KR102376457B1 - 태양광 패널의 지지구조물 - Google Patents

Abstract

태양광 패널(40)을 지지하는 구조물에 대해 개시된다.
개시된 태양광 패널 지지구조물은, 지면 하부로 형성된 기초홀(102)을 메우는 콘크리트로 형성되되, 태양광 패널 지지구조물의 하중을 지지하고 침하를 방지하는 기초콘크리트(100);
상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)가 결합되되, 상기 하부 지지파이프(220)가 상기 기초콘크리트(100)에 수직방향으로 삽입되어 고정되는 지지파이프(200);
상기 상부 지지파이프(210)의 상단부에 결합되어 태양광 패널(40)의 하중을 상기 지지파이프(200)로 전달하는 사각파이프(300);
수평 체결공(412)이 형성된 수평부(410)와 수직 체결공(422)이 형성된 수직부(420)로 이뤄져 단면의 형상이 L자형을 이루며, 상기 수평부(410)는 사각파이프(300)의 상부면과 결합되는 L자 브라켓(400);
단면의 형상이 C자형을 이루며, 상기 태양광 패널(40)과 상기 사각파이프(300) 사이에 배치되어 상부면은 상기 태양광 패널(40)과 결합되고 측면은 상기 L자 브라켓(400)의 수직부(420)와 결합되는 C형강(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널의 지지구조물{Solar Panel Support Structure}

본 발명은 태양광 패널을 지지하는 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 지지파이프가 하부 지지파이프에 삽입되어 높이조절이 가능함으로써 정밀한 기초 시공작업이 없이도 태양광 패널을 최적의 각도로 지지하는 한편, 하부 지지파이프의 외주면에 형성된 플랜지가 기초콘크리트 상부면에 지지되어 하부 지지파이프가 침하되는 것을 방지하는 동시에, 태양광 패널의 하중을 지지파이프로 전달하는 사각파이프의 상부면과 L자 브라켓을 볼트와 너트로 체결함으로써 사각파이프의 찌그러짐을 방지하는 한편, 상부 및 하부 지지파이프 상에 빗물배출공을 형성하여 상부 및 하부 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하도록 한 태양광 패널의 지지구조물에 관한 것이다.

태양광 발전장치는 전력을 생산하기 위해 태양광을 집광하는 태양광 패널과 이 태양광 패널을 지면에 대하여 다수 개의 배열로 고정하는 지지구조물로 구성된다.

태양광 패널은 집광률을 높이기 위해 최적의 각도를 이루도록 설치되어야 한다.

종래의 경우 태양광 패널을 지지하는 지지파이프를 소정 길이로 제작하여 현장에서 설치하는 관계로, 지면이 평탄하지 않은 곳에 태양광 패널을 설치하는 경우에는 태양광 패널의 설치 각도를 일정하게 맞출 수 없는 문제가 있었다.

때문에 지면을 고르게 하는 평탄화 작업에 많은 시간과 비용이 투입되었다.

또한, 지면이 평탄하지 않은 곳에 설치하기 위해서는 일일이 지지파이프의 길이를 정확히 재단하여 제작하여야 하므로, 생산성이 매우 떨어지는 문제가 있다.

또한, 겨울철에 지지파이프 내부로 수분 및 빗물이 스며들어 얼게 되면 동파사고가 발생하게 되므로 이를 방지할 수 있는 대비책이 필요하다.

통상적으로 태양광 패널은 지지파이프와의 사이에 사각파이프, L자 브라켓, C형강이 결합된다.

종래에는 볼트를 사각파이프의 상부면 및 하부면을 관통하도록 배치한 후 사각파이프 상부면에 L자브라켓과 너트로 결합하였다. 그러나, 이와 같은 방식으로 사각파이프와 L자 브라켓을 결합하는 경우, 너트에 과도한 토크가 가해지면 사각파이프가 찌그러지는 문제가 발생한다.

찌그러진 사각파이프와 볼트.너트의 사이에는 유격이 생기게 되고, 특히 겨울철에는 사각파이프가 수축되어 유격은 더욱 커지게 된다. 사각파이프가 바람을 받게 되면 진동이 유발되며, 유격이 생긴 볼트.너트가 풀리면서 태양광 패널이 날아가는 사고가 발생되기도 한다.

사각파이프는 두께가 얇아 조금만 하중을 세게 가해 조여주면 찌그러진다. 그러나, 이러한 문제를 해결하기 위해 두께가 두꺼운 사각파이프를 사용하면 제작 비용이 상승하게 된다.

한편, 종래에는 태양광 패널을 지지하는 기초 콘크리트의 하부는 지면 아래에 얕게 매립되고, 기초 콘크리트의 상부는 지면 위로 노출되도록 시공하였다.

그런데 이와 같이 지면 아래로 얕게 매립되는 기초 구조물은 태풍이나 강한 바람, 횡방향으로 작용하는 하중과 같은 외부영향으로 인해 기초콘크리트 구조물이 요동하거나, 침하, 또는 주변 흙이 쓸려 내려가 상부의 태양광 패널 지지구조물을 지지하지 못하고 무너지게 되는 문제점이 있었다.

한편, 통상적으로 태양광 패널 하부와 사각파이프 사이에는 L자 브라켓과 C형강을 개재시킨다.

C형강은 상부에 체결대상인 태양광 패널과 볼트 및 너트로 체결된다.

체결을 위해 통상적으로 전동드라이버를 사용하게 되는데, 전동드라이버는 공구 회전축이 직선을 이루고 있다. 종래의 C형강은 체결공이 내측 상부에 형성되어 있어, 전동드라이버로 체결작업시 공구회전축이 C형강의 하단과 간섭이 일어나 작업이 매우 불편하였다.

따라서, 기초 콘크리트의 침하가 방지되는 동시에 태양광 패널을 최적의 각도로 지지하는 한편, 태양광 패널과 지지파이프 사이에 결합되는 사각파이프가 찌그러지지 않고 견고히 체결되도록 하고, 전동드라이버로 C형강과 태양광 패널의 체결작업을 용이하게 하며, 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파사고를 방지하도록 하는 태양광 패널의 지지구조물에 대한 개발이 절실히 요구된다.

한국공개특허공보 10-2014-0147701호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 상부 지지파이프가 하부 지지파이프에 삽입되어 높이조절이 가능함으로써 정밀한 기초 시공작업이 없이도 태양광 패널을 최적의 각도로 지지하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 하부 지지파이프의 외주면에 형성된 플랜지가 기초콘크리트 상부면에 지지되어 하부 지지파이프가 침하되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 태양광 패널의 하중을 지지파이프로 전달하는 사각파이프의 상부면과 L자 브라켓을 볼트와 너트로 체결함으로써 사각파이프의 찌그러짐을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상부 및 하부 지지파이프 상에 빗물배출공을 형성하여 상부 및 하부 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 태양광 패널을 지지하는 구조물에 관한 것으로,

지면 하부로 형성된 기초홀을 메우는 콘크리트로 형성되되, 태양광 패널 지지구조물의 하중을 지지하고 침하를 방지하는 기초콘크리트;

상부 지지파이프와 하부 지지파이프가 결합되되, 상기 하부 지지파이프가 상기 기초콘크리트에 수직방향으로 삽입되어 고정되는 지지파이프;

상기 상부 지지파이프의 상단부에 결합되어 태양광 패널의 하중을 상기 지지파이프로 전달하는 사각파이프;

수평 체결공이 형성된 수평부와 수직 체결공이 형성된 수직부로 이뤄져 단면의 형상이 L자형을 이루며, 상기 수평부는 사각파이프의 상부면과 결합되는 L자 브라켓;

단면의 형상이 C자형을 이루며, 상기 태양광 패널과 상기 사각파이프 사이에 배치되어 상부면은 상기 태양광 패널과 결합되고 측면은 상기 L자 브라켓의 수직부와 결합되는 C형강;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 지지파이프는,

하부면이 폐쇄되고 상부가 개구된 파이프 형상으로 형성되되, 상단부가 소정 높이로 노출되도록 상기 기초콘크리트에 수직한 방향으로 삽입되는 하부 지지파이프; 및

하단은 상기 하부 지지파이프 내측에 삽입되고 상단은 상기 사각파이프의 하부면과 힌지로 결합되는 상부 지지파이프;로 구성되며,

상기 하부 지지파이프의 내경은 상부 지지파이프의 외경보다 크게 형성되어 상기 상부 지지파이프가 상기 하부 지지파이프 내부에서 수직방향으로 승강 가능하며,

상기 상부 지지파이프와 하부 지지파이프는,

단면이 반원 형상으로 이루어지되 양측에 볼트 결합이 가능하도록 돌출된 돌출단부가 형성된 한 쌍의 클램프;에 의해 일체로 고정되며,

상기 상부 지지파이프의 노출 길이를 조정하여 클램프에 의해 고정함으로써, 태양광 패널이 소정 각도를 이루며 지지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 하부 지지파이프의 외주면에는 링(Ring) 형상의 플랜지;가 형성되어 상기 기초콘크리트의 상부면에 지지되며,

상기 플랜지에 의해 기초콘크리트 내부에 소정 깊이만큼 매설된 하부 지지파이프가 침하되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 사각파이프의 상부면에는 사각파이프의 길이방향으로 소정 간격으로 T자형 체결홀;이 형성되며,

상기 T자형 체결홀은,

볼트 머리의 직경보다 큰 직경으로 형성된 삽입부;와,

상기 삽입부와 연통되도록 형성되되 볼트 몸체부의 직경보다는 크고 볼트 머리의 직경 및 너트 양쪽 외측면 간의 폭 보다 작게 형성된 이송부;를 포함하며,

상기 볼트 머리는 상기 이송부의 하부에 밀착되고, 상기 볼트의 몸체부는 상기 이송부와 상기 수평 체결공을 관통하여 너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 상부 지지파이프 및 하부 지지파이프 상에 소정 직경으로 형성된 빗물배출공;을 더 포함하며,

상기 상부 지지파이프 및 하부 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 C형강은,

수직방향으로 형성되어 수직방향 하중을 지지하는 수직부;

상기 수직부의 상단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자를 이루며 자유단부가 수직 하방향으로 절곡된 상부절곡부; 및

상기 수직부의 하단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자를 이루며 자유단부가 수직 상방향으로 절곡된 하부절곡부;를 포함하며,

상기 상부절곡부에는 상부체결공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 수직부에는 수평방향으로 절곡된 돌출부;가 하나 이상 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 돌출부는 C형강의 내측으로 돌출되어 상기 수직부의 외측면이 상기 L자 브라켓의 외측면과 밀착이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 상부절곡부의 자유단부는, 상기 하부절곡부의 자유단부 보다 상기 수직부를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 상부체결공은, 상기 하부절곡부의 자유단부 보다 상기 수직부를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 기초콘크리트는,

지면 상부로 상부 콘크리트가 노출되고, 지면 하부로 형성된 기초홀을 메우는 하부 콘크리트로 이뤄지되,

상기 상부 콘크리트의 수평방향 단면적은 하부 콘크리트의 수평방향 단면적 보다 크며, 지면에 노출되는 높이보다 지면 아래에 매립되는 깊이가 깊게 형성되어 수직방향 단면이 T자 형상으로 형성됨으로써,

지면 상부에 설치된 태양광 패널 지지구조물의 하중을 지지하고 침하를 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 패널 지지구조물은 상부 지지파이프가 하부 지지파이프에 삽입되어 높이조절이 가능함으로써 정밀한 기초 시공작업이 없이도 태양광 패널을 최적의 각도로 지지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 하부 지지파이프의 외주면에 형성된 플랜지가 기초콘크리트 상부면에 지지되어 하부 지지파이프가 침하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 태양광 패널의 하중을 지지파이프로 전달하는 사각파이프의 상부면과 L자 브라켓을 볼트와 너트로 체결함으로써 사각파이프의 찌그러짐을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상부 및 하부 지지파이프 상에 빗물배출공을 형성하여 상부 및 하부 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널의 지지구조물의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 상세도 A를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 클램프의 측면도 및 평면도, 그리고 저면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하부 지지파이프의 단면도이다.
도 5는 종래에 사각파이프와 L자 브라켓의 결합 시 발생되는 문제를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 사각파이프와 L자 브라켓이 결합된 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 도 6의 분해도이다.
도 8은 종래에 C형강을 전동드라이버로 볼트에 너트를 체결하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 C형강이 체결대상에 볼트와 너트로 조립된 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 C형강의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 C형강을 전동드라이버로 볼트에 너트를 체결하는 동작을 설명하는 도면이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명은 태양광 패널(40)을 지지하는 구조물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널의 지지구조물의 정면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 도 1의 상세도 A를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 클램프의 측면도 및 평면도, 그리고 저면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 하부 지지파이프의 단면도이고, 도 5는 종래에 사각파이프와 L자 브라켓의 결합 시 발생되는 문제를 설명하는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 사각파이프와 L자브라켓이 결합된 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 도 6의 분해도이다.

본 발명은 기초콘크리트(100), 지지파이프(200), 사각파이프(300), L자 브라켓(400), C형강(500)을 주요 구성으로 한다.

기초콘크리트(100)는 지면 상부에 설치되는 태양광 패널 지지구조물이 침하되는 것을 방지하고, 외부영향으로 인해 기초콘크리트(100)가 요동하거나, 주변 흙이 쓸려 내려가 태양광 패널 지지구조물이 무너지지 않도록 하기 위한 구성이다.

태양광 패널 지지구조물을 단단히 지지하기 위해 기초콘크리트(100)를 지면 아래로 깊게 매립하는 경우, 타설되는 콘크리트의 용량이 많아 시공에 많은 비용이 소요되는 단점이 있다.

이에 본 발명은 적은 양의 콘크리트를 사용하여 효과적으로 태양광 패널 지지구조물의 침하를 방지하는 T자형 형상의 기초콘크리트(100)를 안출하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기초콘크리트(100)는 T자 형상을 이루며, 지면을 기준으로 상부 콘크리트(110)와 하부 콘크리트(120)로 구분된다.

상부 콘크리트(110)는 지면 상부로 노출된다.

하부 콘크리트(120)는 지면 하부에 형성된 기초홀(102)을 메워 형성된다.

기초홀(102)은 소정 직경 및 높이로 땅을 파서 형성된다.

하부 콘크리트(120)는 기초홀(102)에 콘크리트를 채워 형성되며, 상부 콘크리트(110)는 지면 상부에 거푸집을 설치하여 콘크리트를 채워 형성된다. 상부 콘크리트(110)의 건조가 완료되면 거푸집을 제거한다.

본 발명에 따른 T자형 기초콘크리트(100)는 수직방향 단면이 T자 형상으로 형성되며, 상부 콘크리트(110)의 수평방향 단면적이 하부 콘크리트(120)의 수평방향 단면적보다 크다. 그리고 지면에 노출되는 높이보다 지면 아래에 매립되는 깊이가 깊게 형성된다.

이와 같은 T자형 형상으로 인해 기초 콘크리트가 횡방향 하중을 받더라도 견고하게 지지되며, 침하를 방지하는 효과가 있다.

지지파이프(200)는 기초콘크리트(100)와 태양광 패널(40) 사이에 개재되며, 상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)로 구성된다.

하부 지지파이프(220)는 기초콘크리트(100)에 수직방향으로 삽입되어 고정된다.

지지파이프(200)에 대해서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

사각파이프(300)는 상부 지지파이프(210)의 상단부에 결합되어 태양광 패널(40)의 하중을 지지파이프(200)로 전달한다.

사각파이프(300)의 하부면과 지지파이프(200)의 상단부 사이에 장착된 힌지에 의해 결합된다.

L자 브라켓(400)은 단면의 형상이 L자 형상으로 이루어진다.

L자 브라켓(400)은 수평 체결공(412)이 형성된 수평부(410)와 수직 체결공(422)이 형성된 수직부(420)로 이루어진다.

L자 브라켓(400)의 수평부(410)는 사각파이프(300)의 상부면과 결합된다.

C형강(500)은 단면의 형상이 C자형을 이룬다.

C형강(500)은 태양광 패널(40)과 사각파이프(300) 사이에 배치된다.

C형강(500)의 상부면은 태양광 패널(40)의 하부면과 결합되고 측면은 L자 브라켓(400)의 수직부(420)와 결합된다.

본 발명에 따른 C형강(500)은 도 8 내지 도 11을 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 태양광 패널(40)은 집광율을 높이기 위해 최적의 각도를 이루도록 설치되어야 한다. 그러나, 종래의 경우 태양광 패널(40)을 지지하는 지지파이프(200)를 소정 길이로 제작하여 현장에서 설치하는 관계로, 지면이 평탄하지 않은 곳에 태양광 패널(40)을 설치하는 경우에는 태양광 패널(40)의 설치 각도를 일정하게 맞출 수 없는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 지면이 평탄하지 않은 환경에서도 태양광 패널(40)을 최적의 각도로 지지가능한 지지파이프(200)를 구비하여 종래의 문제점을 해소하였다.

본 발명에 따른 지지파이프(200)는 상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)가 결합되어 구성된다.

하부 지지파이프(220)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부면이 폐쇄되고 상부가 개구된 파이프 형상으로 형성된다.

하부 지지파이프(220)의 상단부는 소정 높이로 노출되도록 기초콘크리트(100)에 수직한 방향으로 삽입된다.

상부 지지파이프(210)의 하단은 하부 지지파이프(220) 내측에 삽입되고, 상단은 사각파이프(300)의 하부면과 힌지로 결합된다.

본 발명에 따른 하부 지지파이프(220)의 내경은 상부 지지파이프(210)의 외경보다 크게 형성됨으로써, 상부 지지파이프(210)가 하부 지지파이프(220) 내부에서 수직방향으로 승강 가능하다.

태양광 패널(40)의 각도가 최적의 각도를 이루도록 상부 지지파이프(210)의 노출 길이를 조정한 다음, 상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)를 클램프(250)에 의해 고정시킨다.

클램프(250)는 단면의 형상이 반원 형상을 이룬다.

클램프(250)의 양측에는 볼트.너트(20, 30) 결합이 가능하도록 돌출단부(252)가 형성된다.

한 쌍의 클램프(250)가 대칭하도록 포개져 볼트.너트(20, 30)를 조여주어 상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)를 고정시킨다.

클램프(250)의 상단부(254)의 내경은 상부 지지파이프(210)의 외경보다 크게 형성되며, 볼트.너트(20, 30)의 체결력에 의해 상부 지지파이프(210)의 외주면에 밀착된다.

클램프(250)의 하단부(256)의 내경은 하부 지지파이프(220)의 외경보다 크게 형성되며, 볼트.너트(20, 30)의 체결력에 의해 하부 지지파이프(220)의 외주면에 밀착된다.

상부 지지파이프(210)가 하부 지지파이프(220)에 소정 길이만큼 삽입된 상태로 클램프(250)의 상단부(254)와 하단부(256)가 볼트.너트(20, 30)에 의해 지지파이프 상에 밀착되어 고정된다.

본 발명은 상부 지지파이프(210)의 노출 길이를 조정하여 클램프(250)에 의해 고정함으로써, 태양광 패널(40)이 소정 각도를 이루며 지지된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 지지파이프(220)의 외주면에는 링(Ring) 형상의 플랜지(222)가 형성된다.

기초콘크리트(100)를 이루는 기초홀(102)에 콘크리트를 타설하기 전, 플랜지(222)가 형성된 하부 지지파이프(220)를 삽입시킨 후 콘크리트를 붓고 건조시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 하부 지지파이프(220)에 형성된 플랜지(222)는 상부 콘크리트(110)의 상부면에 안착되어 기초콘크리트(100) 내부에 소정 깊이만큼 매설된 하부 지지파이프(220)가 하방으로 침하되는 것을 방지한다.

한편, 겨울철에 지지파이프(200) 내부로 빗물이 스며들어 얼게 되면 동파사고가 발생하게 되므로 이를 방지할 수 있는 대비책이 필요하다.

이에 본 발명은 상부 지지파이프(210) 및 하부 지지파이프(220) 상에 빗물배출공(230)을 형성하여 겨울철 동파 사고를 방지한다.

빗물배출공(230)은 상부 지지파이프(210) 및 하부 지지파이프(220) 상에 소정 직경으로 형성된다. 이는 상부 지지파이프(210) 및 하부 지지파이프(220) 내부로 스며드는 수분 및 빗물이 빗물배출공(230)을 통해 외부로 배출되도록 하기 위함이다.

만일 빗물배출공(230)과 같은 구멍이 없이 지지파이프(200) 내부에 빗물이 스며들어 지지파이프(200) 내부를 채우게 되면, 겨울철에 얼게 되어 지지파이프(200)가 터져버리는 사고가 발생하게 된다.

동파 사고가 발생하게 되면, 지지파이프(200)가 부러져 추후에 더 큰 보수비용이 들 수 있기 때문에, 이를 미연에 예방하는 것이 중요하다.

한편, 종래에는 볼트(20)를 사각파이프(300)의 상부면 및 하부면을 관통하도록 배치한 후 사각파이프(300) 상부면에 L자 브라켓(400)과 너트(30)로 결합하였다. 그러나, 이와 같은 방식으로 사각파이프(300)와 L자 브라켓(400)을 결합하는 경우, 너트(30)에 과도한 토크가 가해지면 사각파이프(300)가 찌그러지는 문제가 발생한다.

게다가, 사각파이프(300)의 상부면 및 하부면이 연통되도록 관통된 구멍에 볼트(20)를 삽입하여, 사각파이프(300)의 상부면에 개재된 L자 브라켓(400)을 결합하기 위해서는 사각파이프(300)의 하부면과 상부면 사이의 거리보다 더 긴 볼트 몸체부(24)를 갖는 볼트(20)가 필요하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 찌그러진 사각파이프(300)와 볼트.너트(20, 30)의 사이에는 유격이 생기게 되고, 특히 겨울철에는 사각파이프(300)가 수축되어 유격은 더욱 커지게 된다. 사각파이프(300)가 바람을 받게 되면 진동이 유발되며, 유격이 생긴 볼트.너트(20, 30)가 풀리면서 태양광 패널(40)이 날아가는 사고가 발생되기도 한다.

또한, 사각파이프(300)의 두께가 얇아 조금만 하중을 세게 가해 조여주면 찌그러진다. 그러나, 이러한 문제를 해결하기 위해 두께가 두꺼운 사각파이프(300)를 사용하면 제작 비용이 상승하게 된다.

이에 본 발명은 사각파이프(300) 상부면에 T자형 체결홀(310)(310)을 형성함으로써 종래의 문제점을 해소하였다.

T자형 체결홀(310)(310)은 사각파이프(300)의 상부면에 사각파이프(300)의 길이방향으로 소정 간격 이격되어 형성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, T자형 체결홀(310)은 삽입부(312)와 이송부(314)로 구분된다.

삽입부(312)는 볼트 머리(22)가 통과될 정도의 볼트 머리(22)의 직경보다 큰 직경으로 형성된다.

이송부(314)는 삽입부(312)와 연통되도록 형성된다.

이송부(314)는 볼트 몸체부(24)의 직경보다는 크고, 볼트 머리(22)의 직경 및 너트(30) 양쪽 외측면 간의 폭 보다는 작게 형성된다.

작업자는 볼트 머리(22)가 하방으로 향하도록 볼트(20)를 세워 삽입부(312)에 볼트 머리(22)를 삽입한 다음, 볼트(20)를 소정 간격 이송시켜 이송부(314)에 배치한 다음 너트(30)를 조여 고정한다.

볼트 머리(22)는 이송부(314)의 하부에 밀착되고, 볼트 몸체부(24)는 이송부(314)와 L자 브라켓(400)의 수평 체결공(412)을 관통하여 너트(30)에 의해 체결된다.

본 발명은 사각파이프(300)의 상부에서 체결이 용이할 뿐만 아니라, 종래의 경우보다 볼트 몸체부(24)의 길이가 짧은 볼트(20)를 사용하더라도 충분히 L자 브라켓(400)을 결합시킬 수 있으므로 경제적이다.

즉 본 발명은 사각파이프(300)의 상부면과 L자 브라켓(400)의 수평부만을 체결함으로써 볼트.너트(20, 30) 체결 시 사각파이프(300)가 찌그러질 우려가 없다.

도 8은 종래에 C형강을 전동드라이버로 볼트(20)에 너트(30)를 체결하는 동작을 설명하는 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 C형강이 체결대상에 볼트(20)와 너트(30)로 조립된 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 C형강의 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 C형강을 전동드라이버로 볼트(20)에 너트(30)를 체결하는 동작을 설명하는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, C형강(500)은 상부에 체결대상인 태양광 패널(40)과 볼트(20) 및 너트(30)로 체결된다.

도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 C형강(500)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 C형강(500)은 단면의 형상이 대략 C자 형상을 이루며 수직부(510), 상부절곡부(520), 하부절곡부(530)로 구분된다.

수직부(510)는 수직방향으로 형성되어 수직방향 하중을 주로 지지한다.

보다 큰 수직하중을 지지하기 위해서는 수직부(510)의 두께를 두껍게 제작할 수는 있으나, 이는 원가 상승을 가져오는 문제가 있다.

이에 본 발명에서는 수직부(510)의 구조를 변경하여 강도 문제를 해결하였다.

수직방향 하중이 가해질 때 하중의 흐름을 변경함으로써 동일한 두께를 유지하면서도 보다 큰 하중을 지지할 수 있도록 하였다.

이를 위해 본 발명에서는 수직부(510)에 수평방향으로 절곡된 돌출부(512)가 하나 이상 형성도록 하였다.

이 때 돌출부(512)는 C형강(500)의 내측으로 돌출되도록 하였으며, 이는 수직부(510)의 외측으로 L자 브라켓(400)에 밀착시켜 체결하기 위해서이다.

수직부(510)에는 L자 브라켓(400)과 체결하기 위한 측면체결공(534)이 형성될 수 있다.

상부절곡부(520)는 수직부(510)의 상단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자 형상을 이룬다.

상부절곡부(520)의 자유단부(522)는 수직 하방향으로 절곡된다.

하부절곡부(530)는 수직부(510)의 하단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자 형상을 이룬다.

하부절곡부(530)의 자유단부(532)는 수직 상방향으로 절곡된다.

상부절곡부(520)의 자유단부(522)는 하부절곡부(530)의 자유단부(532) 보다 수직부(510)를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된다.

또한 상부체결공(524)은 하부절곡부(530)의 자유단부(532) 보다 수직부(510)를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된다.

이러한 구조로 형성된 것은 직선의 공구회전축을 가진 전동드라이버(10)로 상부에 위치한 태양광 패널(40) 하부면을 C형강(500)의 체결공을 통해 볼트(20)로 체결할 때, 공구회전축이 하부절곡부(530)와 간섭이 일어나지 않도록 하여 작업자가 원할하게 체결작업을 할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명은 태양광 패널을 지지하는 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 지지파이프가 하부 지지파이프에 삽입되어 높이조절이 가능함으로써 정밀한 기초 시공작업이 없이도 태양광 패널을 최적의 각도로 지지하는 한편, 하부 지지파이프의 외주면에 형성된 플랜지가 기초콘크리트 상부면에 지지되어 하부 지지파이프가 침하되는 것을 방지하는 동시에, 태양광 패널의 하중을 지지파이프로 전달하는 사각파이프의 상부면과 L자 브라켓을 볼트와 너트로 체결함으로써 사각파이프의 찌그러짐을 방지하는 한편, 상부 및 하부 지지파이프 상에 빗물배출공을 형성하여 상부 및 하부 지지파이프 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하도록 한 태양광 패널의 지지구조물에 관한 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10 : 전동드라이버
20 : 볼트
22 : 볼트 머리
24 : 볼트 몸체부
30 : 너트
40 : 태양광 패널
100 : 기초콘크리트
102 : 기초홀
110 : 상부 콘크리트
120 : 하부 콘크리트
200 : 지지파이프
210 : 상부 지지파이프
220 : 하부 지지파이프
222 : 플랜지
230 : 빗물배출공
250 : 클램프
252 : 돌출단부
254 : (클램프의) 상단부
256 : (클램프의) 하단부
300 : 사각파이프
310 : T자형 체결홀(310)
312 : 삽입부
314 : 이송부
400 : L자 브라켓
410 : 수평부
412 : 수평 체결공
420 : (L자 브라켓의) 수직부
422 : 수직 체결공
500 : C형강
510 : (C형강의) 수직부
512 : 돌출부
520 : 상부절곡부
522 : (상부절곡부의) 자유단부
524 : (상부절곡부의) 상부체결공
530 : 하부절곡부
532 : (하부절곡부의) 자유단부
534 : (하부절곡부의) 측면체결공

Claims (11)

1. 태양광 패널(40)을 지지하는 구조물에 있어서,
   지면 하부로 형성된 기초홀(102)을 메우는 콘크리트로 형성되되, 태양광 패널 지지구조물의 하중을 지지하고 침하를 방지하는 기초콘크리트(100);
   상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)가 결합되되, 상기 하부 지지파이프(220)가 상기 기초콘크리트(100)에 수직방향으로 삽입되어 고정되는 지지파이프(200);
   상기 상부 지지파이프(210)의 상단부에 결합되어 태양광 패널(40)의 하중을 상기 지지파이프(200)로 전달하는 사각파이프(300);
   수평 체결공(412)이 형성된 수평부(410)와 수직 체결공(422)이 형성된 수직부(420)로 이뤄져 단면의 형상이 L자형을 이루며, 상기 수평부(410)는 사각파이프(300)의 상부면과 결합되는 L자 브라켓(400);
   단면의 형상이 C자형을 이루며, 상기 태양광 패널(40)과 상기 사각파이프(300) 사이에 배치되어 상부면은 상기 태양광 패널(40)과 결합되고 측면은 상기 L자 브라켓(400)의 수직부(420)와 결합되는 C형강(500);을 포함하며,
   상기 지지파이프(200)는,
   하부면이 폐쇄되고 상부가 개구된 파이프 형상으로 형성되되, 상단부가 소정 높이로 노출되도록 상기 기초콘크리트(100)에 수직한 방향으로 삽입되는 하부 지지파이프(220); 및
   하단은 상기 하부 지지파이프(220) 내측에 삽입되고 상단은 상기 사각파이프(300)의 하부면과 힌지로 결합되는 상부 지지파이프(210);로 구성되며,
   상기 하부 지지파이프(220)의 내경은 상부 지지파이프(210)의 외경보다 크게 형성되어 상기 상부 지지파이프(210)가 상기 하부 지지파이프(220) 내부에서 수직방향으로 승강 가능하며,
   상기 상부 지지파이프(210)와 하부 지지파이프(220)는,
   단면이 반원 형상으로 이루어지되 양측에 볼트 결합이 가능하도록 돌출된 돌출단부(252)가 형성된 한 쌍의 클램프(250);에 의해 일체로 고정되며,
   상기 상부 지지파이프(210)의 노출 길이를 조정하여 클램프(250)에 의해 고정함으로써, 태양광 패널(40)이 소정 각도를 이루며 지지되도록 하는 것을 특징으로 하며,
   상기 하부 지지파이프(220)의 외주면에는 링(Ring) 형상의 플랜지(222);가 형성되어 상기 기초콘크리트(100)의 상부면에 지지되며,
   상기 플랜지(222)에 의해 기초콘크리트(100) 내부에 소정 깊이만큼 매설된 하부 지지파이프(220)가 침하되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하며,
   상기 사각파이프(300)의 상부면에는 사각파이프(300)의 길이방향으로 소정 간격으로 T자형 체결홀(310);이 형성되며,
   상기 T자형 체결홀(310)은,
   볼트 머리(22)의 직경보다 큰 직경으로 형성된 삽입부(312);와,
   상기 삽입부(312)와 연통되도록 형성되되 볼트 몸체부(24)의 직경보다는 크고 볼트 머리(22)의 직경 및 너트(30) 양쪽 외측면 간의 폭 보다 작게 형성된 이송부(314);를 포함하며,
   상기 볼트 머리(22)는 상기 이송부(314)의 하부에 밀착되고, 상기 볼트 몸체부(24)는 상기 이송부(314)와 상기 수평 체결공(412)을 관통하여 너트(30)에 의해 체결되는 것을 특징으로 하며,
   상기 상부 지지파이프(210) 및 하부 지지파이프(220) 상에 소정 직경으로 형성된 빗물배출공(230);을 더 포함하며,
   상기 상부 지지파이프(210) 및 하부 지지파이프(220) 내부로 스며드는 빗물로 인한 겨울철 동파 사고를 방지하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 C형강(500)은,
   수직방향으로 형성되어 수직방향 하중을 지지하는 수직부(510);
   상기 수직부(510)의 상단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자를 이루며 자유단부(522)가 수직 하방향으로 절곡된 상부절곡부(520); 및
   상기 수직부(510)의 하단부에 연이어져 형성되며, 단면 형상이 ㄱ자를 이루며 자유단부(532)가 수직 상방향으로 절곡된 하부절곡부(530);를 포함하며,
   상기 상부절곡부(520)에는 상부체결공(524)이 형성된 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 수직부(510)에는 수평방향으로 절곡된 돌출부(512);가 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 돌출부(512)는 C형강(500)의 내측으로 돌출되어 상기 수직부(510)의 외측면이 상기 L자 브라켓(400)의 외측면과 밀착이 가능한 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 상부절곡부(520)의 자유단부(522)는, 상기 하부절곡부(530)의 자유단부(532) 보다 상기 수직부(510)를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 상부체결공(524)은, 상기 하부절곡부(530)의 자유단부(532) 보다 상기 수직부(510)를 기준으로 수평방향으로 보다 멀리 떨어져 형성된 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 기초콘크리트(100)는,
    지면(GL) 상부로 상부 콘크리트(110)가 노출되고, 지면(GL) 하부로 형성된 기초홀(102)을 메우는 하부 콘크리트(120)로 이뤄지되,
    상기 상부 콘크리트(110)의 수평방향 단면적은 하부 콘크리트(120)의 수평방향 단면적 보다 크며, 지면(GL)에 노출되는 높이보다 지면(GL) 아래에 매립되는 깊이가 깊게 형성되어 수직방향 단면이 T자 형상으로 형성됨으로써,
    지면(GL) 상부에 설치된 태양광 패널 지지구조물의 하중을 지지하고 침하를 방지하는 것을 특징으로 하는, 태양광 패널의 지지구조물
    

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