KR102097735B1 - 지붕형 태양전지모듈의 고정장치 - Google Patents

지붕형 태양전지모듈의 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샌드위치 패널 지붕 상부에 설치되는 지붕형 태양전지모듈을 샌드위치 패널지붕 하부의 지지프레임을 통해 지지되게 고정하는 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 관한 것으로서, 샌드위치 패널 지붕에 상호 이격되게 설치되는 메인 브라켓과, 메인 브라켓 상부에 안착되어 지붕형 태양전지 모듈을 지지하기 위한 종프레임을 에워싸도록 메인 브라켓 상면에 결합되는 서브 브라켓과, 메인 브라켓과 샌드위치 패널 지붕 하부의 지지프레임을 상호 결속시키는 결합유니트를 구비하고, 결합유니트는 샌드위치패널 지붕으로부터 지지프레임이 노출되게 샌드위치 패널에 관통되게 형성된 결속안내홀에 삽입되며 하부에 길이방향으로의 변형이 가능한 변형지원부분을 갖으며 상하로 관통된 중공을 갖는 결합가이드관과, 메인브라켓을 지지프레임에 지지되게 결합가이드관의 중공을 통해 삽입되어 지지프레임 또는 결합가이드관과 결합되는 지지볼트를 구비한다. 이러한 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 의하면, 지붕 내부에서 별도의 작업 보조과정 없이 지붕 상부에서 샌드위치 패널 지붕에 대한 고정작업을 용이하게 수행할 수 있으면서 결합력을 강화할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

지붕형 태양전지모듈의 고정장치{fixing device of roof type solar cell module}
본 발명은 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 태양전지모듈을 지지하기 위한 요소의 지붕과의 결합을 용이하게 수행할 수 있도록 된 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전시스템은 태양광에 의해 전기 에너지를 발생하는 태양전지모듈에 의해 전력을 생성할 수 있는 친환경적인 발전시스템이다.
이러한 태양광 발전시스템은 전력을 안정적으로 생산하여 공급할 수 있도록 양호한 태양광의 일사조건이 우선되며, 태양전지모듈의 설치면적 확보 및 설치의 용이성, 그림자의 간섭 정도, 전력 간선과의 설치 용이성 등의 조건을 만족하여야 한다.
한편, 근래에는 공간의 효율성과 태양광 수집의 효율성을 고려하여 건물의 지붕에 태양전지 모듈을 설치하고 있는 추세에 있다.
지붕에 태양전지 모듈을 고정하여 설치하는 방식은 국내 등록특허 제10-1498551호 등 다양하게 제안되어 있다. 그런데, 2개의 판 사이에 폴리 우레탄, 폴리 스티렌 등이 충진되어 지붕으로 설치된 샌드위치 패널 지붕의 경우 샌드위치 패널 지붕 하부에서 샌드위치 패널 지붕을 지지하는 c형강 또는 H빔과의 결합을 용이하게 하면서도 고정작업 과정을 단순화 할 수 있는 구조가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 샌드위치 패널 지붕과의 결합과정을 용이하게 수행할 수 있는 지붕형 태양전지모듈의 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치는 샌드위치 패널 지붕 상부에 설치되는 지붕형 태양전지모듈을 상기 샌드위치 패널지붕 하부의 지지프레임을 통해 지지되게 고정하는 장치에 있어서, 상기 샌드위치 패널 지붕에 상호 이격되게 설치되는 메인 브라켓과; 상기 메인 브라켓 상부에 안착되어 지붕형 태양전지 모듈을 지지하기 위한 종프레임을 에워싸도록 상기 메인 브라켓 상면에 결합되는 서브 브라켓과; 상기 메인 브라켓과 상기 샌드위치 패널 지붕 하부의 지지프레임을 상호 결속시키는 결합유니트;를 구비하고, 상기 결합유니트는 상기 샌드위치패널 지붕으로부터 상기 지지프레임이 노출되게 상기 샌드위치 패널에 관통되게 형성된 결속안내홀에 삽입되며 하부에 길이방향으로의 변형이 가능한 변형지원부분을 갖으며 상하로 관통된 중공을 갖는 결합가이드관과; 상기 메인브라켓을 상기 지지프레임에 지지되게 상기 결합가이드관의 중공을 통해 삽입되어 상기 지지프레임 또는 상기 결합가이드관과 결합되는 지지볼트;를 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 결합가이드관은 상기 샌드위치 패널 지붕에 형성된 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 중공이 형성되어 연장된 삽입부분과; 상기 삽입부분의 상단에서 상기 샌드위치 패널 지붕 상면 상부에 배치될 수 있게 상기 결속안내홀보다 외경이 확장되게 형성된 플랜지 부분;을 구비하고, 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 상기 삽입부분의 하단에 형성된 상기 변형지원부분은 수직방향으로 가압변화에 의해 신축될 수 있게 주름지게 형성된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 결합가이드관은 상기 샌드위치 패널 지붕에 형성된 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 중공이 형성되어 연장된 삽입부분과; 상기 삽입부분의 상단에서 상기 샌드위치 패널 지붕 상면 상부에 배치될 수 있게 상기 결속안내홀보다 외경이 확장되게 형성된 플랜지 부분;을 구비하고, 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 상기 삽입부분의 하단에 형성된 상기 변형지원부분은 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되며 수직상의 가압에 의해 수축되면서 외경이 확장되는 방향으로 탄성변형되게 형성된 복수의 슬릿이 중공과 연통되게 마련된 슬릿형성부와, 상기 슬릿 형성부의 하부에 연장되며 내주면에 나사산이 형성되어 상기 지지볼트와 나사결합되는 나사결합부를 구비하고, 상기 지지볼트는 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖는 메인 몸통부분과; 상기 메인 몸통부분의 상부에서 상기 메인 몸통부분보다 확장된 외경을 갖는 머리부분과; 상기 메인 몸통부분의 하부에서 상호 이격되어 하방으로 분할되게 연장되되 하단에 상기 나사결합부와 나사결합되게 외주면에 나사선이 형성된 제1 및 제2분할편과; 상기 제1 및 제2분할편 사이에 회동가능하게 장착되며 상기 메인 몸통부분의 외경보다 긴 길이를 갖는 걸림봉;을 구비한다.
또한, 상기 지지볼트가 상기 결합가이드관 내에서 하강시 상기 걸림봉을 간섭에 의해 상기 걸림봉이 상기 슬릿 외부로 돌출되게 회동시키는 회동가이드 부재;를 더 구비하고, 상기 회동가이드 부재는 상기 결합가이드관의 내경보다 확장된 외경을 갖는 진입제한플랜지부분과; 상기 진입제한플랜지 부분의 상면에서 상방으로 연장되되 상기 결합가이드관의 내측면에 밀착접촉되는 끼움결착부분과; 상기 끼움결착부분의 중앙에서 상기 제1 및 제2분할편 사이로 진입될 수 있게 상방으로 연장되되 첨두를 향할수록 점진적으로 폭이 줄어들게 경사진 경사부분을 갖는 간섭봉;을 구비하고, 상기 끼움결착부분은 탄성적 변형이 가능한 고무소재로 형성되어 있고, 상기 결합가이드관의 플랜지부분의 가장자리로부터 상방으로 연장되어 상기 지지볼트의 머리부분이 진입되어 수용될 수 있게 중공과 연통된 안착홈을 갖는 수용링이 형성된다.
또 다르게는, 상기 회동가이드 부재는 상기 슬릿형성부의 슬릿을 형성하는 하단부분에서 슬릿의 폭보다 좁은 폭으로 중공 내부로 연장되되 중앙으로 향할수록 상방으로 경사진 제1경사판부분과, 상기 제1경사판 부분의 상단에서 상기 제1경사판부분으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 높이가 점진적으로 낮아지게 경사진 제2경사판 부분을 갖게 형성되되 상기 슬릿을 형성하기 위한 절개과정을 통해 상기 제1경사판부분의 하단폭에 대응되는 상기 슬릿형성부의 슬릿 하단부분이 비절개되게 처리하여 형성되어 있다.
본 발명에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 의하면, 지붕 내부에서 별도의 작업 보조과정 없이 지붕 상부에서 샌드위치 패널 지붕에 대한 고정작업을 용이하게 수행할 수 있으면서 결합력을 강화할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 일부 요소를 분해하여 도시한 분해 사시도이고,
도 3은 도 1의 샌드위치 패널 지붕과의 결합부분을 발췌하여 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지붕형 태양전지모듈의 결합유니트를 분해하여 도시한 분해 사시도이고,
도 5는 도 4의 결합유니트가 샌드위치패널 지붕에 삽입된 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 6은 도 5의 결합가이드관이 변형된 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 7은 도 6의 결합가이드관에 대해 횡방향으로 절단하여 도시한 평면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결합가이드관을 나타내 보인 사시도이고,
도 9는 도 8의 결합가이드관의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 요소를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 샌드위치 패널 지붕과의 결합부분을 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지붕형 태양전지모듈의 고정장치(100)는 메인 브라켓(110), 서브 브라켓(120), 결합유니트(130)를 구비한다.
메인 브라켓(110)은 띠형상으로 형성된 금속판을 절곡하여 형성된 구조로 되어 있다. 메인 브라켓(110)은 평형부분(12)과, 평형부분(12) 사이에 사다리꼴 형태로 돌출되어 융기된 융기부분(14)이 상호 교번으로 연장방향을 따라 형성된 샌드위치 패널 지붕(10)의 융기부분(14)을 감싸 평형부분(12)에 밀착 결합될 수 있는 형상으로 형성되어 샌드위치 패널 지붕(10)에 상호 이격되게 설치되어 있다. 메인 브라켓(110)을 구분하면, 융기부분(14) 상부에 배치되게 수평상으로 연장된 상부 밀착부분(112)과, 상부 밀착부분(112)의 양단에서 하방으로 경사지면서 상부 밀착부분(112)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 제1경사연장부분(114)과, 제1경사연장부분(114)의 종단에서 상부 밀착부분(112)으로부 멀어지는 방향으로 수평상으로 연장된 중간 절곡부분(116)과, 중간 절곡부분(116)의 양단에서 하방으로 경사지면서 상부 밀착부분(112)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 제2경사연장부분(117) 및 제2경사연장부분(117)의 종단에서 상부 밀착부분(112)으로부 멀어지는 방향으로 수평상으로 연장되어 평형부분(12)에 밀착되는 하부 밀착부분(118)을 갖는 구조로 되어 있다. 여기서, 굽힘 억제에 대한 강도를 향상시키기 위해 제1경사연장부분(114)과 제2경사연장부분(117) 사이에 중간 절곡부분(116)을 적용하였다. 참조부호 118은 하부 밀착부분(118)에 관통되게 형성된 결합홀이다.
서브 브라켓(120)도 띠형상으로 형성된 금속판을 절곡하여 형성된 구조로 되어 있고, 지붕형 태양전지 모듈(70)을 지지하기 위한 종프레임(30)을 에워싸도록 메인 브라켓(110)의 상부 영역인 상부 밀착부분(112)의 상면에 결합된다. 서브 브라켓(120)은 사각관 형상의 종프레임(30)을 내부에 삽입하여 지지할 수 있게 형성되어 있고, 이를 구분하면, 종프레임(30)의 양측면을 각각 에워싸도록 수직상으로 상호 이격된 사이드 커버부분(124)과, 사이드 커버부분의 상단을 상호 연결하여 종프레임(30)의 상면을 감싸는 상부 커버부분(126)과, 사이드 커버부분(124)의 하단에서 사이드 커버부분(126)으로부터 방향으로 연장되어 상부 밀착부분(118)에 상호 이격되게 지지되는 지지부분(122)을 갖는 구조로 되어 있다. 지지부분(112)은 스크류에 의해 메인 브라켓(110)과 결합된다.
종프레임(30)의 상면에는 동일한 구조의 서브브라켓(120)이 장착되어 종프레임(30)의 연장방향과 직교하는 방향으로 횡프레임(40)이 삽입되고, 횡프레임(40)의 상면에서 상방으로 연장되게 결합된 수직지지바(50)를 통해 지붕형 태양전지모듈(70)이 장착되어 있다.
결합유니트(130)는 메인 브라켓(110)과 샌드위치 패널 지붕(10) 하부의 지지프레임(20)을 상호 결속시킨다. 즉, 결합유니트(130)는 종프레임(30) 상부에 설치되는 지붕형 태양전지모듈(70)을 샌드위치 패널지붕(10) 하부의 지지프레임(20)을 통해 지지되게 고정시킨다. 도시된 예에서는 수평으로 연장된 H빔의 상면에 H빔의 연장방향과 직교하는 방향으로 c형강이 상호 이격되게 배치되어 있고, c형강 상부에 샌드위치 패널 지붕(10)이 결합된 구조가 적용되었고, c형강이 결합유니트(130)와 직접결합되는 지지프레임이 된다.
결합유니트(130)는 결합가이드관(132)과 지지볼트(140)를 구비한다.
결합가이드관(132)은 샌드위치패널 지붕(10)으로부터 지지프레임(20)이 노출되게 샌드위치 패널(10)에 관통되게 형성된 결속안내홀(10a)에 삽입되며 하부에 길이방향으로의 변형이 가능한 변형지원부분(132c)을 갖으며 상하로 관통된 중공(133)을 갖는다. 결합가이드관(132)을 구분하면, 샌드위치 패널 지붕(10)에 형성된 결속안내홀(10a)에 삽입되는 외경을 갖으며 중공(133)이 형성되어 원기둥 형상으로 연장된 삽입부분(132a)과, 삽입부분(132a)의 상단에서 샌드위치 패널 지붕 (10) 상면 상부에 배치될 수 있게 결속안내홀(10a)보다 외경이 확장되게 형성된 플랜지 부분(132b) 및 결속안내홀(10a)에 삽입되는 외경을 갖으며 삽입부분(132a)의 하단에서 하방으로 연장되되 수직방향으로 가압변화에 의해 신축될 수 있게 주름지게 형성된 변형지원부분(132c)로 되어 있다. 결합가이드관(132)은 금속소재로 형성된 것을 적용하는 것이 바람직하다.
지지볼트(140)는 메인브라켓(110)을 지지프레임(20)에 지지되게 결합가이드관(130)의 중공(133)을 통해 삽입되어 지지프레임(20)과 나사결합된다. 지지볼트(140)는 하부에 회전시 지지프레임(20)에 나사홀을 형성하면서 나사결합될 수 있는 나사선을 갖는 스크류가 적용될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 결합가이드관(132)을 도 3을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 지지프레임(20)의 상면에 지지되게 삽입하고, 샌드위치 패널 지붕(10)의 평형부분(12) 위에 플랜지부분(132b)이 안착되게 한 상태에서 메인 브라켓(110)의 하부 밀착부분(118)이 상부에 안착되게 하면 종프레임(30)으로부터 서브프레임(120) 및 메인 프레임(110)을 통해 인가되는 하중이 결합가이드관(132)을 통해 지지프레임(20)에 전달되고 샌드위치 패널 지붕(10)으로의 전달은 최소화 됨으로써 샌드위치 패널 지붕(10)의 하중 인가에 의한 파손을 억제할 수 있다.
또한, 샌드위치 패널 지붕(10)들 마다의 두께 차이 및 인가되는 하중 차이에 대해 변형지원부분(132c)이 인가되는 하중에 대응되게 수직상으로 미세 변형을 허용함으로써 샌드 위치 패널 지붕(10)들에 대해 들뜸없이 밀착상태로 지지프레임(20)과 메인 브라켓(110)과의 결속상태를 유지시킬 수 있다.
한편, 도시된 예와 다른 지지프레임(20)과의 결속 구조를 적용한 결합 유니트의 구조를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 결합가이드관(232)은 후술되는 지지볼트(240)와의 나사결합과정에서 수직상으로 변형이 가능하게 형성되어 있다.
결합가이드관(232)은 구분하면, 삽입부분(232a), 플랜지 부분(232b), 수용링(232c), 슬릿형성부(232d) 및 나사결합부(232e)로 되어 있다.
삽입부분(232a)은 앞서 설명된 바와 같이 샌드위치 패널 지붕(10)에 형성된 결속안내홀(10a)에 삽입되는 외경을 갖으며 중공(233)이 형성되어 원형관 형상으로 연장된 부분이다.
플랜지부분(232b)은 삽입부분(232a)의 상단에서 샌드위치 패널 지붕(10) 상면 상부에 배치될 수 있게 결속안내홀(10a)보다 외경이 확장되게 원판형으로 형성된 부분이다.
수용링(232c)은 플랜지부분(232b)의 가장자리로부터 상방으로 연장되어 후술되는 지지볼트(240)의 머리부분(243)이 진입되어 수용될 수 있게 중공(233)과 연통됨 상부가 열린 안착홈(235)을 갖게 형성되어 있다. 이러한 수용링(232c)은 후술되는 지지볼트(240)가 수용상태로 결합된 이후 누수를 방지하기 위한 실링제를 충진할 수 있는 충진공간을 제공할 수 있다.
변형지원부분은 샌드위치 패널 지붕(10)의 결속안내홀(10a)에 삽입되는 외경을 갖으며 삽입부분(232a)의 하단에 형성된 부분으로 슬릿형성부(232d) 및 나사결합부(232e)로 형성되어 있다.
슬릿형성부(232d)는 삽입부분(232a)의 하단에 하방으로 연장되게 형성되되 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되며 수직상의 가압에 의해 수축되면서 외경이 확장되는 방향으로 탄성변형되게 형성된 복수의 슬릿(236)이 중공(233)과 연통되게형성된 구조로 되어 있다. 슬릿형성부(232d)는 원주방향을 따라 등간격으로 4개의 슬릿(236)이 형성된 구조로 되어 있고, 슬릿(236)의 적용개수는 도시된 예와 다르게 적용될 수 있으며, 원주방향을 따르는 폭 및 수직상의 길이는 후술되는 걸림봉(247)이 회전과정에서 원활하게 회동될 수 있게 적절하게 적용하면 된다. 슬릿형성부(232d)는 절개방식으로 슬릿(236)을 형성하면 된다.
나사결합부(232e)는 슬릿 형성부(232d)의 하부에 하방으로 연장되며 내주면에 나사산이 형성되어 중공(233)을 통해 진입되는 지지볼트(240)와 나사결합될 수있게 되어 있다.
지지볼트(240)는 결합가이드관(232)의 중공(233)을 통해 삽입되어 나사결합부(232e)와 나사결합될 수 있게 되어 있다. 지지볼트(240)를 구분하면, 메인 몸통부분(232), 머리부분(243), 제1 및 제2분할편(244)(245), 걸림봉(247)을 구비한다.
메인 몸통부분(242)은 샌드위치 패널 지붕(10)의 결속안내홀(10a)에 삽입되는 외경을 갖으며 원기둥 형상으로 연장된 부분이다.
머리부분(243)은 메인 몸통부분(242)의 상부에서 메인 몸통부분(242)보다 확장된 외경을 갖으며 상면에 공구 결합용 열십자 홈이 형성되어 있다.
제1 및 제2분할편(244)(245)은 메인 몸통부분(242)의 하부에서 상호 이격되어 하방으로 분할되게 연장되되 하단에 나사결합부(232e)와 나사결합되게 외주면에 나사선이 형성되어 있다.
걸림봉(247)은 제1 및 제2분할편(244)(245) 사이의 이격공간 내에 힌지(246)에 의해 회동가능하게 장착되며 폭은 메인 몸통부분(242) 이하로 적용되되 메인 몸통부분(242)의 외경보다 긴 길이를 갖게 형성되어 있다. 걸림봉(247)은 회동에 의해 제1 및 제2분할편(244)(245) 사이의 이격공간 내에서 메인 몸통부분(242) 보다 외경이 확장되는 방향이 되는 수평방향으로 회동이 가능하게 장착되어 있다. 걸림봉(247)의 양단은 간섭시 회동이 용이하게 이루어지도록 반원형 형상으로 라운딩처리되어 있다.
회동 가이드부재(250)는 지지볼트(240)가 결합가이드관(232) 내에서 하강시 걸림봉(247)을 간섭에 의해 걸림봉(247)을 메인 몸통부분(242) 외부로 돌출되게 회동시키는 기능을 한다.
회동가이드 부재(250)를 구분하면, 진입제한플랜지부분(252), 끼움결착부분(254), 간섭봉(256)을 구비한다.
진입제한플랜지부분(252)은 결합가이드관(232)의 나사결합부(232e)의 중공(233)을 형성하는 부분의 내경보다 확장된 외경을 갖으며 원판형상으로 형성된 부분이다.
끼움결착부분(254)은 진입제한플랜지 부분(252)의 상면에서 상방으로 연장되되 결합가이드관(232)의 나사결합부(232e)의 내측면에 밀착접촉될 수 있게 나사결합부(232e)의 내경에 대응되는 외경을 갖게 원형링형태로 형성된 부분이다. 끼움결착부분(254)은 탄성적 변형이 가능한 고무소재로 형성될 수 있다.
간섭봉(256)은 끼움결착부분(254)의 중앙에서 제1 및 제2분할편(244)(245) 사이의 이격공간 내로 진입될 수 있게 상방으로 연장되되 첨두를 향할수록 한측 가장자리부근에서 타측 가장자리방향을 향해 점진적으로 폭이 줄어들게 삼각형상으로 경사진 경사부분(257)을 갖는 구조로 되어 있다. 이러한 경사부분(257)의 첨두는 결합가이드관(232)의 중앙으로부터 어긋나는 위치가 된다.
이러한 결합유니트 구조에 의하면, 지지볼트(240)가 결합가이드관(232)의 중공(233)을 통해 삽입되어 지지볼트(240)의 하단에 형성된 나사선이 결합가이드관(232)의 나사결합부(232e)와 나사결합되어 있고, 지지볼트(240)가 머리부분(243)의 플랜지부분(232b)에 밀착된 상태에서 지지볼트(240)가 하강하는 방향으로 결합가이드관(232)에 대해 상대회전되게 회전시키면 슬릿형성부(232d)가 길이가 신축되는 방향으로 변형되고, 이 과정에서 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 슬릿형성부(232d)는 외경이 확장되는 방향으로 접혀진다. 또한, 슬릿형성부(232d)가 길이가 신축되는 방향으로 변형되는 과정에서 지지볼트(240)가 결합가이드관(232)에 대해 하강하는 것과 마찬가지로 나사결합부(232e)가 상승하면, 회동가이드 부재(250)의 간섭봉(256)의 경사부분(257)의 첨두가 걸림봉(247)의 하단과 간섭되어 간섭봉(256)이 회동된다. 이러한 슬릿형성부(232d)의 변형과정 및 걸림봉(247)의 회전에 의해 결합가이드관(232)의 슬릿형성부(232d)의 외경은 결속안내홀(10a)보다 확장되어 결속안내홀(10a)을 통한 이탈이 억제하는 기능을 한다. 또한, 수평상으로 회동된 걸림봉(247)은 변형된 슬릿형성부(232d) 사이에서 결속안내홀(10a)보다 확장되어 배치되어 있어 태풍과 같은 강한 바람에 의한 분리력이 인가시 지지볼트(240)의 이탈을 더욱 억제하는 기능을 한다.
한편, 도시된 예와 다르게 회동가이드 부재가 적용될 수 있고, 그 예를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 결합가이드관(232)의 슬릿 형성부의 슬릿(236)을 형성하는 하단부분(236a)에 회동가이드 부재(237)가 형성되어 있다.
회동가이드부재(237)는 슬릿(236)을 형성하는 하단부분(236a)에 슬릿(236)의 폭보다 좁은 폭으로 중공 내부로 연장되되 중앙으로 향할수록 상방으로 경사진 제1경사판부분(237a)과, 제1경사판부분(237a)의 상단에서 제1경사판부분(237a)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 높이가 점진적으로 낮아지게 경사진 제2경사판 부분(237b)을 갖게 형성되어 있다.
이러한 회동가이드 부재(237)는 슬릿(236)을 형성하기 위한 절개과정을 통해 제1경사판부분(237a)의 하단폭에 대응되는 슬릿형성부의 슬릿 하단부분(236a)이 비절개되게 처리하여 형성하면된다. 즉, 회동가이드 부재(237)가 적용되지 않는 3개의 슬릿(236)에 대해서는 형성하고자 하는 사각형상의 슬릿(236) 크기에 대해 슬릿(236)의 상부 및 측부 및 하단을 모두 절개하여 슬릿(236)을 형성한다. 이와는 다르게, 나머지 하나의 슬릿(236)에 대해서는 슬릿(236)의 상부 및 측부는 절개하고, 슬릿(236)의 하단부분 중 제1경사판부분(237a)의 하단폭에 대응되는 부분을 제외한 나머지 하단부를 절개하면 된다. 또한, 슬릿(236)의 하단부분 중 절개되는 않는 부분에 대해서는 형성하고자 하는 회동가이드 부재(237)의 길이에 대응되게 절단 및 절곡하여 앞서 설명된 구조로 형성하면 된다. 이 경우 슬릿(236)을 형성하는 부분의 일부를 회동가이드 부재(237)로 활용할 수 있어 자원활용 효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 지붕형 태양전지모듈의 고정장치는 샌드위치 패널 지붕(10) 상부에서 지지프레임(20) 까지 결속안내홀(10a)을 천공하고 앞서 설명된 방식으로 샌드위치 패널 지붕(10) 상부에서 메인브라켓(110)을 결합가이드관(132)(232) 및 지지볼트(140)(240)를 이용하여 지지프레임(20)에 고정시키고, 서브 브라켓(120)을 이용하여 종프레임(30) 및 횡프레임(40)을 결합시킨 다음 도 1에 도시된 바와 같이 태양전지모듈(70)을 지지되게 시공하면 되기 때문에 시공작업이 샌드위치 패널 지붕(10) 상부에서 완료될 수 있다.
이상에서 설명된 지붕형 태양전지모듈의 고정장치에 의하면, 지붕 내부에서 별도로 지지볼트의 이탈을 억제하기 위한 너트를 결합하는 것과 같은 작업 보조과정 없이 지붕 상부에서 샌드위치 패널 지붕에 대한 고정작업을 용이하게 수행할 수 있으면서 결합력을 강화할 수 있는 장점을 제공한다.
110: 메인 브라켓 120: 서브 브라켓
130: 결합유니트 132, 232: 결합가이드관
140, 240: 지지볼트 247: 걸림봉

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  4. 샌드위치 패널 지붕 상부에 설치되는 지붕형 태양전지모듈을 상기 샌드위치 패널지붕 하부의 지지프레임을 통해 지지되게 고정하는 장치에 있어서,
    상기 샌드위치 패널 지붕에 상호 이격되게 설치되는 메인 브라켓과;
    상기 메인 브라켓 상부에 안착되어 지붕형 태양전지 모듈을 지지하기 위한 종프레임을 에워싸도록 상기 메인 브라켓 상면에 결합되는 서브 브라켓과;
    상기 메인 브라켓과 상기 샌드위치 패널 지붕 하부의 지지프레임을 상호 결속시키는 결합유니트;를 구비하고,
    상기 결합유니트는
    상기 샌드위치패널 지붕으로부터 상기 지지프레임이 노출되게 상기 샌드위치 패널에 관통되게 형성된 결속안내홀에 삽입되며 하부에 길이방향으로의 변형이 가능한 변형지원부분을 갖으며 상하로 관통된 중공을 갖는 결합가이드관과;
    상기 메인브라켓을 상기 지지프레임에 지지되게 상기 결합가이드관의 중공을 통해 삽입되어 상기 지지프레임 또는 상기 결합가이드관과 결합되는 지지볼트;를 구비하고,
    상기 결합가이드관은
    상기 샌드위치 패널 지붕에 형성된 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 중공이 형성되어 연장된 삽입부분과;
    상기 삽입부분의 상단에서 상기 샌드위치 패널 지붕 상면 상부에 배치될 수 있게 상기 결속안내홀보다 외경이 확장되게 형성된 플랜지 부분;을 구비하고,
    상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 상기 삽입부분의 하단에 형성된 상기 변형지원부분은 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되며 수직상의 가압에 의해 수축되면서 외경이 확장되는 방향으로 탄성변형되게 형성된 복수의 슬릿이 중공과 연통되게 마련된 슬릿형성부와, 상기 슬릿 형성부의 하부에 연장되며 내주면에 나사산이 형성되어 상기 지지볼트와 나사결합되는 나사결합부를 구비하고,
    상기 지지볼트는
    상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖는 메인 몸통부분과;
    상기 메인 몸통부분의 상부에서 상기 메인 몸통부분보다 확장된 외경을 갖는 머리부분과;
    상기 메인 몸통부분의 하부에서 상호 이격되어 하방으로 분할되게 연장되되 하단에 상기 나사결합부와 나사결합되게 외주면에 나사선이 형성된 제1 및 제2분할편과;
    상기 제1 및 제2분할편 사이에 회동가능하게 장착되며 상기 메인 몸통부분의 외경보다 긴 길이를 갖는 걸림봉;을 구비하며,
    상기 지지볼트가 상기 결합가이드관 내에서 하강시 상기 걸림봉을 간섭에 의해 상기 걸림봉이 상기 슬릿 외부로 돌출되게 회동시키는 회동가이드 부재;를 구비하고,
    상기 회동가이드 부재는
    상기 결합가이드관의 내경보다 확장된 외경을 갖는 진입제한플랜지부분과;
    상기 진입제한플랜지 부분의 상면에서 상방으로 연장되되 상기 결합가이드관의 내측면에 밀착접촉되는 끼움결착부분과;
    상기 끼움결착부분의 중앙에서 상기 제1 및 제2분할편 사이로 진입될 수 있게 상방으로 연장되되 첨두를 향할수록 점진적으로 폭이 줄어들게 경사진 경사부분을 갖는 간섭봉;을 구비하고,
    상기 끼움결착부분은 탄성적 변형이 가능한 고무소재로 형성되어 있고,
    상기 결합가이드관의 플랜지부분의 가장자리로부터 상방으로 연장되어 상기 지지볼트의 머리부분이 진입되어 수용될 수 있게 중공과 연통된 안착홈을 갖는 수용링이 형성된 것을 특징으로 하는 지붕형 태양전지모듈의 고정장치.
  5. 샌드위치 패널 지붕 상부에 설치되는 지붕형 태양전지모듈을 상기 샌드위치 패널지붕 하부의 지지프레임을 통해 지지되게 고정하는 장치에 있어서,
    상기 샌드위치 패널 지붕에 상호 이격되게 설치되는 메인 브라켓과;
    상기 메인 브라켓 상부에 안착되어 지붕형 태양전지 모듈을 지지하기 위한 종프레임을 에워싸도록 상기 메인 브라켓 상면에 결합되는 서브 브라켓과;
    상기 메인 브라켓과 상기 샌드위치 패널 지붕 하부의 지지프레임을 상호 결속시키는 결합유니트;를 구비하고,
    상기 결합유니트는
    상기 샌드위치패널 지붕으로부터 상기 지지프레임이 노출되게 상기 샌드위치 패널에 관통되게 형성된 결속안내홀에 삽입되며 하부에 길이방향으로의 변형이 가능한 변형지원부분을 갖으며 상하로 관통된 중공을 갖는 결합가이드관과;
    상기 메인브라켓을 상기 지지프레임에 지지되게 상기 결합가이드관의 중공을 통해 삽입되어 상기 지지프레임 또는 상기 결합가이드관과 결합되는 지지볼트;를 구비하고,
    상기 결합가이드관은
    상기 샌드위치 패널 지붕에 형성된 상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 중공이 형성되어 연장된 삽입부분과;
    상기 삽입부분의 상단에서 상기 샌드위치 패널 지붕 상면 상부에 배치될 수 있게 상기 결속안내홀보다 외경이 확장되게 형성된 플랜지 부분;을 구비하고,
    상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖으며 상기 삽입부분의 하단에 형성된 상기 변형지원부분은 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되며 수직상의 가압에 의해 수축되면서 외경이 확장되는 방향으로 탄성변형되게 형성된 복수의 슬릿이 중공과 연통되게 마련된 슬릿형성부와, 상기 슬릿 형성부의 하부에 연장되며 내주면에 나사산이 형성되어 상기 지지볼트와 나사결합되는 나사결합부를 구비하고,
    상기 지지볼트는
    상기 결속안내홀에 삽입되는 외경을 갖는 메인 몸통부분과;
    상기 메인 몸통부분의 상부에서 상기 메인 몸통부분보다 확장된 외경을 갖는 머리부분과;
    상기 메인 몸통부분의 하부에서 상호 이격되어 하방으로 분할되게 연장되되 하단에 상기 나사결합부와 나사결합되게 외주면에 나사선이 형성된 제1 및 제2분할편과;
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    상기 지지볼트가 상기 결합가이드관 내에서 하강시 상기 걸림봉을 간섭에 의해 상기 걸림봉이 상기 슬릿 외부로 돌출되게 회동시키는 회동가이드 부재;를 구비하고,
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    상기 슬릿형성부의 슬릿을 형성하는 하단부분에서 슬릿의 폭보다 좁은 폭으로 중공 내부로 연장되되 중앙으로 향할수록 상방으로 경사진 제1경사판부분과, 상기 제1경사판 부분의 상단에서 상기 제1경사판부분으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 높이가 점진적으로 낮아지게 경사진 제2경사판 부분을 갖게 형성되되 상기 슬릿을 형성하기 위한 절개과정을 통해 상기 제1경사판부분의 하단폭에 대응되는 상기 슬릿형성부의 슬릿 하단부분이 비절개되게 처리하여 형성되어 있고,
    상기 결합가이드관의 플랜지부분의 가장자리로부터 상방으로 연장되어 상기 지지볼트의 머리부분이 진입되어 수용될 수 있게 중공과 연통된 안착홈을 갖는 수용링이 형성된 것을 특징으로 하는 지붕형 태양전지모듈의 고정장치.
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