)이 형성되며, 상기 관통공(312)의 하측에 상기 고정볼트(33)의 헤드부(331)가 내입되는 삽입부(313)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 모듈고정체(32)는 'T'자 형상으로 상측 양쪽에 상기 태양광모듈(1)의 상측 모서리에 걸쳐지는 고정날개(321)가 돌출 형성되고, 중앙에는 상기 고정볼트(33)의 체결부(332)가 체결을 위해 수직의 체결공(323)이 관통 형성될 수 있다.

그리고, 상기 모듈고정체(32)의 상단 중앙에는 상기 체결공(323)을 통해 빗물의 유입을 방지하는 방수캡(34)이 더 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양광모듈 설치용 고정장치의 결합 및 태양광모듈(1)의 설치과정을 설명한다.

도 2 및 도 6에 도시와 같이, 상기 C형강(2)의 상부에 길이 방향을 따라 2개 이상 복수의 태양광모듈(1)이 소정의 간격을 두고 배열되고, 배열된 태양광모듈(1)의 사이에 상기 모듈고정체(32)를 위치시킨다.

이때, 상기 모듈고정체(32)의 각 고정날개(321)를 상기 태양광모듈(1)의 각 상측 모서리에 걸쳐지고 상기 모듈고정체(32)의 체결공(323)이 수직으로 관통 위치되도록 구비한다.

다음으로 도 3에 도시와 같이, 상기 형강고정체(31)를 상기 C형강(2)에 배치하되, 상기 형강고정체(31)의 걸이홈(311)에 상기 C형강(2)의 상측절곡부(21)를 삽입하여 위치시킨다.

이때, 상기 고정볼트(33)의 체결부(332)를 상기 형강고정체(31)의 관통공(312)에 관통시켜 상기 모듈고정체(32)의 체결공(323)에 체결하여 한 뭉치의 클램프(3)를 이루게 하고, 회전공구를 이용하여 상기 삽입부(313)에 삽입된 헤드부(331)를 회전시켜 상기 체결부(332)가 상기 체결공(323)에 체결로 인해 상기 형강고정체(31)에 대하 상기 모듈고정체(32)가 가까워지면서 상기 태양광모듈(1)을 상기 C형강(2) 측으로 가압 밀착시켜 고정한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 볼트너트의 체결에 의한 태양광모듈의 설치에 비해 쉽고 간편하게 설치할 수 있어 설치에 따른 불편함을 해소하고, 태양광모듈의 제작 원가 절감, 태양광모듈의 간편 설치에 따른 인건비 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 태양광모듈
2: C형강
21: 상측절곡부
3: 클램프
31: 형강고정체
311: 걸이홈
312: 관통공
313: 삽입부
32: 모듈고정체
321: 고정날개
323: 체결공
33: 고정볼트
331: 헤드부
332: 체결부
34: 방수캡

Claims (5)

1. 소정의 넓이를 갖는 태양광모듈(1)과;
   연속적으로 배열되는 태양광모듈(1)의 하부에 위치되는 C형강(2)과;
   상기 태양광모듈(1)과 C형강(2)의 사이에 구비되어 상기 태양광모듈(1) 및 C형강(2)을 상호 밀착시켜 고정하는 클램프(3)를 포함하며,
   수평의 직육면체로 상측절곡부(21)가 삽입되도록 상측 일부분에 걸이홈(311)이 절개 형성되고, 다른 일 부분에 고정볼트(33)의 체결부(332)가 관통되는 관통공(312)이 형성되며, 상기 관통공(312)의 하측에 상기 고정볼트(33)의 헤드부(331)가 내입되는 삽입부(313)가 형성된 형강고정체(31)와;
   상기 C형강(2)의 상부에 연속되는 태양광모듈(1)의 사이에 구비되며, 상기 태양광모듈(1)의 상측 모서리에 걸림으로 안착되는 모듈고정체(32)와;
   상기 태양광모듈(1)이 C형강(2)에 밀착 고정되도록 상기 형강고정체(31) 및 모듈고정체(32)를 상호 체결로 조임 시키는 고정볼트(33)로 구성되고,
   상기 모듈고정체(32)는 'T'자 형상으로 상측 양쪽에 상기 태양광모듈(1)의 상측 모서리에 걸쳐지는 고정날개(321)가 돌출 형성되며, 중앙에는 고정볼트(33)의 체결부(332)가 체결을 위해 수직의 체결공(323)이 관통 형성되며,
   상기 모듈고정체(32)의 상단 중앙에는 상기 체결공(323)을 통해 빗물의 유입을 방지하는 방수캡(34)이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 설치용 고정장치.
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