KR20140141762A - 태양광 발전용 기와 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광셀; 상기 태양광셀이 태양광을 입사받도록 상방으로 노출되도록 설치되는 기와본체; 및 상기 기와본체를 정해진 위치에 고정시키는 고정부재를 포함하고, 상기 기와본체가 다른 기와본체와 부분적으로 포개지도록 배열된 상태에서 상기 고정부재에 의해 고정됨으로써 건축 구조물의 루프를 이룰 수 있도록 하는 태양광 발전용 기와에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 태양광셀의 설치 공간 확보가 용이하고, 태양광을 이용하여 발전이 가능하도록 함으로써 에너지 절약 뿐만 아니라 화석 연료의 사용을 줄여서 친환경을 제공하며, 태양광셀의 부착 내지 결합구조 인해 제작에 소요되는 비용과 노력을 최소화하고, 전극와이어의 인출 및 접속이 가능하여 방수 구조 뿐만 아니라 다양한 접속 방식의 구현이 용이하며, 안정적인 설치를 가능하도록 하면서도 다양한 형태로의 제작이 가능하다.
본 발명에 의하면, 태양광셀의 설치 공간 확보가 용이하고, 태양광을 이용하여 발전이 가능하도록 함으로써 에너지 절약 뿐만 아니라 화석 연료의 사용을 줄여서 친환경을 제공하며, 태양광셀의 부착 내지 결합구조 인해 제작에 소요되는 비용과 노력을 최소화하고, 전극와이어의 인출 및 접속이 가능하여 방수 구조 뿐만 아니라 다양한 접속 방식의 구현이 용이하며, 안정적인 설치를 가능하도록 하면서도 다양한 형태로의 제작이 가능하다.
Description
본 발명은 태양광 발전용 기와에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광셀이 부착 내지 결합되어 태양광 발전이 가능하도록 하는 태양광 발전용 기와에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 것으로서, 이러한 태양광은 풍력, 바이오매스, 지열, 수력, 조력 등과 함께 신재생에너지 중의 하나에 해당하고, 무한한 자원인 태양광을 이용하기 때문에 안전하면서 친환경적인 에너지이며, 발전 원가가 하락하는 전력원이기 때문에 가장 성장이 기대되고 있다.
태양광 발전에 사용되는 태양광셀은 솔라셀(solar cell)이라고도 하며, 태양광이 입사되면 n-형 반도체와 p-형 반도체에서 전자와 홀이 생성되고, 이렇게 생성된 전자와 홀이 전극으로 이동하게 되는데, 이러한 광전효과(photovoltaic effect)에 의해 전극을 서로 연결하게 되면 전자가 이동하여 전기가 흐르게 된다.
이와 같은 태양광셀은 상기한 바와 같은 이점을 가지지만, 설치 공간을 확보해야 하는 필요성을 가지게 되며, 이를 위해 많은 방안이 강구되고 있는데, 일 예로서 한국공개특허 제10-2005-0028007호(2005.03.21)의 "기와형 태양광 발전장치 및 방법"이 개시된 바 있으며, 이는 산등성이 형상으로부터 유연하게 형성된 연결 형상을 지나 산골짜기 형상까지 연장된 형상을 갖는 기와형 태양광 모듈 장치에 있어서, 차례로 투명 제1성형재, 제1에바(EVA), 가요성 솔라셀, 제2에바, 투명 제2성형재를 포함한 복수개의 레이어층으로 이루어져 있고 라미네이팅 공법에 의해 수평하게 적층 접합된 기본체를 용융 프레스 가공에 의해 기와 형상을 갖게 된 본체와; 상기 본체의 물리적 기와 배열시, 전기적 직, 병렬 결합을 위해 상기 솔라셀에 전기적으로 결합되고 상기 본체에 일체형으로 고정된 복수개의 암, 수 접속구를 포함한다.
그러나, 이와 같은 종래의 태양광 발전장치는 용융 프레스 가공에 의한 다층의 레이어로 이루어질 뿐만 아니라, 접속구 등의 복잡한 구조를 가짐으로써, 실제로 제작하기 위해서 많은 공정수를 요구하고, 이로 인해 제조에 많은 비용과 노력이 소요되며, 접속구에 대해서 강수 등으로 인한 수분을 차단하기 위한 방수 구조를 구현하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 직렬 또는 병렬과 같은 다양한 접속 방식을 임의로 선택하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.
또한 종래의 태양광 발전장치는 기와의 형태를 가지나, 이를 안정적으로 설치하기 위한 구체적인 방안을 제시하지 못하고 있으며, 다양한 형태로의 제작에 한계를 가지는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 태양광셀의 설치가 용이하고, 이로 인해 에너지 절약 뿐만 아니라 화석 연료의 사용을 줄임으로써 친환경을 제공하며, 제작에 소요되는 비용과 노력을 최소화하고, 방수 구조 뿐만 아니라 다양한 접속 방식의 구현이 용이하며, 안정적인 설치를 가능하도록 하면서도 다양한 형태로의 제작이 가능하도록 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광셀; 상기 태양광셀이 태양광을 입사받도록 상방으로 노출되도록 설치되는 기와본체; 및 상기 기와본체를 정해진 위치에 고정시키는 고정부재를 포함하고, 상기 기와본체가 다른 기와본체와 부분적으로 포개지도록 배열된 상태에서 상기 고정부재에 의해 고정됨으로써 건축 구조물의 루프를 이룰 수 있도록 하는 태양광 발전용 기와가 제공된다.
상기 기와본체는 상기 태양광셀이 부착되는 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 태양광셀로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성될 수 있다.
상기 기와본체는 일측이 개방된 "ㄷ"자 형태의 평면구조를 가지는 제 1 끼움부가 형성되고, 상기 제 1 끼움부에 개방된 부위를 통해서 상기 태양광셀이 내측으로 슬라이딩 결합되며, 상기 태양광셀로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성될 수 있다.
상기 기와본체는 다른 기와본체가 상측에 포개지도록 겹침지지부가 측방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 기와본체는 상기 태양광셀의 양측에 결합되도록 한 쌍으로 이루어지고, 각각에 상기 태양광셀의 측부가 끼워지도록 제 2 끼움부가 형성되며, 상기 제 2 끼움부로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성될 수 있다.
상기 태양광셀의 상면에 위치하여 상기 태양광셀과 함께 상기 제 1 또는 제 2 끼움부에 끼워지는 강화유리를 더 포함할 수 있다.
상기 강화유리와 상기 태양광셀이 상기 제 1 또는 제 2 끼움부 내에 접하는 부분에 설치되어 진동이나 충격을 흡수하는 제 1 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 기와본체의 돌출된 부분에서 고정면을 향하는 측에 설치되어 진동이나 충격을 흡수하는 제 2 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 기와본체가 설치되는 면에 경사지도록 설치되되, 서로 나란하도록 다수로 이루어지고, 길이방향을 따라 배수홈이 형성되는 배수가이드부재를 더 포함하고, 상기 기와본체는 상기 태양광셀과 함께 "∩"자 형태로 곡률을 이루도록 형성되고, 하방을 향하는 양단 각각이 서로 인접하는 한 쌍의 상기 배수가이드부재의 배수홈 가장자리에 상기 고정부재로 각각 고정될 수 있다.
상기 기와본체가 설치되는 면에 서로 나란하도록 설치되는 다수의 연결재를 더 포함하고, 상기 기와본체는 상기 태양광셀과 함께 평면을 이루도록 형성되고, 각각의 돌출된 부분이 서로 인접하는 한 쌍의 상기 연결재 상에 상기 고정부재로 각각 고정될 수 있다.
상기 고정부재는 링 형태의 패킹부재가 끼워짐으로써 상기 패킹부재가 개재되도록 상기 기와본체를 고정시킬 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전용 기와에 의하면, 태양광셀의 설치 공간 확보가 용이하고, 태양광을 이용하여 발전이 가능하도록 함으로써 에너지 절약 뿐만 아니라 화석 연료의 사용을 줄여서 친환경을 제공하며, 태양광셀의 부착 내지 결합구조 인해 제작에 소요되는 비용과 노력을 최소화하고, 전극와이어의 인출 및 접속이 가능하여 방수 구조 뿐만 아니라 다양한 접속 방식의 구현이 용이하며, 안정적인 설치를 가능하도록 하면서도 다양한 형태로의 제작이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 설치 모습을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 평면도이고,
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 고정부재를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 정단면도이고,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이고,
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 설치 모습을 도시한 사시도이고,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 평면도이고,
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 고정부재를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 정단면도이고,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이고,
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 설치 모습을 도시한 사시도이고,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의해 여러 가지의 실시예를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세히 설명하고자 한다. 이러한 특정한 실시예가 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 설치 모습을 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와(100)는 태양광셀(110), 기와본체(120) 및 고정부재(130)를 포함할 수 있으며, 기와본체(120)가 다른 기와본체(120)와 부분적으로 포개지도록 배열된 상태에서 고정부재(130)에 의해 고정됨으로써 주택이나 아파트 또는 빌딩 등의 다양한 건축 구조물의 루프(roof)를 이루도록 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광셀(110)은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시킴으로써 전기를 발생시키도록 태양광 발전에 사용되는 셀로서, 광전효과(photovoltaic effect)를 이용하는 솔라셀(solar cell)일 수 있다. 태양광셀(110)은 예컨대 실리콘 솔라셀 또는 박막 솔라셀이 사용될 수 있는데, 여기서 실리콘 솔라셀은 PERL(Passivated Emitter, Rear Locally diffused cell), BCSC(Buried Contact Solar Cell), IBC(Integrated Backsie Contact Cell) 등과 같이 원자배열이 균일하여 전력 변환 효율이 우수한 단결정 실리콘 솔라셀과, 제조 공정이 간단하며, C-Si와 동일한 구조를 가지는 다결정 실리콘 솔라셀과, p,n 사이에 불순물이 없는 i층이 형성된 구조를 가지는 비정질 실리콘 박막 솔라셀이 해당될 수 있다. 또한 박막 솔라셀은 비정질 실리콘 박막, CDTe 화합물 박막, CIGS 화합물 박막 등이 해당될 수 있다. 태양광셀(110)은 이 밖에도 다양한 형태의 태양전지가 사용될 수 있다.
태양광셀(110)은 자신으로부터 또는 기와본체(120)를 관통하도록 인출되는 전극와이어(미도시)를 통해서 생산된 전기를 축전지 등에 저장하여 필요시 사용하거나, 통상의 전력 소모 장치로 직접 공급할 수도 있다. 또한 축전지에 저장된 전원은 직류에 해당하므로 인버터를 사용하여 교류로 변환하여 전력 소모 장치에 공급할 수 있다. 태양광셀(110)은 전극와이어(미도시)가 하방으로 인출됨으로써 자신과 기와본체(120)에 의해 덮여지도록 하고, 다른 태양광셀(110)과 전극와이어(미도시)의 직접 연결 또는 소켓을 이용한 연결에 의해 직렬 내지 병렬 중 원하는 방식으로 쉽게 연결될 수 있으며, 전극와이어(미도시)간의 연결 부분에 대해서 용이하게 기밀을 위해 실링 처리될 수 있다.
기와본체(120)는 태양광셀(110)이 태양광을 입사받도록 상방으로 노출되도록 설치되고, 본 실시예에서처럼 태양광셀(110)이 부착되기 위한 알루미늄이나 알루미늄 합금의 판재, 도금 강판, 아연 강판 등과 같은 금속 강판이나, 시멘트나 세라믹 재질의 판재 등과 같은 플레이트 형태로 이루어질 수 있고, 태양광셀(110)로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 고정부재(130)가 삽입되는 고정홀(121)이 형성될 수 있다. 고정홀(121)은 일례로 기와본체(120)의 양측으로 돌출되는 부위마다 간격을 두고서 다수로 형성될 수 있다.
기와본체(120)는 다른 기와본체(120)가 상측에 포개지도록 겹침지지부(123)가 측방향, 예컨대 후측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 또한, 기와본체(120)의 돌출된 부분에서 고정면(1), 즉 루프가 마련되는 면을 향하는 측에 설치되어 진동이나 충격을 흡수하는 제 2 완충부재(150)가 마련될 수 있다. 여기서, 제 2 완충부재(150)는 천연고무, 네오프렌 등의 합성고무, 실리콘 또는 우레탄 등의 탄성재질로 이루어질 수 있고, 판상 또는 시트 형상을 가질 수 있으며, 고정홀(121)과 일치하도록 삽입홀(151)이 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기와본체(110)가 설치되는 면, 즉 고정면(1)에 경사지도록 배수가이드부재(160)가 설치될 수 있다. 여기서 배수가이드부재(160)는 경사를 이루는 고정면(1)에 경사방향과 자신의 길이방향이 일치하도록 모르타르 등의 접착재나 못 또는 볼트 등에 의해 고정될 수 있고, 서로 나란하도록 다수로 이루어질 수 있으며, 길이방향을 따라 배수홈(161)이 형성될 수 있다. 이때, 기와본체(120)는 본 실시예에서처럼 태양광셀(110)과 함께 "∩"자 형태로 곡률을 이루도록 형성될 수 있고, 하방을 향하는 양단 각각이 서로 인접하는 한 쌍의 배수가이드부재(160)의 배수홈(161) 가장자리에 고정부재(130)로 각각 고정될 수 있다. 따라서, 기와본체(120)는 배수가이드부재(160)들의 사이를 따라 겹침지지부(123)가 서로 겹쳐지도록 다수로 배열됨으로써 강우 등에 의한 수분이 자신을 타고서 배수홈(161)을 통해서 배출되도록 할 수 있다.
한편, 기와본체(120)는 상기한 실시예와 달리, 태양광셀(110)과 함께 "∩"자 형태로 곡률을 이루는 부분이 전체가 아니라 일부를 이루도록 형성될 수도 있다. 또한 태양광셀(110)은 기와본체(120)와의 곡률에 상응한 곡률을 가지도록 미리 성형 제작되거나, 이와 달리 플렉시블 솔라셀(flexible solar cell)로 이루어짐으로써 기와본체(120)의 곡률에 상응한 곡률을 가지도록 기와본체(120)에 부착될 수도 있다.
배수가이드부재(160)는 못 또는 볼트 형태의 고정부재(130)가 직접 압입 또는 나사체결되어 고정될 수 있고, 이와 달리, 고정홈(162)이 미리 가공되어 고정부재(130)가 고정홈(162)에 압입 또는 나사체결될 수도 있다.
고정부재(130)는 기와본체(120)를 정해진 위치에 고정시키는데, 본 실시예에서처럼 못 형태를 가질 수 있고, 다른 예로서 볼트 형태를 가질 수 있으며, 이에 한하지 않고, 핀이나 브라켓 등의 다양한 부재로 이루어질 수 있고, 이 밖에도 기와본체(120)를 고정면(1)에 고정시키기 위한 모르타르 등의 접착재일 수도 있다. 또한 고정부재(130)는 중심부에 삽입홀(132)이 형성된 링 형태의 패킹부재(131)가 끼워짐으로써 패킹부재(131)가 개재되도록 기와본체(120)를 고정시킬 수 있다. 여기서 패킹부재(131)는 천연고무, 네오프렌 등의 합성고무 또는 실리콘 등의 탄성재질로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 정단면도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양광 발전용 기와는 기와본체(220)를 제외하고는 나머지 구성들이 앞서 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와(100)의 구성들, 예컨대 태양광셀(110) 및 고정부재(130)와 동일할 뿐만 아니라, 제 2 완충부재(150)와 배수가이드부재(160)를 더 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양광 발전용 기와(100)와 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
기와본체(220)는 태양광셀(210)과 함께 "∩"자 형태로 곡률을 이루도록 형성될 수 있는데, 일측이 개방된 "ㄷ"자 형태의 평면구조를 가지는 제 1 끼움부(222)가 형성될 수 있으며, 이로 인해 제 1 끼움부(222)의 내측 부분이 상하로 관통하도록 형성될 수 있고, 제 1 끼움부(222)에 개방된 부위를 통해서 태양광셀(210)이 내측으로 슬라이딩 결합될 수 있다. 이러한 기와본체(220)는 알루미늄, 아연, 스틸 등의 금속이나 금속 합금, 또는 시멘트나 세라믹 등의 재질로 이루어질 수 있다.
기와본체(220)는 태양광셀(210)로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 고정부재(230)가 삽입되는 고정홀(221)이 형성될 수 있다. 여기서 제 1 끼움부(222)는 태양광셀(210)이 슬라이딩 가능하게 끼워지도록 "ㄷ"자 형태의 수직단면 구조를 가질 수 있다.
기와본체(220)는 다른 기와본체(220)가 상측에 포개지도록 측방향으로 연장 형성되는 겹침지지부(223)가 제 1 끼움부(222)의 개방된 부위 반대측에 형성될 수 있다.
태양광셀(210)의 상면에는 강화유리(240)가 위치할 수 있다. 여기서 강화유리(240)는 태양광셀(210)을 외부 물질이나 물체의 접촉이나 충격으로부터 보호하고, 태양광셀(210)의 곡률에 상응하는 곡률을 가지도록 형성되며, 태양광셀(210)과 함께 제 1 끼움부(222)에 슬라이딩되어 끼워질 수 있다.
강화유리(240)와 태양광셀(210)이 제 1 끼움부(222) 내에 접하는 부분에는 제 1 완충부재(270,280)가 설치되어 진동이나 충격을 흡수하도록 할 수 있다. 또한 기와본체(220)의 돌출된 부분에서 고정면(1; 도 1에 도시)을 향하는 측에 제 2 완충부재(250)가 설치되어 진동이나 충격을 흡수하도록 할 수 있다. 여기서 제 1 및 제 2 완충부재(270,280,250)는 천연고무, 네오프렌 등의 합성고무 또는 실리콘 등의 탄성재질로 이루어질 수 있고, 판상이나 시트 형상을 가질 수 있다. 또한 제 2 완충부재(250)는 고정홀(221)과 일치하도록 삽입홀(251)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와의 설치 모습을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와를 도시한 측단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양광 발전용 기와(300)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광셀(310)과, 태양광셀(310)이 태양광을 입사받도록 상방으로 노출되도록 설치되는 기와본체(320)와, 기와본체(320)를 정해진 위치에 고정시키는 고정부재(330)를 포함할 수 있고, 이전의 실시예와 마찬가지로, 기와본체(320)가 다른 기와본체(320)와 부분적으로 포개지도록 배열된 상태에서 고정부재(330)에 의해 고정됨으로써 건축 구조물의 루프를 이루도록 하는데, 이전의 실시예들과는 달리 평기와 구조를 가짐으로써 기와본체(320)와 태양광셀(310)은 평면의 플레이트 또는 이와 유사한 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 태양광셀(310)은 형상을 제외하고는 이전 실시예들의 태양광셀(110,210)과 동일하고, 고정부재(330)도 이전 실시예들의 고정부재(130,230)와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
기와본체(320)는 태양광셀(310)의 양측에 결합되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있고, 각각에 태양광셀(310)의 측부가 끼워져서 고정되는 제 2 끼움부(322)가 형성될 수 있으며, 제 2 끼움부(322)로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 고정부재(330)가 삽입되는 고정홀(321)이 형성될 수 있다. 여기서 제 2 끼움부(322)는 태양광셀(310)이 슬라이딩되어 끼워지도록 "ㄷ"자의 수직단면 구조를 가질 수 있다.
태양광셀(310)의 상면에는 강화유리(340)가 설치될 수 있는데, 이러한 강화유리(340)는 태양광셀(310)과 함께 제 2 끼움부(322)에 끼워질 수 있다. 또한 강화유리(340)와 태양광셀(310)이 제 2 끼움부(322) 내에 접하는 부분에 제 1 완충부재(370,380)가 설치됨으로써 외부로부터 가해지는 진동이나 충격을 흡수하도록 할 수 있다. 또한 기와본체(320)의 돌출된 부분에서 고정면을 향하는 측에 제 2 완충부재(350)가 설치되어 진동이나 충격을 흡수하도록 할 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 완충부재(370,380,350)는 천연고무, 네오프렌 등의 합성고무 또는 실리콘 등의 탄성재질로 이루어질 수 있고, 판상 또는 시트 형상을 가질 수 있다. 또한 제 2 완충부재(350)는 고정홀(321)과 일치하도록 삽입홀(351)이 형성될 수 있다.
기와본체(320)가 설치되는 면, 즉 고정면에는 다수의 연결재(360)가 서로 나란하도록 설치될 수 있다. 여기서 연결재(360)는 모르타르 등의 접착재나 못 또는 볼트 등으로 고정될 수 있으며, 본 실시예에서처럼 각재로 이루어질 수 있고, 고정면의 경사를 이루는 방향 또는 이러한 경사 방향에 교차하도록 설치될 수 있다. 또한 연결재(360)는 고정부재(330)가 직접 압입 내지 나사체결되어 고정되거나, 고정부재(330)가 압입 내지 나사체결되기 위한 고정홈(361)이 미리 가공될 수 있다. 이때, 태양광셀(310)과 함께 평면을 이루도록 형성되는 기와본체(320)는 각각의 돌출된 부분이 서로 인접하는 한 쌍의 연결재(360) 상에 고정부재(340)로 각각 고정됨으로써 연결재(360)들의 사이를 따라 일렬로 배열되도록 설치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 태양광 발전용 기와에 따르면, 태양광셀의 설치 공간 확보가 용이하고, 태양광을 이용하여 발전이 가능하도록 함으로써 에너지 절약 뿐만 아니라 화석 연료의 사용을 줄여서 친환경을 제공할 수 있다.
또한 종래의 용융 프레스 공정을 생략하고, 태양광셀과 기와본체와의 부착 내지 결합 구조로 인해 제작에 소요되는 비용과 노력을 최소화하고, 전극와이어의 인출 및 접속이 가능하여, 방수 구조 뿐만 아니라 다양한 접속 방식의 구현이 용이하며, 안정적인 설치를 가능하도록 하면서도 다양한 형태로의 제작이 가능하다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 고정면 110,210,310 : 태양광셀
120,220,320 : 기와본체 121,221,321 : 고정홀
123,223 : 겹침지지부 130,230,330 : 고정부재
131 : 패킹부재 132 : 삽입홀
150,250,350 : 제 2 완충부재 160 : 배수가이드부재
161 : 배수홈 162 : 고정홈
222 : 제 1 끼움부 240,340 : 강화유리
270,280,370,380 : 제 1 완충부재 322 : 제 2 끼움부
360 : 연결재 361 : 고정홈
120,220,320 : 기와본체 121,221,321 : 고정홀
123,223 : 겹침지지부 130,230,330 : 고정부재
131 : 패킹부재 132 : 삽입홀
150,250,350 : 제 2 완충부재 160 : 배수가이드부재
161 : 배수홈 162 : 고정홈
222 : 제 1 끼움부 240,340 : 강화유리
270,280,370,380 : 제 1 완충부재 322 : 제 2 끼움부
360 : 연결재 361 : 고정홈
Claims (11)
- 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광셀;
상기 태양광셀이 태양광을 입사받도록 상방으로 노출되도록 설치되는 기와본체; 및
상기 기와본체를 정해진 위치에 고정시키는 고정부재를 포함하고,
상기 기와본체가 다른 기와본체와 부분적으로 포개지도록 배열된 상태에서 상기 고정부재에 의해 고정됨으로써 건축 구조물의 루프를 이룰 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 1 항에 있어서,
상기 기와본체는,
상기 태양광셀이 부착되는 플레이트 형태로 이루어지고, 상기 태양광셀로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 1 항에 있어서,
상기 기와본체는,
일측이 개방된 "ㄷ"자 형태의 평면구조를 가지는 제 1 끼움부가 형성되고, 상기 제 1 끼움부에 개방된 부위를 통해서 상기 태양광셀이 내측으로 슬라이딩 결합되며, 상기 태양광셀로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 기와본체는,
다른 기와본체가 상측에 포개지도록 겹침지지부가 측방향으로 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 1 항에 있어서,
상기 기와본체는,
상기 태양광셀의 양측에 결합되도록 한 쌍으로 이루어지고, 각각에 상기 태양광셀의 측부가 끼워지도록 제 2 끼움부가 형성되며, 상기 제 2 끼움부로부터 측방향으로 돌출되는 부분에 못 또는 볼트 형태로 이루어지는 상기 고정부재가 삽입되는 고정홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 태양광셀의 상면에 위치하여 상기 태양광셀과 함께 상기 제 1 또는 제 2 끼움부에 끼워지는 강화유리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 6 항에 있어서,
상기 강화유리와 상기 태양광셀이 상기 제 1 또는 제 2 끼움부 내에 접하는 부분에 설치되어 진동이나 충격을 흡수하는 제 1 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기와본체의 돌출된 부분에서 고정면을 향하는 측에 설치되어 진동이나 충격을 흡수하는 제 2 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기와본체가 설치되는 면에 경사지도록 설치되되, 서로 나란하도록 다수로 이루어지고, 길이방향을 따라 배수홈이 형성되는 배수가이드부재를 더 포함하고,
상기 기와본체는,
상기 태양광셀과 함께 "∩"자 형태로 곡률을 이루도록 형성되고, 하방을 향하는 양단 각각이 서로 인접하는 한 쌍의 상기 배수가이드부재의 배수홈 가장자리에 상기 고정부재로 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 5 항에 있어서,
상기 기와본체가 설치되는 면에 서로 나란하도록 설치되는 다수의 연결재를 더 포함하고,
상기 기와본체는,
상기 태양광셀과 함께 평면을 이루도록 형성되고, 각각의 돌출된 부분이 서로 인접하는 한 쌍의 상기 연결재 상에 상기 고정부재로 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와. - 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정부재는,
링 형태의 패킹부재가 끼워짐으로써 상기 패킹부재가 개재되도록 상기 기와본체를 고정시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 기와.
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