KR102455356B1 - 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전용 패널을 지지하기 위한 앙카볼트와 콘크리트의 결합상태가 우수하여 보다 안정적이면서 견고한 설치 상태를 유지할 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은 시설물의 바닥 슬라브층에 배설되는 기초철근(10)들과, 이 기초철근(10)에 볼트(21)와 너트(22)로 체결 고정되는 클램프(20)와, 상기 클램프(20)에 세워 고정되는 수직볼트(30)들과, 상기 기초철근(10)들에 연결된 상태로 지면과 수직하게 세워 설치되는 앙카볼트(70)들과, 상기 수직볼트(30)에 나사체결되는 체결너트(80)가 포함되는 것에 있어서,
상기 수직볼트(30)에 끼워지는 스페이셔(40)들에 의해 기초철근(10)들과 적정 거리를 유지한 상태로 지면과 수평하게 설치되며 종횡으로 일정간격 다수의 장공(51)(61)들이 서로 교차 방향으로 뚫어지는 한쌍의 타공부재(50)(60)들을 배치하되, 이 타공부재(50)(60)들은 상기 수직볼트(30)들에 끼워지는 스페이셔(40)를 통해 일정 간격을 유지한 상태로 상하 나란하게 복수 층으로 설치하고, 상기 타공부재(50)(60)들에 뚫어지는 장공(51)(61)들의 폭은 앙카볼트(70)의 직경과 대응되는 치수로 설정됨과 아울러, 이 장공(51)(61)들의 교차 위치로 형성된 통로에 상기 수직볼트(30)들과, 이 상기 수직볼트(30)에 어긋난 위치로 앙카볼트(70)들이 각각 통과되어 설치가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치{Anchor bolt installation device for solar panel installation}

본 발명은 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전용 패널을 지지하기 위한 앙카볼트와 콘크리트의 결합상태가 우수하여 보다 안정적이면서 견고한 설치 상태를 유지할 수 있도록 발명된 것이다.

최근, 인구의 증가와 산업이 발달하면서 화석 연료에 대한 수요의 증가로 인하여 자원의 고갈과 함께 지구 온난화 등의 환경 문제가 발생하면서 화석 연료의 사용을 줄이려는 움직임이 활발해지고 있다.
화석 연료의 대안으로 신재생 에너지의 비중이 증가하고 있으며, 그 중에서 태양광 발전은 햇빛이 비치는 어디서나 전기를 얻을 수 있고 다른 발전방식과 달리 공해가 전혀 없어 특히 주목받고 있다.
태양광 발전장치의 주요 구성은 빛 에너지를 직류의 전기 에너지로 변환하게 되는 태양광 패널과, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하기 위한 인버터와, 태양광 패널에서 발생된 직류 전원을 인버터로 전달하게 되는 접속반을 포함하고 있다.
인버터에서 변환된 교류 전원은 별도의 교류 배전반에 의해 승압되어 전기 계통 시스템으로 보내거나 수용가에 공급되어 사용된다.
태양광 발전장치에서 태양광 패널은 집광 효율을 고려하여 적절한 거치 각도로 설치가 되어야 하며, 일반적으로 태양광 패널은 지지 구조물에 의해 고정되어 설치된다.
일반적으로 태양광 발전장치(발전설비)는 크게 2가지로 구분해서 설치 시공이 되고 있다. 하나는 토지 위에 기초를 설치하고 상부에 구조물 및 태양광 모듈을 설치하는 방식이 있다.
또, 다른 하나는 건물의 옥상과 벽면을 활용하여 설치하는 방식으로 구분된다.
이 태양광 발전장치(발전설비)는 공통적으로 구조물을 안착하기 위한 기초 패드 시공 시 콘크리트 타설 전에 기초 앵커(L 앵커 또는 수직 앵커 등)를 슬래브 구조용 철근에 철사로 고정한 후에 콘크리트를 타설하고 있다.
종래, 고정력이 약한 철사에 의존하여 구조용 철근을 고정하고 있기 때문에 타설되는 콘크리트의 중량에 의해 기초 앵커가 정확한 위치에서 벗어나고 밀려서 기초 앵커의 위치가 이탈하는 경우가 자주 발생한다.
이를 방지하기 위하여 철사 고정과 함께 기초 앵커와 슬래브 구조체를 용접으로 추가 고정방법을 실행하고 있다.
*이러한 문제점을 개선하기 위하여 등록특허공보 제10-1985218호(공고일자: 2019.09.03.)는 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광 발전장치를 제안하고 있으며, 태양광 발전설비의 기초를 위한 시공 시에 슬래브의 시공과 함께 기초 철근을 먼저 시공한 후에 기초 철근을 지지기반으로 하는 보강용 구조체와 전용틀을 이용하여 기초패드를 시공하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 상기한 종래의 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치는 복수 개의 앙카 볼트를 일정 간격 이격되도록 결속철근에 철끈 또는 용접하여 설치하기 때문에 내구성이 높지 않다.
또한, 한번 제작한 후에는 앙카볼트의 간격 조절이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도에 따라 앙카 볼트의 위치가 달라지기 때문에 균일한 구조체를 대량으로 제작이 어려우며, 구조체 마다 서로 다른 응력을 갖는 문제점이 있었다.

대한민국 등록 특허공보 제10-1985218호(공고일자 2019년09월03일)

본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 정밀한 시공이 가능할 뿐만 아니라, 균일한 품질의 앙카 조립이 이루어질 수 있도록 한 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 앙카 볼트의 고정력과 콘크리트와의 체결력이 우수하여 강도와 내구성을 모두 향상시킬 수 있도록 한 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시공이 용이하여 제작비와 시공비를 대폭 감소시킬 수 있어 경제적인 이익을 줄 수 있도록 한 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치는 다음과 같은 특징이 있다.
태양광 발전설비를 바닥에 고정하기 위한 앙카볼트를 미리 설정된 간격으로 배열하여 고정하기 위한 것으로서,
시설물의 바닥 슬라브층에 배설되는 기초철근(10)들과,
이 기초철근(10)에 볼트(21)와 너트(22)로 체결 고정되는 클램프(20)와,
상기 클램프(20)에 세워 고정되는 수직볼트(30)들과,
상기 기초철근(10)들에 연결된 상태로 지면과 수직하게 세워 설치되는 앙카볼트(70)들과,
상기 수직볼트(30)에 나사체결되는 체결너트(80)가 포함되는 것에 있어서,
상기 수직볼트(30)에 끼워지는 스페이셔(40)들에 의해 기초철근(10)들과 적정 거리를 유지한 상태로 지면과 수평하게 설치되며 종횡으로 일정간격 다수의 장공(51)(61)들이 서로 교차 방향으로 뚫어지는 한쌍의 타공부재(50)(60)들을 배치하되,
이 타공부재(50)(60)들은 상기 수직볼트(30)들에 끼워지는 스페이셔(40)를 통해 일정 간격을 유지한 상태로 상하 나란하게 복수 층으로 설치하고,
상기 타공부재(50)(60)들에 뚫어지는 장공(51)(61)들의 폭은 앙카볼트(70)의 직경과 대응되는 치수로 설정됨과 아울러,
이 장공(51)(61)들의 교차 위치로 형성된 통로에 상기 수직볼트(30)들과, 이 상기 수직볼트(30)에 어긋난 위치로 앙카볼트(70)들이 각각 통과되어 설치가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 앙카볼트가 타공부재를 통해 지지된 상태에서 콘크리트를 타설하는 과정에서 타공부재가 횡방향의 골조 역할을 수행하게 된다.
*둘째, 시공이 간편하면서도 강도와 내구성을 대폭 향상시킬 수 있다.
셋째, 정밀한 시공이 가능할 뿐만 아니라, 균일한 품질의 앙카 조립이 가능하다.
넷째, 재료비 및 시공비를 대폭 절감하여 경제적이면서도 태양광 패널 설치를 위한 기초 시설의 강도가 향상되어 태풍과 같은 환경에서도 시설물 파괴를 방지하고 사용 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 태양광 패널이 슬라브의 기초철근으로부터 연결된 앙카볼트에 의해 설치되는 상태를 보인 정면도.
도 2는 본 발명의 장치에 의해 앙카볼트가 지지되는 상태를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 종단면도.
도 4는 본 발명의 측단면도.
도 5은 도 3의 A부분 확대도.
도 6은 도 4의 B부분 확대도.
도 7은 타공부재에 앙카볼트가 조립되는 상태를 예시한 일부 확대 사시도.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치는 주로 태양광 발전설비(일 예로서, 건물의 옥상 슬래브에 시공되는 태양광 발전설비)의 기초가 되는 철근 콘크리트 구조물을 시공할 때 슬라브층에 미리 시공되어 있는 기초 철근을 지지 기반으로 하여 앙카볼트를 연결하여 정위치를 잡은 후에 패드 콘크리트를 타설하여 기초 시공의 품질과 강도를 확보할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 건물의 옥상 슬래브나 지상 등에 기초를 시공하기 위해 콘크리트를 타설하기 전에 이미 설치되어 있던 기초철근(10)과 본 발명의 앙카볼트 시공장치를 결합하게 된다.
즉, 상하로 분리되는 클램프(20)를 설치하고자 하는 상기 기초철근(10)에 접촉시킨 상태에서 볼트(21)와 너트(22)들을 체결하는 것에 의해 클램프(20)를 고정 설치하게 된다.
이 클램프(20)의 상부 중심에는 수직볼트(30)가 수직하게 일체로, 또는 용접을 통해 고정 부착되어 있다.
상기 수직볼트(30)에는 기초철근(10)으로부터 한쌍의 타공부재(50)(60)들이 적절한 거리를 유지한 상태로 지면과 수평하게 위치될 수 있도록 속이 빈 관형상의 스페이셔(40)가 끼워진다.
*타공부재(50)(60)들은 2개가 한 개의 조로 이루어지는데, 도 7에서와 같이 어느 한 타공부재(50)는 장공(51)이 좌우 방향으로 종방향 및 횡방향으로 일정간격 다수개 뚫어지게 된다.
그리고, 다른 한 타공부재(60)는 장공(61)이 상하 방향으로 종방향 및 횡방향으로 일정간격 다수개 뚫어진 상태에서 이 장공(51)(61)들이 서로 교차 방향으로 배치된 상태로 한쌍의 타공부재(50)(60)들을 구성하게 된다.
이때 상기 타공부재(50)(60)들에 뚫어지는 장공(51)(61)들의 폭은 앙카볼트(70)의 직경과 대응되는 치수로 설정된다.
따라서, 서로 교차 방향으로 뚫어지는 장공(51)(61)들의 중앙에는 앙카볼트(70)와 대응되는 크기로 된 원형의 구멍을 형성하게 되고, 이 장공(51)(61)들로 이루어진 구멍을 통해 앙카볼트(70)가 통과된 상태에서 유동되지 못하게 그 둘레를 지지하게 되는 것이다.
이와 같이 앙카볼트(70)는 상기 타공부재(50)(60)들에 형성된 장공(51)(61)들의 교차 위치로 지면과 수직하게 통과되는데, 앙카볼트(70)은 둘레에 나사부가 설치될 수 있다.
또 앙카볼트(70)의 둘레에 나사부분이 형성되지 않은 금속 막대일 수도 있다.
한편, 기초철근(10)에 클램프(20)를 결합한 상태에서 스페이셔(40)가 조립되는 수직볼트(30)는 한쌍의 타공부재(50)(60)에 뚫어지는 장공(51)(61)을 통과한 상태에서 그 단부 위치에서 체결너트(80)를 나사 체결하는 것에 의해 수직볼트(30)와 타공부재(50)(60)를 유동되지 못하도록 고정시키게 된다.
스페이셔(40)의 외경은 장공(51)(61)의 폭 보다 더 큰 것을 선택하게 되므로, 이 스페이셔(40)에 의해 타공부재(50)(60)의 저면을 받쳐지게 할 때 쳐지거나 이탈될 염려는 없게 된다.
따라서, 한쌍의 타공부재(50)(60)는 스페이셔(40)를 통해 적정 높이를 유지한 상태로 수직볼트(30)와 체결너트(80)로 기초철근(10)에 결합되고, 지면으로부터 수직하게 세워지는 앙카볼트(70)들은 상하방향 및 좌우방향으로 각각 교차되게 뚫어지는 장공(51)(61)들 사이에서 지지된다.
이 상태에서 콘크리트를 타설하게 되면, 타공부재(50)(60)들에 의해 횡방향으로의 보강 골조 역할을 수행하게 되고, 장공(51)(61)들 사이로 콘크리트가 통과된 후 건조되는 것에 의해 매우 강도와 내구성이 우수한 기초 시설을 완성할 수가 있는 것이다.
상기 기초철근(10)에 결합하기 위한 클램프(20)를 하부에 부착하고, 체결너트(80)를 통해 타공부재(50)(60)를 고정시키기 위한 상기 수직볼트(30)는 2-4개 사이로 설치된다.
이러한 기초 사설을 통해 상부에 태양광 패널(1)을 지지하는 받침대(2)를 앙카볼트(70)들과 연결하여 견고한 태양광 발전시설을 시공할 수가 있는 것이다.
그리고, 상기 한쌍의 타공부재(50)(60)들은 스페이셔(40)를 통해 일정 간격을 유지한 상태로 도 2 및 도 4에서 도시한 바와 같이 상하 나란하게 복수 층으로 설치하게 되면 강도와 내구성을 더 향상시킬 수 있다.
앙카볼트(70)는 한쌍의 타공부재(50)(60)에 뚫어지는 장공(51)(61)을 통해 지지하여도 무방하나, 조립성을 위해 앙카볼트(70)의 하단부와 기초철근(10)은 와이어로 엮어지게 하여 시공 과정에서 앙카볼트(70)가 유동되지 못하도록 고정하는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명에 의한 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치의 구성을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어 진다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의한 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

10 - 기초철근
20 - 클램프
30 - 수직볼트
40 - 스페이셔
50,60 - 타공부재
51,61 - 장공
70 - 앙카볼트
80 - 체결너트

Claims (3)

1. 시설물의 바닥 슬라브층에 배설되는 기초철근(10)들과,
   이 기초철근(10)에 볼트(21)와 너트(22)로 체결 고정되는 클램프(20)와,
   상기 클램프(20)에 세워 고정되는 수직볼트(30)들과,
   상기 기초철근(10)들에 연결된 상태로 지면과 수직하게 세워 설치되는 앙카볼트(70)들과,
   상기 수직볼트(30)에 나사체결되는 체결너트(80)가 포함되는 것에 있어서,
   상기 수직볼트(30)에 끼워지는 스페이셔(40)들에 의해 기초철근(10)들과 적정 거리를 유지한 상태로 지면과 수평하게 설치되며 종횡으로 일정간격 다수의 장공(51)(61)들이 서로 교차 방향으로 뚫어지는 한쌍의 타공부재(50)(60)들을 배치하되,
   이 타공부재(50)(60)들은 상기 수직볼트(30)들에 끼워지는 스페이셔(40)를 통해 일정 간격을 유지한 상태로 상하 나란하게 복수 층으로 설치하고,
   상기 타공부재(50)(60)들에 뚫어지는 장공(51)(61)들의 폭은 앙카볼트(70)의 직경과 대응되는 치수로 설정됨과 아울러,
   이 장공(51)(61)들의 교차 위치로 형성된 통로에 상기 수직볼트(30)들과, 이 상기 수직볼트(30)에 어긋난 위치로 앙카볼트(70)들이 각각 통과되어 설치가 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 설치용 앙카볼트 시공장치.
   
   
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