KR20120110104A - 보조부재 - Google Patents

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KR20120110104A
KR20120110104A KR1020127015324A KR20127015324A KR20120110104A KR 20120110104 A KR20120110104 A KR 20120110104A KR 1020127015324 A KR1020127015324 A KR 1020127015324A KR 20127015324 A KR20127015324 A KR 20127015324A KR 20120110104 A KR20120110104 A KR 20120110104A
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KR1020127015324A
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슈이치 고바야시
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가부시키가이샤 야네기주쓰켄큐조
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Abstract

지붕재 상면이 왜곡되어 있어도, 고정부재와 지붕재 사이에 삽입함으로써 태양전지 모듈을 양호하게 설치하는 것이 가능한 보조부재를 제공한다.
태양전지 모듈(10)의 제1프레임(12)이 재치되는 재치부(21a)와, 재치부(21a)보다도 하측에서 지붕재(2)에 고정하기 위한 부착부(21b)와, 부착부(21b)의 하면에 형성된 오목모양의 홈부(21h)를 구비하고 지붕재(2) 상에 재치되는 베이스부(21), 베이스부(21)에서부터 상방으로 연장하는 입설부(22) 및 입설부(22)의 상단으로부터 재치부(21a)와 평행하게 양측으로 연장되어 제1프레임(12)이 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부(23)를 구비한 고정부재(20)와, 지붕재(2) 사이에 삽입되는 보조부재(30)로서, 고정부재(20)의 홈부(21h)와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부(31)와, 결합 볼록부(31)가 상면에 형성된 본체부(32)와, 본체부(32)의 하면에 형성되어 결합 볼록부(31)와 결합 가능한 오목모양의 결합 오목부(33)를 구비한다.

Description

보조부재{AUXILIARY MEMBER}
본 발명은, 태양전지 모듈(太陽電池 module)을 지붕재 상에 지지하는 고정부재(固定部材)와 지붕재 사이에 삽입되는 보조부재(補助部材)에 관한 것이다.
종래로부터, 건물 등의 지붕 상에 설치되는 태양전지 모듈은, 장척(長尺) 모양의 프레임 부재를 우물 정(井) 모양으로 조립한 설치대[架台]를 통하여 지붕재 상에 고정되어 있었다(특허문헌1). 그러나 태양전지 모듈을, 우물 정 모양의 설치대를 통하여 설치(지지)하도록 하는 경우, 태양전지 모듈을 설치할 때에, 지붕 상에 우물 정 모양의 설치대를 구축할 필요가 있어서, 설치가 번거롭고 부품수가 많아서 비용이 높아지는 문제가 있었다.
그래서, 본원 출원인은 우물 정 모양의 설치대를 폐지하고, 태양전지 모듈의 처마측[軒側]과 마룻대측[棟側]의 외측 가장자리를 각각 복수의 고정부재에 의하여 지지시킴과 아울러, 각 고정부재를 직접 지붕재 상에 고정하는 것을 제안하고 있다(특허문헌2). 이 고정부재는, 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부(載置部) 및 재치부의 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부(固定部)를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부(base部)와, 베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부(立設部)와, 입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장된 저지부(沮止部)를 구비하고, 재치부와 저지부에 의하여 태양전지 모듈의 외측 가장자리를 협지(挾持)해서 지지할 수 있도록 되어 있다.
이 고정부재에 의하면, 복수의 태양전지 모듈을 일방측(예를 들면 지붕의 처마측)에서부터 순차적으로 지붕재 상에 고정할 수 있기 때문에, 태양전지 모듈의 설치작업을 용이하게 할 수 있도록 되어 있다. 또한 이 고정부재는, 태양전지 모듈의 외측 가장자리를 따라 슬라이드시킬 수 있고, 서까래 등의 지붕의 구조재(構造材)에 고정부재를 고정함으로써 태양전지 모듈의 설치강도를 높일 수 있게 되어 있다. 또한 설치대를 필요로 하지 않으므로 부품수를 적게 할 수 있어, 작업비용과 함께 태양전지 모듈의 설치에 관계되는 비용을 저감시킬 수 있도록 되어 있다.
일본국 공개특허 특개2006-037545호 공보 일본국 공개특허 특개2007-165499호 공보
그러나 설치대를 통하지 않고 태양전지 모듈을 직접 지붕재 상에 고정하도록 했을 경우, 고정부재를 고정하는 지붕재(예컨대 지붕표면재(지붕기와, 칼라베스트(color best), 골함석 등), 서까래, 지붕판(roof board) 등)의 평면성이 나빠서 구불구불하거나 변형되어 있거나 하면, 태양전지 모듈을 지지하는 복수의 고정부재의 위치(높이)가 각각 달라지게 되어, 태양전지 모듈을 올바른 방향으로 설치할 수 없거나, 태양전지 모듈을 설치할 수 없거나 하는 문제가 있었다. 또한 지붕재 상에 복수의 태양전지 모듈을 설치하는 경우, 태양전지 모듈끼리의 설치높이가 각각 달라지게 되어, 전체의 돋보임이 나빠지는 문제가 있었다.
그런데 종래부터, 고정부재의 고정부를 관통시켜서 소정의 나사를 지붕재에 나사삽입함으로써 고정부재를 지붕재에 고정하는 경우, 나사삽입한 소정의 나사를 따라서 빗물 등이 지붕재의 하측으로 침입할 우려가 있어서, 고정부재와 지붕재 사이에는 고무 등에 의하여 형성된 판자모양의 실링부재(sealing 部材)가 삽입되어 있다. 그리고 이 실링부재를 복수개 포갬으로써 고정부재의 부착높이를 변경하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이 경우, 고정부재와 지붕재 사이의 고무의 두께가 두꺼워지므로, 기온 등에 의한 온도변화나 세월변화 등에 의하여 포갠 실링부재의 두께가 얇아지면, 지붕재에 대한 고정부재의 고정이 불안정하게 되어 태양전지 모듈의 설치강도가 저하되는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 상기한 실정에 비추어, 지붕재 상면이 왜곡되어 있어도 고정부재와 지붕재 사이에 삽입함으로써 태양전지 모듈을 양호하게 설치하는 것이 가능한 보조부재의 제공을 과제로 하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 보조부재는, 「태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부(載置部), 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부(固定部), 고정부와는 다른 위치의 하면에 형성된 오목모양의 홈부(溝部)를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부(base部), 베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부(立設部), 및 입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부(沮止部)를 구비하는 고정부재(固定部材)와, 지붕재 사이에 삽입되는 보조부재(補助部材)로서, 고정부재의 홈부와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부(結合凸部)와, 상기 결합 볼록부가 상면에 형성된 본체부(本體部)와, 상기 본체부의 하면에 형성되어 상기 결합 볼록부와 결합 가능한 오목모양의 결합 오목부(結合凹部)를 구비하는」 것을 특징으로 한다.
여기에서 고정부재에 있어서의 「고정부」로서는, 「상하방향으로 관통하는 부착구멍을 구비한 것」, 「적어도 상면에 V자홈을 구비한 것」, 「판자모양으로 형성된 것」 등을 들 수 있다. 또한 고정부재에 있어서의 「오목모양의 홈부」의 형태로서는, 「T홈 모양의 것」, 「더브테일(dovetail) 홈 모양의 것」, 「사각형 홈 모양의 것」, 「V홈 모양의 것」 등을 들 수 있다.
또한 볼록한 모양의 「결합 볼록부」로서는, 「고정부재에 있어서의 홈부의 내형(內形)과 같은 형상의 것」, 「고정부재에 있어서의 홈부의 내형보다도 작고 상이한 형상의 것」, 「고정부재에 있어서의 홈부에 대하여 하측으로부터 삽입해서 결합시킬 수 있는 형상의 것」, 등을 들 수 있다. 또한 오목모양의 「결합 오목부」로서는, 「결합 볼록부와 같은 형상의 것」, 「결합 볼록부보다도 크고 상이한 형상의 것」, 등을 들 수 있다.
또한 「본체부」로서는, 「사각형의 프레임 모양이고, 내부에 상하방향으로 연장된 세로대(vertical crosspiece)를 구비한 것」, 「중실(中實)인 판자모양의 것」, 「판자모양이고 상면에 동일한 높이의 돌기를 복수개 구비한 것」, 등을 들 수 있다.
본 발명에 의하면, 보조부재의 결합 볼록부를 고정부재의 홈부에 결합시킴으로써 보조부재에 있어서의 본체부의 높이분 만큼 고정부재의 부착높이를 높게 할 수 있음과 아울러, 다른 보조부재의 결합 볼록부와 결합 오목부를 서로 결합시킴으로써 복수의 보조부재를 상하방향으로 겹쳐 포갤 수 있고, 포개는 보조부재의 수에 의하여 지붕재에 대한 고정부재의 높이를 임의로 변경할 수 있다. 따라서 태양전지 모듈을 설치하는 지붕재의 상면이 왜곡되어 있어도, 고정부재와 지붕재 사이에 적절한 수의 보조부재를 삽입함으로써 지붕재 상의 왜곡을 보정해서 태양전지 모듈을 지지하는 각 고정부재의 높이를 가지런하게 할 수 있어, 지붕재 상에 태양전지 모듈을 양호하게 설치할 수 있다.
또한 상기한 바와 같이 보조부재에 의하여 각 고정부재의 높이를 가지런하게 할 수 있기 때문에 복수의 태양전지 모듈을 지붕재 상에 설치하는 경우에도, 각 태양전지 모듈의 높이를 간단히 가지런하게 할 수 있어, 복수의 태양전지 모듈을 설치한 지붕 상의 돋보임을 좋게 할 수 있다.
또한 보조부재에서는, 결합 볼록부와 결합 오목부 또는 고정부재의 홈부를 서로 결합시키는 것이 가능하므로, 보조부재를 고정부재에 결합시키거나, 포개거나 했을 때에, 결합에 의하여 서로 위치결정 할 수 있어, 보조부재의 위치가 어긋난 상태에서 고정부재가 고정되어 버리는 것을 방지하여 고정부재를 확실하게 지붕재에 고정할 수 있다. 또한 보조부재를, 고정부재 또는 다른 보조부재에 결합시킴으로써 보조부재를 고정부재로 지지시킬 수 있어, 보조부재를 사이에 두고 고정부재를 지붕재 상에 고정할 때의 작업성을 좋게 할 수 있다.
또한 보조부재를, 금속이나 경질(硬質)의 합성수지에 의하여 형성함으로써 온도변화나 세월변화에 대한 내성을 높이는 것이 가능하므로, 장기간에 걸쳐서 태양전지 모듈을 지붕재 상에 양호한 상태로 지지할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 보조부재는, 상기한 구성에 더하여, 「상기 본체부는, 횡폭이 긴 장방형의 프레임 모양으로 형성되어 있음과 아울러 내부에 상하로 연장된 세로대(vertical crosspiece)를 구비하고 있는」 것을 특징으로 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 보조부재의 본체부를, 내부에 세로대를 구비한 프레임 모양으로 형성하고 있으므로, 보조부재의 높이를 높게 해도 중량이 증가하는 것을 억제할 수 있어, 보조부재를 가볍게 해서 태양전지 모듈을 설치할 때의 작업성을 높일 수 있다. 또한 보조부재에 있어서의 본체부의 내부에 세로대를 구비하도록 하고 있으므로, 상하방향으로 걸리는 내하중 성능(耐荷重 性能)을 높일 수 있어, 보조부재 및 고정부재를 통하여 태양전지 모듈을 양호하게 지붕재에 설치할 수 있다.
또, 보조부재에 있어서의 본체부의 내부의 세로대는, 1개만 구비하더라도 좋고, 세로대를 복수개 구비하도록 하더라도 좋다.
본 발명에 관한 보조부재는, 「태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부, 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부, 고정부와는 다른 위치의 하면에 형성된 오목모양의 홈부를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부, 베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부, 및 입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부를 구비하는 고정부재와, 지붕재 사이에 삽입되는 보조부재로서, 고정부재의 홈부와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부와, 상기 결합 볼록부가 상면에 형성된 본체부를 구비하는」 것을 특징으로 한다.
여기에서 볼록한 모양의 「결합 볼록부」로서는, 「고정부재에 있어서의 홈부의 내형과 같은 형상의 것」, 「고정부재에 있어서의 홈부의 내형보다도 작고 상이한 형상의 것」, 「고정부재에 있어서의 홈부에 대하여 하측으로부터 삽입해서 결합시킬 수 있는 형상의 것」, 등을 들 수 있다. 또한 「본체부」로서는, 「사각형의 프레임 모양이고, 내부에 상하방향으로 연장된 세로대를 구비한 것」, 「중실의 판자모양의 것」, 「판자모양이고 상면에 동일한 높이의 돌기를 복수개 구비한 것」, 등을 들 수 있다.
본 발명에 의하면, 보조부재의 결합 볼록부를 고정부재의 홈부에 결합시킴으로써 보조부재에 있어서의 본체부의 높이분 만큼 고정부재의 부착높이를 높게 할 수 있다. 따라서 태양전지 모듈을 설치하는 지붕재의 상면이 왜곡되어 있어도, 고정부재와 지붕재 사이에 보조부재를 삽입함으로써 지붕재 상의 왜곡을 보정해서 태양전지 모듈을 지지하는 각 고정부재의 높이를 가지런하게 할 수 있어, 지붕재 상에 태양전지 모듈을 양호하게 설치할 수 있다. 또한 복수의 태양전지 모듈을 지붕 상에 설치하는 경우에도, 각 태양전지 모듈의 높이를 가지런하게 할 수 있어, 지붕 상의 돋보임을 좋게 할 수 있다.
또, 이 보조부재는 본체부의 하면에 결합 오목부를 구비하고 있지 않고, 결합 오목부를 구비한 상기의 보조부재보다도 본체부의 높이를 낮게 형성할 수 있으므로, 상기의 보조부재와 합해서 사용함으로써 고정부재의 부착높이를 보다 세밀하게 변경할 수 있어, 고정부재에 의하여 태양전지 모듈을 보다 양호한 상태로 설치할 수 있다.
본 발명에 관한 보조부재는, 「태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부와, 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부, 베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부, 및 입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부를 구비하는 고정부재와, 지붕재 사이에 삽입되는 보조부재로서, 고정부재의 고정부에 대하여 상하방향으로 상대이동 가능하게 고정되는 봉(棒) 모양의 고정지지부(固定支持部)와, 상기 고정지지부의 하단을 지지하고 지붕재 상에 고정되는 베이스 부재(base 部材)를 구비하는」 것을 특징으로 한다.
여기에서 「고정지지부」로서는, 「고정부재의 고정부를 상하방향으로 관통하는 관통구멍으로 하고, 봉모양의 외주에 수나사를 형성한 뒤에 고정부재의 관통구멍에 삽입시킴과 아울러, 수나사에 나사결합된 너트에 의하여 고정부재를 고정하도록 한 것」, 「고정부재의 고정부를 상하방향으로 관통하는 암나사 구멍으로 하고, 암나사 구멍과 나사결합 하는 수나사를 봉모양의 외주에 형성한 것」, 등을 들 수 있다.
또한 「베이스 부재」로서는, 「고정지지부의 하단을 소정의 방향으로 슬라이드 가능하게 지지하고 판자모양으로 형성된 것」, 「지붕재(예를 들면 접힘판 지붕(folded-plate roof), 기와가락 지붕(batten seam roof), 등)의 상면에 형성된 돌출부를 협지(挾持)하여 고정되는 것」, 「판자모양으로 형성된 것」, 등을 들 수 있다.
본 발명에 의하면, 보조부재에 있어서의 고정지지부에 의하여, 고정부재를 상하방향으로 상대이동 가능하게 지지하도록 되어 있기 때문에 고정부재를 임의의 높이로 고정할 수 있다. 따라서 태양전지 모듈을 설치하는 지붕재의 상면이 왜곡되어 있어도, 고정부재와 지붕재 사이에 보조부재를 삽입함으로써 지붕재 상의 왜곡을 보정해서 태양전지 모듈을 지지하는 각 고정부재의 높이를 가지런하게 할 수 있어, 지붕재 상에 태양전지 모듈을 양호하게 설치할 수 있다. 또한 복수의 태양전지 모듈을 지붕 상에 설치하는 경우에도, 각 태양전지 모듈의 높이를 가지런하게 할 수 있dj, 지붕 상의 돋보임을 좋게 할 수 있다.
또, 상기한 각 보조부재와 지붕재 사이에, 고무 등에 의하여 형성된 시트 모양의 실링부재를 배치하더라도 좋고, 이에 따라 보조부재를 관통시켜서 소정의 나사에 의하여 지붕재에 고정하도록 했을 경우, 나사를 따라서 빗물 등이 지붕재의 하측으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 지붕재 상면이 왜곡되어 있어도 고정부재와 지붕재 사이에 삽입함으로써 태양전지 모듈을 양호하게 설치하는 것이 가능한 보조부재를 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 보조부재를 적용한 태양광 발전시스템의 전체사시도이다.
도2는 도1의 태양광 발전시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도3은 도1의 태양광 발전시스템에 있어서의 본 발명의 요부를 나타내는 측면단면도이다.
도4는 도3의 보조부재의 예를 고정부재와 함께 나타내는 분해사시도이다.
도5는, (A)는 도3의 예와는 다른 형태의 보조부재의 예를 나타내는 측면도이며, (B)는 (A)의 보조부재의 사시도이다.
도6은, (A)는 도3 내지 도5의 예와는 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 지붕재 사이에 삽입한 측면도이며, (B)는 (A)의 보조부재의 사시도이다.
도7은, (A)는 도3 내지 도6의 예와는 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 지붕재 사이에 삽입한 측면도이며, (B)는 (A)를 분해해서 나타내는 사시도이다.
도8은, (A)는 도3 내지 도7의 예와는 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 함께 나타내는 측면도이며, (B)는 (A)의 배면도이다.
도9는 도8의 보조부재와 고정부재 및 지붕재와의 관계를 분해해서 나타내는 사시도이다.
본 발명의 일실시형태인 태양전지 모듈(太陽電池 module)을 지붕재 상에 지지하는 고정부재(固定部材)와 지붕재 사이에 삽입되는 보조부재(補助部材)에 대해서, 도1 내지 도5에 의거하여 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명의 보조부재를 적용한 태양광 발전시스템(太陽光 發電system)의 전체사시도이며, 도2는 도1의 태양광 발전시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도3은 도1의 태양광 발전시스템에 있어서의 본 발명의 요부를 나타내는 측면단면도이며, 도4는 도3의 보조부재의 예를 고정부재와 함께 나타내는 분해사시도이다. 또한 도5의 (A)는 도3의 예와는 다른 형태의 보조부재의 예를 나타내는 측면도이며, (B)는 (A)의 보조부재의 사시도이다.
우선, 본 실시형태의 보조부재(30)를 적용한 태양광 발전시스템(1)은, 복수의 태양전지 모듈(10)과, 태양전지 모듈(10)을 지붕재(2)에 고정하기 위한 고정부재(20)와, 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 삽입되는 보조부재(30)와, 고정부재(20)로 지지되고 가장 처마측[軒側]으로 배치된 태양전지 모듈(10)의 처마측 단면(端面)을 덮는 화장 커버(化粧 cover)(40)를 주로 구비하고 있다. 또한 태양광 발전시스템(1)은, 도3 등에 나타나 있는 바와 같이, 가장 하측의 보조부재(30) 또는 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 배치되고 고무나 실리콘 등으로 이루어진 판자모양의 방수부재(防水部材)(50)를 구비하고 있다. 또한 태양광 발전시스템(1)은, 도1에 나타나 있는 바와 같이 화장 커버(40)와 태양전지 모듈(10)과의 측면의 이음눈(joints)을 피복하는 처마측 측면캡(51)과, 태양전지 모듈(10) 상호간의 측면의 이음눈을 피복하는 중간 측면캡(52)을 주로 구비하고 있다.
또, 본 예에서는 태양광 발전시스템(1)을 지지하는 소정의 지붕재(2)로서, 슬레이트(slate) 상에 설치한 예를 나타내고 있지만, 지붕기와, 골함석, 접힘판(folded plate), 기와가락 지붕(batten seam roof)이나 함석(zinc roof) 등의 그 이외의 지붕재 상에 설치하더라도 좋고, 지붕판(roof board)이나 지붕 위 등에 배치된 장척모양의 창살 부재(crosspiece 部材)나 설치대[架台], 벽면(壁面) 등에 설치하더라도 좋다.
이 태양광 발전시스템(1)의 태양전지 모듈(10)은, 판자모양으로서 외형이 사각형 모양인 태양전지 패널(11)과, 태양전지 패널(11)의 대향하는 2개의 옆 테두리(side edge)(본 예에서는, 긴 쪽의 옆 테두리)를 지지하는 제1프레임(12)과, 제1프레임(12)에 대하여 직교하는 방향으로 연장된 태양전지 패널(11)의 대향하는 2개의 옆 테두리(본 예에서는, 짧은 쪽의 옆 테두리)를 지지하는 제2프레임(13)을 구비하고 있다. 또, 도시되어 있지 않지만 태양전지 모듈(10)은, 태양전지 패널(11)의 이면(裏面)에 고정된 기판박스와, 기판박스에서부터 외부로 연장되어 나가고 발전(發電)된 전기 등이 지나는 배선 케이블을 또한 구비하고 있다.
태양전지 모듈(10)의 제1프레임(12)은, 도3에 나타나 있는 바와 같이 태양전지 패널(11)의 옆 테두리를 삽입지지함과 아울러, 태양전지 패널(11)이 삽입되는 측과는 반대측에 상하방향으로 연장되는 상측면(12a)을 구비한 삽입지지부(12b)와, 삽입지지부(12b)의 하측에 배치되고 태양전지 패널(11)이 삽입되는 측과는 반대측으로 개구하는 접합부(12c)와, 접합부(12c)의 하측에 배치되고 삽입지지부(12b)의 상측면(12a)보다도 태양전지 패널(11)의 면을 따르는 방향의 내측으로 치우치도록 배치되며 상하방향으로 연장되는 하측면(12d), 및 하측면(12d)에 형성된 개구부(12f)를 구비하는 상자모양의 당접부(當接部)(12e)와, 당접부(12e) 내의 하측면(12d)과는 반대측의 측면에서부터 개구부(12f)를 향해서 가로방향으로 연장되고 선단에 결합 돌출부(12g)를 가지는 결합편(12h)을 구비하고 있다. 이 결합 돌출부(12g)는, 기단(基端)측이 결합편(12h)으로부터 상방으로 돌출하고 선단(先端)을 향함에 따라서 하방으로 가늘어져 있다.
또한 제1프레임(12)에는, C자 형상의 3개의 나사 홈부(12i)가 각각 소정 위치에 구비되고 있음과 아울러, 당접부(12e)에 있어서의 개구부(12f)의 상측의 하측면(12d)에는, V자모양의 홈(12j)을 구비하고 있다. 이 제1프레임(12)은, 동일 단면형상의 연속하는 장척부재(長尺部材)로 되어 있고, 알루미늄 등의 금속제의 압출형재(押出型材)로 되어 있다. 따라서 제1프레임(12)의 외측 측면은, 접합부(12c)와 개구부(12f)의 2개의 개구가 상하로 나란한 상태로 되어 있음과 아울러, 접합부(12c)를 사이에 두고 상측면(12a)과 하측면(12d) 간에 단차(段差)가 있다. 또, 상측면(12a)과 접합부(12c)의 경계에는, 경사진 베벨링부(beveling 部)가 형성되어 있다.
또한 태양전지 모듈(10)에 있어서의 제2프레임(13)은, 상세하게 도시되어 있지 않지만, 제1프레임(12)과 마찬가지로, 상부에 태양전지 패널(11)의 옆 테두리를 삽입지지하는 삽입지지부를 구비하고 있음과 아울러, 삽입지지부에 있어서의 태양전지 패널(11)이 삽입되는 측과는 반대측의 상하방향으로 연장되는 측면이, 제2프레임(13)의 높이 전체에 걸쳐서 연장되어 있다. 이 제2프레임(13)은, 동일 단면형상으로서 제1프레임(12)과 같은 높이의 연속하는 장척부재로 되어 있고, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재로 되어 있다. 따라서 제2프레임(13)의 외측 측면은, 개구나 돌기 등이 없는 평탄면으로 되어 있다.
이 태양전지 모듈(10)은, 도시된 바와 같이, 태양전지 패널(11)의 장변(張邊)의 옆 테두리가 제1프레임(12)으로 지지되어 있음과 아울러, 태양전지 패널(11)의 단변(短邊)의 옆 테두리가 제2프레임(13)으로 지지되어 있어, 제2프레임(13)의 장변방향 양 단부의 외측 측면에 의하여 제1프레임(12)의 장변방향 단부를 덮음과 아울러, 소정의 나사에 의하여 제1프레임(12)과 제2프레임(13)이 서로 고정되어 있다. 또, 태양전지 패널(11)의 옆 테두리와 제1프레임(12)이나 제2프레임(13)의 삽입지지부(12b) 사이에는, 방수성을 구비한 완충재(緩衝材)가 충전되어 있다.
또한 태양광 발전시스템(1)에 있어서의 고정부재(20)는, 횡폭이 긴 상자모양의 베이스부(base部)(21)와, 베이스부(21)에 있어서의 상면의 가로방향 중앙에 대하여 일방측의 소정 위치로부터 상방으로 연장하는 입설부(立設部)(22)와, 입설부(22)의 상단에서부터 양측으로 베이스부(21)의 상면과 평행하게 연장되는 저지부(沮止部)(23)와, 저지부(23)와 베이스부(21) 사이에서 입설부(22)에 대하여 베이스부(21)의 가로방향 중앙측으로 배치되어 입설부(22)에 평행한 축선 상을 따르는 내돌출부(內突出部)(24)와, 내돌출부(24)와 입설부(22)를 사이에 두고 반대측의 저지부(23)와 베이스부(21) 사이의 상하방향 중앙에서 입설부(22)에서부터 베이스부(21)의 상면과 평행하게 연장되는 피결합편(被結合片)(25)을 구비하고 있다.
이 고정부재(20)의 베이스부(21)는, 입설부(22)가 상방으로 연장하여 태양전지 모듈(10)의 외측 가장자리(제1프레임(12))가 재치되는 상면을 형성하는 재치부(載置部)(21a)와, 가로방향 중앙에 대하여 입설부(22)와는 반대측의 위치에 지붕재(2)에 부착하기 위한 고정부로서의 부착부(付着部)(21b)를 구비하고 있다. 이 부착부(21b)에는, 베이스부(21)의 하면으로 개구하여 고정부재(20)를 부착하기 위한 부착나사(3)의 나사부만이 통과가능하게 된 부착구멍(21c)이 형성되어 있다. 또한 재치부(21a)에는, 부착구멍(21c)과 같은 축 상의 위치에 부착나사(3) 등이 통과가능한 삽입구멍(21d)이 형성되어 있다.
베이스부(21)의 삽입구멍(21d) 및 부착구멍(21c)은, 평면에서 볼 때에 저지부(23)와 겹치지 않는 위치에 배치되어 있고, 부착나사(3)를 부착구멍(21c)에 양호하게 삽입시킬 수 있도록 되어 있음과 아울러, 삽입구멍(21d) 쪽이 부착구멍(21c)보다도 큰 직경으로 되어 있어, 전동공구 등의 선단이나 소켓이 삽입구멍(21d)을 통해서 부착나사(3)를 부착구멍(21c)까지 확실하게 나사삽입 할 수 있도록 되어 있다. 또, 본 예에서는, 삽입구멍(21d)이 고정부재(20)의 장변방향에 대하여 3개 구비되어 있다(도4를 참조).
또한 베이스부(21)는, 부착부(21b)보다도 입설부(22) 측의 내부에 상하방향으로 연장되는 2개의 세로대(vertical crosspiece)(21e)와, 세로대(21e)끼리를 연결하는 가로대(lateral crosspiece)(21f)를 구비하고 있다. 베이스부(21)에 있어서의 2개의 세로대(21e)는, 부착부(21b)로부터 더 먼쪽의 세로대(21e)가 입설부(22)의 바로 아래에 배치되어 있다. 베이스부(21)는, 세로대(21e)와 가로대(21f)에 의하여 강성(剛性)이 높여져 있다. 또한 베이스부(21)는, 2개의 세로대(21e) 사이의 바닥부에 하방으로 개구한 소정 폭의 개구부(21g)를 구비하고 있다. 이 개구부(21g)에 의하여 베이스부(21)의 하면으로 개구하고 T자모양의 공간을 구비한 오목모양의 홈부(21h)가 형성되어 있다. 또한 베이스부(21)는, 입설부(22)에 대하여 부착부(21b)와는 반대측의 재치부(21a) 상의 단부 부근에 형성된 사각형 모양의 오목부(21i)를 구비하고 있다.
고정부재(20)의 입설부(22)는, 제1프레임(12)의 하면으로부터 접합부(12c)까지의 높이와 같은 높이로 되어 있고, 저지부(23)와 피결합편(25) 사이의 위치에 가로방향으로 관통하는 결합구멍(22a)을 구비하고 있다. 또한 저지부(23)는, 제1프레임(12)의 접합부(12c) 내에 삽입가능하게 되고, 선단의 하측 코너가 경사지게 베벨링 되어 있어, 접합부(12c)내에 삽입하기 용이하게 되어 있다. 또, 저지부(23)는 평면에서 볼 때에 베이스부(21)로부터 외측으로 연장되어 나가지 않는 길이로 되어 있다.
또한 고정부재(20)의 내돌출부(24)는, 입설부(22)에 대하여 베이스부(21)의 부착부(21b)와 동일한 측에 입설부(22)로부터 소정량 이반(離反)함과 아울러 입설부(22)와 평행하게 연장되도록 재치부(21a)와 저지부(23) 사이에 배치되고, 부착부(21b)를 향하는 외측단부(24a)가 입설부(22)에 평행한 축선상을 따라 형성되어 있다. 이 내돌출부(24)의 외측단부(24a)와 입설부(22) 사이의 치수는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 결합나사(4)의 머리부를 충분히 수용가능한 치수로 하고 있다. 또한 내돌출부(24)는, 도시된 바와 같이, 횡방향으로 관통하는 공극(空隙)(24b)을 구비하고 있고, 공극(24b)의 상하방향의 간격은, 개연적(蓋然的)으로, 베이스부(21)(재치부21a)와 저지부(23) 사이보다도 좁게 되어 있음과 아울러, 공극(24b)과 입설부(22)의 결합구멍(22a)이 마주하게 되어 있다. 또한 내돌출부(24)는, 공극(24b)에 의하여 상하로 분리한 형태로 되어 있고, 이 고정부재(20)에서는 상측쪽이 짧게 형성되어 있다.
고정부재(20)의 피결합편(25)은, 제1프레임(12)의 결합편(12h)과 대응하는 위치에 배치되고, 선단에, 기단측이 피결합편(25)으로부터 하방으로 돌출하고 선단을 향함에 따라서 상방으로 가늘어지는 피결합 돌출부(25a)를 구비하고 있어, 제1프레임(12)의 결합 돌출부(12g)와 결합 가능하게 되어 있다.
본 예의 고정부재(20)는, 동일 단면형상으로 연속하는 장척모양으로 형성되어 있고, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재를 소정의 길이(예컨대, 제1프레임(12)의 길이에 대하여 1/6~1/20의 길이)로 절단하고, 부착구멍(21c), 삽입구멍(21d) 및 결합구멍(22a)을 형성한 것이다.
또한 태양광 발전시스템(1)에 있어서의 보조부재(30)는, 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 삽입함으로써 지붕재(2)에 대하여 고정부재(20)의 부착높이를 변경할 수 있는 것이다. 본 예에서는, 도3 내지 도5(B)에 나타나 있는 바와 같이 높이가 다른 3개의 보조부재(30)(30A, 30B, 30C)를 적절하게 조합함으로써 고정부재(20)의 부착높이를 다단계로 변경할 수 있도록 되어 있다. 본 예의 보조부재(30)(30A, 30B, 30C)는, 고정부재(20)의 홈부(21h)와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부(31)와, 결합 볼록부(31)가 상면에 형성되는 본체부(32)를 구비하고 있다. 또한 보조부재(30A)는, 상기한 구성에 더하여, 본체부(32)의 하면에 형성되고 결합 볼록부(31)와 결합 가능한 결합 오목부(33)를 또한 구비하고 있다.
보조부재(30)(30A, 30B, 30C)의 결합 볼록부(31)는, 도시된 바와 같이, 본체부(32)의 상면으로부터 상방으로 돌출하는 돌출편(31a)과, 돌출편(31a)의 상단으로부터 본체부(32)의 상면과 평행하게 양측으로 연장하는 연장편(31b)을 구비하고 있다. 이 결합 볼록부(31)는, 돌출편(31a)과 연장편(31b)에 의하여 고정부재(20)에 있어서의 T자모양의 공간의 홈부(21h)보다도 작은 T자모양으로 형성되어 있다. 또한 결합 볼록부(31)는, 연장편(31b)의 좌우 양단간의 폭이 고정부재(20)에 있어서의 개구부(21g)의 폭보다도 넓게 형성되어 있어, 결합 볼록부(31)를 고정부재(20)의 홈부(21h)에 결합시킨 상태에서는 결합 볼록부(31)가 홈부(21h)로부터 하방으로 빠지지 않게 되어 있다.
또한 보조부재(30A, 30B)의 본체부(32)는, 도3 및 도4에 나타나 있는 바와 같이 외형이 횡폭이 긴 장방형의 프레임 모양으로 형성되어 있음과 아울러, 내부에 상하방향으로 연장되어 상변과 하변을 연결하는 세로대(32a)와, 고정부재(20)에 있어서의 부착구멍(21c)과 대응하는 위치에서 상하방향으로 관통하고 부착구멍(21c)과 동일한 직경의 부착구멍(32b)을 구비하고 있다. 한편 보조부재(30C)의 본체부(32)는, 도5에 나타나 있는 바와 같이 횡폭이 긴 판자모양으로서 고정부재(20)의 부착구멍(21c)과 대응하는 부착구멍(32b)을 구비하고 있음과 아울러, 양단(兩端)과 부착구멍(32b)이 형성된 위치 및 양단 사이의 소정 위치에 같은 높이로 상방으로 돌출한 돌기(32c)를 복수개 구비하고 있다. 또, 본 예에서는, 보조부재(30A)의 본체부(32)의 높이에 대하여, 보조부재(30B)의 본체부(32)의 높이가 약 2/3, 보조부재(30C)의 본체부(32)의 높이가 약 1/3로 하고 있다.
또한 보조부재(30A)의 본체부(32)는, 세로대(32a)의 일방의 측면(도3 가운데 좌측의 면)에서부터 본체부(32)의 하면과 평행하게 연장된 천편(天片)(32d)과, 천편(32d)의 선단(先端)과 하변(下邊)을 연결하는 연결편(32e)과, 연결편(32e)과 세로대(32a) 사이에서 천편(32d)의 가로방향 중앙의 바로 아래의 하변을 상하방향으로 관통하는 개구부(32f)를 또한 구비하고 있다. 또한 보조부재(30A)의 본체부(32)는, 개구부(32f)와 연결편(32e) 및 세로대(32a) 사이에서 하면보다도 상방으로 우묵하게 들어간 단차부(32g)를 또한 구비하고 있다.
이 보조부재(30A)는, 본체부(32)의 세로대(32a), 천편(32d), 연결편(32e) 및 개구부(32f)에 의하여 T자모양으로 패여서 결합 볼록부(31)를 수용가능한 결합 오목부(33)를 형성하고 있다. 또한 보조부재(30A)의 본체부(32)는, 세로대(32a), 천편(32d) 및 연결편(32e)에 의하여 개구부(32f)에 의하여 절단된 하변을 연결하고, 본체부(32)의 강도(强度)·강성(剛性)을 유지할 수 있도록 되어 있다.
본 예의 보조부재(30A, 30B, 30C)는, 도4 및 도5에 나타나 있는 바와 같이 고정부재(20)와 마찬가지로, 동일 단면형상으로서 연속하는 장척모양으로 형성되어 있고, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재로 되어 있다. 또한 보조부재(30A, 30B, 30C)는, 평면에서 볼 때에 고정부재(20)와 같은 크기로 형성되어 있다.
또한 태양광 발전시스템(1)에 있어서의 화장 커버(40)는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 제1프레임(12)이나 제2프레임(13)과 같은 높이로 함과 아울러, 제1프레임(12)과 같은 길이로 하며, 일방의 상단부에서부터 타방의 하단부까지 원호모양으로 연속해서 연장되는 화장면부(化粧面部)(40a)와, 화장면부(40a)의 일방의 상단부로부터 하방으로 수하(垂下)하는 상측면(40b)과, 상측면(40b)의 하측에 배치되고 일방의 측면측으로 개구하는 접합부(40c)와, 접합부(40c)의 하측에 배치되고 상측면보다도 타방측으로 치우치도록 배치된 상하방향으로 연장되는 하측면(40d) 및 하측면(40d)에 형성된 개구부(40e)를 구비하는 상자모양의 당접부(40f)와, 당접부(40f) 내의 타방측의 측면으로부터 개구부(40e)를 향해서 가로방향으로 연장되고 선단에 결합 돌출부(40g)를 구비하는 결합편(40h)과, 당접부(40f)의 타방측의 측면으로부터 가로방향으로 연장하고 화장면부(40a)의 하단부근과 연결되는 지지편부(40i)를 구비하고 있다(도3을 참조). 이 결합 돌출부(40g)는, 기단측이 결합편(40h)으로부터 상방으로 돌출하고, 선단을 향함에 따라서 하방으로 가늘게 되어 있다.
또한 화장 커버(40)에는, 당접부(40f)에 있어서의 개구부(40e)의 상측의 하측면(40d)에 형성된 V자모양의 홈과, 당접부(40f)의 하면에 하방으로 돌출하는 돌출부(40j)를 구비하고 있다. 이 돌출부(40j)는, 고정부재(20)의 오목부(21i)내에 삽입가능하게 되어 있다. 또한 화장 커버(40)에는, C자 형상의 3개의 나사홈부(40k)가 각각 소정 위치에 구비되어 있다. 이 화장 커버(40)도 또한 고정부재(20)나 보조부재(30)와 마찬가지로, 동일 단면형상으로서 연속하는 장척부재로 되어 있고, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재로 되어 있다.
다음에 지붕재(2) 상에의 태양광 발전시스템(1)의 설치에 대해서 설명한다. 도1의 예에서는, 태양전지 모듈(10)의 장변이, 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향으로 연장되도록 복수의 태양전지 모듈(10)을 격자모양으로 배치하고 또한, 태양전지 모듈(10)이나 화장 커버(40)의 일변을 2개의 고정부재(20)로 지붕재(2)에 고정하도록 한 예이다.
또, 태양광 발전시스템(1)은, 도2에 나타나 있는 바와 같이 태양전지 모듈(10)이나 화장 커버(40)끼리 사이에, 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향으로는 간격 S1(2mm~5mm, 본 예에서는 약3mm)이, 지붕의 경사방향으로는 간격 S2(0.5mm~5mm, 본 예에서는 약1mm)가, 각각 형성되도록 지붕재(2) 상에 설치되어 있고, 이에 따라 태양전지 모듈(10)이나 화장 커버(40) 등이, 기온 등의 변화에 의하여 열팽창해도 서로 접촉하지 않게 되어 있음과 아울러, 지붕의 경사방향으로는 상측의 태양전지 모듈(10)의 하중이 하측으로 전달되지 않게 되어 있다.
이 태양광 발전시스템(1)의 설치는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 우선, 화장 커버(40)를, 고정부재(20)의 입설부(22)에 대하여 부착부(21b) 측과는 반대측의 재치부(21a) 상에 재치함과 동시에, 화장 커버(40)의 오목모양의 접합부(40c) 내에 고정부재(20)의 저지부(23)를 삽입함으로써 1개의 화장 커버(40)에 복수개(본 예에서는 2개)의 고정부재(20)를 결합시킨다. 그리고 화장 커버(40)가 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향으로 연장되도록 지붕재(2) 상의 처마측의 소정 위치에 배치한 뒤에, 고정부재(20)를 소정의 부착나사(3)를 사용해서 지붕재(2)에 부착한다.
지붕재(2)에 대하여 고정부재(20)를 부착하는 경우에는, 화장 커버(40)의 장변방향으로 고정부재(20)를 슬라이드시켜서, 부착나사(3)가 지붕재(2)를 지지하는 서까래 등의 지붕의 구조부재에 나사삽입되도록 한다. 그리고 복수의 화장 커버(40)를, 화장 커버(40)끼리 사이에 소정량(예를 들면 2mm~5mm)의 간격 S1이 형성되도록, 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향으로 나란하게 설치한다. 또, 화장 커버(40)와 결합한 고정부재(20)를 지붕재(2)에 부착하면, 입설부(22)의 결합구멍(22a)을 통하여 마룻대측[棟側]에서부터 화장 커버(40)의 당접부(40f)로 결합나사(4)를 나사삽입한다. 이에 따라 고정부재(20)에 대하여 화장 커버(40)가 슬라이드 하는 것을 방지할 수 있다.
계속하여 지붕재(2) 상에 복수의 화장 커버(40)를 설치하면, 태양전지 모듈(10)에 있어서의 일방(마룻대측)의 제1프레임(12)에 대하여, 복수개(본 예에서는 2개)의 고정부재(20)를 결합시킨다. 구체적으로는, 고정부재(20)에 있어서의 입설부(22)에 대하여 부착부(21b)와는 반대측의 저지부(23)와 베이스부(21)의 재치부(21a) 사이에, 제1프레임(12)의 당접부(12e)가 협지되도록 고정부재(20)를, 제1프레임(12)에 결합시킨다.
그리고 태양전지 모듈(10)에 있어서의 마룻대측의 제1프레임(12)에 고정부재(20)를 결합시킨 상태에서, 화장 커버(40)를 지붕재(2)에 고정하고 있는 고정부재(20)에 있어서의 베이스부(21) 상면의 입설부(22)보다도 마룻대측의 재치부(21a)에, 처마측의 제1프레임(12)을 재치한다. 그리고 태양전지 모듈(10)을 처마측으로 슬라이드시켜서, 제1프레임(12)의 접합부(12c)내에 고정부재(20)에 있어서의 부착부(21b) 측의 저지부(23)를 삽입시킴과 아울러, 제1프레임(12)에 있어서의 당접부(12e)의 하측면(12d)을 고정부재(20)에 있어서의 내돌출부(24)의 외측단부(24a)와 당접시킨다.
이에 따라 태양전지 모듈(10)에 있어서의 처마측의 제1프레임(12)은, 고정부재(20)의 베이스부(21)에 의하여 하방으로의 이동이 제한되고 또한, 저지부(23)에 의하여 상방으로의 이동이 제한되며, 또한 내돌출부(24)에 의하여 태양전지 패널(11)의 면에 따른 외측방향(처마측 방향)으로의 이동이 제한된 상태로 되어 있다. 또한 제1프레임(12)의 당접부(12e)는 고정부재(20)의 내돌출부(24)와 당접함으로써 입설부(22)와 당접부(12e) 사이에 간격이 형성되도록 되어 있고, 그 간격 내에 결합나사(4)의 머리부가 수용된 상태로 되어 있다. 또한 도시된 바와 같이, 화장 커버(40)와 제1프레임(12) 사이에는, 소정량(본 예에서는, 약 1mm)의 간극으로서의 간격 S2이 형성되도록 되어 있어, 기온 등의 변화에 의하여 열팽창해도 서로 접촉하지 않게 되어 있음과 아울러, 지붕의 경사방향에 대하여 상측에 배치되어 태양전지 모듈(10)의 하중이 하측의 화장 커버(40)나 태양전지 모듈(10) 등에 전달되지 않게 되어 있다.
계속하여 태양전지 모듈(10)의 마룻대측의 제1프레임(12)을 지붕재(2) 측으로 강하(降下)시켜서, 마룻대측의 제1프레임(12)에 결합된 고정부재(20)를 지붕재(2) 상에 재치한다. 이 경우에, 화장 커버(40)의 때와 마찬가지로, 서까래 등의 구조부재에 부착나사(3)가 나사삽입되도록 고정부재(20)를 제1프레임(12)의 장변방향으로 슬라이드시킨다. 그리고 고정부재(20)를, 부착나사(3)에 의하여 지붕재(2)에 부착하고, 첫째단의 태양전지 모듈(10)의 1개를 배치한다. 또, 고정부재(20)를 지붕재(2)에 부착하면, 입설부(22)의 결합구멍(22a)을 통하여 마룻대측에서부터 제1프레임(12)의 당접부(12e)로 결합나사(4)를 나사삽입하여, 고정부재(20)에 대하여 태양전지 모듈(10)이 슬라이드 하는 것을 방지한다.
그 후에 상기와 마찬가지로, 경사방향에 대하여 직각방향으로 인접하도록 다음의 태양전지 모듈(10)을 배치하고 또한, 화장 커버(40)의 때와 마찬가지로, 각 태양전지 모듈(10) 상호간의 사이에 소정량의 간격 S1이 형성되도록 첫째단의 각 태양전지 모듈(10)을 순차적으로 배치하고, 부착나사(3)를 사용해서 각 고정부재(20)를 지붕재(2)에 부착한다.
그리고 첫째단의 태양전지 모듈(10)을 설치하면, 상기한 작업을 반복하여, 둘째단, 셋째단의 태양전지 모듈(10)을 순차적으로 설치하고, 모든 태양전지 모듈(10)의 설치가 끝나면, 도1에 나타나 있는 바와 같이 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향 양쪽 외측의 화장 커버(40) 및 태양전지 모듈(10)의 측면에, 각각 처마측 측면캡(51)과 중간 측면캡(52)을 소정의 나사(6)로 고정해서 측면측으로 노출한 화장 커버(40)나 제1프레임(12)의 단부를 피복하여, 태양광 발전시스템(1)의 설치가 완료하는 것으로 된다.
그런데 태양광 발전시스템(1)(태양전지 모듈(10))을 설치하는 지붕재(2)의 상면은, 구불구불하거나 변형되어 있거나 해서 평면성이 나쁜 경우가 있고, 평면성의 나쁜 상태에서 고정부재(20)에 의하여 태양전지 모듈(10)을 설치고정하면, 태양전지 모듈(10)을 지지하는 복수의 고정부재(20)의 위치(높이)가 각각 달라지게 되어, 태양전지 모듈(10)을 올바른 방향으로 설치할 수 없거나, 태양전지 모듈(10)을 설치할 수 없거나 하는 문제가 있다. 또한 지붕재(2) 상에 복수의 태양전지 모듈(10)을 설치하는 경우, 태양전지 모듈(10) 상호간의 설치높이가 각각 달라지게 되어, 전체의 돋보임이 나빠지는 문제가 있다.
그래서, 본 실시형태에서는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 적절한 수의 보조부재(30)(30A, 30B, 30C)를 삽입함으로써 개개의 고정부재(20)의 부착높이를 변경하여, 지붕의 면에 대하여 고정부재(20)의 높이를 가지런하게 할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 고정부재(20)를 지붕재(2) 위에 부착하기 전에, 고정부재(20)의 하면에 형성된 홈부(21h)에 보조부재(30)의 결합 볼록부(31)를 결합시킴으로써 고정부재(20)의 하측에 보조부재(30)를 연결한다. 또한 보조부재(30A)에서는, 본체부(32)의 하면에 결합 오목부(33)를 구비하고 있어, 그 결합 오목부(33)에 다른 보조부재(30)의 결합 볼록부(31)를 결합시킴으로써 복수의 보조부재(30)를 상하로 연결할 수 있다.
보조부재(30) 상호간의 연결 및 고정부재(20)에의 연결은, 보조부재(30)나 고정부재(20)의 장변방향 으로부터, 보조부재(30)의 결합 볼록부(31)와 고정부재(20)의 홈부(21h)나 다른 고정부재(20)의 결합 오목부(33)가 서로 일치하도록 배치한 뒤에, 장변방향으로 상대적으로 슬라이드시킴으로써 결합 볼록부(31)와 홈부(21h)나 결합 오목부(33)를 서로 결합시켜서, 보조부재(30) 상호간이나 고정부재(20)와 연결한다.
그리고 도3 및 도5(A)에 나타나 있는 바와 같이 고정부재(20)의 부착높이에 따라 3종류의 보조부재(30A, 30B, 30C)를 적절하게 조합하여, 각 고정부재(20)의 높이가 가지런하도록 한다. 그 후에 고정부재(20)의 부착구멍(21c) 및 보조부재(30)의 부착구멍(32b)를 통하여 부착나사(3)를 지붕재(2)에 나사삽입함으로써 고정부재(20)와 함께 보조부재(30)를 지붕재(2) 상에 부착한다.
또, 본 예에서는, 가장 하측에 배치된 보조부재(30)와 지붕재(2) 사이에 방수부재(50)를 배치하고 있고, 이로써 고정부재(20)를 부착하는 부착나사(3)를 따라서 지붕재(2) 내부나 지붕재(2)의 하측으로 빗물 등이 침입하는 것을 양호하게 방지할 수 있다. 또한 본 예에서는, 가장 하측에 배치된 보조부재(30)를, 결합 오목부(33)를 구비하지 않는 보조부재(30B, 30C)를 사용한 것을 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 결합 오목부(33)를 구비한 보조부재(30A)가 가장 하측에 배치되도록 하더라도 좋다. 또한 도시되어 있지 않지만, 고정부재(20)의 부착높이에 따라서는, 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 보조부재(30)를 삽입하지 않고, 고정부재(20)를 지붕재(2)에 부착해도 좋다.
이와 같이 본 실시형태에 의하면, 보조부재(30)의 결합 볼록부(31)를 고정부재(20)의 홈부(21h)에 결합시킴으로써 보조부재(30)에 있어서의 본체부(32)의 높이분 만큼 고정부재(20)의 부착높이를 높게 할 수 있음과 아울러, 보조부재(30)(30A, 30B, 30C)의 결합 볼록부(31)와 결합 오목부(33)를 서로 결합시킴으로써 복수의 보조부재(30)를 상하방향으로 겹쳐 포갤 수 있고, 포개는 보조부재(30)의 수에 의하여 지붕재(2)에 대한 고정부재(20)의 높이를 임의로 변경할 수 있다. 따라서 태양전지 모듈(10)을 설치하는 지붕재(2)의 상면이 왜곡되어 있어도, 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 적절한 수의 보조부재(30)를 삽입함으로써 지붕재(2) 상의 변형을 보정해서 태양전지 모듈(10)을 지지하는 각 고정부재(20)의 높이를 가지런하게 할 수 있어, 지붕재(2) 상에 태양전지 모듈(10)을 양호하게 설치할 수 있다.
또한 본 예의 보조부재(30)에 의하여 각 고정부재(20)의 높이를 가지런하게 할 수 있기 때문에 태양광 발전시스템(1)에 있어서의 복수의 각 태양전지 모듈(10)의 높이를 간단히 가지런하게 할 수 있어, 지붕 상의 돋보임을 좋게 할 수 있다.
또한 본 예의 보조부재(30)에서는, 결합 볼록부(31)와 결합 오목부(33) 또는 고정부재(20)의 홈부(21h)를 서로 결합시킬 수 있기 때문에 보조부재(30)를 고정부재(20)에 결합시키거나, 보조부재(30) 상호간을 포개거나 했을 때에, 결합에 의하여 서로 위치결정 할 수 있어, 보조부재(30)의 위치가 어긋난 상태에서 고정부재(20)가 지붕재(2)에 고정되어 버리는 것을 방지하여 고정부재(20)를 확실하게 지붕재(2)에 고정할 수 있다. 또한 본 예에서는, 보조부재(30)를 고정부재(20) 또는 다른 보조부재(30)에 결합시킴으로써 보조부재(30)를 고정부재(20)에 연결해서 지지할 수 있고, 보조부재(30)를 사용해서 고정부재(20)를 지붕재(2) 상에 고정할 때의 작업성을 좋게 할 수 있다.
또한 본 예에서는, 보조부재(30)의 본체부(32)를, 내부에 세로대(32a)를 구비한 프레임 모양으로 형성하고 있으므로, 보조부재(30)의 높이를 높게 해도, 중량이 증가하는 것을 억제할 수 있고, 보조부재(30)를 가볍게 해서 태양전지 모듈(10)을 설치할 때의 작업성을 높일 수 있다. 또한 세로대(32a)를 구비하고 있으므로, 상하방향으로 걸리는 내하중 성능(耐荷重 性能)을 높일 수 있어, 보조부재(30) 및 고정부재(20)를 통하여 태양전지 모듈(10)을 양호하게 지붕재(2)에 설치할 수 있다.
또한 본 예에서는, 보조부재(30)를, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재에 의하여 형성하고 있으므로, 고정부재(20)와 지붕재(2) 사이에 보조부재(30)를 삽입해도 고정부재(20)를 확실히 지붕재(2)에 부착할 수 있음과 아울러, 온도변화나 세월변화에 대한 내성을 높일 수 있으므로, 장기간에 걸쳐서 태양전지 모듈(10)을 지붕재(2) 위에 양호한 상태로 지지할 수 있다.
또한 본 예에서는, 높이가 다른 3종류의 보조부재(30A, 30B, 30C)에 의하여 고정부재(20)의 부착높이를 변경하도록 되어 있기 때문에 고정부재(20)의 부착높이를 보다 세밀하게 변경할 수 있어, 고정부재(20)에 의하여 태양전지 모듈(10)을 보다 양호한 상태로 설치할 수 있다.
이상, 본 발명에 대해서 적합한 실시예를 들어서 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니라, 이하에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 여러가지의 개량 및 설계의 변경이 가능하다.
즉 상기한 실시형태에서는, 보조부재(30)에 있어서의 결합 볼록부(31) 및 결합 오목부(33)의 형상을, T자모양으로 형성한 것을 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 더브테일(dovetail) 형상, 사각형상, V형상 등으로 형성한 것이라도 좋고, 예를 들면 도6에 나타나 있는 바와 같은, 장방형의 사각형상으로 형성된 것으로 하여도 좋다. 상세하게 설명하면, 도6(A)는 도3 내지 도5의 예와는 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 지붕재 사이에 삽입한 측면도이며, (B)는 (A)의 보조부재의 사시도이다. 또, 도6에 있어서의 고정부재(20)는, 상기한 고정부재(20)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
도6에 나타내는 보조부재(60)는, 장방형의 사각형상으로 상방으로 돌출하고 고정부재(20)의 홈부(21h)에 대하여 하측으로부터 삽입하여 결합가능한 결합 볼록부(61)와, 결합 볼록부(61)가 상면에 형성된 판자모양의 본체부(62)와, 본체부(62)의 하면에서 결합 볼록부(61)의 바로 아래에 형성되어 결합 볼록부(61)와 결합 가능한 결합 오목부(63)를 구비하고 있다. 또한 보조부재(60)는, 고정부재(20)에 있어서의 부착구멍(21c)과 대응하는 위치에서 상하방향으로 관통하고 부착구멍(21c)과 동일한 직경의 부착구멍(64)을 또한 구비하고 있다. 이 보조부재(60)는, 상기한 보조부재(30)와 마찬가지로, 일정 단면의 장척모양으로 형성되어 있고, 알루미늄 합금 등의 금속제의 압출형재로 되어 있다.
본 예의 보조부재(60)에 의하면, 보조부재(60)의 결합 볼록부(61)와 결합 오목부(63)를 서로 결합시킴으로써 복수의 보조부재(60)를 상하방향으로 겹쳐 포갤 수 있기 때문에 포개는 보조부재(60)의 수에 의하여 지붕재(2)에 대한 고정부재(20)의 높이를 임의로 변경할 수 있어, 상기와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한 상기한 본 실시형태에서는, 상하로 포갬으로써 고정부재(20)의 부착높이를 변경할 수 있는 보조부재(30, 60)를 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 도7 내지 도9에 나타낸 것 같은 보조부재(70, 80)로 하더라도 좋다. 상세하게 설명하면, 도7(A)는 도3 내지 도6의 예와는 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 지붕재 사이에 삽입한 측면도이며, (B)는 (A)를 분해해서 나타내는 사시도이다. 또한 도8(A)는 또한 다른 형태의 보조부재를 고정부재와 함께 나타내는 측면도이며, (B)는 (A)의 배면도이다. 또한 도9는, 도8의 보조부재와 고정부재 및 지붕재와의 관계를 분해해서 나타내는 사시도이다.
도7 내지 도9에 있어서의 고정부재(20A)는, 상기한 고정부재(20)에 대하여, 베이스부(21)에 있어서의 입설부(22)의 바로 아래의 세로대(21e), 가로대(21f), 개구부(21g) 및 홈부(21h)를 폐지한 형태의 것으로서, 동일한 구성의 부위에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 또, 고정부재(20A)에서는 도시된 바와 같이, 부착구멍(21c) 및 삽입구멍(21d)이 장변방향 중앙에만 형성되어 있다. 또한 고정부재(20A)에 대체하여, 홈부(21h)를 구비한 고정부재(20)를 사용해도 좋다.
우선, 도7에 나타내는 보조부재(70)는, 고정부재(20A)의 베이스부(21)에 있어서의 부착부(21b)에 형성된 부착구멍(21c)에 대하여 상하방향으로 상대이동 가능하게 고정되는 봉모양의 고정지지부(71)와, 고정지지부(71)의 하단을 지지하여 지붕재(2) 상에 고정되는 베이스 부재(72)를 구비하고 있다. 이 보조부재(70)의 고정지지부(71)는, 다각형의 머리부(71a)와, 머리부(71a)에서부터 상방으로 연장하여 외주에 수나사가 형성된 수나사부(71b)를 구비하고 있어, 본 예에서는, 소정의 길이의 육각볼트로 되어 있다. 또한 보조부재(70)의 베이스 부재(72)는, 장변방향 양단 및 상측이 개방되어 고정지지부(71)의 머리부(71a)를 장변방향으로 슬라이드 가능하게 지지하는 지지홈(72a)을 구비하는 지지부(72b)와, 지지부(72b)에 있어서의 지지홈(72a)이 연장된 장변방향 과는 직각방향인 일방의 측면에서부터 외측으로 연장하여 베이스 부재(72)를 지붕재(2)에 고정하기 위한 판자모양의 고정부(72c)를 구비하고 있다.
보조부재(70)는, 도시된 바와 같이 베이스 부재(72)의 지지홈(72a)에 고정지지부(71)의 머리부(71a)가, 회전이 불가능하게 또한 슬라이드 가능하게 삽입되어 있고, 지지홈(72a)이 개방된 상측에서부터 고정지지부(71)의 수나사부(71b)가 상방으로 연장되어 나가고 있다. 또, 베이스 부재(72)의 고정부(72c)에는, 상하방향으로 관통한 부착구멍(72d)이 형성되어 있다. 또한 보조부재(70)는, 베이스 부재(72)의 지지홈(72a)이 지붕의 경사방향에 대하여 직각방향으로 연장되도록, 지붕재(2) 상에 소정의 부착나사(3)에 의하여 부착할 수 있게 되어 있다.
이 보조부재(70)는, 고정지지부(71)의 수나사부(71b)에 너트(73)를 나사결합시킨 상태에서, 고정부재(20A)의 부착구멍(21c)에 하측으로부터 수나사부(71b)의 상단을 삽입시킨 후에, 또한 수나사부(71b)의 상단에서부터 너트(74)를 나사결합 하고, 2개의 너트(73, 74)로 고정부재(20A)의 부착부(21b)를 사이에 둠으로써 고정지지부(71)에 고정부재(20A)를 고정할 수 있다. 이에 따라 본 예의 보조부재(70)는, 수나사부(71b)에 나사결합된 너트(73, 74)를 회전시킴으로써, 수나사부(71b)(보조부재(70))에 대한 고정부재(20A)의 상하방향의 위치를 변경할 수 있어, 상기한 보조부재(30, 60)와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한 이 보조부재(70)는, 고정지지부(71)가 지지홈(72a)의 장변방향(지붕의 경사방향에 대하여 직각방향)으로 슬라이드시킬 수 있으므로, 베이스 부재(72)를 서까래 등의 지붕의 구조부재에 부착한 뒤에, 고정부재(20A)(고정지지부(71))를 슬라이드시켜서 태양전지 모듈(10)의 제1프레임(12)에 있어서의 원하는 위치(예를 들면 복수의 고정부재(20A)에 의하여 하중을 균등하게 지지할 수 있는 위치)에서 지지할 수 있어, 태양전지 모듈(10)을 양호한 상태로 설치할 수 있다.
또, 보조부재(70)에 있어서, 고정지지부(71)의 수나사부(71b)에, 고정부재(20A)가 재치되는 너트(73)보다도 하측에 너트를 나사결합시킨 후에, 그 너트와 머리부(71a)에 의하여 베이스 부재(72)의 지지부(72b)를 협지하여도 좋고, 이에 따라 고정지지부(71)가 지지홈(72a)을 따라 슬라이드 하는 것을 방지할 수 있어, 고정부재(20A) (태양전지 모듈(10))가 어긋나거나 흔들리거나 하는 것을 방지할 수 있다.
다음에 도8 및 도9에 나타내는 보조부재(80)는, 상면으로 돌출하도록 형성된 돌출부(5)를 구비하는 접힘판 지붕(folded-plate roof) 등의 지붕재(2)와 고정부재(20A) 사이에 삽입하여 지붕재(2)에 대한 고정부재(20A)의 부착높이를 변경할 수 있는 것으로서, 고정부재(20A)의 베이스부(21)에 있어서의 부착부(21b)에 형성된 부착구멍(21c)에 대하여 상하방향으로 상대이동 가능하게 고정되는 봉모양의 고정 지지부(81)와, 고정 지지부(81)의 하단을 지지하여 지붕재(2) 상에 고정되는 베이스 부재(82)를 구비하고 있다. 보조부재(80)의 고정 지지부(81)는, 소정의 길이로 외주에 수나사가 형성되어 있다.
또한 보조부재(80)의 베이스 부재(82)는, 고정 지지부(81)의 하단이 회전불능하게 고착 지지되는 판자모양의 천편부(82a)와, 천편부(82a)의 양단으로부터 하방으로 연장한 판자모양의 측편부(82b)와, 측편부(82b)의 하단으로부터 천편부(82a)와 대략 평행(서로 대향하는 단부가 약간 높다)으로 연장된 판자모양의 각편부(脚片部)(82c)와, 양측의 측편부(82b)를 관통하고 일방의 측편부(82b)로부터 수나사가 외측으로 돌출한 볼트(82d)와, 볼트(82d)에 일방의 측편부(82b)의 외측으로부터 나사결합된 너트(82e)를 구비하고 있다. 이 베이스 부재(82)는, 볼트(82d)와 나사결합한 너트(82e)를 적절한 방향으로 회전시킴으로써, 한 쌍의 측편부(82b)를 사이에 두고서 한 쌍의 각편부(82c)를 서로 접근시키거나 이반시키거나 할 수 있고, 각편부(82c)의 서로 대향하는 측의 단부끼리의 사이에서 지붕재(2)의 돌출부(5)를 협지함으로써 베이스 부재(82)를 지붕재(2)에 부착할 수 있도록 되어 있다.
이 보조부재(80)는, 보조부재(70)와 마찬가지로, 고정 지지부(81)에 너트(83)을 나사결합시킨 상태에서, 고정부재(20A)의 부착구멍(21c)에 하측으로부터 고정 지지부(81)의 상단을 삽입시킨 후에, 또한 고정 지지부(81)의 상단으로부터 너트(84)를 나사결합 하고, 2개의 너트(83, 84)에 고정부재(20A)의 부착부(21b)를 끼움으로써 고정 지지부(81)에 고정부재(20A)를 고정할 수 있다. 이에 따라 본 예의 보조부재(80)는, 고정 지지부(81)에 나사결합된 너트(83, 84)를 회전시킴으로써, 고정 지지부(81)(보조부재(80))에 대한 고정부재(20A)의 상하방향의 위치를 변경할 수 있어, 상기한 보조부재(30, 60, 70)와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또, 본 예에서는, 지붕재(2)로서 접힘판 지붕의 돌출부(5)에, 보조부재(80)의 베이스 부재(82)를 부착하는 것을 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 기와가락 지붕이나, 골함석 지붕 등에 베이스 부재(82)를 부착하여도 좋다.

Claims (4)

  1. 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부(載置部), 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부(固定部), 고정부와는 다른 위치의 하면에 형성된 오목모양의 홈부(溝部)를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부(base部),
    베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부(立設部), 및
    입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부(沮止部)를
    구비하는 고정부재(固定部材)와,
    지붕재
    사이에 삽입되는 보조부재(補助部材)로서,
    고정부재의 홈부와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부(結合凸部)와,
    상기 결합 볼록부가 상면에 형성된 본체부(本體部)와,
    상기 본체부의 하면에 형성되어 상기 결합 볼록부와 결합 가능한 오목모양의 결합 오목부(結合凹部)를
    구비하는 것을 특징으로 하는 보조부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는, 횡폭이 긴 장방형의 프레임 모양으로 형성되어 있음과 아울러 내부에 상하로 연장된 세로대(vertical crosspiece)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보조부재.
  3. 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부, 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부, 고정부와는 다른 위치의 하면에 형성된 오목모양의 홈부를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부,
    베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부, 및
    입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부를
    구비하는 고정부재와,
    지붕재
    사이에 삽입되는 보조부재로서,
    고정부재의 홈부와 결합하는 볼록한 모양의 결합 볼록부와,
    상기 결합 볼록부가 상면에 형성된 본체부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 보조부재.
  4. 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 재치되는 재치부와, 재치부보다도 하측에 형성되어 지붕재에 고정하기 위한 고정부를 구비하고 지붕재 상에 재치되는 베이스부,
    베이스부의 재치부에서부터 상방으로 연장하는 입설부, 및
    입설부의 상단에서부터 재치부와 평행하게 양측으로 연장되어 태양전지 모듈의 외측 가장자리가 상방으로 이동하는 것을 저지하는 저지부를
    구비하는 고정부재와,
    지붕재
    사이에 삽입되는 보조부재로서,
    고정부재의 고정부에 대하여 상하방향으로 상대이동 가능하게 고정되는 봉모양의 고정지지부(固定支持部)와,
    상기 고정지지부의 하단을 지지하고 지붕재 상에 고정되는 베이스 부재(base 部材)를
    구비하는 것을 특징으로 하는 보조부재.
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