KR102341671B1 - 클립 결합 장착 레일, 장착 브라켓 및 태양광 모듈의 장착 방법 - Google Patents

클립 결합 장착 레일, 장착 브라켓 및 태양광 모듈의 장착 방법 Download PDF

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Abstract

장착 레일을 토크 튜브에 연결하기에 적합한 스냅 결합 장착 브라켓 조립체가 제공된다. 상기 장착 브라켓 조립체는 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스를 가진다. 상기 상부 클램프 피스는 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하는 제1 부재를 가지고, 상부 부분적 고정구를 구비한다. 상기 하부 클램프 피스는 하부 부분적 고정구와 함께 제2 부재를 가지고, 상기 하부 부분적 고정구는 상기 상부 부분적 고정구와 결합됨으로써 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스는 상기 장착 레일에 부착되도록 구성된 2개의 대향하는 지지 부재를 더 구비한다. 스냅 결합 개방된 장착 브라켓들을 채용한 태양광 트랙커 조립체들이 제공된다. 프레임 또는 무프레임 태양광 모듈들을 장착하는 방법들이 또한 기술된다. 장착 레일이 장착 조립체의 상부 클램프 피스에 부착된다. 그 다음에 상기 상부 클램프 피스는 토크 튜브 상으로 스냅 결합된다. 그 다음에 장착 조립체의 하부 클램프 피스는 상부 클램프에 부착된다.

Description

클립 결합 장착 레일, 장착 브라켓 및 태양광 모듈의 장착 방법
관련 출원 본 출원은 2016년 6월 12일에 출원된 미국 특허출원 제62/348,999에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 상기 각 문헌의 내용은 본 명세서에서 그 전체로 참조 인용된다.
기술 분야 본 발명은 장착 레일 및 장착 브라켓 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 장착 레일을 토크 튜브에 연결하기 위한 개방된 하부의 클립 결합 장착 조립체에 관한 것이다.
프레임 있는 모듈(framed modules)용 광전지(photovoltaic : "PV") 모듈 장착 클램프(clamp) 설계에서, 모듈 장착 클램프(module mounting clamp)는 토크 튜브(torque tube) 설치 이전에 상기 토크 튜브의 단부 상으로 미끄러져 들어가는 것이 가장 좋다. 이러한 표준적화된 모듈 장착 클램프들은 상대적으로 소형이고, 일반적으로 폭이 300-600mm이다. 이러한 짧은 클램프들은 토크 튜브의 단부 상으로 미끄러져 들어가기 용이하고, 현장을 가로질러 토크 튜브 상으로 장착되는 동안 운송이 잘되고, 그 결과 효율적인 설치 공정이 이루어진다.
개선된 화재 방지나 수분 장벽의 증진과 같은 이점에 기인하여, 그리고 총 수명 열화가 적기 때문에, 무프레임(frameless) 광전지 모듈들, 특히 모듈의 전면과 후면 시트들 모두에 유리를 도입한 유리 모듈들이 점점 더 대중화되고 있다. 무프레임 모듈들은 장착하기 위해서는, 모듈의 무프레임 유리를 지지하기 위해 보다 긴 구조물이 요구된다. 그러한 무프레임 모듈 지지 구조물의 하나는 모듈 장착 레일들에 의해 구성된다. 이러한 레일들은 일반적으로 전조 강(roll formed steel)으로 제작되고, 길이가 수미터에 이를 수 있다. 상기 모듈 장착 레일들은 태양광 트랙커(solar tracker)의 토크 튜브들에 부착되어야 한다. 다수개의 무프레임 모듈들을 경관(in landscape) 장착하여 상이한 형상비(aspect ratio)를 배열을 달성하거나, 높은 부하가 가해지는 시나리오에서 모듈들이 모듈 장착 레일들 상에서 보다 잘 지지되도록 하는 것이 바람직하다.
그러나, 설치자가 긴 장착 레일을 토크 튜브의 단부 상으로 나사결합하고, 그 다음에 현장을 가로질러 수송하여 무프레임 모듈용의 짧은(0.3 미터) 모듈 장착 클램프들과 함께 설치하는, 그러한 장착 구조를 가지는 것은 비현실적이다. 모듈 장착 레일들의 긴 길이(2-3 미터)는 토크 튜브로부터 매달려 나올 수 있고, 트랙커 설치 및 조립 동안에 손상될 수 있을 것이다.
또한, 토크 튜브은 어떠한 형상도 가질 수 있는데, 팔각형(octagonal)이 일반적이고 바람직한 형상이다. 상기 팔각형은 특유의 형상이고, 8개의 평편한 면을 가지는 원형 튜브와 유사하다. 그러나 직선형 볼트 또는 단순한 표준형 장비(hardware)에 의해 부착하는 것이 용이하게 적절하지 않다.
따라서 토크 튜브의 길이를 따라 어느 위치에서도 튜브 상에서 위치될 수 있는 장착 브라켓 조립체에 대한 요구가 존재한다. 또한 팔각형 튜브 상으로 끼워지는 토크 튜브 장착 조립에 대한 요구가 또한 존재한다. 부가적으로, 무프레임 태양광 모듈용 장착 레일들을 토크 튜브에 부착하는 것을 용이하게 하는 장착 브라켓 조립에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 실시예들은 클립 결합(clip-on) 또는 스냅 결합(snap-on) 2-피스(two-piece) 토크 튜브 장착 브라켓을 제공함에 의하여, 공지의 장착 브라켓 조립체들의 단점을 상당한 정도로 완화한다. 상기 장착 브라켓 조립체는 토크 튜브 상으로 클립 결합되거나 스냅 결합될 수 있는 개방된 하부 공간을 가지는 상부 클램프 피스(upper clamp piece)와, 상기 상부 클램프 피스에 부착될 수 있는 하부 클램프 피스(lower clamp piece)를 구비한다. 바람직한 예시적인 실시예들은 현장 설치 이후에, 설치자가 프레임 또는 무프레임 태양광 모듈용 모듈 장착 레일들을 토크 튜브의 길이 방향을 따라 어느 위치 상으로 스냅 결합하는 것을 허용한다.
장착 브라켓 조립체의 예시적인 실시예들은 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스를 구비한다. 상기 상부 클램프 피스는 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하는 제1 부재를 가진다. 상기 상부 클램프 피스는 상부 부분적 고정구(upper partial fastener)를 가진다. 상기 하부 클램프 피스는, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 수 있도록, 상기 상부 부분적 고정구와 결합되도록 구성된 하부 부분적 고정구(lower partial fastener)를 구비한다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스는 2개의 대향하는 지지 부재들을 더 구비하는데, 상기 지지 부재들은 장착 레일에 부착되도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 장착 브라켓 조립체는 상기 상부 클램프 피스 상에 형성된 적어도 하나의 경사 보강 구성(angled reinforcement feature)을 더 구비한다.
에시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 때, 상기 개방된 하부 공간이 폐쇄된다. 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에 클립 또는 스냅 부착을 형성하도록, 상기 제1 부재는 슬라이트 리턴(slight return)을 가질 수 있다. 상기 제1 부재는 5개의 팔각형 면을 가지고, 상기 제2 부재는 3개의 팔각형 면을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스의 하나 또는 양자는 토크 튜브에 대하여 전도성 접지 경로(conductive ground path)를 제공한다. 에시적인 실시예들에서, 상기 상부 부분적 고정구는 슬롯(slot)이고, 상기 하부 부분적 고정구는 힌지 부품(hinge part)이다.
태양광 트랙커 조립체의 예시적인 실시예들은 적어도 하나의 지지 기둥과, 상기 지지 기둥에 연결된 토크 튜브와, 상기 토크 튜브에 부착되는 적어도 하나의 장착 레일과, 상기 장착 레일에 장착되는 하나 또는 그 이상의 태양광 모듈과, 상기 적어도 하나의 장착 레일을 상기 토크 튜브에 고정하는 적어도 하나의 장착 브라켓 조립체를 구비한다. 상기 장착 브라켓 조립체는 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스를 구비한다. 상기 상부 클램프 피스는 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하는 제1 부재를 가진다. 상기 상부 클램프 피스는 상부 부분적 고정구를 가진다. 상기 하부 클램프 피스는, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착가능하도록, 상기 상부 부분적 고정구와 결합되도록 구성된 하부 부분적 고정구를 가진 제2 부재를 구비한다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스는 2개의 대향하는 지지 부재들을 구비하고, 상기 지지 부재들은 상기 장착 레일에 부착되도록 구성될 수 있다.
태양광 트랙커 조립체의 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 때, 상기 개방된 하부 공간이 폐쇄된다. 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에서 클립 또는 스냅 부착을 형성하도록, 상기 제1 부재는 슬라이트 리턴을 가질 수 있다. 상기 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스의 하나 또는 양자는 토크 튜브에 대하여 전도성 접지 경로를 제공할 수 있다. 태양광 트랙커 조립체의 예시적인 실시예들에서, 상기 상부 부분적 고정구는 슬롯이고, 상기 하부 부분적 고정구는 힌지 부품이다. 상기 태양광 트랙커 조립체는 상기 상부 클램프 피스에 연결되는 적어도 하나의 경사 보강 구성을 더 구비할 수 있다. 상기 태양광 트랙커 조립체는 상기 장착 레일에 장착되는 하나 또는 그 이상의 태양광 모듈을 더 구비할 수 있다.
본 명세서에 개시된 무프레임 태양광 모듈들을 장착하는 예시적인 방법들은 적어도 하나의 장착 레일을 장착 조립체의 상부 클램프 피스에 부착하는 단계와, 상기 상부 클램프 피스를 토크 튜브 상으로 스냅 결합하는 단계와, 상기 장착 조립체의 하부 클램프 피스를 상기 상부 클램프 피스에 부착하는 단계를 구비한다. 상기 상부 클램프 피스는 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하고, 상부 부분적 고정구를 구비할 수 있다. 상기 하부 클램프 피스의 하부 부분적 고정구를 상기 상부 부분적 고정구에 결합시킴에 의하여 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착되고, 이에 의해 상기 개방된 하부 공간이 폐쇄되고, 상기 적어도 하나의 장착 레일이 상기 토크 튜브에 고정된다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스는 2개의 대향하는 지지 부재들을 더 구비하고, 상기 지지 부재들은 상기 장착 레일에 부착되도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들은 볼트와 너트 고정구를 조여 상기 상부 및 하부 클램프 피스를 상기 토크 튜브의 주위에 견고하게 고정하는(cinch) 단계를 더 구비할 수 있다. 예시적인 실시예들은 적어도 하나의 태양광 모듈을 상기 적어도 하나의 장착 레일 상에 설치하는 단계를 더 구비할 수 있다. 상기 제1 부재는 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에 스냅 부착을 형성하도록, 슬라이트 리턴을 구비할 수 있다. 상기 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스의 하나 또는 양자는 토크 튜브에 대하여 전도성 접지 경로를 제공할 수 있다.
이와 같이 장착 브라켓 조립체들, 클립 결합 또는 스냅 결합 장착 브라켓들, 장착 레일들 및 관련된 장착 방법들이 제공됨을 알 수 있다. 본 명세서에 개시된 조립체들 및 방법들은 태양광 모듈용 창작 레일들을 토크 튜브의 길이를 따라 어느 위치에서도 부착하는 것을 제공한다. 이와 같은 및 다른 특징들과 이점들은 후술하는 첨부된 도면과 함께 발명의 상세한 설명을 고찰함으로써 이해될 수 있을 것이다. 첨부 도면들에서 동일한 부재 번호는 동일한 구성요소를 지시한다.
본 발명의 앞서 언급한 목적들 및 다른 목적들은 첨부 도면과 함께 후술하는 발명의 상세한 설명을 고려함에 의하여 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 예시적인 상부 및 하부 부분적 고정구들에 대한 상세도이다.
도 2c는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 예시적 실시예에 대한 평면도이다.
도 2d는 본 발명에 따른 볼트 및 너트 고정구의 예시적인 실시예에 대한 상세도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 상부 클램프 피스의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 상부 클램프 피스의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 상부 클램프 피스의 예시적 실시예에 대한 평면도이다.
도 3d는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 상부 클램프 피스의 예시적 실시예에 측면도이다.
도 3e는 본 발명에 따른 플랜지와 구멍, 볼트 및 너트 고정구의 예시적 실시예에 대한 상세도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 하부 클램프 피스의 예시적인 실시예에 대한 사시도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 하부 클램프 피스의 예시적인 실시예에 대한 정면도이다.
도 4c는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 하부 클램프 피스의 예시적인 실시예에 대한 평면도이다.
도 4d는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 하부 클램프 피스의 예시적인 실시예에 대한 제1 측면도이다.
도 4e는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체의 하부 클램프 피스의 예시적인 실시예에 대한 제2 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 상세 상세도이다.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 트랙커 조립체의 예시적 실시예에 대한 전방 정면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 태양광 트랙커 조립체의 예시적 실시예에 대한 후방 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 태양광 트랙커 조립체의 예시적 실시예에 대한 후방 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 정면도이다.
도 17는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 18은 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따른 장착 브라켓 조립체와 장착 레일들의 예시적 실시예에 대한 사시도이다.
후술하는 단락들에서, 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 상세히 설명될 것이다. 첨부 도면은 실측으로 도시되지 않았고, 도시된 구성요소들은 다른 구성요소에 대하여 반드시 비례적으로 도시된 것은 아니다. 발명을 상세한 설명의 전체에 걸쳐, 실시예들과 도시된 예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시적으로 고려되어야 한다. 본 명세서에서 "본 발명"은 여기에 기술된 실시예들의 하나 및 그 균등물을 지칭한다. 또한 본 명세서의 전체에 걸쳐 본 발명의 다양한 특징들은 모든 청구된 실시예들 또는 방법들이 반드시 언급된 특징을 가져야 하는 것을 의미하지 않는다.
도 1-4e를 참조하여 장착 브라켓 조립체의 예시적인 실시예들을 설명한다. 도 1은 모듈 장착 레일(5)을 구비한 무프레임 태양광 모듈 지지 구조물(3)에 포함된 장착 브라켓 조립체(10)를 도시한다. 예시적인 실시예들에서, 장착 브라켓 조립체(10)는 제1 부재(16)와 상부 부분적 고정구(18)로 이루어진 상부 클램프 피스(12)와, 제2 부재(17)와 하부 부분적 고정구(20)로 이루어진 하부 클램프 피스(14)를 구비하는 팔각형의 장치이다. 도 2a, 2b, 3a, 4a 및 4b에 잘 도시된 바와 같이, 상기 상부 부분적 고정구(18)는 슬롯(32)이 될 수 있고, 상기 하부 부분적 고정구(20)는 대응하는 힌지 부품(34)이 될 수 있다. 상기 상부 및 하부 클램프 피스(12, 14)를 토크 튜브의 주위에 견고하게 고정하기 위해, 볼트 및 너트 고정구(36)와 같은 추가적인 고정 및 조임 메카니즘이 제공될 수 있다.
도 3a 및 3b에 잘 도시된 바와 같이, 상기 상부 클램프 피스(12)의 제1 부재(16)는 개방된 하부 공간(24)을 가지는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 상기 개방된 하부 공간(24)은 하부 클램프 피스(14)를 설치하기 전에 상기 장착 브라켓 조립체(10)가 토크 튜브 상에서 유지되는 것이 용이하도록 슬라이트 리턴(26)을 가질 수 있다. 더 상세하게는 상기 슬라이트 리턴(26)은 브라켓 조립체(10)의 하부 클램프 피스(14)를 장착하기 전에 상기 토크 튜브 상에서 효과적으로 스냅 결합하여 상기 튜브 상에 유지되도록, 팔각형 토크 튜브의 2개의 모서리 주위에 걸리는(writing) 기능을 수행한다. 조립된 장착 브라켓 조립체(10)는 토크 튜브에 적합한 튜브 삽입 구멍(22)을 한정한다.
도 3a 및 3b에 잘 도시된 바와 같이, 상기 상부 클램프 피스(12)의 상부 부재(16)은 팔각형으로 형성되는 장착 브라켓 조립체(10)의 상부 5개의 면(30a-30e)과 개방된 하부 공간(24)으로 구성된 구성요소이다. 상기 상부 클램프 피스(12)는 장착 브라켓을 보강하는 경사 보강 구성(28)를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제1 경사 보강 구성(28a)은 상부 클램프 피스(12)의 상부 좌측 팔각형 면(30a)에 형성되고, 제2 경사 보강 구성(28b)은 상부 클램프 피스(12)의 상부 우측 팔각형 면(30b)에 형성된다. 상기 상부 부분적 고정구(18)는 상기 상부 클램프 피스의 우측 또는 좌측 팔각형 면(30d, 30e) 중의 하나에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 도 3b에 잘 도시된 바와 같이, 상부 부분적 고정구(18)는 상기 상부 클램프 피스(12)의 좌측 팔각형 면(30d)의 하부에 형성되는 슬롯(32)이다. 제1 구멍(44)을 한정하는 제1 플랜지(42)가 볼트 및 너트 고정구 조립체(36)의 부품으로 제공될 수 있다. 예시적인 실시예들에서 상기 제1 플랜지(42)는 상부 클램프 피스(12)의 우측 팔각형 면(30e)의 하부 상에 형성된다.
상부 클램프 피스(12)의 좌측 팔각형 면(30d)은 또한 상기 상부 부분적 고정구(18)에 인접하여 제1 지지 고정구 또는 슬롯(38a)을 가질 수 있다. 상기 제1 지지 고정구(38a)는 부착 메카니즘을 제공함으로써, 장착 브라켓 조립체(10)가 장착 레일(5)에 부착될 수 있다. 이와 유사하게 상부 클램프 피스(12)의 우측 팔각형 면(30e) 상에 형성된 제2 지지 고정구(38b)는 장착 브라켓 조립체(10)의 대향하는 면 상에서 하나 또는 그 이상의 지지 레일(5)의 부착을 허용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 지지 레일(5)은 각 제1 및 제2 지지 고정구(38a, 38b)의 각각에 부착되어 장착 브라켓 조립체(10)가 태양광 트랙커 또는 다른 메카니즘 시스템으로 포함되는 것을 용이하게 할 수 있다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 상기 하부 클램프 피스(14)의 제2 부재(17)는 팔각형으로 형성된 장착 브라켓 조립체(10)의 하부 3개의 면(30f, 30g, 30h)을 구성하는 구성요소이다. 상기 하부 클램프 피스(14)는 하부 부분적 고정구(20)를 가지는데, 상기 고정구는 하부 좌측 팔각형 면(30f)의 상단에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 부분적 고정구(20)는 상부 클램프 피스(12)의 슬롯(32) 또는 상부 부분적 고정구(18)에 결합되도록 대응하는 힌지 피스(34)이다. 본 명세서에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 상기 힌지 피스(34)는 슬롯(12) 안으로 클립, 스냅 또는 미끄러져 결합되어, 태양광 모듈들이 태양광 트랙커의 토크 튜브 상으로 장착되는 것을 용이하게 한다. 제2 구멍(52)를 한정하는 제2 플랜지(50)가 하부 우측 팔각형 면(30h)의 상단에 형성될 수 있다. 상기 제2 플랜지(50)는 상부 클램프 피스(12)의 제1 플랜지(42)에 볼트 및 너트 고정구 조립체(36)로서 결합된다.
도 2a, 2b 및 8을 참조하면, 5개의 팔각형 면을 가진 상기 상부 클램프 피스(12)가 하부 클램프 피스(14)의 3개의 팔각형 면과 함께 완전한 팔각형 장착 브라켓 조립체를 형성한다. 상기 상부 및 하부 클램프 피스(12, 14)가 부착될 때, 상기 하부 클램프 피스(14)의 상기 하부 부분적 고정구(20)는 상기 상부 부분적 고정구(18)에 결합된다. 더 상세하게는, 상기 하부 클램프 피스(14)의 힌지 피스(34)가 상부 클램프 피스(12)의 슬롯(32) 안으로 미끄러지거나, 클립 또는 스냅 결합된다. 예시적인 장착 브라켓(10)들은, 상기 하부 클램프 피스(14)가 상부 클램프 피스(12)에 부착될 때 상기 개방된 하부 공간(24)이 폐쇄되도록 설계된다. 조립된 또는 폐쇄된 배열에서, 도 5-8에 도시된 바와 같이, 부착된 상부 및 하부 클램프 피스(12, 14)를 가지는 상기 장착 브라켓 조립체(10)는 토크 튜브에 적합한 튜브 삽입 구멍(22)을 한정한다.
예시적인 실시예들에서, 장착 브라켓 조립체(10)의 상기 상부 클램프 피스(12) 및/또는 상기 하부 클램프 피스(14)는 또한 토크 튜브에 대한 전도성 접지 경로를 제공한다. 더 상세하게는, 상기 모듈 장착 브라켓 조립체(10)는 알루미늄과 같은 전도성 물질로 만들어지므로, 어떠한 추가적인 구성요소들 없이도 토크 튜브에 대한 전도성 접지 경로를 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 장착 브라켓 조립체는 압출 알루미늄으로 제조되나, 또한 성형 또는 주형 금속(cast metal), 또는 가능한 경우 사출성형 또는 압출에 의하여 고강도 플라스틱으로 제조될 수 있다. 만약 예를 들어 부식을 지연시키기 위해 알루미늄 상에 코팅이 사용된다면, 금속 접지 클립 또는 다른 전기적 전도성 접지 수단이 상기 코팅을 관통하도록 설치되어, 신뢰성있는 접합 전도 경로(bonded conducting path)를 발생시킨다.
이하에서 도 14-19를 참조하면서 장착 브라켓 조립체(110)의 예시적인 실시예들을 설명한다. 이 실시예들은 하부 클램프 피스(114)가 2개의 대향하는 지지 부재(150a, 150b)를 가진 긴 빔이라는 점에서 위에서 기술된 장착 브라켓 조립체(10)와 상이한데, 상기 지지 부재들은 장착 레일(7)에 부착 연장되어, 분리되는 지지 레일들(5)을 대체한다. 상부 클램프 피스(112)는 제1 부재(116)가 팔각형 형상의 장착 브라켓 조립체(110)의 상부 5개의 면(130a-130e)과 하나의 개방된 하부 공간(124)를 구성하는 구성요소라는 점에서 상부 클램프 피스(12)와 유사하다. 예시적인 실시예들에서, 상기 개방된 하부 공간(124)은 하부 클램프 피스(114)가 설치되기 전에 장착 브라켓 조립체(110)가 토크 튜브 상에서 유지되는 것을 용이하게 하도록 슬라이트 리턴을 가질 수 있다.
상기 상부 클램프 피스(112)는 장착 브라켓에 보강을 제공하기 위해 경사 보강 구성(128)을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 상부 클램프 피스(112)는 상기 장착 레일(7)에의 부착 및 부가적인 지지를 위해 4개의 보강 구성(128)을 가진다. 제1 경사 보강 구성(128a)은 상부 좌측 팔각형 면(130a)에 형성되고, 제2 경사 보강 구성(128b)은 상부 우측 팔각형 면(130b)에 형성되며, 제3 보강 구성(128c)은 좌측 팔각형 면(130d)에 형성되고, 제4 보강 구성은 우측 팔각형 면(130e)에 형성된다. 도 14에 잘 도시된 바와 같이, 상부 클램프 피스(112)의 좌측 팔각형 면(130d)에 인접하여 상기 제3 보강 구성(128c)의 내부에 형성된 상부 부분적 고정구(118a)가 존재한다. 다른 상부 부분적 고정구(118b)는 상기 상부 클램프 피스(112)의 좌측 팔각형 면(130d)에 인접하여 상기 제4 보강 구성(128d) 내부에 형성된다. 예시적인 실시예들에서, 상부 부분적 고정구(118a, 118b)는 볼트 및 너트 고정구 조립체(136)의 부품으로서, 슬라이드 결합 너트(slide-on nut)가 될 수 있다.
도 16-19를 참조하면, 상부 클램프 피스(112)의 예시적인 실시예는 2개의 보강 구성(128c, 128d)을 가진다. 더 상세하게는, 보강 구성(128c)은 상부 클램프 피스(212)의 좌측 팔각형 면(130d)에 형성되고, 보강 구성(128d)은 우측 팔각형 면(130e)에 형성된다. 도 16 및 18에 잘 도시된 바와 같이, 경사 보강 구성(128a, 128b) 없이도, 상기 상부 클램프 피스(212)와 보강 구성(128c, 128d)의 상단부들이 장착 레일(7)에의 부착 및 부가적인 지지를 제공한다. 조립된 또는 폐쇄된 배열에서, 도 18 및 19에 도시된 바와 같이, 부착된 상부 및 하부 클램프 피스(212, 114)를 구비하는 상기 장착 브라켓 조립체(110)는 토크 튜브에 적합한 튜브 삽입 구멍(122)를 한정한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스(114)의 제2 부재(117)는 팔각형 형상의 장착 브라켓 조립체(110)의 하부 3개의 면(130f, 130g, 130h)을 구비하는 구성요소이다. 상기 하부 3개의 면(130f, 130g, 130h)에 부가하여, 상기 하부 클램프 피스(114)는 하나, 둘 또는 그 이상의 리벳 스터드(revet stud) 또는 다른 적절한 고정구에 의해 상기 장착 레일(7)에 부착 연장되는 2개의 대향하는 지지 부재(150a, 150b)를 구비한다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 클램프 피스(114)는 2개의 부분적 고정구(120a, 120b)를 가지는데, 상기 고정구는 2개의 볼트 및 너트 고정구 조립체(136a, 136b)의 부품으로서 상기 상부 클램프 피스(112)의 각 상부 부분적 고정구(118a, 118b)에 각각 결합되는 볼트들이 될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 하부 부분적 고정구(120a)는 하부 우측 팔각형 면(130f)의 상단에 인접하여 형성되고, 상부 부분적 고정구(120b)는 하부 우측 팔각형 면(130h)의 상단에 인접하여 형성된다. 상기 하부 힌지 피스(114)가 상기 상부 클램프 피스(112)에 부착될 때, 상기 개방된 하부 공간(124)이 폐쇄된다. 조립된 또는 폐쇄된 배열에서, 상기 부착된 상부 및 하부 클램프 피스(112, 114)를 가진 장착 브라켓 조립체(110)는 토크 튜브에 적합한 튜브 삽입 구멍을 한정한다.
도 11-13을 참조하면, 예시적인 장착 브라켓 조립체(10, 110)이 태양광 트랙커의 프레임 있는 또는 무프레임 태양광 모듈 용 장착 레일들과 함께 사용될 수 있다. 태양광 트랙커 조립체(1)는 지지 기둥(2), 상기 지지 기둥에 연결된 토크 튜브(4), 상기 토크 튜브(4)에 부착되는 하나 또는 그 이상의 장착 레일(7)을 구비한다. 예시적인 기어 구동 시스템(11)은 적어도 하나의 기어 휠(gear wheel: 19)을 가지는 기어 조립체(13)을 구비한다. 모터(미도시)가 마련되어 상기 기어 구동 시스템(11)을 구동시키고, 차례대로 상기 토션 튜브(4)를 직접 구동시키거나, 또는 기어 랙(15)를 구동시켜 연이어 토션 튜브(4)를 구동시킨다. 상기 장착 레일(7)은 무프레임 태양광 모듈 용으로 설계된 지지 구조물이 될 수 있다. 예시적인 실시예들에서 상기 레일은 전조강(roll formed steel)의 모듈 장착 레일이고, 전조강으로부터 제조될 수 있고, 길이는 수 미터가 될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 태양광 모듈(6)이 상기 장착 레일(7)에 장착될 수 있고, 개시된 장착 브라켓 조립체들은 하나 또는 그 이상의 장착 레일들을 토크 튜브(4)에 고정하는데 사용된다. 예시적인 실시예들에서, 장착 클립(9)들이 마련되어 태양광 모듈들의 장착을 용이하게 할 수 있다.
태양광 트랙커(1)의 토크 튜브(4)는 어떠한 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 토크 튜브는 팔각형 횡단면을 가진다. 그러나 상기 토크 튜브는 원형 또는 부분적으로 원형, 정사각형, 직사각형, 오각형, 육각형, D-형 또는 다른 어떠한 정형적 또는 비정형적 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 장착 브라켓 조립체의 실시예들도 상기 토크 튜브 횡단면에 대응하는 어떠한 형상, 예를 들어 원형 또는 부분적으로 원형, 정사각형, 직사각형, 오각형, 육각형, D-형 또는 다른 어떠한 정형적 또는 비정형적 형상을 가질 수 있다. 위에서 기술된 바와 같이, 모듈 장착 브라켓(10)의 상기 개방된 하부 공간(24)은 팔각형 토크 튜브 또는 다른 횡단면 형상을 가진 토크 튜브의 수직면들 상으로 스냅 결합하기 위하여 슬라이트 리턴(26)을 가지도록 설계될 수 있다.
작동 시에, 지지 레일(5)과 함께 또는 지지 레일(5) 없이 장착 브라켓 조립체(10, 110)를 토크 튜브(4)에 부착하는 방법들을 포함하여, 태양광 트랙커를 조립하는 방법들이 제공된다. 바람직하게는, 상기 장착 브라켓 조립체(10, 110)의 개방된 하부 공간(24, 124)은, 현장에 설치된 후에 설치자가 무프레임 태양광 모듈(6)용 모듈 장착 레일(7)을 토크 튜브(4)의 길이방향으로 어느 위치 상에도 부착하는 것을 허용한다. 첫째, 설치자는 지지 레일(5)을 장착 브라켓 조립체(10)의 상부 클램프 피스(12)에 부착한다. 더 상세하게는, 설치자는 제1 지지 레일(5)을 상부 클램프 피스(12)의 좌측 팔각형 면(30d) 상에서 제1 지지 고정구 또는 슬롯(38a)에 연결한다. 이와 유사하게, 설치자는 제2 지지 레일(5)을 상부 클램프 피스(12)의 우측 팔각형 면(30e) 상에서 제2 지지 고정구(38b)에 연결할 수 있다. 상기 지지 레일(5)은 볼트 및 너트 고정구와 같은 어떠한 적절한 고정 메카니즘에 의해 장착 브라켓 조립체(10)의 상부 클램프 피스(12)에 고정될 수 있다.
다음으로, 설치자는 장착 브라켓 조립체(10)의 상부 클램프 피스(12)를 상기 토크 튜브(4) 상으로 클립 결합 또는 스냅 결합한다. 더 상세하게는, 상기 개방된 하부 공간(24)의 슬라이트 리턴은 설치자가 상기 장착 브라켓 조립체(10)의 상부 클램프 피스(12)를 팔각형 토크 튜브(4)의 수직면들 상으로 클립 또는 스냅 결합하여 완전한 조립체가 완성될 때까지 토크 튜브 상의 위치에 유지하는 것을 허용한다. 그 다음에 설치자는 장착 브라켓 조립체(10)의 하부 클램프 피스(14)를 상부 클램프 피스(12)에 부착한다. 상기 하부 클램프 피스(14)의 하부 부분적 고정구(20)를 상부 클램프 피스(12)의 상부 부분적 고정구(18)에 결합함에 의하여, 하부 클램프 피스(14)가 상부 클램프 피스(12)에 부착된다. 더 상세하게는, 하부 클램프 피스(14)의 힌지 피스(34)가 상부 클램프 피스(12)의 슬롯(32) 안으로 미끄러져 또는 스냅 결합된다. 이 결과, 상기 개방된 하부 공간(24)이 폐쇄되어 튜브 삽입 구멍(22)을 형성하고, 상기 지지 레일(5)이 토크 튜브(4)에 고정된다.
그 다음에 상기 볼트 및 너트 고정구 조립체(36)가 조여져 토크 튜브(4)의 주위로 장착 브라켓 조립체(10)을 견고하게 고정하고, 상기 지지 레일(5)를 토크 튜브(4)에 더욱 고정한다. 더 상세하게는, 하부 클램프 피스(14)의 하부 우측 팔각형 면(30h)의 상단부의 제2 플랜지(50)와 제2 구멍(52)은 상부 클램프 피스(12)의 제1 플랜지(42) 및 제1 구멍(44)과 결합하도록 위치되고, 볼트가 상기 구멍들(44, 52)을 통과하여 삽입되고, 너트가 조여진다.
위에서 기술된 바와 같이, 상기 장착 브라케 조립체(10)의 상부 클램프 피스(12)는 장착 브라켓에 대한 보강을 제공하기 위해 경사 보강 구성을 가질 수 있다. 설치자는 볼트 밑 너트 고정구와 같은 어떠한 적절한 고정 메카니즘에 의해, 제1 경사 보강 구성(28a)을 상부 클램프 피스(12)의 상부 좌측 팔각형 면(30a)에서, 그리고 제2 경사 보강 구성(28b)을 상부 클램프 피스(12)의 상부 우측 팔각형 면(30b)에서, 상기 장착 레일(7)에 고정할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 설치자는 하나 또는 그 이상의 태양광 모듈을 상기 장착 레일(7)에 설치할 것이다.
장착 브라켓 조립체(110)의 작동 시에, 설치자는 장착 브라켓 조립체(110)의 상부 클램프 피스(112, 212)를 토크 튜브(4) 상으로 스냅 결합한다. 더 상세하게는, 상기 개방된 하부 공간(124)의 슬라이트 리턴은 설치자가 장착 브라켓 조립체(110)의 상부 클램프 피스(112, 212)를 팔각형 토크 튜브(4)의 수직면들 상으로 스냅 결합하여, 완전한 조립체가 완성될 때까지 상기 튜브 상의 제 위치에 유지되는 것을 허용한다. 그 다음에 설치자는 장착 브라켓 조립체(110)의 하부 클램프 피스(114)를 상부 클램프 피스(112)에 부착한다. 미끄럼 결합(slide-on) 볼트 및 너트 고정구 또는 다른 적절한 고정 메카니즘을 사용하여 상기 하부 부분적 고정구(120a, 120b)를 상기 상부 부분적 고정구(118a, 118b)에 연결함에 의하여, 상기 하부 클램프 피스(114)가 상부 클램프 피스(112, 212)에 부착된다.
설치자는 볼트 및 너트 고정구와 같은 어떠한 적절한 고정 메카니즘에 의하여 제1 경사 보강 구성(128a)을 상부 클램프 피스(112)의 상부 좌측 팔각형 면(130a)에서, 그리고 제2 경사 보강 구성(128b)을 상부 클램프 피스(112)의 상부 우측 팔각형 면(130b)에서 상기 장착 레일(7)에 고정한다. 설치자는 또한 하부 클램프 피스(114)를 장착 레일(7)에 고정할 것이다. 더 상세하게는, 하나, 둘 또는 그 이상의 리벳 스터드 또는 다른 어떠한 적절한 고정구에 의해 각 지지 부재(150a, 150b)의 단부를 장착 레일(7)에 부착함에 의하여, 2개의 대향하는 지지 부재(150a, 150b)들이 장착 레일(7)에 연결된다. 예시적인 실시예들에서, 설치자는 하나 또는 그 이상의 태양광 모듈들을 장착 레일(7) 상에 설치할 것이다.
이와 같이 개선된 장착 브라켓 조립체들, 장착 브라켓들 상으로의 스냅 결합, 장착 레일들 및 이와 관련된 장착 방법들이 제공됨을 알 수 있다. 앞서 기술된 특징들 및 특화된 구성요소들의 어는 것도 선행하는 실시예들의 장치 또는 시스템의 어느 것과 교체가능하게 사용될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 예시적인 실시예들이 본 명세서에서 기술되었으나, 본 기술분야의 당업자에게 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경과 개량이 이루질 수 있음이 명백하다. 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 핵심과 범위를 벗어나지 않는 그러한 변경과 개량을 포함하는 것을 의도한다.

Claims (20)

  1. 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하는 제1 부재를 구비하고, 상부 부분적 고정구를 구비하는 상부 클램프 피스; 및
    하부 부분적 고정구와 함께 제2 부재를 구비하는 하부 클램프 피스;를 포함하고,
    상기 하부 부분적 고정구는, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착가능하도록, 상기 상부 부분적 고정구에 결합되도록 구성되고,
    상기 제1 부재는 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에서 스냅 부착을 형성하도록 슬라이트 리턴을 구비하는 장착 브라켓 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 때, 상기 개방된 하부 공간이 폐쇄되는 장착 브라켓 조립체.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스의 하나 또는 모두가 토크 튜브에 대한 전도성 접지 경로를 형성하는 장착 브라켓 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 부분적 고정구는 슬롯이고, 상기 하부 부분적 고정구는 힌지 부품인 장착 브라켓 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 클램프 피스 상에 적어도 하나의 경사 보강 구성을 더 구비한 장착 브라켓 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부재는 5개의 팔각형 면들을 가지는 장착 브라켓 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 부재는 3개의 팔각형 면들을 가지는 장착 브라켓 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부 클램프 피스는 2개의 대향하는 지지 부재를 더 구비하는 장착 브라켓 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 2개의 대향하는 지지부재는 장착 레일에 부착되도록 구성되는 장착 브라켓 조립체.
  11. 적어도 하나의 지지 기둥;
    상기 지지 기둥에 연결되는 토션 튜브;
    상기 토션 튜브에 부착되는 적어도 하나의 장착 레일; 및
    상기 적어도 하나의 장착 레일을 상기 토션 튜브에 고정하는 적어도 하나의 장착 브라켓 조립체;를 구비하는 태양광 트랙커 조립체로서,
    상기 장착 브라켓 조립체는,
    튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하는 제1 부재를 구비하고, 상부 부분적 고정구를 포함하는 상부 클램프 피스와,
    하부 부분적 고정구와 함께 제2 부재를 가지는 하부 클램프 피스;를 포함하고,
    상기 하부 부분적 고정구는, 상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착가능하도록, 상기 상부 부분적 고정구에 결합되도록 구성되고,
    상기 제1 부재는 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에서 스냅 부착을 형성하도록 슬라이트 리턴을 구비하는 태양광 트랙커 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하부 클램프 피스가 상기 상부 클램프 피스에 부착될 때, 상기 개방된 하부 공간이 폐쇄되는 태양광 트랙커 조립체.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상부 클램프 피스와 하부 클램프 피스의 하나 또는 모두가 토크 튜브에 대한 전도성 접지 경로를 형성하는 태양광 트랙커 조립체.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 상부 부분적 고정구는 슬롯이고, 상기 하부 부분적 고정구는 힌지 부품인 태양광 트랙커 조립체.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 상부 클램프 피스에 연결되는 적어도 하나의 경사 보강 구성을 더 구비한 태양광 트랙커 조립체.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 하부 클램프 피스는 상기 장착 레일에 부착되도록 구성된 2개의 대향하는 지지 부재를 더 구비하는 태양광 트랙커 조립체.
  18. 적어도 하나의 장착 레일을 장착 조립체의 상부 클램프 피스에 부착하는 단계로서, 상기 상부 클램프 피스는 튜브 삽입 구멍과 개방된 하부 공간을 한정하고, 상기 상부 클램프 피스는 상부 부분적 고정구와, 상기 상부 클램프 피스가 토크 튜브 상에서 스냅 부착을 형성하도록 슬라이드 리턴을 구비하는 단계;
    상기 상부 클램프 피스를 상기 토크 튜브 상에 스냅 결합하는 단계; 및
    상기 개방된 하부 공간이 폐쇄되고 상기 적어도 하나의 장착 레일이 상기 토크 튜브에 고정되도록 하부 클램프 피스의 하부 부분적 고정구를 상기 상부 부분적 고정구에 결합함에 의하여, 상기 장착 조립체의 상기 하부 클램프 피스를 상기 상부 클램프 피스에 부착하는 단계;를 구비한 태양광 모듈의 장착 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    볼트와 너트 고정구를 조여 상기 상부 및 하부 클램프 피스를 상기 토크 튜브의 주위로 견고하게 고정하는 태양광 모듈의 장착 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 하부 클램프 피스는 상기 장착 레일에 부착되도록 구성된 2개의 대향하는 지지 부재를 더 구비하는 태양광 모듈의 장착 방법.
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