KR102322379B1 - 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물 - Google Patents

경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템을 건물의 지붕에 구축하기 위해 태양광 모듈을 샌드위치패널로 이루어진 지붕의 상면에 설치 고정하기 위한 설치 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각 구조물을 경량의 알루미늄 재질로 대체하고 단면적이 최소화되도록 관형으로 형성하며, 건물로 전달되는 하중이 균일하게 분산되도록 배치 설계를 최적화하여 태양광 발전 시스템 구축시 건물에 전달되는 구조적인 하중을 최소화할 수 있는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 관한 것이다.

Description

경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물{LIGHTWEIGHT INSTALATION STRUCTURE INSTALLING SOLAR MODULE ON THE ROOF WITH LEAKAGE PREVENTION FUNCTION}
본 발명은 태양광 발전 시스템을 건물의 지붕에 구축하기 위해 태양광 모듈을 샌드위치패널로 이루어진 지붕의 상면에 설치 고정하기 위한 설치 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각 구조물을 경량의 알루미늄 재질로 대체하고 단면적이 최소화되도록 관형으로 형성하며, 건물로 전달되는 하중이 균일하게 분산되도록 배치 설계를 최적화하여 태양광 발전 시스템 구축시 건물에 전달되는 구조적인 하중을 최소화할 수 있는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 관한 것이다.
최근 들어, 화석 에너지를 대체하여 태양광 에너지를 이용한 친환경 태양광 모듈이 널리 사용되고 있다. 이러한 태양광 모듈의 전력 생산 능률은 집광판의 면적에 비례함에 따라 일반 대지에 설치할 경우 경제성이 크게 저하되므로 보통 물류창고나 공장 등과 같이 규모가 큰 창고형 건물의 경사진 지붕에 설치운영하고 있다.
창고형 건물은 통상 규모가 크고, 또한 단열을 요하기 때문에 비교적 시공 비용이 저렴한 샌드위치패널을 이용하여 시공하고 있다. 이러한 샌드위치패널은 두께가 얇은 상하판재 사이에 스티로폼을 접합 형성된 구조로 이루어지고, 상기 상부판재에는 강도 보강과 빗물 유도를 위해 돌부(산)와 요부(골)가 반복적으로 형성되어 있다.
이러한 샌드위치패널로 이루어진 지붕에 태양광 모듈을 설치하기 설치 구조물이 사용된다. 설치 구조물은 다양한 구조 및 방식이 제안되었으나, 대부분 비교적 비중이 큰 스틸 재질로 이루어지기 때문에 태양광 발전 시스템 구축시 공장, 빌딩 등의 건물에 가해지는 하중이 증가하여 건물의 구조적인 안전성에 악영향을 주고 있다.
특히, 국내 산업단지 내에 소재하고 있는 대부분의 건물(공장)들은 건축년도가 오래된 노후화된 건물이고 구조적인 여유율이 낮다. 이로 인해 설치 구조물을 포함하여 고중량의 태양광 발전 시스템을 구축하기 위해서는 별도로 건물의 구조적인 보강을 해야 하기 때문에 태양광 발전 시스템의 보급 확산에 장애 요인이 되고 있다.
KR 10-2129979 B1(2020. 06. 29.), "누수 방지를 위한 태양광 모듈의 지붕 설치용 브라켓" KR 10-1493967 B1(2015. 02. 10.), "샌드위치패널로 이루어진 건물지붕의 태양광모듈 설치장치" KR 20-0466474 Y1(2013. 04. 11.), "지붕 패널에 태양광 패널 설치를 위한 체결구" KR 10-1525108 B1(2015. 05. 27.), "지붕용 태양광 모듈 고정장치"
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 공장 등과 같은 건물의 구조물에 하중에 기인한 영향이 최소화되도록 구조물의 배치와 단면적을 최적화하여 건물의 구조적인 보강없이도 태양광 발전 시스템을 구축할 수 있는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상부 중앙에 설치된 용마루와, 상기 용마루의 양측에 형성된 고정판에 체결 고정되고 상기 용마루로부터 하향 경사지도록 설치된 샌드위치패널을 포함하는 지붕에 태양광 패널을 설치하기 위한 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 있어서, 알루미늄 재질로 이루어지고 상기 샌드위치패널에 반복적으로 형성된 요부의 상면에 체결 고정되되, 상면에는 상기 요부에 체결 고정하는 체결부재가 삽입되는 레일홈이 형성되어 있고, 내부 중앙에는 경량화를 위해 빈 공간인 중공이 마련되어 있는 세로레일; 알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 세로레일을 따라 일정 간격으로 이격 배치된 태양광 모듈의 상측 또는 하측 하면에 고정되고, 상기 세로레일을 직교하도록 상기 세로레일의 상면에 체결 고정된 제1 지지대; 알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 제1 지지대가 고정된 태양광 모듈과 상하로 이웃하게 배치된 다른 태양광 모듈의 하측 또는 상측 상면에 고정되어 상기 제1 지지대와 일부가 상하로 중첩되고, 상기 제1 지지대와 중첩되는 부위가 상기 세로레일의 상면을 덮는 상태로 체결부재를 통해 상기 제1 지지대와 함께 상기 세로레일에 체결 고정되는 제2 지지대; 상기 제1 및 제2 지지대 사이에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지대 사이를 밀폐하는 상부커버; 상기 용마루에 가장 근접하도록 배치된 태양광 패널의 상측 하면에 고정된 상기 제1 지지대와 상기 용마루를 상호 연결하여 빗물을 차단하는 빗물 차단커버; 및 상기 세로레일의 상단부에 결합되어 빗물을 우회하는 상단캡을 포함하고, 상기 빗물 차단커버는 상기 샌드위치패널을 상기 용마루의 고정판에 체결 고정하기 위해 상기 용마루의 고정판에 형성된 타공홀에 체결부재를 통해 체결 고정된 상측판과, 상기 상측판의 종단부에서 상측으로 상향절곡되어 상기 용마루에서 처마로 흐르는 빗물을 차단하는 빗물 차단판과, 상기 빗물 차단판의 종단부에서 절곡되어 상기 용마루에 근접하게 배치된 태양광 패널의 상측 하면에 고정된 상기 제1 지지대에 상호 체결되는 하측판을 포함하고, 상기 상단캡은 상기 세로레일의 상단부가 삽입되는 삽입홈부와, 상기 용마루와 대향하는 상기 삽입홈부의 타측부에 형성되어 삼각형 구조를 갖는 빗물 우회부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물 을 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 지지대는 완충 테이프를 통해 태양광 모듈에 부착 고정되고, 상기 제1 지지대는 내부에 중공이 마련된 지지본체와, 상기 지지본체의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판과, 상기 지지판과 나란하도록 상기 지지본체의 하부 일단부에서 상기 지지판보다 길게 연장 형성되고 상기 지지본체의 하면으로부터 일정 높이에 형성되도록 상기 지지본체의 하면과는 단차를 갖는 고정판을 포함하고, 상기 제2 지지대는 내부에 중공이 마련된 지지본체와, 상기 제2 지지대의 지지본체의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판과, 상기 제2 지지대의 지지판과 나란하도록 상기 제2 지지대의 지지본체의 하부 일단부에서 수평으로 상기 제2 지지대의 지지판의 길이보다 길게 연장 형성되고 상기 제1 지지대의 고정판의 하부로 인입되어 상기 제1 지지대의 고정판의 하부를 받치는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 상부커버는 양측으로 돌출된 단턱부가 형성되고, 하부에는 하측으로 나란하게 연장되고 상기 제1 및 제2 지지대의 지지판 사이로 억지끼움방식으로 삽입 결합되어 자체 탄력으로 상기 제1 및 제2 지지대의 지지판 사이의 개구부를 밀폐하는 것을 특징으로 할 수 있다.
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또한, 상기 세로레일과 나란하도록 태양광 모듈의 하면 중앙부와 양측부에 고정되고, 각각 사각관체의 알루미늄 재질로 이루어지며, 서로 다른 크기로 형성된 제1 및 제2 보강대를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 스틸 재질에 비해 비중이 작은 알루미늄 재질로 세로레일, 제1 및 제2 지지대를 각각 형성하고, 또한 세로레일을 샌드위치패널의 요부에 체결 고정함으로써 구조적인 안정성을 제공하는 한편, 태양광 모듈 설치 구조물의 경량화를 구현하여 공장 등과 같은 건물의 구조물에 하중에 기인한 영향이 최소화되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 태양광 모듈 시공시 나사, 볼트나 앵커 등의 체결부재로 인해 형성되는 타공부로 빗물이 유입되는 것을 차단하여 빗물의 유입으로 인한 누수 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 이웃하게 배치된 태양광 모듈 사이의 이격공간을 서로 결합되는 제1 및 제2 지지대와, 상기 제1 및 제2 지지대의 상부를 덮는 상부커버로 밀폐함으로써 태양광 모듈 사이의 이격공간으로 빗물이 떨어지지 않도록 하여 빗물에 의한 누수를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 태양광 모듈의 설치 구조물을 지붕의 최상부 중앙에 설치된 용마루와 일체로 체결 고정함으로써 용마루에서 처마로 흐르는 빗물이 태양광 모듈을 설치하기 위해 형성되는 타공부로 유입되는 것을 방지하여 타공부에서의 누수를 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 지붕에 샌드위치패널을 고정하기 위해 타공되는 샌드위치패널의 타공부를 덮도록 그 상부에 태양광 모듈을 설치함으로써 빗물을 차단하여 이중 방수 기능을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 의하면, 세로레일의 상단부에 삼각형 형상을 갖는 상단캡을 설치함으로써 빗물을 양측으로 우회시켜 세로레일의 타공부로 빗물이 유입되는 것을 차단하여 누수를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 용마루의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물의 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 세로레일이 샌드위치패널에 체결된 상태를 도시한 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 제1 및 제2 지지대를 도시한 단면도들.
도 7은 본 발명에 따른 제1 및 제2 지지대가 세로레일에 체결된 상태의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 제1 및 제2 지지대에 태양광 모듈이 설치된 상태의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 상부커버를 확대하여 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 빗물 차단커버가 용마루에 체결된 상태의 일부를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 상단캡을 측면에서 바라본 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물을 샌드위치패널의 상면에 시공하는 과정을 순차적으로 도시한 부분 사시도들.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물을 설명하기 위해 지붕의 상면에 시공 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물은 건물의 지붕에 기시공된 샌드위치패널(2)의 상면에 시공 설치된다.
건물의 지붕에는 지붕의 중앙에 설치된 용마루(3)를 중심으로 양측(좌우측)으로 하향 경사지도록 샌드위치패널(2)이 설치된다. 샌드위치패널(2)은 상하판재 사이에 스티로폼이 접합된 구조로 용마루(3)로부터 빗물의 흐름을 유도하고, 샌드위치패널(2)의 강도를 보강하기 위해 돌부(산)(2a)와 요부(골)(2b)가 형성되어 있다.
도 3은 도 1에 도시된 용마루를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 용마루(3)는 중앙을 중심으로 양측, 즉 좌우로 하향 경사진 상판(31)과, 상판(31)의 측부에서 하측으로 하향 절곡된 측판(32)과, 측판(32)에서 수평으로 절곡되고 샌드위치패널(2)에 체결되는 고정판(33)을 포함한다.
그리고, 용마루(3)의 고정판(33)에는 나사 또는 볼트 등과 같은 체결부재(미도시)를 통해 샌드위치패널(2)의 돌부(2a) 상면에 체결고정되는 타공홀(33a)이 형성되어 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물은 샌드위치패널(2)의 요부(2b)에 설치되는 세로레일(11)을 포함한다.
세로레일(11)은 경량화 측면에서 스틸 재질에 비해 비중이 작은 알루미늄 재질로 이루어진다. 스틸의 비중은 대략 7[Kg/m2]이고, 알루미늄 재질은 2.7[Kg/m2]이다.
이러한 세로레일(11)은 샌드위치패널(2)의 돌부(2a)가 아닌 요부(2b)에 체결 고정됨에 따라 돌부(2a)에 체결 고정된 구조에 비해 구조적인 안정성을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 세로레일이 샌드위치패널에 체결된 상태의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5와 같이, 본 발명에 따른 세로레일(11)은 샌드위치패널(2)의 요부(2b)의 상면을 따라 설치되고, 그 상면에는 세로레일(11)을 요부(2b)에 체결 고정하는 체결부재(예컨대, 직결피스)(P1)가 삽입되는 레일홈(11a)이 세로레일(11)을 따라 형성되어 있으며, 내부 중앙에는 경량화를 위해 빈 공간인 중공(11b)이 마련되어 있다.
도 4와 같이, 세로레일(11)의 상면에는 태양광 모듈(1)을 세로레일(11)에 고정하기 위해 세로레일(11)을 직교하는 방향으로 제1 및 제2 지지대(12, 13)가 체결 고정된다.
도 6은 도 4에 도시된 제1 및 제2 지지대를 설명하기 위해 도시한 단면도들로서, (a)는 제1 및 제2 지지대가 분리된 상태의 단면도이고, (b)는 제1 및 제2 지지대의 결합과정을 도시한 단면이고, (c)는 제1 및 제2 지지가 결합된 상태의 단면도이다.
도 4 및 도 6과 같이, 제1 및 제2 지지대(12, 13)는 서로 대칭하도록 유사한 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 세로레일(11)의 길이방향으로 상하로 이웃하게 배치된 태양광 모듈(1)의 측부에 각각 고정된 상태로 세로레일(11)의 상면에 동시에 체결된다.
제1 및 제2 지지대(12, 13)는 모두 경량화 측면에서 알루미늄 재질로 이루어진다.
제1 지지대(12)는 대략 'ㅁ'자 형상으로 이루어지고 내부에 중공(121a)이 마련되어 있는 지지본체(121)와, 지지본체(121)의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판(122)과, 지지판(122)과 나란하도록 지지본체(121)의 하부 일단부에서 수평으로 돌출 형성되고 지지판(122)의 길게보다 길게 형성된 고정판(123)을 포함한다.
그리고, 고정판(123)은 사각관체로 이루어진 지지본체(121)의 하부면으로부터 상측으로 일정 높이에 형성되어 지지본체(121)이 하부면과는 일정한 단차(d)를 갖는다. 이때, 지지본체(121)의 하부면과 고정판(123) 사이의 단차(d)는 제2 지지대(13)의 고정판(133)의 두께(t)와 거의 동일하거나, 혹은 약간 크게 형성될 수 있다.
제2 지지대(13)는 'ㅁ'자 형상으로 이루어지고 내부에 중공(131a)이 마련된 지지본체(131)와, 지지본체(131)의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판(132)과, 지지판(132)과 나란하도록 지지본체(131)의 하부 일단부에서 수평으로 돌출 형성되고 지지판(132)의 연장된 길이보다 길게 연장 형성된 고정판(133)을 포함한다.
도 7은 본 발명에 따른 제1 및 제2 지지대가 세로레일에 체결된 상태의 단면도이다.
도 6의 (b) 및 (c), 도 7과 같이, 제1 지지대(12)의 고정판(123)의 하부에는 제1 지지대(12)의 지지본체(121)의 하면과의 단차(d)로 인해 일정한 크기의 틈이 형성된다. 그리고, 이 틈 사이로 제2 지지대(13)의 고정판(133)이 삽입되어 제1 지지대(12)의 고정판(123)의 하면은 제2 지지대(13)의 고정판(133)의 상면에 안착 지지된다.
이와 같이, 제1 지지대(12)의 고정판(123)의 하면이 제2 지지대(13)의 고정판(133)의 상면에 지지되어 제1 지지대(12)의 고정판(123)과 제2 지지대(13)의 고정판(133)은 서로 중첩된 상태로 체결부재(P2)를 통해 동시에 세로레일(11)에 고정된다.
체결부재(P2)는 세로레일(11)의 레일홈(11a)을 통해 세로레일(11)에 체결된다.
도 8은 본 발명에 따른 제1 및 제2 지지대에 태양광 모듈이 설치된 상태의 단면도이다.
도 8과 같이, 제1 및 제2 지지대(12, 13)는 태양광 모듈(1) 각각의 상측과 하측에 각각 설치된다. 예를 들어, 제1 지지대(12)는 태양광 모듈(1)의 상측 하부에 고정 설치되고, 제2 지지대(13)는 태양광 모듈(1)의 하측 하부에 설치될 수 있다.
즉, 세로레일(11)의 길이방향을 따라 상하로 이웃하게 배치된 태양광 모듈(1), 가령 'S1', 'S2'를 제1 및 제2 지지대(12, 13)를 매개로 세로레일(11)에 체결하기 위해 제2 지지대(13)는 'S1' 태양광 모듈의 하측 하부에 설치되고, 제1 지지대(12)는 'S1' 태양광 모듈에 이웃하는 'S2' 태양광 모듈의 상측 하부에 설치된다.
도 8과 같이, 태양광 모듈(1)의 하면에는 완충 테이프(노턴 테이프)(14)가 부착 설치되어 강한 바람이나 외부 충격 발생시 충격을 흡수하는 한편, 제1 및 제2 지지대(12, 13)와 태양광 모듈(1) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주고, 또한 제1 및 제2 지지대(12, 13)와 태양광 모듈(1) 사이로 빗물이 유입되지 않도록 밀봉한다.
제1 및 제2 지지대(12, 13)의 지지판(122, 132) 사이의 개구부에는 상부커버(15)가 착탈가능하게 결합된다. 상부커버(15)는 빗물이 제1 및 제2 지지대(12, 13)의 지지판(122, 132) 사이의 개구부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
도 9는 본 발명에 따른 상부커버를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 상부커버(15)는 양측으로 돌출된 단턱부(15a)가 형성되고, 하부에는 하측으로 나란하게 연장된 날개편(151)이 형성되어 있다.
도 8과 같이, 날개편(151)은 개구된 제1 및 제2 지지대(12, 13)의 지지판(122, 132) 사이의 개구부에 억지끼움방식으로 삽입 결합되어 자체 탄력으로 지지판(122, 132) 사이의 개구부를 밀폐한다. 이때, 지지판(122, 132)의 종단부는 서로 대향하는 방향으로 날개편(151)에 의해 긴밀하게 밀착 지지되어 기밀성을 더욱 확보할 수 있다.
한편, 도 4와 같이, 용마루(3)에는 태양광 모듈(1)이 설치된 샌드위치패널(2)로 흐르는 빗물을 차단하고 우회시키기 위해 빗물 차단커버(16)가 추가로 체결 고정될 수 있다. 이때, 빗물 차단커버(16) 또한 경량화를 위해 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 빗물 차단커버가 용마루에 체결된 상태의 일부를 도시한 단면도이다.
도 10과 같이, 빗물 차단커버(16)는 체결부재(P3)를 통해 용마루(3)의 고정판(33)에 체결 고정되는 상측판(161)과, 상측판(161)의 종단부에서 상측으로 상향절곡된 빗물 차단판(162)과, 빗물 차단판(162)의 종단부에서 절곡되어 제1 지지대(12)의 고정판(123)에 체결부재(P4)를 통해 상호 체결되는 하측판(163)을 포함한다.
상측판(161)과 용마루(3)의 고정판(33) 간의 체결은 샌드위치패널(2)을 용마루(3)에 체결 고정하기 위해 용마루(3)의 고정판(33)에 형성된 타공홀(33a)을 그대로 이용한다. 이를 위해 상측판(161)에는 고정판(33)에 형성된 타공홀(33a)에 대응하여 체결홀(미도시)이 형성되어 있고, 이 체결홀과 고정판(33)의 타공홀(33a)으로 체결부재(P3)를 결합하여 용마루(11)의 고정판(33)에 상측판(161)을 체결 고정한다.
즉, 빗물 차단커버(16)를 용마루(3)에 체결 고정하기 위한 타공홀을 추가로 형성하지 않고 샌드위치패널(2)을 용마루(3)에 체결 고정하기 위해 기형성된 타공홀(33a)을 그대로 사용함에 따라 타공홀의 추가 형성으로 인한 빗물 누수 문제를 해결할 수 있다.
한편, 도 4와 같이, 세로레일(11)의 상단부에는 세로레일(11)의 상단부로 유입되는 빗물을 양측으로 우회시키기 위해 상단캡(17)이 추가로 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상단캡(17)은 완충 테이프(미도시), 가령 노턴 테이프를 이용하여 세로레일(11)에 부착 고정된다. 이때, 상단캡(17)은 경량화 측면에서 고무재질로 이루어질 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 상단캡을 측면에서 바라본 도면이다.
도 11과 같이, 본 발명에 따른 상단캡(17)은 세로레일(11)이 삽입되는 일측부에 세로레일(11)의 상단부가 삽입되는 삽입홈부(171)가 형성되어 있고, 타측부에는 빗물을 우회시키기 위해 단면이 삼각형 구조를 갖는 빗물 우회부(172)가 형성되어 있다.
도 4와 같이, 태양광 모듈(1)의 하면에는 태양광 모듈(1)을 지지하기 위해 제1 및 제2 보강대(18, 19)가 부착 설치될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 보강대(18, 19)는 알루미늄 재질로 이루어진 사각관체로 이루어질 수 있다. 제1 보강대(18)는 일례로 사각관체로 이루어져 태양광 모듈(1)의 하면 중앙에 부착 설치되고, 제2 보강대(19) 또한 사각관체로 태양광 모듈(1)의 하면 측부에 각각 하나씩 부착 설치된다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물을 샌드위치패널의 상면에 시공하는 과정을 순차적으로 도시한 부분 사시도들이다.
도 12를 참조하면, 샌드위치패널(2)의 요부(2b)에 세로레일(11)을 나란하게 배치한 후, 도 5와 같이, 체결부재(P1)를 세로레일(11)의 레일홈(11a)에 형성된 체결공을 통해 관통시켜 세로레일(11)을 샌드위치패널(2)의 요부(2b)에 체결 고정한다.
이후, 도 13과 같이, 각각의 태양광 패널(1)의 상측과 하측 하면에 제1 및 제2 지지대(12, 13)를 고정한 후 세로레일(11)의 길이방향으로 순차적으로 설치한다. 이때, 도 6 및 도 7과 같이, 이웃하게 배치된 다른 태양광 패널의 상측에 고정된 제1 지지대(12)의 고정판(123)을 제2 지지대(13)의 고정판(133)의 상면에 중첩되도록 안치시킨 후 체결부재(P2)를 통해 세로레일(11)의 레일홈(11a)에 체결 고정한다.
이후, 도 14와 같이, 세로레일(11)을 따라 이웃하게 설치된 태양광 패널(1)에 고정된 제1 및 제2 지지대(12, 13) 사이에 상부커버(15)를 삽입 결합하여 밀폐한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에서는, 스틸 재질에 비해 비중이 작은 알루미늄 재질로 세로레일(11), 제1 및 제2 지지대(12, 13)를 각각 형성하고, 또한 세로레일(11)을 샌드위치패널(2)의 요부(2b)에 체결 고정함으로써 구조적인 안정성을 제공하고, 설치 구조물의 경량화를 구현하여 공장 등과 같은 건물의 구조물에 하중에 기인한 영향이 최소화되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에서는, 용마루(3)에서 처마 측으로 하향 경사지게 설치된 샌드위치패널(2)을 따라 빗물이 흐르는 지붕 구조에 태양광 모듈(1)을 설치할 때 필수적으로 형성되는 타공부로 빗물이 유입되는 것을 차단하여 누수 발생의 근원을 원천적으로 방지할 수 있다.
즉, 본 발명은 태양광 모듈(1)을 샌드위치패널(2)에 설치 고정하기 위해 형성되는 타공부로 용마루(3)에서 처마측으로 흐르는 빗물이 유입되지 않도록 차단 및 우회시킨다. 이를 통해 누수 발생의 근원인 빗물의 유입을 차단함으로써 장기간 설치 운영되는 태양광 발전 시스템에 장기적으로 누수가 발생되지 않도록 할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예1 내지 4의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 태양광 모듈 2 : 샌드위치패널
2a : 돌부(산) 2b : 요부(골)
3 : 용마루 11 : 세로레일
11a : 레일홈 11b : 중공
12 : 제1 지지대 13 : 제2 지지대
14 : 완충 테이프(노턴 테이프) 15 : 상부커버
15a : 단턱부 16 : 빗물 차단커버
17 : 상단캡 18 : 제1 보강대
19 : 제2 보강대 31 : 상판
32 : 측판 33 : 고정판
33a : 타공홀 121, 131 : 지지본체
121a, 131a : 중공 122, 132 : 지지판
123, 133 : 고정판 151 : 날개편
161 : 상측판 162 : 빗물 차단판
163 : 하측판 171 : 삽입홈부
172 : 빗물 우회부 P1~P4 : 체결부재

Claims (6)

  1. 상부 중앙에 설치된 용마루와, 상기 용마루의 양측에 형성된 고정판에 체결 고정되고 상기 용마루로부터 하향 경사지도록 설치된 샌드위치패널을 포함하는 지붕에 태양광 패널을 설치하기 위한 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물에 있어서,
    알루미늄 재질로 이루어지고 상기 샌드위치패널에 반복적으로 형성된 요부의 상면에 체결 고정되되, 상면에는 상기 요부에 체결 고정하는 체결부재가 삽입되는 레일홈이 형성되어 있고, 내부 중앙에는 경량화를 위해 빈 공간인 중공이 마련되어 있는 세로레일;
    알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 세로레일을 따라 일정 간격으로 이격 배치된 태양광 모듈의 상측 또는 하측 하면에 고정되고, 상기 세로레일을 직교하도록 상기 세로레일의 상면에 체결 고정된 제1 지지대;
    알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 제1 지지대가 고정된 태양광 모듈과 상하로 이웃하게 배치된 다른 태양광 모듈의 하측 또는 상측 상면에 고정되어 상기 제1 지지대와 일부가 상하로 중첩되고, 상기 제1 지지대와 중첩되는 부위가 상기 세로레일의 상면을 덮는 상태로 체결부재를 통해 상기 제1 지지대와 함께 상기 세로레일에 체결 고정되는 제2 지지대;
    상기 제1 및 제2 지지대 사이에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지대 사이를 밀폐하는 상부커버;
    상기 용마루에 가장 근접하도록 배치된 태양광 패널의 상측 하면에 고정된 상기 제1 지지대와 상기 용마루를 상호 연결하여 빗물을 차단하는 빗물 차단커버; 및
    상기 세로레일의 상단부에 결합되어 빗물을 우회하는 상단캡; 을 포함하고,
    상기 빗물 차단커버는 상기 샌드위치패널을 상기 용마루의 고정판에 체결 고정하기 위해 상기 용마루의 고정판에 형성된 타공홀에 체결부재를 통해 체결 고정된 상측판과, 상기 상측판의 종단부에서 상측으로 상향절곡되어 상기 용마루에서 처마로 흐르는 빗물을 차단하는 빗물 차단판과, 상기 빗물 차단판의 종단부에서 절곡되어 상기 용마루에 근접하게 배치된 태양광 패널의 상측 하면에 고정된 상기 제1 지지대에 상호 체결되는 하측판을 포함하고,
    상기 상단캡은 상기 세로레일의 상단부가 삽입되는 삽입홈부와, 상기 용마루와 대향하는 상기 삽입홈부의 타측부에 형성되어 삼각형 구조를 갖는 빗물 우회부를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지대는 완충 테이프를 통해 태양광 모듈에 부착 고정되고,
    상기 제1 지지대는 내부에 중공이 마련된 지지본체와, 상기 지지본체의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판과, 상기 지지판과 나란하도록 상기 지지본체의 하부 일단부에서 상기 지지판보다 길게 연장 형성되고 상기 지지본체의 하면으로부터 일정 높이에 형성되도록 상기 지지본체의 하면과는 단차를 갖는 고정판을 포함하고,
    상기 제2 지지대는 내부에 중공이 마련된 지지본체와, 상기 제2 지지대의 지지본체의 상부 일단부에서 수평으로 연장 형성된 지지판과, 상기 제2 지지대의 지지판과 나란하도록 상기 제2 지지대의 지지본체의 하부 일단부에서 수평으로 상기 제2 지지대의 지지판의 길이보다 길게 연장 형성되고 상기 제1 지지대의 고정판의 하부로 인입되어 상기 제1 지지대의 고정판의 하부를 받치는 고정판을 포함하는,
    것을 특징으로 하는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부커버는 양측으로 돌출된 단턱부가 형성되고, 하부에는 하측으로 나란하게 연장되고 상기 제1 및 제2 지지대의 지지판 사이로 억지끼움방식으로 삽입 결합되어 자체 탄력으로 상기 제1 및 제2 지지대의 지지판 사이의 개구부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세로레일과 나란하도록 태양광 모듈의 하면 중앙부와 양측부에 고정되고, 각각 사각관체의 알루미늄 재질로 이루어지며, 서로 다른 크기로 형성된 제1 및 제2 보강대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량화된 태양광 모듈 지붕 설치용 설치 구조물.
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