KR102344483B1 - 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치는, 파이프형 구조로 이루어진 지지대와; 상기 지지대의 둘레에 하나 또는 복수개가 설치된 스크류와; 상기 지지대의 끝단부에 지중으로 파고 들어가기 용이하도록 함몰 또는 판형 구조로 이루어진 선단 구조물을 포함하여 구성됨으로써, 간단한 구조로 비용을 절감하면서도 땅속에 용이하게 삽입하여 설치할 수 있다.

Description

태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치{Screw type underground support device of solar power generation device}

본 발명은 땅속에 설치되어 태양광 발전 구조물을 지지하는 스크류형 지중 지지대에 관한 것이다.

최근 환경문제 때문에 온실가스와 미세먼지를 줄이며 환경오염 없이 사용할 수 있는 친환경 신재생에너지가 각광받고 있다. 친환경 신재생에너지 중에서도 태양 에너지는 설치 환경 및 장소에 제약이 적고 상대적으로 높은 에너지 이용 효율을 가지므로, 태양 에너지를 이용한 태양광 발전 시설물이 널리 보급되고 있다.

태양광 발전 시설물은 지지 구조물에 태양전지 모듈을 설치하여 태양 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 시설물이다.

이러한 태양광 발전 시설물은 건물의 지붕, 외벽 등에 설치되거나, 태양광을 이용할 수 있는 지상 공간 즉, 지반 위에 설치된다. 태양광 발전 시설물을 지반 위에 직접 설치하는 경우에 태양전지 모듈을 갖는 패널(이하 '태양전지 패널'이라고도 함)을 지지 구조물을 통해 지지하게 된다.

지지 구조물은 설치 지형이나 환경 등에 따라 다양한 방식이 이용되고 있는데, 그 중에서도 스크류형 지중 지지대는 긴 파이프형 구조물 둘레에 스크류가 설치되어 무굴착 방식으로 땅속으로 회전시키면서 삽입하여 설치할 수 있도록 이루어진다. 이러한 스크류형 지중 지지대는 자연 훼손을 최소화한 상태에서 콘크리트 기초를 대신하여 이용할 수 있고, 계절과 기후에 관계없이 시공이 가능한 장점을 가지고 있다.

한편, 한국 등록특허 제10-1190695호, 한국 등록실용신안 제20-0443819호 등에도 상기한 스크류형 지중 지지대에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 선행 기술을 포함한 종래 스크류형 지중 지지대는 땅속으로 파고 들어가기 쉽도록 대부분 지지대의 끝단을 뾰족하게 구성하거나, 별도의 스크류 구조물을 설치하고 있으나, 이와 같이 파이프 끝단을 뽀족하게 구성하거나 스크류를 형성하기 위해서는 별도 성형된 구조물을 부착하여 이용해야 하므로 제작도 어렵고, 비용도 많이 소요되는 문제점이 있다.

한국 등록특허 제10-1190695호 한국 등록실용신안 제20-0443819호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지지대 끝단에 간단한 구조물을 구성하여 간단한 구조로 비용을 절감하면서도 땅속에 용이하게 삽입하여 설치할 수 있는 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치는, 파이프형 구조로 이루어진 지지대와; 상기 지지대의 둘레에 하나 또는 복수개가 설치된 스크류와; 상기 지지대의 끝단부에 지중으로 파고 들어가기 용이하도록 함몰 또는 판형 구조로 이루어진 선단 구조물을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 선단 구조물은 상기 지지대의 끝단부가 지지대의 가운데 부분 쪽으로 함몰된 함몰부가 포함되어 구성될 수 있다.

상기 함몰부는 상기 지지대의 끝단으로 갈수록 지지대의 가운데 쪽으로 더 함몰된 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 선단 구조물은 상기 함몰부가 3개 또는 4개로 형성될 수 있다.

상기 선단 구조물은 상기 지지대의 끝단부에 수직으로 삽입되어 고정된 선단 판으로 이루어지되, 상기 선단판은 일부분이 상기 지지대의 끝단부에서 밖으로 노출되게 고정된 구조로 구성될 수 있다.

이때, 상기 선단판은 그 양쪽면이 상기 지지대의 내측면에 고정될 수 있도록 직선형 구조로 형성되어 상기 지지대의 내측면에 용접되어 고정되는 것이 바람직하다.

상기 선단판은 그 선단이 곡면 구조로 형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치는, 지지대 끝단에 함몰부 또는 선단판이 구성되기 때문에 간단한 구조로 비용을 절감하면서도 땅속에 용이하게 삽입하여 설치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 포함된 시공 상태가 도시된 측면 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 사시도 및 측면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 주요부 사시도 및 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치에서 선단 구조물 변형 실시예가 도시된 저면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 사시도 및 측면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 주요부 사시도 및 분해 사시도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 도면들로서, 도 1은 태양광 발전장치의 시공 상태가 도시된 측면 구성도, 도 2 및 도 3은 스크류형 지중 지지장치의 사시도 및 측면도, 도 4 및 도 5는 스크류형 지중 지지장치의 주요부 사시도 및 저면도이다. 그리고, 도 6은 스크류형 지중 지지장치에서 선단 구조물 변형 실시예가 도시된 저면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치는, 땅속에 지중 지지장치(100)가 설치되고, 이 지중 지지장치(100)에 지상 지지대(10) 및 지지 패널(20)이 순서대로 조립된다. 그리고, 지지 패널(20)의 상부에 태양광 패널(30)이 설치되는 구조로 이루어진다. 지상 지지대(10)와 지지 패널(20) 사이에는 보조 지지대(40) 등이 추가되어 구성될 수 있다.

여기서, 지상 지지대(10), 지지 패널(20), 태양광 패널(30), 보조 지지대(40) 등은 태양광 발전장치를 구성하는 공지의 구성을 이용하여 구성할 수 있고, 일부 구성을 삭제하거나 추가하여 구성하는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치는 지중 지지장치(100)에 조립되는 상부 구조물은 공지의 여러 태양광 발전장치를 적용하여 구성할 수 있다.

이제, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 지지장치(100)를 중심으로 설명한다.

본 실시예에 따른 지중 지지장치(100)는, 파이프형 구조로 이루어진 지지대(110)와, 이 지지대(110)의 둘레에 하나 또는 복수개가 형성된 스크류(120)와, 지지대(110)의 끝단부에 지중으로 파고 들어가기 용이하도록 함몰된 구조로 이루어진 선단 구조물(150)을 포함하여 구성된다.

상기 지지대(110)는 중공의 직선 파이프형 구조로 이루어지고, 소재는 주철, 강철 등 금속 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

지지대(110)의 상단에는 상기 지상 지지대(110)와 조립될 수 있도록 접속 플랜지(130)가 구성되는 것이 바람직하다.

접속 플랜지(130)는 원판형 구조에 볼트 조립이 가능하도록 다수의 조립홀(132)이 형성되고, 하부에는 지지대(110)의 둘레에 수직으로 세워지는 지지판(135)이 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 접속 플랜지(130)는 지상 지지대(110)와의 조립 조건에 따라 그 형상과 구조를 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

상기 스크류(120)는 땅속에 지지대(110)를 회전시켜 삽입할 때 보다 용이하게 땅속을 파고 들어가도록 구성된 부분으로서, 지지대(110) 둘레에 다양하게 설치하여 구성할 수 있다.

즉, 스크류(120)는 지지대(110)의 상측에서 하측까지 전부분에 구성하는 것도 가능하고, 지지대(110)의 일부분에만 구성하는 것도 가능하다. 도 2의 실시예에서는 지지대(110)의 하측에 스크류(120)가 구성되는 구조를 예시하였다. 또한, 스크류(120)는 복수 개를 지지대(110)에 일정 간격 이격시켜 구성하는 것도 가능하다. 도 7의 실시예에서는 스크류(120)가 2부분으로 나누어져 설치된 구조를 예시하였다. 이와 같이 스크류(120)는 지지대(110)에 필요 및 설계 조건에 따라 다양하게 구성하여 설치할 수 있다.

상기 선단 구조물(150)은 도 2 내지 도 5를 참조하면, 지지대(110)의 끝단부가 지지대(110)의 가운데 부분 쪽으로 함몰된 함몰부(155)가 포함된 구성으로 이루어진다.

이러한 함몰부(155)는 지지대(110)의 끝단으로 갈수록 지지대(110)의 가운데 쪽으로 더 함몰된 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 함몰부(155)는 파이프로 이루어진 지지대(110)의 끝단부를 지지대(110)의 가운데 쪽으로 찌그러뜨리는 것과 같이 함몰시켜서 구성되고, 지지대(100)의 끝단으로 갈수록 더 깊이 함몰되는 구조를 갖도록 구성될 수 있는 것이다.

이와 같은 함몰부(155)의 구성은 도 4 내지 도 5에서와 같이 3개의 함몰부(155)를 갖도록 구성하거나, 도 6에서와 같이 4개의 함몰부(155)를 갖도록 구성할 수 있다. 이때, 3개의 함몰부(155)를 갖도록 구성할 경우에 각 함몰부(155)가 대략 120도 간격을 갖도록 구성하고, 4개의 함몰부(155)를 갖도록 구성할 경우에 각 함몰부(155)가 대략 90도 간격을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 선단 구조물(150)은 함몰부(155)가 3개 또는 4개로 구성되는데 한정되지 않고, 2개의 함몰부(155)를 갖거나 5개 또는 그 이상의 함몰부(155)를 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 함몰부(155)를 갖는 지중 지지장치(100)는 지지대(110)를 회전시키면서 땅속에 삽입시킬 때, 함몰부(155)에 의해 회전 방향으로 톱니형 구조를 가진 선단 구조물(150)이 땅속을 헤쳐 나가면서 용이하게 삽입될 수 있도록 하게 된다. 결국 함몰부(155)로 이루어진 선단 구조물(150)은 간단한 구조로 지중 지지장치(100)가 땅속에 보다 용이하게 삽입하여 설치할 수 있도록 도모하게 된다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치가 도시된 도면들로서, 도 7 및 도 8은 사시도 및 측면도, 도 9 및 도 10은 주요부 사시도 및 분해 사시도이다.

참고로, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예의 구성과 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 그에 대한 반복 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 선단 구조물(150)은 지지대(110)의 끝단부에 수직으로 삽입되어 고정된 선단판(156)으로 이루어진다. 이때 선단판(156)은 일부분이 상기 지지대(110)의 끝단부에서 밖으로 노출되게 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 도 7 내지 도 9에 예시된 바와 같이 선단판(156)이 지지대(110)의 끝부분에 대략 1/3 정도 노출되게 구성될 수 있다.

이러한 선단판(156)은 그 양쪽면(157)이 지지대(110)의 내측면에 고정될 수 있도록 직선형 구조로 형성되어 지지대(110)의 중앙부에 수직으로 삽입된 상태에서 지지대의 내측면에 용접되어 고정될 수 있다. 그리고 선단판(156)은 그 선단(158)과 후단(159)이 곡면 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 선단판(156)의 구조는 원형 철판의 양쪽 부분을 직선으로 절개하여 직선형 양쪽면(157)을 형성할 수 있고, 동시에 선단(158)과 후단(159)은 라운드형 구조를 갖도록 구성할 수 있다.

상기한 바와 같이 선단판(156)으로 선단 구조물(150)을 구성할 경우에 지중 지지장치(100)를 회전시키면서 땅속에 삽입할 때, 선단판(156)이 지지대(110)의 중앙에서 수직으로 돌출된 구조로 땅을 파헤치면서 들어가기 때문에 지중 지지장치(100)가 땅속에 보다 용이하게 삽입될 수 있게 된다.

이와 같은 선단 구조물(150)을 제외한 나머지 구성은 앞서 설명한 일 실시예의 구성과 동일 유사하게 구성될 수 있으므로, 그에 대한 반복 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 스크류(120)가 지지대(110)에 2개가 일정 간격을 두고 설치된 구성을 보여준다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 지상 지지대 20 : 지지 패널
30 : 태양광 패널 40 : 보조 지지대
100 : 지중 지지장치 110 : 지지대
120 : 스크류 130 : 접속 플랜지
150 : 선단 구조물 155 : 함몰부
156 : 선단판

Claims (7)

1. 파이프형 구조로 이루어진 지지대와;
   상기 지지대의 둘레에 하나 또는 복수개가 설치된 스크류와;
   상기 지지대의 끝단부에 지중으로 파고 들어가기 용이하도록 함몰 또는 판형 구조로 이루어진 선단 구조물을 포함하며,
   상기 선단 구조물은 상기 지지대의 끝단부가 지지대의 가운데 부분 쪽으로 함몰된 함몰부가 포함되며,
   상기 함몰부는 상기 지지대의 끝단으로 갈수록 지지대의 가운데 쪽으로 더 함몰된 구조로 형성되며,
   상기 함몰부는 복수개로 형성되고, 상기 지지대의 중심에 대하여 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 선단 구조물은 상기 함몰부가 3개 또는 4개로 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치의 스크류형 지중 지지장치.
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7. 삭제

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