KR200492940Y1 - 구조물 지지용 지주 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 지주에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 태양광 모듈을 지지하는 구조체 등과 같은 구조물을 지지하는데 사용되는 지주에 관한 것이다. 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주는 일측에 길이방향을 따라 개구가 연장 형성된 수직포스트와; 상기 수직포스트의 개구 전방측으로부터 결합되되, 후면에 상기 수직포스트의 개구에 삽입되는 변형방지돌부가 돌출 형성되고, 좌우 양측은 상기 수직포스트의 좌우 외측면을 감싸 지지하도록 연장 형성된 보강부재와; 상기 보강부재와 수직포스트를 상호 고정 결합하는 체결구를 포함한다.

Description

구조물 지지용 지주{PILLAR FOR SUPPORTING STRUCCTURE}
본 고안은 지주에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 태양광 모듈을 지지하는 구조체 등과 같은 구조물을 지지하는데 사용되는 지주에 관한 것이다.
화석 연료의 고갈과 발전시의 환경오염을 방지하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 그중에서도 태양광 발전은 고갈 위험이 없고 환경오염 염려가 없어 특히 각광받고 있는 대표적인 대체 발전 기술이다. 태양광 발전을 위해서는 광전효과(photoelectric effect)를 이용하여 태양광에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지(solar cell)의 집합체인 태양광 모듈(솔라 패널)과, 집광 효율을 고려하여 다수의 모듈을 태양광의 입사각에 적절한 각도로 고정하면서 안정적으로 지지하는 지지 구조물이 필요하다.
특허문헌1(제10-1348734호) 및 특허문헌2(제10-1573239호) 등에는 종래 태양광 모듈 지지 구조물의 구성이 공지된다. 이러한 종래의 태양광 모듈 지지 구조물은 대체로, 태양광 모듈을 지지하기 위해 세로부재와 가로부재로 구성되어 격자형 골격을 구성하는 지지프레임과, 상기 지지프레임을 지면에 특정 각도로 고정시켜 지지하기 위한 지주를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 통하여, 상기 지지프레임의 다수의 격자에 태양광 모듈이 끼워져 지지되며, 상기 지주에 지지프레임이 특정 각도로 경사진 상태로 고정 지지된다.
이러한 종래의 태양광 모듈 지지 구조물에 사용되는 지주는 대체로 원형 또는 각 파이프 등이 사용되는데, 이러한 원형 또는 각 파이프는 편평한 금속판을 원형 또는 사각으로 밴딩한 후 양끝단을 맞댄 상태에서 용접 작업을 거쳐 측면이 폐쇄된 관체 구조로 제작된다. 그런데, 이와 같이 금속판의 밴딩 후 용접에 의해 형성된 관체는 제작 공정이 복잡하여 제조 단가가 비싸고, 용접 이음부에 부식 또는 균열이 발생하는 경우 구조물의 파손 및 붕괴 위험의 소지가 있다.
특허문헌1 : 대한민국 등록특허 제10-1348734호 특허문헌2 : 대한민국 등록특허 제10-1573239호
본 고안은 상기한 바와 같은 구조물 지지용 지주의 단점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 제조 공정이 간단하여 제조 단가가 비교적 저렴하고, 용접 작업 없이 조립식으로 제작이 가능하기 때문에 부식이나 균열로 인한 위험이 없고 견고성이 우수한 구조물 지지용 지주를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주는 일측에 길이방향을 따라 개구가 연장 형성된 수직포스트와; 상기 수직포스트의 개구 전방측으로부터 결합되되, 후면에 상기 수직포스트의 개구에 삽입되는 변형방지돌부가 돌출 형성되고, 좌우 양측은 상기 수직포스트의 좌우 외측면을 감싸 지지하도록 연장 형성된 보강부재와; 상기 보강부재와 수직포스트를 상호 고정 결합하는 체결구를 포함한다.
여기서, 상기 수직포스트는 일측이 개구된 사각 단면을 갖도록 구성되고; 상기 보강부재는 수직포스트의 전방측에 나란하게 형성된 전면판과, 전면판의 좌우 양단에서 후방측으로 각각 연장되는 측면판을 포함하며, 상기 전면판의 후면에 상기 수직포스트의 개구에 삽입되는 변형방지돌부가 돌출 형성되고, 상기 좌우 측면판은 수직포스트의 좌우 외측면에 접하도록 후방측으로 절곡되어 연장 형성된다.
그리고, 상기 지주는 상측에 타 파이프를 결합하기 위한 연결브라켓을 더 포함하되, 상기 연결브라켓은 상기 수직포스트와 결합된 보강부재의 좌우 양 측면판의 외측에 결합되되, 수직 방향으로 연장 형성되어 상단은 수직포스트와 보강부재의 상단부 길이 보다 더 길게 연장 형성되며, 단부측 중앙에는 타 파이프를 일정 각도 경사진 상태로 고정 결합하기 위한 결합축이 관통 삽입되도록 축공이 형성된다.
상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 용접 작업이 필요없고 조립식으로 제작 가능하기 때문에 제조 공정이 간단하여 제조 단가가 비교적 저렴하고, 용접 이음매 부분의 부식이나 균열로 인한 파손 및 붕괴 위험이 없고 견고성이 우수하다는 장점을 갖는다.
도 1 은 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주의 사시도,
도 2 는 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주의 분해도,
도 3 은 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주의 결합 단면도,
도 4 는 본 고안에 따른 지주에 타 파이프가 결합된 상태의 사시도,
도 5a 는 본 고안에 따른 지주가 사용된 태양광 모듈 지지 구조물의 전체 사시도,
도 5b는 본 고안에 따른 지주가 사용된 태양광 모듈 지지 구조물에 태양광 모듈이 거치된 상태의 사시도이다.
이하, 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주(100)의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주(100)는 수직포스트(110), 보강부재(120) 및 체결구(130)를 포함하여 구성된다.
수직포스트(110)는 본 고안에 따른 구조물 지지용 지주(100)의 본체를 구성하는 부분으로, 길이 방향으로 길게 연장 형성되어, 하단은 지면에 지지되고 상단은 태양광 모듈(10)을 지지하는 지지프레임(200)과 결합된다.
상기 수직포스트(110)는 단면이 다각형, 예컨대, 도면에 도시된 바와 같이 일측이 개구(112)된 사각 또는 삼각 등 다각 단면을 갖도록 구성된 중공의 각 파이프 형태로 구성되되, 일측면의 중앙에 길이 방향을 따라 개구(112)가 형성된다. 기존의 각 파이프는 위에서 이미 언급한 바와 같이, 편평한 금속판을 다각형으로 절곡한 후 양단을 용접하는 방식으로 제작되나, 본 고안에 따른 수직포스트(110)는 금속판을 다각형으로 절곡하되, 양단부가 서로 일정 간격 만큼 이격되어 그 사이에 개구(112)가 형성되도록 하고 용접 등 별도의 이음 작업을 수행하지 않고 제작된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 수직포스트(110)의 개구(112)가 형성된 방향을 전방측으로 정의한다.
보강부재(120)는 상기 수직포스트(110)의 변형을 방지하여 강도 및 안정감을 보강하기 위한 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 수직포스트(110)의 개구(112) 전방측으로부터 결합되되, 수직포스트(110)의 전방측에 나란하게 형성된 전면판(122)과, 전면판(122)의 좌우 양단에서 후방측으로 각각 연장되는 측면판(124)을 포함한다. 여기서, 상기 전면판(122)과 좌우 측면판(124)은 수평 방향으로 길게 연장된 일체형의 사각 금속판을 대체로 'ㄷ' 형상으로 절곡하여 형성될 수 있다.
상기 보강부재(120)의 전면판(122)에는 후방측으로 돌출 형성된 변형방지돌부(122a)가 구비된다. 상기 변형방지돌부(122a)는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 수직포스트(110)의 전면측에 길이 방향으로 형성된 개구(112)에 삽입되어 수직포스트(110)를 구성하는 금속판의 양단이 상기 변형방지돌부(122a)에 접하면서 지지됨에 수직포스트(110)가 내측으로 변형(개구(112)의 간격이 좁아지는 방향으로 변형)되는 것을 방지한다. 이를 위해, 상기 변형방지돌부(122a)의 최대폭은 상기 수직포스트(110)의 개구(112) 폭에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 변형방지돌부(122a)의 단면 형상은 상기 수직포스트(110)의 개구(112) 내에 삽입되어 수직포스트(110)를 구성하는 금속판 양단을 지지할 수 있는 구조라면 특별한 제한이 없으나, 대체로 사각 또는 모서리가 둥글게 라운딩 처리된 사각 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 변형방지돌부(122a)는 보강부재(120)의 전면판(122)의 절곡에 의해 후방측으로 돌출되도록 제작될 수도 있고, 편평한 전면판(122)에 별도의 부재로 결합되는 방식으로 제작될 수도 있다.
한편, 상기 보강부재(120)의 좌우 양측에 후방측으로 연장 형성된 측면판(124)은 수직포스트(110)의 외측 변형을 방지하기 위한 구성이다. 여기서, 외측 변형이란 수직포스트(110)의 개구(112) 간격이 넓어지는 방향으로의 변형을 의미하는 것으로 정의된다. 이러한 수직포스트(110)의 외측 변형을 방지하기 위하여, 상기 보강부재(120)의 좌우 측면판(124)은 수직포스트(110)의 좌우 외측면에 각각 접하면서 감싸 지지해줌에 따라 수직포스트(110)가 외측으로 벌어지는 변형을 막아준다.
이와 같이 보강부재(120)는 변형방지돌부(122a)에 의해 수직포스트(110)가 내측으로 변형되는 것을 방지하고, 측면판(124)에 의해 수직포스트(110)가 외측으로 변형되는 것을 방지하여, 수직포스트(110)가 원래 형태 그대로 견고하게 유지되도록 함으로써 강도 및 안정성을 보강해준다.
상기 수직포스트(110)와 보강부재(120)는 체결구(130)에 의해 상호 견고하게 고정 결합된다. 상기 체결구(130)는 예컨대 볼트(132)와 너트(134)일 수 있다. 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 수직포스트(110)의 상측에 보강부재(120)가 결합된 상태에서, 일측으로부터 볼트(132)가 보강부재(120)의 일측 측면판(124)과 수직포스트(110)의 일측면을 관통한 후 다시 수직포스트(110)의 타측면과 보강부재(120)의 타측 측면판(124)을 관통하여 삽입된후에 단부에 너트(134)가 체결됨에 의해, 상기 수직포스트(110)와 보강부재(120)가 견고하게 고정 결합될 수 있다. 이러한 볼트(132) 결합을 위하여, 상기 수직포스트(110)의 좌우 양측면에는 제1체결공(114)이 형성되고, 보강부재(120)의 좌우 양 측면판(124)에는 제2체결공(124a)이 각각 형성된다.
한편, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 지주(100)는 연결브라켓(140)을 추가로 구비할 수 있다. 상기 연결브라켓(140)은 태양광 모듈(10)을 지지하기 위한 지지프레임(200)의 세로부재(210)와 같은 프레임 골조를 구성하는 파이프를 특정 각도로 고정 지지하기 위한 것으로, 상기 수직포스트(110)와 보강부재(120)가 결합되어 형성되는 지주(100)의 좌우 양측에 구비된다. 보다 구체적으로, 상기 연결브라켓(140)은 수직 방향으로 길게 연장 형성되어 상단은 수직포스트(110)와 보강부재(120)의 상단부 길이 보다 더 길게 연장 형성되며, 단부측 중앙에는 타 파이프(P)를 일정 각도 경사진 상태로 고정 결합하기 위한 결합축(146)이 관통 삽입되도록 축공(142)이 형성된다. 상기 수직포스트(110)는 도시된 바와 같이 보강부재(120) 및 수직포스트(110)와 별개의 부재로 형성될 수 있는 바, 이 경우에는 수직포스트(110)와 보강부재(120) 및 연결브라켓(140)을 위에서 설명한 볼트(132)와 너트(134)로 한꺼번에 고정 결합할 수 있다. 이를 위해, 상기 연결브라켓(140)의 하단측에는 볼트(132)가 관통될 수 있도록 제3체결공(144)이 형성된다. 한편, 상기 연결브라켓(140)은 보강부재(120) 또는 수직포스트(110)의 상단부에 일체로 연장 형성될 수도 있다. 이 경우에는 볼트(132)는 수직포스트(110)와 보강부재(120)만 고정하고 상기 연결브라켓(140)은 보강부재(120) 또는 수직포스트(110)의 좌우 양측에서 상방으로 일정 길이 만큼 연장되도록 구성될 수 있다.
도 4 에는 이와 같은 구조에 따라, 본 고안에 따른 지주(100) 상측에 타 파이프(P)가 경사지게 결합된 상태가 도시된다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 지주(100) 상측 좌우 양측에 구비된 연결브라켓(140) 사이에 타 파이프(P)가 삽입된 상태에서, 일측으로부터 연결브라켓(140)의 축공(142)을 통하여 결합축(146)을 관통시킴에 의해 지주(100)와 타 파이프(P)가 결합된다. 이때, 상기 결합축(146)을 회전축으로 하여 타 파이프(P)의 각도를 조절할 수 있으며, 적절한 각도 조절 후 별도의 고정 수단 등을 이용하여 견고하게 고정 설치할 수 있다.
한편, 도 5a에는 본 고안에 따른 지주(100)와 태양광 모듈(10)을 지지하는 지지프레임(200)이 결합된 상태가 도시되고, 도 5b에는 본 고안에 따른 지주(100)에 의해 지지되는 지지프레임(200)에 태양광 모듈(10)이 결합된 상태가 도시된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 지주(100)는 다수개가 소정의 간격을 두고 배치되며, 일 방향으로 갈수록 지주(100)의 높이가 높아지거나 낮아지도록 배치된다. 그리고, 각 지주(100)의 연결브라켓(140)에는 지지프레임(200)을 구성하는 각 파이프 형태의 세로부재(210)가 특정 각도로 경사진 상태로 결합된다. 이때, 상기 세로부재(210)의 경사진 각도를 유지할 수 있도록 상기 지주(100)와 세로부재(210)를 상호 연결 고정하는 고정받침대(230)가 추가적으로 배치될 수 있다. 그리고, 측면 최외곽 세로부재(210)의 사이에 다수의 세로부재(210)가 서로 평행하게 추가 배치되고, 상기 세로부재(210)와 수직하게 가로 방향으로 다수의 가로부재(220)가 평행하게 결합되어 다수의 격자 틀을 형성한다. 그 다음, 이와 같이 형성된 격자 틀에 태양광 모듈(10)이 결합된다.
이와 같이, 본 고안에 따른 지주(100)를 사용하면 용접 이음매 부분의 부식이나 파손으로 인한 위험을 줄일 수 있으면서도 견고한 지지력을 확보할 수 있으며 용접 공정이 생략되므로 제조 공정이 단순해져 제조 단가 또한 절감할 수 있다. 위에서는 본 고안에 따른 지주(100)가 태양광 모듈(10) 지지 구조물에 사용되는 것을 예로 설명하였으나, 그 이외의 다른 구조물의 지지에 사용될 수 있음은 자명하다.
이상, 본 고안의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 고안의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10 : 태양광 모듈 100 : 지주
110 : 수직포스트 112 : 개구
114 : 제1체결공 120 : 보강부재
122 : 전면판 122a : 변형방지돌부
124 : 측면판 124a : 제2체결공
130 : 체결구 132 : 볼트
134 : 너트 140 : 연결브라켓
142 : 축공 144 : 제3체결공
146 : 결합축 200 : 지지프레임
210 : 세로부재 220 : 가로부재
230 : 고정받침대

Claims (3)

  1. 일측에 길이방향을 따라 개구(112)가 연장 형성된 수직포스트(110)와;
    상기 수직포스트(110)의 개구(112) 전방측으로부터 결합되되, 후면에 상기 수직포스트(110)의 개구(112)에 삽입되는 변형방지돌부(122a)가 돌출 형성되고, 좌우 양측은 상기 수직포스트(110)의 좌우 외측면을 감싸 지지하도록 연장 형성된 보강부재(120)와;
    상기 보강부재(120)와 수직포스트(110)를 상호 고정 결합하는 체결구(130)를 포함하고;
    상기 수직포스트(110)는 금속판이 사각 단면을 갖도록 절곡되어 구성되되, 금속판의 양단부가 서로 일정 간격 만큼 이격되어 그 사이에 개구(112)가 형성되도록 구성되며;
    상기 보강부재(120)는 수직포스트(110)의 전방측에 나란하게 형성된 전면판(122)과, 전면판(122)의 좌우 양단에서 후방측으로 각각 연장되는 측면판(124)을 포함하며, 상기 전면판(122)의 후면에 상기 수직포스트(110)의 개구(112)에 삽입되어 수직포스트(110)를 구성하는 금속판의 양단부가 접하면서 지지됨에 따라 상기 수직포스트(110)가 내측으로 변형되는 것을 방지하기 위한 변형방지돌부(122a)가 돌출 형성되고, 상기 좌우 측면판(124)은 상기 수직포스트(110)가 외측으로 벌어지게 변형되는 것을 방지하기 위해 수직포스트(110)의 좌우 외측면에 접하도록 후방측으로 절곡되어 연장 형성된 것을 특징으로 하는 지주.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    타 파이프(P)를 결합하기 위한 연결브라켓(140)을 더 포함하되, 상기 연결브라켓(140)은 상기 수직포스트(110)와 결합된 보강부재(120)의 좌우 양 측면판(124)의 외측에 결합되되, 수직 방향으로 연장 형성되어 상단은 수직포스트(110)와 보강부재(120)의 상단부 길이 보다 더 길게 연장 형성되며, 단부측 중앙에는 타 파이프(P)를 일정 각도 경사진 상태로 고정 결합하기 위한 결합축(146)이 관통 삽입되도록 축공(142)이 형성된 것을 특징으로 하는 지주.
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