KR102151531B1 - 태양광 구조물 지지 조립체 - Google Patents

태양광 구조물 지지 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 구조물 지지 조립체에 관한 것으로, 그 구성은, 판상의 지붕패널과, 상기 지붕패널 하방에 지지되는 단면이 C 형상의 바 형상의 지붕프레임과, 상기 지붕프레임 하방에 마련되어 집의 몸체를 구성하는 에이치빔을 포함하는 지붕부에 있어서, 상기 에이치빔 하방에 마련되는 바 형상의 제 1프레임과, 상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 1블럭과, 상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 2블럭과, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 지붕패널을 관통하고, 타단은 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 1블럭의 일측벽을 관통하여 고정되는 제 1연결바와, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제 1프레임을 관통하고, 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 2블럭을 관통하여 고정되는 제 2연결바와, 상기 제 1블럭과 상기 제 2블럭의 측면을 관통하여 고정되는 바 형상의 중간바를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

태양광 구조물 지지 조립체{A Photovolatic System Supporting Assembly}
본 발명은 태양광 구조물 지지 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 등의 지붕 위에 다른 구조물를 고정시킬 때, 상기 구조물와 지붕을 연결하는 태양광 구조물 지지 조립체에 관한 것이다.
근래 자원의 고갈에 따른 대체 에너지원으로서 태양광 발전에 대한 관심이 고조되고 있다. 태양광 발전은 지구로 입사하는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 통합적인 기술로서 그 자체가 친환경적일 뿐 아니라, 장치가 일단 설치되어 작동되면 별도의 에너지 투입이 없더라도 태양만 존재하면 전기를 생산할 수 있다는 장점이 있어 점차 그 응용 범위가 확대되고 있는 추세이다.
통상적으로 태양광 발전은 복수의 태양전지셀과, 태양전지셀들을 전기적으로 연결하는 전선과, 태양전지셀들을 외부 환경으로부터 보호하는 필름 또는 보호 유리 등을 포함하는 이루어지는 단위 태양전지 모듈(photovoltanicmodule)을 직렬 또는 병렬로 연결하여 운용한다. 이러한 태양전지 모듈을 건물에 적용하기 위하여 과거부터 현재까지 가장 보편적으로 사용되고 있는 것이 기존의 건물 지붕에 태양전지 모듈을 장착하는 방식이다.
이 방식은 태양전지 모듈을 긴밀하게 구속하는 마감프레임을 지붕에 간단히 고정하는 것에 의해 구현할 수 있다는 점에서 기존 건물을 해체하거나, 또는 태양전지모듈 설치를 위하여 새로운 구조물을 따로 신축할 필요가 없다는 이점이 있다.
그러나 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 건물의 옥상 및 지붕에 태양광구조물을 고정시킬 때, 옥상 등에 프레임 등의 지주대를 설치하여 그 위에 태양광구조물을 고정하게 되는데, 각각을 단순하게 볼트로 체결하여 각각의 구조물들을 지지하는 고정부위의 위치차이로 인하여 안전하게 힘을 지지받지 못하는 문제점이 있었다.
등록특허 제 10-1681208호
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 간단하게 태양광 구조물을 지붕에 고정할 때, 구조물의 견고성을 높여줄 수 있는 태양광 구조물 지지 조립체를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 태양광 구조물 지지 조립체는, 판상의 지붕패널와, 상기 지붕패널 하방에 지지되는 단면이 C 형상의 바 형상의 지붕프레임과, 상기 지붕프레임 하방에 마련되어 집의 몸체를 구성하는 에이치빔;을 포함하는 지붕부에 있어서, 상기 에이치빔 하방에 마련되는 바 형상의 제 1프레임과, 상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 1블럭과, 상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 2블럭과, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 지붕패널을 관통하고, 타단은 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 1블럭의 일측벽을 관통하여 고정되는 제 1연결바와, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제 1프레임을 관통하고, 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 2블럭을 관통하여 고정되는 제 2연결바와, 상기 제 1블럭과 상기 제 2블럭의 측면을 관통하여 고정되는 바 형상의 중간바를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 1연결바의 일단은 상기 지붕패널의 상면의 요철부분 중 철부분에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기 지붕패널의 상면의 요철부분 중 철부분의 상면에는 단면이 C자 형상의 상단프레임이 더 마련되고, 상기 제 1연결바의 일단은 상기 상면프레임에 관통하여 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1연결바와 상기 제 2연결바는 여러개 구비되고, 상기 제 1블럭 및 제 2블럭도 여러개 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1연결바의 외측면에는 파이프 형상의 보강파이프가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체에서는 다음과 같은 효과가 있다.
지붕의 상면에 설치되는 태양광구조물에 의하여 발생되는 하중을 지붕 아래의 에이치빔등으로 분산시켜 태양광구조물의 내구성이 높아지는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 태양광 구조물를 지붕에 설치하는 지지 조립체를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체의 바람직한 제 1실시예를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 태양광 구조물 지지 조립체의 정면을 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체의 바람직한 제 2실시예를 보인 사시도.
도 5는 도 4의 태양광 구조물 지지 조립체의 정면을 보인 정면도.
도 6은 본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체를 구성하는 부품을 보인 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체의 바람직한 제 3실시예를 보인 정면도.
이하 본 발명에 의한 태양광 구조제 지지 조립체의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명인 태양광 구조물 지지 조립체는, 판상의 지붕패널(12)과, 상기 지붕패널(12) 하방에 지지되는 단면이 C 형상의 바 형상의 지붕프레임(14)과, 상기 지붕프레임(14) 하방에 마련되어 집의 몸체를 구성하는 에이치빔(16)을 포함하는 지붕부(10)에 있어서, 상기 에이치빔(16) 하방에 마련되는 바 형상의 제 1프레임(20)과, 상기 지붕프레임(14) 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 1블럭(30)과, 상기 지붕프레임(14) 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 2블럭(40)과, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 지붕패널(12)을 관통하고, 타단은 상기 지붕프레임(14)의 일측벽 및 상기 제 1블럭(30)이 일측벽을 관통하여 고정되는 제 1연결바(50)와, 바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제 1프레임(20)을 관통하고, 상기 지붕프레임(14)의 일측벽 및 상기 제 2블럭(40)을 관통하여 고정되는 제 2연결바(60)와, 상기 제 1블럭(30)과 상기 제 2블럭(40)의 측면을 관통하여 고정되는 바 형상의 중간바(70)를 포함하여 구성된다.
먼저, 본 발명인 태양광 구조물 지지 조립체에는 상면에 태양광구조물이 고정될 지붕부(10)가 마련된다. 상기 지붕부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 판상의 지붕패널(12)과, 상기 지붕패널(12) 하방을 지지하는 단면이 C 형상의 바 형상의 지붕프레임(14)과, 상기 지붕프레임(14) 하방에 마련되어 집의 몸체를 구성하는 에이치빔(16)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 지붕프레임(14)은 그 단면이 C 자 형상으로 형성되며, 상기 지붕프레임(14)의 각 절곡된 단부의 선단은 서로 마주로보도록 구성될 수 있다. 이는 상기 지붕프레임(14)의 선단들의 간극을 통하여 아래에서 설명될 블럭(30, 40)이 입출될 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 상기 간극의 크기는 상기 블럭(30, 40)의 폭과 높이 중 폭보다 크고 높이보다 작도록 구성할 수 있다. 상기 블럭(30, 40)을 가로로 하면 상기 제 1절곡부(14b)와 상기 제 2절곡부(14c)의 간극 사이로 유출입이 가능하고, 상기 블럭(30, 40)을 세로로 세우면 출입이 불가능하도록 구성한다.
상기 태양광구조물은 상기 지붕부(10) 상부에 지지대(미도시) 등을 통하여 고정된다. 이때, 외부의 바람 등의 영향으로 인하여 상기 태양광구조물에 의하여 지붕부가 영향을 받게 되면, 상기 지붕부(10)가 태양광구조물의 하중을 받게 되는데, 이때, 상기 지붕부(10)의 지붕패널(12)이 이탈되지 않도록 에이치빔(14)에 고정되도록 다음과 같이 구성될 수 있다.
본 발명인 태양광 구조물 지지 조립체에는 제 1프레임(20)이 마련된다. 상기 제 1프레임(20)은 바 형상으로 형성되며, 상기 에이치빔(16) 하방에 마련된다.
상기 제 1프레임(20)은 ㄷ 자 형상으로 형성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체를 구성하는 판부(20a)와 상기 판부(20a)의 일측면에 절곡되는 제 1절곡부(20b)와 상기 판부(20a)의 타측면에 절곡되는 제 2절곡부(20c)를 포합하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 지붕프레임(14) 내부를 슬라이딩가능한 블럭(30, 40)이 마련된다. 상기 블록(30, 40)은 직육면체 모양으로 양측면과 상하면에 관통공이 4개 형성된다.
상기 관통공은 상기 블록(30, 40)을 수직으로 세웠을 때, 상기 블록(30, 40)의 상하면에 형성된 관통공을 제 1관통공(32, 42)이라 하고, 상기 블록(30, 40)의 측면에 형성된 관통공을 제 2관통공(34, 44)이라 할 수 있다.
상기 관통공(32, 42)을 통하여 아래에서 설명될 중간바(70), 제 1연결바(50) 및 제 2연결바(60)가 관통하여 고정되도록 하기 위함이다.
상기 관통공(32, 42)은 타원형으로 구성될 수 있다. 상기 관통공(32, 42)의 길이는 물론 상기 중간바(70) 등의 횡단면 보다는 상대적으로 크게 형성되며, 상기 지붕프레임(14)의 내측면과 상기 블록(30, 40)의 세로의 길이의 차이보다 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 제 1연결바(50) 등이 상기 지붕프레임(14) 등을 관통하여 고정될 때, 상기 블록(30, 40)의 외측면과 상기 지붕프레임(14)의 내측벽이 접근되도록 하여 안전하게 고정되도록 하기 위함이다.
상기 블록(30, 40)은 여러개가 적용될 수 있다. 상기 블록(30, 40)은 최소한 2개 이상이 적용될 수 있다. 즉, 상기 블록(30, 40)이 2개가 적용되면, 제 1블록(30)은 상기 지붕프레임(14) 내측면 중 상측의 면에 접촉하고, 제 2블록(40)은 상기 지붕프레임(14) 내측면 중 하측의 면에 접촉하도록 고정될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 지붕프레임(14)의 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 1블럭(30)과 상기 지붕프레임(14)의 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 2블럭(40)으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1블럭(30)과 상기 제 2블럭(40)의 측면을 관통하여 고정되는 중간바(50)가 마련된다. 상기 중간바(50)는 바 형상으로 형성되어, 상기 각각의 블럭(30, 40)들 즉 상기 제 1블럭(30)의 제 2관통공(34)과 제 2블럭(40)의 제 2관통공(44)을 관통하여 상기 블럭들이 상기 지붕프레임(14) 내부에서 유동되지 않고 고정되도록 한다.
상기 제 1블럭(30)에 고정되는 제 1연결바(50)가 마련된다. 상기 제 1연결바(50)는 바 형상으로 형성되어, 일단은 상기 지붕패널(12)을 관통하고, 타단은 상기 지붕프레임(14)의 일측벽 및 상기 제 1블럭(30)의 일측벽을 관통하여 고정된다. 즉, 상기 지붕패널(12)과 상기 지붕프레임(14)을 서로 고정시키는 역할을 한다.
그리고, 제 2블럭(40)에 고정되는 제 2연결바(60)가 마련된다. 상기 제 2연결바(60)는 상기 제 1연결바(50)와 마찬가지로 바 형상으로 형성되어, 일단은 상기 제 1프레임(20)을 관통하고, 상기 지붕프레임(14)의 일측벽 및 상기 제 2블럭(40)을 관통하여 고정된다. 즉, 상기 지붕프레임(14)이 에이치빔(16)에 안전하게 고정되도록 한다.
또한, 상기 제 1연결바(50)와 상기 제 2연결바(60)는 여러개가 구성될 수 있다. 각 실시예들의 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명인 조립체가 안정적으로 고정될 수 있도록 상기 블럭(30, 40)들을 여러 개 적용할 수 있고, 상기 블럭에 맞게 상기 제 1연결바(50)와 상기 제 2연결바(60)도 여러 개 적용할 수 있다.
상기 제 1블록(30)과 상기 제 2블록(40)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 제 1연결바(50)와 연결되는 하나의 제 1블록(30)과, 상기 각각의 제 2연결부(60)와 연결되는 하나의 제 2블록(40)으로 구성될 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1연결바(50)에 연결되는 제 1블록(30)에는 양측면을 지지하는 두개의 제 2블록(40)을, 상기 제 2연결바(60)에 연결되는 제 2블록(40)의 양측면을 지지하는 두개의 제 1블록(30)을 구성할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1연결바(50)에 연결되는 제 1블록(30)의 일측면에 하나의 제 2블록(40)이 지지되고, 상기 제 2연결바(60)에 연결되는 제 2블록(40)만 고정되도록 할 수 있으며, 그 반대로, 상기 제 1연결부(50)에 연결되는 제 1블록(30) 하나만 고정되고, 상기 제 2연결부(60)에 연결되는 제 2블록(40)의 측면에 하나의 제 1블록(30)이 지지되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제 1연결바(50)와 상기 제 2연결바(60)에는 보강파이프(80)가 더 마련될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1연결바(50)의 바의 외측면에 강도가 높은 재질의 파이프가 결합될 수 있다.
이는 상기 지붕(L) 등을 관통하여 고정될 때, 상기 지붕(L) 등이 외부의 힘에 의하여 변형되지 않도록 하기 위함이다. 특히, 상기 제 1연결바(60)를 체결하는 과정에서 상기 지붕(L)의 변형이 발생되는데, 이를 방지하기 위함이다.
그리고, 상기 제 1연결바(50)의 상단은 상기 지붕패널(12)의 요철 형상 중 철부분에 위치되도록 할 수 있다. 또한, 상기 철부분의 상면에는 상단프레임(90)이 마련된다. 상기 상단프레임(90)은 상기 제 1연결바(50)에 의하여 고정될 때, 상기 제 1연결바(50)의 볼트 또는 너트의 압력에 의하여 지붕패널(12)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위한 역할을 한다.
상기 상단프레임(90)은 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상단프레임(90)은 상기 지붕프레임(14)과 마찬가지로 C형으로 구성될 수 있으며, 프레임의 몸체를 구성하는 판부(92)와, 상기 판부(92)의 일측이 상기 판부(92)에 대하여 일측으로 직각으로 절곡된 제 1절곡부(94)와 상기 판부(92)의 타측이 상기 제 1절곡부(94)와 동일한 방향으로 절곡된 제 2절곡부(96)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 상단프레임(90)의 제 1절곡부(94)와 제 2절곡부(96)가 상기 지붕패널(12)의 요부분에 위치되어, 상기 제 1연결바(50)에 의한 힘이 지붕패널(12)의 일부분에 집중되지 않고 전 부분에 고르게 펴지도록 할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 태양광 구조물 지지 조립체의 작용을 상세하게 설명한다.
제 1프레임(10)을 지붕부의 에이치빔(16) 등에 고정한다. 에이치빔(16) 등에 고정할 때는 제 1프레임(10)을 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1프레임(10)을 상기 에이치빔(16)에 걸쳐지도록 하여 2개의 제 2연결바(60)를 이용하여 고정되도록 할 수 있다.
상기 지붕프레임(14) 내부에 블럭(30, 40)을 설치한다. 상기 블럭(30, 40)은 필요에 따라 여러개가 구성될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1연결바(50)가 고정되는 제 1블럭(30)의 양측에 2개의 제 2블록(40)을 설치할 수 있다.
상기 블록(30, 40)은 상기 지붕프레임(14)의 제 1절곡부(14b)와 제 2절곡부(14c)의 간극 사이에 상기 블럭(30, 40)을 가로로 삽입한 후 상기 블럭(30, 40)을 세로로 세워 상기 블록(30, 40)이 상기 지붕프레임(14) 내부에서 상기 제 1절곡부(14b) 및 제 2절곡부(14c)에 맞물려 외부로 토출되지 않도록 한다.
그리고, 상기 중간바(70)를 삽입하여 상기 각각의 블럭(30, 40)의 제 2관통공(34, 44)을 통과하도록 하여 고정시킨다.
그리고, 제 2연결바(60)는 제 2블록(40)에 제 1연결바(50)는 제 1블럭(30)에 상기 제 1프레임(20)을 관통하여 고정되도록 하여 상기 제 1블록(30)은 상기 지붕프레임(14)의 하측면에 상기 제 2블록(40)은 상기 지붕프레임(14)의 상측면에 고정되도록 한다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 지붕부 12: 지붕패널
14: 지붕프레임 16: 에이치짐
20: 제 1프레임 30: 제 1블럭
40: 제 2블럭 50: 제 1연결바
60: 제 2연결바 70: 중간바
80: 보강파이프 90: 상단프레임

Claims (5)

  1. 판상의 지붕패널;
    상기 지붕패널 하방에 지지되는 단면이 C 형상의 바 형상의 지붕프레임;
    상기 지붕프레임 하방에 마련되어 집의 몸체를 구성하는 에이치빔;을 포함하는 지붕부에 있어서,
    상기 에이치빔 하방에 마련되는 바 형상의 제 1프레임;
    상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 1블럭;
    상기 지붕프레임 내부를 따라 슬라이딩가능한 제 2블럭;
    바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 지붕패널을 관통하고, 타단은 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 1블럭의 일측벽을 관통하여 고정되는 제 1연결바;
    바 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제 1프레임을 관통하고, 상기 지붕프레임의 일측벽 및 상기 제 2블럭을 관통하여 고정되는 제 2연결바; 및
    상기 제 1블럭과 상기 제 2블럭의 측면을 관통하여 고정되는 바 형상의 중간바;를 포함하고,
    상기 제 1연결바의 외측면에 제 1연결바의 강도를 보충하기 위한 원기둥형상으로 형성되는 보강파이프가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 구조물 지지 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1연결바의 일단은 상기 지붕패널의 상면의 요철부분 중 철부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 태양광 구조물 지지 조립체.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지붕패널의 상면의 요철부분 중 철부분의 상면에는 단면이 C자 형상의 상단프레임이 더 마련되고, 상기 제 1연결바의 일단은 상기 상단프레임에 관통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 구조물 지지 조립체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1연결바와 상기 제 2연결바는 여러개 구비되고, 상기 제 1블럭 및 제 2블럭도 여러개 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 구조물 지지 조립체.



  5. 삭제
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