KR20170024075A - 태양광 패널용 플라스틱 설치 지지대 - Google Patents
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Abstract
태양광 패널(12)용 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는, 지지면에 맞물리고 밸러스트 블록(26)을 지지하도록 구성된 플라스틱 베이스(16, 116, 216), 및 밸러스트 블록이 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)와 협동하여 태양광 패널(12)에 대한 하방 하중의 일부를 지지함과 아울러, 태양광 패널(12)에 대한 상방 풍력 하중에 저항하도록, 베이스(16, 116, 216)와 협동하여 밸러스트 블록(26)을 베이스와의 사이에 유지하는, 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 플라스틱 부재(24, 124, 224)를 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2014년 7월 3일자로 출원된 미국 가특허 출원번호 제62/020,647호의 모든 이익과 우선권을 주장하며, 상기 가특허 출원은 명시적으로 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 태양광 패널용 플라스틱 설치 지지대에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 태양광 패널을 평탄하거나 낮은 경사형 지붕에 설치하기 위한 플라스틱 설치 지지대에 관한 것이다.
태양광 패널에 설치 지지대 또는 마운트를 제공하는 것이 공지되어 있다. 적어도 하나의 형태에서, 마운트는 평탄한 표면에 배치하기 위한 바닥과, 바닥으로부터 상방으로 연장하는 복수의 벽체를 가짐으로써, 바람 부상(wind uplift) 등에 저항하여 마운트를 제자리에 유지하기 위해 자갈이나 포석(paving stone)과 같은 밸러스트를 "자중(dead weight)"으로서 수용하기 위한 박스형 챔버를 형성한다. 또한, 마운트는 태양광 패널 상에 놓이는 지지면을 제공하기 위해 벽체로부터 외측으로 연장하는 플랜지와, 지지면 상에 태양광 패널을 체결하기 위한 체결 기구를 갖는다. 마운트는 사출 성형 공정 또는 저압 공정에 의해 열경화성 또는 열가소성 물질로 제조된다. 최근에, 태양광 산업은 전체 태양광 설치 비용을 저감하여 다른 형태의 에너지와 경쟁하기 위해 설치 지지대에 대한 적극적인 비용 목표를 제정하였다. 성능 목표를 충족하면서 낮은 비용 목표에 부합하는 태양광 패널의 지지대 또는 마운트를 설계하는 것은 업계에 큰 도전이다.
따라서, 비용 효율적인 해법을 제공하는 태양광 패널용 플라스틱 설치 지지대를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 1차 구조물로서 시멘트, 모래 또는 자갈 등의 재료로 제조된 밸러스트를 위해 기존의 블록을 사용하는 태양광 패널용 플라스틱 설치 지지대를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 전체 구조물에 대한 하중의 일부를 지지하는 밸러스트 블록과 협동하는 플라스틱 설치 지지대를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 태양광 패널을 설치하기 위한 모든 위치 및 구성에 사용될 수 있는 플라스틱 설치 지지대를 제공하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 태양광 패널용 플라스틱 설치 지지대이다. 플라스틱 설치 지지대는 지지면에 맞물리고 밸러스트 블록을 지지하도록 구성된 플라스틱 베이스와, 밸러스트 블록이 플라스틱 설치 지지대와 협동하여 태양광 패널에 대한 하방 하중의 일부를 지지함과 아울러, 태양광 패널에 대한 상방 풍력 하중에 저항하도록, 베이스와 협동하여 밸러스트 블록을 베이스와의 사이에 유지하는, 태양광 패널에 연결하기 위한 플라스틱 부재를 포함한다.
본 발명의 하나의 장점은 플라스틱 설치 지지대가 그 위에 태양광 패널을 설치하기 위해 제공된다는 것이다. 본 발명의 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대가 그 위에 설치된 태양광 패널에 대한 하중 및 구조적 요건을 충족한다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대가 1차 구조물에 대한 밸러스트로서 기존의 하나 이상의 시멘트 블록을 통합하여 지지대를 위한 플라스틱 재료의 양을 감소시킨다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은, 어떤 이유로 플라스틱 재료가 설계된 것보다 큰 하중을 받거나 플라스틱 재료가 크리프 또는 임의의 유형의 기계적 과부하를 경험하는 경우, 플라스틱 설치 지지대가 안전율 구조적 지지대로서 시멘트 블록을 사용한다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대가 태양광 패널에 대한 비교적 큰 하중을 견딜 수 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대가 태양광 패널을 설치하기 위한 모든 위치 및 구성에 사용될 수 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대가 플라스틱으로 제조되고 기존의 시멘트 블록을 밸러스트로서 사용함으로써 비용 효율적인 해법을 제공한다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 플라스틱 설치 지지대의 중량이 플라스틱 재료로 제조된 기존의 태양광 마운트에 비해 감소된다는 것이다.
첨부 도면과 함께 후속하는 설명을 읽으면, 본 발명의 다른 특징 및 장점이 더 잘 이해될 것이므로, 용이하게 인식할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 설치 지지대의 일 실시예의 사시도로서, 그 위에 일정한 경사각으로 설치된 태양광 패널을 도시하고 있다.
도 1a는 도 1과 유사한 도면으로서, 플라스틱 설치 지지대에 의한 태양광 패널의 각도 조정을 도시하고 있다.
도 2는 2개의 밸러스트 블록과 함께 도시된 도 1 및 도 1a의 플라스틱 설치 지지대의 사시도이다.
도 3은 밸러스트 블록이 없는 도 2와 유사한 플라스틱 설치 지지대의 도면이다.
도 4는 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 다른 사시도이다.
도 5는 도 1의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 다른 실시예의 측면도로서, 그 위에 제1 경사각으로 설치된 태양광 패널을 도시하고 있다.
도 6은 도 5의 플라스틱 설치 지지대와 태양광 패널의 배면도이다.
도 7은 도 5의 플라스틱 설치 지지대의 측면도로서, 그 위에 제2 경사각으로 설치된 태양광 패널을 도시하고 있다.
도 8은 도 5의 플라스틱 설치 지지대와 태양광 패널의 배면도이다.
도 9는 밸러스트 블록이 내부에 배치된 도 1의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 부분도이다.
도 10은 도 9의 플라스틱 설치 지지대의 분해 사시도이다.
도 11은 밸러스트 블록이 내부에 배치되지 않은 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 12는 밸러스트 블록이 내부에 배치되지 않은 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 다른 실시예의 사시도이다.
도 1a는 도 1과 유사한 도면으로서, 플라스틱 설치 지지대에 의한 태양광 패널의 각도 조정을 도시하고 있다.
도 2는 2개의 밸러스트 블록과 함께 도시된 도 1 및 도 1a의 플라스틱 설치 지지대의 사시도이다.
도 3은 밸러스트 블록이 없는 도 2와 유사한 플라스틱 설치 지지대의 도면이다.
도 4는 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 다른 사시도이다.
도 5는 도 1의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 다른 실시예의 측면도로서, 그 위에 제1 경사각으로 설치된 태양광 패널을 도시하고 있다.
도 6은 도 5의 플라스틱 설치 지지대와 태양광 패널의 배면도이다.
도 7은 도 5의 플라스틱 설치 지지대의 측면도로서, 그 위에 제2 경사각으로 설치된 태양광 패널을 도시하고 있다.
도 8은 도 5의 플라스틱 설치 지지대와 태양광 패널의 배면도이다.
도 9는 밸러스트 블록이 내부에 배치된 도 1의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 부분도이다.
도 10은 도 9의 플라스틱 설치 지지대의 분해 사시도이다.
도 11은 밸러스트 블록이 내부에 배치되지 않은 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 12는 밸러스트 블록이 내부에 배치되지 않은 도 3의 플라스틱 설치 지지대의 본 발명에 따른 다른 실시예의 사시도이다.
도면을 참조하면, 여러 도면에 걸쳐 유사한 숫자는 유사한 부분을 나타내며, 본 발명에 따른 플라스틱 설치 지지대의 일 실시예가 전체적으로 10으로 표시되어 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)는 그 위에 설치된, 전체적으로 12로 표시된 태양광 패널을 갖도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 패널(12)의 형상은 일반적으로 직사각형이며, 각 모서리 근처에 1개씩 총 4개의 플라스틱 설치 지지대(10)를 갖는다. 태양광 패널(12)은 체결구(미도시)와 같은 적절한 기구에 의해 플라스틱 설치 지지대(10)에 고정된다. 도 1에 도시된 태양광 패널(12)은 관련 기술 분야에 공지되어 있으며 시판되고 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 도 1에 도시된 태양광 패널(12)은 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 또한, 플라스틱 설치 지지대(10)는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 본원에 구체적으로 도시되지 않은 다양한 다른 유형의 태양광 패널과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 플라스틱 설치 지지대(10)는 건물의 평평한 지붕과 같은 지지면에 맞물리기 위한 플라스틱 베이스(16)를 포함한다. 베이스(16)의 형상은 일반적으로 직사각형이지만, 임의의 적절한 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(16)는 일반적으로 반전된 "U"자 형상의 평면 부재를 형성하도록 축 방향으로 그 내부에 형성된 슬롯(18)을 갖는다. 베이스(16)는 그로부터 상방으로 연장하여 길이 방향으로 서로 이격된 하나 이상의 멈춤부(20)를 포함할 수 있다. 멈춤부(20)는 베이스(16)로부터 상방으로 돌출하며, 지지면에 대해 베이스(16)를 누르는 후술하는 밸러스트 블록(26)에 맞물리는 비교적 평평한 하나의 측면을 갖는다. 또한, 베이스(16)는 그 폐쇄 단부로부터 길이 방향으로 연장하는 설치 플랜지(22)를 가질 수 있다. 설치 플랜지(22)는 베이스(16)의 폭보다 작은 폭을 갖는다. 베이스(16)는 플라스틱 재료로 제조된다. 베이스(16)는 완전하고, 통합형이며, 일체형이다.
또한, 플라스틱 설치 지지대(10)는, 베이스(16)와 협동하여 밸러스트 블록(26)을 그 내부에 유지하며 태양광 패널(12)에 연결하기 위해 하나 이상의 밸러스트 블록(26) 위로 연장하도록 구성된 플라스틱 부재(24)를 포함한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 2개의 밸러스트 블록(26)이 1개의 플라스틱 설치 지지대(10)와 함께 사용된다. 밸러스트 블록(26)의 형상은 일반적으로 직사각형이다. 일 실시예에서, 밸러스트 블록(26)은 시멘트로 제조된다. 밸러스트 블록(26)은 통상적으로 4인치×8인치×16인치의 크기를 갖는다. 다른 적절한 크기의 밸러스트 블록(26)이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 밸러스트 블록(26)은 모래, 자갈 등과 같은 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 부재(24)는 베이스(16)의 대향하는 장변으로부터 길이 방향 및 상방으로 연장하는 한 쌍의 측벽(28)을 포함한다. 일 실시예에서, 측벽(28)은 일정한 각도로 상방으로 연장된다. 각각의 측벽(28)은 밸러스트 블록(26)이 측벽(28)을 통해 연장할 수 있도록 측 방향으로 관통하여 연장하는 하나 이상의 개구(30)를 포함한다. 개구(30)의 형상은 일반적으로 직사각형이지만, 밸러스트 블록(26)에 부합하는 임의의 적절한 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 개구(30) 중 하나는 다른 개구(30)의 높이보다 더 큰 높이를 갖고, 하나의 개구(30)는 다른 개구(30)의 폭보다 더 큰 폭을 갖는다. 밸러스트 블록(26)이 멈춤부(20)들 사이의 베이스(16)에 안착되어 부재(24)에 접촉하지 않도록, 개구(30)는 밸러스트 블록(26)의 높이 및 폭보다 더 크다. 밸러스트 블록(26)과 부재(24) 사이에 공간 또는 간격이 존재한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 측벽(28)은 중량과 재료를 줄이기 위해 다른 개구를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 부재(24)는 측벽(28)들 사이에서 측 방향으로 연장하며 베이스(16)의 대향하는 측 방향 단부로부터 상방으로 연장하는 한 쌍의 단부 벽체(32)를 포함한다. 일 실시예에서, 단부 벽체(32)는 일정한 각도로 상방으로 연장된다. 각각의 단부 벽체(32)는 중량과 재료를 줄이기 위해 관통하여 연장하는 하나 이상의 개구(34)를 포함할 수 있다. 개구(34)의 형상은 일반적으로 직사각형이지만, 임의의 적절한 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 단부 벽체(32) 중 하나는 다른 단부 벽체(32)의 높이보다 큰 높이를 갖는다.
부재(24)는 단부 벽체(32)들 사이에서 길이 방향으로 연장하며 측벽(28)들 사이에서 측 방향으로 연장하는 상부 벽체(36)를 더 포함한다. 상부 벽체(36)의 형상은 일반적으로 직사각형이지만, 임의의 적절한 형상일 수 있다. 도시된 실시예에서, 상부 벽체(36)는 제1 상부 벽체(36a), 제2 상부 벽체(36b) 및 제3 상부 벽체(36c)로 이루어진 계단형 구조를 갖는다. 제3 상부 벽체(36c)는 제1 상부 벽체(36a)보다 높은 높이에 있다. 상부 벽체(36)는 중량과 재료를 줄이기 위해 관통하여 연장하는 하나 이상의 개구(38)를 포함할 수 있다. 상부 벽체(36)는 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
플라스틱 설치 지지대(10)는 태양광 패널(12)에 부착하기 위한 하나 이상의 돌출부(40)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 부재(24)는 상부 벽체(36)로부터 상방 외측으로 연장하는 하나의 돌출부(40)를 갖는다. 돌출부(40)는 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 체결구 또는 로드(미도시)와 같은 체결 기구를 수용하기 위해 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는다. 돌출부(40)는 단일체이거나, 각 부재가 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는, 서로로부터 측 방향으로 이격된 한 쌍의 부재일 수 있다. 도시된 실시예에서, 베이스(16)는 설치 플랜지 벽체(22)로부터 상방으로 연장하는 페데스탈(41, pedestal)로부터 상방 외측으로 연장하는 하나의 돌출부(40)를 갖는다. 돌출부(40)는 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 체결구 또는 로드(미도시)와 같은 체결 기구를 수용하기 위해 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는다. 돌출부(40)는 단일체이거나, 각 부재가 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는, 서로로부터 측 방향으로 이격된 한 쌍의 부재일 수 있다. 베이스(16)는 돌출부(40)와 단부 벽체(32) 사이에서 길이 방향으로 연장하는 하나 이상의 리브(44)를 포함할 수 있다. 리브(44)들은 측 방향으로 이격될 수 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)는 모듈형이며, 복수의 설치 지지대(10)가 배송을 위해 함께 적층될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
플라스틱 설치 지지대(10)는 중합체 물질로 제조된다. 중합체 물질은 열가소성 또는 열경화성일 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(16)와 부재(24)는 중합체 물질의 전체 부피를 기준으로 일정한 중량 퍼센트의 섬유로 강화된 중합체 물질로 제조된다. 일 실시예에서, 섬유의 퍼센트는 제로 퍼센트(0%) 내지 약 65 퍼센트(65%)의 범위이다. 섬유는 유리, 탄소, 무기질, 및/또는 금속 재료 중 적어도 하나이다. 일 실시예에서, 섬유는 일반적으로 긴 유리 또는 탄소 섬유, 짧은 유리 또는 탄소 섬유, 또는 길고 짧은 유리 및/또는 탄소 섬유의 조합이다. 섬유의 크기(예컨대, 길이, 직경 등)는 달라질 수 있으며, 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예컨대, 일 실시예에서, 섬유는 13 마이크론 미만의 평균 직경을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유는 10 마이크론 이하의 평균 직경을 가질 수 있다. 중합체 물질 또는 섬유 자체는 중합체 물질 자체와 섬유 사이의 결합을 촉진시키는 다른 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에 적절한 섬유의 예는 One PPG Place, Pittsburgh, PA 15272에 소재한 PPG Industries Inc.에서 시판하는 ChopVantage® HP 3660을 포함한다.
중합체 물질은 다음과 같은 종류의 열가소성 또는 열경화성 중합체 중 하나와 같은 임의의 중합체, 즉, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아크릴로니트릴, 부타디엔 스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 셀룰로즈 아세테이트, 시클릭 올레핀 공중합체, 플루오로중합체, 폴리옥시메틸렌, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아릴에테르케톤, 폴리아미드-이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸펜텐, 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리프탈아미드, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리비닐 클로라이드 및 스티렌-아크릴로니트릴, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터의 임의의 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 중합체 물질은 폴리아미드이다. 필요한 것은 아니지만, 폴리아미드는 일반적으로 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 46, 폴리아미드 6,10, 폴리아미드 6I, 6T, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 6,12 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 그러나, 폴리아미드 이외의 중합체 재료가 플라스틱 설치 지지대(10)를 제조하기 위해 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명에 적절한 폴리아미드의 예는 100 Campus Drive, Florham Park, NJ에 소재한 BASF Corporation에서 시판하는 Ultramid® 8233G HS를 포함한다. 적절한 플라스틱 재료의 다른 예는 100 Campus Drive, Florham Park, NJ에 소재한 BASF Corporation에서 시판하는 Ultramid® B3WG10이다.
일 실시예에서, 중합체 물질은 중합체 재료에 내충격성을 부여하는 충격 개질제를 포함할 수 있다. 사용될 경우, 충격 개질제는 일반적으로 중합체 물질의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 20 중량부의 양으로 존재한다. 충격 개질제는 임의의 충격 개질제일 수 있지만, 엘라스토머, 에틸렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원중합체, 에틸렌-아크릴레이트 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 삼원중합체, 폴리우레탄, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 적절한 충격 개질제의 예는 Lancaster Pike & Route 141, Wilmington, DE 19805에 소재한 DuPont Company에서 시판하는 FUSABOND® grade N493D이다.
다른 실시예에서, 중합체 물질은 자외선(UV) 안정화제, 예컨대, 벤조트리아졸 타입의 자외선 흡수제를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 중합체 물질은 프리-컬러 안료나 염료를 포함할 수 있다. 필요한 것은 아니지만, 중합체 물질은 중합체 물질의 안료 또는 염료를 개질하기 위한 착색제 성분을 포함할 수 있다. 사용될 경우, 착색제 성분은 일반적으로 중합체 물질의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 약 10 중량부와 같은 양으로 존재한다. 본 발명에 적절한 착색제 성분의 예는 1700 Galloping Hill Road, Kenilworth, NJ 07033에 소재한 Orient Corporation of America에서 시판하는 Orient Nigrosine Base SAPL이다. 관련 기술 분야에 공지된 다른 적절한 충격 개질제, 자외선 안정화제, 프리-컬러 안료가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시예에서, 중합체 물질은 인 화합물과 같이 중합체 물질의 발화 내성을 개선하기 위한 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명은 플라스틱 설치 지지대(10)의 제조 방법을 추가로 제공한다. 일 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(10)는 사출 성형 공정으로 제조된다. 다른 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(10)는 가스 보조 사출 성형 공정으로 제조된다.
이 방법은 일반적으로 플라스틱 설치 지지대(10)를 위한 공동 및 코어를 형성하는 주형(미도시)을 제공하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 이 방법은 미리 정해진 높이에 플라스틱 설치 지지대(10)를 형성하여 특정 각도로 태양광 패널(12)에 부착하기 위해 주형의 공동과 코어 내로 중합체 재료를 사출하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 태양광 패널(12)의 각도를 증가 또는 감소시키기 위해 지지대(10)의 태양광 패널 부착 높이가 상승 또는 하강할 수 있도록, 페데스탈(41)과 플라스틱 설치 지지대(10)를 형성하기 위해 중합체 재료를 사출하는 단계 전에, 공동 및 코어 인서트(미도시)가 주형 내로 삽입된다. 플라스틱 설치 지지대(10)가 형성되면, 이 방법은 주형을 개방하는 단계와 주형으로부터 플라스틱 설치 지지대(10)를 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 사출 성형된 플라스틱 설치 지지대(10)는 일체형이라는 것을 이해하여야 한다. 플라스틱 설치 지지대(10)는 본원에 구체적으로 설명하지 않은 다양한 다른 방법으로 제조될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
가동시에는, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 플라스틱 설치 지지대(10)가 태양광 패널(12)의 하나의 모서리 근처에 배치된다. 하나의 밸러스트 블록(26)이 베이스(16) 상에 배치되며, 부재(24)의 측벽(28)에 있는 하나의 개구(30)를 통해 연장된다. 태양광 패널(12)이 돌출부(40)에 체결된다. 제로(0) 내지 약 30°와 같이 미리 정해진 경사각으로 태양광 패널(12)을 설치하거나 조정하여 도 1a에 도시된 바와 같이 태양광 패널(12)에 대한 최적의 태양광 노출과 최대 에너지 발생 효율을 허용하기 위해, 플라스틱 설치 지지대(10)들은 서로에 대해 상대적으로 근접하거나 이격될 수 있다. 밸러스트 블록(26)은 플라스틱 설치 지지대(10)를 지지면에 고정 및 유지하고, 태양광 패널(12)에 바람이 부는 경우, 움직임에 저항하는 추로서 작용한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 태양광 패널(12)은 눈에 의한 하방 하중 및/또는 바람에 의한 상당한 상방 하중 또는 부양력을 받을 수 있기 때문에, 설치 지지대(10)의 파손을 방지하도록 밸러스트 블록(26)이 보조 지지를 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 플라스틱 설치 지지대(10)가 장기간의 가용 수명 동안 하중을 받으면, 기계적인 크리프가 발생할 수 있으며 밸러스트 블록(26)이 보조 지지를 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 플라스틱 설치 지지대(10)는 태양의 각도에 대해 태양광 패널(12)의 각도를 자동으로 조정하기 위해 슬라이딩 트랙(미도시) 및/또는 파워 드라이브(미도시)를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 플라스틱 설치 지지대(10)의 본 발명에 따른 다른 실시예가 도시되어 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)의 유사한 부분은 100씩 증가한 유사한 참조 번호를 갖는다. 이 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(110)는 베이스(116)와, 베이스(116)로부터 연장하는 부재(124)를 포함한다. 베이스(116)는 대체로 평평하며, 직사각형 형상이다. 부재(124)는 베이스(116)로부터 상방으로 연장하여 베이스(116)에 접촉하고 있는 측면에 대향하는 밸러스트 블록(26)의 측면 위로 연장하는 하나 이상의 측면 부재(144)를 포함한다. 또한, 부재(124)는 측면 부재(144)들 사이에서 길이 방향으로 연장하는 상부 부재(146)를 포함한다. 부재(124)는 상부 부재(146)로부터 상방으로 연장하는 적어도 하나의 돌출부(140)를 포함하며, 이 돌출부는 태양광 패널(12)에 부착하기 위해 관통하여 연장하는 개구(142)를 갖는다. 플라스틱 설치 지지대(110)는 베이스(116)에 대해 대체로 수직하게 연장하는 단부 벽체(148)를 포함할 수 있다. 플라스틱 설치 지지대(110)는 플라스틱 재료로 제조되며, 완전하고, 통합형이며, 일체형인 것을 이해하여야 한다. 또한, 동일한 설치 지지대(110)가 모든 위치 및 구성에 사용된다는 것을 이해하여야 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 플라스틱 설치 지지대(10)의 본 발명에 따른 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)의 유사한 부분은 200씩 증가한 유사한 참조 번호를 갖는다. 이 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(210)는 베이스(216)와, 베이스(216)로부터 연장하는 부재(224)를 포함한다. 베이스(216)는 하부 벽체(260)와, 하부 벽체(250)로부터 상방으로 연장하는 대향하는 측벽(252)을 갖는다. 각각의 측벽(252)은 관통하여 연장하는 개구(254)를 갖는다. 또한, 베이스(216)는 하부 벽체(250)로부터 상방으로 측벽(252)들 사이에서 연장하는 단부 벽체(256)를 갖는다.
부재(214)는 한 쌍의 대향하는 스트랩(258)을 포함한다. 스트랩(258)의 형상은 일반적으로 직사각형이다. 스트랩(258)은 측벽(252) 중 하나에 있는 개구(254) 중 하나와 협동하기 위해 외측으로 연장하는 상부 및 하부 돌출부(260)를 포함할 수 있다. 스트랩(258)의 폭이 달라질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
부재(214)는 베이스(216)에 대향하여 밸러스트 블록(26) 상에 배치된 캡(262)을 포함한다. 캡(262)은 상부 벽체(264)와, 상부 벽체(264)로부터 하방으로 연장하는 대향하는 측벽(266)을 갖는다. 각각의 측벽(266)은 관통하여 연장하는 개구(268)를 갖는다. 또한, 캡(262)은 상부 벽체(264)로부터 하방으로 측벽(266)들 사이에서 연장하는 단부 벽체(270)를 갖는다. 부재(224)는 캡(262)의 상부 벽체(264)로부터 상방으로 연장하는 적어도 하나의 돌출부(240)를 포함하며, 이 돌출부는 태양광 패널(12)에 부착하기 위해 관통하여 연장하는 개구(242)를 갖는다. 스트랩(258) 상의 상부 돌출부(260)는 측벽(266) 중 하나에 있는 개구(268) 중 하나에 수용된다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 플라스틱 설치 지지대(210)는 플라스틱 재료로 제조되며, 각각의 부품 또는 부재는 완전하고, 통합형이며, 일체형인 것을 이해하여야 한다. 또한, 동일한 설치 지지대(210)가 모든 위치 및 구성에 사용된다는 것을 이해하여야 한다.
도 11을 참조하면, 플라스틱 설치 지지대(10)의 본 발명에 따른 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)의 유사한 부분은 유사한 참조 번호를 갖는다. 이 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(10)는 설치 플랜지 벽체(22)로부터 상방으로 연장하는 제2 페데스탈(41)로부터 상방 외측으로 연장하는 제2 돌출부(40)를 갖는 베이스(16)를 포함한다. 제2 페데스탈(41)이 제1 페데스탈(41)보다 큰 높이를 가짐으로써, 제2 돌출부(40)는 제1 돌출부(40)보다 큰 높이를 갖게 된다. 제2 돌출부(40)는 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 체결구 또는 로드(미도시)와 같은 체결 기구를 수용하기 위해 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는다. 제2 돌출부(40)는 단일체이거나, 각 부재가 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는, 서로로부터 측 방향으로 이격된 한 쌍의 부재일 수 있다. 플라스틱 설치 지지대는 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 유사하다는 것을 이해하여야 한다.
도 12를 참조하면, 플라스틱 설치 지지대(10)의 본 발명에 따른 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)의 유사한 부분은 유사한 참조 번호를 갖는다. 이 실시예에서, 플라스틱 설치 지지대(10)는 제1 돌출부(40)를 생략하고 설치 플랜지 벽체(22)로부터 상방으로 연장하는 제2 페데스탈(41)로부터 상방 외측으로 연장하는 제2 돌출부(40)를 갖는 베이스(16)를 포함한다. 제2 페데스탈(41)은 그 전방부를 통해 연장하는 개구(41a)를 갖는다. 제2 돌출부(40)는 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 체결구 또는 로드(미도시)와 같은 체결 기구를 수용하기 위해 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는다. 제2 돌출부(40)는 단일체이거나, 각 부재가 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는, 서로로부터 측 방향으로 이격된 한 쌍의 부재일 수 있다. 플라스틱 설치 지지대(10)는 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 유사하다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 원하는 높이에 맞게 도 1 내지 도 4의 제1 페데스탈(41)만 형성되거나 도 12의 제2 페데스탈(41)만 형성되도록, 플라스틱 설치 지지대(10)의 제1 페데스탈(41) 또는 제2 페데스탈(41)은 그 국소 영역에 있는 인서트 공구와 함께 하나의 주형을 사용함으로써 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 도 11의 제1 페데스탈(41)과 제2 페데스탈(41) 모두가 원하는 양 높이에 맞게 형성되도록, 인서트 공구가 사용될 수는 없다는 것을 이해하여야 한다.
따라서, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는 하나 이상의 밸러스트 블록(26)과 플라스틱 구조물을 결합하며, 이에 따라, 밸러스트 블록(26)이 지지대(10, 110, 210)에 대한 하중의 일부를 지지하거나, 플라스틱 구조물이 크리프 등으로 인해 변형된 경우, 그 하중을 지지할 수 있다. 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는 바람 부상으로 인해 태양광 패널(12)에 가해지는 상방 하중에 저항하고 눈 또는 지진 활동 또는 임의의 다른 유형의 하중으로 인해 태양광 패널(12)에 가해지는 하방 하중을 지지하는 지지대로서 하나 이상의 밸러스트 블록(26)을 이용한다. 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는 하나 이상의 밸러스트 블록(26)과 조합하여 지지대를 위해 사용되는 플라스틱 재료의 양을 줄임으로써, 상당한 비용을 절감한다. 예컨대, 재료의 두께를 줄이고/또는 밸러스트 블록(26)과 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210) 사이에 심(미도시)을 사용함으로써, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는 사용되는 플라스틱 재료의 양을 추가로 줄일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 밸러스트 블록(26)은 하중 지지 부재일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명을 예시적인 방식으로 설명하였다. 사용된 전문 용어는 단어의 속성 상 한정하는 것이라기 보다는 설명하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 많은 변형 및 변경이 상기 교시에 비추어 가능하다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 범위 내에서, 본 발명은 구체적으로 기술된 것과는 다르게 실시될 수 있다.
Claims (21)
- 태양광 패널(12)용 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)로서,
지지면에 맞물리고 밸러스트 블록(24, 26)을 지지하도록 구성된 플라스틱 베이스(16, 116, 216); 및
밸러스트 블록(26)이 상기 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)와 협동하여 태양광 패널(12)에 대한 하방 하중의 일부를 지지함과 아울러, 태양광 패널(12)에 대한 상방 풍력 하중에 저항하도록, 상기 베이스(16, 116, 216)와 협동하여 밸러스트 블록(24, 26)을 베이스와의 사이에 유지하는, 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 플라스틱 부재(24, 124, 224)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210). - 제1항에 있어서,
상기 부재(24)는 관통하여 연장하는 적어도 하나의 개구(30)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제1항에 있어서,
상기 부재(24)는 측 방향으로 관통하여 연장하며 길이 방향으로 이격된 한 쌍의 개구(30)를 포함하며, 각각의 개구(30)는 밸러스트 블록(26)을 수용하도록 구성된, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 베이스(16)는 각각의 상기 개구(30)에 인접하여 밸러스트 블록(26)을 그 내부에 유지하도록 구성된 대향하는 멈춤부(20)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 개구(30) 중 하나는 상기 개구(30) 중 다른 하나의 높이보다 큰 높이를 갖는, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스(16)로부터 상방으로 연장하며, 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는 제1 돌출부(40)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제7항에 있어서,
상기 베이스(16)로부터 상방으로 연장하며, 관통하여 연장하는 개구(42)를 갖는 제2 돌출부(40)를 포함하고, 상기 제2 돌출부(40)는 상기 제1 돌출부(40)보다 큰 높이를 갖는, 플라스틱 설치 지지대(10). - 제1항에 있어서,
상기 부재(124)로부터 상방으로 연장하며, 관통하여 연장하는 개구(142)를 갖는 돌출부(140)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(110). - 제8항에 있어서,
상기 부재(124)는 상기 베이스(116)로부터 연장하여 상기 베이스(116)에 접촉하고 있는 측면에 대향하는 밸러스트 블록(26)의 측면 위로 연장하는 한 쌍의 측면 부재(144)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(110). - 제9항에 있어서,
상기 측면 부재(144)들 사이에서 길이 방향으로 연장하는 상부 부재(146)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(110). - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 부재로부터 상방으로 연장하며, 태양광 패널(12)에 부착하기 위해 관통하여 연장하는 개구를 갖는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210). - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스(116)에 대해 대체로 수직하게 연장하는 단부 벽체(132)를 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(110). - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스(16, 116, 216)와 상기 부재(24, 124, 224)는 완전하고, 통합형이며, 일체형인, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210). - 제1항에 있어서,
상기 베이스(216)는 대향하는 측벽(252)을 갖고, 각각의 상기 측벽(252)은 관통하여 연장하는 개구(254)를 갖는, 플라스틱 설치 지지대(210). - 제14항에 있어서,
상기 베이스(216)에 대향하여 밸러스트 블록(26) 상에 배치되도록 구성된 플라스틱 캡(262)을 포함하는, 플라스틱 설치 지지대(210). - 제15항에 있어서,
상기 캡(262)은 대향하는 측벽(266)을 갖고, 각각의 상기 측벽(266)은 관통하여 연장하는 개구(264)를 갖는, 플라스틱 설치 지지대(210). - 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부재(224)는 한 쌍의 스트랩(258)을 포함하고, 상기 스트랩(258) 중 하나는 상기 베이스(216)의 상기 개구(254) 중 하나와 측벽(266)의 상기 개구 중 하나 사이로 연장하는, 플라스틱 설치 지지대(210). - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 캡(262)은 외측으로 연장하는 돌출부(260)를 포함하고, 이 돌출부는 태양광 패널(12)에 부착하기 위해 관통하여 연장하는 개구(264)를 갖는, 플라스틱 설치 지지대(210). - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210)는 사출 성형 공정으로 제조된, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210). - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스(16, 116, 216)와 상기 부재(24, 124, 214)는 열가소성 재료 또는 열경화성 재료인 중합체 물질로 제조된, 플라스틱 설치 지지대(10, 110, 210). - 태양광 패널(12)용 설치 지지대(10, 110, 210)로서,
적어도 하나의 밸러스트 블록(26);
지지면에 맞물리고 상기 적어도 하나의 밸러스트 블록(26)을 지지하도록 구성된 플라스틱 베이스(16, 116, 216); 및
상기 적어도 하나의 밸러스트 블록(26)이 상기 설치 지지대와 협동하여 태양광 패널(12)에 대한 하방 하중의 일부를 지지함과 아울러, 태양광 패널(12)에 대한 상방 풍력 하중에 저항하도록, 상기 베이스(16, 116, 216)와 협동하여 상기 적어도 하나의 밸러스트 블록(26)을 베이스와의 사이에 유지하는, 태양광 패널(12)에 연결하기 위한 플라스틱 부재(24, 124, 224)를 포함하는, 설치 지지대(10, 110, 210).
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