KR20170015765A - 태양광 모듈 설치 프레임 구조 - Google Patents

태양광 모듈 설치 프레임 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 태양광 모듈(100)을 지지하기 위한 태양광 모듈 설치 프레임에 관한 것으로, 일정 간격을 두고 설치되는 기둥(5)들 위에 고정되는 제 1 지지부재(1)들과, 상기 제 1 지지부재(1)들 사이에서 일정 간격 이격되어 상기 제 1 지지부재(1)에 고정되는 브라켓(3)에 의해 제 1 부재에 설치되는 제 2 지지부재(2)들을 포함하고, 상기 제 1, 2 지지부재들에 의해 구획되어지는 구역에서 각 태양광 모듈(100)의 측단부들에서 고정구(40)(50)들로 제 1 내지 4 지지부재들에 고정하도록 구성됨으로써, 태양광 모듈 설치 프레임을 격자 구조로 가로방향과 세로방향에 대하여 브라켓으로 고정함으로써 태풍과 같은 강풍에 대해서도 충분한 지지강성을 제공하여 안전성이 향상되는 효과가 있으며, 또한 제 2 지지부재와 제 1 지지부재를 같은 수평면상에서 간편하게 조립되므로 자재 비용 절감과 설치작업을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 모듈 설치 프레임 구조{A FRAME STRUCTURE FOR MOUNTING SOLAR MODULES}
본 발명은 태양광 모듈 설치 프레임 구조에 관한 것으로, 특히 다수의 태양광 패널들을 제 2 지지부재와 제 1 지지부재들로 신속하고 안정되며 견고하게 설치할 수 있도록 개선된 구조의 태양광 모듈 설치 프레임 구조에 관한 것이다.
최근 유가의 급등과 환경문제로 인하여 태양에너지를 이용한 발전시스템이 각광받고 있다. 특히 다수의 태양전지 패널들로 단위 크기의 태양광 모듈을 형성하고, 다수의 태양광 모듈들을 지붕이나 옥상, 경사지나 평지 등에 설치하고 있다.
이러한 태양광 모듈들의 설치는 태풍과 같은 강풍에도 안전하게 지지되어야 하고 변형이 발생되지 않아야 한다.
종래의 태양광 모듈 설치 프레임의 예로서, 국내 등록 특허 제10-1370199호(2014.02.26. 등록)의 "지붕고정형 태양광 패널의 지지 구조물"이 있다.
또한, 다른 예로서, 국내 등록 특허 제10-1489410호(2015.01.28 등록)에는 건물의 지붕 경사면에 설치되는 복수개의 기초 브래킷; 상기 복수개의 기초 브래킷에 장착되는 복수개의 메인 빔 브래킷; 상기 복수개의 메인 빔 브래킷을 각각 연결하는 복수개의 메인 빔; 상기 메인 빔의 상부에 구비되며, 태양광을 집광하는 복수개의 태양광 패널; 및 상기 태양광 패널을 상기 메인 빔에 클램핑시키는 클램프수단을 포함하되, 상기 복수개의 기초 브래킷은 건물의 지붕 경사면에 볼트에 의해 장착되는 장착홀이 형성된 장착부와, 상기 장착부의 일단에서 상부로 절곡되며 건물의 지붕 경사면에 구비되는 기와의 일면에 걸림 장착되는 걸림부와, 건물의 지붕 경사면에 구비되는 기와의 상부면에 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 일단에서 수직방향으로 상부로 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부의 일단에서 수평방향으로 절곡되며 상기 메인 빔 브래킷이 장착되는 결합홀이 형성된 결합부를 포함하는 지붕고정형 태양광 패널의 지지 구조물이 개시되어 있다.
그러나, 상기한 종래 태양광 모듈 설치 구조에서는 양측에서만 태양광 모듈을 지지하고 전후측 단부에서 가로방향으로 지지하지 못하게 된 구조에 의해 모듈의 변형이 발생될 수 있고, 특히 태풍과 같은 강풍에 대하여 충분한 지지강성을 제공하지 못하는 문제가 있었다.
국내 등록 특허 제10-1370199호(2014.02.26. 등록) 국내 등록 특허 제10-1489410호(2015.01.28 등록)
본 발명의 목적은 상기한 종래 태양광 모듈 설치 구조에 대한 문제점을 해결하기 위하여 세로방향뿐만 아니라 가로방향으로도 충분한 지지강성을 제공하기 위하여 태양광 모듈을 세로와 가로방향으로 프레임에 대하여 고정하도록 격자 구조의 태양광 모듈 설치 프레임을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 태양광 모듈 설치 프레임은, 다수의 태양광 모듈을 지지하기 위한 태양광 모듈 설치 프레임에 있어서,
일정 간격을 두고 설치되는 기둥들 위에 고정되는 제 1 지지부재들과, 상기 제 1 지지부재들 사이에서 일정 간격 이격되어 상기 제 1 지지부재에 고정되는 브라켓에 의해 제 1 부재에 설치되는 제 2 지지부재들을 포함하고, 상기 제 1, 2 지지부재들에 의해 구획되어지는 구역에서 각 태양광 모듈의 측단부들에서 고정구들로 제 1 내지 4 지지부재들에 고정하도록 구성된다.
상기 제 2 지지부재들 사이에서 제 2 지지부재의 양측에 양단부가 얹혀 제 2 지지부재의 측면에 고정브라켓으로 연결고정되며 일정 간격 이격되어 설치되는 제 3 지지부재들을 더 포함하며, 상기 제 1, 2 및 3 지지부재들로 구획지어지는 구역에 태양광 모듈을 지지하도록 될 수 있다.
상기 제 1 내지 3 지지부재들은 평면상 격자 구조로 결합되어 태양광 모듈을 좌우측과 전후측 단부들이 동일 평면상에 배치된 상태로 고정구들에 의해 상기 제 1 내지 3 지지부재들에 고정된다.
상기 브라켓은 제 1 지지부재의 양측에 배치되는 장방형의 두개의 지지부와, 그 지지부들에서 각각 하방으로 연장된 다음 제 1 지지부재의 연장부를 수용하기 위한 요홈을 형성하도록 절곡된 형상을 갖고 제 1 지지부재의 연장부와 함께 기둥에 양측에서 결합되는 하측 지지부들 및 상기 지주에 양측으로 결합되는 하측 지지부들의 상부에서 서로 연결되며 지주의 상단에 배치되는 수평지지부를 포함하여 구성된다.
상기 장방형 지지부는 단면이 내부가 빈 사각형상을 가지며 외측벽의 내측면에는 볼트 체결용 홀이 형성된 보스가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1, 2 지지부재는 상면이 부분적으로 개방된 장방형 단면을 갖고 일정 길이로 연장된 본체와, 상기 본체 내부에는 상측에 체결용 볼트 헤드 수용부가 길이방향으로 연장되고 상기 볼트 헤드 수용부의 하측을 본체의 하부와 연결하는 보강리브를 포함하고, 상기 본체의 개방된 상부는 중간에서 길이방향으로 개방되고, 그 개방된 양측 단부는 상방으로 절곡된 형상의 돌출턱이 형성된 다음 수평으로 절곡된 형상으로 되어 볼트 헤드가 수용되는 수용부가 형성되고, 태양광 모듈이 배치되어 지지되도록 상기 본체 상면에서 중앙의 돌출턱 외측에 수평부분이 형성되어 구성된다.
상기 제 3 지지부재는 그 양단부가 이격되어 배치된 두개의 제 2 지지부재들 사이에서 그 하단부에 형성된 플랜지 위에 얹혀서 브라켓으로 고정된다.
본 발명에 따라 태양광 모듈 설치 프레임을 격자 구조로 가로방향과 세로방향에 대하여 브라켓으로 고정함으로써 태풍과 같은 강풍에 대해서도 충분한 지지강성을 제공하여 안전성이 향상되는 효과가 있으며, 또한 제 2 지지부재와 제 1 지지부재를 같은 수평면상에서 간편하게 조립되므로 자재 비용 절감과 설치작업을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 태양광 모듈 설치 프레임에 태양광 모듈을 설치한 것을 보여주는 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 태양광 모듈 설치 프레임의 제 1 지지부재의 사시도.
도 3은 도 1의 태양광 모듈 설치 프레임의 제 2 지지부재의 사시도.
도 4는 제 2 지지부재를 제 1 지지부재에 수평으로 설치하기 위한 브라켓의 사시도.
도 5의 도 1의 제 3 지지부재의 사시도.
도 6는 도 1의 제 1 지지부재와 제 2 지지부재의 결합을 보여주는 사시도.
도 7은 도 6의 제 1 및 제 2 지지부재들의 결합을 보여주는 단면도.
도 8은 도 1의 태양광 모듈 설치 프레임의 제 2 지지부재와 제 3 지지부재의 결합을 보여주는 사시도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 5에 있어서, 본 발명에 의한 태양광 모듈 설치 프레임은 적어도 하나의 태양광 모듈(100)을 지지하기 위하여 기둥(5)들 위에 설치고정되는 제 1 지지부재(1)들과, 상기 제 1 지지부재(1)들 사이에서 연결고정되고 일정 간격 이격되어 설치되는 제 2 지지부재(2)들, 상기 제 2 지지부재들 사이에 연결고정되며 일정 간격 이격되어 설치되는 제 3 지지부재들(4)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 지지부재(1)들 사이에는 복수개, 도시된 실시예에서는 2장의 태양광 모듈(100)이 그 양측 단부가 지지되어 설치되며, 상기 태양광 모듈들은 제 2 지지부재(2)들에 의해 예를들어 상하측 단부들이 지지된다. 상기 제 2 지지부재(2)들 사이에 제공되는 제 3 지지부재(4)는 인접한 두장의 태양광 모듈(100)의 측단부들을 지지한다.
상기 제 1 지지부재(1)들은 기둥(5) 상단에 고정된 브라켓(3) 위에 설치되고, 상기 브라켓(3)은 양측부가 제 1 지지부재에 고정되며, 상기 브라켓(3)의 양측에서 제 2 지지부재(2)들이 고정설치된다.
상기 제 1 지지부재(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상면이 부분적으로 개방된 장방형 단면을 갖고 일정 길이로 연장된 본체(11)와, 상기 본체 내부에는 상측에 체결용 볼트 헤드 수용부(12)가 길이방향으로 연장되고 상기 볼트 헤드 수용부의 하측을 본체의 하부와 연결하는 보강리브(13)를 포함하여 구성된다.
상기 본체의 개방된 상부(14)는 중간에서 길이방향으로 개방되고, 그 개방된 양측 단부는 상방으로 절곡된 형상의 돌출턱(15)이 형성된 다음 수평으로 절곡된 형상으로 되어 헤드가 상기 수용부(12) 속에 배치된 상태로 볼트가 상기 개방된 상부(14)를 관통하여 돌출된 부분에 너트가 체결된다. 또한, 상기 본체의 양측에는 하방으로 다리와 같이 연장된 연장부(16)가 형성되어 있다. 상기 본체 상면에서 중앙의 돌출턱(15) 외측의 수평부분(17)에는 태양광 모듈이 배치되어 지지된다.
상기 제 1 지지부재(1)는 기둥(5) 위에 설치되어 지지되며, 상기 기둥의 상단에서 제 1 지지부재(1)에 제 2 지지부재(2)를 수평으로 결합시키기 위한 브라켓(3)은 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 지지부재(1)의 양측에 배치되는 장방형의 두개의 지지부(31)와, 그 지지부(31)들에서 각각 하방으로 연장된 다음 제 1 지지부재의 연장부(16)를 수용하기 위한 요홈(32)을 형성하도록 절곡된 형상을 갖고 제 1 지지부재의 연장부와 함께 기둥(5)에 양측에서 결합되는 하측 지지부(34)들 및 상기 지주에 양측으로 결합되는 하측 지지부(34)들의 상부에서 서로 연결되며 지주(5)의 상단에 배치되는 수평지지부(35)를 포함하여 구성된다.
상기 장방형 지지부(31)는 단면이 내부가 빈 사각형상을 가지며 외측벽의 내측면에는 볼트 체결용 홀(36)이 형성된 보스(37)가 형성되어 있다.
또한, 상기 제 2 지지부재(2)는 도 3에 도시된 바와 같이 단부가 상기 브라켓(3) 외측으로 끼워지게 단면이 대략적으로 "ㄷ"자 형상으로 하방이 개방된 형상을 가지며 양측벽의 하단에는 외측으로 절곡된 형상의 플랜지(28)가 형성되어 후술하는 제 3 지지부재(4)가 플랜지 위에 얹혀 고정된다.
상기 제 2 지지부재(2) 상부의 내측에는 볼트 헤드 수용부(21)가 보강리브(13)에 의해 보강되어 일체로 형성되고 상측에는 중앙부에서 개방된 부분의 양 단부가 상방으로 절곡되어 걸림턱(24)을 형성한 다음 다시 수평으로 절곡되어 후술하는 바와 같이 태양광 모듈을 고정하기 위한 고정구를 볼트로 체결하여 지지하도록 되어 있다. 상기 제 2 지지부재의 돌출된 중앙부의 양측에는 태양광 모듈이 안착될 수 있는 수평지지면(25)이 형성된다.
또한 제 2 지지부재(2) 양측의 세로부분(26)들의 전측 단부에는 홀(27)들이 형성되어서 상기한 브라켓(3)의 보스(36)에 형성된 홀(35)에 볼트가 관통하여 체결됨으로써 브라켓이 고정된다.
제 3 지지부재(4)의 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 지지부재(2)의 플랜지(28)가 없는 점을 제외하고 볼트헤드 수용부와, 보강리브 구조 및 걸림턱 및 수평지지면 구성과 동일하게 이루어진다.
본 발명에 따른 태양광 모듈 설치 프레임은 도 6 내지 8에 도시된 바와같이 제 1 지지부재(1)의 양측으로 각각 제 2 지지부재(2)들이 브라켓(3)에 의해 제 1 지지부재와 같은 평면상에서 제 1 지지부재에 결합되어 결국 격자구조를 형성하게 된다. 상기 격자구조 사이에는 제 3 지지부재(4)가 제 2 지지부재(2)들 사이에 제 2 지지부재의 플랜지(28) 위에 얹혀 고정됨으로써 격자구조를 분할하며, 각 분할된 구획에 태양광 모듈이 설치된다.
본 발명의 태양광 모듈 설치 프레임은 서로 이격되어 배치된 양측의 제 1 지지부재(1)들과, 상기 제 1 지지부재들 사이에서 태양광 모듈(100)의 길이방향으로 이격된 위치에서 제 1 지지부재들과 기둥 사이에 설치된 브라켓(3)에 고정설치된 제 2 지지부재(2)에 의해 형성되는 격자구조의 분할된 구획에서 고정구(40)(50)로 태양광 모듈의 양측과 전후측 단부들을 제 1 지지부재(1)와 제 2 지지부재(2) 및 제 3 지지부재(4)에 볼트로 고정하여 설치한다.
즉, 서로 인접 배치된 두개의 태양광 모듈을 동시에 고정하기 위한 U자형의 고정구(40)는 수평부(41)의 양단에서 상방으로 절곡된 다음 다시 외측방향으로 절곡된 고정부(42)를 구비하며, 상기 수평부(41)는 제 1 지지부재(1)와 제 2 지지부재(2)의 각 볼트 헤드 수용부들에 배치되는 볼트가 관통하여 너트로 고정하여 돌출턱 위의 상부에 배치고정된다. 상기 수평부 양측의 고정부(42)들은 각각 인접하여 배치되는 태양광 모듈 위에 배치고정된다.
또한 고정구(50)는 태양광 모듈 설치 프레임에서 외측에 배치되는 태양광 모듈의 가로부분 또는 세로부분을 각각 제 2 지지부재와 제 1 지지부재에 대하여 고정하기 위한 것으로, 수평부(51)는 앞서 설명한 바와 같이 제 1 지지부재와 제 2 지지부재 상부에 볼트로 고정되며 이때 상방으로 절곡된 고정부(52)는 외측에 배치된 태양광 모듈의 외측 단부들을 해당 제 1 지지부재 또는 제 2 지지부재에 대해 고정한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 태양광 모듈 설치 프레임은 일정 간격으로 이격된 제 1 재 3 지지부재들과 상기 제 1 지지부재들의 양측에서 단부가 브라켓에 의해 지지되어 고정된 평면상에서 격자 구조로 되어 태양광 모듈의 좌우측과 전후측 단부들을, 동일 평면상에 배치되어 결합된 제 2 및 3 지지부재(2,4)와 제 1 지지부재(1)에 고정구(40, 50)들을 사용하여 간편하게 설치할 수 있음과 함께, 태양광 모듈의 전후좌우측 단부들이 상기 지지부재들에 대해 견고하게 고정됨으로써 태풍과 같은 강풍에 대해서도 충분한 지지강성을 제공하여 안전성이 향상되고, 제 1 내지 3 지지부재들을 같은 수평면상에서 간편하게 조립되므로 자재 비용 절감과 설치작업을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 다수의 태양광 모듈들을 프레임에 안정되게 그리고 효율적으로 설치하기 위하여 이용될 수 있다.
100 ; 태양광 모듈 1 : 제 1 지지부재
2 : 제 2 지지부재 3 : 브라켓
4 ; 제 3 지지부재 5 : 기둥
11 : 본체 12 : 수용부
13 : 보강리브 15 ; 돌출턱
16 : 연장부 17 : 수평부분
28 ; 플랜지 40,50 : 고정구

Claims (7)

  1. 다수의 태양광 모듈(100)을 지지하기 위한 태양광 모듈 설치 프레임에 있어서,
    일정 간격을 두고 설치되는 기둥(5)들 위에 고정되는 제 1 지지부재(1)들과, 상기 제 1 지지부재(1)들 사이에서 일정 간격 이격되어 상기 제 1 지지부재(1)에 고정되는 브라켓(3)에 의해 제 1 부재에 설치되는 제 2 지지부재(2)들을 포함하고, 상기 제 1, 2 지지부재들에 의해 구획되어지는 구역에서 각 태양광 모듈(100)의 측단부들에서 고정구(40)(50)들로 제 1 내지 4 지지부재들에 고정하도록 된 태양광 모듈 설치 프레임.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 지지부재들 사이에서 제 2 지지부재의 양측에 양단부가 얹혀 제 2 지지부재의 측면에 고정브라켓으로 연결고정되며 일정 간격 이격되어 설치되는 제 3 지지부재들(4)을 더 포함하며, 상기 제 1, 2 및 3 지지부재들로 구획지어지는 구역에 태양광 모듈(100)을 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 내지 3 지지부재들은 평면상 격자 구조로 결합되어 태양광 모듈을 좌우측과 전후측 단부들이 동일 평면상에 배치된 상태로 고정구들에 의해 상기 제 1 내지 3 지지부재들에 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 브라켓(3)은 제 1 지지부재(1)의 양측에 배치되는 장방형의 두개의 지지부(31)와, 그 지지부(31)들에서 각각 하방으로 연장된 다음 제 1 지지부재의 연장부(16)를 수용하기 위한 요홈(32)을 형성하도록 절곡된 형상을 갖고 제 1 지지부재의 연장부와 함께 기둥(5)에 양측에서 결합되는 하측 지지부(34)들 및 상기 지주에 양측으로 결합되는 하측 지지부(34)들의 상부에서 서로 연결되며 지주(5)의 상단에 배치되는 수평지지부(35)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 장방형 지지부(31)는 단면이 내부가 빈 사각형상을 가지며 외측벽의 내측면에는 볼트 체결용 홀(36)이 형성된 보스(37)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지부재는 상면이 부분적으로 개방된 장방형 단면을 갖고 일정 길이로 연장된 본체(11)와, 상기 본체 내부에는 상측에 체결용 볼트 헤드 수용부(12)가 길이방향으로 연장되고 상기 볼트 헤드 수용부의 하측을 본체의 하부와 연결하는 보강리브(13)를 포함하고, 상기 본체의 개방된 상부(14)는 중간에서 길이방향으로 개방되고, 그 개방된 양측 단부는 상방으로 절곡된 형상의 돌출턱(15)이 형성된 다음 수평으로 절곡된 형상으로 되어 볼트 헤드가 수용되는 수용부(12)가 형성되고, 태양광 모듈이 배치되어 지지되도록 상기 본체 상면에서 중앙의 돌출턱(15) 외측에 수평부분(17)이 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 제 3 지지부재는 그 양단부가 이격되어 배치된 두개의 제 2 지지부재들 사이에서 그 하단부에 형성된 플랜지(28) 위에 얹혀서 브라켓으로 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치 프레임.
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