KR20180130324A - 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법 - Google Patents
태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 지붕에 설치되는 태양전지용 가로바와 지붕 구조물 사이에 위치하여, 태양전지를 지붕에고정하는 지붕 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법에 관한 것이다. 본 발명은 (a) 천장재의 측면 돌출부를 슬라이드 결합하며, 천장재를 지붕 또는 구조물의 경사면에 고정하는 단계; (b) 상기 천장재 돌출부에 클램프를 슬라이드하여 삽입하는 단계; (c) 상기 클램프의 상부에 위치하는 태양정지 고정부에 태양전지용 가로바를 결합하는 단계; 및 (d) 상기 클램프 하부에 위치하는 천장재 고정부의 측면을 관통하는 고정수단을 이용하여 클램프를 상기 천장재 돌출부에 고정하는 단계를 포함하는 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법에 있어서, 상기 클램프는 천장재 돌출부의 홀수열과 짝수열에 상기 고정수단의 방향이 반대가 되도록 삽입되며, 상기 고정수단의 선단부에는 탄성체가 위치하여 상기 클램프와 상기 천장재 돌출부가 직접 접촉하지 않는 태양전지 설치 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 지붕에 설치되는 태양전지용 가로바와 지붕 구조물 사이에 위치하여, 태양전지를 지붕에 고정하는 클램프를 이용한 태양전지 설치방법을 제공한다.
태양전지는 일반적으로 사각의 판 형태로 제작되며, 지붕에 설치하게 된다. 이는 건축물에서 가장 그늘이 적어 태양광을 많이 받을 수 있는 것이 지붕이며, 또한 넓은 부지를 따로 확보하기 어려운 도시에서는 지붕만이 태양전지를 설치 가능한 공간이기 때문이다.
이러한 태양전지의 설치는 평평한 지붕에는 지붕위에 봉재 또는 각재로 제작되는 구조물을 설치한 다음, 남쪽으로 일정 각도로 기울어지도록 설치하는 것이 일반적이지만, 경사를 가지는 지붕이 이미 설치되어 있는 경우, 지붕의 일부를 특정 형상을 가지는 천장재로 교체한 다음, 상기 천장재에 태양전지를 고정하는 방법도 널리 쓰인다. 이때 태양전지는 지붕에 설치되는 천장재에 직접 고정되기도 하지만, 여러개의 태양전지를 설치하기 위하여 태양전지는 가로바에 고정되며, 상기 가로바는 천장재와 클램프를 이용하여 고정되는 것이 일반적이다.
이 경우 외부에서 다량의 충격이 가해지는 경우(특히 지진이나 태풍과 같은), 각 연결부의 고정이 약해져 구조의 내구성이 떨어지거나 구조자체가 붕궤될 수 있다.
또한 상기 가로바, 천장재 및 클램프는 서로 상이한 재질로 제작되는 것이 대부분으로 상이한 재질로 제작되는 금속이 볼트 또는 리벳으로 고정되는 경우 갈바닉 부식이 일어나 한 종류의 구조물이 급격한 부식을 보이고 이에 따라 태양전지 고정 구조물의 수명이 대폭 감소하게 된다.
이러한 갈바닉 부식을 방지하기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있는데, 가장 많이 사용되는 방법은 가로바, 천장재 및 클램프를 동일한 재질로 제작하여 갈바닉 부식을 방지하는 방법이다. 하지만 이 방법은 각 부위에 작용될 수 있는 최적의 재질을 사용하지 못한다는 단점을 가지고 있어 태양전지 고정 구조물의 강도저하를 나타낼 수 있으며, 이에 따라 태풍이나 강풍에 의하여 태양전지가 이탈될 가능성도 있다.
갈바닉 부식을 막은 다른 방법은 가로바, 천장재 및 클램프를 고무와 같은 절연체로 코팅하여 각 구조물 사이로 전하가 이동되지 못하도록 하는 것이다. 이 방법의 경우 전하의 이동을 막음과 동시에 외부요인에 의한 금속의 부식을 감소시키는 효과가 있지만, 각 구조물을 고정하기 위한 볼트 또는 리벳으로 전하가 이동될 수 있어 부식방지 효과가 떨어지며, 사용시간이 늘어남에 따라 표면에 코팅된 절연체가 박리 또는 탈락되어 금속 구조물 사이의 접촉이 발생하여 부식이 진행될 수 있다.
따라서, 본 발명은 충격에 대한 내구성을 높이며, 갈바닉 부식을 방지할 수 있는 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법을 제공하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 천장재의 측면 돌출부를 슬라이드 결합하며, 천장재를 지붕 또는 구조물의 경사면에 고정하는 단계; (b) 상기 천장재 돌출부에 클램프를 슬라이드하여 삽입하는 단계; (c) 상기 클램프의 상부에 위치하는 태양정지 고정부에 태양전지용 가로바를 결합하는 단계; 및 (d) 상기 클램프 하부에 위치하는 천장재 고정부의 측면을 관통하는 고정수단을 이용하여 클램프를 상기 천장재 돌출부에 고정하는 단계를 포함하는 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법에 있어서, 상기 클램프는 천장재 돌출부의 홀수열과 짝수열에 상기 고정수단의 방향이 반대가 되도록 삽입되며, 상기 고정수단의 선단부에는 탄성체가 위치하여 상기 클램프와 상기 천장재 돌출부가 직접 접촉하지 않는 태양전지 설치방법을 제공한다.
상기 태양전지 고정부는 클램프 상단에 양측으로 연장된 연장부를 포함하며, 상기 연장부와 태양전지 또는 태양전지 가로바는 볼트 또는 리벳으로 관통되어 고정될 수 있다.
상기 천장재 고정부는 클램프의 하단 전면에서 후면을 관통하는 관통부를 포함하며, 상기 관통부의 상부에는 원형, 사각형, 삼각형, 마름모형 또는 육각형의 단면을 가지는 팽대부가 설치되며, 상기 관통부의 하부에는 상기 고정수단이 관통하여 천장재와 클램프를 연결하는 고정수단 연결부가 설치될 수 있다.
상기 고정수단은 볼트, 핀 또는 리벳일 수 있다.
상기 탄성체는 고무, 실리콘, 플라스틱, 섬유 및 스펀지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 탄성체의 하부에는 스토퍼를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법은 태양전지 고정시 충격에 의한 내구성을 높일 수 있으며, 갈바닉 부식을 방지하여 태양전지 고정용 구조물의 수명을 연장할 수 있으므로, 기존의 단일 소재 고정용 구조물 및 코팅 구조물에 비하여 수명이 길어짐에 따라, 장기간 외부에 노출되어야 하는 태양전지의 설치에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예예 의하여 제작된 클램프의 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의하여 제작된 클램프의 사시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프를 천장재 및 태양전지 가로바와 결합한 것을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프를 천장재 및 태양전지 가로바와 결합한 것을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의하여 제작된 클램프의 사시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프를 천장재 및 태양전지 가로바와 결합한 것을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프를 천장재 및 태양전지 가로바와 결합한 것을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의하여 제작된 클램프의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 (a) 천장재의 측면 돌출부를 슬라이드 결합하며, 천장재를 지붕 또는 구조물의 경사면에 고정하는 단계; (b) 상기 천장재 돌출부에 클램프를 슬라이드하여 삽입하는 단계; (c) 상기 클램프의 상부에 위치하는 태양정지 고정부에 태양전지용 가로바를 결합하는 단계; 및 (d) 상기 클램프 하부에 위치하는 천장재 고정부의 측면을 관통하는 고정수단을 이용하여 클램프를 상기 천장재 돌출부에 고정하는 단계를 포함하는 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법에 있어서, 상기 클램프는 천장재 돌출부의 홀수열과 짝수열에 상기 고정수단의 방향이 반대가 되도록 삽입되며, 상기 고정수단의 선단부에는 탄성체가 위치하여 상기 클램프와 상기 천장재 돌출부가 직접 접촉하지 않는 태양전지 설치방법을 제공한다.
이하 본 발명을 태양전지 구조물 고정용 클램프의 시공 방법을 통하여 자세하게 설명한다.
(i) 천장재 설치 단계,
기존의 경사진 지붕이 존재하는 경우 지붕의 일부를 제거하고 노출된 지붕 고정용 가로바에 천장재(30)를 고정하여 설치한다. 평탄한 장소 또는 평평한 지붕에 설치하는 경우 천장재(30)가 일정한 각도를 가지도록 구조물을 설치한 다음, 상기 구조물위에 상기 천장재(30)를 고정할 수 있다. 이때 천장재(30)는 양 측면에 천장재 돌출부(31)가 설치되어 있어 각 천장재(30)는 전후방향으로 슬라이드 되어 결합되며, 각 천장재(30)와 지붕 고정용 가로바는 못이나 볼트를 이용하여 고정할 수 있다.
(ii) 클램프 설치 단계
상기 지붕에 고정된 천장재 돌출부(31)에 클램프를 슬라이드 하여 삽입하며, 각 돌출부(31)에는 상기 클램프를 1~100개 삽입하여 태양전지 또는 태양전지용 가로바(40)를 고정할 수 있다. 삽입된 클램프는 고정수단(23)에 의하여 천장재와 결합되며, 상기 고정수단(23)의 선단부에는 탄성체가 설치되어 클램프와 상기 천장재 돌출부(31)가 직접 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 아울러 상기 고정수단(23)은 클램프의 일측면에 위치할 수 있으므로, 상기 클램프의 설치시 돌출부(31)의 홀수열과 짝수열의 고정수단 방향을 반대로 하여 일측에 위치한 고정수단(23) 만으로도 클램프와 천장재가 직접 접촉하지 않도록 할 수 있다.
(iii) 태양전지 설치 단계
상기와 같이 돌출부에 삽입된 클램프의 선단부에 위치한 태양전지 고정부(10)에 태양전지를 직접 고정하거나 태양전지용 가로바(40)를 고정하게 된다. 천장재 돌출부(31)에 삽입된 클램프를 완전히 고정시키지 않으면서 상기 태양전지 또는 태양전지용 가로바(40)에 상기 클램프를 고정시킨 다음, 상기 고정수단(23)을 이용하여 클램프와 상기 천장재가 직접 접촉하지 않도록 고정하는 것이 바람직하다. 이후 태양전지용 가로바(40)를 사용한 경우에는 상기 가로바의 상부에 태양전지를 고정하여 태양전지의 설치를 완료하게 된다.
상기 (a) 태양전지 고정부(10)는 클램프의 상단에 위치하여 태양전지 또는 태양전지 가로바(40)가 고정되는 부분으로, 상기 태양전지 또는 태양전지 가로바(40)를 고정할 수 있는 형상이라면 제한없이 사용가능하지만, 바람직하게는 클램프 상단에 양측으로 연장된 연장부를 포함하며, 상기 연장부와 태양전지 또는 태양전지 가로바는 볼트 또는 리벳(12)으로 관통되어 고정될 수 있다. 또한 상기 태양전지 고정부(10)에는 상기 태양전지 또는 태양전지 가로바(40)를 고정하기 위한 관통공(11)이 형성될 수 있으며, 상기 관통공(11)은 원형으로 형성되어 볼트 또는 리벳(12)이 통과하여 태양전지 또는 태양전지 가로바(40)와 연결될 수도 있지만, 바람직하게는 타원형으로 제작될 수 있다. 타원형으로 제작되는 경우 상기 태양전지 또는 태양전지 가로바(40)와의 고정시 비틀림으로 인하여 각 관통부가 어긋나있더라도 고정이 가능하므로 작업의 효율이 크게 개선될 수 있다. 아울러 상기 태양전지 고정부(10)의 연장부는 제작의 편의를 위해서 상기 클램프의 최상단부와 평행하도록 사각의 판형으로 제작되며, 중심부에 각각 볼트 또는 리벳(12)을 위한 관통부(11)가 설치되는 것이 바람직하지만, 모서리를 절단하거나 라운드 처리하여 작업자의 부상을 방지하거나 일측의 관통부(11)를 십자형으로 설치하여 고정 작업시 편의성을 높일 수도 있다.
상기 (b) 천장재 고정부(20)는 클램프의 하단에 위치하여 클램프와 천장재(30)를 고정하는 부분으로 천장재의 돌출부(31)와 연결되어 클램프를 지지할 수 있는 형상이라면 제한 없이 사용가능하지만, 바람직하게는 클램프의 하단 전면에서 후면을 관통하는 관통부를 포함하며, 상기 관통부의 상부에는 원형, 사각형, 삼각형, 마름모형 또는 육각형의 단면을 가지는 팽대부(21)가 설치되며, 상기 관통부의 하부에는 상기 고정수단이 관통하여 천장재(30)와 클램프를 연결하는 고정수단 연결부(22)가 설치될 수 있다.
상기 천장재 돌출부(31)는 천장재(30)의 양 측단이 천장재 상부로 연장되어 측면에 위치하는 타 천장재와의 연결을 가능하게 하는 부분으로, 최상단은 단면이 원통형, 사각형, 삼각형, 마름모형 또는 육각형을 형성하도록 구부러져 있으며, 구부러진 부분의 시작부분과 끝부분이 이격되어 있어 타 천장재와 길이방향으로 슬라이드 되어 결합될 수 있는 구조를 가진다. 또한 상기 천장재 돌출부(31)에는 상기 클램프 관통부가 결합되어 고정될 수 있다.
상기 팽대부(21)는 상기 천장재 돌출부(31)의 최상단에 슬라이드 되어 고정되는 부분으로 상기 천장재 돌출부(31)와 상기 팽대부(21)는 동일한 단면을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 팽대부(21)의 하부는 클램프의 하부로 개방되어 있어 상기 클램프가 상기 천장재 돌출부를 슬라이드 되어 움직일 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다. 아울러 상기 팽대부(21)의 하부는 개방된 부분의 최대 거리가 상기 팽대부(21)보다 작도록 하여 설치시 상기 클램프가 이탈하지 않도록 하며, 강한 충격에도 클램프가 상기 천장재를 이탈하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 천장재 고정부(20)는 천장재 고정부(20)를 관통하는 고정수단(23)에 의하여 천장재(30)와 고정되는 것이 바람직하다. 상기 천장재 고정부(20)는 상기 천장재 돌출부(31)에 슬라이드되어 전후방향으로 이동 가능하므로, 상기 클램프를 고정하기 위하여 상기 천장재 고정부의 측면에 천장재 고정부(20)를 관통하는 고정수단(23)을 구비하여 클램프를 고정하는 것이 바람직하다.
상기 고정수단(23)은 상시 천장재 고정부(20)의 측면을 관통하여 천장재 돌출부(31)와 고정하기 위한 수단으로, 천장재 돌출부(31)의 측면을 압박하는 마찰에 의하여 상기 클램프를 고정하게 된다. 상기 고정수단(23)은 상기 천장재 돌출부(31)의 측면을 압박할 수 있는 수단이라면 제한 없이 사용 가능하지만, 시공시 편의성 및 재료수급의 편의성을 고려하여 볼트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 볼트의 크기와 길이에는 특별한 제한이 없지만 바람직하게는 1~10cm의 길이를 가지는 M3~M12볼트를 사용할 수 있다.
또한 상기 고정수단(23)은 천장재 돌출부(31)와 접촉되는 선단부에 탄성체를 포함할 수 있다. 상기 고정수단(23)에 의하여 천장재(30)와 클램프가 직접적으로 고정되는 경우, 외력에 의한 충격이 발생하는 경우 각 고정부의 결합이 느슨해질 수 있으며 이에 따라 내구성이 떨어질 수 있다. 특히 태풍이나 지진 같이 지속적으로 대량의 충격이 가해지는 상황에서 일반적인 볼트 또는 리벳과 같은 구조로 고정된 경우 각 볼트 또는 리벳의 결합이 약해져 내구성이 떨어지거나 구조가 붕궤될 수 있다. 따라서 상기 고정수단의 선단부에는 탄성체를 삽입하여 충격이 발생하는 경우 충격이 태양전지 쪽으로 전파되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 탄성체는 고무, 실리콘, 플라스틱, 섬유 및 스펀지의 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 탄성체를 절연성을 띄는 재질로 제작하는 경우 클램프를 통한 전하의 이동을 막을 수 있어, 갈바닉 부식에 의한 구조 내구성 저하를 방지할 수 있다. 이때 상기 탄성체는 전하의 이동을 방해할 수 있는 재질로 구성된 것이라면 제한없이 사용가능하지만, 바람직하게는 고무, 실리콘 또는 플라스틱과 같은 탄성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 클램프는 중량감소를 위한 중공부를 가질 수 있다. 상기 태양전지 고정부(10)와 천장재 고정부(20) 사이에는 특별한 구조가 없이 제작될 수 있지만, 무게를 감소시키기 위하여 중공부를 설치할 수 있다. 상기 중공부는 클램프의 형상에 맞도록 제작되는 것이 바람직하지만, 사각형이나 원형으로 제작되는 것이 더욱 바람직하며, 압축강도를 높이기 위하여 허니컴 구조를 가지거나 사각형이나 원형의 중공부가 적층되어 있는 구조를 가지는 것도 가능하다. 상기 중공부를 제외한 클램프의 두께는 상부가 2~10mm, 측면이 2~10mm일 수 있으며, 압축강도를 높이기 위하여 측면을 상부보다 두껍게 제작하는 것이 바람직하다.
또한 상기 탄성체의 하부에는 스토퍼를 설치하여 상기 고정수단(23)의 설치시에 정확한 위치에 설치되어 상기 천장재 돌출부(31)와 상기 팽대부(21)가 접촉하지 않도록 하며, 상기 탄성체가 마모되는 경우에도 상기 고정수단의 하강을 막아 상기 천장재 돌출부(31)와 상기 팽대부(21)가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 상기 스토퍼는 상기 고정수단의 위치를 확보할 수 있는 재질이라면 제한없이 사용가능하지만 바람직하게는 열경화성 수지 또는 금속으로 제작될 수 있으며, 고정수단의 하강을 막기 위하여 상기 천장재 돌출부(31)의 일측면에 설치될 수 있다. 또한 상기 스토퍼가 금속으로 제작되는 경우 상기 고정수단(23)과 접촉되어 갈바닉 부식이 일어날 수 있으므로, 상기 스토퍼가 금속으로 제작되는 경우에는 상기 탄성체의 직경을 상기 고정수단보다 크게 하거나 상기 탄성체의 하단부를 연장하여 상기 스토퍼가 상기 고정수단과 직접 접촉하는 것을 막는 것이 바람직하다.
상기 클램프는 제작의 편의를 위하여 프로파일 형상으로 제작한 다음, 일정 간격으로 절단하여 제작되는 것이 바람직하다. 상기 클램프를 하나씩 제작하는 경우 각 클램프를 제작하는데 많은 시간이 소요되며 이에 따라 클램프의 가격도 상승하게 된다. 하지만 본 발명의 클램프는 종단면이 일정한 형상을 가지고 있으므로, 프로파일 형상으로 제작한 다음, 일정간격으로 절단하고 후가공을 통하여 제작될 수 있다.이때, 상기 절단 간격은 20~100mm인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40~60mm일 수 있다. 상기 후가공은 상기와 같이 프로파일로 제작된 클램프의 표면을 정리하며, 태양전지 고정부의 관통부(11), 천장재 고정부의 측면 관통부(22)를 제작하는 단계로 프로파일 절단 시 발생하는 금속 잔여물을 제거하고, 표면의 날카로운 부분을 정리하여 시공시 작업자의 부상을 방지라는 것이 바람직하다. 아울러 상기 천장재 고정부의 측면 관통부(22)에는 상기 고정수단이 볼트가 사용되는 경우 나사산을 형성하여 상기 볼트가 고정되도록 할 수 있다.
상기 클램프는 상기 태양전지를 고정할 수 있는 소재라면 제한없이 사용하여 제작할 수 있지만, 바람직하게는 알루미늄, 철, 스테인레스, 티타늄, 크롬, 니켈, 주석, 플라스틱 및 세라믹으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하여 제작될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 알루미늄으로 제작될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예 1
알루미늄을 이용하여 도 2 및 도 5와 동일한 단면을 가지는 프로파일을 압출 성형하였다. 이때 상기 프로파일의 높이는 120mm 길이는 1000mm로 제작하였으며, 각 50mm의 두께를 가지도록 절단하여 클램프를 제작하였다.
상기 절단된 클램프의 표면을 정리하고 연마한 다음, 상부의 태양전지 연결부에 13X9mm의 타원형 관통공을 각각 설치하였으며, 천장재 고정부의 일측면에 M8의 나사산을 가지는 고정 수단용 관통공을 설치하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제작된 클램프 20개를 이용하여 태양전지를 고정하였다. 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 철재 천장재에 상기 실기예 1에서 제작된 클램프를 설치하였다.
각 열에는 클램프가 4개씩 삽입되었고 이때 홀수열에는 고정수단이 우측에 위치하도록 삽입하였으며, 짝수열에는 고정수단이 좌측에 위치하도록 삽입하였다.
삽입된 클램프의 상부에 태양전지 고정용 가로바(알루미늄제) 5개를 볼트를 이용하여 고정한 다음, 선단부에 두께 1mm의 플라스틱 탄성체를 포함하는 M8볼트 2개를 이용하여 클램프를 상기 돌출부와 직접 접촉하지 않도록 고정하였다.
비교예 1
상기 실시예 2에서 홀수열과 짝수열 모두 고정수단을 우측에 위치하도록 삽입한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 2에서 고정수단에 탄성체를 포함하지 않는 일반 M8볼트를 사용한 것을 제외하고 동일하게 실험을 실시하였다.
비교예 3
기존의 방법과 동일하게 알루미늄으로 제작된 태양전지 고정용 가로바 5개, 알루미늄제 클램프 20개, 철제 천장재 4개를 이용하여 실험을 실시하였다.
실험예 1
상기 실시예 2, 비교예 1~3을 진동보드 위에 설치하여 지진에 의한 내구성 실험을 실시하였다. 진동보드에는 지진을 모사하기 위하여 초당 3000번의 진동이 인가되었으며 5분 단위로 각 고정수단의 결합을 검사하여 1mm이상 결합을 이탈한 수량을 하기의 표1에 나타내었다.
| 5분 | 10분 | 15분 | 20분 | 25분 | 30분 | |
| 실시예2 | 0 | 0 | 1 | 2 | 4 | 10 |
| 비교예1 | 0 | 1 | 3 | 5 | 8 | 14 |
| 비교예2 | 1 | 4 | 5 | 7 | 15 | 18 |
| 비교예3 | 1 | 6 | 9 | 11 | 17 | 19 |
표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예 2의 경우 10분까지는 고정수단(볼트)의 이탈이 없는 것으로 나타났지만, 비교예 1~3의 경우 볼트의 이탈이 본 발명의 실시예에 비하여 짧은 시간내에 많이 나타나는 것을 확인할 수 있었다
실험예 2
상기 실시예 2, 비교예 1~3을 대기중에 1개월간 노출시켜 각 부위에 부식이 발생하는지 육안으로 관찰하였다. 각 부식의 발생빈도와 면적을 각각 조사하여 하기의 표2에 기입하였다.
| 태양전지 가로바 | 클램프 | 천장재 | ||||
| 빈도(개) | 면적(㎟) | 빈도(개) | 면적(㎟) | 빈도(개) | 면적(㎟) | |
| 실시예2 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 5 |
| 비교예1 | 5 | 8 | 8 | 9 | 1 | 1 |
| 비교예2 | 8 | 9 | 7 | 8 | 0 | 0 |
| 비교예3 | 7 | 8 | 8 | 10 | 1 | 2 |
표 2에 나타난 바와 같이 실시예 2의 경우 갈바닉 부식이 나타나지 않아 가로바와 클램프의 부식 발생이 최소화 되었다. 다만 천재에서 철 특유의 부식현상이 발생하기는 하였지만, 비교예 1~3에 비하여 전체적인 부식의 발생빈도가 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 비교예 1~3의 경우 클램프와 천장재의 접촉에 의하여 갈바닉 부식이 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 천장재의 부식은 줄어들었지만, 전체적인 부식이 늘어나서 수명에 감소할 것으로 파악되었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
10 : 태양전지 고정부
11 : 태양전지 고정부 관통공
12 : 볼트 또는 리벳
20 : 천장재 고정부
21 : 팽대부
22 : 고정수단 삽입부
23 : 고정수단
30 : 천장재
31 : 천장재 돌출부
40 : 태양전지 가로바
11 : 태양전지 고정부 관통공
12 : 볼트 또는 리벳
20 : 천장재 고정부
21 : 팽대부
22 : 고정수단 삽입부
23 : 고정수단
30 : 천장재
31 : 천장재 돌출부
40 : 태양전지 가로바
Claims (6)
- (a) 천장재의 측면 돌출부를 슬라이드 결합하며, 천장재를 지붕 또는 구조물의 경사면에 고정하는 단계;
(b) 상기 천장재 돌출부에 클램프를 슬라이드하여 삽입하는 단계;
(c) 상기 클램프의 상부에 위치하는 태양정지 고정부에 태양전지용 가로바를 결합하는 단계; 및
(d) 상기 클램프 하부에 위치하는 천장재 고정부의 측면을 관통하는 고정수단을 이용하여 클램프를 상기 천장재 돌출부에 고정하는 단계;
를 포함하는 태양전지 설치 방법에 있어서,
상기 클램프는 천장재 돌출부의 홀수열과 짝수열에 상기 고정수단의 방향이 반대가 되도록 삽입되며,
상기 고정수단의 선단부에는 탄성체가 위치하여 상기 클램프와 상기 천장재 돌출부가 직접 접촉하지 않는 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치방법. - 제1항에 있어서
상기 태양전지 고정부는 클램프 상단에 양측으로 연장된 연장부를 포함하며, 상기 연장부와 태양전지 또는 태양전지 가로바는 볼트 또는 리벳으로 관통되어 고정되는 태양전지 설치방법. - 제1항에 있어서,
상기 천장재 고정부는 클램프의 하단 전면에서 후면을 관통하는 관통부를 포함하며,
상기 관통부의 상부에는 원형, 사각형, 삼각형, 마름모형 또는 육각형의 단면을 가지는 팽대부가 설치되며, 상기 관통부의 하부에는 상기 고정수단이 관통하여 천장재와 클램프를 연결하는 고정수단 연결부가 설치되는 태양전지 설치방법. - 제1항에 있어서,
상기 고정수단은 볼트, 핀 또는 리벳인 태양전지 설치방법. - 제1항에 있어서,
상기 탄성체는 고무, 실리콘, 플라스틱, 섬유 및 스펀지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 태양전지 설치방법. - 제1항에 있어서,
상기 탄성체의 하부에는 스토퍼를 추가로 구비하는 태양전지 설치방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170066296A KR20180130324A (ko) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170066296A KR20180130324A (ko) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법 |
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|---|---|
| KR20180130324A true KR20180130324A (ko) | 2018-12-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020170066296A KR20180130324A (ko) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | 태양전지 구조물 고정용 클램프를 이용한 태양전지 설치 방법 |
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| KR (1) | KR20180130324A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102313042B1 (ko) * | 2021-03-15 | 2021-10-15 | 이에스솔라 주식회사 | 지붕일체형 태양광발전설비 |
| KR102343174B1 (ko) * | 2021-03-03 | 2021-12-28 | 주식회사 한국항공조명 | Bipv용 태양광 모듈 |
-
2017
- 2017-05-29 KR KR1020170066296A patent/KR20180130324A/ko not_active Application Discontinuation
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