KR200466041Y1 - 태양열 집열판 받침부 지지프레임 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특히 공장 지붕에 설치되는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임에 관한 것으로, 지붕용 지지 프레임(19)에 클램핑부(23)를 갖는 지붕판(21)을 설치하도록 고정구(14,15)와 캡(22)을 구비한 기존의 지붕에 태양열 집열판 설치용 받침부를 지지하기 위한 태양열 집열판 받침부용 지지프레임에 있어서, 상기 지지프레임(100)은 기존 지붕판(21)의 클램핑부(23)(23')와 고정구(14,15) 및 캡(22)에 별도 체결수단 없이 맞물림 결합되도록 대응된 윤곽의 형상을 갖는 지지판넬(101)(102)쌍을 구비하고, 상기 지지판넬들의 상부의 수평연장부(106)가 태양열 집열판 받침부(125)를 지지하도록 된 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 기존의 공장 지붕의 개조나 변경없이 설치할 수 있어 비용이 절감되며, 그리고 볼트와 같은 체결수단을 사용하지 않고 기존 지붕의 캡이나 고정구에 맞물림 방식으로 조립하여 설치할 수 있어 누수의 염려가 없고, 태양열 집열판용 받침부를 설치하는 작업을 매우 간편하고 효율적으로 수행할 수 있어 인력을 절감하고 시공 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

Description

태양열 집열판 받침부 지지프레임{A FRAME STRUCTURE FOR SUPPORTING SOLAR HEAT COLLECTION PANEL}

본 고안은 태양열 집열판 받침부용 지지프레임에 관한 것으로, 특히 기존의 조립식 지붕에 태양열 집열판용 지지프레임을 설치할 때 볼트와 같은 체결수단의 사용에 따른 누수 문제의 발생을 방지하기 위하여 기존 지붕에 직접적인 체결수단을 사용하지 않고 간편하고 안전하게 태양열 집열판을 조립하여 시공할 수 있도록 개선된 지지프레임에 관한 것이다.

최근에 원유가격의 상승으로 에너지 비용이 증가되고, 화석 연료의 사용에 따른 환경적인 문제로 인하여 자연친화적이고 운영비가 저렴한 태양열을 이용한 에너지 생산을 위한 태양열 집열판의 설치가 증가하고 있으나, 이러한 태양 에너지를 이용한 설비는 초기 시설 비용이 과도한 문제가 있으므로 이에 대한 개선이 요망되고 있다.

또한, 이러한 태양열 집열판을 공장 등의 지붕에 설치하기 위해서는 지붕에 태양열 집열판을 지지하기 위한 받침부를 먼저 설치해야 하는데, 판넬로 이루어진 공장의 지붕은 집열판 지지를 위한 충분한 강성을 갖지 못하기 때문에 지붕을 개조해야 하기 때문에 태양열 집열판 설치 비용이 과도하게 증가되는 문제가 있었다.

또한, 지붕판넬에 보강부재를 설치하거나 받침부를 설치할 때, 볼트와 같은 체결수단을 사용하는 경우 체결공을 형성함에 따라 체결부위가 노출되거나 지붕 표면을 따라 흐르는 우수가 그 체결공을 통해 누수되는 문제가 있었다.

이에 따라 기존의 공장 지붕 자체를 교체하지 않고도 지붕판넬의 지지강성을 간편하게 보강하면서 태양열 집열판용 받침부를 간편하게 저렴한 비용으로 설치할 수 있는 방안이 요구되었다.

본 고안의 목적은 판넬로 된 지붕 위에 태양열 집열판을 설치하는데 따른 누수와 비용증가의 종래 문제점을 해결하도록 기존의 지붕 판넬에 통상의 볼트와 같은 체결수단으로 고정하지 않고 기존의 공장 지붕에 보강용 지지판넬을 맞물림 방식으로 조립하여 태양열 집열판용 받침부를 지지하도록 하는 구조로 기존의 지붕 판넬 위에 간편하게 설치할 수 있고 누수가 발생되지 않도록 개선된 태양열 집열판 지지프레임을 제공하는 것이다.

상기한 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 태양열 집열판을 설치하기 위한 태양열 집열판 지지프레임은 클램핑부를 갖는 지붕판을 설치하도록 고정구와 캡을 구비한 기존의 지붕에 태양열 집열판 설치용 받침부를 지지하기 위한 태양열 집열판 받침부용 지지프레임에 있어서, 상기 지지프레임은 기존 지붕판의 클램핑부와 고정구 및 캡에 별도 체결수단 없이 맞물림 결합되도록 대응된 윤곽의 형상을 갖는 지지판넬들을 구비하고, 상기 지지판넬들의 상부의 수평연장부가 태양열 집열판 받침부를 지지하도록 된 것을 특징으로 하여 구성된다.

상기 지지판넬은 지붕의 캡과 고정구 사이에 배치되며 그 일측 단부는 지붕판의 클램핑부와 고정구 및 캡의 윤곽에 대응된 형상으로 서로 맞물림식으로 결합되는 형상을 갖는 한편 타측 단부는 고정구의 윤곽에 대응된 형상으로 맞물림방식으로 결합되는 형상을 구비하고, 상기 지지판넬은 지붕의 고정구들 사이에 배치되도록 양단부에 고정구의 윤곽에 대응된 형상으로 맞물림방식으로 결합되는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

상기 지지판넬들의 양단부 사이에 받침부를 지지하도록 된 보강부재가 제공될 수 있다.

상부가 길이방향으로 일부분이 개방된 각파이프로 형성된 받침부의 개방된 상부에 길이방향으로 이동가능하게 삽입배치되어 태양열 집열판을 고정하는 고정장치가 제공된다.

상기 태양열 집열판 고정장치는 받침부의 개방된 상부에서 삽입되어 배치되는 U자 형태의 고정부와, 상기 고정부의 측벽에서 측방향 외측으로 연장된 다음 하방으로 절곡된 단부를 구비한 고정플랜지 및 상단에서 측방향 외측으로 연장되어 태양열 집열판을 설치하기 위한 플랜지를 구비하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 지붕에 설치되는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임은 기존의 공장 지붕의 개조나 변경없이 설치할 수 있어 비용이 절감되며, 그리고 볼트와 같은 체결수단을 사용하지 않고 기존 지붕의 캡이나 고정구에 맞물림 방식으로 조립하여 설치할 수 있어 누수의 염려가 없고, 태양열 집열판용 받침부를 설치하는 작업을 매우 간편하고 효율적으로 수행할 수 있어 인력을 절감하고 시공 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 태양열 집열판을 설치할 공장의 지붕 구조의 예를 보여주는 사시도.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 도 1의 공장 지붕에 태양열 집열판을 지지하기 위한 지지프레임을 설치한 상태의 단면도.
도 3은 도 2의 지지프레임보강구조에 사용하기 위한 지지판넬의 사시도.
도 4는 도 2의 지지프레임에 사용되는 보강부재의 사시도.
도 5는 지지프레임과 태양열 집열판용 받침부의 분해사시도.
도 6은 도 5의 지지프레임과 태양열 집열판용 받침부가 조립된 상태의 사시도.
도 7은 본 고안의 지지프레임에 의해 지지되는 태양열 집열판의 받침부 일부분의 사시도.
도 8은 도 7의 받침부에 제공되는 태양열 집열판 고정장치

이하에서는 본 고안의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본원 출원인이 고안하여 2005년07월29일 등록받은 실용신안등록 제20-0392080호의 지붕판 고정장치의 단면도로서, 상기 지붕판 고정장치는 강판으로 된 공장지붕의 지지 프레임 위에 판넬 형태의 지붕판을 설치하기 위한 종래 지붕판 구조를 보여준다. 본 고안의 태양열 집열판 지지프레임은 상기 지붕판 고정장치 구조에 적용하여 태양열 집열판을 설치하기 위한 것이어서 본원 명세서에서 참고로 그 내용을 인용한다.

상기 실용신안등록 제20-0392080호 고안에 따른 지붕판 설치 및 보수유지를 위한 지붕판 고정장치(30)는 단면이 U자형인 지지부재(11)를 기존의 지붕용 지지 부재(19)에 설치된 강판의 지붕판넬(31) 위에 가로방향으로, 그리고 세로방향으로 일정 간격을 두고 배치하여 스크류로 체결하여 지지프레임과 기존의 지붕판넬(31)과 함께 일체화하고, 새로운 지붕판(21)을 상기 지지부재(11) 위에 제공된 고정구(14,15)에 고정한다. 상기 지붕판(21)의 클램핑부(23)를 고정구(14)에 스크류로 체결고정하고 캡(22)을 씌워 빗물등에 의해 녹이 슬지 않도록 보호하는 한편, 그에 인접하여 적어도 2개소에 형성된 클립형태의 고정구(15)에 결합된 지붕판(21)의 클램핑부(23')가 맞물려 고정된다. 이와같이 지붕판(21)에 성형된 클램핑부(23')가 클립형태의 고정구(15)들에 별도의 체결구를 사용하지 않고 맞물림 방식으로 고정됨으로써 지붕판의 설치 작업이 매우 간편하게 수행된다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 고정구(14)는 상면이 수평면으로 되고 그 양단에서 하향 경사면에 수직면으로 절곡된 형상을 가지며, 캡(22)이 수평의 기판면 양측으로 하향 절곡부에 이어 내향 걸림턱이 형성된 형상을 가짐으로써 상기 고정구 위에 고정되는 캡지지구(17)의 양측에서 절곡된 걸림부에 캡(22)의 내향턱이 맞물려 결합되는 윤곽의 형상으로 되어 있으며, 이러한 고정구(14)의 등록실용신안 제20-0151822호에 개시되어 있다.
또한, 상기 고정구(15)는 중앙이 오목하게 형성된 양측 수직벽의 상단에서 각각 외측으로 하향 경사진 안내부에 내측으로 절곡된 걸림부가 형성된 다음 하향 경사진 받침부가 형성된 구조를 가지며, 이러한 고정구(15)는 1993.01.30. 공고된 실용신안공고 제19993-0000424호에 개시되어 있다.
상기 고정구(14)에 결합되는 지붕판(21)의 클램핑부(23)는 고정구(14)의 수평면과 그 양측의 하향 경사면과 같은 형상을 갖고 고정구(14) 위에 배치되며, 지붕판(21)의 클램핑부(23')는 고정구(15)의 하향 경사진 안내부와 걸림부 위에 배치되어 맞물리는 형상을 갖는다.

이때, 기존의 지붕 판넬(31)과 새로운 지붕판(21)들 사이에는 필요에 따라 도면에 도시된 바와같이 단열재(32)가 채워진다.

본 고안은 이러한 종래 지붕판 구조를 변경시키지 않고, 그 위에 간편하게 태양열 집열판을 지지하기 위한 지지프레임 구조에 관한 것이다.

도 2에는 본 고안에 따른 태양열 집열판을 지지하기 위한 받침부를 설치하기 위한 지지프레임(100)을 설치한 상태의 단면도이고 도 3과 4는 각각 도 2에 도시된 지지프레임의 지지판넬(101)(102)에 대한 사시도와, 보강부재(103)(104)(104')들의 사시도이다.

본 고안의 태양광 집열판 받침부용 지지프레임(100)의 지지판넬(101)은, 상기 캡(22)과 고정구(14)에 결합되는 클램핑부(23), 및 고정구(15)에 결합되는 클램핑부(23') 사이에 배치되기 위한 것으로, 일측 단부는 종래의 도 1의 지붕판(21)의 클램핑부(23)와 고정구(14)를 보호하기 위한 캡(22) 및 고정구(15)의 형상 구조를 변경하지 않도록 지붕판(21)의 클램핑부(23) 및 캡(22)의 윤곽에 맞물려 결합되는 형상을 갖는 한편, 타측 단부는 고정구(15)에 맞물리는 클램핑부(23')의 윤곽 형상에 맞물려 결합되는 형상을 갖는다.

또한, 다른 지지판넬(102)은 지붕의 고정구(15)들 사이에 배치되도록 양단부에 고정구(15)에 결합된 클램핑부(23')의 윤곽 형상에 맞물림 방식으로 결합되는 형상을 갖는다.

상기 각각의 지지판넬(101)(102)들의 대향측 단부에는 직립된 수직부(105)와 그 선단에서 수평으로 연장된 수평연장부(106)가 형성된 지지부(107)가 형성되고, 대향된 지지부(107)의 수직부(105)들은 볼트로 체결고정된다.

또한, 상기 지지판넬(101)(102) 만으로는 태양열 집열판을 충분히 지지하기 위한 강성을 갖지 못하는 경우에 대비하여 한 쌍의 보강부재(103(104)(104')들이 상기 한 쌍의 지지판넬(101)(102)들 사이에 맞물림 방식으로 제공된다. 이때, 기존의 지붕판에서 캡(22)이 설치된 곳과 설치되지 않은 곳이 있어 형상이 대칭적이지 못하므로, 이에 대응하여 지지판넬(101)의 일측 단부는 클램핑부(23)와 캡(22)의 윤곽 형상에 맞물리는 형상을 갖는 반면, 지지판넬(102)의 반대쪽 형상은 클램핑부(23)와 캡(22)이 없는 고정구(15)에 배치된 클램핑부(23')의 윤곽 형상에 맞물리는 형상을 갖는다.

도 4에 도시된 바와같이, 상기 지지판넬(101) 상면에 제공되는 보강부재(103)는 지지판넬에 배치되는 수직부와, 지주부의 상단에 형성된 수평부(120), 상기 수평부에서 일측방으로 경사지게 연장되어 클램핑부(23)와 캡(22)의 측면에 맞물리는 형상의 플랜지(110)를 포함하여 구성된다. 보강부재(104)는 지지판넬에 배치되는 수직부와, 상기 수직부의 상단에 형성된 수평부, 상기 수평부에서 보강부재(103)의 플랜지(110)와 반대쪽으로 경사지게 연장되어 고정구(15)에 결합된 클램핑부(23')와 같은 윤곽이 형상을 갖는 플랜지(111)를 갖고, 보강부재(103)와 보강부재(104)는 수직부들에서 서로 접촉되어 지지된다.

또한, 캡(22)이 설치되지 않고 고정구(15)만으로 설치된 지붕 사이에 제공되는 지지판넬(102)에는 상기 보강부재(104)와 동일한 측부 형상을 갖고 수직부가 없이 측부에 고정구(15)에 결합된 클램핑부(23')의 형상에 맞물리는 형상의 플랜지(111)를 갖는 형상의 두개의 보강부재(104')들이 대칭구조로 맞대어져 배치된다. 상기 보강부재(104')들은 보강판으로 절곡하여 일체로 형성되어 사용될 수도 있음도 당연하다.

도 5와 6은 상기한 지지판넬들과 보강부재를 사용하여 지붕에 태양열 집열판 지지용 받침부 설치를 보여준다.

상기 지지판넬(101)(102)들 상단의 수평부(106)와 보강부재들의 상단에 제공된 수평부(120) 위에는 통상의 태양열 집열판 설치용 받침부(125)가 장착되며, 이때 상기 받침부에는 도 6의 부분확대도에서 볼 수 있듯이 수평부(120)에 배치되는 하부지지부(126)가 제공되며, 상기 하부지지부(126)는 수평부의 앞뒤쪽 플랜지들의 외측에 배치되는 플랜지가 형성된 구조로 받침부(125)가 수평부(120) 위에 안정되게 유지되게 한다.

또한, 상기 받침부(125)는 도 7에 도시된 바와 같이 상부가 길이방향으로 일부분이 개방된 각파이프로 형성되고, 개방된 상부에 삽입배치되어 태양열 집열판을 고정하는 고정장치(127)가 제공된다. 상기 받침부(125)는 지지판넬들의 수평부(120)에 배치된 하부지지부(126)에 볼트와 같은 체결수단으로 체결고정될 수도 있고, 실제로 받침부 자체의 중량과 그 위에 설치되는 태양열 집열판의 중량에 의해 별도의 체결수단에 의해 고정하지 않아도 지지판넬의 수평부(120)와 하부지지부(126)의 전후측 플랜지들의 배치에 의해 받침부(125)의 측부가 지지됨에 따라 설치된 위치에서 안정되게 유지될 수 있다.

또한, 받침부 상측에 제공되는 태양열 집열판 고정장치(127)는 도 8에 도시된 바와 같이 받침부(125)의 개방된 상부에 삽입되어 배치되는 U자 형태의 고정부(128)와, 상기 고정부의 측벽에서 측방향 외측으로 연장된 다음 하방으로 절곡된 단부를 구비한 고정플랜지(129) 및 상단에서 측방향 외측으로 연장되어 도면에 도시하지 않은 태양열 집열판을 설치하기 위한 플랜지(130)를 구비하여 구성된다.

상기 고정부(128)는 받침부(125)의 개방된 부분에 삽입된 상태에서 받침부의 길이방향으로 이동 가능하여 태양열 집열판의 설치 위치의 오차 및 상황에 따른 위치 변경이 용이하고 간편하여 태양열 집열판의 조립작업의 효율성이 향상되며, 고정플랜지(129)의 절곡된 단부가 받침부의 상단을 하방으로 감싸도록 배치되어 받침부에서 안정되게 유지된다.

또한, 상기 지지판넬(101)(102)들은 서로의 대향된 직립부들이 볼트로 체결되어 고정될 뿐, 기존의 지붕판넬에는 볼트와 같은 체결수단을 사용하지 않고 기존의 지붕판의 윤곽 형상에 맞물림방식으로 맞물려 고정되므로 지지판넬과 보강부재의 설치가 매우 간편하고 볼트 등 다른 수단을 함으로써 생기는 체결공이 없어 누수의 염려가 없게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지지프레임은 기존의 공장 지붕에서 지붕판을 프레임에 고정하기 위한, 돌출된 고정구(14)(15)에 결합되는 지붕판의 클램핑부(23)(23')와 캡(22)에 맞물림 방식으로 결합하여 조립할 수 있어 조립이 간편하고 작업효율이 향상되며, 별도의 체결수단을 사용하지 않아 종래 체결수단을 통한 누수의 문제가 발생되지 않는다.

본 고안은 공장등의 지붕에 태양열 집열판 설치용 받침부를 설치함에 있어서, 기존 지붕에 대한 구조변경 없이 기존 지붕판넬의 고정구나 캡에 태양열 집열판 받침부를 지지하기 위한 지지프레임을 간편하게 설치하는데 사용될 수 있다.

100 : 지지프레임 101, 102 : 지지판넬
103, 104 : 보강부재 105 : 수직부
106 : 수평연장부 107 : 지지부
110,111 : 플랜지 125 : 받침부
127 : 고정장치

Claims (7)

1. 지붕용 지지 프레임(19) 위에 설치된 기존의 지붕판(31) 위에 설치된 지지부재(11) 위에 제공된 수평면의 상면 양단에서 하향된 경사면에 이어 수직면으로 절곡된 형상을 갖는 고정구(14)와, 상기 고정구 위에 고정되며 양측에 절곡된 걸림부를 갖는 캡지지구(17), 상기 캡지지구의 걸림부에 내향 턱이 맞물려 결합되는 캡(22), 및 중앙이 오목하게 형성된 양측 수직벽의 상단에서 각각 외측으로 하향 경사진 안내부에 내측으로 절곡된 걸림부에 이어 하향 경사진 받침부가 형성된 고정구(15)들을 구비하고, 상기 고정구(14)에 맞물리는 윤곽의 클램핑부(23)와 상기 고정구(15)에 맞물리는 윤곽의 클램핑부(23')를 갖는 지붕판(21)에 태양열 집열판 설치용 받침부를 지지하기 위한 태양열 집열판 받침부용 지지프레임에 있어서,
   상기 고정구(14)(15)에 결합되는 지붕판(21)의 클램핑부(23)(23')와 캡(22) 양측에서 별도의 체결수단 없이 맞물리도록 클램핑부(23)(23')와 캡(22)의 측면에 맞물리는 윤곽의 형상을 갖는 지지판넬(101)(102)들을 구비하고, 상기 지지판넬들의 상부의 수평연장부(106)가 태양열 집열판 받침부(125)를 지지하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지판넬(101)은 지붕의 캡(22)과 고정구(15)에 결합된 지붕판(21)의 클램핑부(23') 사이에 배치되며, 지지판넬(101)의 일측 단부는 고정구(14)에 결합되는 지붕판(21)의 클램핑부(23)와 캡(22)의 윤곽에 맞물리는 형상을 갖는 한편, 타측 단부는 고정구(15)에 결합되는 클램핑부(23')의 윤곽에 맞물리는 형상을 가지며, 상기 지지판넬(102)은 지붕의 고정구(15)에 결합된 클램핑부(23')들 사이에 배치되도록 양단부에 지붕판의 클램핑부(23')의 윤곽에 맞물리는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 지지판넬(101)의 양단부들 사이에 받침부(125)를 지지하기 위한 보강부재(103)(104)가 제공되며, 상기 지지판넬(101) 상면에 제공되는 보강부재(103)는 지지판넬에 배치되는 수직부와, 지주부의 상단에 형성되어 받침부를 지지하기 위한 수평부(120), 상기 수평부에서 일측방으로 경사지게 연장되어 클램핑부(23)와 캡(22)의 측면에 맞물리는 형상의 플랜지(110)를 포함하여 구성되고, 보강부재(104)는 지지판넬에 배치되는 수직부와, 상기 수직부의 상단에 형성된 수평부 및 상기 수평부에서 보강부재(103)의 플랜지(110)와 반대쪽으로 경사지게 연장되어 고정구(15)에 결합된 클램핑부(23')와 같은 윤곽이 형상을 갖는 플랜지(111)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.
5. 제 2항에 있어서, 상기 지지판넬(101)의 양단부들 사이에 받침부(125)를 지지하기 위한 한쌍의 보강부재(104')가 제공되며, 상기 보강부재(104')는 받침부(125)를 지지하는 수평부(120)와, 상기 수평부(120)에서 인접한 고정구(15)에 결합되는 클램핑부(23')와 같은 윤곽의 형상을 갖는 플랜지(111)를 갖고, 인접한 보강부재의 수평부들이 서로 맞대어져 배치된 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.
6. 제4항 또는 5항에 있어서, 상기 받침부(125)는 상부가 길이방향으로 일부분이 개방된 각파이프로 형성되고, 상기 개방된 상부에 길이방향으로 이동가능하게 삽입배치되어 태양열 집열판을 고정하는 태양열 집열판 고정장치(127)가 제공되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.
7. 제6항에 있어서, 상기 태양열 집열판 고정장치(127)는 받침부(125)의 개방된 상부에서 삽입되어 배치되는 U자 형태의 고정부(128)와, 상기 고정부의 측벽에서 측방향 외측으로 연장된 다음 하방으로 절곡된 단부를 구비한 고정플랜지(129) 및 상단에서 측방향 외측으로 연장되어 태양열 집열판을 설치하기 위한 플랜지(130)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판 받침부용 지지프레임.

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