KR20160008784A

KR20160008784A - Supporting frame member for installing solar battery module

Info

Publication number: KR20160008784A
Application number: KR1020140088923A
Authority: KR
Inventors: 손종복
Original assignee: 손종복
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-01-25

Abstract

The present invention is designed to provide a supporting frame member to install a solar battery module bolted to sandwich panel roofs for stationary work by absorbing a change of installation of an inclination angle of a supporting frame, and the change of a standard of a sandwich panel at the time of installing a solar battery module on the sandwich panel roofs. To achieve this, the supporting frame member of an inlet sectional shape used to support a solar battery module installed in a building roof in the form of a sandwich panel, the present invention is configured such that in order to fixate the supporting frame member to a land of the sandwich panel in the continuous shape of the land and groove, bolt holes are formed at regular intervals, and the bolt holes are formed in the form of elongated holes; a minimum spacing between the neighboring elongated holes is at least the same or smaller than 1 pitch spacing (a) between the land and land; and the maximum spacing (T) between the neighboring elongated holes is determined to be the same or greater than C satisfying the following formula I so as to cover at least the maximum instillation of the inclination angle of 60° of the supporting frame member to be bolted. C = a/cosθ; formula I. Herein, a is 1 pitch spacing between land and land of a sandwich panel; θ is an installation of the inclination angle of the supporting frame member; T is a maximum spacing between the neighboring elongated holes; C is a calculated value determined by 1 pitch spacing (a) between land and land of the sandwich panel and an installation inclination angle (θ) of the supporting frame member.

Description

[0001] The present invention relates to a supporting frame member for installing a solar panel module,

본 발명은 공장 등의 건물 지붕, 특히 샌드위치패널로 시공된 지붕 위에 설치하게 되는 태양전지판모듈을 지지하는 지지프레임부재에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support frame member for supporting a solar panel module installed on a roof of a factory or the like, in particular, a roof constructed by sandwich panels.

산업사회의 고도화와 인구의 증가 및 전기를 필요로 하는 많은 전기전자 및 기계 장치들의 사용으로 점점 더 많은 에너지를 필요로 하고 있다. 가장 많이 사용 하고 있는 에너지원은 석탄이나 석유 천연가스와 같은 화석 에너지원 및 발전단가가 싼 원자력 발전이나, 이들 화석 에너지원은 화석연료의 매장이 한정되어 있어 점차적으로 고갈되어 가고 있으며, 발전과정에서 이산화탄소 등을 포함한 각종 공해를 배출함으로 인하여 지구 온난화에도 큰 영향을 미치고 있어 대체 에너지원의 개발이 시급한 실정이며, 이들 화석 연료의 대안으로 여겨져 온 원자력 발전 역시 최근 원전 사고로 인한 방사능의 누출로 그 위험성이 부각되면서 다른 대체에너지원을 찾고 있는 실정이다. Increasing industrial societies, increasing population, and the use of many electrical and mechanical devices that require electricity require more and more energy. The most widely used energy sources are fossil energy sources such as coal and petroleum natural gas, and nuclear power generation, which are low in electricity generation cost. These fossil fuel sources are gradually being exhausted due to limited fossil fuel stores. It is important to develop alternative energy sources because it has a great impact on global warming because it emits various kinds of pollution including carbon dioxide. The nuclear power generation, which is regarded as an alternative of fossil fuels, As a result, we are looking for alternative energy sources.

이에 반하여 태양열은 석탄이나 석유 천연가스와 같은 화석 에너지원과는 달리 공해발생이 없는 청정에너지원인 동시에 거의 무 제한적으로 공급되고 있어 오래전부터 이러한 태양열 에너지를 산업용이나 난방용 또는 자동차 등의 에너지원으로 활용하기 위한 꾸준한 연구와 더불어 제품화가 이루어지고 있다.On the other hand, unlike fossil energy sources such as coal and petroleum natural gas, solar heat is supplied almost indefinitely at the same time as clean energy without pollution, and it has long been possible to use such solar energy as an energy source for industrial use, heating or automobile And commercialization is being carried out along with steady research.

현재 대체에너지원으로서 태양에너지를 이용하는 장치는 태양열 집열기와 태양광 모듈이 활용되고 있다.Currently, solar energy collectors and photovoltaic modules are used as alternative energy sources.

평판형 태양열 집열기 및 시스템은 태양열에너지를 이용하여 직접 열매체에 열교환하도록 함으로써 온수 및 난방에너지를 획득하는 신재생에너지 시스템으로 효율이 높고 초기투자비용이 높지 않아 널리 활용되고 있는 신재생에너지 시스템이다.Plate type solar collector and system is a renewable energy system that obtains hot water and heating energy by directly exchanging heat with heat medium by using solar heat energy. It is a renewable energy system widely used because it has high efficiency and high initial investment cost.

한편, 태양광발전(Photovoltaic) 모듈 및 시스템은 별도의 유지관리가 필요 없이 한 번의 설치만으로 환경오염 없이 태양광이 가지고 있는 광 에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하여 전기에너지를 생산하는 장치이다.Meanwhile, the photovoltaic module and system is a device that generates electric energy by absorbing the light energy of sunlight without environmental pollution and converting it into electric energy by only one installation without needing separate maintenance.

이처럼 태양광 디바이스는 빛 에너지, 특히 솔라 에너지를 전기 에너지로 변환하게 된다. 광 발전으로 생성된 전기 에너지는 배터리에 의해 생성된 전기 또는 설립된 전력 그리드(grid)에 의해 획득된 전기와 완전히 동일한 목적으로 이용될 수 있지만 재생 가능한 전기 에너지 형태이다. 태양광 디바이스의 하나의 유형은 태양광발전 모듈로 알려지거나 솔라 모듈로서 칭해진다.Such a solar device converts light energy, especially solar energy, into electrical energy. The electrical energy generated by the photovoltaic generation is a form of renewable electrical energy that can be used for exactly the same purpose as the electricity generated by the battery or the electricity generated by the established power grid. One type of photovoltaic device is known as a solar module or is referred to as a solar module.

이들 모듈은 투명한 유리 또는 투명한 고분자 재료와 같은 기판 시트와 고분자 재료, 금속 시트 또는 또 다른 유리 시트와 같은 배킹 시트 사이에 위치한 하나 또는 보다 통상적이면서 바람직하게는 복수의 태양광 셀 또는 솔라셀을 구비한다. 솔라셀은 실리콘 웨이퍼 또는 다른 적당한 반도체 재료로 만들어질 수 있고, 또는 태양광 디바이스 제조 분야의 당업자에게 공지된 다양한 프로세스와 방법으로 기판 또는 배킹 시트상에 통상적으로 증착된 박막 형태의 셀이 될 수 있다. 태양광발전 모듈의 보다 통상적인 유형 중 하나의 유형은 실리콘 웨이퍼로 만들어진 복수의 개별 솔라셀을 포함한다. 이러한 솔라셀은 통상적으로 단일 결정체 또는 복수 결정체 웨이퍼중 하나로 만들어지고, 통상적으로 이러한 다수의 개별 셀들은 원하는 배열로 전기적으로 링크되어, 태양에 노출시 원하는 전기 출력을 갖는 모듈을 달성한다.These modules include one or more conventional and preferably multiple solar cells or solar cells located between a substrate sheet such as a clear glass or transparent polymer material and a backing sheet such as a polymeric material, a metal sheet or another glass sheet . The solar cell can be made of a silicon wafer or other suitable semiconductor material or it can be a thin film cell typically deposited on a substrate or backing sheet in a variety of processes and methods known to those skilled in the art of photovoltaic device manufacture . One type of more conventional type of photovoltaic module includes a plurality of individual solar cells made of silicon wafers. Such solar cells are typically made of either single crystal or polycrystalline wafers and typically these multiple individual cells are electrically linked to the desired arrangement to achieve a module having a desired electrical output upon exposure to the sun.

태양광발전 모듈 제조 분야의 당업자들은 지속적으로 이러한 모듈의 효율성과 내구성을 개선하기 위해 노력하고 있고, 지속적으로 태양광발전 모듈의 제조 비용을 감소시키기 위해 노력하고 있다. 태양광발전 모듈은 본질적으로 태양에 노출될 필요가 있기 때문에, 그들은 태양에 노출되기 위해 필수적으로 빌딩 벽이나 지붕과 같은 외부 구조물상에 존재하거나, 그렇지 않은 경우 빌딩에 통합되거나 일부 다른 지지 구조물상에 위치한다. 따라서 태양광발전 모듈은 그들이 장착되거나 일부를 이루는 빌딩 또는 다른 구조물의 외관의 일부를 형성한다. 그 결과, 태양광발전 모듈은 심미적으로 어필하도록 만들 필요가 있다. 태양광발전 모듈의 제조 비용을 감소하고 태양광발전 모듈의 효율성을 증가시키는데 진전이 있었지만, 태양광발전 모듈을 구입하고 설치하는 것은 일반적으로 상당한 자본 투자를 포함한다. Those skilled in the art of PV module manufacturing are constantly striving to improve the efficiency and durability of such modules and are continually striving to reduce the manufacturing cost of PV modules. Because PV modules need to be essentially exposed to the sun, they are essentially present on an exterior structure such as a building wall or roof to be exposed to the sun, or they may be integrated into a building, Located. The solar modules thus form part of the appearance of the building or other structure in which they are mounted or form part. As a result, solar modules need to be esthetically appealing. Although there has been progress in reducing the manufacturing cost of PV modules and increasing the efficiency of PV modules, purchasing and installing PV modules generally involves significant capital investment.

그러나 태양광 발전은 단위면적당 받게 되는 태양에너지의 양이 적기 때문에 많은 에너지를 생산하기 위해서는 대단위 설치 면적이 필요하여, 태양광 디바이스의 제작 비용도 매우 비쌀 뿐 아니라 특히 땅값이 비싼 경우 경제성에 문제가 있게 된다.However, since the amount of solar energy received per unit area of solar power generation is small, a large installation area is required to produce a large amount of energy, and the manufacturing cost of the solar cell device is very expensive. do.

이 때문에 건물 면적이 일반 가정용 주택에 비해 넓은 공장의 지붕을 이용하여 태양광 발전장치를 설치하는 일이 최근 급증하고 있다.For this reason, the installation of photovoltaic power generation devices using roofs of large factories compared with general households has been increasing recently.

태양 전지판 모듈은 효율을 높일 수 있도록 태양광을 정면으로 받기 위하여 태양을 향해 수평면으로부터 경사지게 설치하고 있다.The solar panel module is installed at an angle from the horizontal plane toward the sun to receive solar light in front to increase efficiency.

대한민국 등록특허 10-1232762호에서는 태양전지판 모듈을 태양을 향하여 경사지게 설치하고 있는 데, 태양전지판 모듈이 고도 변화 및 동에서 남을 거쳐 서로 이동하는 궤적에 의한 방위각 변화를 따라 집광 효율을 높일 수 있게 태양전지판 모듈이 태양을 바라보도록 구동장치에 의해 회전 이동하도록 하나의 지지대 상에 지지되도록 설치하고 있다.Korean Patent No. 10-1232762 discloses that a solar panel module is inclined toward the sun so that a solar panel module can be mounted on a solar panel so as to increase the condensing efficiency along with the azimuth angle change due to the altitude change, And the module is mounted on a support so as to be rotated by the driving device so as to face the sun.

그러나 상기한 태양의 변화되는 위치에 추종하는 방식은 장치의 지지 및 설치 구조가 너무 복잡하며, 더우기 하나의 지지프레임에 지지를 의존해야 하나 태양 전지판 모듈이 항시 이동하게 됨으로써 그 접속부에서 유격이 발생하게 되는 일이 잦아 유지 보수 비용이 많이 들고, 또 태풍이나 많은 눈이 와서 하중이 크게 작용하는 경우에도 문제가 발생한다.However, in the method of following the changing position of the above-described aspect, the support structure and the installation structure of the apparatus are too complicated, and furthermore, the solar panel module always moves due to the support of one support frame. However, The maintenance cost is high, and even when a typhoon or a lot of snow comes in and a load acts largely, a problem occurs.

이에 따라 태양전지판 모듈이 태양을 향해 추종하도록 이동하는 방식보단 지지프레임을 사용하여 단순히 정해진 각도에 고정되게 지지하는 방식이 비용이 적게 소요되는 장점이 있어 널리 시공되고 있다.Accordingly, a method of supporting the solar panel module at a predetermined angle using a support frame rather than a method of moving the solar panel module to follow the sun is costly and is widely used.

이를 위해 태양전지판 모듈의 전후에 각기 높이가 다른 지지대를 사용하여 표면이 태양을 향해 바라보도록 경사지게 설치하는 방식이 시공 비용이 저렴하여 널리 적용되고 있다.For this purpose, a method of mounting the solar panel module at an angle different from the height of the solar panel module is used.

도 1은 종래 널리 시공되고 있는 지지프레임에 의한 태양전지판 모듈의 설치 구조를 도시한 것으로, 공장 건물의 경우 면적이 넓고 내부에 공작기계나 각종 설비들이 설치되고 있어 가능한 공장 면적을 넓게 사용하고 작업에 방해되지 않게 지지기둥(20)과 보(22)를 최소한으로 설치하고 있어, 통상 공장 지붕의 재료로서는 무게가 작게 나가는 샌드위치패널(10)을 많이 사용하고 있다. FIG. 1 shows the installation structure of a solar panel module by a support frame which has been conventionally widely used. In the case of a factory building, a large area and a machine tool and various facilities are installed therein. The support columns 20 and the beams 22 are installed at a minimum so as not to interfere with each other, so that the sandwich panel 10, which usually has a small weight as the material of the factory roof, is often used.

이 샌드위치 패널(10)은 비나 눈이 오면 지붕 아래로 배출되도록 골과 산의 굴곡 있는 요철로 형성된 금속재의 상부 패널(12)과 하부 패널(14) 및 그 상하부 패널(12)(14) 사이의 공간에 단열을 위해 개재된 우레탄발포재, 즉 스티로폼(16)으로 구성되므로, 공장 건물의 지붕에 설치하는 경우 통상 태양전지판 모듈(18)은 샌드위치 패널(10) 위에 요철 길이 방향에 교차하는 형태로 가로 지지프레임부재(24)를 소정의 간격을 두고 볼트(26)를 사용하여 지지기둥(20)에 의해 지지되는 보(22)에 나사 체결하여 고정시키고, 다시 이들 가로 지지프레임부재(24)와 직각 방향으로 교차하여 배열되게 세로 지지프레임부재(28)를 소정의 간격을 두고 볼트(복잡함을 피하고자 도시 생략)를 체결하여 고정한 후, 이 세로 지지프레임부재(28)에 태양전지판모듈(18)의 네 귀퉁이 측을 향해 4개, 즉 태양 쪽의 전면 측에 짧은 길이의 것이 좌우 2개, 후방 측에 길이가 긴 것이 좌우 2개 도합 4개의 지지기둥(30)(32)들을 설치하고, 이 지지기둥(30)(32) 위에 태양전지판모듈(18)을 얹은 다음 볼트(34)(36)(중심선 표시로 대체)로 체결하여 고정하고 있다.The sandwich panel 10 is sandwiched between the upper panel 12 and the lower panel 14 of the metallic material formed by the bending irregularities of the ridge and the mountain so as to be discharged under the roof when rain or snow comes in and between the upper and lower panels 12, When the solar cell module 18 is installed on the roof of a factory building, the solar panel module 18 is generally formed on the sandwich panel 10 so as to intersect with the longitudinal direction of the concave and convex portions The horizontal support frame members 24 are screwed and fixed to the beams 22 supported by the support columns 20 by using bolts 26 at predetermined intervals and then these horizontal support frame members 24 The solar cell module 18 is mounted on the vertical support frame member 28 by fastening and fixing bolts (not shown for the sake of clarity) at predetermined intervals to the vertical support frame members 28 so as to be arranged in a crossing direction at right angles, To the four corners of Four supporting columns 30 and 32 are provided on the front side of the sun side, that is, two short side lengths on the front side and two long side lengths on the rear side, The solar panel module 18 is placed on the solar cell module 32 and then fastened by fastening the bolts 34 and 36 (replacing the center line mark).

상기한 가로 지지프레임부재(24)의 단면 형상은 도 2 내지 도 4에서 볼 수 있듯이 상면의 일부가 길이 방향을 따라 개방된 입구자 형상(이하에서 "입구자 형상"이라 함은 "

" 단면 형상을 지칭하는 것으로 정의한다)으로서, 지붕을 형성하는 샌드위치 패널(10)의 산(10A)과 골(10B)에 교차하는 방향으로 일정 간격을 두고 나란히 복수개를 설치하게 되는 데, 이때 샌드위치 패널(10)의 돌출된 산(10A)들에 의하여 지지되므로, 산(10A)과의 밀착 지지부위에 볼트구멍(27)을 형성하고 암나사(29)를 구비한 사각너트(31)를 가로 지지프레임부재(24) 내부 공간에 삽입하여 볼트(26)를 사용하여 샌드위치 패널(10)을 관통하여 보(22)에 나사 체결하여 고정시키게 되며(사각너트는 가로 지지프레임부재 내에서 회전이 방지 되어 볼트의 풀림을 방지한다), 그 뒤 세로 지지프레임부재(28)는 가로 지지프레임부재(24) 위에 직교하는 방향으로 일정 간격마다 배열시켜 볼트를 사용하여 가로 지지프레임부재(24)에 고정 설치하게 되는 것이다.Cross-sectional shape of the horizontal support frame member 24 as seen in Figures 2 to 4, a portion of the upper surface of the opening length along a direction-shaped entrance (hereinafter referred to as "Access-shaped" means "

A plurality of sandwich panels 10 are provided side by side at regular intervals in the direction intersecting the crests 10A and the crests 10B of the sandwich panels 10 forming the roof. In this case, A bolt hole 27 is formed at a position where the bolt hole 27 is in close contact with the mount 10A and a rectangular nut 31 having a female screw 29 is supported by the projected mounts 10A of the panel 10, Inserted into the inner space of the frame member 24 and screwed into the beam 22 through the sandwich panel 10 using bolts 26 (the square nut is prevented from rotating in the transverse support frame member) The vertical support frame members 28 are arranged at regular intervals in a direction orthogonal to the horizontal support frame members 24 and fixed to the horizontal support frame members 24 using bolts .

그런데 공장 등의 건물이 정남향인 경우 이상적 조건이나, 공장 건물은 공장부지의 형태와 주변 여건을 고려하여 지어지기 때문에 정남향이 아닌 경우가 많이 있으며, 정남향이 아닌 경우 샌드위치 패널(10)의 설치 각이 태양을 빗겨난 형태가 되므로, 태양전지판모듈(18)이 태양을 향하도록 하기 위해서는 도 2 및 도 3에 되시하는 것처럼 가로 지지프레임부재(24)를 경사각 θ를 가지도록 경사지게 설치하게 된다.However, in the case of a factory building or the like, the ideal condition is that the factory building is constructed in consideration of the shape of the plant site and surrounding conditions, and therefore, the installation angle of the sandwich panel 10 In order to direct the solar panel module 18 toward the sun, the horizontal support frame member 24 is inclined so as to have an inclination angle? As shown in Figs. 2 and 3.

그런데 이 같은 임의의 경사각 θ를 가지도록 가로 지지프레임부재(24)를 설치하게 되는 경우 가로 지지프레임부재(24)를 고정하기 위한 볼트 구멍 사이의 간격(C)이 경사각 θ에 따라 달라지게 되는 문제가 있다.However, when the horizontal support frame member 24 is provided to have such an arbitrary inclination angle?, The problem that the interval C between the bolt holes for fixing the horizontal support frame member 24 varies depending on the inclination angle? .

즉, 만일 가로 지지프레임부재(24)가 샌드위치 패널(10)에 직각으로 교차하여 설치되는 경우라면 볼트구멍(27)들 사이의 간격은 산(10A)과 산(10B)의 피치 간격 a로 일정하기 때문에 볼트구멍(27) 형성에 큰 문제가 없으나, 지붕의 상황에 맞추어 태양전지판모듈(18)이 태양을 향하도록 하기 위해 가로 지지프레임부재(24)를 경사각 θ를 가지도록 설치하는 경우 볼트구멍(27) 사이의 간격 C가 경사각 θ에 따라 달라지게 되므로, 그 지붕 위에서 현장 상황에 따라 간격 C를 따라 볼트구멍(27)을 천공하는 작업이 매우 힘들고 위험한 문제가 있다.That is, if the transverse support frame members 24 are provided so as to cross at right angles to the sandwich panel 10, the interval between the bolt holes 27 is constant at a pitch interval a of the mountain 10A and the mountain 10B. There is no serious problem in forming the bolt hole 27. However, when the horizontal support frame member 24 is installed so as to have the inclined angle &thetas; so that the solar panel module 18 faces the sun in accordance with the condition of the roof, It is very difficult and dangerous to drill the bolt hole 27 along the gap C in accordance with the field conditions on the roof.

이처럼 종래의 경우 설치 경사각 θ에 따라 가로 지지프레임부재(24)에 천공해야 하는 볼트구멍(27)들의 간격 C가 가변적으로 변함으로써 부재의 규격화가 불가능하여 가공 비용과 작업 시간의 증가를 피할 수 없다는 문제가 있었다.
As described above, in the conventional case, the interval C of the bolt holes 27 to be drilled in the horizontal support frame member 24 varies in accordance with the installation inclination angle?, Which makes it impossible to standardize the member, There was a problem.

한국등록특허 10-1232762호Korean Patent No. 10-1232762 한국등록실용신안 20-0470558Korean Registered Utility Model 20-0470558 한국등록특허 10-1207236Korean Patent No. 10-1207236

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서, 그의 목적으로 하는 것은 태양전지판 모듈을 샌드위치 패널 지붕 위에 설치 시 지지프레임부재의 설치 경사각 변동 및 샌드위치 패널의 규격 변동을 흡수하여 샌드위치 패널 지붕에 볼트 체결하여 고정 작업할 수 있도록 된 태양전지판모듈 설치용 지지프레임부재를 제공하는 데 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a solar panel module and a method of manufacturing the same, which are capable of absorbing variations in the inclination angle of the support frame member and the size of the sandwich panel when the solar panel module is installed on the roof of the sandwich panel, And to provide a support frame member for mounting a solar panel module that can be fixed.

본 발명의 태양전지판모듈 설치용 지지프레임부재는 상기한 목적을 달성하기 위하여 샌드위치 패널로 된 건물 지붕 위에 설치하는 태양전지판모듈을 지지하는 데 사용되는 입구자 단면 형상의 지지프레임부재에 있어서, 상기 지지프레임부재를 산과 골이 연속되는 형상의 상기 샌드위치 패널의 산에 볼트를 사용하여 고정시키기 위해 볼트구멍들을 일정 간격으로 형성하되, 상기 볼트구멍들은 장공으로 형성되며, 상기 장공의 길이는 상기 볼트 직경의 2~50배로 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a support frame member for mounting a solar panel module according to the present invention is a support frame member having an inlet end face shape and used for supporting a solar panel module installed on a building roof made of a sandwich panel, Wherein the bolt holes are formed as elongated holes, and the length of the elongated hole is equal to or greater than 2 of the bolt diameter To 50 times.

또 본 발명에 따르면, 샌드위치 패널로 된 건물 지붕 위에 설치하는 태양전지판모듈을 지지하는 데 사용되는 입구자 단면 형상의 지지프레임부재에 있어서, 상기 지지프레임부재를 산과 골이 연속되는 형상의 상기 샌드위치 패널의 산에 볼트를 사용하여 고정시키기 위해 볼트구멍들을 일정 간격으로 형성하되, 상기 볼트구멍은 장공으로 형성되며, 상기 이웃한 장공 사이의 최소 간격(t)은 적어도 상기 산과 산 사이의 1피치 간격(a)과 같거나 작게 형성되고, 상기 이웃하는 장공 사이의 최대 간격(T)은 적어도 상기 지지프리임부재의 최대 설치 경사각 60°를 카바하여 볼트 체결하는 것이 가능할 수 있도록 다음 식Ⅰ을 만족하는 C와 최소한 같거나 그보다 크게 결정되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a support frame member having an inlet cross-sectional shape used to support a solar panel module installed on a building roof made of a sandwich panel, wherein the support frame member is sandwiched between the sandwich panel Wherein the bolt hole is formed as a long hole, and the minimum interval t between the neighboring long holes is at least one pitch interval between the mountain and the mountain the maximum spacing T between the neighboring long holes is set to be equal to or smaller than C so that at least the maximum installation inclination angle of the support free reinforce member can be covered with bolts and clamped by 60 °, Is determined to be at least equal to or greater than that.

C = a/cosθ < 식 Ⅰ> C = a / cos? <Formula I>

여기서, a는 샌드위치 패널의 산과 산 사이의 1피치 간격이고, θ는 지지프레임부재의 설치 경사각이며, T는 이웃한 장공 사이의 최대 간격이고, C는 샌드위치 패널의 산과 산 사이의 1피치 간격(a)과 지지프레임부재의 설치 경사각(θ)에 의해 결정되는 계산 값이다.
Where a is the pitch of one pitch between the mountains and the mountains of the sandwich panel,? Is the inclination angle of the support frame member, T is the maximum spacing between adjacent apertures, and C is the pitch of one pitch a) of the support frame member and the installation inclination angle? of the support frame member.

이와 같은 본 발명에 의하면, 태양전지판모듈을 샌드위치 패널 지붕 위에 설치 시 지지를 위해 설치되는 지지프레임부재에 형성하는 볼트구멍들이 지지프레임부재의 설치 경사각 변화에 대응하여 모든 가변되는 피치를 수용하여 볼트 체결하는 것이 가능토록 장공으로 형성하고 있어, 위험한 지붕 위에서 지지프레임부재의 설치 경사각 변화에 따라 가변되는 볼트구멍 간격에 맞추어 천공 작업을 하지 않더라도 볼트 가능하여 지지프레임부재의 설치 작업의 편의성이 크게 증진되고 작업자의 안전성이 확보되는 효과가 있다.
According to the present invention, when the solar panel module is installed on the roof of the sandwich panel, the bolt holes formed in the support frame member for supporting the housing receive all the varying pitches corresponding to the change of the inclination angle of the support frame member, So that the bolt holes can be bolted even if the boring operation is not performed in accordance with the varying bolt hole intervals on the dangerous roof, so that the convenience of the installation work of the support frame member is greatly improved, It is possible to secure safety.

도 1 내지 도 4는 종래 샌드위치 패널을 사용한 건물 지붕에 태양전지판모듈의 설치 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 태양광 발전장치를 샌드위치 패널 지붕에 설치한 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 설치함에 있어 정남향으로부터 비틀어진 지붕에 가로 지지프레임부재를 경사각을 가지도록 설치한 상태를 나타낸 평면도이고,
도 7은 본 발명에 의한 태양전지판모듈을 설치 시 지지부재로서 샌드위치 패널 지붕 위에 고정 설치하게 되는 지지프레임부재를 나타낸 사시도이다.1 to 4 are views showing an installation structure of a solar panel module on a building roof using a conventional sandwich panel.
5 is a view showing a state in which the solar power generator according to the present invention is installed on a sandwich panel roof,
FIG. 6 is a plan view showing a state in which a horizontal support frame member is installed at an inclined angle on a roof twisted from the south-east in installation of the solar power generation apparatus according to the present invention,
FIG. 7 is a perspective view showing a support frame member to be fixedly installed on a sandwich panel roof as a support member when the solar panel module according to the present invention is installed. FIG.

이하에 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to fully understand the present invention. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

또 본 발명의 설명에 있어, 특히 특허청구범위의 기재에 있어 단순히 "지지프레임부재"라고 하는 경우에는 가로 방향과 세로 방향의 지지프레임부재를 따로 구분하지 않고 양측 부재 중 어느 하나를 선택적으로 지칭하거나 또는 다 함께 지칭하는 의미로 사용하기로 한다.In the description of the present invention, particularly in the case of the "support frame member" in the description of the claims, the support frame members in the lateral direction and the longitudinal direction are not separately distinguished, and either one of the two side members is selectively referred to Or both.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 샌드위치패널 지붕 위에 태양전지판모듈을 설치하기 위한 지지프레임 구조물을 상세히 설명하기로 한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a support frame structure for installing a solar panel module on a sandwich panel roof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 설치상태를 나타낸 정단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 설치함에 있어 정남향으로부터 비틀어진 지붕에 가로 지지프레임부재를 경사각을 가지도록 설치한 상태를 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 태양전지판모듈을 설치 시 지지부재로서 샌드위치 패널 지붕 위에 고정 설치하게 되는 지지프레임부재를 나타낸 사시도이다.FIG. 5 is a front sectional view showing the state of the solar power generation apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the solar power generation apparatus according to the present invention, in which the horizontal support frame member is inclined at an angle FIG. 7 is a perspective view showing a support frame member to be fixedly installed on a sandwich panel roof as a support member when the solar panel module according to the present invention is installed. FIG.

도 5에 있어 공장의 지붕을 형성하는 샌드위치 패널(50)은 H 자형 강으로 형성되는 지지기둥(52)을 소정 간격으로 세워 설치하고 그 지지기둥(52)들에 의해 지지되도록 지지기둥들 사이를 가로질러 금속으로 된 H 자, 또는 I 자 또는 ㄷ 자 형상으로 된 보(54)를 설치한 후 그 보(54)의 위에 얻혀져 지지되는 형태로 설치하여 지붕으로 삼고 있다. 5, the sandwich panel 50 forming the roof of the factory is provided with support pillars 52, which are formed of H-shaped steel, at predetermined intervals and are supported between the supporting pillars 52 so as to be supported by the support pillars 52 A metal H, or an I-shaped or C-shaped beam 54 is installed and mounted on the beam 54 so as to be supported thereby to be a roof.

이 샌드위치 패널(50)은 비나 눈이 오면 지붕 아래로 배출되도록 산(56A)과 골(56B)의 굴곡 있는 요철로 형성된 금속재의 상부 패널(56)과 평평한 하부 패널(58) 및 그 상하부 패널(56)(58) 사이의 공간에 단열을 위해 개재된 우레탄발포재, 즉 스티로폼(60)으로 구성되는 데, 그 샌드위치 패널(50)은 지붕 위에 태양전지판 모듈(62)을 설치함에 있어, 샌드위치 패널(50) 위에 요철 길이 방향에 교차하는 형태로 가로 지지프레임부재(64)를 소정의 간격을 두고 회전이 방지되는 사각너트(65)를 개재하여 볼트(66)를 사용하여 지지기둥(52)에 의해 지지되는 보(54)에 고정시키고, 다시 이들 가로 지지프레임부재(64)의 상부로 그와 교차하여 배열되게 세로 지지프레임부재(68)를 소정의 간격을 두고 배열시켜 가로 지지프레임부재(64)에 회전이 방지되는 사각너트(76)를 개재하여 볼트(74)를 체결하여 고정한 후, 이 세로 지지프레임부재(68)에 태양전지판모듈(62)의 네 귀퉁이 측을 향해 4개, 즉 태양 쪽의 전면 측에 짧은 길이의 것이 좌우 2개, 후방 측에 길이가 긴 것이 좌우 2개 도합 4개의 하부지지기둥(70)(72)들을 설치하고, 이 전방 및 후방 측 하부지지기둥(70)(72)들에 의해 태양전지판모듈(62)를 설치하고 있다.The sandwich panel 50 is made of a metal upper panel 56 and a flat lower panel 58 formed by the curved irregularities of the mountain 56A and the valley 56B so as to be discharged below the roof when rain or snow comes in, 56, 58), the styrofoam 60 is sandwiched between the sandwich panel 50 and the sandwich panel 50. In the sandwich panel 50, in the installation of the solar panel module 62 on the roof, The support frame member 64 is fixed to the support column 52 by means of bolts 66 through a rectangular nut 65 which is prevented from being rotated at a predetermined interval in such a manner as to cross the longitudinal direction of the support frame member 50 The vertical support frame members 68 are arranged at predetermined intervals so as to be arranged on the upper side of the horizontal support frame members 64 so as to intersect with the upper side support frame members 64. The horizontal support frame members 64 Through a square nut 76 which is prevented from rotating Four short sides of the solar cell module 62 toward the four corners of the solar cell module 62, i.e., the front side of the sun side, are provided on the left and right sides of the vertical support frame member 68, And the solar panel module 62 is installed by the front and rear side lower supporting posts 70 and 72. The solar cell module 62 is mounted on the upper and lower support posts 70 and 72, .

상기한 가로 지지프레임부재(64)는 도 7에 도시하는 것처럼 상면의 일부가 길이방향을 따라 개방된 입구자 단면 형상(이하 을 의미한다)으로서, 볼트(66)를 체결하기 위한 볼트구멍으로서 장공(67)이 일정 간격마다 복수개가 형성되어 있다.As shown in Fig. 7, the horizontal support frame member 64 has an inlet section shape (hereinafter referred to as " of And a plurality of elongated holes 67 are formed at predetermined intervals as bolt holes for fastening the bolts 66. As shown in Fig.

상기한 장공(67)의 형성은 본 발명의 태양광발전장치의 설치를 위한 지지구조의 핵심 구성요소로서, 상기 장공(67)의 길이는 볼트의 직경에 대하여 대략 2~50배, 바람직하기는 3~35배로 형성되며, 장공(67)과 장공(67) 사이의 최소 간격(t)은 도 6에 도시한 직각삼각형의 피타고라스 정리의 개념에서 참조할 수 있듯이, 적어도 상기 산(56A)과 산(56A) 사이의 1피치 간격(a)과 같거나 또는 그보다 작게 형성되고, 상기 이웃하는 장공(67)과 장공(67) 사이의 최대 간격(T)은 적어도 상기 가로 지지프레임부재(64)의 최대 설치 경사각 60°를 카바하여 볼트 체결하는 것이 가능할 수 있도록 다음 식Ⅰ을 만족하는 삼각형의 빗변 길이 C와 최소한 같거나 그보다 크게 결정된다.The formation of the elongated hole 67 is a key component of the supporting structure for installing the photovoltaic device of the present invention. The length of the elongated hole 67 is approximately 2 to 50 times the diameter of the bolt, The minimum distance t between the long hole 67 and the long hole 67 is 3 to 35 times larger than the distance between the mountain 56A and the long hole 67 as shown in the concept of the right triangle Pythagorean theorem shown in FIG. (T) between the adjacent long hole (67) and the long hole (67) is formed to be equal to or smaller than one pitch interval (a) Is determined to be at least equal to or greater than the hypotenuse C of the triangle satisfying the following formula I so that it is possible to bolt-fasten the maximum installation angle of 60 DEG.

C = a/cosθ < 식 Ⅰ> C = a / cos? <Formula I>

여기서, a는 샌드위치 패널의 산과 산 사이의 1피치 간격이고, θ는 지지프레임부재의 설치 경사각이며, T는 이웃한 장공 사이의 최대 간격이고, C는 샌드위치 패널의 산과 산 사이의 1피치 간격(a)과 지지프레임부재의 설치 경사각(θ)에 의해 결정되는 계산 값이며, 이로써 가로 지지프레임부재(64)의 볼트구멍인 장공(67)을 미리 공장 단계에서 상기 일반식을 적용하여 가공하면, 지붕을 형성하고 있는 샌드위치 패널(10)의 산과 골의 규격 변동이 어느 정도 있어도 이를 충분히 흡수할 수 있고, 또 60°의 경사각 범위 내에서 자유롭게 경사각의 조절이 가능하므로, 지붕 위에서 설치 경사각 변경에 따른 간격 변화에 맞추어 볼트구멍을 일일이 뚫을 이유가 없어 작업공정수가 감소하고 위험성이 감소되는 것이다.Where a is the pitch of one pitch between the mountains and the mountains of the sandwich panel,? Is the inclination angle of the support frame member, T is the maximum spacing between adjacent apertures, and C is the pitch of one pitch when the long hole 67, which is the bolt hole of the horizontal support frame member 64, is machined by applying the general formula in advance at the factory stage, it is calculated by the inclination angle &thetas; It is possible to sufficiently absorb the fluctuation of the standard of the mountains and the valleys of the sandwich panel 10 forming the roof and to freely adjust the inclination angle within the range of the inclination angle of 60 degrees, There is no reason to puncture the bolt holes in accordance with the gap change, which reduces the number of work processes and reduces the risk.

그리고 상기 가로 지지프레임부재(64)의 위로 그와 대략 직각을 이루는 방향으로 교차하여 설치되는 상기 세로 지지프레임부재(68)도 상기 가로 지지프레임부재(64)와 동일한 형상으로 되어 있어, 장공의 범위 내에서 볼트(74)의 체결 위치의 자유로운 조정이 허용되도록 되어 있다.The vertical support frame member 68, which is provided so as to intersect with the horizontal support frame member 64 in a direction substantially perpendicular to the horizontal support frame member 64, is also formed in the same shape as the horizontal support frame member 64, So that free adjustment of the fastening position of the bolt 74 is allowed.

상기에서 볼트(66)는 샌드위치 패널(50)의 모든 산(56A)마다 체결되어야 하는 것은 아니고 지지기둥(52)과 보(54)의 설치 위치에 대응하여 체결되며, 따라서 1개 또는 몇 개씩 산(56A)을 건너뛰어 설치될 수도 있다.The bolts 66 are not necessarily fastened to every peak 56A of the sandwich panel 50 but are fastened corresponding to the mounting positions of the support pillars 52 and beams 54, It may be installed by crossing over the second opening 56A.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들이 본 명세서에 설명되었으며, 이는 본 발명을 수행하는 데 있어 발명자에게 알려진 최선의 모드이다. 이러한 바람직한 실시예들의 변형예들이 이상의 설명으로부터 실시 가능하다는 것은 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 발명자들은 숙련된 기술자들이 이러한 변형예를 채용할 것을 예상하며, 발명자들도 본 발명을 이상에서 특별히 설명한 것 외에도 실시하고자 한다. 따라서, 본 발명은 적용 가능한 법에 의해 허용되는 바에 따라 첨부된 청구범위에 언급된 주제와 균등한 모든 변형예를 포함한다. 또한, 전술한 요소들의 가능한 모든 조합은 본 명세서 내에서 특별히 배제하지 않은 이상 본 발명에 포함될 것이다.In the foregoing, preferred embodiments of the present invention have been described herein, which is the best mode known to the inventors for carrying out the invention. It will be readily apparent to those skilled in the art that modifications of these preferred embodiments are possible from the foregoing description. The inventors expect that skilled artisans will employ these variations, and the inventors intend to practice the invention in addition to those specifically described above. Accordingly, the invention includes all modifications that are equivalent to the subject matter recited in the claims appended hereto as permitted by applicable law. Further, all possible combinations of the above-described elements will be included in the present invention unless specifically excluded in the present specification.

50: 샌드위치패널
62: 태양전지판모듈
64: 가로 지지프레임부재
65: 사각너트
66: 볼트
67: 장공(볼트구멍)
68: 세로 지지프레임부재
70: 하부지지기둥(전방 측)
72: 하부지지기둥(후방 측)
74: 볼트
76: 사각너트 50: Sandwich panel
62: Solar panel module
64: transverse support frame member
65: Square nut
66: Bolt
67: Long hole (bolt hole)
68: vertical support frame member
70: Lower support column (front side)
72: lower support column (rear side)
74: Bolt
76: Square nut

Claims

A support frame member having an inlet cross-sectional shape used to support a solar panel module installed on a building roof made of a sandwich panel, characterized in that the support frame member is made of a bolt to the mountain of the sandwich panel Wherein the bolt holes are formed as elongated holes, and the length of the bolt holes is 2 to 50 times the diameter of the bolt.

A support frame member having an inlet cross-sectional shape used to support a solar panel module installed on a building roof made of a sandwich panel, characterized in that the support frame member is made of a bolt to the mountain of the sandwich panel Wherein the bolt holes are formed as elongated holes, and the minimum spacing (t) between the neighboring slots is equal to or smaller than a pitch interval (a) between the mountain and the mountain And the maximum interval T between the neighboring slots is at least equal to or greater than C satisfying the following formula I so as to cover at least the maximum installation inclination angle of 60 DEG of the support frame member and bolt- Wherein the support frame member for mounting the solar panel module is formed of a metal plate.
C = a / cos? <Formula I>
Where a is the pitch of one pitch between the mountains and the mountains of the sandwich panel,? Is the inclination angle of the support frame member, T is the maximum spacing between adjacent apertures, and C is the pitch of one pitch a) of the support frame member and the installation inclination angle? of the support frame member.