KR102138161B1 - 케이블 지지식 태양광 패널 어레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부가 개방된 고정하우징의 관통공 내부에 회전 가능하게 수납된 가동디스크의 상하 케이블삽입홈에 신구 지지케이블을 삽입한 후 가동디스크를 회전함으로써 태양광 패널을 지지하는 지지케이블을 신속하고 용이하게 교체할 수 있고, 지지케이블 교체 작업 중 태양광 패널을 해체할 필요가 없어 태양광 발전의 중단이 없는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이에 대한 것이다.
본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이는 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 상단과 하단에 각각 구비되는 지지케이블 및 상기 태양광 패널의 상단과 하단에 각각 고정되어 상기 지지케이블에 결합되는 고정구로 구성되는 것으로, 상기 고정구는 태양광 패널의 단부에 고정되는 것으로 횡방향으로 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 하부가 개방된 고정하우징; 및 상기 고정하우징의 관통공 내부에 회전 가능하게 수납되는 것으로 단부에 서로 이격되는 한 쌍의 케이블삽입홈이 서로 대칭되는 위치에 형성되어 상기 한 쌍의 케이블삽입홈 중 어느 하나에 상기 지지케이블이 관통하여 거치되는 가동디스크; 로 구성된다.

Description

케이블 지지식 태양광 패널 어레이{Cable-supported solar panel array}

본 발명은 하부가 개방된 고정하우징의 관통공 내부에 회전 가능하게 수납된 가동디스크의 상하 케이블삽입홈에 신구 지지케이블을 삽입한 후 가동디스크를 회전함으로써 태양광 패널을 지지하는 지지케이블을 신속하고 용이하게 교체할 수 있고, 지지케이블 교체 작업 중 태양광 패널을 해체할 필요가 없어 태양광 발전의 중단이 없는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이에 대한 것이다.

최근 대기 오염이 심각해짐에 따라 대체에너지에 대한 관심이 높아지면서 태양광 발전 관련 시설 또한 증가 추세에 있다.

이러한 태양광 발전 관련 시설 중 하나로 종래 등록특허 제10-1864438호에서와 같이 철골 프레임으로 태양광 패널을 지지하는 프레임 지지 구조가 많이 사용되고 있다(도 1).

그런데 이러한 프레임 지지 구조는 구성이 복잡하여 시공성이 떨어지고 재료 활용 면에서 비효율적이다. 또한, 부재 간 이음부가 많아 공기 및 공사비가 상당하고, 기둥을 촘촘하게 배치하므로 하부 공간 활용에 불리하다. 뿐만 아니라 태양광 발전 시설물이 설치되는 지반이 연약지반인 경우, 부등침하로 인한 상부 프레임과 태양광 패널의 뒤틀림을 방지하기 위해 기초 보강이 불가피하여 기초나 파일 비용이 과도하게 발생한다.

더욱이 최근에는 태양광 발전 시설물의 설치 부지 확보에 어려움이 있어 기존 농지를 활용한 태양광 발전 수요가 증가하고 있다. 그런데 종래의 프레임 지지 구조는 농작물 재배를 위한 일조량 확보에 어려움이 있다.

이에 등록특허 제10-1273292호와 같이, 케이블을 이용하여 태양광 패널을 지지하는 케이블 지지 구조의 사용이 증가하고 있다(도 2). 상기 케이블 지지 구조는 자재 소요가 적고 이음부 시공이 단순할 뿐 아니라 지지포스트의 부등침하가 태양광 패널에 미치는 영향이 거의 없다.

그러나 지지케이블의 노후화 또는 손상 등으로 인해 지지케이블을 교체하고자 하는 경우, 먼저 지지케이블과 태양광 패널을 분리한 다음 신규 지지케이블을 교체하고 다시 태양광 패널을 설치하는 순서로 작업을 진행하여야 한다. 이에 따라 보수 작업 시간이 오래 소요되고, 보수 작업 중 태양광 발전을 중지해야 하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 태양광 패널을 지지하는 지지케이블의 교체가 신속하고 용이한 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공하고자 한다.

본 발명은 태양광 패널을 지지하는 지지케이블의 교체 작업 중 태양광 패널을 해체할 필요가 없어 태양광 발전의 중단이 없는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 상단과 하단에 각각 구비되는 지지케이블 및 상기 태양광 패널의 상단과 하단에 각각 고정되어 상기 지지케이블에 결합되는 고정구로 구성되는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이에 관한 것으로, 상기 고정구는 태양광 패널의 단부에 고정되는 것으로 횡방향으로 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 하부가 개방된 고정하우징; 상기 고정하우징의 관통공 내부에 회전 가능하게 수납되는 것으로 단부에 서로 이격되는 한 쌍의 케이블삽입홈이 서로 대칭되는 위치에 형성되어 상기 한 쌍의 케이블삽입홈 중 어느 하나에 상기 지지케이블이 관통하여 거치되는 가동디스크; 및 일단이 상기 고정하우징의 일측에 회동 가능하게 힌지 결합되어 고정하우징의 개방된 하부를 선택적으로 폐쇄하는 것으로 상기 가동디스크의 하부에 위치한 케이블삽입홈에 삽입되어 가동디스크의 회전을 제한하는 스토퍼가 상면에 돌출 형성된 커버부재; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 관통공의 내주면에는 가동디스크의 외단부가 삽입되는 레일홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지케이블의 외부에는 케이블삽입홈에 끼워지는 C형 클립이 구비되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 케이블삽입홈의 내주면에는 C형 클립의 외부를 가압하는 가압돌부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공한다.

본 발명에 따르면 태양광 패널을 지지케이블에 고정하기 위한 고정구의 가동디스크에 구비된 상하 케이블삽입홈에 신구 지지케이블을 각각 삽입한 후 가동디스크를 회전함으로써, 지지케이블을 신속하고 용이하게 교체할 수 있다.

특히, 가동디스크가 하부가 개방된 고정하우징의 관통공 내부에 회전 가능하게 수납되므로, 신규 지지케이블의 이탈을 방지하면서도 고정하우징의 개방된 하부를 통해 구 지지케이블을 쉽게 분리할 수 있다.

이에 따라 태양광 패널을 지지하는 지지케이블의 교체가 용이하고 신속하며, 지지케이블 교체 작업 중 태양광 패널을 해체할 필요가 없어 태양광 발전의 중단이 없는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 프레임 지지 구조에 의한 태양광 패널 지지 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 종래 케이블 지지 구조에 의한 태양광 패널 지지 상태를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이가 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 4는 태양광 패널과 지지케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 A 부분을 도시하는 확대도.
도 6은 고정하우징의 실시예를 도시하는 사시도.
도 7은 가동디스크의 실시예를 도시하는 사시도.
도 8은 본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 이용한 지지케이블 교체 과정을 나타내는 도면.
도 9는 분할형 고정하우징의 결합 관계를 도시하는 분해 사시도.
도 10은 C형 클립에 의한 지지케이블과 가동디스크의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 11은 C형 클립에 의한 지지케이블과 가동디스크의 결합 상태를 도시하는 사시도.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이가 설치된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 4는 태양광 패널과 지지케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 5는 도 4의 A 부분을 도시하는 확대도이고, 도 6은 고정하우징의 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 7은 가동디스크의 실시예를 도시하는 사시도이다. 아울러 도 8은 본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 이용한 지지케이블 교체 과정을 나타내는 도면이다.

도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이는 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광 패널(2), 상기 태양광 패널(2)의 상단과 하단에 각각 구비되는 지지케이블(3) 및 상기 태양광 패널(2)의 상단과 하단에 각각 고정되어 상기 지지케이블(3)에 결합되는 고정구(4)로 구성되는 것으로, 상기 고정구(4)는 태양광 패널(2)의 단부에 고정되는 것으로 횡방향으로 관통하는 관통공(412)이 형성되고, 상기 관통공(412)의 하부가 개방된 고정하우징(41); 및 상기 고정하우징(41)의 관통공(412) 내부에 회전 가능하게 수납되는 것으로 단부에 서로 이격되는 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b)이 서로 대칭되는 위치에 형성되어 상기 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b) 중 어느 하나에 상기 지지케이블(3)이 관통하여 거치되는 가동디스크(42); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 복수의 태양광 패널(2)을 지지하는 지지케이블(3)의 교체가 용이하고 신속하며, 지지케이블(3)의 교체 작업 중 태양광 패널(2)의 해체가 필요 없어 중단 없이 태양광 발전이 가능한 케이블 지지식 태양광 패널 어레이를 제공하기 위한 것이다.

본 발명 케이블 지지식 태양광 패널 어레이는 복수의 태양광 패널(2)이 횡방향으로 배치되고, 복수의 태양광 패널(2)은 상단과 하단에 각각 구비되는 지지케이블(3)에 의해 지지된다.

상기 지지케이블(3)의 양단은 지반에 설치된 지지포스트(1)에 고정 가능하다.

상기 지지케이블(3)은 고정구(4)에 의해 태양광 패널(2)의 측단에 고정된다.

상기 고정구(4)는 태양광 패널(2)의 각 측단에 복수 개 구비될 수 있다.

상기 고정구(4)는 고정하우징(41)과 가동디스크(42)로 구성된다.

상기 고정하우징(41)은 태양광 패널(2)의 단부에 고정되는 것으로, 구체적으로 태양광 패널(2)의 측단에 고정 가능하다.

상기 고정하우징(41)의 일측에는 정착플레이트(411)가 구비될 수 있으며, 상기 정착플레이트(411)를 볼트 등을 이용하여 태양광 패널(2)의 측단에 고정할 수 있다.

도 5, 도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정하우징(41)에는 중앙에 횡방향으로 관통하는 관통공(412)이 형성되고, 상기 관통공(412)은 하부가 개방되어 외부와 연통된다.

도 5, 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 가동디스크(42)는 상기 고정하우징(41)의 관통공(412) 내부에 회전 가능하게 수납된다.

상기 가동디스크(42)는 단부에 서로 이격되는 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b)이 형성된다.

상기 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b)은 가동디스크(42)의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 형성 가능하다.

상기 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b) 중 어느 하나에 상기 지지케이블(3)이 관통되어 거치된다.

이에 따라 사용 중 지지케이블(3)이 삽입된 일측 케이블삽입홈(421a)은 상부를 향하도록 배치하여 지지케이블(3)이 이탈되지 않도록 함과 동시에 상기 고정구(4)에 의해 지지케이블(3)이 태양광 패널(2)에 결합되어 태양광 패널(2)을 지지할 수 있도록 한다. 이때, 타측 케이블삽입홈(421b)은 관통공(412)의 개방된 하부를 향하도록 배치된다.

도 8의 (a) 내지 (e)를 참고하여 지지케이블(3)의 교체 방법을 설명한다.

도 8의 (a)는 구 지지케이블(3)이 설치된 상태를 나타낸다.

구 지지케이블(3)은 상기 가동디스크(42)의 상부에 위치하는 일측 케이블삽입홈(421a)에 삽입되어 있다.

구 지지케이블(3)이 설치된 상태에서 양측의 지지포스트(1)에 신규 지지케이블(3')의 양단을 고정하고, 신규 지지케이블(3')을 교체 대상인 구 지지케이블(3)과 나란히 배치한다.

다음으로, 상기 가동디스크(42)의 하부에 위치하는 타측 케이블삽입홈(421b)에 신규 지지케이블(3')을 삽입한다(도 8의 (b)).

이후, 상기 가동디스크(42)를 180° 회전시킨다(도 8의 (c)).

신규 지지케이블(3')과 구 지지케이블(3)이 각각 가동디스크(42)의 케이블삽입홈(421a, 421b)에 삽입된 상태에서 작업자가 두 개의 지지케이블(3, 3')을 잡고 돌리면 가동디스크(42)를 쉽게 회전할 수 있다.

상기 가동디스크(42)를 180° 회전시키면 신규 지지케이블(3')은 상부에 위치하여 이탈이 방지되고, 교체 대상인 구 지지케이블(3)은 고정하우징(41)의 개방된 하부를 통해 쉽게 분리할 수 있다(도 8의 (d)).

이와 같은 과정을 거쳐 도 8의 (e)에서와 같이 신규 지지케이블(3')의 설치를 완료할 수 있다.

도 8의 (a) 내지 (e)와 동일한 방식으로 횡방향으로 이동하면서 각 태양광 패널(2)에서 신규 지지케이블(3')을 고정구(4)에 고정하고 구 지지케이블(3)을 분리한다.

이에 따라 태양광 패널(2)의 고정 상태가 그대로 유지되면서 신구 지지케이블(3, 3')만 신속하고 간단하게 교체 가능하다.

도 9는 분할형 고정하우징의 결합 관계를 도시하는 분해 사시도이다.

도 6, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 관통공(412)의 내주면에는 가동디스크(42)의 외단부가 삽입되는 레일홈(413)이 형성될 수 있다.

이에 상기 가동디스크(42)의 둘레 가장자리가 레일홈(413) 내에 삽입되어, 상기 고정하우징(41)의 관통공(412)에 수납된 가동디스크(42)가 관통공(412)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

상기 가동디스크(42)는 레일홈(413) 내에서 가이드 되면서 안정적으로 회전 가능하다.

이 경우 상기 가동디스크(42)를 고정하우징(41) 내에 수납하기 위해 고정하우징(41)은 좌우로 분할되는 분할형 고정하우징(41a, 41b)으로 형성하여 상호 조립 가능하도록 구성할 수 있다(도 9).

도 8, 도 9 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정구(4)에는 커버부재(43)가 더 구비될 수 있다.

상기 커버부재(43)는 일단이 상기 고정하우징(41)의 일측에 회동 가능하게 힌지 결합되어 고정하우징(41)의 개방된 하부를 선택적으로 폐쇄하는 것으로, 상면에 상기 가동디스크(42)의 하부에 위치한 케이블삽입홈(421b)에 삽입되어 가동디스크(42)의 회전을 제한하는 스토퍼(431)가 돌출 형성된다.

사용 중 상기 가동디스크(42)가 외력에 의해 회전하여 지지케이블(3)이 고정하우징(41)의 개방된 하부를 향하게 될 경우, 지지케이블(3)과 태양광 패널(2)의 고정이 해제되면서 태양광 패널(2)이 이탈될 수 있다.

따라서 사용 중 가동디스크(42)가 임의로 회전하는 것을 방지하기 위해 스토퍼(431)가 돌출 형성된 커버부재(43)를 구비할 수 있다.

상기 커버부재(43)의 스토퍼(431)는 가동디스크(42)의 하부에 위치한 케이블삽입홈(421b)에 삽입되어 가동디스크(42)의 회전을 방지한다.

구체적으로 도 8의 (a)에서와 같이 사용 중에는 커버부재(43)가 고정하우징(41)의 개방된 하부를 폐쇄한다.

그리고 지지케이블(3)을 교체하고자 할 경우에는 도 8의 (b) 내지 (d)에서와 같이 커버부재(43)를 고정하우징(41)으로부터 분리하여 고정하우징(41)의 하부를 개방하고, 가동디스크(42)의 회전을 허용하도록 한다.

상기 커버부재(43)의 일단은 고정하우징(41)의 일측에 힌지 결합될 수 있다.

상기 커버부재(43)의 타단은 볼트(B)에 의해 고정하우징(41)에 고정될 수 있으며, 볼트(B)뿐 아니라 버클, 자석 등 다양한 방식에 의해 고정하는 것도 가능하다.

도 10은 C형 클립에 의한 지지케이블과 가동디스크의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 11은 C형 클립에 의한 지지케이블과 가동디스크의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 지지케이블(3)의 외부에는 케이블삽입홈(421a, 421b)에 끼워지는 C형 클립(44)이 구비될 수 있다.

상기 태양광 패널(2)이 지지케이블(3)에 견고하게 고정되지 않을 경우 풍하중 등에 의해 태양광 패널(2)에 과도한 진동이 발생할 수 있으며, 경우에 따라 인접 태양광 패널(2)과 충돌 우려가 있다.

따라서 상기 지지케이블(3)이 가동디스크(42) 내에서 견고하게 고정될 수 있도록 지지케이블(3)의 외부에 C형 클립(44)을 씌우고, C형 클립(44)을 케이블삽입홈(421a, 421b) 내에 끼워 견고하게 고정할 수 있다(도 10).

상기 지지케이블(3) 삽입 후 가동디스크(42)를 회전하더라도 도 11에서와 같이 지지케이블(3)과 가동디스크(42)의 견고한 고정 상태가 유지된다.

상기 케이블삽입홈(421a, 421b)의 내주면에는 C형 클립(44)의 외부를 가압하는 가압돌부(422)가 돌출 형성될 수 있다.

상기 태양광 패널(2)이 지지케이블(3)로부터 횡방향으로 슬라이딩 이동하는 것을 방지하기 위해, 상기 케이블삽입홈(421a, 421b)의 내주면에는 내주면을 따라 복수의 가압돌부(422)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 C형 클립(44)의 외주면에는 가압돌부(422)에 대응되는 형상의 홈부가 형성될 수 있다.

상기 C형 클립(44)의 외주면에 형성되는 홈부와 함께 C형 클립(44)의 내주면에도 돌부가 형성될 수 있도록 C형 클립(44)은 절곡하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 케이블삽입홈(421a, 421b)의 가압돌부(422)가 C형 클립(44)의 홈부에 삽입되는 경우, 태양광 패널(2)의 수평 방향 상대 변위 발생을 억제할 수 있다.

상기 C형 클립(44) 내주면의 돌부는 지지케이블(3)의 외부를 가압하여 미끄러짐을 방지한다.

1: 지지포스트 2: 태양광 패널
3: 지지케이블 4: 고정구
41, 41a, 41b: 고정하우징 411: 정착플레이트
412: 관통공 413: 레일홈
42: 가동디스크 421a, 421b: 케이블삽입홈
422: 가압돌부 43: 커버부재
431: 스토퍼 44: C형 클립
B: 볼트

Claims (5)

1. 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광 패널(2), 상기 태양광 패널(2)의 상단과 하단에 각각 구비되는 지지케이블(3) 및 상기 태양광 패널(2)의 상단과 하단에 각각 고정되어 상기 지지케이블(3)에 결합되는 고정구(4)로 구성되는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이에 관한 것으로,
   상기 고정구(4)는 태양광 패널(2)의 단부에 고정되는 것으로 횡방향으로 관통하는 관통공(412)이 형성되고, 상기 관통공(412)의 하부가 개방된 고정하우징(41);
   상기 고정하우징(41)의 관통공(412) 내부에 회전 가능하게 수납되는 것으로 단부에 서로 이격되는 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b)이 서로 대칭되는 위치에 형성되어 상기 한 쌍의 케이블삽입홈(421a, 421b) 중 어느 하나에 상기 지지케이블(3)이 관통하여 거치되는 가동디스크(42); 및
   일단이 상기 고정하우징(41)의 일측에 회동 가능하게 힌지 결합되어 고정하우징(41)의 개방된 하부를 선택적으로 폐쇄하는 것으로 상기 가동디스크(42)의 하부에 위치한 케이블삽입홈(421b)에 삽입되어 가동디스크(42)의 회전을 제한하는 스토퍼(431)가 상면에 돌출 형성된 커버부재(43); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이.
   
2. 제1항에서,
   상기 관통공(412)의 내주면에는 가동디스크(42)의 외단부가 삽입되는 레일홈(413)이 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이.
   
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 지지케이블(3)의 외부에는 케이블삽입홈(421a, 421b)에 끼워지는 C형 클립(44)이 구비되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이.
   
5. 제4항에서,
   상기 케이블삽입홈(421a, 421b)의 내주면에는 C형 클립(44)의 외부를 가압하는 가압돌부(422)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 지지식 태양광 패널 어레이.

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