KR20120043467A - 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낙뢰 시의 태양광발전모듈의 프레임 어셈블리 전체적으로 전도성을 향상시켜 안전성이 향상되도록 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 외부 지면상에 설치되고 복수 개의 프레임 및 태양광발전모듈이 연결유닛에 의한 결합에 의하여 이루어지는 프레임 어셈블리에 있어서, 상기 프레임 어셈블리는 낙뢰 시 지면으로 전류의 이동이 용이하도록 하는 연결부재를 포함하여 구성되되, 상기 연결부재는 측면상 단일 판상으로 이루어짐과 동시에 일체형으로 이루어지는 돌출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재를 제공한다.

Description

태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재{Connection member fof frame assembly of photovoltaic module}

본 발명은 태양광 발전유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 낙뢰 시 어스(earth) 현상이 원활하게 이루어지도록 한 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재에 관한 것이다.

일반적으로 태양광발전유닛은 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 주로 태양의 일사(日射) 강도가 높은 건물이나 주택 등의 지붕과 같은 경사면에 판상으로 설치되어 태양전지에서 생산되는 직류(DC) 전류를 교류(AC)로 변화시켜 가정에 필요한 전력을 공급하게 된다.

도 1은 종래 태양광발전유닛이 설치된 모습을 나타낸 사시도로서, 이러한 태양광발전유닛은 다수개의 프레임(2,3)이 결합볼트 및 결합유닛 등에 의하여 조립된 프레임 어셈블리의 상부에 태양광발전모듈(5)을 설치하여 태양전지를 이용 발전하는데, 이를 위해 사방이 트인 넓은 야외 공간상에 설치된다.

그런데, 이와 같은 태양광발전유닛은 야외의 넓은 공간 상에 설치됨은 물론 특히 프레임(2, 3) 및 기타 부재들이 철질재질로 주로 구성되므로, 낙뢰가 쉽게 태양광발전유닛으로 떨어지는 방전현상이 발생하곤 하였다.

이 경우, 상기 프레임(2)과 프레임(3) 사이의 결합부위 등이 완전히 접지된 상태로 결합이 안된 경우에는 낙뢰로 인한 전류가 지면으로 빠져나가는 어스(earth) 현상이 발생하기 어렵게 되므로, 태양광발전모듈 자체가 손상 또는 오작동이 일어나는 경우가 많았다.

이를 위해, 첨부된 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은, 전도용 연결부재(5)가 개발되었는데, 상기 종래 기술에 따른 전도용 연결부재는 단일판(6) 상의 일면에 동일 방향으로 돌출부(7)를 구비한 후, 상기 단일판(6)의 양 끝단을 폴딩시켜 상기 돌출부(7)가 서로 대응되는 위치가 되도록 하여, 첨부된 도 4에서와 같이 상기 프레임(2)과 프레임(3) 사이 등과 같은 프레임 어셈블리의 각 구성들간 연결부위에 위치시켜 사용하였다.

이와 같은 연결부재(5)를 사용하는 경우에는 상기 돌출부(7)로 인하여 각 조립된 구성부위가 상기 연결부재(5)로 인하여 서로 전도가 잘 이루어지게 되고, 결국 어스 유도가 원활하게 이루어지게 되었다.

그런데, 이러한 종래의 연결부재(5)는 상기 단일판(6)에 돌출부(7)를 형성 후에, 양 끝단을 폴딩하는 과정이 추가되므로 생산과정이 복잡하였고, 폴딩 과정 시 일부 불량이 발생하는 문제점도 있었다.

또한, 상기 연결부재(5)의 설치 시에도 일부 프레임 사이의 접촉부위에 이물질 등이 있는 경우에는 여전히 분리된 상태를 이루어 양 프레임들 간에 전도가 이루어지지 않는 경우도 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 태양광발전유닛에 적용되어 낙뢰 시 어스 현상의 원활한 유도를 위한 연결부재의 생산성이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 상기 연결부재의 돌출부 구조를 개선하여 어스 현상이 보다 확실하게 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외부 지면상에 설치되고 복수 개의 프레임 및 태양광발전모듈이 연결유닛에 의한 결합에 의하여 이루어지는 프레임 어셈블리에 있어서, 상기 프레임 어셈블리는 낙뢰 시 지면으로 전류의 이동이 용이하도록 하는 연결부재를 포함하여 구성되되, 상기 연결부재는 측면상 단일 판상으로 이루어짐과 동시에 일체형으로 이루어지는 돌출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재를 제공한다.

여기서, 상기 연결부재는 상기 연결유닛에 설치될 수 있으며, 상기 연결부재는 상기 프레임과 상기 연결유닛 사이에 설치될 수 있다.

또는, 상기 연결부재는 상기 태양광발전모듈과 상기 연결유닛 사이에 설치되거나, 상기 복수 개의 프레임 중 연결되는 프레임 사이에 설치될 수 있다.

한편, 상기 돌출부는 상기 판상의 연결부재의 양측 면상에 천공 방식으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 연결부재는 볼트가 관통되는 볼트관통공을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 돌출부는 중앙이 천공된 구조를 이룸과 동시에 상기 중앙 천공홀의 둘레부가 돌출되게 형성되며, 상기 중앙 천공홀의 둘레부는 톱니 형상으로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 의하면, 폴딩 과정이 없이 천공작업 한번으로 연결부재가 생산되므로 제조공정이 단순하여져 생산비 절감의 효과 및 불량률 저하를 가져오게 된다.

둘째, 접지되는 구성요소와 접촉하는 연결부재의 돌출부 구조를 톱니 형상과 같은 불규칙한 파괴면으로 구성되도록 하여, 접지 시 구성요소와의 결합면적을 증대시켜 보다 확실한 어스 현상의 유도가 가능해지는 효과를 가져온다.

도 1은 종래 일반적인 태양광발전유닛이 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 사시도;
도 2는 종래 기술에 따른 연결부재의 제조과정을 나타낸 사시도;
도 3은 종래 기술에 따른 연결부재를 나타낸 측면도;
도 4는 종래 태양광발전유닛에 연결부재가 설치되는 모습을 나타낸 사시도;
도 5는 본 발명에 따른 연결부재를 나타낸 사시도;
도 6은은 본 발명에 따른 연결부재를 나타낸 측면도;
도 7은 본 발명에 따른 연결부재에 돌출부가 형성되는 모습을 나타낸 측단면도;
도 8은 본 발명에 따른 프레임어셈블리 및 태양광발전모듈의 설치구조를 개략적으로 나타낸 사시도; 및
도 9는 본 발명에 따른 연결부재가 적용된 모습을 나타낸 측단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 이하 설명에서는 구성 및 기능이 거의 동일하여 동일하게 취급될 수 있는 요소는 동일한 참조번호로 특정될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 연결부재를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 연결부재를 나타낸 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연결부재(70)는 측면상 단일 판상의 몸체부(73)로 이루어짐과 동시에 상기 몸체부(73)에 일체형으로 이루어지는 돌출부(77)가 구비된다.

여기서, 상기 돌출부(77)는 상기 연결부재 몸체부(73)의 양측 면상에, 첨부된 도 7에 도시된 바와 같이, 송곳 형상의 천공부재(80)를 이용 천공 방식으로 형성된다.

즉, 상기 돌출부(77)는 중앙이 관통된 구조를 이룸과 동시에 상기 중앙의 관통된 둘레부위가 돌출되도록 형성되며, 상기 돌출부(77)의 끝단 표면은 불규칙하게 파쇄된 외부 형상을 가진다. 일반적으로는 불규칙한 톱니 형상으로 이루어짐이 바람직한데, 이는 상기 연결부재(70)의 재질 및 돌출부의 높이와 천공 속도 등에 따라서 천공 작업 시 돌출부가 순간 파손되는 형태로 이루어져 자연적으로 형성되도록 할 수도 있다.

한편, 상기 연결부재(70)는 차후 프레임 등의 결합 시 이용되도록 결합볼트가 관통되는 볼트관통공(75)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 연결부재를 프레임 어셈블리에 적용하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 8은 태양광발전모듈이 설치되는 프레임 어셈블리의 일 예를 나타낸 사시도이다.

먼저, 상기 도 8에 도시된 프레임 어셈블리를 간단히 설명하면, 복수의 고정부재(110)와, 상기 고정부재(110)에 끼움 결합되며 상부에 태양광발전모듈(P)이 놓여지는 레일용 프레임(120)과, 상기 레일용 프레임(120)을 따라 슬라이딩 이동이 가능하도록 설치되는 태양광발전모듈(P)과, 상기 레일용 프레임(120)과 태양광발전모듈(P)을 상호 결합시키는 연결유닛(130)을 포함하여 구성된다.

상기 레일용 프레임(120)은 다양한 형상으로 제작될 수 있으나, 도 8에서는 상기 태양광발전모듈(P)을 안정적으로 지지하도록 편평하면서 하부는 고정부재(110)에 확실하게 끼움결합될 수 있도록 "I" 형상의 단면을 가진 빔을 도시한 것이다.

상기 레일용 프레임(120)은 상기 레일용 프레임의 양측으로 체결되는 한 쌍의 이음브라켓(140)을 통해 연속적으로 설치될 수 있다.

그리고, 상기 연결유닛(130)은 상기 레일용 프레임(120)의 상부에 끼워지는 슬라이더(131)와, 상기 슬라이더(131)의 상부로부터 돌출된 나사부(132)와, 상기 나사부(132)에 관통/결합된 상태로 상기 태양광발전모듈(P)의 가장자리부 상면을 지지하는 클램프(133)와, 상기 클램프(133)를 슬라이더(131)측으로 밀착시키도록 상기 나사부(132)에 체결되는 클램핑 너트(134) 및 고정편(135)으로 구성된다.

이와 같이 상기 연결유닛(130)은 슬라이더(131)가 상기 레일용 프레임(120)를 따라 자유롭게 이동될 수 있도록 구성되어 있기 때문에 그 위치를 적절한 조정해 가면서 간편하게 설치가 가능할 뿐만 아니라, 상기 레일용 프레임(120)의 길이나 태양광발전모듈(P)의 크기변화에도 능동적으로 대처할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 고정편(135)은 상기 슬라이더(131)를 상기 레일용 프레임(120) 상에 견고하게 고정시켜 상기 연결유닛(130)이 유동되거나 상기 레일용 프레임(120)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

이때, 본 발명에 따른 연결부재(70)는 상기 일 예로 든 프레임 어셈블리에 있어서, 두 개 이상의 부재 사이에 낙뢰 시에 발생하는 전류의 유동 즉 전도가 확실하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행하도록 설치된다.

즉, 상기 고정편(135)과 슬라이더(131) 사이 또는 상기 고정편(135)과 클램프(133) 사이 등과 같은 곳에 설치된다. 도시되어 있지는 않으나, 상기 레일 프레임(120)과 레일 프레임(120)의 결합되는 부위에도 설치됨이 바람직할 것이며, 두 개 이상의 부재가 서로 결합되는 곳에는 모두 적용될 수 있다.

특히, 첨부된 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(70)의 돌출부(77)가 상기 클램프(133)와 상기 고정편(135) 등에 밀착 시에는 밀착된 양 부재의 표면을 긁어 파쇄된 부위가 양부재에 삽입되는 방식으로 결합된다.

즉, 이 경우 밀착된 부위의 코팅면 등이 벗겨짐과 동시에 철질 부재가 긁히는 형태로 결합되어 상기 돌출부(77)가 접하는 부재 사이의 결합면적이 증대된 형태를 이룰 수 있게 된다.

상술한 프레임 어셈블리는 태양광발전모듈이 설치되는 여러 형태들 중 일 예를 나타낸 것이며, 도 1에서와 같은 프레임 어셈블리의 하측 연결부위에 종전과 같이 본 발명 연결부재가 적용될 수도 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연결부재가 설치된 프레임 어셈블리는 전체적으로 프레임 어셈블리 구조가 일체형으로 전도가 이루어지는 구조를 이루게 된다.

즉, 낙뢰가 태양광발전모듈이나 또는 프레임의 일부에 낙하 시에도 프레임 어셈블리 구조를 통하여 대지에 전기적 단자된 부분 즉 지형에 고정된 부분을 통하여 전기가 쉽게 빠져나갈 수 있게 된다.

그러므로, 낙뢰로 인한 발전모듈이나 기타 전자장비의 파손 및 오동작을 방지하고, 안전성을 높일 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

예를 들어, 상기 연결부재는 각 결합부위에 맞는 다른 형태의 구조를 이룰 수도 있을 것이다.

70: 연결부재 73: 몸체부
75: 중앙관통홈 77: 돌출부

Claims (8)

1. 외부 지면상에 설치되고 복수 개의 프레임 및 태양광발전모듈이 연결유닛에 의한 결합에 의하여 이루어지는 프레임 어셈블리에 있어서,
   상기 프레임 어셈블리는 낙뢰 시 지면으로 전류의 이동이 용이하도록 하는 연결부재를 포함하여 구성되되,
   상기 연결부재는 측면상 단일 판상으로 이루어짐과 동시에 일체형으로 이루어지는 돌출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는,
   상기 연결유닛에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는,
   상기 프레임과 상기 연결유닛 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는,
   상기 태양광발전모듈과 상기 연결유닛 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
5. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는,
   복수 개의 프레임 중 연결되는 프레임 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
6. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 판상의 연결부재의 양측 면상에 천공 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
7. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는,
   볼트가 관통되는 볼트관통공을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.
8. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는,
   중앙이 천공된 구조를 이룸과 동시에 상기 중앙 천공홀의 둘레부가 돌출되게 형성되며,
   상기 중앙 천공홀의 둘레부는 톱니 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광발전모듈 연결용 프레임 어셈블리의 연결부재.

Images