KR102647212B1 - 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면에 따르면, 지붕재; 상기 지붕재의 경사면을 따라 복수열의 줄기초를 형성하는 기초앙카; 상기 지붕재의 경사면을 따라 기초앙카의 줄기초에 결합하는 복수열의 베이스 지지대; 상기 베이스 지지대들 사이를 상부에서 횡방향으로 연결시켜 격자 연결구조를 형성하는 모듈지지대; 및 상기 격자 연결구조 상부에 지붕재의 표면과 평행하게 설치되는 태양전지모듈;을 포함하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조가 제공됨에 따라 태양전지모듈의 하중을 지붕전체에 고르게 분산시켜 안정적으로 설치할 수 있도록 하기 때문에 경량 태양전지모듈의 설치작업을 안전하게 수행할 수 있고, 별도의 지붕 보강구조를 설치하지 않아도 되기 때문에 시공기간이 빠르고 경제적인 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지붕재 상부에 2중 지붕형태로 설치되며 태양전지모듈의 하중을 지붕전체에 고르게 분산시켜 안정적인 설치가 이루어지도록 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조에 관한 것이다.
태양광 발전은, 다수개의 태양광모듈을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 방식으로서, 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 없고, 유지관리가 용이하며 수명이 길기 때문에 새로운 에너지원으로 각광받고 있다. 이러한 태양광 발전장치는 소규모 발전이 가능하기 때문에 정부나 지자체가 아닌 개인들도 태양광 발전장치를 설치하여 발전을 하고 있는데, 이중 공장건물 지붕은 면적이 크기 때문에 태양광 발전장치를 설치하고자 하는 시도가 진행되고 있다.
한편 공장건물의 내부에는 기계들이 복잡하게 배치되고 연속적인 생산활동이 진행되어야 하기 때문에 기둥의 수를 최소화하여야 한다. 따라서 공장건물의 지붕은 경량으로 시공되어야 하기 때문에 우레탄이나 스티로폼이 내 장된 샌드위치 판넬로 시공되는 경우가 많다. 그런데 태양광 발전장치는 다수의 태양광모듈 및 골조로 이루어지기 때문에 무게가 상당한데, 이러한 태양광 발 전장치를 샌드위치 판넬과 같은 조립식 판넬 지붕에 설치하기 위하여 태양광 발전장치의 무게를 지붕에서 분산시켜야 한다. 이와 관련된 선행기술이 실용신안등록번호 20-0470558호에 조립식 지붕설치형 태양광 발전장치란 명칭으로 개시되어 있다. 그런데 태양광 발전장치를 내구성이 약한 조립식판넬 지붕에 무게를 분산시키면서 고정하는 과정은 매우 어려웠고, 이에 따라 태양광 발전장치를 지붕에 시공하는 과정에서 많은 노력 및 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 조립식 판넬에 구멍을 타공하여 설치하는 방식이기 때문에, 시간이 지나면 뚫어진 부분에서 비가 새거나 부식이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 지붕재 상부에 2중 지붕형태로 설치되어 태양전지모듈의 하중을 지붕전체에 고르게 분산시켜 안정적인 설치가 이루어지도록 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 태양전지모듈을 지붕재와 평행한 상태로 설치하고 태양전지모듈과 모듈 사이를 수밀 가능하게 씰링 작업하여 지붕 일체화 함으로써, 빗물이 지붕재로 유입되는 것을 방지하고, 단열성능이 향상되도록 하는데 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 지붕재; 상기 지붕재의 경사면을 따라 복수열의 줄기초를 형성하는 기초앙카; 상기 지붕재의 경사면을 따라 기초앙카의 줄기초에 결합하는 복수열의 베이스 지지대; 상기 베이스 지지대들 사이를 상부에서 횡방향으로 연결시켜 격자 연결구조를 형성하는 모듈지지대; 및 상기 격자 연결구조 상부에 지붕재의 표면과 평행하게 설치되고, 상기 모듈지지대와 결합되는 4각틀 형상의 모듈프레임과 상기 모듈프레임 상부에 설치되는 태양광패널로 이루어지는 태양전지모듈;을 포함하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 베이스 지지대는, 길이방향으로 연장되는 형강재로 이루어지고, 상기 형강재의 하부 길이방향에는 기초앙카의 머리부가 결합되는 제1결합부를 형성하고, 상기 형강재의 좌우 양측 길이방향에는 각각 모듈지지대의 단부가 결합되는 제2결합부를 형성하며, 상기 형강재의 상부 길이방향에는 태양전지모듈이 결합되는 제3결합부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 모듈지지대는, 길이방향으로 연장되어 횡방향 지지력을 제공하는 지지대 프레임과, 상기 지지대 프레임 단부와 베이스 지지대 사이를 착탈 가능하게 연결하는 연결브라켓으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 벽체; 상기 벽체에 설치되는 장선지지대; 상기 장선지지대에 복수열의 줄기초를 형성하는 기초앙카; 상기 기초앙카에 결합되는 격자구조의 모듈지지대; 및 상기 모듈지지대와 결합되는 4각틀 형상의 모듈프레임과 상기 모듈프레임 상부에 설치되는 태양광패널로 이루어지는 태양전지모듈;을 포함하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 장선지지대는 벽체에 결합되는 제1장선과, 상기 제1장선의 상부에 교차 설치되어 기초앙카를 결합하는 제2장선으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 장선지지대의 일측에 앙카브라켓이 결합되고, 상기 앙카브라켓을 이용해 벽체앙카를 벽체에 고정 설치되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 태양광패널과 모듈프레임 사이의 4각 둘레에 접착수단을 부착시켜 태양광패널을 결합할 수 있다.
이때, 상기 모듈프레임 사이를 가로질러 연결되는 선형의 방열부재들을 형성하되, 상기 방열부재의 상면은 태양광패널의 저면 발열부에 접촉하여 열전도되는 열전도부를 형성하고, 상기 열전도부에서 전도된 열을 대기중으로 방열하기 위한 복수의 방열핀이 형성되며, 상기 방열부재의 길이방향 양측 끝단에는 모듈프레임 내측에 착탈 가능하게 결합하는 체결브라켓을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 경량 태양전지모듈과 모듈 사이에 패킹재를 개재시켜 모듈간 간섭 및 진동을 차단할 수 있다.
이때, 상기 패킹재가 개재된 상부 모듈 간 틈새공간을 씰링재로 메꿈시켜 수밀되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조는 태양전지모듈의 하중을 지붕전체에 고르게 분산시켜 안정적으로 설치할 수 있도록 하기 때문에 경량 태양전지모듈의 설치작업을 안전하게 수행할 수 있고, 별도의 지붕 보강구조를 설치하지 않아도 되기 때문에 시공기간이 빠르고 경제적인 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 지붕재와 평행한 상태로 설치하고 태양전지모듈과 모듈 사이를 수밀 가능하게 씰링 작업하여 지붕 일체화 함으로써, 빗물이 지붕재로 유입되는 것을 방지하고, 체결부에서의 습기로 인한 부식을 방지하여 설치구조물 및 지붕재의 내구성이 향상되도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명은 지붕재 상부에 이중지붕을 형성함으로써, 건물 지붕의 단열효율을 향상하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 지붕 설치구조를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 지붕 설치구조를 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 횡방향 구조를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 "A"부 확대로서 베이스 지지대 결합구조를 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 분해도.
도 6은 본 발명의 베이스 지지대의 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 측단면도.
도 8은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 지붕 설치구조를 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 횡방향 구조를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 "A"부 확대로서 베이스 지지대 결합구조를 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 분해도.
도 6은 본 발명의 베이스 지지대의 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 측단면도.
도 8은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 평면도.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 설치구조를 도시한 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 설치구조를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 횡방향 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 "A"부 확대로서 베이스 지지대 결합구조를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 분해도이고, 도 6은 본 발명의 베이스 지지대의 변형 실시예를 도시한 단면도이다.
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 경량 태양전지모듈의 지붕설치구조물은 크게 지붕재(110), 기초앙카(120), 베이스 지지대(130), 모듈지지대(140), 태양전지모듈(160)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
먼저, 지붕재(110)에 대해서 설명한다.
본 발명은 조립식 판넬을 이용해 축조되는 건물(예 공장, 축사 등) 지붕에 경량 태양전지모듈(160)을 설치하기 위한 것으로서, 이하 지붕재(110)라 함은 센드위치판넬 등의 조립식 판넬류를 포함하는 의미로 사용된다.
이때, 상기 지붕재(110)는 첨부도면 도 3의 예시를 통해서 골과 산이 반복 형성되는 형태를 도시하고 있으나, 이러한 형태에만 한정되는 것은 아니며, 평판형태의 지붕재(110)일 수도 있다.
도 2내지 도 5의 첨부도면에는 철판 사이에 단열폼이 일정 두께로 형성된 형태의 지붕재(110)가 개시된다.
상기 지붕재(110)는 건물 상부에 경사지게 설치된다.
이와 같은 지붕재(110) 위에 태양전지모듈(160)을 설치하기 위해서 가장 먼저, 지붕재(110)의 경사면을 따라 기초앙카(120)들을 설치한다.
도 4, 도 5를 참조하면, 상기 기초앙카(120)는, 하측으로 연장된 단부가 지붕재(110)를 관통하여 결합하는 앙카부(121)를 형성하고, 상기 앙카부(121) 상측으로 연장된 단부에는 확장된 머리부(123)를 형성한다.
이때, 상기 앙카부(121)는 지붕재(110)를 관통하는 하단 외경에 나사산이 형성되어 너트(121a)로 체결된다. 상기 너트(121a)의 체결력에 의해 기초앙카(120)가 지붕재(110)에 견고하게 결합된다.
이때, 보다 큰 체결력과 지지력을 제공하기 위해 너트(121a)와 지붕재(110) 표면 사이에 지지 플레이트(121b)를 더 설치할 수 있다.
상기 지지 플레이트(121b)는 금속재질의 판형체로 지붕재 표면과의 넓은 접지면적을 제공함으로써, 너트(121a)의 체결력이 재붕재 표면에 넓게 분산되도록 하는 역할을 하게 된다. 이와 같은 구조는 샌드위치판넬 등의 내구성이 약한 재질의 지붕재에서 견고한 지지력을 제공할 수 있게 된다.
이와 같은 지지 플레이트(121b)는 복수 개가 중첩되어 설치될 수 있고, 첨부도면에서 보는 바와 같이 평판형태의 지지 플레이트(121b)와 함께 곡면형태의 지지 플레이트(121b)가 중첩 제공될 수도 있다. 이때, 곡면형태의 지지 플레이트(121b)는 기초앙카(120)와 지붕재(110) 사이를 탄력 지지하는 탄성지지체의 역할을 할 수 있는데 이와 같은 탄성지지체의 역할을 통해서 태양전지모듈의 내진 성능이 향상될 수 있다.
상기한 기초앙카(120)들은 지붕재(110)의 경사면을 따라서 일정간격 줄을 지어 줄기초를 형성할 수 있다. 이러한 줄기초는 지붕재(110)의 횡방향을 따라서 복수 열로 형성될 수 있다. 이때 줄기초와 줄기초 사이의 시공 간격은 태양전지모듈(160)의 규격(횡방향 사이즈)에 의해 정해지게 된다.
이후, 상기 기초앙카(120)의 줄기초에 베이스 지지대(130)가 결합된다. 상기 베이스 지지대(130)는 길게 연장되는 선형부재로서, 단면은 상하좌우 각 방향에 결합면을 형성하는 입체구조를 제공하는 형강구조를 제공한다. 이와 같은 베이스 지지대(130)는 지붕재(110)의 경사면 길이와 유사하거나 동일한 길이로 제공될 수 있고, 지붕재(110)의 횡방향을 따라서 복수 열로 형성될 수 있다. 이때 베이스 지지대(130)의 시공 간격은 줄기초와 줄기초 사이의 시공 간격 또는 태양전지모듈(160)의 규격(횡방향 사이즈)에 의해 정해지게 된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 베이스 지지대(130)는 길이방향으로 연장되는 형강재로 이루어지고, 상기 형강재의 하부 길이방향에는 기초앙카(120)의 머리부(123)가 결합되는 제1결합부(131)를 형성하고, 상기 형강재의 좌우 양측 길이방향에는 각각 모듈지지대(140)의 단부가 결합되는 제2결합부(133)를 형성하며, 상기 형강재의 상부 길이방향에는 태양전지모듈(160)이 결합되는 제3결합부(135)를 형성할 수 있다.
상기 베이스 지지대(130)는 단면이 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 "T"자 구조를 갖는 형강재로 제작되거나, 도 6에서 보는 바와 같이 단면이 "ㅁ"자 구조를 갖는 형강재를 이용해 제작될 수 있다.
이때, 상기 제1결합부(131)를 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 레일구조로 형성하여 기초앙카(120)의 머리부(123)가 레일 결합되도록 하여 베이스 지지대(130)가 길이방향으로 슬라이드 되도록 할 수 있다. 이와 같은 제1결합부(131)의 레일구조를 통해서 기초앙카(120)에 가결합된 베이스 지지대(130)를 길이방향으로 움직이면서 최종 결합위치를 정교하게 세팅할 수 있게 된다.
또한, 상기 제2결합부(133)를 도 6에서 보는 바와 같이 레일구조로 형성하여 모듈지지대(140)가 레일 결합된 상태에서 길이방향으로 슬라이드 되도록 할 수 있다. 이와 같은 제2결합부(133)의 레일구조를 통해서 제2결합부(133)에 임시 결합된 모듈지지대(140)를 길이방향으로 움직이면서 최종 결합위치를 정교하게 세팅할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 베이스 지지대(130)들은 모듈지지대(140)제2결합부를 이용해 횡방향으로 연결시켜 격자 연결구조를 형성한다.
이때, 상기 모듈지지대(140)는 도 4내지 도 6에서 보는 바와 같이 길이방향으로 연장되어 횡방향 지지력을 제공하는 지지대 프레임(141)과, 상기 지지대 프레임(141) 단부와 베이스 지지대(130) 사이를 착탈 가능하게 연결하는 연결브라켓(143)으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지대 프레임(141)은 태양전지모듈(160)의 횡방향 하중을 지지하기 위한 내력구조를 제공하는 것으로서, 단면이 "T", "H", "C", "ㅁ"자 형상 중 어느 하나의 형상으로 제작되거나 이들의 조합으로 이루어진 단면 형상으로 제작될 수 있다.
그리고, 상기 연결브라켓(143)은 일측단부가 베이스 지지대(130)의 제2결합부(133)에 결합되고, 타측단부가 지지대 프레임(141)에 결합되어 지지대 프레임(141)과 베이스 지지대(130) 사이를 연결하게 된다. 이때, 상기 연결브라켓(143)과 지지대 프레임(141) 사이를 유격조절이 가능하게 결합할 수 있다.
예컨대, 도 4, 도 5에서 보는 바와 같이 상호 맞대어 볼트 결합되는 연결브라켓(143) 또는 지지대 프레임(141) 중 어느 일측의 볼트 관통공을 장공(145) 형태로 제작하여 볼트 결합되도록 함으로써, 장공(145) 폭만큼 길이방향의 유격 조절이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 도 6에서 보는 바와 같이 지지대 프레임(141) 측에 레일홈(147)을 형성하고, 상기 레일홈(147)에 체결볼트의 머리부가 레일 결합되도록 하여 길이방향의 유격 조절이 이루어지도록 할 수도 있다.
이와 같은 구조는, 기초앙카(120) 및 베이스 지지대(130)의 시공과정에서 발생되는 오차를 수정할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 베이스 지지대(130)와 모듈지지대(140)로 이루어지는 격자 연결구조 상부에 지붕재(110)의 표면과 평행한 상태로 태양전지모듈(160)이 설치된다.
상기한 태양전지모듈(160)은, 모듈프레임(161), 및 상기 모듈프레임(161) 상부에 설치되는 태양광패널(165)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 모듈프레임(161)은 베이스 지지대(130) 및 모듈지지대(140)의 격자 연결구조 상부에 결합되는 4각틀 형상의 프레임구조를 제공하는 것으로서, 상기 모듈프레임(161)은 "ㅁ"자, 또는 "ㄷ"자 단면을 갖는 선형재 형강을 4각형으로 절곡시켜 가공할 수 있다.
상기 모듈프레임(161)은 하부 외측 둘레로 확장된 4각틀 형상의 테두리를 형성할 수 있는데, 상기 확장된 테두리에는 피스 체결이 가능하고, 이를 이용해 베이스 지지대(130) 및 모듈지지대(140)의 격자 연결구조 상부에 피스 결합을 이용한 모듈프레임(161) 결합이 이루어지도록 할 수 있다.
예컨대, 상기 확장 테두리에는 피스가 관통되는 체결홀들이 형성될 수 있고, 상기 체결홀에 피스를 체결함으로써, 피스가 베이스 지지대(130)의 제1결합부(131) 및 모듈지지대(140)에 지지대 프레임(141)을 결합하게 된다.
그리고, 상기 모듈프레임(161) 상부에 태양광패널(165)이 설치되도록 하는데, 상기 태양광패널(165)은 모듈프레임(161)의 4각틀 크기로 제작된 4각판체 형태로 제공될 수 있다.
이때, 상기 태양광패널(165)과 모듈프레임(161) 사이는 접착수단(163)을 이용한 결합이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 모듈프레임(161)의 4각 둘레에 접착수단(163)를 먼저 부착시킨 후, 그 상부에 태양광패널(165)이 부착되도록 할 수 있다.
상기 접착수단(163)은 일정한 두께와 폭의 부착면을 제공하는 것으로서, 부착력을 제공함과 아울러 지붕재(110)를 통한 진동이 태양광패널(165)에 직접 전달되는 것을 차단하는 방진구조를 제공하는 소재가 사용된다. 이와 같은 접착수단(163)으로는 구조용 실란트 테이프 등이 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 태양광패널(165)의 하부에 방열부재(167)들이 설치되어 태양광패널(165)에서 발생된 열을 대기중으로 신속하게 방열시켜 냉각되도록 할 수 있다.
이때, 방열부재(167)는 길이방향으로 연장되는 선형재로서, 복수개의 방열부재(167)가 모듈프레임(161) 사이를 가로질러 설치될 수 있다.
도 3에 도시된 상기 방열부재(167)의 예시적 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 방열부재(167)는 길이방향으로 연장된 선형재이며, 길이방향 상면에는 태양광패널(165)의 저면 발열부에 접촉하여 열전도되는 열전도부(167a)를 형성한다.
이때, 열전도부(167a)는 태양광패널(165) 측과의 접촉력과 열전도 효율을 높이기 위해 수축변형이 가능한 열전도성 패드일 수 있다.
그리고, 길이방향 하부에는 상기 열전도부(167a)에서 전도된 열을 대기중으로 방열하기 위한 복수의 방열핀(167b)이 형성될 수 있다.
상기 방열핀(167b)은 대기와의 접촉면적을 넓히기 위한 수단으로서, 열전도부(167a)와 일체로 형성된 복수의 판체들이 일정간격 이격 되어 배치되는 형태일 수 있다.
그리고, 상기 방열부재(167)의 길이방향 양측 끝단에는 모듈프레임(161) 내측에 착탈 가능하게 결합하는 체결브라켓(167c)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 방열부재(167)의 높이는 모듈프레임(161) 하단에서 태양광패널(165)의 저면까지의 높이로 한정되어 형성될 수 있고, 횡방향 폭은 제한되지 않고 넓거나 좁게 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기한 방법으로 설치된 태양전지모듈(160)들은 평면에서 보았을 때, 바둑판 형태의 배치를 이루게 된다.
이때, 상기 태양전지모듈(160)들 사이는 일정간격 갭을 형성하도록 배치시켜 상호 간섭에 의한 파손이 방지되도록 한다.
도 4내지 도 6을 참조하면, 상기 경량 태양전지모듈(160)과 모듈(160) 사이에 패킹재(P1)를 개재시켜 모듈간 간섭 및 진동이 감쇄되도록 할 수 있다. 이때, 상기 패킹재(P1)는 단면이 원형 또는 타원형 단면일 수 있고, 상기 패킹재(P1)가 개재된 상부 모듈 간 틈새공간을 씰링재(P2)로 메꿈시켜 수밀(水密)이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 지붕재(110) 위에 경사지게 설치되는 태양전지모듈(160)의 상하좌우 측면을 마감재로 마감할 수 있다.
이와 같은 마감재는 지붕재(110)와 태양전지모듈(160) 사이를 밀폐시켜 나뭇잎이나 먼지, 벌레나 조류 등이 침투하는 것을 방지하고, 아울러 빗물이 침투하는 방지하는 역할을 하는 것이다.
이와 같은 마감재는 태양전지모듈(160)의 경사면 상측에 설치되는 상부마감재(170)와 태양전지모듈(160)의 좌우 양측면과 하측에 설치되는 측하부마감재(180)로 구분될 수 있다.
상기 상부마감재(170)는 태양전지모듈(160)의 상부방향 외측으로 연장되는 외장시트(171)와, 상기 외장시트(171)와 지붕재(110) 사이에 개재되어 수분이 침투되는 것을 차단하는 방수시트(172)로 이루어질 수 있다.
상기 외장시트(171)는 구조적 강도와 내구성을 제공하는 소재로서, 메탈시트가 제공될 수 있다.
이때, 상기 외장시트(171)는 태양전지모듈(160) 측으로부터 지붕재(110) 표면측으로 경사지는 경사면을 형성하여, 빗물이 경사면을 타고 흘러내릴 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 외장시트(171)와 지붕재(110)의 접촉면에는 패킹재 및 씰링재를 이용한 수밀이 이루어지도록 할 수 있다.
그리고, 상기 측하부마감재(180)는 태양전지모듈(160)의 좌우 양측과 하부에 내측이 결합되고 외측으로 연장되는 단부가 절곡되어 지붕재(110) 표면에 결합되는 마감판넬(181)을 형성한다. 이때, 지붕재(110) 표면과 맞닿는 마감판넬(181)의 단부에는 내부의 물기를 외부로 배출할 수 있도록 배수공(183)을 더 형성할 수 있다. 상기 배수공(183)은 물기는 배출하지만 벌레의 유입은 차단하는 크기로 형성된다.
또한, 상기 마감판넬(181)의 단부 절곡면에는 미세한 환기공(182)들을 천공하여 내부의 습기 및 열기가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
이때, 상기 환기공(182) 이전에 필터(184)를 설치하여 내부 환기공(182)을 통한 내부 오염이 방지되도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 측단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조를 도시한 평면도이다.
도 7내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 경량 태양전지 모듈의 건물 벽체 설치구조는 건물의 벽체(210)가 개시된다.
상기 벽체(210)에는 태양전지모듈(160)를 설치하기 위한 기초를 제공하는 장선지지대(230)가 설치된다. 이때, 상기 장선지지대(230)는, 벽체(210)에 결합되는 제1장선(231)과, 상기 제1장선(231)의 상부에 교차 설치되어 기초앙카(120)를 결합하는 제2장선(232)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1장선(231) 및 제2장선(232)은 각관 파이프를 이용해 설치될 수 있는데, 각각은 격자형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 장선지지대(230)에는 기초앙카(120)를 이용해 복수열의 줄기초를 형성한다.
상기 기초앙카(120)는, 연장된 단부가 장선지지대 즉, 제2장선(232)를 관통하여 결합하는 앙카부(121)를 형성하고, 상기 앙카부(121) 타측으로 연장된 단부에는 확장된 머리부(123)를 형성한다.
이때, 상기 앙카부(121)는 제2장선(232)를 관통하는 하단 외경에 나사산이 형성되어 너트(121a)로 체결된다. 상기 너트(121a)의 체결력에 의해 기초앙카(120)가 제2장선(232)에 견고하게 결합된다.
이때, 보다 큰 체결력과 지지력을 제공하기 위해 너트(121a)와 제2장선(232) 표면 사이에 지지 플레이트(121b)를 더 설치할 수 있다.
상기 지지 플레이트(121b)는 기초앙카(120)와 제2장선(232) 사이를 탄력 지지하는 탄성지지체의 역할을 할 수 있는데 이와 같은 탄성지지체의 역할을 통해서 태양전지모듈의 내진 성능이 향상될 수 있고, 태양전지모듈(160)의 조립시 조립유격을 제공할 수 있게 된다.
상기한 기초앙카(120)들은 제2장선(232)을 따라서 일정간격 줄을 지어 줄기초를 형성할 수 있다. 이러한 줄기초는 제2장선(232)의 횡방향을 따라서 복수 열로 형성될 수 있다. 이때 줄기초와 줄기초 사이의 시공 간격은 태양전지모듈(160)의 규격(횡방향 사이즈)에 의해 정해질 수 있다.
그리고, 상기 기초앙카(120)에는 격자구조의 모듈지지대(140)가 결합된다.
상기 모듈지지대(140)에는 태양전지모듈(160)이 결합하여 지지된다.
이때, 상기 태양전지모듈(160)은 상기 모듈지지대(140)와 결합되는 4각틀 형상의 모듈프레임(161)과 상기 모듈프레임(161) 상부에 설치되는 태양광패널(165)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 장선지지대(230)의 일측에는 앙카브라켓(250)이 결합되고, 상기 앙카브라켓(250)을 이용해 벽체앙카(220)를 벽체(210)에 고정 설치할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조는 태양전지모듈의 하중을 지붕전체에 고르게 분산시켜 안정적으로 설치할 수 있도록 하기 때문에 경량 태양전지모듈의 설치작업을 안전하게 수행할 수 있고, 별도의 지붕 보강구조를 설치하지 않아도 되기 때문에 시공기간이 빠르고 경제적인 이점이 있고, 태양전지모듈을 지붕재와 평행한 상태로 설치하고 태양전지모듈과 모듈 사이를 수밀 가능하게 씰링 작업하여 지붕 일체화 함으로써, 빗물이 지붕재로 유입되는 것을 방지하고, 체결부에서의 습기로 인한 부식을 방지하여 설치구조물 및 지붕재의 내구성이 향상되며, 지붕재 상부에 이중지붕을 형성함으로써, 건물 지붕의 단열효율을 향상시키게 된다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 지붕재 120: 기초앙카
121: 앙카부 121a: 너트
121b: 지지 플레이트 123: 머리부
130: 베이스 지지대 131: 제1결합부
133: 제2결합부 135: 제3결합부
140: 모듈지지대 141: 지지대 프레임
143: 연결 브라켓 145: 장공
147: 레일홈 160: 태양전지모듈
161: 모듈프레임 161a: 확장 테두리
163: 접착수단 165: 태양광패널
167: 방열부재 167a: 열전도부
167b: 방열핀 167c: 체결브라켓
170: 상부마감재 171: 외장시트
172: 방수시트 180: 측하부마감재
181: 마감판넬 182: 환기공
183: 배수공 184: 필터
210: 벽체 220: 벽체앙카
230: 장선지지대 231: 제1장선
232: 제2장선 250: 앙카브라켓
P1: 패킹재 P2: 씰링재
121: 앙카부 121a: 너트
121b: 지지 플레이트 123: 머리부
130: 베이스 지지대 131: 제1결합부
133: 제2결합부 135: 제3결합부
140: 모듈지지대 141: 지지대 프레임
143: 연결 브라켓 145: 장공
147: 레일홈 160: 태양전지모듈
161: 모듈프레임 161a: 확장 테두리
163: 접착수단 165: 태양광패널
167: 방열부재 167a: 열전도부
167b: 방열핀 167c: 체결브라켓
170: 상부마감재 171: 외장시트
172: 방수시트 180: 측하부마감재
181: 마감판넬 182: 환기공
183: 배수공 184: 필터
210: 벽체 220: 벽체앙카
230: 장선지지대 231: 제1장선
232: 제2장선 250: 앙카브라켓
P1: 패킹재 P2: 씰링재
Claims (10)
- 지붕재; 상기 지붕재의 경사면을 따라 복수열의 줄기초를 형성하는 기초앙카; 상기 지붕재의 경사면을 따라 기초앙카의 줄기초에 결합하는 복수열의 베이스 지지대; 상기 베이스 지지대들 사이를 상부에서 횡방향으로 연결시켜 격자 연결구조를 형성하는 모듈지지대; 및 상기 격자 연결구조 상부에 지붕재의 표면과 평행하게 설치되고, 상기 모듈지지대와 결합되는 4각틀 형상의 모듈프레임과 상기 모듈프레임 상부에 설치되는 태양광패널로 이루어지는 태양전지모듈;을 포함하고,
상기 모듈지지대는, 길이방향으로 연장되어 횡방향 지지력을 제공하는 지지대 프레임과, 상기 지지대 프레임 단부와 베이스 지지대 사이를 착탈 가능하게 연결하는 연결브라켓으로 형성되며, 상기 태양광패널과 모듈프레임 사이의 4각 둘레에 접착수단을 부착시켜 태양광패널을 결합하고, 상기 모듈프레임 사이를 가로질러 연결되는 선형의 방열부재들을 형성하되, 상기 방열부재의 상면은 태양광패널의 저면 발열부에 접촉하여 열전도되는 열전도부를 형성하고, 상기 열전도부에서 전도된 열을 대기중으로 방열하기 위한 복수의 방열핀이 형성되며, 상기 방열부재의 길이방향 양측 끝단에는 모듈프레임 내측에 착탈 가능하게 결합하는 체결브라켓을 형성하고, 경량 태양전지모듈과 모듈 사이에 패킹재를 개재시켜 모듈간 간섭 및 진동을 차단하는 것을 특징으로 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 지지대는, 길이방향으로 연장되는 형강재로 이루어지고, 상기 형강재의 하부 길이방향에는 기초앙카의 머리부가 결합되는 제1결합부를 형성하고, 상기 형강재의 좌우 양측 길이방향에는 각각 모듈지지대의 단부가 결합되는 제2결합부를 형성하며, 상기 형강재의 상부 길이방향에는 태양전지모듈이 결합되는 제3결합부를 형성하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조. - 삭제
- 벽체; 상기 벽체에 설치되는 장선지지대; 상기 장선지지대에 복수열의 줄기초를 형성하는 기초앙카; 상기 기초앙카에 결합되는 격자구조의 모듈지지대; 및 상기 모듈지지대와 결합되는 4각틀 형상의 모듈프레임과 상기 모듈프레임 상부에 설치되는 태양광패널로 이루어지는 태양전지모듈;을 포함하고,
상기 모듈지지대는, 길이방향으로 연장되어 횡방향 지지력을 제공하는 지지대 프레임과, 상기 지지대 프레임 단부와 베이스 지지대 사이를 착탈 가능하게 연결하는 연결브라켓으로 형성되며, 상기 태양광패널과 모듈프레임 사이의 4각 둘레에 접착수단을 부착시켜 태양광패널을 결합하고, 상기 모듈프레임 사이를 가로질러 연결되는 선형의 방열부재들을 형성하되, 상기 방열부재의 상면은 태양광패널의 저면 발열부에 접촉하여 열전도되는 열전도부를 형성하고, 상기 열전도부에서 전도된 열을 대기중으로 방열하기 위한 복수의 방열핀이 형성되며, 상기 방열부재의 길이방향 양측 끝단에는 모듈프레임 내측에 착탈 가능하게 결합하는 체결브라켓을 형성하고, 경량 태양전지모듈과 모듈 사이에 패킹재를 개재시켜 모듈간 간섭 및 진동을 차단하는 것을 특징으로 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조. - 제4항에 있어서,
상기 장선지지대는 벽체에 결합되는 제1장선과, 상기 제1장선의 상부에 교차 설치되어 기초앙카를 결합하는 제2장선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조. - 제4항에 있어서,
상기 장선지지대의 일측에 앙카브라켓이 결합되고, 상기 앙카브라켓을 이용해 벽체앙카를 벽체에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항 또는 4항 중 어느 한항에 있어서,
상기 패킹재가 개재된 상부 모듈 간 틈새공간을 씰링재로 메꿈시켜 수밀되도록 하는 것을 특징으로 하는 경량 태양전지모듈의 건물 설치구조.
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|---|---|---|---|
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- 2023-02-23 KR KR1020230023989A patent/KR102647212B1/ko active IP Right Grant
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