KR102235683B1 - 태양광 발전용 지지프레임 구조체 - Google Patents

태양광 발전용 지지프레임 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 관한 것으로서, C형강으로 형성되어 제1개구가 제1방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되게 배치된 제1지지대와, C형강으로 형성되어 제2개구가 제1지지대에 대해 반대방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되어 제1지지대에 이격되게 배치된 제2지지대와, C형강으로 형성되어 제1지지대와 제2지지대 사이에 횡방향으로 연장되게 결합된 베이스 수평 횡바와, 태양전지가 어레이된 태양전지모듈 프레임의 장착을 지원하도록 베이스 수평횡바의 상부에 상호 이격되어 베이스 수평횡바의 연장방향과 교차하는 방향을 따라 결합된 복수 개의 수평 종바를 구비하고, 베이스 수평횡바와 상호 맞은편에서 대향되는 제1지지대와 제2지지대에 제1 및 제2상부 결합홀이 형성되어 있고, 베이스 수평횡바에는 제1상부 결합홀에 대향되게 제3상부 결합홀이 형성되어 있으며, 제1 내지 제3상부 결합홀을 관통하여 삽입된 상부 볼트와, 상부 볼트의 타단에 결합된 상부 너트에 의해 베이스 수평횡바와 제1 및 제2지지대가 상호 결합되어 있다. 이러한 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 의하면, C형강만으로 조립이 이루어질 수 있어 조립이 용이하고 부품수를 최소화하여 구조가 단순화되는 장점을 제공한다.

Description

태양광 발전용 지지프레임 구조체{support frame structure for photovoltaic power generation}
본 발명은 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 관한 것으로서, 상세하게는 제조가 용이하고 조립성이 좋은 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 관한 것이다.
신재생에너지 분야에서 태양광발전은 여러가지 장점으로 인해 전 세계적으로 꾸준한 성장세를 이어가고 있으며, 향후에도 지속적인 성장이 예측되고 있다.
일반적으로 태양광 발전설비를 위해서는 태양전지 모듈을 설치하기 위한 모듈고정프레임과, 모듈고정프레임을 지면에 지지하기 위한 지지프레임이 필수적이다. 이러한 태양광 발전설비는 일반적으로 다수의 프레임을 서로 용접 결합하고 지지프레임을 설치하여 지면에 고정시키며, 모듈고정프레임 상에 태양광발전모듈을 장착하는 구조로 되어 있다.
종래의 태양광발전모듈이 설치되는 모듈고정프레임을 지지하기 위한 지지프레임은 태양광발전모듈을 지면과 이격된 높이에 위치시키도록 일정한 길이를 가지는 지지대와 지지대에 장착된 브라켓을 통해 횡으로 연장되는 연장바 등으로 구축되고 국내 등록특허 제10-2007978호, 국내 등록특허 제10-1919834호 등 다양하게 개시되어 있다.
그런데, 종래의 지지프레임은 대부분 사각바 형태의 지지대에 브라켓들을 용접 또는 결합하여 횡으로 연장되는 연장바를 결합하는 방식으로 구축되어 있어 조립 및 제작이 복잡하고 부품수가 많아지는 단점이 있다. 또한, 태양광 패널을 계절에 따라 경사각도를 조정하고자 하는 구조로 적용하는 경우 더욱 지지구조가 복잡해지고 부품수가 증가하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 조립이 용이하고 부품수를 최소화하여 구조가 단순한 태양광 발전용 지지프레임 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체는 C형강으로 형성되어 제1개구가 제1방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되게 배치된 제1지지대와; C형강으로 형성되어 제2개구가 상기 제1지지대에 대해 반대방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되어 상기 제1지지대에 이격되게 배치된 제2지지대와; C형강으로 형성되어 상기 제1지지대와 상기 제2지지대 사이에 횡방향으로 연장되게 결합된 베이스 수평 횡바와; 태양전지가 어레이된 태양전지모듈 프레임의 장착을 지원하도록 상기 베이스 수평횡바의 상부에 상호 이격되어 상기 베이스 수평횡바의 연장방향과 교차하는 방향을 따라 결합된 복수 개의 수평 종바;를 구비하고, 상기 베이스 수평횡바와 상호 맞은편에서 대향되는 상기 제1지지대와 상기 제2지지대에 제1 및 제2상부 결합홀이 형성되어 있고, 상기 베이스 수평횡바에는 상기 제1상부 결합홀에 대향되게 제3상부 결합홀이 형성되어 있으며, 상기 제1 내지 제3상부 결합홀을 관통하여 삽입된 상부 볼트와, 상기 상부 볼트의 타단에 결합된 상부 너트에 의해 상기 베이스 수평횡바와 상기 제1 및 제2지지대가 상호 결합된다.
바람직하게는 C형강으로 형성되어 상기 베이스 수평횡바의 하부에 상기 베이스 수평횡바의 연장방향을 따라 나란하게 결합된 보조 수평횡바;를 더 구비하고, 상기 제1 및 제2지지대는 상기 제1상부 결합홀을 중심으로 상호 이격간격이 점진적으로 벌어지도록 경사지게 결합되어 있고, 상기 제1 및 제2지지대에는 상기 제1상부 결합홀과 상기 제2상부 결합홀 각각에 대해 하방으로 이격되며 상기 보조 수평횡바와 대향되는 위치에서 상호 대향되는 방향을 따라 관통되게 형성된 제1 및 제2하부 결합홀이 형성되어 있고, 상기 보조 수평횡바에는 상기 제1 및 제2하부 결합홀과 대향되게 관통된 수평 관통홀과, 상기 수평 관통홀과 상기 제1 및 제2하부 결합홀을 관통하여 삽입될 수 있게 형성된 하부 볼트와, 상기 하부 볼트의 타단에 결합되어 상기 제1 및 제2지지대와 상기 보조 수평횡바를 상호 밀착 결합하는 하부 너트를 구비한다.
또한, 상기 제1 및 제2지지대에 대해 상기 베이스 수평횡바를 상기 제1상부 결합홀을 중심으로 회동시켜 경사지게 각도를 조정할 때 경사각도에 따라 상기 제1 및 제2하부 결합홀과 대향되게 배치될 수 있게 상기 보조 수평횡바에는 호형 궤적을 따라 상기 수평관통홀에 대해 이격되게 형성된 다수의 경사 각도 조정홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 의하면, C형강만으로 조립이 이루어질 수 있어 조립이 용이하고 부품수를 최소화하여 구조가 단순화되는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체를 나타내 보인 측면도이고,
도 2는 도 1의 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 대해 다른 각도에서 나타내 보인 배면도이고,
도 3은 도 1의 베이스 수평 횡바와 제1 및 제2지지대와의 결합부분을 발췌하여 확대하여 도시한 사시도이고,
도 4는 도 1의 베이스 수평횡바에 대해 경사지게 각도를 조정한 상태의 예를 나타내 보인 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체를 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 태양광 발전용 지지프레임 구조체에 대해 다른 각도에서 나타내 보인 배면도이고, 도 3은 도 1의 베이스 수평 횡바와 제1 및 제2지지대와의 결합부분을 발췌하여 확대하여 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체(100)는 제1 및 제2지지대(110)(120), 베이스 수평 횡바(130), 보조 수평횡바(150), 수평 종바(170)를 구비한다.
제1지지대(110)는 C형강으로 형성되어 제1개구(116)가 제1방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되게 배치되어 있다. C형강으로 형성된 제1지지대(110)를 구분하면, 판형으로 형성되어 길이방향을 따라 연장된 메인부분(112)과, 메인부분(112)의 양단에서 각각 상호 대향되는 방향으로 나란하게 메인부분(112)에 대해 직교하는 방향으로 연장된 측면부분(113)과, 측면부분(113)의 종단에서 각각 메인부분(112)과 나란한 방향으로 상호 대향되게 연장되되 제1개구(116)를 갖도록 상호 이격되게 형성된 분리부분(114)을 갖게 형성된 구조로 되어 있다.
제2지지대(120)도 C형강으로 형성된 것이 적용되어 있다. 제2지지대(120)도 판형으로 형성되어 길이방향을 따라 연장된 메인부분(122)과, 메인부분(122)의 양단에서 각각 상호 대향되는 방향으로 나란하게 메인부분(122)에 대해 직교하는 방향으로 연장된 측면부분(123)과, 측면부분(123)의 종단에서 각각 메인부분(122)과 나란한 방향으로 상호 대향되게 연장되되 제2개구(126)를 갖도록 상호 이격되게 형성된 분리부분(124)을 갖게 형성된 구조로 되어 있다.
제1 및 제2지지대(110)(120)는 실질적으로 동일한 구조의 C형강을 적용하면 되고, 설명의 필요상 형상을 이루는 부분에 대해 동일명칭을 부여하고 개구에 대해서만 부재번호를 다르게 적용하였다.
제2지지대(120)는 제2개구(126)가 제1지지대(110)의 제1개구(116)에 대해 반대방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되어 베이스 수평횡바(130)를 사이에 두고 제1지지대(110)에 이격되게 배치되어 있다.
제1 및 제2지지대(110)(120)의 하단은 고정 브라켓(10)에 결합되어 지면에 일부가 매입되고 지지면이 되는 고정블록체(20)에 고정되어 있다.
베이스 수평횡바(130)는 앞서 설명된 바와 같이 메인부분(131)과, 측면부분(132) 및 분리부분(134)을 갖는 C형강으로 형성되어 제1지지대(110)와 제2지지대(120) 사이에 횡방향으로 연장되게 결합되어 있다. 베이스 수평 횡바(130)는 제1 및 제2지지대(110)(120)에 대해 경사각도 조정이 가능하게 회동가능하게 결합되어 있다. 즉, 베이스 수평횡바(130)와 상호 맞은편에서 대향되는 제1지지대(110)의 메인부분(112)과 제2지지대(120)의 메인부분(122)에는 각각 제1 및 제2상부 결합홀(117)(127)이 형성되어 있고, 베이스 수평횡바(130)의 메인부분(132)에는 제1상부 결합홀(117)에 대향되게 제3상부 결합홀(137)이 형성되어 있다. 또한, 제1 내지 제3상부 결합홀(117)(127)(137)을 관통하여 삽입된 상부 볼트(141)와, 상부 볼트(141)의 타단에서 베이스 수평횡바(130)와 제1 및 제2지지대(110)(120)가 상호 밀착되게 결합된 상부 너트(142)에 의해 결합이 유지되고 있다.
보조 수평횡바(150)는 메인부분(152), 측면부분(153) 및 분리부분(154)을 갖는 C형강으로 형성되어 베이스 수평횡바(130)의 하부에 베이스 수평횡바(130)의 연장방향을 따라 나란하게 결합되어 있다. 즉, 보조 수평횡바(150)는 제1지지대(110)와 제2지지대(120) 사이의 이격공간내에서 베이스 수평횡바(130)의 측면(133)과 보조수평횡바(150)의 측면이 상호 밀착상태가 되게 볼트와 너트를 통해 결합되어 있다.
여기서, 보조 수평횡바(150)는 제1 및 제2지지대(110)(120)를 상호 결합하여 지지력을 보강하는 기능과, 베이스 수평횡바(130)가 경사지게 지지되는 것을 지원할 수 있도록 되어 있다.
먼저, 지지 안정력을 높이기 위해 제1 및 제2지지대(110)(120)는 제1상부 결합홀(117)을 중심으로 상호 이격간격이 점진적으로 벌어지도록 경사지게 결합되어 있다. 이를 위해 제1 및 제2지지대(110)(120)에는 제1상부 결합홀(117)과 제2상부 결합홀(127) 각각에 대해 하방으로 이격되며 보조 수평횡바(150)의 메인부분(152)과 대향되는 위치에서 상호 대향되는 방향을 따라 관통되게 형성된 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)이 형성되어 있고, 보조 수평횡바(150)의 메인부분(152)에는 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)과 대향되게 관통된 수평 관통홀(158)이 형성되어 있다.
또한, 하부볼트(145)가 수평 관통홀(158)과 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)을 관통하여 삽입되어 있고, 하부 볼트(145)의 타단에는 제1 및 제2지지대(110)(120)와 보조 수평횡바(150)를 상호 밀착 결합하도록 하부 너트(146)가 장착되어 있다.
이러한 구조에 의하면 수직상으로 상호 이격된 두 지점에서 경사지게 지면으로부터 연장된 제1 및 제2지지대(110)(120)의 결합 지지력이 강화된다.
또한, 보조 수평횡바(150)에는 제1 및 제2지지대(110)(120)에 대해 베이스 수평횡바(130)를 제1상부 결합홀(117)을 중심으로 회동시켜 경사지게 각도를 조정할 때 경사각도에 따라 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)과 대향되게 배치될 수 있게 베이스 수평횡바(130)의 제1상부 결합홀(117)을 회전중심으로 하는 호형 궤적을 따라 수평관통홀(158)에 대해 이격되게 형성된 다수의 경사 각도 조정홀(159a 내지 159d)이 형성되어 있다. 여기서, 경사 각도 조정홀(159a 내지 159d)들은 하부 볼트(145)(146)와 하부너트(146)를 분리한 상태에서 베이스 수평횡바(130)를 회동시킬 때 경사 각도에 따라 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)과 대향되게 배치될 수 있게 형성되어 있다. 따라서, 베이스 수평횡바(130)의 경사각도를 계절에 따라 하부 볼트(145)(146)와 하부너트(146)의 분리 및 목적하는 각도에 대응되는 경사각도 조정홀(159a 내지 159d)이 제1 및 제2하부 결합홀(118)(128)과 대향되게 배치되게 한 다음 하부 볼트(145)(146)와 하부너트(146)로 결합하면 된다.
한편, 보조 수평횡바(150)의 경삭각도 조정 범위에 대응되게 메인부분(152)에 경사각도 조정홀(159a 내지 159d)이 개구(156)를 통해 노출되게 형성될 수 있도록 보조 수평횡바(150)의 메인부분(152)의 측면부분(153) 사이의 이격거리에 해당하는 폭은 베이스 수평횡바(130)의 폭보다 큰 것을 적용하는 것이 바람직하다.
수평 종바(170)는 태양전지가 어레이된 태양전지모듈 프레임(180)의 장착을 지원하도록 베이스 수평횡바(130)의 상부에 상호 이격되어 베이스 수평횡바(130)의 연장방향과 교차하는 방향을 따라 복수 개가 결합되어 있다.
참조부호 175는 영문자 'L'자 형태로 형성되어 베이스 수평횡바(130)와 수평 종바(170)의 밀착부분에 장착되어 지지강도를 보강하는 보강 브라켓이다.
이러한 태양광 발전용 지지프레임 구조체는 제1 및 제2지지대(110)(120)로 이루어지는 단위 지지다리유니트가 상호 이격되게 배치되고, 단위 지지다리유니트들의 연장방향을 따라 수평종바가 연장되게 배치시킨 다음 수평 종바 상부에 태양전지모듈 프레임(180)을 장착하는 구조로 시설하면 된다.
이러한 시설 구축과정에서 본 발명에 따른 태양광 발전용 지지프레임 구조체는 C형강만과 볼트 및 너트만을 이용하여 상호 조립될 수 있어, 조립이 용이하고 부품수를 최소화하여 구조가 단순화되는 장점을 제공한다.
110, 120: 제1 및 제2지지대 130: 베이스 수평 횡바
150: 보조 수평횡바 170: 수평 종바

Claims (3)

  1. C형강으로 형성되어 제1개구가 제1방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되게 배치된 제1지지대와;
    C형강으로 형성되어 제2개구가 상기 제1지지대에 대해 반대방향으로 열리게 지지면으로부터 상방으로 연장되어 상기 제1지지대에 이격되게 배치된 제2지지대와;
    C형강으로 형성되어 상기 제1지지대와 상기 제2지지대 사이에 횡방향으로 연장되게 결합된 베이스 수평 횡바와;
    태양전지가 어레이된 태양전지모듈 프레임의 장착을 지원하도록 상기 베이스 수평횡바의 상부에 상호 이격되어 상기 베이스 수평횡바의 연장방향과 교차하는 방향을 따라 결합된 복수 개의 수평 종바;를 구비하고,
    상기 베이스 수평횡바와 상호 맞은편에서 대향되는 상기 제1지지대와 상기 제2지지대에 제1 및 제2상부 결합홀이 형성되어 있고, 상기 베이스 수평횡바에는 상기 제1상부 결합홀에 대향되게 제3상부 결합홀이 형성되어 있으며, 상기 제1 내지 제3상부 결합홀을 관통하여 삽입된 상부 볼트와, 상기 상부 볼트의 타단에 결합된 상부 너트에 의해 상기 베이스 수평횡바와 상기 제1 및 제2지지대가 상호 결합되어 있고,
    C형강으로 형성되어 상기 베이스 수평횡바의 하부에 상기 베이스 수평횡바의 연장방향을 따라 나란하게 결합된 보조 수평횡바;를 더 구비하고,
    상기 제1 및 제2지지대는 상기 제1상부 결합홀을 중심으로 상호 이격간격이 점진적으로 벌어지도록 경사지게 결합되어 있고, 상기 제1 및 제2지지대에는 상기 제1상부 결합홀과 상기 제2상부 결합홀 각각에 대해 하방으로 이격되며 상기 보조 수평횡바와 대향되는 위치에서 상호 대향되는 방향을 따라 관통되게 형성된 제1 및 제2하부 결합홀이 형성되어 있고, 상기 보조 수평횡바에는 상기 제1 및 제2하부 결합홀과 대향되게 관통된 수평 관통홀과, 상기 수평 관통홀과 상기 제1 및 제2하부 결합홀을 관통하여 삽입될 수 있게 형성된 하부 볼트와, 상기 하부 볼트의 타단에 결합되어 상기 제1 및 제2지지대와 상기 보조 수평횡바를 상호 밀착 결합하는 하부 너트를 구비하며,
    상기 제1 및 제2지지대에 대해 상기 베이스 수평횡바를 상기 제1상부 결합홀을 중심으로 회동시켜 경사지게 각도를 조정할 때 경사각도에 따라 상기 제1 및 제2하부 결합홀과 대향되게 배치될 수 있게 상기 보조 수평횡바에는 호형 궤적을 따라 상기 수평관통홀에 대해 이격되게 형성된 다수의 경사 각도 조정홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지지프레임 구조체.
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