KR102313042B1

KR102313042B1 - 지붕일체형 태양광발전설비

Info

Publication number: KR102313042B1
Application number: KR1020210033362A
Authority: KR
Inventors: 박형달; 이준혁
Original assignee: 이에스솔라 주식회사; 주식회사 알시에스솔루션
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-10-15

Abstract

본 발명은 건축물의 지붕에 설치되는 지붕일체형 태양광발전설비에 관한 것으로서, 특히 누수 문제를 해결할 수 있고 교체 작업을 용이하게 할 수 있는 지붕일체형 태양광발전설비에 관한 것이다.
본 발명은 건축물의 지붕측에 태양광 패널 시공 시, 지붕 패널측과 긴밀한 결속구조를 확보할 수 있는 동시에 태양광 패널측과는 슬라이드 방식의 T-볼트를 이용하여 체결하는 구조의 브라켓을 적용한 새로운 형태의 태양광 패널 시공방식을 구현함으로써, 태양광 패널 시공 시 누수 문제를 완전히 해결할 수 있고, 태양광 패널 교체 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 등 시공성 향상 및 시공 품질을 높일 수 있는 지붕일체형 태양광발전설비를 제공한다.

Description

지붕일체형 태양광발전설비{Roof Integrated Photovoltaic Power Generation Equipment}

본 발명은 건축물의 지붕에 설치되는 지붕일체형 태양광발전설비에 관한 것으로서, 특히 누수 문제를 해결할 수 있고 교체 작업을 용이하게 할 수 있는 지붕일체형 태양광발전설비에 관한 것이다.

일반적으로 지붕일체형 태양광발전설비는 태양광 패널을 건축물에 설치하여 건축 부자재의 기능과 전력 생산을 동시에 수행할 수 있는 시스템으로 건축물의 옥상이나 지붕에 다양한 형태로 적용되고 있다.

이러한 지붕일체형 태양광발전설비의 시공 예로서, 지붕판넬 상부에는 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있도록 태양광 패널용 구조물이 설치되기도 하며, 이러한 태양광 패널용 구조물에는 태양광 패널 간의 틈새를 통해 유입될 수 있는 빗물이 실내측으로 이동되지 못하도록 거터판넬이 설치되어 있고, 이러한 거터판넬은 제작, 운반, 조립 등의 편의를 위하여 정해진 규격으로 제작된다.

따라서, 태양광 패널의 폭에 대응하여 적어도 두 장 이상의 거터판넬을 서로 연결시킨 상태에서 그 위로 태양광 패널을 설치함으로써, 태양광 패널 간의 틈새로 유입되는 빗물은 아래 거터판넬로 떨어진 후 거터판넬의 경사진 배수로를 통해 실외로 배출된다.

보통 지붕일체형 태양광발전설비는 태양광 패널을 별도의 구성으로서 구비하지 않고 태양광 패널 자체를 건축물 지붕으로 사용하는 것으로서, 따라서 일정 수준 이상의 단열, 방음, 방수 및 결로현상방지 등을 고려한 시공이 필수적이다.

예를 들면, 건축물에 지붕일체형 태양광발전설비를 시공하기 위해서는 지붕재의 수밀성능과 외장재용 풍하중 내력과 태양광 패널의 설치 및 유지보수,어레이 구성 등의 간편성이 동시에 충족되어야 하며, 기존의 지붕재 설치 부분과 미관상,기능상의 특성을 크게 변화시키지 않으면서 태양광 패널의 양단에 설치되는 연결선과 하지철물 등에 접속되는 부분의 결합상태 등이 안정된 구조로 시공되어야 한다.

이와 같은 지붕일체형 태양광발전설비는 등록특허공보 제10-1348089호, 등록특허공보 제10-1681208호, 등록특허공보 제10-1864357호, 등록특허공제 제10-1959075호, 등록특허공보 제10-2076511호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 지붕일체형 태양광발전설비를 시공함에 있어서, 태양광 패널의 폭이 변경되거나, 거터판넬의 폭이 변경될 경우, 태양광 패널에 대응하여 하부에 설치되는 복수의 거터판넬이 마주하여 서로 연결되지 못하고 간격이 발생하게 되며, 이렇게 거터판넬 간에 간격이 발생하게 되면 태양광 패널 간의 틈새로 유입되는 빗물이 실내 측으로 유입되는 원인이 되는 등 시공 품질이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 기존 대부분의 지붕일체형 태양광발전설비에서 태양광 패널을 고정시킬 때 볼트 등을 이용하여 브라켓측에 직접 체결하는 구조를 적용하기 때문에 볼트 체결부위에서의 누수문제가 있고, 또 태양광 패널의 유지보수 등을 위해 태양광 패널을 주기적으로 교체할 때 볼트의 나사산 부분은 물론 브라켓측의 나사산이 마모되는 등 고정력 약화로 인해 태양광 패널 교체 작업성이 떨어지는 단점이 있다.

등록특허공보 제10-1348089호 등록특허공보 제10-1681208호 등록특허공보 제10-1864357호 등록특허공제 제10-1959075호 등록특허공보 제10-2076511호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 건축물의 지붕측에 태양광 패널 시공 시, 지붕 패널측과 긴밀한 결속구조를 확보할 수 있는 동시에 태양광 패널측과는 슬라이드 방식의 T-볼트를 이용하여 체결하는 구조의 브라켓을 적용한 새로운 형태의 태양광 패널 시공방식을 구현함으로써, 태양광 패널 시공 시 누수 문제를 완전히 해결할 수 있고, 태양광 패널 교체 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 등 시공성 향상 및 시공 품질을 높일 수 있는 지붕일체형 태양광발전설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 지붕일체형 태양광발전설비는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 지붕일체형 태양광발전설비는 건축물의 지붕에 설치되는 지붕 패널과, 상기 지붕 패널 간의 연결부위 내측으로 설치되는 클립과, 상기 지붕 패널 간의 연결부위 외측으로 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 지지되는 구조로 설치되는 태양광 패널과, 상기 태양광 패널 간의 연접부위 상측에 설치되어 태양광 패널의 연접부위를 마감하는 캡을 포함하는 한편, 특히 브라켓은 상단부의 T-홈과 하단부의 패널 수용홈, 그리고 중간부의 양쪽의 받침대를 가지면서 패널 수용홈을 이용하여 지붕 패널 간의 연결부위를 감싸면서 끼워지게 되는 동시에 받침대를 이용하여 태양광 패널의 아래쪽을 받쳐주게 되고, 상기 브라켓의 T-홈에는 캡을 관통하는 T-볼트의 헤드부위가 삽입되는 동시에 캡의 상면으로 돌출되는 T-볼트의 나사부위에는 너트가 체결되는 것이 특징이다.

여기서, 상기 브라켓은 각각 1/2 T-홈, 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 대칭 형태의 분할형 브라켓을 조합한 형태로 이루어질 수 있거나, 또는 비대칭 형태의 분할형 브라켓을 조합한 형태로 이루어지되, 하나의 분할형 브라켓은 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 동시에 다른 하나의 분할형 브라켓은 T-홈, 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 형태로 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 브라켓의 받침대에는 태양광 패널의 연접부위를 통해 침투한 빗물을 받아낼 수 있는 단차진 구조의 빗물 유도홈이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 브라켓의 패널 수용홈은 서로 연통되는 윗쪽의 원형 공간부와 아래쪽의 사각형 공간부로 이루어짐과 더불어 원형 공간부와 사각형 공간부 간의 경계부위에는 형성되는 내측으로 볼록한 곡선형 돌출부를 포함함으로써, 지붕 패널 간의 연결부위를 이루는 원형부, 오목부 및 직선부에 꼭맞는 구조로 끼워질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 지붕일체형 태양광발전설비는 브라켓의 T-홈의 바닥쪽에 설치되어 T-볼트를 윗쪽으로 탄력 지지하는 스프링을 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 클립은 한쪽 지붕 패널의 제1연결부의 내측면에 밀착 수용되면서 제1연결부의 단부를 걸어주는 상단 결속부를 포함할 수 있으며, 이때의 상단 결속부에는 다른 한쪽 지붕 패널의 제2연결부를 내측으로 수용하는 상단 결속홈이 형성될 수 있고, 특히 제1연결부의 단부는 제2연결부에 비해 상대적으로 낮게 위치됨으로써, 제1연결부를 타고 스며드는 빗물이 제2연결부측으로 침투되지 못하도록 할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 지붕일체형 태양광발전설비는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 윗쪽으로는 T-볼트를 이용한 체결 구조로 태양광 패널을 고정시키고, 아래쪽으로는 원형의 수용부를 이용한 결속 구조로 지붕 패널 간을 연결시키는 새로운 타입의 브라켓을 적용함으로써, 태양광 패널 시공 시 누수 문제를 완전히 해결할 수 있고, 태양광 패널 교체 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 등 시공성 향상 및 시공 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 지붕 패널 간의 연결부위에 설치한 브라켓을 지지수단으로 활용하여 태양광 패널을 시공함으로써, 태양광 패널의 설치 작업을 쉽게 할 수 있고, 또 T-볼트와 너트의 해제만으로 태양광 패널의 교체 작업을 쉽게 할 수 있는 등 태양광 패널의 유지보수는 물론 운용을 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 지붕 패널 간의 연결부위를 감싸는 구조로 결속시키는 새로운 타입의 클립을 적용함으로써, 지붕 패널 간의 연결부위에 대한 완벽한 기밀성능을 유지할 수 있는 동시에 지붕 패널의 설치 작업과 관련한 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비의 브라켓과 캡을 나타내는 단면도
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비에서 다른 형태의 브라켓을 적용한 예 및 스프링을 적용한 예를 나타내는 단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비의 설치상태를 나타내는 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비의 브라켓과 캡을 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 지붕일체형 태양광발전설비는 건축물의 지붕에 다수 개의 지붕 패널(10)이 설치됨과 더불어 이때의 각 지붕 패널(10)은 내측으로 체결되는 다수 개의 클립(11)에 의해 연결되고, 상기 클립(11)이 속해 있는 지붕 패널(10)의 연결부위에는 외측(윗쪽)으로 체결되는 브라켓(12)이 설치됨과 더불어 이렇게 설치되는 브라켓(12) 상에 다수 개의 태양광 패널(13)이 얹혀져 지지되는 구조로 설치되며, 최종적으로 각각의 태양광 패널(13)은 브라켓(12)측에 체결되는 캡(14)에 의해 마감되는 구조로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 브라켓(12)과 캡(14)은 길다란 바 형태로 이루어져 지붕 패널(10)이나 태양광 패널(13)의 전체 폭을 커버할 수 있게 된다.

그리고, 상기 태양광 패널(13)은 브라켓(12)과의 사이에 개재되는 사이드 브라켓(26)을 매개로 하여 브라켓(12) 상에 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

즉, 상기 브라켓(12) 상에 사이드 브라켓(26)이 얹혀져 지지된 후, 그 위에 태양광 패널(13)의 양측 단부가 얹혀져 지지될 수 있게 된다.

특히, 상기 지붕일체형 태양광발전설비는 새로운 형태의 브라켓(12)을 적용하여 기밀성, 교체 작업성 등을 향상시킬 수 있는 구조를 포함한다.

이를 위하여, 상기 브라켓(12)은 상단부의 T-홈(15)과 하단부의 패널 수용홈(16), 그리고 중간부의 양쪽으로 수평 연장되는 날개 형태의 받침대(17)를 가지는 형태로 이루어지게 된다.

이러한 브라켓(12)은 아래쪽의 패널 수용홈(16)을 이용하여 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 윗쪽에서 감싸면서 끼워지는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 브라켓(12)은 양쪽의 받침대(17)를 이용하여 사이드 브라켓(26)을 매개로 태양광 패널(13)의 아래쪽을 받쳐주게 된다.

그리고, 상기 브라켓(12)의 윗쪽의 T-홈(15)에는 캡(14)을 수직으로 관통하는 T-볼트(18)의 헤드부위가 삽입되고, 이때의 T-볼트(18)의 나사부위는 캡(14)의 상면으로 돌출되며, 이렇게 돌출되는 T-볼트(18)의 나사부위에는 너트(19)가 체결된다.

따라서, 상기 태양광 패널(13)의 교체나 점검 시, 상기 T-볼트(18)에 체결되어 있는 너트(19)를 푼 다음, 서로 이웃하는 태양광 패널(13)의 연접부위, 즉 브라켓(12)을 가운데 두고 서로 연이어 배치되어 있는 부위를 마감하고 있는 캡(14)을 제거하면 태양광 패널(13)을 쉽게 떼어내어 교체나 수리 등을 할 수 있게 된다.

즉, 태양광 패널(13)의 교체나 점검 시에 T-볼트(18)와 너트(19)를 풀고 조이는 간단한 조작만으로 태양광 패널(13)을 간단하게 교체나 수리 등을 할 수 있게 되며, 결국 기존의 나사산 마모 등과 같은 문제를 완전히 배제하면서 태양광 패널 교체 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 브라켓(12)은 대칭 형태의 분할형, 비대칭 형태의 분할형, 일체형 등으로 이루어질 수 있게 된다.

일 예로서, 상기 브라켓(12)은 대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)을 조합한 형태로 이루어질 수 있으며, 이때의 각 분할형 브라켓(12a,12b)에는 1/2 T-홈, 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈이 구비된다.

이에 따라, 2개의 분할형 브라켓(12a,12b)이 서로 마주접하면서 대칭 형태로 조합되면, 각각이 가지고 있는 1/2 T-홈과 1/2 패널 수용홈은 하나로 합쳐지면서 온전한 T-홈(15)과 패널 수용홈(16)을 이룰 수 있게 되고, 이와 더불어 조합되어 있는 분할형 브라켓(12a,12b), 즉 브라켓(12)의 양편으로는 각각의 받침대(17)가 대칭을 이루며 갖추어질 수 있게 된다.

이러한 대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)의 조합으로 이루어진 브라켓(12)에서, T-홈(15)의 내부로 빗물이 스며들게 되면, 이때의 빗물은 대부분 T-홈(15)이 조성하고 있는 공간을 따라 흘러가서 외부로 배출될 수 있게 되며, 브라켓 간의 접합부위 틈새로 스며드는 빗물은 지붕 패널(10) 간의 연결부위에서 외부로 유도되므로 건축물 지붕의 누수문제를 완전히 배제할 수 있게 된다.

다른 예로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 브라켓(12)은 비대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)을 조합한 형태로 이루어질 수 있으며, 이때의 두개의 분할형 브라켓(12a,12b) 중에서 하나의 분할형 브라켓(12a)에는 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈이 구비되고, 다른 하나의 분할형 브라켓(12b)에는 T-홈(15), 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈이 구비된다.

여기서, 상기 분할형 브라켓(12b)에 형성되는 T-홈(15)은 이때의 분할형 브라켓(12b)의 헤드부분만에 온전한 T-홈(15)의 형태로 일체 형성될 수 있게 된다.

이에 따라, 2개의 분할형 브라켓(12a,12b)이 서로 마주접하면서 비대칭 형태로 조합되면, 각각이 가지고 있는 1/2 패널 수용홈은 하나로 합쳐지면서 온전한 패널 수용홈(16)을 이룰 수 있게 되고, 이와 더불어 조합되어 있는 분할형 브라켓(12a,12b), 즉 브라켓(12)의 양편으로는 각각의 받침대(17)가 대칭을 이루며 갖추어질 수 있게 된다.

이때, 상기 분할형 브라켓(12b)에 형성되는 T-홈(15)은 바닥에 갈라진 틈새가 없이 완벽하게 막혀 있는 형태의 홈으로 이루어지게 되므로, T-홈(15)의 내부로 빗물이 스며들게 되면, 이때의 빗물은 전량 T-홈(15)이 조성하고 있는 공간을 따라 흘러가서 외부로 배출될 수 있게 되며, 결국 건축물 지붕의 누수문제를 완전히 배제할 수 있게 된다.

이러한 대칭 형태 및 비대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)은 서로 마주보벼 접한 상태에서 볼트와 너트 체결구조에 의해 일체식을 이룰 수 있게 된다.

또 다른 예로서, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 브라켓(12)은 분할형의 형태가 아니라, T-홈(15), 양편의 받침대(17) 및 패널 수용홈(16)을 가지는 일체형의 형태로 이루어질 수도 있게 된다.

그리고, 상기 브라켓(12)의 받침대(17)에는 단차진 구조의 빗물 유도홈(20)이 형성되며, 이때의 빗물 유도홈(20)은 받침대(17)의 상면보다 낮게 위치되어 태양광 패널(13) 간의 연접부위, 예를 들면 태양광 패널(13)과 브라켓(12)이 접하는 부위를 통해 아래로 스며드는 빗물을 받아낸 후, 이때의 빗물을 태양광 패널(13)의 사이드쪽, 즉 사이드 브라켓(26)에 의해 지지되어 있는 쪽으로 유도하여 외부로 배출시키는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 지붕일체형 태양광발전설비는 T-볼트(15)와 너트(19) 간의 체결부위를 긴밀하게 결속시켜주는 수단으로 스프링(21)을 포함한다.

이를 위하여, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 스프링(21)은 브라켓(12)의 T-홈(15)의 바닥면과 T-볼트(18)의 헤드부 저면 사이에 설치되고, 이렇게 설치되는 스프링(21)은 T-볼트(18)를 항상 윗쪽으로 탄력 지지하게 된다.

이에 따라, 상기 스프링(21)에 의해 탄력적으로 받쳐져 있는 T-볼트(18)에 너트(19)를 체결하게 되면, 이때의 T-볼트(18)와 너트(19) 간의 체결부위에 스프링 탄성력이 작용하게 되면서 T-볼트(15)와 너트(19)가 더욱 긴밀하게 결속될 수 있게 되고, 결국 양편의 태양광 패널(13)을 눌러주고 있는 캡(14)은 태양광 패널(13)의 상면에 더욱 압착되므로서, 태양광 패널(13)과 브라켓(12)이 서로 접해 있는 부위에 대한 기밀성을 확보할 수 있게 된다.

이와 더불어, 상기 T-볼트(18)와 너트(19)를 풀거나 잠글 때에도 스프링(21)의 탄성력을 이용할 수 있으므로, T-볼트(18)와 너트(19)의 체결 및 해제 작업을 보다 용이하게 할 수 있는 등 태양광 패널(13)의 교체 작업을 훨씬 수월해질 수 있게 된다.

또한, 상기 브라켓(12)은 패널 수용홈(16)을 이용하여 클립(11)이 속해 있는 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 긴밀하게 결속시켜줄 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 지붕 패널(10)의 한쪽 단부, 즉 제1연결부(22)는 수직으로 세워진 자세를 취하면서, 단면 형상을 기준으로 할 때, 위로부터 아래로 연이어 형성되는 원형부(27), 오목부(28a) 및 직선부(29a)로 이루어지게 되는 동시에 다른 한쪽 단부, 즉 제2연결부(24)는 수직으로 세워진 자세를 취하면서, 단면 형상을 기준으로 할 때, 위로부터 아래로 연이어 형성되는 각형 절곡부(30), 오목부(28b) 및 직선부(29b)로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 브라켓(12)의 패널 수용홈(16)은 서로 통하는 윗쪽의 원형 공간부(16a)와 아래쪽의 사각형 공간부(16b)로 이루어지게 되고, 이때의 원형 공간부(16a)와 사각형 공간부(16b) 간의 경계부위에는 내측으로 볼록한 곡선형 돌출부(16c)가 양편에 각각 형성된다.

이에 따라, 상기 브라켓(13)의 패널 수용홈(16)은 서로 이웃하는 지붕 패널(10)의 제1연결부(22)와 제2연결부(24) 간의 연결부위 외측에 끼워지게 되고, 이렇게 끼워져 결합되는 브라켓(13)은 패널 수용홈(16)을 이용하여 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 꽉 물고 있는 상태로 긴밀하게 결속시켜줄 수 있게 된다.

즉, 한쪽 지붕 패널(10)의 원형부(27)는 패널 수용홈(16)의 원형 공간부(16a)의 내면에 밀착되고, 양쪽 지붕 패널(10)의 오목부(28a,28b)와 직선부(29a,29b)는 패널 수용홈(16)의 곡선형 돌출부(16c)와 사각형 공간부(16b)의 내면에 각각 밀착되므로서, 양쪽의 지붕 패널(10)의 연결부위는 패널 수용홈(16) 내에 형합되는 구조, 예를 들면, 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 이루는 원형부, 오목부 및 직선부가 패널 수용홈(16) 내에 꼭맞게 끼워지는 구조로 긴밀하게 결속될 수 있게 된다.

이때, 상기 다른 한쪽의 지붕 패널(10)의 단부에 있는 각형 절곡부(30)는 클립(11)측에 끼워져 결속될 수 있게 된다.

또한, 상기 지붕일체형 태양광발전설비는 서로 이웃하면서 연이어 설치되는 지붕 패널(10)을 함께 묶어주는 수단으로 클립(11)을 포함한다.

상기 클립(11)은 건축물 지붕측에 피스 체결구조 등으로 고정되는 클립 몸체(31)와 상기 클립 몸체부(31)에 수직 형성되면서 상단 결속홈(25)을 가지는 상단 결속부(23)의 일체형으로 이루어지게 된다.

이러한 클립(11)은 서로 연이어 배치되는 지붕 패널(10) 간의 제1연결부(22)와 제2연결부(24) 간의 연결부위에 개재되면서 지붕 패널(10) 간의 제1연결부(22)와 제2연결부(24)를 함께 결속시켜줄 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 클립(11)의 상단 결속부(23)는 한쪽 지붕 패널(10)의 제1연결부(22)의 내측면, 즉 원형부(27), 오목부(28a) 및 직선부(29a)의 내측면에 밀착 수용되면서 제1연결부(22)의 단부를 걸어주게 되고, 이때의 상단 결속부(23)에 있는 상단 결속홈(25)의 내측으로는 다른 한쪽 지붕 패널(10)의 제2연결부(24)의 각형 절곡부(30)가 수용되면서 걸려질 수 있게 된다.

특히, 상기 제1연결부(22)의 단부, 즉 클립(11)의 상단 결속부(23)에 걸려지는 끝 부분의 높이는 제2연결부(24)의 단부, 즉 클립(11)의 상단 결속홈(25) 내에 끼워져 걸려지는 끝 부분의 높이보다 상대적으로 아래쪽에 위치될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 브라켓(12)의 윗쪽 T-볼트 체결부위의 틈새와 T-홈 바닥쪽의 틈새를 타고 아래로 스며드는 일부 빗물이 지붕 패널(10) 간의 연결부위까지 도달하는 경우에도 이때의 빗물은 제1연결부(22)의 원형부(27)를 타고 양편으로 갈라진 후, 제1연결부(22)의 오목부(28a) 및 직선부(29a)를 따라 흘러내려 한쪽 지붕 패널(10)의 상면으로 모이게 됨과 더불어 제2연결부(22)의 오목부(28b) 및 직선부(29b)를 따라 흘러내려 다른 한쪽 지붕 패널(10)의 상면으로 모이게 되므로, 건축물 지붕쪽으로의 완벽한 기밀 구조가 확보될 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕일체형 태양광발전설비의 설치상태를 나타내는 단면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 건축물의 지붕에 지붕 패널(10)을 설치하고, 이렇게 설치한 지붕 패널(10) 간의 연결부위, 즉 제1연결부(22)와 제2연결부(24)는 지붕에 일정 간격으로 고정되어 있는 다수 개의 클립(11)에 끼워서 결합시킨다.

이렇게 하면 각각의 지붕 패널(10)들은 각각의 클립(11)에 의해 서로 연결되면서 지붕을 덮을 수 있게 된다.

다음, 상기 지붕 패널(10)의 연결부위에는 브라켓(12)을 설치한다.

즉, 상기 브라켓(12)의 패널 수용홈(16)을 서로 연결되어 있는 제1연결부(22)와 제2연결부(24)에 끼운다.

즉, 양편의 분할형 브라켓(12a,12b)에 있는 패널 수용홈(16) 사이에 제1연결부(22) 및 제2연결부(24)를 위치시킨 후, 양편의 분할형 브라켓(12a,12b)을 볼트 및 너트로 결합시키면, 패널 수용홈(16) 내에 제1연결부(22)와 제2연결부(24)가 꼭맞게 끼워질 수 있게 된다.

다음, 상기 브라켓(12)의 받침대(17) 상에 사이드 브라켓(26)을 설치하고, 이렇게 설치한 사이드 브라켓(26) 위에 태양광 패널(13)을 패널 사이드쪽이 걸쳐지도록 설치한다.

이렇게 설치되는 태양광 패널(13)의 단부는 브라켓(12)의 측면에 밀착된다.

다음, 상기 브라켓(12)의 상부를 따라 나란하게 캡(14)을 배치하고, 브라켓(12)의 T-홈(15)을 따라 끼워놓았던 T-볼트(15)의 나사부분을 캡(14)의 홀에 끼운 후, 캡(14)의 상면으로 나와 있는 T-볼트(15)의 나사부분에 너트(19)를 체결하여, 캡(14)이 양편의 태양광 패널(13)의 상면에 밀착되면서 고정되도록 하면 태양광 패널(13)의 설치작업을 완료할 수 있으므로, 태양광 패널(13)을 간단하게 시공할 수 있다.

한편, 상기 태양광 패널(13)의 교체나 점검 등을 위해 태양광 패널(13)을 해체하는 경우에도 T-볼트(18)와 너트(19)를 푼 다음, 캡(14)을 걷어내면 태양광 패널(13)을 쉽게 떼어낼 수 있으므로, 태양광 패널 교체나 점검 작업도 신속하고 간편하게 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 건축물의 지붕에 태양광 패널을 시공할 때, 지붕 패널측과 긴밀한 결속구조를 확보할 수 있고 태양광 패널측과는 슬라이드 방식의 T-볼트를 이용하여 용이하게 연결할 수 있는 새로운 타입의 브라켓을 적용함으로써, 태양광 패널 시공 시 누수 문제를 완전히 해결할 수 있고, 태양광 패널 교체 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 등 시공성 향상 및 시공 품질을 높일 수 있다.

10 : 지붕 패널
11 : 클립
12 : 브라켓
12a,12b : 분할형 브라켓
13 : 태양광 패널
14 : 캡
15 : T-홈
16 : 패널 수용홈
16a : 원형 공간부
16b : 사각형 공간부
16c : 곡선형 돌출부
17 : 받침대
18 : T-볼트
19 : 너트
20 : 빗물 유도홈
21 : 스프링
22 : 제1연결부
23 : 상단 결속부
24 : 제2연결부
25 : 상단 결속홈
26 : 사이드 브라켓
27 : 원형부
28a,28b : 오목부
29a,29b : 직선부
30 : 각형 절곡부
31 : 클립 몸체부

Claims

건축물의 지붕에 설치되는 지붕 패널(10)과, 상기 지붕 패널(10) 간의 연결부위 내측으로 설치되는 클립(11)과, 상기 지붕 패널(10) 간의 연결부위 외측으로 설치되는 브라켓(12)과, 상기 브라켓(12) 상에 지지되는 구조로 설치되는 태양광 패널(13)과, 상기 태양광 패널(13) 간의 연접부위 상측에 설치되어 태양광 패널(13)의 연접부위를 마감하는 캡(14)을 포함하며,
상기 브라켓(12)은 상단부의 T-홈(15)과 하단부의 패널 수용홈(16), 그리고 중간부의 양쪽의 받침대(17)를 가지면서 패널 수용홈(16)을 이용하여 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 감싸면서 끼워지게 되는 동시에 받침대(17)를 이용하여 태양광 패널(13)의 아래쪽을 받쳐주게 되고, 상기 브라켓(12)의 T-홈(15)에는 캡(14)을 관통하는 T-볼트(18)의 헤드부위가 삽입되는 동시에 캡(14)의 상면으로 돌출되는 T-볼트(18)의 나사부위에는 너트(19)가 체결되고,
상기 브라켓(12)의 패널 수용홈(16)은 서로 연통되는 윗쪽의 원형 공간부(16a)와 아래쪽의 사각형 공간부(16b)로 이루어짐과 더불어 원형 공간부(16a)와 사각형 공간부(16b) 간의 경계부위에는 형성되는 내측으로 볼록한 곡선형 돌출부(16c)를 포함하고,
상기 지붕 패널(10)의 한쪽 단부는 수직으로 세워진 자세를 취하면서 위로부터 아래로 연이어 형성되는 원형부(27), 오목부(28a) 및 직선부(29a)로 이루어지게 되는 동시에 다른 한쪽 단부는 수직으로 세워진 자세를 취하면서 위로부터 아래로 연이어 형성되는 각형 절곡부(30), 오목부(28b) 및 직선부(29b)로 이루어지게 되고,
한쪽 지붕 패널(10)의 원형부(27)는 패널 수용홈(16)의 원형 공간부(16a)의 내면에 밀착되고, 양쪽 지붕 패널(10)의 오목부(28a,28b)와 직선부(29a,29b)는 패널 수용홈(16)의 곡선형 돌출부(16c)와 사각형 공간부(16b)의 내면에 각각 밀착되므로서, 지붕 패널(10) 간의 연결부위를 이루는 원형부, 오목부 및 직선부가 패널 수용홈(16) 내에 꼭맞게 끼워지는 구조로 긴밀하게 결속될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.
청구항 1에 있어서,
상기 브라켓(12)은 각각 1/2 T-홈, 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)을 조합한 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.
청구항 1에 있어서,
상기 브라켓(12)은 비대칭 형태의 분할형 브라켓(12a,12b)을 조합한 형태로 이루어지되, 하나의 분할형 브라켓(12a)은 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 동시에 다른 하나의 분할형 브라켓(12b)은 T-홈(15), 한쪽의 받침대, 1/2 패널 수용홈을 가지는 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브라켓(12)의 받침대(17)에는 단차진 구조의 빗물 유도홈(20)이 형성되어 태양광 패널(13)의 연접부위를 통해 침투한 빗물을 받아낼 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.
삭제
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브라켓(12)의 T-홈(15)의 바닥쪽에 설치되어 T-볼트(18)를 윗쪽으로 탄력 지지하는 스프링(21)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.
청구항 1에 있어서,
상기 클립(11)은 한쪽 지붕 패널(10)의 제1연결부(22)의 내측면에 밀착 수용되면서 제1연결부(22)의 단부를 걸어주는 상단 결속부(23)를 포함하는 동시에 상기 상단 결속부(23)에는 다른 한쪽 지붕 패널(10)의 제2연결부(24)를 내측으로 수용하는 상단 결속홈(25)이 형성되고, 제1연결부(22)의 단부는 제2연결부(24)에 비해 상대적으로 낮게 위치되는 것을 특징으로 하는 지붕일체형 태양광발전설비.