KR102500609B1 - 조립형 태양광 패널 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 인접한 패널 유닛을 결합하여 이루어지는 조립형 태양광 패널 구조체로서, 상기 패널 유닛은, 태양광 패널과, 상기 태양광 패널의 수광면 반대측에 마련되는 프레임과, 상기 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 다수개의 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는 인접한 패널 유닛의 프레임 측으로 이동가능하게 마련되고, 이러한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 또한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 조립형 태양광 패널 구조체를 제공한다.

Description

조립형 태양광 패널 구조체 {SOLAR PANEL ASSEMBLY}

본 발명은 조립형 태양광 패널 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 조립형 태양광 패널 구조체에 관한 것이다.

석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 매장량이 감소하고 기존 에너지 자원에 의한 환경 오염이 심각해지면서, 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 태양전지는 무한히 제공되는 태양빛을 이용하고, 환경 오염을 유발하지 않는 친환경 에너지 장치로서 관련 기술들이 활발하게 연구되고 있다.

태양전지는 태양 에너지를 전기로 변환하는 전기소자로서, 현재 실리콘 태양전지가 주로 사용되고 있다.

최근에는 태양전지 자체의 효율을 높이기 위한 각종 기술 뿐만 아니라, 태양전지를 활용한 기술, 즉 태양광 패널을 이용한 각종 장치와 서비스 관련 기술도 다양하게 제안되고 있다. 그러한 예로서 다수개의 태양광 패널을 연결함으로써 스마트폰 충전용 태양광 패널 제품, 보조배터리 충전용 태양광 패널 제품, 접이식 태양광 패널, 평판형 태양광 패널 등을 구현한 기술이 선보여지고 있다.

특허문헌1에 의하면 표지장치 등의 소규모 전력소모 장치에 적용할 수 있는 단면수광형 태양전지가 제시된 바 있다. 이 기술에 따르면 태양전지패널의 장착 공간을 제공하는 구조체와, 이 구조체에 장착되는 태양전지 패널을 포함하여 구성되는 태양전지패널 구조체가 제공된다. 이를 통해 태양 위치에 무관하게 안정적인 태양광 발전이 가능함과 동시에 설치 및 유지보수 편의성이 향상될 수 있다고 한다.

특허문헌2에 의하면 개인이 휴대하며 각종 휴대용 기기를 충전할 수 있는 휴대형 태양전지 패널에 제시된 바 있다. 이 태양전지 패널은, 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과, 이 인쇄회로기판의 모서리 상면, 하면 및 측면을 따라 불연속적인 띠 형상으로 형성된 제1 도금층을 포함하는 태양전지 패널용 기판으로 이루어진다. 이에 따라 기판 에지부에 대한 손상없이 강하게 결합되는 테두리를 저비용으로 형성하는 것이 가능하게 된다고 한다.

이러한 종래의 태양광 발전장치(태양광 충전장치, 태양전지 패널 등)를 사용함으로써 어느 정도의 편의성 향상이 기대될 수는 있으나, 이들은 여전히 다양한 문제점들을 가지고 있었다.

구체적으로, 기존의 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 생성하므로 태양광을 흡수할 수 있는 패널의 변환효율과 면적에 비례하여 발전출력이 결정된다. 그런데 종래의 태양광 발전장치는 수광면적이 일정하게 정해져 있기 때문에 발전량이 고정되어 있어 필요에 따라 변경하는 것이 불가능하거나, 그러한 변경이 구조적으로 매우 어려웠다.

또한 정형화된 태양광 패널의 형상 때문에 태양광의 수광 면적을 늘릴 수 없고 장애물이 있을 경우 설치가 불가능하며, 일정 면적 이상의 공간을 확보해야만 설치가 가능하였다. 따라서 효율적인 공간활용이 불가능하거나 매우 어려웠다.

또한 필요에 따라 변화하는 전략수요 변경에 대처하는 것이 어려웠다. 즉 발전량의 증가나 감소가 어려워 정해진 발전 전력 외에는 교체를 해야 하므로, 폐패널 발생과 같은 자원 낭비가 증가하고, 유지보수 등의 관리비용도 증가할 수 밖에 없었다.

따라서 이러한 종래기술의 문제점을 해결하여, 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 새로운 개념의 태양광 패널 구조체의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1952824호 (2019.02.28. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1700955호 (2017.01.31. 공고)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 조립형 태양광 패널 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 인접한 패널 유닛을 결합하여 이루어지는 조립형 태양광 패널 구조체로서, 상기 패널 유닛은, 태양광 패널과, 상기 태양광 패널의 수광면 반대측에 마련되는 프레임과, 상기 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 다수개의 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는 인접한 패널 유닛의 프레임 측으로 이동가능하게 마련되고, 이러한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 또한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 조립형 태양광 패널 구조체를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프레임의 각 측면에는 상기 커넥터를 수용가능한 공간부가 마련되고, 상기 커넥터는 인접한 프레임의 공간부 사이에서 제한된 이동이 가능하도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프레임의 내측에, 서로 연결되지 않은 제1 배선 및 제2 배선이 매립 형성되고, 상기 커넥터의 이동에 따라, 인접한 패널 유닛 간의 제1 배선이 서로 연결되고, 또한 인접한 패널 유닛 간의 제2 배선도 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터는, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제1 배선을 전기적으로 연결시키는 제1 전극과, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제2 배선을 전기적으로 연결시키는 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 커넥터의 내측에 매립 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛에 계합 가능한 돌출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프레임은, 상판, 하판, 및 상기 상판과 하판 사이에 마련되는 중간판으로 이루어지고, 상기 제1 배선은 상기 상판과 상기 중간판 사이에 마련되고, 상기 제2 배선은 상기 하판과 상기 중간판 사이에 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터는, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제1 배선을 전기적으로 연결시키는 제1 전극과, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제2 배선을 전기적으로 연결시키는 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 커넥터에 있어서 상기 상판을 향하는 면에 형성되고, 상기 제2 전극은 상기 커넥터에 있어서 상기 하판을 향하는 면에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 힌지부를 포함하며, 상기 커넥터는 힌지부에 의해 인접한 프레임의 공간부 사이에서 제한된 회전 이동이 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 공간부 측에서 상기 프레임의 내측 방향 또는 외측 방향으로 돌출되도록 마련되는 핸들부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 인접한 패널 유닛들을 고정 결합시키는 착탈가능한 지지대를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 조립형 태양광 패널 구조체를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체를 이용함으로써, 요구되는 발전량에 따라 수광면적을 손쉽게 조절하는 것이 가능하게 된다. 또한 장애물이 있는 경우나 여러가지 필요에 따라(심미적인 이유, 또는 비발전유닛을 이용한 다양한 기능 구현) 다양한 형태로 패널의 결합이 가능하게 되며, 따라서 공간활용성이 크게 향상된다. 또한 패널간 결합이 간단하고 안정적인 고정이 이루어지기 때문에 설치 및 유지보수의 편리성도 크게 향상된다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널의 결합 형태를 설명한 도면이다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체의 개략적인 구성도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널의 결합 형태를 설명한 도면이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 패널은 대략 정사각 또는 직사각 형태의 평판형으로 마련된다. 이러한 태양광 패널은 다양한 조합을 통해 패널 모듈을 이루며, 예컨대 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 마련될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체의 개념을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)이 결합하여 이루어질 수 있다. 또한 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 이러한 패널 유닛(10)들의 결합에 더하여, 전원부(20) 및 제어부(30)가 더 마련될 수 있다.

전원부(20)는 예컨대 2차전지 배터리일 수 있으며, 그 종류와 형태에 있어 특별한 제한은 없다. 제어부(30)는 태양광 발전으로 생성된 직류 전기를 수집하여 일정한 전압으로 외부 출력단자와 연결하는 장치이다. 후술하는 정션 박스(14)가 제어부가 될 수 있다.

또한 예컨대 도 2의 (a)와 같이 제1측 패널 유닛(10a)의 측면에 각각 제2측 패널 유닛(10b), 제3측 패널 유닛(10c), 제4측 패널 유닛(10d), 및 제5측 패널 유닛(10e)이 결합될 수 있다. 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 각각의 형태와 기능은 동일하며, 또한 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 간의 결합 방식 역시 동일하기 때문에, 이후에는 특별한 언급이 없는 한 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b) 만을 대상으로 그 형태, 기능, 결합관계 등을 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 필요에 따라 여러가지 형태로 조립하여 구현할 수 있다. 기존의 태양광 패널은 패널 크기보다 작은 면적에는 설치하지 못하였고, 또한 장애물이 있는 경우 설치에 제약을 받아, 심할 경우 설치 자체가 불가능한 경우도 있었다.

그러나 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 원하는 형태와 개수만큼 조합하여 사용할 수 있으므로, 효율적인 면적 활용이 가능하며, 따라서 수광 면적을 최대화 또는 최적화할 수 있다.

또한 도 3의 (b)와 같이 설치 예정 공간에 장애물(s)이 위치하는 경우에는 패널 유닛(10)의 조립을 통해 장애물(s)을 회피하여 설치가 가능하다. 또한 도 3의 (b)와 같이 심미적인 디자인 형상을 위해 중공영역(v)을 두고 패널 유닛(10)들을 조립하는 것도 가능하다. 이러한 중공영역(v)에는 표지판, 안내판, 투명패널, 거울 등을 설치하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 발전 유닛으로서 패널 유닛(10)을 포함할 수 있고, 이러한 발전 유닛과 함께 비발전 유닛을 중공영역(v)에 설치함으로써 다양한 기능을 구현하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서 다양한 패널 유닛(10)들 간의 결합 형태를 도시하고 있다. 기존 태양광 모듈은 직렬 연결구조를 가지고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에서는 패널 유닛(10)들이 서로 전기적으로 병렬 연결 구조를 가질 수 있다.

패널 유닛(10)들은 프레임 내부에 도전성 배선을 마련하여 인접한 패널 유닛(10)과 전긱적으로 병렬 구조로 연결될 수 있는데, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서 인접한 패널 유닛(10)들 간의 기계적, 전기적 결합 형태를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서, 패널 유닛(10)은 필요한 만큼 원하는 배열로 조립이 가능하다. 도 5의 (b)를 참조하면, 인접한 패널 유닛(10)들, 즉 제1 측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)은 서로 어떠한 측면에서든 결합이 가능한 유니버설 구조를 취할 수 있다. 즉, 제1 측 패널 유닛(10a)의 어느 한 측면은 제2측 패널 유닛(10b)의 4개 측면 중 어느 측면과도 결합이 가능하다. 이에 따라 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 설치하거나 유지보수하는 작업자의 입장에서, 특정한 방향이나 위치를 고려할 필요없이 편리하게 제1 측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)을 손쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 이로써 작업편의성이 크게 증대할 수 있다.

다음으로 본 발명의 구체적인 실시예를 통해 구조, 기능, 결합관계 등을 상세 설명하기로 한다. 도 6 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.

본 발명에 의한 조립형 태양광 패널 구조체는, 인접한 패널 유닛(10)을 결합하여 이루어지는 조립형 태양광 패널 구조체(1)로서, 패널 유닛(10)은 태양광 패널(11), 프레임(12), 및 커넥터(13)를 포함할 수 있다.

태양광 패널(11)의 형태, 구조, 기능, 소재, 제조방법 등에 대해서는 종래 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 상세는 생략하기로 하며, 기존의 어떠한 형태의 태양광 패널(11)이든 본 발명의 실시예에 적용할 수 있다.

프레임(12)은 태양광 패널(11)의 수광면 반대측에 마련될 수 있다. 도 6을 참조하면, 프레임(12)은 태양광 패널(11)의 수광면 반대측 상 측면을 따라 형성되는 사각 액자 형태로 마련될 수 있다. 즉, 도면을 참조하면 태양광 패널(11)의 수광면은 도면의 이면 방향(눈에 보이지 않는 면)에 마련되고, 수광면 반대측은 도면의 정면 방향(눈에 보이는 면)이라 할 수 있다.

태양광 패널(11) 및 프레임(12)은 정사각 또는 직사각 형태의 판 형상 또는 판 형상과 유사한 형태로 마련될 수 있다. 태양광 패널(11) 및 프레임(12)이 정사각 형태로 마련될 경우, 인접한 패널 유닛(10)들의 결합은 4개 측면 중 어느 면에서도 가능하다. 이에 반해 태양광 패널(11) 및 프레임(12)이 직사각 형태로 마련될 경우, 인접한 패널 유닛(10)들의 결합은 어느 특정한 측면에서만 이루어질 수 있다.

프레임(12)은 도시된 바와 같이 하나의 단일한 부재로 마련될 수 있고, 후술하는 다른 실시예에서와 같이 다수의 부재를 조립하여 마련되는 것도 가능하다.

커넥터(13)는 프레임(12)의 각 측면을 따라 다수개 마련될 수 있다. 도 6 등을 참조하면 커넥터(13)는 프레임(12)의 4개 측면의 중앙에 각각 마련될 수 있다. 즉, 4개의 커넥터(13)가 마련될 수 있다.

커넥터(13)는 인접한 패널 유닛(10)의 프레임(12) 측으로 이동가능하게 마련될 수 있으며, 이러한 커넥터(13)의 이동에 따라 인접한 패널 유닛(10) 간의 기계적 결합이 이루어질 수 있다. 또한 이러한 커넥터(13)의 이동에 따라 인접한 패널 유닛(10) 간의 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어질 수 있다.

커넥터(13)는 제한된 범위 내에서 병진(translation) 이동 또는 회전(rotation) 이동될 수 있으며, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 프레임(12)의 각 측면에는 커넥터(13)를 수용가능한 공간부가 마련될 수 있고, 커넥터(13)는 인접한 프레임(12)의 공간부 사이에서 제한된 이동이 가능하도록 마련될 수 있다.

프레임(12)에 마련된 공간부는 커넥터(13)가 이동가능하게 마련되는 중공 영역일 수 있으며, 커넥터(13)의 형상에 대응되도록 마련될 수 있다.

도 10의 (c)를 참조하면, 인접한 두 패널 유닛(10), 즉 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)은 어느 한 측면이 접하도록 마련되고, 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b) 중 어느 한 쪽의 커넥터, 예컨대 도시된 바와 같이 제2측 패널 유닛(10b)의 제2측 커넥터(13b)가 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 중간 부분에 위치하게 됨으로서, 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 기계적 및 전기적 결합이 이루어질 수 있다. 이 경우 제1측 커넥터(13a)는 제1측 패널 유닛(10a)의 프레임(12) 내부로 밀려나며, 이 제1측 커넥터(13a)는 특별한 기능을 수행하지 않게 된다. 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

도 7을 참조하면, 커넥터(13)는 패널 유닛(10) 또는 인접한 패널 유닛에 계합(engagement) 가능한 돌출부(131)를 포함할 수 있다. 이 돌출부(131)에 의해 커넥터(13)는 패널 유닛(10)의 프레임(12)에 대해 일정한 위치, 또는 정해진 위치에 고정되는 것이 가능하다. 또한 돌출부(131)의 계합 기능은 작업자가 설치 또는 유지보수 작업을 할 때 커넥터(13)의 결합이 정확히 이루어졌음을 직관적으로 확인시켜주는 역할도 할 수 있다.

한편 도시되지는 않았으며, 커넥터(13)의 일측면에는 작업자가 커넥터(13)를 이동시키는 작업을 원활히 할 수 있도록 누름판이 마련될 수 있다. 예컨대 커넥터(13)에 있어서 프레임(12)의 내측을 향하는 면에 외측으로 돌출된 형상의 누름판이 마련될 수 있다. 이와 비슷하게, 작업자의 커넥터(13) 이동 작업을 보조할 수 있는 다른 수단들이 마련되는 것도 가능하다. 예컨대 커넥터(13)의 한 측면에 파지 공간부 등을 마련하거나, 프레임(12)의 일부분에 파지 또는 작업여유를 위한 라운딩부, 또는 오목부 등을 마련하는 것도 가능하다.

도 8을 참조하면 태양광 패널(11)의 수광면 반대측 상에 정션 박스(14)를 마련할 수 있다. 즉, 프레임(12)의 내측에 정션 박스(14)를 마련할 수 있다. 정션 박스(14)는 전압 조정기 또는 제어기일 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 프레임(12)의 내측에 제1 배선(15) 및 제2 배선(16)이 매립 형성될 수 있다. 제1 배선(15) 및 제2 배선(16)은 서로 간에는 연결되지 않으며, 이들 제1 배선(15)과 제2 배선(16)이 인접한 패널 유닛(10)들 간에 연속적으로 연결되어 앞서 설명한 전기적인 병렬 연결 구조가 마련될 수 있다(도 2 및 도 4 참조).

앞서 설명한 바와 같은 커넥터(13)의 이동에 따라 인접한 패널 유닛(10) 간의 제1 배선(15)이 서로 연결될 수 있고, 또한 인접한 패널 유닛(10) 간의 제2 배선(16)도 서로 연결될 수 있다.

도 9의 (c) 및 도 10를 참조하면, 커넥터는 제1 전극(132)과 제2 전극(133)을 포함할 수 있다. 제1 전극(132)은 패널 유닛(10) 및 인접한 패널 유닛(10)의 제1 배선(15)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제2 전극(133)은 패널 유닛(10) 및 인접한 패널 유닛(10)의 제2 배선(16)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 전극(132) 및 제2 전극(133)은 커넥터(13)의 내측에 매립 형성될 수 있다.

다시 도 10의 (a)를 참조하면 제1 배선(15) 및 제2 배선(16)은 프레임(12)의 내측에 매립하여 형성될 수 있다. 커넥터(13)의 제1 전극(132)은 프레임(12)에 마련된 제1 배선(15)을 전기적으로 서로 연결시킬 수 있고, 커넥터(13)의 제2 전극(133)은 프레임(12)에 마련된 제2 배선(16)을 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다.

도 10의 (b)를 참고하면 커넥터(13)는 인접한 패널 유닛(10) 측으로 이동할 수 있다.

도 10의 (c)를 참고하면 제2측 패널 유닛(10b)의 제2측 커넥터(13b)는 제1측 패널 유닛(10a) 측으로 이동하며, 이에 따라 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)은 기계적으로 결합될 수 있다.

또한 제2측 커넥터(13b)에 마련된 제2측 제1 전극(미도시)은 제1측 패널 유닛(10a)의 제1측 제1 배선(15a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 제2측 제1 배선(15b)을 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다. 또한 제2측 커넥터(13b)에 마련된 제2측 제2 전극(미도시)은 제1측 패널 유닛(10a)의 제1측 제2 배선(미도시)과 제2측 패널 유닛(10b)의 제2측 제2 배선(미도시)을 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다. 이러한 연결관계는 도 10의 (c)의 하단 도면에 도시되어 있다. 이에 따라 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)은 전기적으로 결합될 수 있다.

또한 이러한 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 전기적으로 연결이 원활히 이루어질 수 있도록, 제1 전극(132) 및 제2 전극(133)은 독본(dog-bone) 형상으로 마련되는 것도 가능하다(도 10 참조).

본 실시예에서는 제2측 커넥터(13b)에 의해 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 기계적 및 전기적 결합이 이루어진 것으로 설명하였으나, 이와 달리 제1측 커넥터(13a)에 의해 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)의 기계적 및 전기적 결합이 이루어지는 것도 가능하다.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 의한 패널 유닛(10)과 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체(1)의 형상 및 기능을 보다 간단하게 표현한 개념도이다. 도시된 바와 같이 태양광 패널 구조체(1)는 인접한 패널 유닛(10)을 결합하여 이루어질 수 있다. 패널 유닛(10)은 태양광 패널(11), 프레임(12), 및 커넥터(13)를 포함할 수 있으며, 정션 박스(14)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 인접한 패널 유닛(10)들을 고정 결합시키는 착탈가능한 지지대를 더 포함할 수 있다. 도 12를 참조하면 인접한 패널 유닛(10)들을 세로 방향으로 고정 결합시키는 제1 지지대(40)와, 인접한 패널 유닛(10)들을 가로 방향으로 고정 결합시키는 제2 지지대(50)가 마련될 수 있다. 이러한 복합 형상의 지지대 구조에 의해 조립형 태양광 패널 구조체(1)의 내구성이 보강될 수 있다. 제1 지지대(40)와 제2 지지대(50)는 어느 하나만 마련되거나, 또는 둘 다 마련되는 것도 가능하다.

도 13을 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 지그부(60)를 더 포함할 수 있다. 지그부(60)는 제1 지지대(40)나 제2 지지대(50)의 일측에 마련될 수 있고, 이와 달리 프레임(12) 상에 직접 마련되는 것도 가능하다. 지그부(60)는 다수개 마련되는 것도 가능하다. 지그부(60)에 의해 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 다른 구조물에 연결하거나 결합할 수 있으며, 이에 따라 작업자는 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 원하는 곳에 설치할 수 있다.

이와 같이 지그부(60)에 의해 조립형 태양광 패널 구조체(1)가 특정 장소나 위치에 고정 설치된 경우에도, 사용중 특정한 패널 유닛(10)이 파손되거나 불량이 발생하면 해당 패널 유닛(10)의 커넥터(13)만 원위치시킴으로써 손쉽게 해당 패널 유닛(10)만을 탈착시킬 수 있다. 이에 따라 조립형 태양광 패널 구조체(1)의 유지보수 작업이 극도로 간단해져 작업편의성이 향상될 수 있다.

다음으로 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 구조, 기능, 결합관계 등을 상세 설명하기로 한다. 앞서 설명한 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

먼저 도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에서는, 패널 유닛(10)의 프레임(12)이 상판(121), 하판(123), 및 이 상판(121)과 하판(123) 사이에 마련되는 중간판(122)을 포함할 수 있다. 즉, 프레임(12)이 상판(121), 중간판(122), 및 하판(123)에 의한 층상 구조로 마련될 수 있다.

도 14를 참조하면, 제1 배선(15)은 상판(121)과 중간판(122) 사이에 마련되고, 제2 배선(16)은 하판(123)과 중간판(122) 사이에 마련될 수 있다. 즉, 제1 배선(15)은 프레임(12)의 관점에서는 그 내부에 매립되는 것이기는 하나, 상판(121)의 관점에서 보면 상판(121)의 하측면에 마련되는 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 제2 배선(16)은 프레임(12)의 관점에서는 그 내부에 매립되는 것이기는 하나, 하판(123)의 관점에서 보면 하판(123)의 상측면에 마련되는 것으로 볼 수 있다. 이러한 구조가 제1 실시예와의 차이점이라 할 수 있다.

계속해서 도 14를 참조하면, 커넥터(13)는 제1 전극(132)과 제2 전극(133)을 포함할 수 있다. 제1 전극(132)은 패널 유닛(10) 및 인접한 패널 유닛(10)의 제1 배선(15)을 전기적으로 연결시킬 수 있고, 제2 전극(133)은 패널 유닛(10) 및 인접한 패널 유닛(10)의 제2 배선(16)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

도 14의 (a) 등을 참조하면, 제1 전극(132)은 커넥터(13)에 있어서 상판(121)을 향하는 면에 형성되고, 제2 전극(133)은 커넥터(13)에 있어서 하판(123)을 향하는 면에 형성될 수 있다.

제1 전극(132), 제2 전극(133), 제1 배선(15), 및 제2 배선(16)의 위치나 연결관계가 제1 실시예와 다소 상이하기는 하나, 커넥터(13)의 이동에 의해 패널 유닛(10) 또는 인접한 패널 유닛(10)의 제1 배선(15)이 제1 전극(132)에 의해 전기적으로 연결되고, 또한 커넥터(13)의 이동에 의해 패널 유닛(10) 또는 인접한 패널 유닛(10)의 제2 배선(16)이 제2 전극(133)에 의해 전기적으로 연결된다는 점에 있어서는, 제1 실시예와 다를 바가 없다.

다음으로, 도 16 및 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.

본 제3 실시예에 따른 패널 유닛(10)에서는 커넥터(13)가 병진 이동이 아닌 회전 이동을 한다. 도면을 참조하면, 커넥터(13)는 힌지부(134)를 포함하며, 이 힌지부(134)에 의해 커넥터(13)는 인접한 프레임(12)의 공간부 사이에서 제한된 회전 이동이 이루어질 수 있다. 전기적 연결관계는 앞서 설명한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일 또는 유사하다.

커넥터(13)가 회전 이동을 함으로써, 앞서의 실시예와 달리 커넥터(13)가 프레임(12)으로부터 탈락되는 현상이 방지될 수 있다. 따라서 작업자의 설치 및 유지보수 상의 편의성도 증대될 수 있다.

다음으로, 도 18 및 도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 도시한 도면이다.

본 제4 실시예에 따른 패널 유닛(10)에서도 커넥터(13)가 병진 이동이 아닌 회전 이동을 하게 되나, 이러한 이동 작업을 원활히 할 수 있도록 핸들부(135) 구조가 더 부가될 수 있다.

도 18의 (a)를 참조하면, 커넥터(13)는 프레임(12)의 공간부 측에서 그 내측 방향으로 돌출되도록 마련되는 핸들부(135)를 포함할 수 있다. 이와 달리 핸들부(135)는 프레임(12)의 외측 방향으로 돌출되도록 마련되는 것도 가능하다.

인접한 커넥터(13)의 이동이 방해받지 않도록, 또한 커넥터(13)가 회전 이동한 후 인접한 2개의 커넥터(13)가 서로 계합하여 고정될 수 있도록 핸들부(135)를 포함한 커넥터(13)의 형상이 설계될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 제공하게 된다. 또한 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 이용함으로써, 요구되는 발전량에 따라 수광면적을 손쉽게 조절하는 것이 가능하다. 또한 장애물이 있는 경우나 여러가지 필요에 따라 다양한 형태로 패널 유닛(10)들을 결합할 수 있으며, 이에 따라 공간활용성이 크게 향상될 수 있다. 또한 패널 유닛(10)간 결합이 간단하고 고정이 안정적으로 이루어지기 때문에 설치 및 유지보수의 편리성도 크게 향상될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 조립형 태양광 패널 구조체
10 패널 유닛
11 태양광 패널
12 프레임
121 상판
122 중간판
123 하판
13 커넥터
131 돌출부
132 제1 전극
133 제2 전극
134 힌지부
135 핸들부
14 정션 박스
15 제1 배선
16 제2 배선
20 전원부
30 제어부
40 제1 지지대
50 제2 지지대
60 지그부

Claims (10)

1. 인접한 패널 유닛을 결합하여 이루어지는 조립형 태양광 패널 구조체로서,
   상기 패널 유닛은,
   태양광 패널과,
   상기 태양광 패널의 수광면 반대측에 마련되는 프레임과,
   상기 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 다수개의 커넥터를 포함하며,
   상기 커넥터는 인접한 패널 유닛의 프레임 측으로 이동가능하게 마련되고, 이러한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 또한 상기 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지고,
   상기 프레임의 각 측면에는 상기 커넥터를 수용가능한 공간부가 마련되고, 상기 커넥터는 인접한 프레임의 공간부 사이에서 제한된 이동이 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 프레임의 내측에, 서로 연결되지 않은 제1 배선 및 제2 배선이 매립 형성되고,
   상기 커넥터의 이동에 따라, 인접한 패널 유닛 간의 제1 배선이 서로 연결되고, 또한 인접한 패널 유닛 간의 제2 배선도 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 커넥터는, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제1 배선을 전기적으로 연결시키는 제1 전극과, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제2 배선을 전기적으로 연결시키는 제2 전극을 포함하며,
   상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 커넥터의 내측에 매립 형성되는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터는 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛에 계합 가능한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 프레임은, 상판, 하판, 및 상기 상판과 하판 사이에 마련되는 중간판으로 이루어지고,
   상기 제1 배선은 상기 상판과 상기 중간판 사이에 마련되고, 상기 제2 배선은 상기 하판과 상기 중간판 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 커넥터는, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제1 배선을 전기적으로 연결시키는 제1 전극과, 상기 패널 유닛 및 인접한 패널 유닛의 상기 제2 배선을 전기적으로 연결시키는 제2 전극을 포함하며,
   상기 제1 전극은 상기 커넥터에 있어서 상기 상판을 향하는 면에 형성되고, 상기 제2 전극은 상기 커넥터에 있어서 상기 하판을 향하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터는 힌지부를 포함하며,
   상기 커넥터는 힌지부에 의해 인접한 프레임의 공간부 사이에서 제한된 회전 이동이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터는 상기 공간부 측에서 상기 프레임의 내측 방향 또는 외측 방향으로 돌출되도록 마련되는 핸들부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   조립형 태양광 패널 구조체.
   
10. 제1항에 있어서,
    인접한 패널 유닛들을 고정 결합시키는 착탈가능한 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조립형 태양광 패널 구조체.

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