KR102642857B1 - 건물 일체형 태양광 발전 시스템 - Google Patents

건물 일체형 태양광 발전 시스템 Download PDF

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KR102642857B1
KR102642857B1 KR1020230043914A KR20230043914A KR102642857B1 KR 102642857 B1 KR102642857 B1 KR 102642857B1 KR 1020230043914 A KR1020230043914 A KR 1020230043914A KR 20230043914 A KR20230043914 A KR 20230043914A KR 102642857 B1 KR102642857 B1 KR 102642857B1
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박한길
이주혜
변일선
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스카이패널 주식회사
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Abstract

본 발명은 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로써, 이를 실현하기 위한 본 발명은 다수의 프레임 상에 가로질러 설치되며, 복수의 단위패널로 구성되는 메인거터와, 상기 메인거터의 단위패널간 연결부위를 따라 설치되는 복수의 레일하부 및 고정클립과, 상기 레일하부의 연결부위에 설치되는 고정구와, 상기 레일하부의 내부를 따라 설치되는 레일거터와, 상기 레일하부의 상부에 설치되는 레일상부와, 이웃하는 상기 레일상부에 직교하는 방향으로 설치되는 통공 보조거터와, 이웃하는 상기 레일상부 사이에 설치되는 태양광 모듈과, 이웃하는 상기 태양광 모듈의 사이에 설치되어 체결나사를 통해 상기 레일상부에 체결되는 마감캡 및 스노우가드가 포함되어 구성된다.

Description

건물 일체형 태양광 발전 시스템{Building-integrated solar power generation system}
본 발명은 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광 모듈을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 모듈을 지지해주면서 태양광 모듈 사이로 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출시키는 메인거터와 레일거터로부터 불가피하게 누출되는 빗물까지 모아 외부로 배출시키는 배수구조를 통해 탁월한 배수성능을 보장함은 물론 태양광 모듈에 연결되는 전선을 연결받침구에 안착시켜 보기 좋고 안전하게 보호할 수 있으며, 스노우가드의 설치를 위한 보조마감캡과 연결되는 연결봉을 작업자 안전벨트 고리의 연결 용도로 사용할 수 있고, 흘러내리는 많은 양의 눈을 효과적으로 제어할 수도 있어 배수성과 내구성과 안전성이 더욱 개선된 건물 일체형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물의 지붕은 다양한 형태로 만들어지고 있으며, 최근에는 여러개의 패널을 조립하여 지붕패널을 만든 후, 이러한 지붕패널을 이용하여 지붕을 시공하고 있다.
아울러, 지붕패널에는 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있는 태양광 모듈이 더 포함될 수도 있으며, 태양광 모듈이 포함되는 지붕패널의 경우, 하부패널과 단열보드와 상부패널이 순차적으로 결합된 지붕패널의 상면에 태양광 모듈이 결합되어 구성될 수 있다.
또한, 지붕은 슬라브의 형태로 구성될 수도 있으며, 이러한 슬라브에 태양광 모듈이 설치되는 경우에는 슬라브에 경사 구조물을 설치한 상태에서 경사 구조물의 상면에 태양광 모듈을 결합시켜 구성할 수도 있다.
한편, 이러한 종래의 태양광 모듈 지붕 조립체는 평평한 형태의 지붕에 설치될 수는 있지만, 아치형 지붕에는 구조적으로 설치될 수가 없어, 태양광 모듈 지붕 조립체를 다양한 건축물의 지붕에 적용시키기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1444454호(2014.10.02 공고)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 태양광 모듈 지붕 조립체를 평평한 지붕은 물론 간단한 변형을 통해 아치형 지붕이나 중앙이 함몰된 형태의 지붕 등에도 효과적으로 시공할 수 있도록 한 건물 일체형 태양광 발전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 위에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 일체형 태양광 발전 시스템은,
다수의 프레임 상에 가로질러 설치되며, 복수의 단위패널로 구성되는 메인거터와,
상기 메인거터의 단위패널간 복수의 연결부위에서 홀수번째의 연결부위에 설치되는 복수의 레일하부와,
상기 메인거터의 단위패널간 복수의 연결부위에서 짝수번째의 연결부위에 설치되되, 한쪽 단위패널에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두면서 전선수용부를 가지는 복수의 제1고정클립이 설치되고, 다른 한쪽 단위패널에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 상기 제1고정클립 사이사이에 위치하여 상기 제1고정클립과 지그재그 형태가 되도록 복수의 제2고정클립이 설치되며, 상기 제1고정클립의 전선수용부 내부에는 이격된 복수의 상기 전선수용부를 서로 연결시킬 수 있도록 연결받침구가 설치되는 고정클립과,
상기 레일하부의 연결부위에 설치되는 고정구와,
상기 레일하부의 내부를 따라 설치되는 레일거터와,
상기 레일하부의 상부에 설치되는 레일상부와,
이웃하는 상기 레일상부에 직교하는 방향으로 설치되는 통공 보조거터와,
이웃하는 상기 레일상부 사이에 놓여 설치되는 태양광 모듈과,
이웃하는 상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 사이사이에 설치되어 체결나사를 통해 상기 레일상부에 체결되면서 상기 태양광 패널을 고정시켜주는 마감캡과,
상기 태양광 모듈이 없는 메인거터의 어느 한쪽 영역에서 상기 레일상부 사이에 놓여 설치되며, 평면부가 구비되는 플레이트와, 이웃하는 상기 평면부의 사이사이에 설치되되, 상기 레일상부의 볼트머리 수용부에 수용되는 체결볼트를 통해 결합되면서 상기 평면부를 고정시켜주는 보조 마감캡과, 상기 보조 마감캡의 중심을 관통하는 상기 체결볼트를 통해 상기 보조 마감캡 상에 고정되는 고정브래킷 및 이웃하는 상기 고정브래킷을 서로 연결시켜주는 적어도 하나의 연결봉으로 구성된 스노우가드가 포함되어 구성된다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 모듈 지붕 조립체는,
다수의 프레임 상에 가로질러 설치되며, 복수의 단위패널로 구성되면서 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되어 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 메인거터와,
상기 메인거터의 단위패널간 복수의 연결부위에서 홀수번째의 연결부위에 설치되며, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 복수의 레일하부와,
상기 메인거터의 단위패널간 복수의 연결부위에서 짝수번째의 연결부위에 설치되되, 한쪽 단위패널에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두면서 전선수용부를 가지는 복수의 제1고정클립이 설치되고, 다른 한쪽 단위패널에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 상기 제1고정클립 사이사이에 위치하여 상기 제1고정클립과 지그재그 형태가 되도록 복수의 제2고정클립이 설치되며, 상기 제1고정클립의 전선수용부 내부에는 이격된 복수의 상기 전선수용부를 서로 연결시킬 수 있도록 연결받침구가 설치되는 고정클립과,
상기 레일하부의 연결부위에 설치되며, 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 고정구와,
상기 레일하부의 내부를 따라 설치되며, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 레일거터와,
상기 레일하부의 상부에 설치되고, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 레일상부와,
이웃하는 상기 레일상부에 직교하는 방향으로 설치되는 통공 보조거터와,
이웃하는 상기 레일상부 사이에 놓여 설치되는 태양광 모듈과,
이웃하는 상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 사이사이에 설치되어 체결나사를 통해 상기 레일상부에 체결되면서 상기 태양광 모듈을 고정시켜주고, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 마감캡과,
상기 태양광 모듈이 없는 메인거터의 어느 한쪽 영역에서 상기 레일상부 사이에 놓여 설치되며, 평면부가 구비되는 플레이트와, 이웃하는 상기 평면부의 사이사이에 설치되되, 상기 레일상부의 볼트머리 수용부에 수용되는 체결볼트를 통해 결합되면서 상기 평면부를 고정시켜주는 보조 마감캡과, 상기 보조 마감캡의 중심을 관통하는 상기 체결볼트를 통해 상기 보조 마감캡 상에 고정되는 고정브래킷 및 이웃하는 상기 고정브래킷을 서로 연결시켜주는 적어도 하나의 연결봉으로 구성되는 스노우가드가 포함되어 구성된다.
더 바람직하게 상기 레일하부는 중심부가 하측을 향해 함몰되어 상기 단위패널간 연결부위 안쪽으로 끼워지게 되고, 상기 고정구가 상기 중심부에 끼워지게 되면서 이웃하는 상기 레일하부의 연결부위를 연결시켜주며, 상기 중심부의 마주하는 양쪽 걸림부는 상기 단위패널의 수직결합부를 감싸면서 설치되고, 상기 걸림부에서 바깥쪽으로 연장되는 연장부에는 볼트체결부가 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 레일거터는 아래쪽으로 함몰된 중앙부가 상기 레일하부의 중심부에 끼워지게 되면서 상기 중심부의 양측 내면에 형성된 걸림턱에 걸려 고정되고, 상기 중앙부의 마주하는 양측 날개부는 경사지는 상태로 상기 걸림부 상에 안착되며, 상기 날개부의 단부는 아래쪽으로 더욱 구부러져 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 레일상부는 상기 볼트머리 수용부의 내부에 설치홈부가 형성되고, 상기 설치홈부를 중심으로 양측으로 연장되는 플랜지는 단부가 아래쪽으로 단차지게 구부러지면서 상기 레일하부의 연장부에 설치되는 볼트와 너트를 통해 상기 연장부와 서로 결합될 수 있다.
더 바람직하게 상기 통공 보조거터는 이웃하는 상기 태양광 모듈의 사이사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
더 바람직하게 상기 프레임과 상기 메인거터 사이에는 하부패널과 Z형상의 고정바가 포함되는 단열보드와, 방수시트가 더 구비될 수 있다.
더 바람직하게 상기 접힘부의 간격은 이웃하여 설치되는 상기 태양광 모듈의 간격과 상응하도록 구성될 수 있다.
더 바람직하게 상기 보조 마감캡에 설치된 각각의 상기 고정브래킷 내측면에 상하방향으로 이격된 복수의 끼움공이 관통 형성되고, 상기 연결봉이 상기 고정브래킷의 끼움공에 관통되어 설치될 수 있다.
더 바람직하게 상기 태양광 모듈이 없는 메인거터의 하단쪽 영역의 레일상부 사이에 놓여 설치되는 플레이트는, 상기 레일상부에 위치하는 평면부와, 상기 평면부의 단부에서 하측으로 구부러져 연장되면서 상기 메인거터의 하단쪽 단부 전면에 설치되는 절곡부가 더 포함될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 절곡부의 표면에는 통기공이 더 구비될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 평면부에는 통기공이 더 구비될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 통기공은 빗물의 유입을 방지하는 차단부가 더 구비될 수 있다.
더 바람직하게 상기 볼트머리 수용부는 레일상부의 길이방향을 따라 중심부에 형성될 수 있다.
더 바람직하게 상기 레일상부는 상기 태양광 모듈이 설치되는 하나의 레일상부와 상기 태양광 모듈이 설치되지 않는 다른 하나의 레일상부로 구분되고, 상기 태양광 모듈이 설치되지 않는 다른 하나의 레일상부 중심부에는 상기 볼트머리 수용부가 형성될 수 있다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명의 태양광 모듈 지붕 조립체 및 이를 이용한 아치형 지붕의 시공방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
즉, 태양광 모듈 지붕 조립체를 평평한 지붕에 적용하여 시공할 수 있음은 물론 태양광 모듈 지붕 조립체를 간단하게 아치형으로 구성하여 아치형 지붕에도 시공할 수 있도록 구성함에 따라 다양한 형태의 지붕에 태양광 모듈을 효과적으로 적용시킬 수 있으며, 태양광 발전 장치 및 지붕재, 내부 마감재 등의 기능을 동시에 수행할 수 있고, 강풍이나 우천 등 외부적인 요인으로부터 건축 구조물의 실내를 효과적으로 보호할 수 있으며, U자형의 레일거터를 적용시켜 레일하부의 연장 구간을 이루어 건축 구조물 내부의 누수를 방지할 수 있고, 레일거터와 통공 보조거터를 통한 대용량 배수처리가 가능해져 건축물 내부의 누수를 보다 효과적으로 방지할 수 있으며, 레일상부와 레일하부가 볼트와 너트를 통해 결합되면서 체결력의 강화는 물론 유지 보수를 용이하게 할 수 있고, 부분 교체가 가능해지며, 다양한 형태의 지붕에 태양광 모듈을 효과적으로 적용할 수 있는 효과를 가진다.
아울러, 메인거터의 단위패널에 설치되는 고정클립을 이용하여 전선을 안전하면서 보기 좋게 관리할 수 있고, 태양광 모듈과 함께 설치되는 스노우 가드의 연결봉에 작업자의 안전벨트 고리를 연결시켜 안전한 작업을 할 수 있으며, 복수로 설치되는 연결봉을 통해 많은 양의 눈이 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
한편, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.
아울러, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 고정구와 함께 레일하부의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 고정구와 함께 레일하부의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일하부가 결합된 메인거터를 프레임에 고정시키기 위한 고정클립의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 고정구와 함께 레일하부의 결합상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 2의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 메인거터를 프레임에 고정시키기 위한 고정클립을 나타낸 요부 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일거터와 레일상부의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 3의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일거터와 레일상부의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터와 태양광 모듈의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터가 결합된 상태에서 태양광 모듈의 결합 과정을 나타낸 요부 단면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈을 고정시켜주는 마감캡과 스노우가드의 설치를 위한 보조 마감캡의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈을 고정시켜주는 마감캡의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5의 (c)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에서 스노우가드의 플레이트를 고정시켜주는 보조 마감캡의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈이 마감캡에 의해 고정되고, 보조 마감캡을 통해 스노우가드가 설치되는 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈이 마감캡에 의해 고정되고, 보조 마감캡을 통해 스노우가드가 설치된 상태를 나타낸 요부 사시도이다.
도 7의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈이 마감캡에 의해 고정되고, 보조 마감캡을 통해 스노우가드가 설치된 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에 방수시트와 고정바와 단열보드와 하부패널이 순차적으로 설치되면서 스노우가드가 설치되는 상태를 나타낸 요부 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 평평한 태양광 모듈 지붕 조립체에 방수시트와 고정바와 단열보드와 하부패널이 순차적으로 설치되면서 스노우가드가 설치되는 상태를 나타낸 요부 분리 사시도이다.
도 10의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일하부의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 10의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일하부의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 11의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일하부를 프레임에 고정시키기 위한 고정구와 메인거터를 프레임에 고정시키기 위한 고정클립을 나타낸 분리 사시도이다.
도 11의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일하부를 프레임에 고정시키기 위한 고정구를 나타낸 요부 단면도이다.
도 11의 (c)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 메인거터를 프레임에 고정시키기 위한 고정클립을 나타낸 요부 단면도이다.
도 12의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일거터의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 12의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일거터의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 13의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일상부의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 13의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 레일상부의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 14의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 14의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 15의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터의 결합 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 15의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 통공 보조거터의 결합 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 16의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 16의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 17의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형태의 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈을 고정시켜주는 마감캡과 스노우가드의 설치를 위한 보조 마감캡의 분리 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 17의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈을 고정시켜주는 마감캡의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 17의 (c)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형 태양광 모듈 지붕 조립체에서 스노우가드의 플레이트를 고정시켜주는 보조 마감캡의 분리 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 18의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형 태양광 모듈 지붕 조립체에서 태양광 모듈이 마감캡에 의해 고정되고, 보조 마감캡을 통해 스노우가드가 설치되는 상태를 나타낸 분리 사시도이다.
도 18의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형 태양광 모듈 지붕 조립체에서 스노우가드의 플레이트가 보조 마감캡에 의해 고정된 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 아치형 태양광 모듈 지붕 조립체에 방수시트와 고정바와 단열보드와 하부패널이 순차적으로 설치되면서 스노우가드가 설치되는 상태를 나타낸 요부 사시도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.
이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 하며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 판단되어야 한다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 태양광 모듈 지붕 조립체는 프레임 상에 설치되는 메인거터와, 이웃하는 메인거터를 한쪽에서 연결시켜주는 레일하부와, 다른 한쪽에서 연결시켜주는 고정클립과, 분리된 레일하부의 연결부위에 설치되는 고정구와, 레일하부에 설치되는 레일거터와, 레일하부 상에 설치되는 레일상부와, 이웃하는 레일상부 사이에 직교하여 설치되는 통공 보조거터와 레일상부 상에 설치되는 태양광 모듈 및 이웃하는 태양광 모듈의 양측 단부를 레일상부에 고정시켜주는 마감캡과, 태양광 패널과 함께 레일상부에 설치되는 스노우가드로 크게 구분될 수 있다.
아울러, 이러한 태양광 모듈 지붕 조립체는 각 구성요소가 평평하게 형성되어 건축물의 평평한 지붕에 설치하여 사용할 수 있으며, 이러한 구성요소를 만곡지게 구부려 위쪽을 향하여 만곡진 아치형 지붕으로 시공하거나, 필요에 따라 아래쪽을 향하여 만곡진 지붕으로도 시공할 수 있다.
태양광 모듈 지붕 조립체를 위쪽을 향하여 만곡지게 형성되는 아치형 지붕에 시공하기 위해서는 장비를 사용하여 전술한 구성요소 중 메인거터와 레일하부와 레일거터와 레일상부와 마감캡을 길이방향을 따라 일정한 간격(이웃하여 설치되는 태양광 모듈의 간격)을 두고 둔각을 이루도록 접힘부를 형성한 다음 위쪽을 향해 만곡지게 구부려 태양광 모듈 지붕 조립체를 구성하게 되면 아치형 지붕으로 시공이 가능해진다.
또는 반대로 중심부가 함몰된 형태의 지붕에 시공할 경우에도 장비를 사용하여 전술한 구성요소 중 메인거터와 레일하부와 레일거터와 레일상부와 마감캡을 길이방향을 따라 일정한 간격(이웃하여 설치되는 태양광 모듈의 간격)을 두고 둔각을 이루도록 접힘부를 형성한 다음 아래쪽을 향하여 만곡지게 구부려 태양광 모듈 지붕 조립체를 구성하게 되면 중심부가 함몰된 지붕으로도 시공이 가능해진다.
이하, 아치형태의 지붕 및 평평한 형태의 지붕에 설치되는 태양광 모듈 지붕 조립체의 구성요소를 도면을 통해 함께 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 메인거터(100)는,
건축물의 지붕 구조물을 이루는 프레임(950) 상에 설치되며, 이때 프레임(950)은 다수개가 이격되어 구성되고, 메인거터(100)는 복수개의 단위패널(110)(120)로 구성되어 이러한 프레임(950)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 복수의 쌍을 이루면서 설치된다.
필요에 따라서 프레임(950)과 메인거터(100) 사이에는 도 8이나 도 9 및 도 19에서와 같이 하부패널(960)와 단열보드(980) 및 방수시트(990)가 순차적으로 더 포함될 수 있으며, 이때 단열보드(980)는 'Ｚ'자 형상의 고정바(970)를 통해 설치될 수 있다.
메인거터(100)는 마주하는 양측이 상측으로 구부러져 수직결합부(130)가 형성되는 다수개의 단위패널(110)(120)(편의상 2개의 부호로 설명)로 구성된 후, 이웃하는 단위패널(110)(120)의 수직결합부(130)가 거멀접기 등의 방식으로 중첩되어 결합될 수도 있으며, 본 발명의 예시된 바와 같이 이격된 수직결합부(130) 사이로 후술되는 레일하부(200) 및 고정클립(140)이 설치되어 구성될 수도 있다.
메인거터(100)는 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 1의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 10의 (a)에서와 같이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성됨으로써, 접힘부를 중심으로 양측이 아래쪽으로 구부러져 둔각을 이루게 되면서 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상이 될 수 있으며, 접힘부 사이의 간격은 이웃하여 설치되는 태양광 모듈(700)의 간격과 상응한 길이로 구성될 수 있다.
그리고 레일하부(200)는,
도 1의 (a) 및 도 10의 (a)에서와 같이 메인거터(100)를 이루는 이웃한 단위패널(110)(120)간 복수의 연결부위 중 홀수번째의 연결부위에 해당하는 수직결합부(130) 사이에 설치되며, 레일하부(200)의 하측이 이러한 수직결합부(130)의 안쪽으로 끼워져 설치된다.
레일하부(200)는 메인거터(100)의 길이와 상응한 길이로 구성될 수도 있지만, 제작 및 설치의 편의성을 위해 일정한 길이를 가지는 다수개의 형태로 나뉘어져 구성될 수 있다.
레일하부(200)는 그 실시 예로 메인거터(100)의 수직결합부(130) 사이에 끼워질 수 있도록 아래쪽으로 함몰된 중심부(210)가 중앙에 형성되며, 그러한 중심부(210)의 상측 양쪽에는 바깥쪽을 향하여 걸림부(220)가 연장 형성되면서 이러한 걸림부(220)의 안쪽으로 메인거터(100)의 수직결합부(130)가 끼워지게 된다.
아울러, 걸림부(220)의 바깥쪽으로는 수평하게 외측으로 연장되는 연장부(230)가 형성되고, 이러한 연장부(230)의 상면에는 볼트의 머리가 고정될 수 있도록 볼트체결부(231)가 형성될 수 있다.
레일하부(200) 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 1의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 10의 (a)에서와 같이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성됨으로써, 접힘부를 중심을 양측이 아래쪽으로 구부러져 둔각을 이루게 되면서 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상이 될 수 있으며, 접힘부 사이의 간격은 이웃하여 설치되는 태양광 모듈(700)의 간격과 상응한 길이로 구성될 수 있다.
그리고 고정구(300)는,
도 1의 (a),(b) 및 도 11의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 서로 이격된 레일하부(200)의 연결부위에 설치되면서 연결부위의 벌어짐이나 틀어짐 내지 유동을 방지해주는 역할을 하는 것으로, 단면이 대략 "└┘" 형태로 구성될 수 있으며, 메인거터(100)의 수직결합부(130) 사이에 다수개의 레일하부(200)가 연속적으로 설치될 때, 레일하부(200)의 중심부(210)에 고정구(300)의 한쪽이 먼저 끼워지고, 고정구(300)의 다른 한쪽에 다음 레일하부(200)의 중심부(210)가 끼워지게 되면서 레일하부(200)와 다음 레일하부(200)의 단부가 서로 접면됨과 동시에 연결부위는 고정구(300)에 의해 고정되는 것이다.
아울러, 고정구(300)는 다양한 길이로 구성될 수 있으며, 짧은 길이로 구성될 경우에는 평평하게 구성되어도 무방하지만, 레일하부(200)가 만곡진 형상을 이루면서 고정구(300)의 길이가 길어지는 경우에는 이에 상응하도록 만곡지게 구성됨이 바람직하다.
그리고 고정클립(140)은,
도 2의 (a) 및 도 11의 (a)에서와 같이 메인거터(100)를 이루는 이웃한 단위패널(110)(120)간 복수의 연결부위 중 짝수번째의 연결부위에 설치된다.
따라서, 메인거터(100)의 연결부위는 레일하부(200)와 고정클립(140)이 교대로 설치되며, 레일하부(200)가 짝수번째 연결부위에 설치되고 고정클립(140)이 홀수번째 연결부위에 설치되도 무방하다.
고정클립(140)은 제1고정클립(141)과 제2고정클립(142)으로 구성되며, 이러한 짝수번째의 연결부위에서 한쪽 단위패널(110)에 제1고정클립(141)이 일정한 간격을 두고 설치되며, 다른 한쪽 단위패널(120)에는 제2고정클립(142)이 일정한 간격을 두고 설치되되, 제1고정클립(141) 사이사이에 제2고정클립(142)이 위치할 수 있도록 제2고정클립(142)과 제1고정클립(141)은 서로 엇갈리는 지그재그의 형태가 되도록 설치될 수 있다.
도 2의 (c) 및 도 11의 (c)에 예시한 바와 같이 제1고정클립(142)과 제2고정클립은 각각 구부러진 상측이 한쪽 단위패널(110) 및 다른 한쪽 단위패널(120)의 상단에 끼워져 고정되며, 각각의 하단은 아래쪽 프레임(960)에 고정될 수 있으며, 메인거터(100)와 프레임(960) 사이에 방수시트(990) 및 단열보드(980)가 설치되는 경우에는 각각의 하단은 방수시트(990)를 관통하여 단열보드(980)에 고정될 수 있다.
특히, 제1고정클립(142)의 안쪽에 대략 아래쪽으로 함몰되는 형태의 전선수용부(141a)가 구비됨에 따라 태양광 모듈(700)과 연결되는 전선이 이러한 전선수용부(141a)에 수용되는 형태로 놓이도록 함에 따라 전선을 안전하게 보호하면서 정리를 보기 좋게 할 수 있는 것이다.
아울러, 제1고정클립(142)이 길이가 긴 하나의 몸체로 구성될 경우, 이러한 하나의 몸체로 구성된 제1고정클립에 구비되는 전선수용부는 전선을 수용하는데 문제가 없을 수도 있지만, 제1고정클립(142)이 다수개로 구성되고, 서로 이격된 상태로 설치됨에 따라 다수개의 제1고정클립(142)의 전선수용부(141a)를 통해 설치되는 전선이 제1고정클립(142)과 제1고정클립(142) 사이에서 받쳐지는 수단 없이 늘어지게 되고, 이러한 늘어짐은 전선의 손상 내지 외관의 불량을 가져올 수 있다.
따라서, 본 발명은 이격된 제1고정클립(142)의 전선수용부(141a)를 서로 연결시키는 연결받침구(141b)를 설치함으로써, 전체적을 전선을 보호하고, 늘어짐을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이러한 연결받침구(141b) 또한 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 2의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 11의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수도 있지만, 연결받침구(141b)가 아치형태의 지붕에 설치되면서 길이가 길어지는 경우에는 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부를 형성함으로써, 접힘부를 중심을 양측이 아래쪽으로 구부려 둔각을 이루도록 함여 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상으로 구성할 수도 있다.
그리고 레일거터(400)는,
도 3의 (a),(b) 및 도 12의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 전술한 레일하부(200)의 중심부(210) 내부에 설치되며, 태양광 모듈(700) 안쪽으로 유입되는 빗물을 받아 외부로 배출시키는 역할을 한다.
레일거터(400)는 그 실시 예로 빗물이 모여 이동될 수 있도록 중심부위가 아래쪽으로 함몰되는 형태의 중앙부(410)로 구성되며, 그러한 중앙부(410)의 상측 양쪽에는 바깥쪽으로 연장되는 날개부(420)가 형성되되, 아래쪽을 향하여 경사지는 형태로 구성되고, 이러한 날개부(420)의 단부는 아래쪽으로 구부러져 형성될 수 있다.
아울러, 레일거터(400)는 레일하부(200)의 중심부(210)에 설치될 때, 중심부(210)의 아래쪽으로 필요 이상 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 중심부(210)의 내면 양쪽에 걸림턱(211)이 형성될 수 있다.
따라서, 레일거터(400)가 레일하부(200)의 중심부에 설치되면 중앙부(410)의 저면이 걸림턱(211)에 걸리는 상태가 되면서 날개부(420)는 걸림부(220)를 감싸는 형태가 되며, 이때 날개부(420)가 경사지게 형성됨에 따라 빗물이 날개부(420)쪽으로 떨어지더라도 빗물이 날개부(420)와 레일하부(200)의 걸림부(220) 사이로 흘러 들어가 천장에서 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 날개부(420)의 단부의 경우, 레일하부(200)의 걸림부(220)에 형성된 연장부(230)쪽을 향하여 구부러져 형성됨에 따라 날개부(420)에 떨어진 빗물이 날개부(420)와 레일하부(200)의 걸림부(220) 사이로 이동되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있으며, 이와 함께 걸림부(220)의 상면에도 턱이 형성됨으로써, 이러한 턱에 날개부(420)의 내면이 접면됨에 따라 레일거터(400)의 불필요한 흔들림 내지 소음을 방지함과 동시에 빗물의 유입 또한 더욱 효과적으로 차단할 수 있는 것이다.
아울러, 레일거터(400) 또한 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 3의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 12의 (a)에서와 같이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성됨으로써, 접힘부를 중심을 양측이 아래쪽으로 구부러져 둔각을 이루게 되면서 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상이 될 수 있으며, 접힘부 사이의 간격은 이웃하여 설치되는 태양광 모듈(700)의 간격과 상응한 길이로 구성될 수 있다.
레일상부(500)는,
도 3의 (a),(b)와 도 13의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 레일거터(400)가 설치된 상태의 레일하부(200) 상에 설치되면서 후술되는 통공 보조거터(600)가 연결될 수 있도록 도와주며, 위쪽으로는 후술되는 태양광 모듈(700) 및 스노우가드(900a)(900)가 설치되도록 도와준다.
레일상부(500)는 가운데 설치홈부(510)가 형성되며, 그러한 설치홈부(510)를 중심으로 대향된 양측으로 플랜지(520)가 연장 형성되고, 그러한 플랜지(520)의 단부는 아래쪽으로 단차지게 구부러져 형성될 수 있다.
따라서, 레일상부(500)가 레일하부(200) 상에 설치될 때 플랜지(520)의 단부는 레일하부(200)의 연장부(230) 상에 위치하게 되며, 연장부(230)의 볼트체결부(231)에는 볼트와 너트가 설치됨에 따라 이러한 볼트와 너트에 의해 플랜지(520)의 단부가 레일하부(200)의 연장부(230)에 결합될 수 있다.
그리고 레일상부(500)의 설치홈부(510)는 후술되는 태양광 모듈(700)이 마감캡(800)을 통해 레일상부(500)에 고정될 때, 마감캡(800)의 체결나사(810)가 설치홈부(510)에 관통되면서 체결될 수 있다.
레일상부(500)는 메인거터(100)의 길이와 상응한 길이로 구성될 수도 있지만, 제작 및 설치의 편의성을 위해 일정한 길이를 가지는 다수개의 형태로 나뉘어져 구성될 수 있다.
레일상부(500) 또한 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 3의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 13의 (a)에서와 같이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성됨으로써, 접힘부를 중심으로 양측이 아래쪽으로 구부러져 둔각을 이루게 되면서 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상이 될 수 있으며, 접힘부 사이의 간격은 이웃하여 설치되는 태양광 모듈(700)의 간격과 상응한 길이로 구성될 수 있다.
여기서, 레일상부(500)는 스노우가드(900a)(900)의 고정브래킷(930)을 고정시키기 위한 볼트머리 수용부(530)가 상측의 길이방향 중심부를 따라 형성되도록 구성될 수도 있지만, 부품 간의 간섭이나 설치환경 등을 고려하여 태양광 모듈(700)이 설치되는 영역의 레일상부와 스노우가드(900)가 설치되기 위하여 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 영역의 레일상부를 각각 구성하고, 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 영역에 위치하게 되는 레일상부에만 그 상부 중심부에 스노우가드(900a)(900)의 고정브래킷(930)을 고정시킬 수 있는 볼트머리 수용부(530)를 형성하는 것도 바람직하다.
그리고 통공 보조거터(600)는,
도 4의 (a),(b)와 도 14의 (a),(b) 및 도 15의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 이웃하는 레일상부(500)를 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 서로 연결시켜주며, 이러한 통공 보조거터(600)는 후술되는 태양광 모듈(700)이 설치된 상태에서 이웃하는 태양광 모듈(700)의 틈새로 흘러 들어오는 빗물이 메인거터(100)의 수직결합부(130) 사이로 흘러들어가 실내에서 누수가 되는 현상을 방지해줄 수 있다.
통공 보조거터(600)는 이후 설치되는 태양광 모듈(700)에서 이웃하게 되는 태양광 모듈(700)의 단부 사이 수직 하방에 각각 설치되며, 이와 같이 설치되는 통공 보조거터(600)의 내면에는 수직결합부(130) 사이를 벗어나는 지점에 배수공이 형성됨으로써, 이러한 배수공으로 배수되는 빗물은 메인거터(100)의 표면을 거쳐 외부로 배수될 수 있다.
태양광 모듈(700)은,
도 4의 (a),(b) 및 도 16의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 레일상부(500) 상에 설치되며, 태양광을 받아 태양광 발전을 통해 필요한 에너지를 생성한다.
태양광 모듈(700)은 측면의 단부가 레일상부(500)의 플랜지(520) 상에 놓이게 되며, 이때 플랜지(520)의 상면에는 설치홈부(510)에서 바깥쪽으로 이격되는 지점에 걸림턱이 형성됨으로써, 태양광 모듈(700)의 측면이 이러한 걸림턱에 걸리게 되면서 태양광 모듈(700)의 설치위치가 정확하게 안내될 수 있다.
마감캡(800)은,
도 5의 (a),(b) 및 도 17의 (a),(b)에 예시한 바와 같이 레일상부(500) 상에 설치된 태양광 모듈(700)을 레일상부(500)에 고정시켜주기 위한 수단으로, 이웃하게 되는 태양광 모듈(700)의 측면 사이에 마감캡(800)의 양단이 위치하게 되고, 마감캡(800)의 중심부를 통해 체결나사(810)가 관통되어 레일상부(500)의 설치홈부(510)에 체결됨으로써, 이러한 마감캡(800)을 통해 태양광 모듈(700)이 레일상부(500)에 고정될 수 있다.
마감캡(800)을 통해 태양광 모듈(700)을 레일상부(500)에 고정시킴에 있어서, 마감캡(800)의 양단 내면과 태양광 모듈(700)의 표면 사이에는 패킹이 더 설치될 수 있으며, 이러한 패킹을 통해 태양광 모듈(700)의 안쪽으로 빗물 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
마감캡(800)은 평평한 형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 5의 (a)에서와 같이 직선형태로 구성될 수 있으며, 아치형태의 지붕에 설치되는 경우에는 도 17의 (a)에서와 같이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성됨으로써, 접힘부를 중심으로 양측이 아래쪽으로 구부러져 둔각을 이루게 되면서 전체적으로 위쪽을 향하여 만곡진 형상이 될 수 있으며, 접힘부 사이의 간격은 이웃하여 설치되는 태양광 모듈(700)의 간격과 상응한 길이로 구성될 수 있다.
스노우가드(900a)(900)는,
태양광 모듈 지붕 조립체에 쌓이는 많은 양의 눈의 지상으로 한꺼번에 흘러내리는 것을 방지하는 수단으로 메인거터(100)에서 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 영역에 설치될 수 있으며, 도 6이나 도 19와 같이 스노우가드(900)가 메인거터(100)의 하측 단부에 설치되거나, 스노우가드(900a)가 메인거터(100)의 중간 및 상측 단부에 설치될 수도 있다.
먼저, 메인거터(100)의 하측 단부에 설치되는 스노우가드(900)는 도 6과 도 7의 (a),(b) 및 도 18의 (a),(b)에서와 같이 수평의 평면부(911)와 이러한 평면부(911)의 단부에서 아래쪽을 향하여 직각으로 구부러져 형성되는 절곡부(912)로 이루어진 플레이트(910)와, 메인거터(100)에서 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 영역에 위치한 레일상부(500)에 설치되면서 레일상부(500)에 놓이는 플레이트(910)의 평면부(911)를 고정시켜주는 보조 마감캡(920)과, 이러한 보조 마감캡(920)의 상부에 설치되는 고정브래킷(930) 및 고정브래킷(930)에 설치되는 연결봉(940)으로 구성될 수 있다.
여기서, 절곡부(912)는 메인거터(100)의 아래쪽 단부 전면을 가려주게 되며, 도 8에서와 같이 메인거터(100)와 프레임(950) 사이에 방수시트(990)와 고정바(970)를 통한 단열보드(980)와 하부패널(960)이 설치되는 경우에는 이를 모두 감싸 마감시켜줄 수 있고, 절곡부(912)의 표면에는 적어도 하나의 통기공(912a)이 형성됨으로써 메인거터(100) 내부에 습기가 제거될 수도 있다.
그리고 보조 마감캡(920)은 레일상부(500)의 볼트머리 수용부(530)에 수용되는 체결볼트(540)의 체결부가 하부 중심을 관통하게 되며, 상부 한쪽 또는 양측에 수평하게 구비되는 볼트머리 끼움부(921)의 저면을 통해 상기 평면부(911)가 고정될 수 있다.
고정브래킷(930)은 보조 마감캡(920) 상에 위치하게 되면서 보조 마감캡(920)의 볼트머리 끼움부(921)에 설치되는 연결볼트(922) 및 레일상부(500)의 볼트머리 수용부(530)에 설치된 체결볼트(540)가 관통되어 너트를 통해 결합될 수 있으며, 경우에 따라서는 보조 마감캡(920)의 볼트머리 끼움부(921)에 연결볼트(922)를 설치하지 않고, 레일상부(500)의 볼트머리 수용부(530)에 설치된 체결볼트(540)만을 이용하여 고정브래킷(930)을 고정시킬 수도 있다.
그리고 고정브래킷(930)의 측면에 관통 형성된 끼움공(931)으로는 연결봉(940)이 관통되어 설치되며, 이러한 연결봉(940)은 눈의 흘러내림을 방지함과 동시에 플레이트(910)를 이용하면서 점검하는 작업자가 안전벨트의 고리를 연결할 수 있는 안전보호장비의 역할도 수행할 수 있다.
아울러, 고정브래킷(930)의 측면에 관통 형성되는 끼움공(931)은 하나 또는 이격된 복수개로 형성되면서 이러한 끼움공(931)에 설치되는 연결봉(940) 또한 끼움공(931)에 상응하여 하나 또는 이격된 복수개의 형태로 구성될 수 있으며, 연결봉(940)의 형상은 환봉의 형태는 물론 각진 형태나 판형, 호형 등 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
한편, 메인거터(100)의 중간 및 상측 단부에 설치되는 스노우가드(900a)는 전술한 스노우가드(900)와 비교하여 플레이트(910a)가 평면부(911a)로만 구성되어 있으며, 나머지 구성은 스노우가드(900)와 동일하고, 이러한 평면부(911a)에는 필요에 따라 통기공이 추가적으로 설치될 수 있으며, 통기공의 어느 한쪽에는 비나 눈 및 이물질의 유입을 방지하기 위해 통기공의 상측 일부가 가려지도록 일체형 또는 조립형의 차단부가 더 구비될 수 있다.
다음은 전술한 구성요소를 이용한 지붕의 시공방법에 관한 것으로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.(평평한 지붕과 아치형 지붕의 시공방법 차이는 접힘부의 유무에 따른 것이므로 아래에서는 아치형 지붕의 시공방법으로 설명하고 평평한 지붕은 이러한 아치형 지붕의 시공방법에서 접힘부를 만들지 않고 시공하면 된다)
먼저, 메인거터(100)와 레일하부(200)와 레일거터(400)와 레일상부(500)와 마감캡(800)이 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 형성되면서 전체적으로 위쪽을 향해 만곡지게 형성되는 단계가 수행될 수 있다.
여기서, 접힘부의 각도는 둔각을 이루면서 접힘부의 간격은 설치되는 태양광 모듈(700)의 측면 길이와 상응한 길이로 구성됨에 따라 태양광 모듈(700)은 레일상부(500) 상에 설치될 때 접힘부와 접힘부 사이에 설치된다.
메인거터(100)와 레일하부(200)와 레일거터(400)와 레일상부(500)와 마감캡(800)은 제조과정에서 접힘부가 형성되어 아치형 지붕의 시공현장에 제공될 수 있으며, 제조과정에서 평평하게 구성되어 아치형 지붕의 시공현장에 제공된 이후, 시공현장에서 장비를 이용하여 접힘부를 만들어 사용할 수도 있다.
그 다음으로 아치형 지붕을 이루고 있는 프레임(950) 상에 접힘부를 통해 만곡지게 형성된 메인거터(100)가 올려져 설치된 다음 메인거터(100)의 단위패널(110)(120)간 연결부위인 수직결합부(130) 사이로 레일하부(200)가 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
여기서, 레일하부(200) 또한 태양광 모듈(700)의 측면 길이와 상응한 간격으로 접힘부가 만들어져 만곡지게 형성된 상태에서 그 중심부(210)가 메인거터(100)의 단위패널(110)(120)간 수직결합부(130) 사이로 끼워지게 되고, 수직결합부(130)는 걸림부(220)에 의해 감싸지는 상태가 된다.
레일하부(200)는 필요에 따라 메인거터(100)의 길이와 상응한 길이로 구성될 수도 있지만, 제조나 설치의 편의성을 위해 다수개로 나뉘어 구성된 후 설치되는 것이 바람직하다.
그 다음으로 단부가 서로 연결되는 레일하부(200)의 연결부위 마다 고정구(300)가 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
이러한 고정구(300)는 단부가 서로 접면되어 연결되는 레일하부(200)의 연결부위에 설치되어 연결부위가 벌어지거나 틀어지거나 흔들리는 현상을 방지하게 된다.
그 다음으로 단위패널(110)(120)가 연결부위 중 레일하부(200)와 교대로 번갈아서 고정클립(140)이 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
이 단계에서는 고정클립(140) 중 제1고정클립(141)은 이격되는 복수개로 구성되어 한쪽 단위패널(110)을 아래쪽 프레임(950)을 고정시켜주게 되며, 제2고정클립(141) 또한 이격된 복수개로 구성되어 다른 한쪽 단위패널(120)을 아래쪽 프레임(950)에 고정시켜주게 된다.
아울러, 이격된 제1고정클립(141)에 각각 구비된 전선수용부(141a)를 연결받침구(141b)로 연결시킴으로써, 이러한 연결받침구(141b)에 전선을 안전하고 보기 좋게 배설할 수 있게 된다.
그 다음으로 레일하부(200)의 내부로 레일거터(400)가 설치되는 단계가 수행될수 있다.
레일거터(400)는 메인거터(100)의 길이와 상응한 길이를 가지면서 레일하부(200)의 길이방향을 따라 중심부(210)에 끼워져 설치될 수 있다.
레일거터(400)의 경우, 아래쪽으로 함몰된 중앙부(410)가 레일하부(200)의 중심부(210) 내부에 위치하게 되며, 상단 양측의 날개부(420)는 레일하부(200)의 걸림부(220)에 걸쳐지게 되는데, 이때 날개부(420)가 경사지게 형성됨으로써, 날개부(420)로 떨어지는 빗물이 날개부(420)와 레일하부(200)의 걸림부(220) 사이로 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
아울러, 날개부(420)의 단부의 경우, 아래쪽으로 더욱 구부려져 형성됨에 따라 빗물의 유입이 더욱 효과적으로 차단될 수 있다.
그 다음으로 레일거터(400)가 설치된 레일하부(200) 상에 레일상부(500)가 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
레일상부(500)는 레일하부(200) 상에 안착되어 설치되면서 양측 플랜지(520)는 레일하부(200)의 연장부(230) 상에 위치하게 되고, 이때 연장부(230)의 볼트체결부(231)에 설치된 볼트와 너트에 의해 연장부(230)와 플랜지(520)가 서로 결합될 수 있다.
레일상부(500)는 필요에 따라 메인거터(100)의 길이와 상응한 길이로 구성될 수도 있지만, 제조나 설치의 편의성을 위해 다수개로 나뉘어 구성된 후 설치되는 것이 바람직하며, 레일하부(200)와 상응한 길이를 가지면서 다수개로 나뉘어 구성됨이 바람직하다.
그 다음으로 이웃하게 되는 레일상부(500)를 직교하는 방향으로 다수의 통공 보조거터(600)가 설치되되, 레일상부(500)의 길이방향을 따라 태양광 모듈(700)의 간격만큼 이격되어 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
이러한 통공 보조거터(600)는 레일상부(500)에 태양광 모듈(700)이 설치된 상태에서 태양광 모듈(700)의 틈새로 빗물이 유입될 경우, 이러한 빗물을 받아 메인거터(100)로 이동시켜 배수되도록 함으로써, 빗물이 메인거터(100)의 수직결합부(130) 사이를 통해 실내로 유입되는 것을 방지해줄 수 있다.
그 다음으로 이웃하게 되는 레일상부(500) 사이로 태양광 모듈(700)의 측면이 놓여 설치되되, 레일상부(500)의 접힘부 사이사이마다 태양광 모듈(700)이 설치되는 단계가 수행될 수 있다.
이와 같이 태양광 모듈(700)이 레일상부(500)의 접힘부 사이사이에 설치되면 레일상부(500)의 길이방향을 따라 설치되는 태양광 모듈(700)은 전체적으로 평평한 상태가 아닌 만곡진 형태가 되면서 아치형을 이루게 되는 것이다.
그 다음으로 이웃하는 태양광 모듈(700)의 측면 사이로 마감캡(800)을 설치한 상태에서 체결나사(810)를 이용하여 마감캡(800)을 레일상부(500)에 체결하여 태양광 모듈(700)을 레일상부(500)에 고정시키는 단계가 수행될 수 있다.
즉, 태양광 모듈(700)의 측면은 레일상부(500)의 양측 플랜지(520) 상에 각각 놓이게 되고, 이러한 상태에서 이웃하는 태양광 모듈(700)의 측면 사이로 마감캡(800)을 끼운 다음 마감캡(800)의 상측 중심으로 관통하는 체결나사(810)를 레일상부(500)의 설치홈부(510)에 체결시킴으로써, 이러한 마감캡(800)에 의해 태양광 모듈(700)이 레일하부(200)에 견고하게 고정될 수 있다.
그 다음으로 메인거터(100)에서 태양광 모듈(700)이 설치되지 않은 영역인 메인거터(100)의 레일상부(500)에 스노우가드(900)(900a)를 설치하는 단계가 수행될 수 있다.
이는 레일상부(500)의 양측에 플레이트(910)(910a)의 평면부(911)(911a)를 올려놓고, 볼트머리 수용부(530)에 설치된 체결볼트(540)가 보조 마감캡(920)에 관통되도록 하면서 보조 마감캡(920)의 볼트머리 끼움부(921)의 저면을 통해 평면부(911)(911a)가 고정되도록 하고, 보조 마감캡(920)을 관통한 체결볼트(540)에 고정브래킷(930)을 관통시켜 너트로 고정시킨 다음 이러한 고정브래킷(930)의 끼움공(931)으로 연결봉(940)을 설치하면 된다. 이때, 보조 마감캡(920)의 볼트머리 끼움부(921)에 설치되는 연결볼트(922)를 이용하여 고정브래킷(930)을 더욱 견고하게 고정시킬 수도 있다.
따라서, 이러한 단계를 거쳐 스노우가드(900)(900a)가 포함된 태양광 모듈 지붕 조립체를 아치형 지붕으로 시공할 수 있음은 물론 태양광 모듈 지붕 조립체를 평평한 지붕으로 시공할 경우에는 메인거터(100)와 레일하부(200)와 레일거터(400)와 레일상부(500)와 마감캡(800)을 제작할 때 접힘부 없이 평평하게 제작하면 되므로 태양광 모듈 지붕 조립체를 이용하여 지붕의 형태에 맞춰 간편하면서 효과적으로 시공할 수 있는 것이다.
한편, 태양광 모듈 지붕 조립체를 중앙이 아래쪽으로 함몰되는 형태의 지붕에 시공할 수도 있으며, 이러한 경우에는 메인거터(100)와 레일하부(200)와 레일거터(400)와 레일상부(500)와 마감캡(800)를 제작할 때 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부를 형성하면서 전체적으로 아래쪽을 향해 만곡지게 형성하여 태양광 모듈 지붕 조립체를 구성함으로써, 중앙이 아래쪽으로 함몰된 형태의 지붕에 맞춰 간편하면서 효과적으로 시공할 수도 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해질 필요는 없으며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 메인거터 110, 120 : 단위패널
130 : 수직결합부 140 : 고정클립
141 : 제1고정클립 142 : 제2고정클립
141a : 전선수용부 141b : 연결받침구
200 : 레일하부 210 :중심부
211 : 걸림턱 220 : 걸림부
230 : 연장부 231 : 볼트체결부
300 : 고정구 400 : 레일거터
410 : 중앙부 420 : 날개부
500 : 레일상부 510 : 설치홈부
520 : 플랜지 530 : 볼트머리 수용부
540 : 체결볼트 600 : 통공 보조거터
700 : 태양광 모듈 800 : 마감캡
810 : 체결나사 900,900a : 스노우가드
910,910a : 플레이트 911,911a : 평면부
912 : 절곡부 912a : 통기공
920,920a : 보조 마감캡 921,921a : 볼트머리 끼움부
922,922a : 연결볼트 930,930a : 고정브래킷
931,931a : 끼움공 940,940a : 연결봉
950 : 프레임 960 : 하부패널
970 : Z바 980 : 단열보드
990 : 방수시트

Claims (17)

  1. 다수의 프레임(950) 상에 가로질러 설치되며, 복수의 단위패널(110)(120)로 구성되는 메인거터(100);
    상기 메인거터(100)의 단위패널(110)(120)간 복수의 연결부위에서 홀수번째의 연결부위마다 설치되는 레일하부(200);
    한쪽 단위패널(110)에 일정한 간격으로 설치되며, 안쪽에 전선수용부(141a)가 마련된 제1고정클립(141)과, 상기 제1고정클립(141)과 엇갈리도록 다른 한쪽 단위패널(120)에 일정한 간격으로 설치되는 제2고정클립(142)으로 구성되면서 상기 복수의 연결부위에서 짝수번째의 연결부위마다 설치되는 고정클립(140);
    상기 레일하부(200)의 연결부위를 서로 연결시켜주는 고정구(300);
    상기 레일하부(200)의 중심부 안쪽에 설치되는 레일거터(400);
    상기 레일하부(200)의 상측에 설치되는 레일상부(500);
    이웃하는 상기 레일상부(500)에 직교하는 방향으로 설치되는 통공 보조거터(600);
    이웃하는 상기 레일상부(500) 사이에 놓여 설치되는 태양광 모듈(700);
    이웃하는 상기 태양광 모듈(700)의 길이방향을 따라 사이사이에 설치되어 체결나사(810)를 통해 상기 레일상부(500)의 중심부에 체결되면서 상기 태양광 모듈(700)을 고정시켜주는 마감캡(800); 및
    상기 태양광 모듈(700)이 없는 메인거터(100)의 어느 한쪽 영역에서 상기 레일상부(500) 사이에 놓여 설치되며, 평면부(911a)가 구비되는 플레이트(910a)와, 이웃하는 상기 평면부(911a)의 사이사이에 설치되되, 상기 레일상부(500)의 볼트머리 수용부(530)에 수용되는 체결볼트(540)를 통해 결합되면서 상기 평면부(911a)를 고정시켜주는 보조 마감캡(920)과, 상기 보조 마감캡(920)의 중심을 관통하는 상기 체결볼트(540)를 통해 상기 보조 마감캡(920) 상에 고정되는 고정브래킷(930) 및 이웃하는 고정브래킷(930)을 서로 연결시켜주는 적어도 하나의 연결봉(940)으로 구성되는 스노우가드(900a);
    가 포함된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  2. 다수의 프레임(950) 상에 가로질러 설치되며, 복수의 단위패널(110)(120)로 구성되면서 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되어 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 메인거터(100);
    상기 메인거터(100)의 단위패널(110)(120)간 복수의 연결부위에서 홀수번째의 연결부위마다 설치되며, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 레일하부(200);
    한쪽 단위패널(110)에 일정한 간격으로 설치되며, 안쪽에 전선수용부(141a)가 마련된 제1고정클립(141)과, 상기 제1고정클립(141)과 엇갈리도록 다른 한쪽 단위패널(120)에 일정한 간격으로 설치되는 제2고정클립(142)으로 구성되면서 상기 복수의 연결부위에서 짝수번째의 연결부위마다 설치되는 고정클립(140);
    상기 레일하부(200)의 연결부위를 서로 연결시켜주며, 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 고정구(300);
    상기 레일하부(200)의 중심부 안쪽에 설치되며, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 레일거터(400);
    상기 레일하부(200)의 상측에 설치되고, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 레일상부(500);
    이웃하는 상기 레일상부(500)에 직교하는 방향으로 설치되는 통공 보조거터(600);
    이웃하는 상기 레일상부(500) 사이에 놓여 설치되는 태양광 모듈(700);
    이웃하는 상기 태양광 모듈(700)의 길이방향을 따라 사이사이에 설치되어 체결나사(810)를 통해 상기 레일상부(500)의 중심부에 체결되면서 상기 태양광 모듈(700)을 고정시켜주고, 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 접힘부가 구비되면서 전체적으로 위쪽 또는 아래쪽을 향해 만곡지게 형성되는 마감캡(800); 및
    상기 태양광 모듈(700)이 없는 메인거터(100)의 어느 한쪽 영역에서 상기 레일상부(500) 사이에 놓여 설치되며, 평면부(911a)가 구비되는 플레이트(910a)와, 이웃하는 상기 평면부(911a)의 사이사이에 설치되되, 상기 레일상부(500)의 볼트머리 수용부(530)에 수용되는 체결볼트(540)를 통해 결합되면서 상기 평면부(911a)를 고정시켜주는 보조 마감캡(920)과, 상기 보조 마감캡(920)의 중심을 관통하는 상기 체결볼트(540)를 통해 상기 보조 마감캡(920) 상에 고정되는 고정브래킷(930) 및 이웃하는 고정브래킷(930)을 서로 연결시켜주는 적어도 하나의 연결봉(940)으로 구성되는 스노우가드(900a);
    가 포함된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 레일하부(200)는,
    중심부(210)가 하측을 향해 함몰되어 상기 단위패널(110)(120)간 연결부위 안쪽으로 끼워지게 되고, 상기 고정구(300)가 상기 중심부(210)에 끼워지게 되면서 이웃하는 상기 레일하부(200)의 연결부위를 서로 연결시켜주며, 상기 중심부(210)의 마주하는 양쪽 걸림부(220)는 상기 단위패널(110)(120)의 수직결합부(130)를 감싸면서 설치되고, 상기 걸림부(220)에서 바깥쪽으로 연장되는 연장부(230)에는 볼트체결부(231)가 형성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 레일거터(400)는,
    아래쪽으로 함몰된 중앙부(410)가 상기 레일하부(200)의 중심부(210)에 끼워지게 되면서 상기 중심부(210)의 양측 내면에 형성된 걸림턱(211)에 걸려 고정되고, 상기 중앙부(410)의 마주하는 양측 날개부(420)는 경사지는 상태로 상기 걸림부(220) 상에 안착되며, 상기 날개부(420)의 단부는 아래쪽으로 더욱 구부러져 형성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 레일상부(500)는,
    상기 볼트머리 수용부(530)의 내부에 설치홈부(510)가 형성되고, 상기 볼트머리 수용부(530)를 중심으로 양측으로 연장되는 플랜지(520)는 단부는 아래쪽으로 단차지게 구부러지면서 상기 레일하부(200)의 연장부(230)에 설치되는 볼트와 너트를 통해 상기 연장부(230)와 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 통공 보조거터(600)는 이웃하는 상기 태양광 모듈(700) 사이사이에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 프레임(950)과 상기 메인거터(100) 사이에는 하부패널(910)과 고정바(970)가 포함되는 단열보드(980)와 방수시트(990)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 접힘부의 간격은 이웃하여 설치되는 상기 태양광 모듈(700)의 간격과 상응하도록 구성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 마감캡(920)에 설치된 각각의 상기 고정브래킷(930) 내측면에 상하방향으로 이격된 복수의 끼움공(931)이 관통 형성되고, 상기 연결봉(940)이 상기 고정브래킷(930)의 끼움공(931)을 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    이격된 상기 제1고정클립(141)의 전선수용부(141a)에 상기 전선수용부(141a)를 서로 연결시켜주는 연결받침구(141b)가 설치된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 보조 마감캡(920)의 어느 한쪽 또는 마주하는 양측에는 볼트머리 끼움부(921)가 구비되고, 상기 볼트머리 끼움부(921)에 설치되는 연결볼트(922)를 통해 상기 고정브래킷(930)이 상기 보조 마감캡(920)에 결합되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 태양광 모듈(700)이 없는 메인거터(100)의 하단쪽 영역의 레일상부(500) 사이에 놓여 설치되는 플레이트(910)는,
    상기 레일상부(500)에 위치하는 평면부(911)와, 상기 평면부(911)의 단부에서 하측으로 구부러져 연장되면서 상기 메인거터(100)의 하단쪽 단부 전면에 설치되는 절곡부(912)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 절곡부(912)의 표면은 적어도 하나의 통기공(912a)이 형성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  14. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 평면부(911a)는 적어도 하나의 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 통기공은 빗물의 유입을 방지하기 위한 차단부가 형성된 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  16. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 볼트머리 수용부(530)는 레일상부(500)의 중심부에 길이방향을 따라 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.
  17. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 레일상부(500)는,
    상기 태양광 모듈(700)이 설치되는 레일상부와 상기 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 레일상부로 구분되고, 상기 태양광 모듈(700)이 설치되지 않는 레일상부의 중심부에만 상기 볼트머리 수용부(530)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템.


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