KR102277355B1 - 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 관한 것으로서, 평평 골부와 경사 정부를 구비하는 샌드위치 지붕 패널의 상기 평평 골부에 배치되는 복수 개의 기초 수평레일; 상기 기초 수평레일에 교차하게 연결되되 높낮이가 서로 다르게 마련되는 복수 개의 기초 수직레일; 상기 복수 개의 기초 수직레일에 경사지게 연결되되 태양전지판을 지지하는 복수 개의 기초 경사레일; 및 상기 샌드위치 지붕 패널의 평평 골부와 경사 정부에 대응하게 상기 기초 수평레일을 상기 샌드위치 지붕 패널에 고정하는 복수 개의 레일 고정 브래킷을 포함한다.

Description

태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임{SOLAR PANELS INSTALLING DEVICE FOR ROOF}
본 발명은, 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 태양전지판을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있는, 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 관한 것이다.
태양전지(photovoltaic module)는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서 태양전지에서 생산되는 직류(DC) 전류를 교류(AC)로 변화시켜 가정에 필요한 전력을 공급할 수 있게 되어 있다.
태양전지판을 주택이나 건물에 설치할 때에는 태양의 일사(日射) 강도가 높은 지붕 위에 설치하는 것이 대부분이다.
이러한 태양전지판은 야산이나 저수지 등에 설치되어 태양광 발전소로 조성되고 있으며, 최근 들어서는 정부에서 지원하는 사업의 하나로 공장 지붕에 설치되면서 해당 공장의 전력원으로 조성되는 추세이다.
도 1은 일반적인 태양전지판 설치 구조에 관한 도면이다.
이 도면을 참조하면, 일반적인 태양전지판 설치 구조(1)는 가로대(3) 및 세로대(4)를 지붕(2)에 설치한 후, 가로대(3) 및 세로대(4)를 이용해서 태양전지판(5)을 경사지게 설치하는 구조를 갖는다.
도 1의 경우가 다소 견고하지 않다면 도 2와 같은 구조를 적용하기도 하지만, 어떠한 방식일지라도 종래기술의 경우에는 그 구조적인 한계로 인해 구조나 복잡해서 설치비가 증가할 수밖에 없는데, 이는 곧 유지보수비의 증가로 이어질 수 있다는 점에서 이를 보완하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2013-0098921호 대한민국특허청 출원번호 제10-2014-0071540호
본 발명의 목적은, 태양전지판을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있는, 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 평평 골부와 경사 정부를 구비하는 샌드위치 지붕 패널의 상기 평평 골부에 배치되는 복수 개의 기초 수평레일; 상기 기초 수평레일에 교차하게 연결되되 높낮이가 서로 다르게 마련되는 복수 개의 기초 수직레일; 상기 복수 개의 기초 수직레일에 경사지게 연결되되 태양전지판을 지지하는 복수 개의 기초 경사레일; 및 상기 샌드위치 지붕 패널의 평평 골부와 경사 정부에 대응하게 상기 기초 수평레일을 상기 샌드위치 지붕 패널에 고정하는 복수 개의 레일 고정 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 의해 달성된다.
상기 레일 고정 브래킷은, 상기 기초 수평레일의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 레일 지지부; 이웃한 한 쌍의 경사 정부의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 정부 지지부; 및 상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부에 나사 체결을 위한 통공이 형성될 수 있다.
시공된 상기 레일 고정 브래킷의 주변으로 방수 실리콘이 도포될 수 있다.
상기 연결부가 길이 조절 가능한 길이 조절형 착탈 연결부일 수 있다.
상기 길이 조절형 착탈 연결부는, 상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부 중 하나에 연결되는 삽입부; 및 상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부 중 다른 하나에 연결되고 상기 삽입부가 길이 조절 가능하게 삽입되는 삽입 터널부를 포함할 수 있다.
상기 삽입부가 상기 정부 지지부에 연결되고, 상기 삽입 터널부가 상기 레일 지지부에 연결될 수 있다.
상기 정부 지지부 내에 방수 패드가 개재될 수 있다.
상기 레일 지지부는, 상부가 개방된 몸체부; 상기 몸체부의 상부 개구에 배치되는 커버부; 및 상기 몸체부와 상기 커버부 사이에 배치되는 탄성 스프링을 포함할 수 있다.
상기 몸체부에는 상기 탄성 스프링의 하부를 지지하는 하부 스프링 지지돌기가 마련되고, 상기 커버부에는 상기 탄성 스프링의 상부를 지지하는 상부 스프링 지지돌기가 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 태양전지판을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 태양전지판 설치 구조에 관한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임의 시공 이미지이다.
도 4는 도 3의 요부 확대도이다.
도 5는 도 4의 단면 구조도이다.
도 6은 기초 수평레일과 레일 고정 브래킷의 결합 상태 사시도이다.
도 7은 레일 고정 브래킷의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 적용되는 레일 고정 브래킷의 분해 단면도이다.
도 9는 도 8의 조립도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 적용되는 레일 고정 브래킷의 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
한편, 하기 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임의 시공 이미지, 도 4는 도 3의 요부 확대도, 도 5는 도 4의 단면 구조도, 도 6은 기초 수평레일과 레일 고정 브래킷의 결합 상태 사시도, 도 7은 레일 고정 브래킷의 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임(100)은 태양전지판(미도시)을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널(10)의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있게끔 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임(100)은 기초 수평레일(110), 기초 수직레일(120), 기초 경사레일(130) 및 레일 고정 브래킷(140)을 포함할 수 있다.
기초 수평레일(110)은 샌드위치 지붕 패널(10)에 배치되는 구조물이다. 샌드위치 지붕 패널(10)은 평평 골부(11)와 경사 정부(12)를 구비하는 패널로서 지붕에 시공된다.
이렇게 시공된 샌드위치 지붕 패널(10)에서 기초 수평레일(110)은 샌드위치 지붕 패널(10)의 평평 골부(11)에 배치될 수 있다.
기초 수직레일(120)은 기초 수평레일(110)에 교차하게 복수 개가 연결된다. 이때, 하나의 기초 수평레일(110)에 연결되는 복수 개의 기초 수직레일(120)은 그 높낮이가 서로 다르게 마련된다.
기초 경사레일(130)은 복수 개의 기초 수직레일(120)에 경사지게 연결되는 구조물로서, 실질적으로 태양전지판(미도시)을 지지한다. 참고로, 도면에는 태양전지판을 도시하지 않았는데, 통상의 태양전지판이 적용될 수 있다.
한편, 레일 고정 브래킷(140)은 샌드위치 지붕 패널(10)의 평평 골부(11)와 경사 정부(12)에 대응하게 기초 수평레일(110)을 샌드위치 지붕 패널(10)에 고정하는 것으로서, 하나의 기초 수평레일(110)에 대하여 복수 개의 레일 고정 브래킷(140)이 사용된다.
이러한 레일 고정 브래킷(140)은 기초 수평레일(110)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 레일 지지부(150)와, 이웃한 한 쌍의 경사 정부(12)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 정부 지지부(160)와, 레일 지지부(150)와 정부 지지부(160)를 연결하는 연결부(170)를 포함할 수 있다.
이때, 레일 지지부(150)와 정부 지지부(160)에는 나사(B) 체결을 위한 통공(H)이 형성된다. 따라서, 시공의 편의성이 높아지는 한편, 철거도 쉽다.
그리고, 시공된 레일 고정 브래킷(140)의 주변으로 방수 실리콘(미돗)이 도포된다. 따라서, 나사(B) 체결 영역의 방수에 매우 유리하다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 태양전지판(미도시)을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널(10)의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 적용되는 레일 고정 브래킷의 분해 단면도이고, 도 9는 도 8의 조립도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 레일 고정 브래킷(240) 역시, 기초 수평레일(110)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 레일 지지부(150)와, 이웃한 한 쌍의 경사 정부(12)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 정부 지지부(160)와, 레일 지지부(150)와 정부 지지부(160)를 연결하는 연결부(270)를 포함할 수 있다. 이들의 기능, 역할은 전술한 실시예와 동일하다.
다만, 본 실시예에서 연결부(270)는 길이 조절 가능한 길이 조절형 착탈 연결부(270)로 적용된다.
즉 본 실시예에 적용되는 길이 조절형 착탈 연결부(270)는 레일 지지부(150)와 정부 지지부(160) 중 하나에 연결되는 삽입부(271)와, 레일 지지부(150)와 정부 지지부(160) 중 다른 하나에 연결되고 삽입부(271)가 길이 조절 가능하게 삽입되는 삽입 터널부(272)를 포함한다.
본 실시예에서 삽입부(271)가 정부 지지부(160)에 연결되고, 삽입 터널부(272)가 레일 지지부(150)에 연결된다.
하지만, 반대의 경우도 가능하다. 즉 삽입부(271)가 레일 지지부(150)에, 그리고 삽입 터널부(272)가 정부 지지부(160)에 연결될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
본 실시예처럼 삽입부(271)와 삽입 터널부(272)를 구비하는 길이 조절형 착탈 연결부(270)를 적용하면 이웃한 한 쌍의 경사 정부(12) 사이의 거리가 좀 다르더라도 그에 맞게 레일 고정 브래킷(240)을 설치할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 태양전지판(미도시)을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널(10)의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임에 적용되는 레일 고정 브래킷의 단면도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 레일 고정 브래킷(340) 역시, 기초 수평레일(110)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 레일 지지부(350)와, 이웃한 한 쌍의 경사 정부(12)의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 정부 지지부(360)와, 레일 지지부(350)와 정부 지지부(360)를 연결하는 연결부(270)를 포함할 수 있다. 이들의 기능, 역할은 전술한 실시예와 동일하다.
한편, 본 실시예에서 정부 지지부(360) 내에는 방수 패드(380)가 개재된다. 방수 패드(380)로 인해 이 부분에서 누수가 발생하는 것을 막을 수 있다.
그리고, 본 실시예에 적용되는 레일 지지부(350)는 상부가 개방된 몸체부(351)와, 몸체부(351)의 상부 개구에 배치되는 커버부(352)와, 몸체부(351)와 커버부(352) 사이에 배치되는 탄성 스프링(353)와, 몸체부(351)에 마련되고 탄성 스프링(353)의 하부를 지지하는 하부 스프링 지지돌기(354)와, 커버부(352)에 마련되고 탄성 스프링(353)의 상부를 지지하는 상부 스프링 지지돌기(355)를 포함할 수 있다.
이러한 구조의 레일 지지부(350)가 적용되면 기초 수평레일(110)의 사이즈에 적응적으로 대응할 수 있을뿐더러 소정의 완충기능을 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 태양전지판(미도시)을 설치하기 위한 구조를 간소화하는 한편 강도는 높아질 수 있게끔 하여 설치비 또는 유지보수비를 감소시킬 수 있으며, 또한 샌드위치 지붕 패널(10)의 형상에 대응하여 안정적으로 기초 시공을 할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
10 : 샌드위치 지붕 패널
11 : 평평 골부
12 : 경사 정부
100 : 공장형 지붕 기초프레임
110 : 기초 수평레일
120 : 기초 수직레일
130 : 기초 경사레일
140 : 레일 고정 브래킷
150 : 레일 지지부
160 : 정부 지지부
170 : 연결부

Claims (10)

  1. 평평 골부와 경사 정부를 구비하는 샌드위치 지붕 패널의 상기 평평 골부에 배치되는 복수 개의 기초 수평레일;
    상기 기초 수평레일에 교차하게 연결되되 높낮이가 서로 다르게 마련되는 복수 개의 기초 수직레일;
    상기 복수 개의 기초 수직레일에 경사지게 연결되되 태양전지판을 지지하는 복수 개의 기초 경사레일; 및
    상기 샌드위치 지붕 패널의 평평 골부와 경사 정부에 대응하게 상기 기초 수평레일을 상기 샌드위치 지붕 패널에 고정하는 복수 개의 레일 고정 브래킷을 포함하며,
    상기 레일 고정 브래킷은,
    상기 기초 수평레일의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 레일 지지부;
    이웃한 한 쌍의 경사 정부의 상부 영역을 부분적으로 감싸게 배치되는 정부 지지부; 및
    상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부를 연결하는 연결부를 포함하며,
    상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부에 나사 체결을 위한 통공이 형성되며,
    시공된 상기 레일 고정 브래킷의 주변으로 방수 실리콘이 도포되며,
    상기 연결부가 길이 조절 가능한 길이 조절형 착탈 연결부이되 상기 길이 조절형 착탈 연결부는,
    상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부 중 하나에 연결되는 삽입부; 및
    상기 레일 지지부와 상기 정부 지지부 중 다른 하나에 연결되고 상기 삽입부가 길이 조절 가능하게 삽입되는 삽입 터널부를 포함하며,
    상기 삽입부가 상기 정부 지지부에 연결되고, 상기 삽입 터널부가 상기 레일 지지부에 연결되며,
    상기 정부 지지부 내에 방수 패드가 개재되며,
    상기 레일 지지부는,
    상부가 개방된 몸체부;
    상기 몸체부의 상부 개구에 배치되는 커버부; 및
    상기 몸체부와 상기 커버부 사이에 배치되는 탄성 스프링을 포함하며,
    상기 몸체부에는 상기 탄성 스프링의 하부를 지지하는 하부 스프링 지지돌기가 마련되고, 상기 커버부에는 상기 탄성 스프링의 상부를 지지하는 상부 스프링 지지돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 태양전지판 설치용 공장형 지붕 기초프레임.
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