KR102421976B1 - 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스를 각각의 발전블레이드모듈에 구비함으로써, 전력효율을 감소시키지 않으면서 발전블레이드모듈을 소형화시키고, 태양광 발전패널에 음영이 진 경우 떨어지는 발전의 저하에 따른 문제를 해결할 수 있는, 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈에 관한 것이다.

Description

바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈{Power Generation Blade Module for Photovoltaic Louver Window with Bypass Component}

본 발명은 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스를 각각의 발전블레이드모듈에 구비함으로써, 전력효율을 감소시키지 않으면서 발전블레이드모듈을 소형화시키고, 태양광 발전패널에 음영이 진 경우 떨어지는 발전의 저하에 따른 문제를 해결할 수 있는, 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 루버창은 프레임 내에 수평을 이루도록 설치되는 차양날개가 수직 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고, 레버의 조작을 통해 차양날개를 틸팅시켜가며 차광과 차양이 이루어지도록 한 것을 말한다. 이러한 루버창에 대하여 종래 대한민국 공개특허 제2016-0131565호(공개일 2016.11.16) 등으로 선 출원된 바 있다.

그러나 이러한 종래의 루버창은 단순히 햇빛을 차단해주기 위한 것으로, 별도의 추가적인 기능은 구비되어 있지 않다.

한편, 최근 환경오염 및 화석에너지 고갈 문제 등으로 인하여, 환경 친화형 대체 에너지원 개발 및 미래 에너지원의 다원화 등이 국제적인 이슈로 등장하고 있다.

이러한 배경하에서 태양 에너지를 활용한 태양전지가 미래의 유력한 대체 에너지원으로 주목받고 있으며, 또한 태양전지가 저가화되면서 관련 세계 시장 규모도 급속도로 증가하고 있다.

그러나 이와 같은 태양전지를 이용한 태양광 발전은 주택의 지붕이나 아파트 베란다의 난간대에 별도의 구조물을 통해 설치되는 경우가 대부분이다. 따라서 태양광 발전을 위해서는 추가적인 설치 비용이 필요하고, 이러한 태양광 발전용 구조물에 의해 건물의 미관을 해치는 경우가 있다.

한편, 건물의 외벽에 다수의 슬랫을 설치시켜 차양을 하는 루버시스템은 현대 차양의 가장 선진화된 형태로 건물의 냉난방에너지를 획기적으로 절약할 수 있는 시스템이다.

이러한 루버시스템은 건물 외벽에 수평 및 수직 방향으로 설치된 프레임에 폭이 좁으면서, 길이가 긴 판체 형상의 슬랫을 등 간격으로 설치시키고, 이들 슬랫에 구동장치를 연결시켜 다수의 슬랫을 회동시켜 차양을 하는 구조이다.

이의 구성을 부연해서 설명하면, 규격이 다양한 장방형상의 프레임; 상기 프레임의 내측에 외기를 차폐할 수 있게 설치되어지는 루버; 상기 프레임의 양측 내부에 설치되어져 그 일측으로 돌출된 핸들로서 루버를 작동시키는 작동수단; 등으로 구성되어진다.

일반적으로, 다수의 루버들 중 정중간에 위치한 브라켓의 회동 샤프트에는 회동캡 대신에 휠과 결합되고, 상기 휠에는 후술되는 핸들의 핸들 샤프트가 끼움 고정될 수 있게 결합부가 형성되어 있으며, 상기 핸들 대신 루버시스템에 모터를 구비한 구동장치가 설치되어 다수의 루버를 자동으로 동작시킬 수도 있다.

하기의 특허문헌 1에서는, 양측에 고정플레이트로 고정시킬 수 있는 태양광발전모듈을 구비한 루버창을 개시하고 있다. 이와 같은 종래의 태양광발전루버창의 경우, 개별 블레이드에 부착된 발전패널에 이상이 발생하는 경우, 루버창을 분해하거나 혹은 다시 사용하지 못한다는 문제가 발생한다. 또한, 수리에 있어서도 일반적인 작업자가 공구만으로 수리를 하지 못한다는 문제가 발생한다. 또한, 수리에 있어서도 일반적인 작업자가 공구만으로 수리를 하지 못한다는 단점이 있거나, 혹은 실외기실 등에 태양광발전루버창이 설치된 상태에서는 작업하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 태양광발전루버창 각각은 발전패널이 분리 가능한 구조를 가질 수 있으나, 발전패널 내부의 태양광모듈만 교체를 필요로 할 때, 발전패널을 루버창에서 분리한 후 태양광모듈을 따로 교체하게 되어, 추가적인 작업을 요구한다는 문제점이 있었다.

또한, 근래에 와서 아파트에 시스템에어컨이 설치됨에 따라 실외기를 설치하는 공간이 생기게 되었고, 실외기에서 기체 냉매를 액체 냉매로 응축기에서 변환시킬 때 액화열을 방출하게 되므로 열을 방열하기 위하여 루버시스템이 각호마다 1~2개실이 필요하게 되어 많은 루버시스템이 설치되어 햇빛을 받는 면적을 환기에만 사용하는 것은 낭비여서 루버에 태양광모듈을 부착하여 발전하여 루버시스템을 자동으로 작동시키거나 루버시스템에서 발전된 전력을 일정한 곳에서 모아 공공전기로 사용하는 것이 검토되어 태양광 발전용 루버 시스템의 수요가 있었고, 태양광모듈에 음영이 졌을 때 발생하는 핫스팟(hot spot)으로부터 태양광모듈을 보호하고, 발생하는 발전의 저하에 따른 전체 출력 저하를 방지하기 위한 기술의 필요가 있었다.

한국등록특허 제10-2016-0079158호

본 발명은 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스를 각각의 발전블레이드모듈에 구비함으로써, 전력효율을 감소시키지 않으면서 발전블레이드모듈을 소형화시키고, 태양광 발전패널에 음영이 진 경우 떨어지는 발전의 저하에 따른 문제를 해결할 수 있는, 바이패스 구성을 갖는 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈을 제공하는 것을

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는, 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈로서, 하측에 하측결합홈이 형성되는 블레이드프레임; 상기 블레이드프레임의 상기 하측결합홈에 일단이 고정되는 발전패널; 및 상기 발전패널의 타단을 감싸고, 상기 블레이드프레임의 하측결합홈의 반대측에서 결합되어, 상기 발전패널을 상기 블레이드프레임에 결합시키는 결합프레임;을 포함하고, 상기 발전패널은, 백시트; 상기 백시트의 일면에 배치되고 서로 전기적으로 직렬로 접속된 복수의 발전모듈; 및 상기 백시트의 타면에 배치되고, 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스;를 포함하고, 상기 복수의 발전모듈 중 일단의 발전모듈의 제1극성의 전극은 상기 정션박스에 접속되고, 상기 복수의 발전모듈 중 타단의 발전모듈의 제2극성의 전극은 상기 정션박스에 접속되고, 상기 정션박스에서 출력되는 제1극성의 전극은 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속되고, 상기 정션박스에서 출력되는 제2극성의 전극은 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속되는, 발전블레이드모듈을 제공한다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 발전블레이드모듈의 복수의 발전모듈에서 발전된 전력이 기설정된 기준 이하인 경우에는, 상기 정션박스의 바이패스다이오드는 해당 발전블레이드모듈에서 발전되는 전력을 바이패스시킬 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 발전모듈은, 상기 백시트의 일면에 배치되는 제3EVA층; 상기 제3EVA층 위에 배치되는 절연층; 상기 절연층 위에 배치되는 제2EVA층; 상기 제2EVA층 위에 배치되는 발전셀층; 상기 발전셀층 위에 배치되는 제1EVA층; 및 상기 제1EVA층 위에 배치되는 글라스층;를 포함하고, 상기 발전패널은, 인접한 발전셀층을 전기적으로 접속시키는 리본;를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 발전패널은, 상기 복수의 발전모듈 중 일단의 발전모듈의 발전셀층의 제1극성의 전극과 상기 정션박스을 전기적으로 접속시키는 제1접속선; 및 상기 복수의 발전모듈 중 타단의 발전모듈의 발전셀층의 제2극성의 전극과 상기 정션박스을 전기적으로 접속시키는 제2접속선;를 포함하고, 상기 제1접속선 혹은 제2접속선은 각각의 발전모듈의 절연층과 제3EVA층 사이를 통과할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 블레이드프레임은, 상기 발전패널이 배치되는 측에 위치하고 복수의 절곡된 부분을 포함하는 제2프레임부재; 상기 제2프레임부재와 연속적으로 연결되고, 상기 발전패널이 배치되는 측의 반대측에 위치하고, 상기 제2프레임부재의 일부와 평행한 제1프레임부재;를 포함하고, 상기 제2프레임부재의 복수의 절곡된 부분에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임과 상기 발전패널의 사이의 내부공간에 상기 정션박스가 배치될 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 발전패널은, 상기 정션박스에서 출력되는 제1극성의 전극을 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속시키는 제3접속선 및 상기 정션박스에서 출력되는 제2극성의 전극을 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속시키는 제4접속선 중 1 이상을 감싸는 시트후면케이블;을 포함하고, 상기 시트후면케이블은 상기 제2프레임부재의 복수의 절곡된 부분에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임과 상기 발전패널의 사이의 내부공간에 배치될 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 블레이드프레임은 상기 발전패널의 반대측에서 상기 블레이드프레임의 길이방향으로 형성되는 제1끼움홈; 및 상기 발전패널을 위치하는 측에서 상기 블레이드프레임의 길이방향으로 형성되는 제2끼움홈;을 포함하고, 상기 결합프레임은 상기 제1끼움홈에 상응하는 위치에 상기 결합프레임의 길이방향으로 형성되는 제1끼움돌기; 및 상기 제2끼움홈에 상응하는 위치에 상기 결합프레임의 길이방향으로 형성되는 제2끼움돌기를 포함하고, 상기 제1끼움돌기가 상기 제1끼움홈에 체결한 상태에서 상기 결합프레임을 상기 블레이드프레임의 축방향으로 회전시키는 경우, 상기 제2끼움돌기가 상기 제2끼움홈에 체결되어, 상기 블레이드프레임과 상기 결합프레임이 상호 체결될 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제1끼움홈은, 홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측내측엣지, 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측외측엣지를 포함하고, 상기 제1끼움돌기는, 돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기외측엣지, 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기내측엣지를 포함하고, 상기 결합프레임을 체결하는 과정에서 상기 제1끼움돌기외측엣지와 상기 제1끼움홈상측내측엣지와 접촉하고, 접촉된 모서리를 축으로 회전하여 상기 제1끼움돌기내측엣지 및 상기 제1끼움홈상측외측엣지가 접촉하고, 상기 결합프레임의 일측이 상기 블레이드프레임의 일측과 결합될 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 제2끼움홈은, 홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측내측엣지, 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측외측엣지를 포함하고, 상기 제2끼움돌기는, 돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기외측엣지, 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기내측엣지를 포함하고,

상기 제1끼움돌기가 상기 제1끼움홈에 체결한 상태에서 축방향으로 회전한 경우, 상기 제2끼움돌기외측엣지와 상기 제2끼움홈상측외측엣지가 접촉한 후 미끄러져 상기 결합프레임의 타측이 상기 블레이드프레임의 타측과 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 개별 블레이드에 부착된 발전패널에 이상이 발생하는 경우, 실외기실 등에 태양광발전루버창이 설치된 상태에서 작업자가 용이하게 발전패널의 배선 접속해제, 발전패널의 교체, 배선연결, 배선수리 등을 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 개별 블레이드에 부착된 발전패널에 이상이 발생하는 경우, 결합프레임을 분리하여 발전패널만을 교체함으로써, 전체적으로 분해하는 과정 없이 용이하게 유지보수할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전패널에 생기는 음영 등으로 인하여 발전패널로부터 발전되는 전력이 기설정된 기준을 부합하지 않는 경우에는, 바이패스 다이오드를 이용하여 입력되는 전류를 배터리 충전 시스템으로 우회시키거나 정상 동작되는 발전패널로 인입시켜 발전효율을 증가시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전패널에 생기는 음영 등으로 인해 핫스팟으로부터 태양광 모듈을 보호할 수 있어 태양광 모듈의 내구성이 향상되는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템 에어컨이 설치된 아파트의 실외기실에 설치되어 각 세대 각각 또는 일정 세대를 묶어 발전시킬 수 있어 전체 아파트의 공공전기시설에 사용할 수 있으므로 기존의 설비를 이용하여 발전을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 종래의 태양광발전루버창을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창의 전면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창의 측단면도 일부를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈의 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈의 측단면도 일부를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임과 발전패널를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널이 블레이드프레임에 삽입된 형태를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널이 결합프레임에 의하여 블레이드프레임에 결합되는 형태를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광루버창의 단면도 일부를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈의 회전 메커니즘에 대하여 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임에 블레이드지지프레임 및 블레이드결합부가 결합된 형상을 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임을 블레이드결합부에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임을 블레이드결합부에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈의 회전 메커니즘에 대하여 개략적으로 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임, 블레이드지지프레임, 및 배선커버의 결합된 단면형상을 개략적으로 도시한다.
도 17은 블레이드지지프레임을 메인프레임에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 18은 배선커버를 메인프레임 등으로부터 분리하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널의 측단면의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 발전블레이드모듈 사이에서의 정션박스와 발전셀의 전기적인 접속을 개략적으로 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스의 바이패스다이오드와 발전셀들 사이의 전기적인 접속관계를 개략적으로 도시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스의 바이패스다이오드와 발전셀들 사이의 전기적인 접속관계를 개략적으로 도시한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈에서의 정션박스 등의 위치를 설명하기 위한 구조를 도시한다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 루버창 구조에서의 케이블커넥터가 배치되는 구조를 도시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임의 형태를 개략적으로 도시한다.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함할 수 있고자 하는 의도이다.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 '~부', 혹은 '~모듈'등은 1 이상의 물리적 부재, 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어를 통하여 구현될 수 있다. 더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭할 수 있고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 종래의 태양광발전루버창에 대하여 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 태양광발전루버창은 태양광의 입사 방향과 수직으로 향하도록 복수의 발전 모듈을 설치할 수 있다. 또한, 발전 모듈이 일괄적으로 회전될 수 있다. 복수의 발전 모듈은 태양광 입사방향에 따라 발전 모듈이 형성하는 음영은 발전 모듈로 입사되는 태양광의 조도를 낮추게 된다. 발전 모듈이 회전하여 루버창을 열고 닫을 수 있고, 이는 차양의 형태로써 실내 환기 및 조도 조절을 위한 창문의 기능을 수행할 수 있다.

이와 같은 종래의 태양광발전루버창의 경우, 개별 블레이드에 부착된 발전패널에 이상이 발생하는 경우, 루버창 전체를 분해하거나 혹은 다시 사용하지 못한다는 문제가 발생한다. 또한, 수리에 있어서도 일반적인 작업자가 공구만으로 수리를 하지 못한다는 단점이 있거나, 혹은 실외기실 등에 태양광발전루버창이 설치된 상태에서는 작업하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창의 전면을 개략적으로 도시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창의 측단면도 일부를 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전효율이 개선된 태양광발전루버창은 내부에 관통부가 형성된 메인프레임(1000); 상기 관통부 내부에 배치되고, 상기 메인프레임(1000)에 각각의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 직접적 혹은 간접적으로 결합되고, 발전패널(2100)을 구비하는 1 이상의 발전블레이드모듈(2000)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창은 에어컨 실외기실 등에 설치될 수 있다.

상기 메인프레임(1000)은, 상기 관통부의 상측에 환기구(3000)가 구비되어 있고, 이와 같은 환기구(3000)는 세대의 전열교환기의 배기 및 흡기 통로로 사용될 수 있다.

도 2의 (A)는 발전블레이드모듈(2000)이 닫혔을 때의 형태를 도시하고, 도 2의 (B)는 발전블레이드모듈(2000)이 회전개방 되었을 때의 형태를 도시한다. 도 2의 (B)는 에어컨 등이 동작하여 외부와 환기실 사이의 유체흐름이 발생하여야 하는 상황에 해당한다. 이와 같은 발전블레이드모듈(2000)의 회전은 사람이 수동으로 조작할 수도 있지만, 전동식으로 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 발전블레이드모듈(2000)이 전동식으로 동작하는 경우에는, 시간 혹은 태양의 고도 등에 따라 발전블레이드모듈(2000)의 발전 효율을 최대화하기 위하여 자동적으로 제어될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 사용자의 조작에 의하여 발전블레이드모듈(2000)의 각도가 변화되는 것을 기준으로 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 태양광발전루버창은 실외에 접하는 측에 해당할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1발전블레이드모듈(2000.1), 제2발전블레이드모듈(2000.2), 제3발전블레이드모듈(2000.3)은 순서가 반복되는 형태로 배치된다. 예를들어, 제1발전블레이드모듈(2000.1), 제2발전블레이드모듈(2000.2), 제3발전블레이드모듈(2000.3), 제1발전블레이드모듈(2000.1), 제2발전블레이드모듈(2000.2), 제3발전블레이드모듈(2000.3), -(후략)- 의 형태로 발전블레이드모듈(2000)이 배치된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈(2000)을 개략적으로 도시한다.

상기 발전블레이드모듈(2000)은, 회전가능하게 직접적 혹은 간접적으로 메인프레임(1000)에 결합되는 블레이드프레임(2200)에 발전패널(2100)이 결합되는 형태에 해당한다.

상기 발전패널(2100)은 기본적으로 도 2에 도시된 바와 같이 실외측을 향하여 상기 발전블레이드모듈(2000)에 결합되어 있다.

도 4의 (A)에 도시된 상기 발전블레이드모듈(2000)은 실외에 접하는 측에 해당할 수 있고, 도 4의 (B)에 도시된 상기 발전블레이드모듈(2000) 실내에 접하는 측에 해당할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발전패널(2100)은 상기 블레이드프레임(2200)에 결합되어 있고, 상기 발전패널(2100)과 상기 블레이드프레임(2200)가 결합된 어셈블리의 양단에 블레이드결합부(2300)(도 4에는 미도시)가 결합될 수 있는 상측결합홀(2240), 및 하측결합홀(2250)이 양측면에 형성되어 있다.

상기 블레이드결합부(2300)는, 블레이드회전축(A)으로 기능할 수 있는 축결합요소(2310)(도 4에는 미도시)가 구비되어 있다.

이와 같은 축결합요소(2310)가 전술한 메인프레임(1000)에 직접적 혹은 간접적으로 회전가능하게 결합되고, 축결합요소(2310)에 따른 중심축을 중심으로 발전블레이드모듈(2000)이 회전할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈(2000)의 측단면도를 개략적으로 도시한다.

상기 발전블레이드모듈(2000)은, 하측에 하측결합홈(2270)이 형성되고 상측에 상측결합부(2260)이 형성되는 블레이드프레임(2200); 상기 블레이드프레임(2200)의 상기 하측결합홈(2270)에 일단이 고정되는 발전패널(2100); 상기 발전패널(2100)의 타단을 감싸고, 상기 블레이드프레임(2200)의 상기 상측결합부(2260)에 결합되어, 상기 발전패널(2100)을 상기 블레이드프레임(2200)에 결합시키는 결합프레임(2400); 및 상기 발전패널(2100)에 접속되고, 상기 블레이드프레임(2200)과 상기 발전패널(2100) 사이의 공간에 배치되는 패널접속단자(2120);를 포함한다.

상기 블레이드프레임(2200)의 하측에는 볼록홈형태의 하측체결부(2280)가 형성되어 있고, 상기 결합프레임(2400)의 상측에는 상측체결부(2410)가 형성되어 있다. 인접한 두 발전블레이드모듈(2000)에 있어서, 상측의 발전블레이드모듈(2000)의 하측체결부(2280)가 하측의 발전블레이드모듈(2000)의 상측체결부(2410)에 체결될 수 있다. 발전블레이드모듈(2000)이 모두 닫히는 경우(즉, 수직상태로 되는 경우), 인접한 발전블레이드모듈(2000)이 상호 체결되어 보다 견고한 구조를 가지면서, 외부와의 공기흐름을 차단할 수 있다.

상기 상측결합부(2260)는, 상기 발전패널(2100)의 반대측에서 상기 블레이드프레임(2200)의 길이방향으로 형성되는 제1끼움홈(2261); 및 상기 발전패널을 위치하는 측에서 상기 블레이드프레임(2200)의 길이방향으로 형성되는 제2끼움홈(2262);을 포함할 수 있다.

상기 결합프레임(2400)은, 상기 제1끼움홈(2261)에 상응하는 위치에 상기 결합프레임(2400)의 길이방향으로 형성되는 제1끼움돌기(2420); 및 상기 제2끼움홈(2262)에 상응하는 위치에 상기 결합프레임(2200)의 길이방향으로 형성되는 제2끼움돌기(2430)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 상기 블레이드프레임(2200), 및 상기 결합프레임(2400)은 상기 발전패널(2100)을 장착한 후 고정시킬 수 있다.

상기 결합프레임(2400)을 상기 블레이드프레임(2200)으로부터 분리 및 결합을 용이하게 하는 구조 및 과정은 도 6에서 후술하도록 한다.

또한, 상기 결합프레임(2400)은, 상기 발전패널(2100)을 지지할 수 있고, 상측으로 잡고 당길 수 있도록 하측으로 돌출된 형상을 갖는 돌출단부(2440), 상기 상측결합부(2260)를 수용하는 홈이 형성된 결합홈부(2450)를 더 포함할 수 있다.

상기 결합홈부(2450)는, 내측 양단 모서리에 모깎기(Fillet)가 형성된 제1필렛(2451), 및 제2필렛(2452)을 포함할 수 있다.

상기 제1필렛(2451), 및 상기 제2필렛(2452)은, 상기 결합프레임(2400)이 결합되면서 상기 결합홈부(2450)의 양측 부재가 이격되면서 확장될 수 있고, 이에 따라 내부 모서리에 발생할 수 있는 응력 집중에 의하여 파손되지 않도록 모서리의 강도를 높이도록 구비된 모깎기 형상에 해당한다.

한편, 블레이드회전축(A)은 도 5에서와 같이 축결합요소(2310)의 중심에 해당할 수 있다. 또한, 발전패널(2100)의 중심은 도 5에서와 같은 발전패널(2100)의 단면에서 길이방향 중심에 해당할 수 있다.

패널접속와이어(2110)는 상기 발전패널(2100)이 외부와 전기적 접속을 하기 위한 와이어에 해당한다. 서로 상하로 인접한 상기 발전블레이드모듈(2000)에 구비되어 있는 상기 발전패널(2100)은 서로 전기적으로 접속될 수 있고, 이는 패널접속와이어(2110)가 프레임 내부의 와이어에 연결되는 형태로 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈(2000)의 측단면도 일부를 개략적으로 도시한다.

도 6의 (A)는 상기 블레이드프레임(2200) 및 상기 결합프레임(2400)이 결합된 상태에 해당하고, 도 6의 (B)는 상기 블레이드프레임(2200) 및 상기 결합프레임(2400)이 분리된 상태에 해당한다.

본 발명의 몇 실시예에 따른 상기 제1끼움홈(2261)은, 홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측내측엣지(2261.2), 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측외측엣지(2262.3)를 포함할 수 있다.

상기 제1끼움돌기(2420)는, 돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기외측엣지(2422), 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기내측엣지(2423)를 포함하고, 상기 결합프레임(2400)을 체결하는 과정에서 상기 제1끼움돌기외측엣지(2422)와 상기 제1끼움홈상측내측엣지(2261.2)와 접촉하고, 접촉된 모서리를 축으로 회전하여 상기 제1끼움돌기내측엣지(2423) 및 상기 제1끼움홈상측외측엣지(2261.3)가 접촉하고, 상기 결합프레임(2400)의 일측이 결합될 수 있다.

상기 제1끼움홈(2261)은 홈 하측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움홈하측엣지(2261.1)을 더 포함하고, 상기 제2끼움홈(2262)은 홈의 하측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움홈하측엣지(2262.1)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에 따른 상기 제2끼움홈(2262)은, 홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측내측엣지(2262.2), 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측외측엣지(2262.3)를 포함할 수 있다.

상기 제2끼움돌기(2430)는, 돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기외측엣지(2432), 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기내측엣지(2433)를 포함하고, 상기 제1끼움돌기(2420)가 상기 제1끼움홈(2261)에 체결한 상태에서 축방향으로 회전한 경우, 상기 제2끼움돌기외측엣지(2432)와 상기 제2끼움홈상측외측엣지(2262.3)가 접촉한 후 미끄러져 상기 결합프레임(2400)의 타측이 결합될 수 있다.

상기 상측결합부(2260)는, 최상단에 결합이 원활하게 이루어지도록 라운드가 형성된 제1결합라운드(2263), 및 제2결합라운드(2264)를 더 포함할 수 있다.

이하에서는, 상기 결합프레임(2400)이 상기 블레이드프레임(2200)에 결합 및 분리되는 과정을 더욱 상세하게 서술하도록 한다.

상기 결합프레임(2400)을 상기 블레이드프레임(2200)에 결합시키는 과정은, 상기 제1끼움돌기라운드(2421)와 상기 제1끼움홈(2261)을 접촉시키고, 상기 제1끼움돌기라운드(2421)의 라운드 형상을 따라 상기 제1끼움돌기(2420)를 기준으로 맞물려 회전시키도록 할 수 있다. 상기 제1끼움돌기라운드(2421)를 접촉시킨 후, 사용자가 시계방향으로 회전시킴에 따라, 상기 돌출단부(2440)는 상기 제2결합라운드(2264)의 라운드 형상을 따라 미끄러지며 조립될 수 있다. 이후, 상기 제2끼움돌기(2430)는 상기 제2결합라운드(2264)를 접촉한 후 제2끼움홈(2262)으로 삽입될 수 있다.

이에 따라, 상기 결합프레임(2400)이 결합되었을 때, 상기 제1끼움돌기외측엣지(2422)가 상기 제1끼움홈상측내측엣지(2261.2)와 접촉되고, 상기 제1끼움돌기내측엣지(2423)가 상기 제1끼움홈상측외측엣지(2261.3)와 접촉될 수 있다. 이 때, 상기 상측결합부(2260) 및 상기 결합홈부(2450)은 유연하게 결합되도록 틈이 존재함에 따라, 상기 제2끼움돌기외측엣지(2432)가 상기 제2끼움홈상측내측엣지(2262.2)와 접촉되지 않고, 상기 제2끼움돌기내측엣지(2433)가 상기 제2끼움홈상측외측엣지(2262.3)와 접촉되지 않을 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1끼움돌기외측엣지(2422)가 상기 제1끼움홈상측내측엣지(2261.2)와 접촉되지 않고, 상기 제1끼움돌기내측엣지(2423)가 상기 제1끼움홈상측외측엣지(2261.3)와 접촉되지 않고, 상기 제2끼움돌기외측엣지(2432)가 상기 제2끼움홈상측내측엣지(2262.2)와 접촉하고, 상기 제2끼움돌기내측엣지(2433)가 상기 제2끼움홈상측외측엣지(2262.3)와 접촉할 수도 있다.

상기 결합프레임(2400)을 상기 블레이드프레임(2200)에서 분리시키는 과정은, 사용자가 상기 돌출단부(2440)를 잡고 우측으로 당김에 따라, 상기 제2끼움홈(2262)에서 상기 제2끼움돌기(2430)가 빠져나오고, 상기 돌출단부(2440)을 위로 당기면서 반시계방향으로 회전시키면, 상기 제2끼움돌기라운드(2431)가 상기 제2결합라운드(2464)와 접촉하여 미끄러지며 분리시킬 수 있다.

상기 제1끼움돌기라운드(2421), 상기 제2끼움돌기라운드(2431), 상기 제1결합라운드(2263), 및 상기 제2결합라운드(2264)의 라운드 형상은 상기 결합프레임(2400)의 분리 및 결합을 용이하게 하는 구조에 해당한다.

상기 결합프레임(2400)이 회전하며 결합하는 과정은 후술하는 도 9에서 추가적으로 설명하도록 한다.

이에 따라, 개별 블레이드에 부착된 상기 발전패널(2100)에 이상이 발생하는 경우, 상기 결합프레임(2400)을 분리하여 상기 발전패널(2100)만을 교체함으로써, 전체적으로 분해하는 과정 없이 용이하게 유지보수할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임(2200)과 발전패널(2100)를 개략적으로 도시한다.

도 7의 (A)는 블레이드프레임(2200)을 도시한다. 블레이드프레임(2200)은 전체적으로 발전패널(2100)이 외면에 결합되는 제1프레임부재(2210) 및 상기 제2프레임부재(2220)에 전체적으로 평행하는 형태를 갖는 제2프레임부재(2220)를 포함한다.

상기 블레이드프레임(2200)에는 하측에 하측결합홈(2270)이 형성되고 상측에 상측결합부(2260)이 형성되어 있고, 상기 발전패널(2100)은 상기 블레이드프레임(2200)의 상기 하측결합홈(2270)에 일단이 고정될 수 있다.

한편, 발전블레이드모듈(2000)은 상기 발전패널(2100)에 일단이 전기적으로 접속되는 패널접속와이어(2110); 및 상기 패널접속와이어(2110)의 타단에 전기적으로 접속되는 패널접속단자(2120);를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 블레이드프레임(2200)은 플레이트형태의 제1프레임부재(2210) 및 상기 제1프레임부재(2210)에 평행하는 플레이트형태의 제2프레임부재(2220);를 포함하고, 상기 패널접속단자(2120) 및 상기 패널접속와이어(2110)는 상기 제1프레임부재(2210) 및 상기 제2프레임부재(2220) 사이에 배치된다. 이와 같은 형태로 발전패널(2100)의 배선을 보호하면서 컴팩트한 구조를 구현할 수 있다.

한편, 상기 패널접속단자(2120)는 프레임측 배선과 연결되는 상기 배선접속단자(6100)와 결합될 수 있고, 이런 방식으로 복수의 발전패널(2100)이 서로 전기적으로 접속할 수 있다.

상기 블레이드프레임(2200)의 양단에는 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)이 제1프레임부재(2210) 및 상기 제2프레임부재(2220)를 모두 관통하여 형성되어 있다. 결합돌기(2330)를 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)에 삽입시킴으로써, 상기 블레이드결합부(2300)와 상기 블레이드프레임(2200)이 상호 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널(2100)이 블레이드프레임(2200)에 삽입된 형태를 개략적으로 도시한다.

도 8의 (A)에 도시된 바와 같이 하측결합홈(2270)에 상기 발전패널(2100)의 하단부를 삽입한다. 이후, 도 8의 (B)에서와 같이 상기 발전패널(2100)은 상기 블레이드프레임(2200)측으로 전체적으로 밀착시킨다. 이 때, 도 8의 (B)는 상기 결합프레임(2400)이 상기 블레이드프레임(2200)에 장착되지 않은 상태에 해당한다. 상기 발전패널(2100)의 교체를 필요로 하는 경우, 상기 발전패널(2100)은 상측으로 꺼내어 교체할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널(2100)이 결합프레임(2400)에 의하여 블레이드프레임(2200)에 결합되는 형태를 개략적으로 도시한다.

도 9의 (A)는 상기 결합프레임(2400)을 결합하기 위하여 상기 제1끼움돌기(2430)를 상기 제1끼움홈(2261)에 접촉시킨 구조를 나타낸다.

도 9의 (B)는 상기 결합프레임(2400)을 결합하기 위하여 상기 제1끼움돌기(2430)를 상기 제1끼움홈(2261)에 접촉시킨 후, 접촉된 돌기 및 홈을 축으로 하여 회전시킨 상태에 해당한다.

도 9의 (C)는 상기 결합프레임(2400)을 결합하기 위하여 상기 제1끼움돌기(2430)를 상기 제1끼움홈(2261)에 접촉시킨 후, 접촉된 돌기 및 홈을 축으로 하여 회전시켜 상기 블레이드프레임(2200)에 결합시킨 상태에 해당한다. 상기 결합프레임(2400)을 회전시킴에 따라, 상기 제2끼움돌기(2440)는 상기 제2끼움홈(2262)에 결합되고, 이에 따라 상기 결합프레임(2400) 및 상기 블레이드프레임(2200)을 결합시킬 수 있다.

도 9의 (A) 내지 (C)의 과정에서 상기 결합프레임(2400)은 상기 블레이드프레임(2200)에 결합될 수 있고, 상기 과정의 역순으로 상기 결합프레임(2400)을 상기 블레이드프레임(2200)으로부터 분리될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에서 상기 결합프레임(2400)은 도 9의 (A) 내지 (C)의 과정과 같이 회전시키는 방식으로 결합시킬 수 있으나, 상측에서 하측으로 밀어서 끼우는 방식으로도 상기 결합프레임(2400)의 양측 돌기 및 상기 블레이드프레임(2200)의 양측 홈을 상호 결합 및 분리시킬 수 있다.

상기 결합프레임(2400)은 압출된 부재로서 동일한 단면을 가지고, 상기 결합프레임(2400)을 상기 블레이드프레임(2200)에 대하여 탈착함으로써, 상기 발전모듈을 상기 발전블레이드모듈(2000)로부터 분리할 수 있다.

이와 같은 상기 발전블레이드모듈(2000)의 구조에서는 개별적인 발전패널(2100)에 이상이 생긴 경우에, 상측에 결합된 결합프레임(2400)을 상기 발전블레이드모듈(2000)으로부터 분리하고, 상기 발전패널(2100)을 교환할 수 있어, 유지보수를 간단하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창의 단면도 일부를 개략적으로 도시한다.

상기 태양광발전루버창은 상기 메인프레임(1000)의 높이방향으로 연장되고, 상기 메인프레임(1000)의 상기 관통홀의 양 내측면에 결합되고 복수의 결합관통홀이 형성된 블레이드지지프레임(5000)을 더 포함한다. 이와 같은 블레이드지지프레임(5000)은 상기 메인프레임(1000)에 결합될 수 있고, 블레이드지지프레임(5000)도 길이방향을 따라 단면이 일정한 압출된 형태의 부재임이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1) 및 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)은 각각 상기 결합관통홀에 회전가능하게 결합되는 축결합요소(2310)를 포함하고, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 축결합요소(2310) 및 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 축결합요소(2310)는 직접적 혹은 간접적으로 상기 블레이드지지프레임(5000) 내측에 배치되는 연결링크에 체결되어, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 회전과 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 회전이 상호 연동된다.

상기 축결합요소(2310)는 상기 블레이드지지프레임(5000)의 결합관통홀에 삽입되고, 상기 축결합요소(2310)의 회전에 따라, 상기 블레이드결합부(2300) 및 발전패널(2100) 등이 회전할 수 있다.

한편, 복수의 발전블레이드모듈(2000)이 상호 연동되기 위하여, 상기 축결합요소(2310)는 상기 블레이드지지프레임(5000)의 내측에 배치되는 블레이드모듈결합부(1100)에 후크 방식 등으로 결합된다. 또한, 복수의 블레이드모듈결합부(1100)는 도 10에 도시된 바와 같이, 공통적인 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300)에 결합한다.

따라서, 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 중 1 이상이 상하 이동함에 따라, 블레이드모듈결합부(1100)가 회전함으로써, 복수의 발전블레이드모듈(2000)이 연동하여 회전할 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드모듈결합부(1100)는 상기 제1연결링크(1200) 및 상기 제2연결링크(1300)에 결합할 수 있는 복수의 링크결합돌기(1110)가 형성되어 있고(도 10에서는 링크결합돌기(1110)가 상기 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 안으로 결합되어 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1) 및 제3발전블레이드모듈(2000.3)에 연결된 블레이드모듈결합부(1100)에는 1 이상의 링크결합돌기(1110)가 형성되고, 형성된 링크결합돌기(1110)가 상기 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300)에 형성된 링크결합홈에 삽입됨으로써, 복수의 제1발전블레이드모듈(2000.1) 및 복수의 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 회전을 상호 연동시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 발전블레이드모듈(2000)의 상기 블레이드결합부(2300)는 측면에 상기 결합관통홀에 회전가능하게 결합되는 축결합요소(2310)를 구비하고, 상면에 1 이상의 돌출된 상기 결합돌기(2330)를 구비하는 제1블레이드커버(2320);를 포함한다.

상기 블레이드프레임(2200)에는 제1블레이드커버(2320)의 상기 1 이상의 돌출된 상기 결합돌기(2330)에 상응하는 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)이 형성되어 있고, 상기 1 이상의 결합돌기(2330)가 상기 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)에 삽입되어, 제1블레이드커버(2320)에 블레이드프레임(2200)(도 10에는 미도시)이 결합될 수 있다.

한편, 상기 블레이드결합부(2300)는 상기 결합홀 내부에 상기 결합돌기(2330)가 삽입된 상태에서 상기 제1블레이드커버(2320) 상측에 결합됨으로써, 상기 블레이드프레임(2200)을 상기 제1블레이드커버(2320)에 대하여 고정할 수 있는 제2블레이드커버(2340)를 포함한다. 상기 제2블레이드커버(2340)가 상기 결합돌기(2330) 상측에 배치된 상태에서, 상기 제2블레이드커버(2340)에 상기 결합돌기(2330)의 위치에 상응한 위치에 형성된 피스홀에 대해 피스 혹은 볼트를 삽입하고, 피스 혹은 볼트가 상기 결합돌기(2330)의 상면에 형성된 홀에 결합함으로써, 상기 제2블레이드커버(2340)가 상기 제1블레이드커버(2320)에 대하여 고정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈(2000)의 회전 메커니즘에 대하여 개략적으로 도시한다.

도 11은 태양광발전루버창의 실내측에 해당한다. 전술한 바와 같이, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 축결합요소(2310)(도 11에서는 미도시) 및 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 축결합요소(2310)는 직접적 혹은 간접적으로 상기 블레이드지지프레임(5000)(도 11에서는 미도시) 내측에 배치되는 연결링크에 체결되어, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 회전과 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 회전이 상호 연동된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 블레이드결합부(2300.1, 2300.2, 2300.3)에 연결된 블레이드모듈결합부(1100)에는 링크결합돌기(미도시), 블레이드모듈결합부의 보이지 않는 면으로부터 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300)가 형성되어 있다. 이와 같은 상태에서, 제1블레이드결합부(2300.1), 제2블레이드결합부(2300.2), 및 제3블레이드결합부(2300.3)의 블레이드모듈결합부(1100)의 링크결합돌기(미도시)는 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 중 1 이상에 삽입되어 있다.

제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 중 1 이상의 상하 이동에 따라 상기 발전블레이드모듈(2000)이 회전할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임(1000)에 블레이드지지프레임(5000) 및 제1블레이드커버(2320)가 결합된 형상을 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창은 내부에 관통부가 형성된 메인프레임(1000); 상기 메인프레임(1000)의 높이방향으로 연장되고, 상기 메인프레임(1000)의 상기 관통부의 양 내측면에 결합되고 복수의 결합관통홀이 형성된 블레이드지지프레임(5000); 상기 관통부 내부에 배치되고, 상기 결합관통홀 각각을 회전축으로 하여 회전할 수 있도록 상기 블레이드지지프레임(5000)에 결합되고, 발전패널(2100)을 구비하는 복수의 발전블레이드모듈(2000)(도 12에서 일부 미도시); 상기 메인프레임(1000)의 일부와 상기 블레이드지지프레임(5000)의 일부에 탈착가능하게 결합될 수 있는 배선커버(7000)(도 12에서 미도시); 상기 배선커버(7000), 상기 메인프레임(1000)의 일부, 및 상기 블레이드지지프레임(5000)에 의하여 형성되는 공간에 배치되는 프레임배선와이어(6300);를 포함하고, 복수의 상기 발전패널(2100)은 상기 프레임배선와이어(6300)에 의하여 상호 접속될 수 있다.

도 12에 도시된 도면은 배선커버(7000) 및 발전블레이드모듈(2000)에서 블레이드결합부(2300) 외의 구성을 제외한 형태를 도시한다.

패널접속단자(2120)는 배선접속단자(6100), 블레이드배선와이어(6200), 및 프레임배선와이어(6300)를 통하여 다른 발전패널(2100)의 패널접속단자(2120)와 접속한다. 한편, 배선접속단자(6100), 및 블레이드배선와이어(6200)는 부분적 혹은 전체적으로 블레이드프레임(2200)의 제1프레임부재(2210) 및 제2프레임부재(2220) 사이의 공간에 수납되어 외부로부터 보호가 되고, 블레이드배선와이어(6200)는 상기 배선커버(7000)(도 12의 (A)에서는 미도시), 상기 메인프레임(1000)의 일부, 및 상기 블레이드지지프레임(5000)에 의하여 형성되는 공간에 수납된다.

한편, 상기 블레이드배선와이어(6200)는 상기 블레이드지지프레임(5000)에 결합하는 축결합요소(2310)의 중공홀을 통해 상기 프레임 외부로 노출되는 형태에 해당한다.

상기 블레이드배선와이어(6200)의 일단에는 전기적으로 접속된 배선접속단자(6100)가 구비되어 있고, 이와 같은 배선접속단자(6100)가 상기 패널접속단자(2120)와 접속하는 형태로 발전패널(2100)을 전기적으로 접속시킬 수 있다.

반면, 유지보수시에는 간단히 배선접속단자(6100)와 패널접속단자(2120)의 결합을 해제하고, 간단히 발전패널(2100)을 교체할 수 있는 이점이 있다.

전술한 바와 같이, 상기 발전블레이드모듈(2000)은, 플레이트형태의 제1프레임부재(2210) 및 상기 제1프레임부재에 평행하는 플레이트형태의 제2프레임부재(2220);를 포함하는 블레이드프레임(2200);을 포함한다. 그리고, 상기 블레이드프레임(2200)에 발전패널(2100)이 결합된다.

상기 패널접속단자(2120)는 상기 배선접속단자(6100)와 결합될 수 있다.

도 12의 (B)에는 배선커버(7000)를 상기 블레이드지지프레임(5000) 및 메인프레임(1000)에 결합시켜 프레임배선와이어(6300)를 내부에 보호할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 유지보수시, 사용자는 배선커버(7000)만을 부분적으로 분리함으로써, 배선수리, 발전패널(2100) 교체 등의 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임(2200)을 블레이드결합부(2300)에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.

우선 도 13의 (A)에 도시된 바와 같이, 블레이드프레임(2200)에 결합프레임(2400), 및 발전패널(2100)이 결합된 상태에서, 상기 블레이드프레임(2200)의 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)에 상기 제1블레이드커버(2320)에 형성된 결합돌기(2330)가 삽입되도록, 상기 블레이드프레임(2200)을 상기 제1블레이드커버(2320)에 결합한다.

이후 도 13의 (B)에 도시된 바와 같이, 블레이드프레임(2200)의 다른 단부측도 마찬가지로 결합돌기(2330)에 상측결합홀(2240) 및 하측결합홀(2250)을 넣어 블레이드프레임(2200)을 제1블레이드커버(2320)에 결합시킨다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드프레임(2200)을 블레이드결합부(2300)에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 14의 (A)는 블레이드프레임(2200)의 양단이 양단부측에 위치하는 제1블레이드커버(2320)에 결합된 형태를 도시한다. 이후, 도 14의 (B)에서와 같이 제2블레이드커버(2340)를 제1블레이드커버(2320)와 결합시키고, 피스, 볼트 등을 이용하여 제2블레이드커버(2340)를 상기 제1블레이드커버(2320)에 결합시킨다.

분리는 전술한 조립의 역순으로 수행하면 된다. 상기 블레이드프레임(2200)을 분리하고자 하는 경우, 상기 제2블레이드커버(2340)의 피스, 볼트를 해제하여 상기 블레이드프레임(2200)을 분리시킬 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈(2000)의 회전 메커니즘에 대하여 개략적으로 도시한다.

전술한 바와 같이, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 축결합요소(2310) 및 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 축결합요소(2310)는 직접적 혹은 간접적으로 상기 블레이드지지프레임(5000) 내측에 배치되는 연결링크에 체결되어, 상기 제1발전블레이드모듈(2000.1)의 회전과 상기 제3발전블레이드모듈(2000.3)의 회전이 상호 연동된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 각각의 블레이드결합부(2300.1, 2300.2, 2300.3)에 연결된 블레이드모듈결합부(1100)에는 링크결합돌기(미도시, 블레이드모듈결합부의 보이지 않는 면으로부터 제1연결링크(1200) 및 제2연결링트(!300)측으로 돌출되어 있음)가 형성되어 있다. 이와 같은 상태에서, 제1블레이드결합부(2300.1), 제2블레이드결합부(2300.2), 및 제3블레이드결합부(2300.3)의 블레이드모듈결합부(1100)의 링크결합돌기(미도시)는 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 중 1 이상에 삽입되어 있다.

도 15의 (B) 및 (C)에서와 같이 제1연결링크(1200) 및 제2연결링크(1300) 중 1 이상의 상하 이동에 따라 제1블레이드결합부(2300.1) 및 제2블레이드결합부(2300.2), 제3블레이드결합부(2300.3)이 이동한다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임(1000), 블레이드지지프레임(5000), 및 배선커버(7000)의 결합된 단면형상을 개략적으로 도시한다.

상기 메인프레임(1000)의 높이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 블레이드지지프레임(5000)의 일단에는 제1결합후크(5100)가 형성되어 있고, 일부에는 제2결합후크(5200)가 형성되어 있고, 타단에는 제3결합후크(5300)가 형성되어 있다.

상기 제1결합후크(5100)가 상기 메인프레임(1000)의 제1프레임결합홈(1500)에 결합되고, 상기 제2결합후크(5200)가 상기 메인프레임(1000)의 후크지지부(1510)에 결합됨으로써, 상기 블레이드지지프레임(5000)이 메인프레임(1000)에 결합될 수 있다. 이와 같은 결합 및 해제는 별도의 기계 장비 없이 간단한 공구로 수행할 수 있다.

상기 메인프레임(1000)의 높이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 메인프레임(1000)의 일부에는 상기 제1결합후크(5100)가 결합될 수 있는 제1프레임결합홈(1500), 블레이드지지프레임(5000)의 상기 제2결합후크(5200)가 결합될 수 있는 후크지지부(1510), 및 배선커버(7000)의 일부와 결합되는 제2프레임결합홈(1520)이 형성되어 있다.

상기 배선커버(7000)는 상기 블레이드지지프레임(5000) 제3결합후크(5300)에 의하여 상기 블레이드지지프레임(5000)과 연결될 수 있다.

상기 메인프레임(1000)의 높이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 블레이드지지프레임(5000)의 일단에는 제3결합후크(5300)가 형성되어 있다.

상기 메인프레임(1000)의 높이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 배선커버(7000)의 일단에는 상기 제3결합후크(5300)에 상응하는 형상을 가지고 탈착될 수 있는 커버결합홀(7100)이 형성되어 있고, 상기 배선커버(7000)의 타단에는 커버후크(7200)가 형성되어 있다.

또한, 상기 메인프레임(1000)의 높이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 메인프레임(1000)의 상기 배선커버(7000)가 결합하는 부분에는 상기 커버후크(7200)에 상응하는 형상을 가지고, 상기 커버후크(7200)가 탈착할 수 있는 제2프레임결합홈(1520)이 형성되어 있다.

이와 같은 형태에서, 사용자는 간단한 공구로, 전체구조에서 배선커버(7000)를 분리하고, 필요시, 블레이드지지프레임(5000)도 메인프레임(1000)에서 분리함으로써, 내부 배선, 발전블레이드모듈(2000)의 수리, 교체 등을 손쉽게 수행할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 간단한 공구만으로 상기 발전패널(2100) 각각은 상기 발전블레이드모듈(2000)로부터 탈착될 수 있고, 상기 블레이드발전모듈은 상기 블레이드지지프레임(5000)으로부터 탈착될 수 있고, 상기 블레이드지지프레임(5000)은 상기 메인프레임(1000)으로부터 탈착될 수 있고, 상기 배선커버(7000)는 상기 블레이드지지프레임(5000)으로부터 탈착될 수 있기 때문에, 발전패널(2100), 배선 등에 문제가 발생하는 경우, 실외기실 등에 설치된 태양광발전루버창 전체 구조는 그대로 유지하면서, 문제가 있는 부분만을 수리, 혹은 교체를 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 17은 블레이드지지프레임(5000)을 메인프레임(1000)에 결합시키는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 17의 (A)에 도시된 바와 같이, 블레이드지지프레임(5000)의 제1결합후크(5100)를 메인프레임(1000)의 제1프레임결합홈(1500)에 결합시키고, 블레이드지지프레임(5000)의 제2결합후크(5200)를 메인프레임(1000)의 후크지지부(1510)에 결합시킨다.

이후, 도 17의 (B)에서와 같이 블레이드지지프레임(5000)의 일부에 형성된 피스홀에 피스를 체결함으로써, 블레이드지지프레임(5000)을 메인프레임(1000)에 보다 안정적으로 결합시킬 수 있다.

도 18은 배선커버(7000)를 메인프레임(1000) 등으로부터 분리하는 과정을 개략적으로 도시한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 상기 배선커버(7000)에는 공구삽입홀(7500)이 형성되어 있다.

이와 같은 상태에서, 도 18의 (B)에서와 같이 상기 공구삽입홀(7500)에 공구가 삽입되어, 상기 배선커버(7000), 상기 메인프레임(1000)의 일부, 및 상기 블레이드지지프레임(5000)에 의하여 형성되는 공간의 외측으로 힘이 가해지는 경우, 상기 배선커버(7000)가 상기 커버결합홀(7100)을 축으로 회전함으로써, 상기 배선커버(7000)가 상기 블레이드지지프레임(5000)으로부터 분리될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예들에서는, 배선커버(7000)를 간단한 공구를 이용하여 분리할 수 있고, 배선커버(7000) 내부의 배선을 변경, 수리 등을 수행할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전패널(2100)의 측단면의 구성을 개략적으로 도시한다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 발전블레이드모듈 사이에서의 정션박스(2150)와 발전셀(2133)의 전기적인 접속을 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈의 전체적인 구성은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 하측에 하측결합홈이 형성되는 블레이드프레임(2200); 상기 블레이드프레임(2200)의 상기 하측결합홈에 일단이 고정되는 발전패널(2100); 및 상기 발전패널(2100)의 타단을 감싸고, 상기 블레이드프레임(2200)의 하측결합홈의 반대측에서 결합되어, 상기 발전패널(2100)을 상기 블레이드프레임(2200)에 결합시키는 결합프레임(2400);을 포함한다. 이하에서 설명되는, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 기능을 갖는 발전블레이드모듈에서는 도 7에서 2110, 2120으로 지칭되는 구성들이 생략될 수 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, 상기 발전패널(2100)은, 백시트(2140); 상기 백시트(2140)의 일면에 배치되고 서로 전기적으로 직렬로 접속된 복수의 발전모듈(2130); 및 상기 백시트(2140)의 타면에 배치되고, 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스(2150);를 포함한다.

상기 복수의 발전모듈(2130) 중 일단의 발전모듈(2130)의 제1극성의 전극은 상기 정션박스(2150)에 접속된다. 구체적으로 제1접속선(2161)은 직렬로 연결된 우측 마지막 발전모듈(2130)의 -극을 정션박스(2150)에 접속시키는 역할을 한다.

상기 복수의 발전모듈(2130) 중 타단의 발전모듈(2130)의 제2극성의 전극은 상기 정션박스(2150)에 접속된다. 구체적으로 제2접속선(2162)은 직렬로 연결된 우측 마지막 발전모듈(2130)의 +극을 정션박스(2150)에 접속시키는 역할을 한다.

상기 제1극성은 -극이 될 수도 있으나, 실시예에 따라서는 +극이 될 수도 있다. 또한, 도 19에는 -극이 발전셀층(2133)의 상면에 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, -극이 발전셀층(2133)의 하면에 형성될 수 있다. 제1극성 및 제2극성은 특정한 극성을 지칭하는 것이 아니라 서로 다른 극성을 지칭하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 마찬가지로, 제1접속선(2161)이 도 19에는 발전셀층(2133)의 -극성에 일단이 접속되나, 이 역시 +극성에 일단이 접속될 수 있다. 마찬가지로, 제1접속선(2161) 및 제2접속선(2162)이 특정한 극성에 대한 접속선을 지칭하는 것이 아니라 서로 다른 극성에 대한 접속선을 지칭하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 해당 백시트(2140)에 배치된 발전모듈(2130) 그룹의 일단의 제1극성은 제1접속선(2161)을 통하여 정션박스(2150)에 접속되고, 해당 백시트(2140)에 배치된 발전모듈(2130) 그룹의 일단의 제2극성은 제2접속선(2162)을 통하여 정션박스(2150)에 접속된다.

한편, 제1접속선(2161)은 정션박스(2150)를 통과하여 제3접속선(2163)으로 외부로 출력되고, 제2접속선(2162)은 정션박스(2150)를 통과하야 제4접속선(2164)으로 외부로 출력된다. 상기 제1접속선(2161)과 제3접속선(2163)의 사이의 일 지점과 상기 제2접속선(2162)과 제4접속선(2164) 사이의 일 지점 사이를 접속시키는 전선 혹은 도체 상에 바이패스다이오드가 배치된다. 즉, 상기 정션박스(2150)의 바이패스다이오드와 관련된 구성으로서, 'H' 자의 회로 구성에서 가운데 부분에 바이패스다이오드가 배치됨으로써, 음영, 고장 등으로 발전효율이 떨어진 발전블레이드모듈의 발전모듈(2130)을 바이패스 함으로써, 전체적인 태양광발전루버창의 발전효율을 높일 수 있다.

구체적으로, 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제1극성의 전극은 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속된다. 정션박스(2150)에서 출력되는 제1극성의 전극은 상기 제1접속선(2161)과 전기적으로 연결되어 있고, 제3접속선(2163)을 통하여 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 연결된다. 도 20을 참조하면, 가운데 정션박스(2150)를 기준으로 상측의 방향이 제1방향에 해당할 수 있고, 하측의 방향이 제2방향에 해당할 수 있다.

마찬가지로, 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제2극성의 전극은 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속된다. 정션박스(2150)에서 출력되는 제2극성의 전극은 상기 제2접속선(2162)과 전기적으로 연결되어 있고, 제4접속선(2164)을 통하여 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 연결된다.

이와 같은 방식으로, 복수의 발전블레이드모듈을 직렬로 연결시키면서, 출력저하가 일어나는 발전블레이드모듈을 제외할 수 있도록 정션박스(2150)의 바이패스다이오드가 동작할 수 있다.

한편, 상기 발전블레이드모듈의 복수의 발전모듈(2130)에서 발전된 전력이 기설정된 기준 이하인 경우에는, 상기 정션박스(2150)의 바이패스다이오드는 해당 발전블레이드모듈에서 발전되는 전력을 바이패스시킨다. 이는 전술한 바와 같은 제1접속선(2161)과 제3접속선(2163) 사이의 일지점과 제2접속선(2162)과 제4접속선(2164) 사이의 일지점 사이에 바이패스다이오드를 설치함으로써, 이를 구현할 수 있다. 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스(2150)의 바이패스다이오드와 발전셀(2133)들 사이의 전기적인 접속관계를 개략적으로 도시한다. 도 21은 본 발명의 발전셀(2133)과 다이오드의 전기적 접속 상태를 개략적으로 도시한다.

한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 발전모듈(2130)은, 상기 백시트(2140)의 일면에 배치되는 제3EVA층(2136); 상기 제3EVA층(2136) 위에 배치되는 절연층(2135); 상기 절연층(2135) 위에 배치되는 제2EVA층(2134); 상기 제2EVA층(2134) 위에 배치되는 발전셀층(2133); 상기 발전셀층(2133) 위에 배치되는 제1EVA층(2132); 및 상기 제1EVA층(2132) 위에 배치되는 글라스층(2131);를 포함한다.

본 발명에서는 정션박스(2150) 구성을 블레이드발전모듈(2130)에 각각 배치시키기 위하여, 백시트(2140)에는 백시트관통홀(2141)이 형성되어 있다. 이와 같은 백시트관통홀(2141)을 상기 제1접속선(2161) 및 제2접속선(2162)이 통과하여 백시트(2140)의 타면에 배치된 정션박스(2150)로 제1접속선(2161) 및 제2접속선(2162)이 인입된다.

즉, 상기 발전패널(2100)은, 상기 복수의 발전모듈(2130) 중 일단의 발전모듈(2130)의 발전셀층(2133)의 제1극성의 전극과 상기 정션박스(2150)을 전기적으로 접속시키는 제1접속선(2161); 및 상기 복수의 발전모듈(2130) 중 타단의 발전모듈(2130)의 발전셀층(2133)의 제2극성의 전극과 상기 정션박스(2150)을 전기적으로 접속시키는 제2접속선(2162);를 포함한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제1접속선(2161) 혹은 제2접속선(2162)은 각각의 발전모듈(2130)의 절연층(2135)과 제3EVA층(2136) 사이를 통과한다. 도 19에 도시된 형태는 제1접속선(2161)이 각각의 발전모듈(2130)의 절연층(2135)과 제3EVA층(2136) 사이를 통과한 후에, 백시트관통홀(2141)을 통해 정션박스(2150)에 접속되는 형태에 해당한다. 이와 같은 방식으로 바이패스 기능을 수행할 수 있는 정션박스(2150)를 발전블레이드모듈 각각에 배치시키면서, 접속선과 발전셀(2133)들 사이의 절연성을 구현하면서 동시에 발전블레이드모듈에서 배선, 정션박스(2150)를 위한 공간을 최소화함으로써 결과적으로 전체 태양광루버창 단위 면적당 발전효율을 증가시킬 수 있다.

상기 발전패널(2100)은, 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제1극성의 전극을 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 제3접속선(2163) 및 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제2극성의 전극을 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 제4접속선(2164) 중 1 이상을 감싸는 시트후면케이블(2170);을 포함한다.

이와 같은 시트후면케이블(2170)에는 도 19에 도시된 바와 같이, 제3접속선(2163), 및 제4접속선(2164) 모두를 감싸는 형태가 될 수도 있지만, 도 22에 도시된 바와 같이 제3접속선(2163), 및 제4접속선(2164) 중 어느 하나만 감싸는 형태로 구현될 수도 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스(2150)의 바이패스다이오드와 발전셀(2133)들 사이의 전기적인 접속관계를 개략적으로 도시한다.

전술한 바와 같이, 상기 발전블레이드모듈의 복수의 발전모듈(2130)에서 발전된 전력이 기설정된 기준 이하인 경우에는, 상기 정션박스(2150)의 바이패스다이오드는 해당 발전블레이드모듈에서 발전되는 전력을 바이패스시킨다.

이는 도 21에 도시된 바와 같이, 발전모듈(2130)의 그룹과 바이패스다이오드가 서로 병렬로 연결된 상태의 모듈이 서로 이어짐으로써, 구현될 수 있다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션박스(2150)의 바이패스다이오드와 발전셀(2133)들 사이의 전기적인 접속관계를 개략적으로 도시한다.

도 22에 도시된 바와 같이, 상기 태양광발전루버창은, 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제1극성의 전극을 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 전선의 일부를 보호하고, 상기 정션박스(2150)에서 제1극성의 전극에서 출력되는 케이블과 탈착될 수 있는 제1케이블커넥터(2180)(우측에 위치); 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제2극성의 전극을 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 전선의 일부를 보호하고, 상기 정션박스(2150)에서 제2극성의 전극에서 출력되는 케이블과 탈착될 수 있는 제2케이블커넥터(2180)(좌측에 위치);를 포함한다.

상기 제1케이블커넥터(2180)는 정션박스(2150)에서의 -극성의 전극으로 출력되는 접속선과 인접한 하측의 정션박스(2150)에서의 +극성의 전극으로 출력되는 접속선을 이어주는 형태로 구현된다. 구체적으로, 상기 상측의 정션박스(2150)에서의 -극성의 전극으로 출력되는 접속선을 상기 시트후면케이블(2170)이 보호한다. 상기 시트후면케이블(2170)과 상기 제1케이블커넥터(2180)를 상호 연결시킴으로써, 간단하게 도 22의 경우 최상측의 발전블레이드모듈과 상측에서 두번째의 발전블레이드모듈을 연결할 수 있다.

또한, 상기 제2케이블커넥터(2180)는 정션박스(2150)에서의 +극성의 전극으로 출력되는 접속선과 인접한 상측의 정션박스(2150)에서의 -극성의 전극으로 출력되는 접속선을 이어주는 형태로 구현된다. 마찬가지로, 정션박스(2150)에서의 -극성의 전극으로 출력되는 접속선을 상기 시트후면케이블(2170)이 보호한다. 상기 시트후면케이블(2170)과 상기 제2케이블커넥터(2180)를 상호 연결시킴으로써, 간단하게 도 22의 경우 상측에서 두번째의 발전블레이드모듈과 상측에서 세번째의 발전블레이드모듈을 연결할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 발전블레이드모듈이 시트후면케이블(2170)이 결합된 형태로 제조되고, 이후 작업자는 단순히 발전블레이드모듈 각각의 시트후면케이블(2170)은 케이블커넥터(2180)에 연결시킴으로써, 연속된 발전블레이드모듈을 직렬로 연결시키면서 동시에 정션박스(2150)에 의한 발전블레이드모듈 단위에 따른 바이패스 기능을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 22에 도시되지는 않았지만, 정션박스(2150)에서 +극성으로 출력되는 접속선에 대해서도 시트후면케이블(2170) 형태의 보호구성이 있을 수 있고, 이 경우, 하나의 발전블레이드모듈에 연결된 제1시트후면케이블(2170)(정션박스(2150)의 우측에 위치함)를 우측의 제1케이블커넥터(2180)에 연결시키고, 제2시트후면케이블(2170)(정션박스(2150)의 좌측에 위치함)를 좌측의 제2케이블커넥터(2180)에 연결시킴으로써, 발전블레이드모듈 교체시의 별도의 배선작업 없이 간단히 발전블레이드모듈, 제1시트후면케이블(2170), 제2시트후면케이블(2170)만 탈착하여 교체할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 도 22에서와 같이 제1케이블커넥터(2180)와 제2케이블커넥터(2180)는 도 20과 달리 엇갈리게 배치함으로써, 케이블커넥터(2180) 사이의 간섭을 최소화할 수 있고, 태양광발전루버창에서 공간효율을 높여서, 결과적으로 발전셀(2133)이 위치하는 공간을 넓히고 결과적으로 발전효율을 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1케이블커넥터(2180) 및 상기 제2케이블커넥터(2180)는 상기 메인프레임의 내부의 관통공간에 수용된다. 이 경우, 메인프레임 내부의 관통공간에 다른 구성들도 같이 배치되게 함으로써, 발전과 관련없는 불필요한 부피 혹은 면적을 감소시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전블레이드모듈에서의 정션박스(2150) 등의 위치를 설명하기 위한 구조를 도시한다.

상기 블레이드프레임(2200)은, 상기 발전패널(2100)이 배치되는 측에 위치하고 복수의 절곡된 부분을 포함하는 제2프레임부재(2220); 상기 제2프레임부재(2220)와 연속적으로 연결되고, 상기 발전패널(2100)이 배치되는 측의 반대측에 위치하고, 상기 제2프레임부재(2220)의 일부와 평행한 ;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2프레임부재(2220)의 복수의 절곡된 부분(11001, 11002, 11003, 11004)에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임(2200)과 상기 발전패널(2100)의 사이의 내부공간(11000)에 상기 정션박스(2150)가 배치된다.

이와 같은 배치에 의하여 발전블레이드모듈은 개별적으로 바이패스기능을 수행하는 정션박스(2150)를 추가적인 공간 없이 구비할 수 있고, 결과적으로, 발전블레이드모듈 별로 바이패스 기능을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 바와 같이 상기 발전패널(2100)은, 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제1극성의 전극을 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 제3접속선(2163) 및 상기 정션박스(2150)에서 출력되는 제2극성의 전극을 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스(2150)에 접속시키는 제4접속선(2164) 중 1 이상을 감싸는 시트후면케이블(2170);을 포함한다.

마찬가지로, 상기 시트후면케이블(2170)은 상기 제2프레임부재(2220)의 복수의 절곡된 부분에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임(2200)과 상기 발전패널(2100)의 사이의 내부공간(11000)에 배치될 수 있다. 이는 결과적으로, 일반적인 루버창과 동일한 규격 혹은 부피를 가짐에도 불구하고, 태양광 발전 기능을 수행하면서 동시에 블레이드모듈별로 바이패스 기능을 수행함으로써, 전체적으로 전력 효율을 개선할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 루버창 구조에서의 케이블커넥터(2180)가 배치되는 구조를 도시한다.

도 24의 (A)에 도시된 바와 같이, 메인프레임에는 프레임내부공간(12000)이 구비되어 있다. 이와 같은 프레임내부공간(12000) 내부에 전술한 바와 같은 케이블커넥터(2180)가 배치될 수 있다.

도 24의 (B)에 도시된 바와 같이 메인프레임 내부에는 제1케이블커넥터(2180), 제2케이블커넥터(2180)가 서로 교차되면서 배치될 수 있다.

도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인프레임의 형태를 개략적으로 도시한다.

도 25에 도시된 바와 같이 본 발명의 메인프레임(1000)은, 내부에 구성요소들이 설치될 수 있도록 내부가 빈 알루미늄 4각 파이프 형상일 수 있다.

상기 메인프레임(1000) 상부 수평테두리와 하부 수평테두리에는 상기 발전패널의 말단과 접촉되어 외기를 차단하는 슬랫마감부재(121)이 설치될 수 있다.

상기 슬랫마감부재(121)의 단부에는 상기 발전패널(2100)의 말단과 접촉되어 외기를 차단할 수 있게 실링이 되게 2개의 요철이 있는 실링부(1211)가 형성될 수 있다.

상기 메인프레임(1000)은 상기 루버가 설치되는 루버설치공간부(12)와; 발전된 전력을 직류에서 교류로 변환시키는 인버터가 설치되는 인버터설치공간부(13)로 나누어질 수 있다. 상기 인버터설치공간부(13)는 상기 인버터가 설치되는 인버터설치공간(131)과; 상기 인버터에서 발생하는 열에 의한 온도 상승을 막기 위해 냉각을 위한 외부공기가 인입되는 그릴(1321)이 설치된 그릴설치공간(132)으로 나누어질 수 있고, 상기 메인프레임(1000)에는 모기를 포함하는 곤충이 들어오는 것을 방지하는 방충망부(미도시)가 추가로 포함될 수 있다. 상기 방충망부는 방충망 설치시 상기 메인프레임의 표면과 마감이 일치하여 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 태양광발전루버창용 발전블레이드모듈로서,
   하측에 하측결합홈이 형성되는 블레이드프레임;
   상기 블레이드프레임의 상기 하측결합홈에 일단이 고정되는 발전패널; 및
   상기 발전패널의 타단을 감싸고, 상기 블레이드프레임의 하측결합홈의 반대측에서 결합되어, 상기 발전패널을 상기 블레이드프레임에 결합시키는 결합프레임;을 포함하고,
   상기 발전패널은,
   백시트;
   상기 백시트의 일면에 배치되고 서로 전기적으로 직렬로 접속된 복수의 발전모듈; 및
   상기 백시트의 타면에 배치되고, 바이패스다이오드를 포함하는 정션박스;를 포함하고,
   상기 복수의 발전모듈 중 일단의 발전모듈의 제1극성의 전극은 상기 정션박스에 접속되고,
   상기 복수의 발전모듈 중 타단의 발전모듈의 제2극성의 전극은 상기 정션박스에 접속되고,
   상기 정션박스에서 출력되는 제1극성의 전극은 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속되고,
   상기 정션박스에서 출력되는 제2극성의 전극은 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속되고,
   상기 블레이드프레임은 상기 발전패널의 반대측에서 상기 블레이드프레임의 길이방향으로 형성되는 제1끼움홈; 및 상기 발전패널을 위치하는 측에서 상기 블레이드프레임의 길이방향으로 형성되는 제2끼움홈;을 포함하고,
   상기 결합프레임은 상기 제1끼움홈에 상응하는 위치에 상기 결합프레임의 길이방향으로 형성되는 제1끼움돌기; 및 상기 제2끼움홈에 상응하는 위치에 상기 결합프레임의 길이방향으로 형성되는 제2끼움돌기를 포함하고,
   상기 제1끼움돌기가 상기 제1끼움홈에 체결한 상태에서 상기 결합프레임을 상기 블레이드프레임의 축방향으로 회전시키는 경우, 상기 제2끼움돌기가 상기 제2끼움홈에 체결되어, 상기 블레이드프레임과 상기 결합프레임이 상호 체결되는, 발전블레이드모듈.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전블레이드모듈의 복수의 발전모듈에서 발전된 전력이 기설정된 기준 이하인 경우에는, 상기 정션박스의 바이패스다이오드는 해당 발전블레이드모듈에서 발전되는 전력을 바이패스시키는, 발전블레이드모듈.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 발전모듈은,
   상기 백시트의 일면에 배치되는 제3EVA층;
   상기 제3EVA층 위에 배치되는 절연층;
   상기 절연층 위에 배치되는 제2EVA층;
   상기 제2EVA층 위에 배치되는 발전셀층;
   상기 발전셀층 위에 배치되는 제1EVA층; 및
   상기 제1EVA층 위에 배치되는 글라스층;를 포함하고,
   상기 발전패널은,
   인접한 발전셀층을 전기적으로 접속시키는 리본;를 포함하는, 발전블레이드모듈.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 발전패널은,
   상기 복수의 발전모듈 중 일단의 발전모듈의 발전셀층의 제1극성의 전극과 상기 정션박스을 전기적으로 접속시키는 제1접속선; 및
   상기 복수의 발전모듈 중 타단의 발전모듈의 발전셀층의 제2극성의 전극과 상기 정션박스을 전기적으로 접속시키는 제2접속선;를 포함하고,
   상기 제1접속선 혹은 제2접속선은 각각의 발전모듈의 절연층과 제3EVA층 사이를 통과하는, 발전블레이드모듈.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 블레이드프레임은,
   상기 발전패널이 배치되는 측에 위치하고 복수의 절곡된 부분을 포함하는 제2프레임부재;
   상기 제2프레임부재와 연속적으로 연결되고, 상기 발전패널이 배치되는 측의 반대측에 위치하고, 상기 제2프레임부재의 일부와 평행한 제1프레임부재;를 포함하고,
   상기 제2프레임부재의 복수의 절곡된 부분에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임과 상기 발전패널의 사이의 내부공간에 상기 정션박스가 배치되는, 발전블레이드모듈.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 발전패널은,
   상기 정션박스에서 출력되는 제1극성의 전극을 제1방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속시키는 제3접속선 및 상기 정션박스에서 출력되는 제2극성의 전극을 제1방향과 상이한 제2방향으로 인접한 다른 발전블레이드모듈의 정션박스에 접속시키는 제4접속선 중 1 이상을 감싸는 시트후면케이블;을 포함하고,
   상기 시트후면케이블은 상기 제2프레임부재의 복수의 절곡된 부분에 의하여 형성되는 상기 블레이드프레임과 상기 발전패널의 사이의 내부공간에 배치되는, 발전블레이드모듈.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1끼움홈은,
   홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측내측엣지, 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움홈상측외측엣지를 포함하고,
   상기 제1끼움돌기는,
   돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기외측엣지, 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제1끼움돌기내측엣지를 포함하고,
   상기 결합프레임을 체결하는 과정에서 상기 제1끼움돌기외측엣지와 상기 제1끼움홈상측내측엣지와 접촉하고, 접촉된 모서리를 축으로 회전하여 상기 제1끼움돌기내측엣지 및 상기 제1끼움홈상측외측엣지가 접촉하고, 상기 결합프레임의 일측이 상기 블레이드프레임의 일측과 결합되는, 발전블레이드모듈.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2끼움홈은,
   홈의 상측에 위치하는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측내측엣지, 및 홈의 상측에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움홈상측외측엣지를 포함하고,
   상기 제2끼움돌기는,
   돌기 상측 끝단에 돌출되는 외부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기외측엣지, 및 일단의 돌출부와 접촉할 수 있는 내부 모서리에 해당하는 제2끼움돌기내측엣지를 포함하고,
   상기 제1끼움돌기가 상기 제1끼움홈에 체결한 상태에서 축방향으로 회전한 경우, 상기 제2끼움돌기외측엣지와 상기 제2끼움홈상측외측엣지가 접촉한 후 미끄러져 상기 결합프레임의 타측이 상기 블레이드프레임의 타측과 결합되는, 발전블레이드모듈.
   

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