KR102117303B1 - 태양광 발전 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 구조체에 관한 것으로서, 제1 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제1 지지부와 제2 지지부가 형성되고 상기 제1 방향을 따라 일 지점의 상부에 상기 제1 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되는 제1 결합홈이 형성되는 제1 구조체; 및, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제3 지지부와 제4 지지부가 형성되고 상기 제2 방향을 따라 일 지점의 하부에 상기 제2 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되며 상기 제1 결합홈과 결합하기 위한 제2 결합홈이 형성되는 제2 구조체를 포함하며, 상기 제1 결합홈과 제2 결합홈의 바닥에는 각각 체결공이 형성되며 상기 체결공을 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 결합되는 것을 특징으로 하므로, 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 서로 분리 가능하게 결합되므로 보관 및 취급이 용이하다는 이점이 있다.

Description

태양광 발전 구조체{SOLAR POWER GENERATION STRUCTURE}

본 발명은 태양광 발전 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보관 및 취급이 용이하고 경량이면서도 내구성이 우수하며 수상 및 육상에서 모두 사용이 가능한 태양광 발전 구조체에 관한 것이다.

최근, 화석 연료의 고갈과 그 연료의 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 풍력이나 태양광 등의 재생에너지를 이용한 친환경 발전설비가 각광을 받고 있다.

이러한 친환경 발전설비 중에서도 태양광 발전설비는 국가적인 차원에서 재생에너지 산업, 즉 국책 사업으로 지정하여 정부 지원 아래 급속도록 증가하고 있다.

통상적인 태양광 발전설비는 태양광 모듈을 설치하여 태양으로부터 전력을 생산하는 것으로, 수상이나 육상에 지지 구조물을 설치하여 그 지지 구조물에 태양광 모듈을 설치하거나 건축물의 외벽에 태양광 모듈을 설치하여 전력을 생산하는 발전장치를 말한다.

이러한 태양광 발전설비는 환경 친화적이면서 비소모적인 자원을 사용하는 발전설비이긴 하나, 고정 프레임으로 구성된 지지 구조물을 나란하게 배치한 상태에서 직사각형 형상의 태양광 모듈을 조립하는 구조로 되어 있기 때문에 지지 구조물의 경사를 유지하는 구조가 복잡할 수밖에 없었고, 부품들이 대부분 중량의 금속으로 구성되어 있어서 보관 및 취급이 어려웠으며 건물에 설치될 경우 구조물을 견고하게 유지하기 위한 추가 설비 역시 복잡해져서 작업이 어려워지는 단점이 있었다.

또한, 이러한 종래의 태양광 발전설비는 육상 및 수상에 모두 적용하기는 어려운 단점도 있었다.

선행문헌 1 : 한국등록특허공보 제10-1660404호 (2016.09.21)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 구성 부품이 최소화되고 보관 및 취급이 용이하며 경량이면서도 내구성이 우수하고 수상 및 육상에서 모두 사용이 가능한 태양광 발전 구조체를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 태양광 발전 구조체는,

제1 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제1 지지부와 제2 지지부가 형성되고 상기 제1 방향을 따라 일 지점의 상부에 상기 제1 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되는 제1 결합홈이 형성되는 제1 구조체; 및,

상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제3 지지부와 제4 지지부가 형성되고 상기 제2 방향을 따라 일 지점의 하부에 상기 제2 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되며 상기 제1 결합홈과 결합하기 위한 제2 결합홈이 형성되는 제2 구조체를 포함하며,

상기 제1 결합홈과 제2 결합홈의 바닥에는 각각 체결공이 형성되며 상기 체결공을 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 구조체와 제2 구조체에는 각각 상하로 관통되는 복수의 제1 관통공과 제2 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 구조체와 제2 구조체는 내부에 중공이 형성되며, 상기 제1 관통공과 제2 관통공은 상기 중공을 가로질러 상하로 관통되되 상기 상단과 하단의 제1 관통공과 제2 관통공은 각각 파이프 형상으로 이루어지는 리브에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 지지부의 높이는 제1 지지부의 높이보다 높으며, 상기 제2 지지부의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제1 내부 끼움홈이 형성되고,

상기 제4 지지부의 높이는 제3 지지부의 높이보다 높으며, 상기 제4 지지부의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제2 내부 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 구조체 및/또는 제2 구조체의 하부에는 부유체가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 부유체의 상면에는 "X"자형 설치홈이 형성되어 있어 상호 조립된 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 끼워지며,

상기 제1 체결부재는 상기 설치홈의 바닥에 세워져서 상기 체결공을 통과하는 볼트와, 상기 볼트에 체결되는 너트로 구성되고,

상기 제2 체결부재는 상기 설치홈의 바닥에 세워져서 상기 제1 관통공 및/또는 제2 관통공을 통과하는 볼트와, 상기 볼트에 체결되는 너트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 제1 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제1 지지부와 제2 지지부가 형성되고 상기 제1 방향을 따라 일 지점의 상부에 상기 제1 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되는 제1 결합홈이 형성되는 제1 구조체 및, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제3 지지부와 제4 지지부가 형성되고 상기 제2 방향을 따라 일 지점의 하부에 상기 제2 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되며 상기 제1 결합홈과 결합하기 위한 제2 결합홈이 형성되는 제2 구조체를 포함하되 상기 체결공을 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 결합되는 것을 특징으로 하므로, 종래에 비해 구성 부품이 대폭 줄어들 뿐만 아니라 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 서로 분리 가능하여 보관 및 취급이 용이하다는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 태양광 발전 구조체가 육상에서 사용될 경우 제1 관통공과 제2 관통공을 통해 바닥에 견고하게 고정될 수도 있고, 수상에서 사용될 경우 상기 제1 관통공과 제2 관통공을 통해 제1 구조체와 제2 구조체의 바닥에 부유체를 고정할 수도 있어 용도를 다양하게 할 수 있다는 이점도 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 구조체와 제2 구조체는 내부에 중공이 형성되며, 제1 관통공과 제2 관통공은 상기 중공을 가로질러 상하로 관통되되 상기 상단과 하단의 제1 관통공과 제2 관통공은 각각 파이프 형상으로 이루어지는 리브에 의해 연결됨으로써, 수상에서 사용시 태양광 모듈을 지지할 정도로 커다란 부력을 유지할 수 있게 되며 강도가 우수하여 내구성이 크다는 이점도 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 구조체와 제2 구조체를 각각 적층하여 보관할 때 제1 내부 끼움홈과 제2 내부 끼움홈을 통해 제2 지지부와 제4 지지부의 외면이 각각 끼워지게 되므로 콤팩트한 보관이 가능하게 되고 차지하는 부피를 최소화할 수 있다는 이점도 있다.

도 1은 태양광 모듈이 장착된 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조체를 나타내는 상면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조체를 나타내는 상면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조체를 나타내는 상면 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조체를 나타내는 저면 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에서 A-A에 따른 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 구조체를 나타내는 상면 사시도이다.
도 7은 도 6의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 발전 구조체의 보관 예를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전 구조체(1000)는, 제1 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)가 형성되고 상기 제1 방향을 따라 일 지점의 상부에 상기 제1 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되는 제1 결합홈(130)이 형성되는 제1 구조체(100) 및, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제3 지지부(210)와 제4 지지부(220)가 형성되고 상기 제2 방향을 따라 일 지점의 하부에 상기 제2 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되며 상기 제1 결합홈(130)과 결합하기 위한 제2 결합홈(230)이 형성되는 제2 구조체(200)를 포함한다.

상기 제1 결합홈(130)과 제2 결합홈(230)의 바닥에는 각각 체결공(131)(231)이 형성되며 상기 체결공(131)(231)을 관통하는 제1 체결부재(710)에 의해 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)가 결합된다.

상기 제1 체결부재(710)는 상기 체결공(131)(231)을 관통하는 볼트(711)와, 상기 볼트(711)에 체결되는 너트(712)로 구성될 수 있다.

상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)의 결합 후 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)의 상면과 하면은 각각 동일 평면 상에 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 소정의 각도는 예각이 바람직하나 직각으로 설정되는 것 또한 가능하며, 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200) 사이의 결합시 각도는 예각 또는 직각으로 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 종래에 비해 태양광 발전 구조체(1000)를 구성하는 부품의 수가 대폭 감소되고, 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)가 서로 분리 가능하게 결합되므로 보관 및 취급이 용이하다는 장점이 있다.

또한, 복수의 태양광 발전 구조체(1000)를 간단하게 서로 연결할 수 있으므로 설치되는 장소에 크게 구애받지 않고 설치할 수 있다는 이점도 있다.

상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)는 플라스틱 등 합성수지로 이루어져 제조의 용이성을 도모할 수 있다.

또한, 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)에는 각각 상하로 관통되는 복수의 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 태양광 발전 구조체(1000)를 육상에서 사용할 경우 상기 제2 체결부재(720)를 상기 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)을 통해 관통시켜서 바닥에 견고하게 고정할 수도 있다.

한편, 수상에서 사용될 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제2 체결부재(720)를 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)을 통해 관통시켜서 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)의 하부에 부유체(400)를 고정할 수 있다.

구체적으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 부유체(400)의 상면에는 "X"자형 설치홈(410)이 형성되어 있어 상호 조립된 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)가 콤팩트하게 끼워지도록 구성할 수 있으며, 상기 제1 체결부재(710)는 상기 설치홈(410)의 바닥에 세워져서 인서트 사출되며 상기 체결공(131)(231)을 통과하는 볼트(711')와 상기 볼트(711')에 체결되는 너트(712')로 구성될 수 있고, 상기 제2 체결부재(720) 역시 상기 설치홈(410)의 바닥에 세워져서 인서트 사출되며 상기 제1 관통공(140) 및 제2 관통공(240)을 통과하는 볼트(721)와 상기 볼트(721)에 체결되는 너트(722)로 구성될 수 있다.

상기 제1 체결부재(710)가 존재하여 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)를 고정하므로, 상기 볼트(721)는 상기 제1 관통공(140) 및 제2 관통공(240) 중 어느 하나만을 통과하여 너트(722)와 체결되어도 결합강도를 어느 정도 유지할 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200) 및 상기 부유체(400)의 결합시 외력에 의해 상호 수직방향 및 수평방향의 흔들림이 없게 된다.

그 밖에, 상기 제1 체결부재(710)와 제2 체결부재(720)는 상기 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)의 관통공(140)(240)을 통과하는 볼트(미도시)와, 상기 부유체(400)의 표면에 인서트 사출된 너트(미도시)로 구성될 수도 있다.

또는, 상기 제1 체결부재(710)와 제2 체결부재(720)는 직접 부유체(400)의 표면에 형성된 체결공(미도시)에 나사 결합되는 볼트(미도시)로 구성될 수도 있다.

상기 부유체(400)는 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200) 중 어느 하나에만 결합되는 것도 가능하다.

상기 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)이 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)의 길이방향을 따라 간격을 두고 복수로 형성되면 상기 부유체(400)의 크기에 적절히 대응하여 체결 위치를 증감시키는 것이 가능하다.

한편, 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)는 내부에 중공(H)이 형성되어 있어 자중을 최소화할 수 있고 부력을 크게 할 수 있다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)은 상기 중공(H)을 가로질러 상하로 관통되되 상기 상단과 하단의 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)은 각각 파이프 형상으로 이루어지는 리브(R)에 의해 연결될 수 있다.

즉, 상기 제1 관통공(140)과 제2 관통공(240)이 파이프 형상의 상기 리브(R)를 통해 관통되는 구성으로 되어 있어서, 상기 중공(H)이 상기 제1 관통공(140) 및 제2 관통공(240)과 연통되지 않고 차단된다.

이와 같이, 상기 중공(H)과 제1 관통공(140), 및 중공(H)과 제2 관통공(240)의 연결이 상호 차단되게 되어 중공(H)의 폐쇄성이 유지됨으로써 수상에서 사용시 태양광 모듈(900)을 지지할 정도로 커다란 부력을 유지할 수 있게 된다.

한편, 상기 제1 구조체(100)에서 제2 지지부(120)의 높이는 제1 지지부(110)의 높이보다 높으며, 상기 제2 지지부(120)의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제1 내부 끼움홈(125)이 형성될 수 있다.

마찬가지로, 상기 제2 구조체(200)에서 제4 지지부(220)의 높이는 제3 지지부(210)의 높이보다 높으며, 상기 제4 지지부(220)의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제2 내부 끼움홈(225)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)를 각각 적층하여 보관할 때 상기 제1 내부 끼움홈(125)과 제2 내부 끼움홈(225)을 통해 상기 제2 지지부(120)와 제4 지지부(220)가 각각 끼워지게 되므로 콤팩트한 보관이 가능하게 되고 차지하는 부피를 최소화할 수 있게 된다.

상기 제2 지지부(120)와 제4 지지부(220)의 아래쪽에는 제2 지지부(120)와 제4 지지부(220)의 둘레를 따르거나 약간 돌출된 형상을 가지며 상기 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)의 높이와 동일한 높이를 가지는 제1 바닥 지지부(180)와 제2 바닥 지지부(280)가 형성되어 있어 상기 제1 구조체(100)와 제2 구조체(200)가 적층될 때 수평을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 바닥 지지부(180)와 제2 바닥 지지부(280)는 직사각형의 구멍과 직사각형의 둘레 바닥 형상을 가지고 있어 사각 기둥형상의 상기 제2 지지부(120)와 제4 지지부(220)의 바닥에 자연스럽게 매치되도록 하는 것이 바람직하다.

물론, 상기 제1 지지부(110)와 제3 지지부(210) 역시 부분적으로 직사각형의 형상을 가지고 있지만 그 형상이 특정하게 한정될 필요는 없다.

또한, 본 발명에 따른 태양광 발전 구조체(1000)가 수상에서 사용될 때 상기 제1 내부 끼움홈(125)과 제2 내부 끼움홈(225)에 의해 수면과의 사이에 에어 포켓이 형성될 수 있으므로 부력이 한층 상승하는 효과를 도모할 수 있다.

상기 제1 내부 끼움홈(125)과 제2 내부 끼움홈(225)의 내면과 제2 지지부(120)와 제4 지지부(220)의 외면이 상부를 향해 단면적이 줄어드는 4각 기둥 형상으로 되어 있으나 그 형상에 있어서 특별이 한정할 필요는 없으며, 3각이나 5각 기둥 형상으로 구성되는 것 또한 가능하다.

또한, 상기 제1 구조체(100)에서 제2 지지부(120)의 높이는 제2 구조체(200)에서 제4 지지부(220)의 높이와 동일하고, 상기 제1 구조체(100)에서 제1 지지부(110)의 높이는 제2 구조체(200)에서 제3 지지부(210)의 높이와 동일하게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제1 지지부(110), 제2 지지부(120), 제3 지지부(210) 및 제4 지지부(220)의 상단에는 각각 태양광 모듈(900)이 결합되기 위한 패널 고정부재(610)(620)(630)(640)가 설치되어 있다.

한편, 상기 제1 지지부(110)와 제2 지지부(120)에 관통 형성된 제1 결속공(190)과, 제3 지지부(210)와 제4 지지부(220)에 관통 형성된 제2 결속공(290)을 통해 강선(鋼線)이나 파이프 등을 통과시켜서 연결하면 복수의 태양광 발전 구조체(1000)를 서로 연결하여 대면적의 태양광 모듈을 조립할 수 있다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100... 제1 구조체
110... 제1 지지부
120... 제2 지지부
130... 제1 결합홈
131... 체결공
140... 제1 관통공
200... 제2 구조체
210... 제3 지지부
220... 제4 지지부
230... 제2 결합홈
231... 체결공
240... 제2 관통공
400... 부유체
610, 620, 630, 640... 패널 고정부재
710... 제1 체결부재
720... 제2 체결부재
1000... 태양광 발전 구조체
H... 중공
R... 리브

Claims (6)

1. 제1 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제1 지지부와 제2 지지부가 형성되고 상기 제1 방향을 따라 일 지점의 상부에 상기 제1 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되는 제1 결합홈이 형성되는 제1 구조체; 및,
   상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되며 양단에 높이가 다른 제3 지지부와 제4 지지부가 형성되고 상기 제2 방향을 따라 일 지점의 하부에 상기 제2 방향에 대하여 소정의 각도로 연장되며 상기 제1 결합홈과 결합하기 위한 제2 결합홈이 형성되는 제2 구조체를 포함하며,
   상기 제1 결합홈과 제2 결합홈의 바닥에는 각각 체결공이 형성되며 상기 체결공을 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 결합되고,
   상기 제1 구조체와 제2 구조체에는 각각 상하로 관통되는 복수의 제1 관통공과 제2 관통공이 형성되되,
   상기 제1 구조체와 제2 구조체는 내부에 중공이 형성되며, 상기 제1 관통공과 제2 관통공은 상기 중공을 가로질러 상하로 관통되되 상단과 하단의 제1 관통공과 제2 관통공은 각각 파이프 형상으로 이루어지는 리브에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 지지부의 높이는 제1 지지부의 높이보다 높으며, 상기 제2 지지부의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제1 내부 끼움홈이 형성되고,
   상기 제4 지지부의 높이는 제3 지지부의 높이보다 높으며, 상기 제4 지지부의 내부에는 하부로부터 상부를 향해 단면적이 점차 감소하는 제2 내부 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 구조체 및/또는 제2 구조체의 하부에는 부유체가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 부유체의 상면에는 "X"자형 설치홈이 형성되어 있어 상호 조립된 상기 제1 구조체와 제2 구조체가 끼워지며,
   상기 제1 체결부재는 상기 설치홈의 바닥에 세워져서 상기 체결공을 통과하는 볼트와, 상기 볼트에 체결되는 너트로 구성되고,
   제2 체결부재는 상기 설치홈의 바닥에 세워져서 상기 제1 관통공 및/또는 제2 관통공을 통과하는 볼트와, 상기 볼트에 체결되는 너트로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조체.

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