KR102232727B1 - 와이어 거치식 태양광 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 거치식 태양광 패널을 개시한다. 구체적으로 액자 형상의 상부프레임 및 하부프레임과 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 수직으로 결합되는 측판으로 이루어져 단면이 'ㄷ'형상을 이루는 패널프레임과, 상기 상부프레임에 결합되는 솔라셀로 구성되는 태양광 패널에 있어서, 상기 하부프레임과 측판이 만나는 모서리에는 길이 방향을 따라 와이어가 관통, 수용될 수 있는 와이어 거치관이 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

와이어 거치식 태양광 패널{Solar pannel hung by wire}

본 발명은 태양광 패널에 관한 것으로, 상세하게는 와이어를 사용하여 태양광 패널을 거치할 수 있는 프레임 구조를 가진 태양광 패널에 관한 것이다.

태양광 발전기는 입사된 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 장치이다. 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위하여 태양광 발전기는 태양 전지판(solar cells panel)을 구비할 수 있다. 태양 전지판에는 수 mm 이하의 반도체판인 태양 전지(solar cell)가 복수 개 구비되는데, 각 태양 전지는 빛 에너지를 전기 에너지를 변환할 수 있다.

태양 전지판에 의하여 생산된 전력은 배터리와 같은 별도의 전력 저장 수단에 저장되거나, 직접 수요처에 공급될 수 있다.

태양 전지판은 하루 중 가장 많은 빛 에너지를 수신할 수 있는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. 태양 전지판을 지지하는 장치는 대체로 복수의 파이프의 조합으로 구성될 수 있다.

그러나 파이프로 구성된 지지 장치는 조립이 용이하지 않고, 높은 설치 비용이 수반된다. 또한, 지지 장치를 구성하는 구성품을 운반하는 데에도 많은 비용이 발생될 수 있다.

그리고 태양광 패널을 설치하기 위한 공간을 별도로 마련해야 하는 부지 확보에 어려움이 있는 것도 현실이다.

대개 도시지역에서는 아파트 발코니, 건물 옥상 등 태양 빛이 잘 드는 자투리 공간을 활용하여 태양광 패널을 설치하고 있지만, 농촌지역에서는 태양광 패널을 설치하기 위한 별도의 부지를 확보해야 하는 등의 어려움이 있다.

농촌지역에 설치되는 태양광 패널은 기업이나 지자체 등에서 넓은 부지에 확보하여 대량 및 대면적의 태양광 패널을 설치하고 있지만, 가정 단위마다 자가 전력을 생산할 정도의 태양광 패널을 설치하는데 어려움이 있다.

그래서 보다 간편하면서 낮은 비용으로 태양 전지판을 설치할 수 있도록 와이어나 케이블 또는 로프를 이용하여 태양광 패널을 지지하는 장치들이 등장했다.

아래 선행기술에 따르면, 와이어나 케이블을 이용한 태양광 패널의 거치구조는 태양광 패널의 프레임 외부에 별도의 구성이나 구조를 구비한 것이 대부분이다.

이러한 종래 와이어 거치식 태양광 패널은 구조가 복잡하고 그로 인해 제조 비용이 상승하는 단점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-1326625(2013.11.1.) "솔라패널 어레이 지지시스템" 대한민국 등록특허 10-1746564(2017.6.7.) "태양광 패널의 케이블 지지시스템 및 이의 시공방법" 대한민국 공개특허 10-2017-0111947(2017.10.12.) "태양 전지판 지지장치"

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광 패널의 패널프레임에 일체화된 와이어 거치관이 구비된 구조를 가진 와이어 거치식 태양광 패널을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어 거치식 태양광 패널은, 액자 형상의 상부프레임 및 하부프레임과 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 수직으로 결합되는 측판으로 이루어져 단면이 'ㄷ'형상을 이루는 패널프레임과, 상기 상부프레임에 결합되는 솔라셀로 구성되는 태양광 패널에 있어서, 상기 하부프레임과 측판이 만나는 모서리에는 길이 방향을 따라 와이어가 관통, 수용될 수 있는 와이어 거치관이 결합된 구조일 수 있다.

여기서, 상기 와이어 거치관의 단면은 상하로 긴 타원형상으로 이루어지고, 일측이 절개된 절개부가 형성되며, 상기 측판에는 상기 와이어가 인입될 수 있도록 길이 방향을 따라 상기 절개부와 연통되는 슬릿이 형성되는 구조일 수 있다.

그리고 상기 와이어 거치관에는, 인입된 상기 와이어를 고정할 수 있는 락킹핀이 삽입될 수 있다.

한편, 상기 와이어 거치관의 일측에는 상기 솔라셀 세척을 위한 세척관이 더 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 패널프레임 내부에 와이어 거치관이 일체로 수용된 구조를 가지므로 간단한 구조를 가지면서 매우 비용이 저렴한 장점이 있다.

둘째, 와이어를 설치할 수 있는 곳은 어디서나 태양광 패널을 설치할 수 있다. 평지나 농지 혹은 축산지, 산, 호수나 강, 건물의 벽이나 지붕 등 어느 곳이든 와이어를 이용하여 쉽게 설치할 수 있다.

셋째, 별도의 세척관을 구비하여 필요시 세척을 하기 용이한 구조를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 와이어 거치식 태양광 패널을 나타내는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 분해사시도
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 AA 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 와이어 거치식 태양광 패널을 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 사용상태도

이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 와이어 거치식 태양광 패널을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 분해사시도를 나타내며, 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 AA 단면도를 나타낸다.

본 발명에 따른 와이어 거치식 태양광 패널(10)은 크게 패널프레임(100), 솔라셀(200), 와이어 거치관(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 상기 패널프레임(100)에 대해 설명하고자 한다.

상기 패널프레임(100)은 상부프레임(110), 하부프레임(120) 및 측판(130)으로 구성될 수 있다.

상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 대략 액자 형상의 사각프레임 형상을 이룬다.

그리고 상기 상부프레임(110)의 테두리 폭은 상기 하부프레임(120)의 테두리 폭보다 짧게 형성될 수 있다.

이것은 후술하겠지만 상기 하부프레임(120) 상에 와이어 거치관(300) 및 세척관(400)이 구비되기 때문에 공간을 확보하기 위해서 폭이 상대적으로 긴 것이 바람직하다.

상기 측판(130)은 판상 부재로써 상하로 평행하게 이격되어 배치되는 상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)의 사이에 수직으로 결합된다. 즉, 상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)의 가장자리를 따라 수직으로 결합된다.

이때, 상기 상부프레임(110), 하부프레임(120) 및 측판(130)은 알루미늄 재질로 이루어질 수 있고, 일체로 제작될 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 패널프레임(100)의 단면은 대략 'ㄷ' 형상으로 이루어질 수 있다.

다음으로 상기 솔라셀(200)은 태양광의 에너지로부터 직접 전기에너지를 생산하는 필름 형태의 태양전지판이다.

상기 솔라셀(200)은 상기 상부프레임(110)에 결합된다. 즉, 상기 상부프레임(110)의 테두리를 따라 결합되거나 수용되도록 결합된다.

상기 솔라셀(200)은 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로 본 발명의 핵심적 구성인 와이어 거치관(300)에 대해 설명한다.

본 발명은 상기 패널프레임(100)과 솔라셀(200)로 이루어진 태양광 패널을 와이어(w)를 사용하여 거치하기 위한 구조를 기술적 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 와이어 거치관(300)이 상기 패널프레임(100)의 내부에 구비된다.

구체적으로 도시된 바와 같이 상기 와이어 거치관(300)은 와이어(w)가 길이방향을 따라 관통하여 수용될 수 있도록 파이프 형상으로 이루어진다.

그리고 상기 와이어 거치관(300)은 상기 하부프레임(120)과 측판(130)이 만나는 모서리에 결합, 고정된다. 즉, 상기 하부프레임(120)의 길이 방향을 따라 구비된다.

이때, 상기 와이어 거치관(300)의 단면은 일반적인 와이어(w)의 단면과 유사하게 원형단면일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 와이어 거치관(300)의 단면이 원형일 경우, 그 내경은 와이어(w)의 외경보다는 길게 형성되어야 함은 물론이다.

또 상기 와이어 거치관(300)에 대응하여 상기 와이어 거치관(300)을 가로막는 측판(130)에는 와이어홀(132)이 형성되어야 한다. 즉, 상기 와이어 거치관(300)은 상기 와이어홀(132)과 연통되도록 결합된다.

상기 와이어 거치관(300)은 상기 하부프레임(120)의 일측 및 마주보는 타측에도 동일하게 구비되어 상기 패널프레임(100)의 양단에서 와이어(w)에 의해 거치될 수 있다.

이때, 상기 와이어 거치관(300)은 상기 패널프레임(100)에 용접 등의 방법으로 결합시키거나 상기 패널프레임(100) 제조시 일체로 제조될 수 있다.

이하에서 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 와이어 거치식 태양광 패널을 나타내는 사시도이다.

본 발명의 다른 실시 예는 상기 와이어 거치관(300)의 형상을 변경할 수 있다.

도시된 바와 같이 상기 와이어 거치관(300)의 단면이 상하로 긴 타원형상일 수 있다. 이는 상기 와이어 거치관(300)에 와이어(w)를 삽입할 때 측방에서 삽입하기 위해서이다.

구체적으로 상기 와이어 거치관(300)의 단면의 가로 내경은 와이어(w)의 외경과 유사하게 형성되나, 세로 내경은 와이어(w)의 외경보다 크게, 바람직하게는 1.5 ~ 2배 정도가 될 수 있다. 즉, 상기 와이어 거치관(300) 내부에 와이어 2개 정도가 상하로 삽입될 수 있다.

이때, 상기 와이어 거치관(300)의 일측에는 길이 방향을 따라 절개된 절개부(310)가 형성된다.

그리고 상기 측판(130)에는 길이 방향을 따라 슬릿(131)이 형성된다. 상기 절개부(310)와 슬릿(131)은 연통되므로, 상기 슬릿(131)을 통해 와이어(w)를 인입함으로써 상기 와이어 거치관(300) 내에 와이어(w)를 삽입, 수용시킬 수 있다.

한편, 상기 와이어 거치관(300) 내에 삽입된 와이어는 내부 여분의 공간으로 인해 움직일 수 있다.

이를 방지하기 위해 상기 와이어 거치관(300) 내에 락킹핀(320)을 끼워 움직임을 고정할 수 있다.

상기 락킹핀(320)의 단면은 상기 와이어 거치관(300)에서 와이어(w)가 차지하는 공간을 제외한 여분의 공간에 대응되는 단면을 가질 수 있다.

그리고 상기 락킹핀(320)은 바(bar) 형상으로 이루어져 상기 와이어 거치관(300)을 따라 길게 삽입되어 락킹할 수도 있고, 블럭(block) 형상으로 이루어져 상기 와이어 거치관(300)의 양단에 삽입하는 방식으로 락킹시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로 상기 와이어 거치관(300)의 일측에 상기 솔라셀 세척을 위한 세척관(400)이 더 구비될 수 있다.

상기 세척관(400)은 파이프 형상일 수 있고, 상기 와이어 거치관(300)에 인접하게 또는 상기 와이어 거치관(300)과 결합된 상태로 구비될 수 있다.

상기 솔라셀(200)은 주기적으로 세척이 필요한데, 상기 세척관(400)을 통해 세척수를 공급하거나 별도의 세척튜브(미도시)를 상기 세척관(400) 내부로 관통시켜 거치한 상태에서 세척을 수행할 수 있다. 그러나 상기 세척관(400)을 이용하여 다양한 방식으로 세척을 수행할 수 있으므로 위의 설명에 한정되는 것은 아니다.

참고로 상기 와이어홀(132)과 같이 상기 측판(130)에 상기 세척관(400)과 연통되는 세척홀(133)이 형성될 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 사용상태를 설명한다. 도 5는 본 발명의 사용상태도이다.

도 5(a)는 평지나 농지 혹은 축산지에 와이어(w)를 이용하여 태양광 패널(10)을 거치한 상태를 나타낸다. 즉, 이격된 양측에 지지포스트(p)를 각각 설치하고 양 지지포스트(p) 사이에 와이어(w) 양단을 고정함으로써 다수개의 태양광 패널(10)을 거치, 배열할 수 있다.

도 5(b)는 와이어(w)를 이용하여 산에 태양광 패널(10)을 거치한 상태를 나타낸다.

역시, 산 정상이나 중턱과 지상에 지지포스트(p)를 각각 설치하고 양 지지포스트(p) 사이에 와이어(w)의 양단을 경사지게 고정함으로써 산비탈을 따라 다수개의 태양광 패널(10)을 거치, 배열할 수 있다. 이 경우 숲의 상측을 가로질러 설치되게 할 수 있다.

도 5(c)는 건물의 경사진 지붕에 태양광 패널(10)을 거치한 상태를 나타낸다.

지붕의 상단에서 처마까지 와이어(w)를 연결, 설치하고 태양광 패널(10)을 거치, 배열할 수 있다. 이 경우 지붕의 경사면에 태양광 패널(10)을 매우 용이하게 설치할 수 있다.

도 5(d)는 건물의 벽에 태양광 패널(10)을 거치한 상태를 나타낸다.

건물의 옥상에서 지면까지 와이어(w)를 연결, 설치하고 태양광 패널(10)을 거치, 배열할 수 있다.

상술한 다양한 실시 예에서 살펴본 바와 같이 와이어를 이용하는 경우 별도로 태양광 패널을 고정하기 위한 복잡한 구조물이나 시설을 설치할 필요가 없이 필요한 곳에 태양광 패널을 매우 쉽게 설치할 수 있는 것이다.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 와이어 거치식 태양광 패널
100 : 패널프레임
110 : 상부프레임 120 : 하부프레임
130 : 측판 131 : 슬릿
132 : 와이어홀 133 : 세척홀
200 : 솔라셀
300 : 와이어 거치관
310 : 절개부 320 : 락킹핀
400 : 세척관
w : 와이어 p : 지지포스트

Claims (4)

1. 액자 형상의 상부프레임 및 하부프레임과 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 수직으로 결합되는 측판으로 이루어져 단면이 'ㄷ'형상을 이루는 패널프레임과, 상기 상부프레임에 결합되는 솔라셀로 구성되는 태양광 패널에 있어서,
   상기 하부프레임과 측판이 만나는 모서리에는 길이 방향을 따라 와이어가 관통, 수용될 수 있는 와이어 거치관이 결합되는데,
   상기 와이어 거치관의 단면은 상하로 긴 타원형상으로 이루어지고, 일측이 절개된 절개부가 형성되며, 상기 측판에는 상기 와이어가 인입될 수 있도록 길이 방향을 따라 상기 절개부와 연통되는 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 거치식 태양광 패널.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어 거치관에는,
   인입된 상기 와이어를 고정할 수 있는 락킹핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 와이어 거치식 태양광 패널.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 와이어 거치관의 일측에는 상기 솔라셀 세척을 위한 세척관이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어 거치식 태양광 패널.
   

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