KR20200009934A - 태양광 패널 고정시스템 - Google Patents

태양광 패널 고정시스템 Download PDF

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KR20200009934A
KR20200009934A KR1020180085021A KR20180085021A KR20200009934A KR 20200009934 A KR20200009934 A KR 20200009934A KR 1020180085021 A KR1020180085021 A KR 1020180085021A KR 20180085021 A KR20180085021 A KR 20180085021A KR 20200009934 A KR20200009934 A KR 20200009934A
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정길수
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젠코 주식회사
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Abstract

본 발명은 태양광 발전시설의 기초구조물 상부가 집광영역과 집수영역으로 구분되어 우천시 우수를 신속하게 집수 처리할 수 있고, 특히 태양광 패널의 설치 시공이 매우 쉬운 태양광 패널 고정시스템을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 태양광 패널(1)을 지지하도록 종바(12)와 횡바(14) 조립체로 구성되는 기초구조물(10)과; 상기 기초구조물(10) 상부에 설치되어, 태양광패널(1)이 설치되는 복수의 집광영역(20A)과, 집광영역(20A) 사이에 이격되어 우수가 배수되는 복수의 집수영역(20B)을 형성하도록 구비되는 집수라인(20)과; 상기 집수라인(20) 상부에 형성되어 태양광패널(1) 단부가 삽입 설치되도록 레일홈(32)이 서로 대향되게 형성되는 한 쌍의 클램프바(30); 및 상기 기초구조물(10) 하측 단부에 설치되어, 집수라인(20) 및 태양광패널(1)을 타고 배수되는 우수를 포집 배수하도록 구비되는 물받이부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널 고정시스템 {Solar Panel Fixing System}
본 발명은 태양광 패널 고정시스템으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전시설의 기초구조물 상부가 집광영역과 집수영역으로 구분되어 우천시 우수를 신속하게 집수 처리할 수 있고, 특히 태양광 패널의 설치 시공이 매우 쉬운 태양광 패널 고정시스템에 관한 것이다.
통상 태양광 발전은, 태양의 빛에너지를 광전효과를 이용하여 전기에너지로 바꿔주는 태양광 패널을 이용한 전기에너지 발전으로서, 환경친화적, 필요한 전기량의 생산 조절이 가능하다는 점 등의 장점이 있는 반면, 초기투자비 및 발전단가가 높다는 단점이 있고, 특히 근자에는 안전을 무시한 태양광 발전 시설이 야산에 무분별하게 건설되면서 배수시설 불량으로 산사태 위험에 무방비 상태로 노출되는 실정이다.
이에 종래에 개시된 등록특허 10-1800234에서, 비탈진 야산용 태양전지 모듈설치 유닛은 크게 땅속에 일부가 매설되는 지지축과, 상기 지지축에 삽입되면서 땅 위에 안착되는 받침대와, 상기 받침대와 결합고정되면서 향후 태양전지모듈이 구조적으로 결합고정될 수 있도록 하는 장착부로 구성되어, 논이나 밭은 농산물을 경작할 수 있도록 하며, 이에 반해 상대적으로 유휴지인 야산에 태양광발전시설단지를 조성하되, 자연경관을 훼손하지 않으면서도 산사태의 위험까지 효율적으로 차단할 수 있는 기술이 선등록된바 있지만, 이는 지지축을 땅속에 매설하여 태양전지모듈을 지지하는 구성이므로 암반지형에는 설치에 어려움이 따랐고, 특히 우천시 태양전지모듈을 타고 흘러내리는 우수에 의해 지반 침하 및 산사태가 발생되는 문제점이 여전히 해소되지 못하는 실정이다.
다른 종래기술인 특허등록번호 10-1348089에서, 각각의 건축물의 고정바 상부에 상호 간에 일정간격 이격되어 설치되는 복수 개의 주배수가이드관과; 상호 간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 대향하는 주배수가이드관에 직교하게 설치되는 보조배수가이드관과; 상기 주배수가이드관과 보조배수가이드관에 의해 구획되는 각각의 공간을 밀폐하며 안치되는 복수 개의 태양전지모듈과; 상기 각 주배수가이드관에 안치되어 대향하는 태양 전지모듈의 단부에 형성되는 사이공간을 밀폐하는 마감캡을 포함하여 이루어지는 건물일체형 태양광 발전지붕이 선등록된바 있지만, 태양 전지모듈 설치작업이 매우 복잡한 문제점이 있다.
즉, 고정바 상에 주배수가이드관을 설치하고, 주배수가이드관과 직교하도록 보조배수가이드관을 설치한 후, 보조배수가이드관에 태양전지모듈의 마감프레임 단부를 안착시킨 상태로 복수개의 마감캡을 볼트 체결하는 방식으로 조립공정이 이루어지므로, 비숙련자에 의한 시공이 어렵고, 특히 이물질에 의해 주배수가이드관 및 보조배수가이드관이 막히는 경우 마감캡을 열고 태양전지모듈을 완전분해해야만 배수가이드관 세척 및 유지보수작업이 번거로운 문제점이 따랐다.
KR 10-1800234 B1 (2017년11월16일) KR 10-1348089 B1 (2013년12월30일)
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 태양광 발전시설의 기초구조물 상부가 집광영역과 집수영역으로 구분되어 우천시 우수를 신속하게 집수 처리하므로 임야 시공시 누수로 인한 지반 침하 및 산사태가 방지할 수 있는 태양광 패널 고정시스템을 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한 태양광 패널이 원터치 방식으로 삽입되어 스톱편에 의해 무볼팅 구속되므로 현장 시공성 향상 및 유지보수에 따른 태양광 패널 교체작업이 손쉽게 이루어지는 태양광 패널 고정시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되도록 한다.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 태양광 패널 고정시스템을 구성하되, 태양광 패널(1)을 지지하도록 종바(12)와 횡바(14) 조립체로 구성되는 기초구조물(10); 상기 기초구조물(10) 상부에 설치되어, 태양광패널(1)이 설치되는 복수의 집광영역(20A)과, 집광영역(20A) 사이에 이격되어 우수가 배수되는 복수의 집수영역(20B)을 형성하도록 구비되는 집수라인(20); 상기 집수라인(20) 상부에 구비되어 태양광패널(1) 단부가 삽입 설치되도록 레일홈(32)이 형성되는 한 쌍의 클램프바(30); 및 상기 기초구조물(10) 가장자리부에 설치되어, 집수라인(20) 및 태양광패널(1)을 타고 배수되는 우수를 포집 배수하도록 구비되는 물받이부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 집수라인(20)은 횡바(14)에 고정되는 바닥판(22)과, 바닥판(22) 양단에 한 쌍의 측벽(24)이 연장되어 상부가 개방된 배수로(26)를 형성하면서 한 쌍의 측벽(24)에는 각각 클램프바(30)가 일체로 구비되며, 상기 클램프바(30)는 집수라인(20)의 측벽(24) 상부에 절곡되어 태양광패널(1) 저면을 지지하는 하판(34)과, 하판(34) 단부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 측면을 지지하는 측판(36)과, 측판(36) 상부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 상면을 지지하는 상판(38)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클램프바(30) 양단부에는 상판(38)을 절개하여 하향절곡되도록 형성되는 측면 스톱편(39)이 구비되고, 측면 스톱편(39)에 의해 레일홈(32)에 삽입 설치된 태양광 패널(1)이 무볼팅 방식으로 구속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집수라인(20)의 측벽(24)에 따내기 형성되는 하부 스톱편(29)이 구비되고, 하부 스톱편(29)은 상향 절곡되어 클램프바(30)의 하판(34) 연장선상에서 태양광패널(1) 외곽 프레임(1a) 저면을 지지하면서 단부가 종방향으로 절곡되어 외곽 프레임(1a) 측면을 무볼팅 방식으로 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 태양광 발전시설의 기초구조물 상부가 집광영역과 집수영역으로 구분되어 우천시 집수영역으로 우수를 수집하여 신속하게 배수로로 배출 처리할 수 있으므로 지반이 우수에 의해 연약해지거나 침하되는 것을 방지할 수 있다.
또한 건물 지붕으로 적용시에도 내부 누수가 차단되며, 특히 태양광 패널이 원터치 방식으로 삽입되어 스톱편에 의해 무볼팅 구속되므로 현장 시공성 향상 및 유지보수에 따른 태양광 패널 교체작업이 손쉽게 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 고정시스템을 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 있어서 태양광 패널이 분리된 상태의 평면 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 고정시스템의 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 고정시스템의 집수라인과 클램프바를 나타내는 구성도.
도 5는 태양광 패널 고정시스템에 있어서 클램프바의 일 실시예를 도시한 구성도.
도 6는 태양광 패널 고정시스템에 있어서 클램프바의 다른 실시예를 도시한 구성도.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 고정시스템을 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 있어서 태양광 패널이 분리된 상태의 평면 구조를 나타낸 도면이며, 도 3은 태양광 패널 고정시스템의 측면도이다.
본 발명에 따른 기초구조물(10)은 그 상부에 설치되는 태양광 패널(1)을 하부에서 안정적으로 지지하도록 종바(12)와 횡바(14) 조립체로 구성된다. 종바(12)는, 하부가 지중에 매립되거나, 지중에 타설된 콘크리트 기초블록에 볼트체결되는 방식으로 설치되어 지지기둥 역할을 수행하고, 종바(12)의 상측 후단부에 횡바(14)가 볼팅 체결 방식으로 연결되어 후술하는 집수라인(20) 설치베이스를 형성하게 된다. 도 1 및 도 3에서는 태양광 패널(1)을 경사각으로 설치하기 위해 태양광 패널(1) 전, 후방에 위치되는 종바(12) 길이를 서로 상이하게 형성한 상태를 도시하고, 횡바(14)는 동일한 길이의 종바(12)를 서로 연결하도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 집수라인(20)은 기초구조물(10) 상부에 설치되어, 태양광패널(1)이 설치되는 복수의 집광영역(20A)과, 집광영역(20A) 사이에 이격되어 우수가 배수되는 복수의 집수영역(20B)을 형성하도록 구비된다. 집수라인(20)은 후술하는 한 쌍의 클램프바(30)와 일체로 형성되어, 도 1, 및 2와 같이 기초구조물(10)의 횡바(14)와 직교하는 방향으로 설치된다.
이에 상기 집수라인(20) 사이에는 태양광패널(1)이 설치되는 집광영역(20A)이 형성되고, 집수라인(20)에 구비되는 한 쌍의 클램프바(30) 사이에 집수영역(20B)이 형성되어 우수가 배수처리된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 고정시스템의 집수라인과 클램프바를 나타내는 구성도로, 도면을 참조하면 본 발명에 따른 클램프바(30)는 집수라인(20) 상부에 일체로 형성되어 태양광패널(1) 단부가 삽입 설치되도록 한 쌍의 레일홈(32)이 서로 대향되게 형성된다.
상기 집수라인(20)은 횡바(14)에 고정되는 바닥판(22)과, 바닥판(22) 양단에 한 쌍의 측벽(24)이 연장되어 상부가 개방된 배수로(26)를 형성하면서 한 쌍의 측벽(24) 상부에는 각각 클램프바(30)가 일체로 구비된다.
상기 클램프바(30)는 집수라인(20)의 측벽(24) 상부에 절곡되어 태양광패널(1) 저면을 지지하는 하판(34)과, 하판(34) 단부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 측면을 지지하는 측판(36)과, 측판(36) 상부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 상측 모서리를 덮는 상판(38)으로 구성된다.
즉, 상기 집수라인(20)은 하부에 배수로(26)가 구비되고 상부에 한 쌍의 클램프바(30)가 형성되는 일체형 프레임으로 이루어진 것이다. 이에 집수라인(20)을 횡바(14)상에 설치 시 태양광패널(1)을 고정하기 위한 한 쌍의 클램프바(30)가 함께 제공되므로 태양광 발전시설 구축 시간이 단축된다. 특히 한 쌍의 클램프바(30) 사이로 고정수단(볼트, 나사못)을 삽입하여 횡바(14)상에 체결되므로 조립이 손쉽게 이루어진다.
상기 태양광패널(1) 설치과정을 살펴보면, 상기 횡바(14) 상에 집수라인(20)을 이격 배치하고, 서로 대향하는 한 쌍의 클램프바(30) 레일홈(32)에 태양광패널(1)의 양단부를 삽입하여 슬라이딩 방식으로 밀어 넣으면 적어도 하나 이상의 태양광패널(1) 설치작업이 손쉽게 완료된다.
이렇게 태양광패널의 설치가 마무리되면 상기 기초구조물(10) 상부가 횡방향으로 집광영역(20A)과 집수영역(20B)으로 연속적으로 반복 교차되게 배치가 이루어지며, 우천시 집광영역(20A)에 떨어지는 우수는 태양광패널을 타고 하부로 이동하여 후술하는 물받이부(40)로 포집되고, 또 집수영역(20B)으로 떨어지는 우수는 배수로(26)를 타고 물받이부(40)로 포집 처리된다.
도 3을 참조하면, 상기 물받이부(40)는 기초구조물(10) 하측 단부에 설치되어, 집수라인(20) 및 태양광패널(1)을 타고 배수되는 우수를 포집 배수하도록 구비된다. 이를 위해 상부가 개방된 찬넬(channel) 구조의 물받이부(40)의 일단에는 고정판(41)이 연장 형성되고, 고정판(41)은 상기 집수라인(20)의 바닥판(22) 하단부에 연결되어 집광영역(20A) 및 집수영역(20B)을 타고 포집되는 우수를 기초구조물(10)의 외곽영역으로 배출하거나, 임야 바닥 기초공사시 선 시공된 바닥배수로와 연결되어 우수를 배출하게 된다.
이처럼 본 발명에서 제공하는 태양광패널 고정시스템은 집광영역(20A)과 집수영역(20B)으로 이루어지는 기초구조물(10) 상부로 떨어지는 우수를 설치된 땅으로 흘러내리지 않고 모두 물받이부(40)로 집수하여 양측으로 배출 처리하므로 강수량이 많더라도 태양광패널이 설치된 임야나 언덕의 지표면으로 흘러가지 않게 되어 지반침하나 산사태가 예방되는 효과를 볼 수 있다.
한편, 상기 물받이부(40)를 타고 배출되는 우수는 별도의 저수조에 저장 관리하고, 펌프를 포함하는 급수시설을 이용하여 태양광패널(1) 세척수로 이용하는 구성도 가능하고, 이로 인해 상수도시설이 구비되지 못한 임야 지역에 태양광 발전시설을 구축시 세척수를 자급자족하여 장시간 운용에 따른 태양광 발전효율 저하 현상이 방지된다.
도 5는 태양광 패널 고정시스템에 있어서 클램프바의 일 실시예를 도시한 구성도이다. 상기 클램프바(30) 양단부에는 상판(38)의 하단부를 절개하여 하향 절곡되도록 형성되는 측면 스톱편(39)이 구비되고, 측면 스톱편(39)에 의해 레일홈(32)에 삽입 설치된 태양광 패널(1)이 무볼팅 방식으로 구속된다. 이처럼 측면 스톱편(39)을 가압하여 절곡하는 간단한 구성에 의해 레일홈(32) 양단부가 폐쇄되면서 레일홈(32)으로 슬라이드 결합된 태양광 패널(1)이 손쉽게 구속되므로, 태양광 시스템의 설치 뿐만 아니라 태양광 패널(1) 조립 및 교체에 따른 유지보수작업이 신속하게 이루어진다.
도면에서는 측면 스톱편(39)이 클램프바(30) 단부에 1개 구비된 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 클램프바(30) 길이방향으로 적어도 2개 이상 구비하여 태양광 패널(1) 사이즈 변동에 따라 그에 대응되는 위치의 측면 스톱편(39)을 절곡하여 다양한 사이즈의 태양광 패널(1)을 공차범위에서 견고하게 구속할 수도 있다.
도 6는 태양광 패널 고정시스템에 있어서 클램프바의 다른 실시예를 도시한 구성도로써, 상기 집수라인(20)의 측벽(24) 상부를 U형태로 따내어 상형 절곡시킨 하부 스톱편(29)이 구비되고, 하부 스톱편(29)은 상향 절곡되어 클램프바(30)의 하판(34) 연장선상에서 태양광패널(1) 외곽 프레임(1a) 저면을 지지하면서 단부가 종방향으로 절곡되어 외곽 프레임(1a) 측면을 무볼팅 방식으로 구속하도록 구비된다.
하부 스톱편(29)은 일정한 간격으로 이격 배치되고, 레일홈(32)에 태양광패널(1)이 삽입 설치된 상태에서 하부 스톱편(29)을 하부에서 상방향으로 타격하면 외곽 프레임(1a) 외주면 형상을 따라 'ㄴ'자 형상으로 절곡되면서 태양광패널(1) 폭방향 구속력이 발생된다.
이에 상기 레일홈(32)에 태양광 패널(1)이 삽입되어 측면 스톱편(39) 및 하부 스톱편(29)에 의해 원터치 방식으로 무볼팅 구속되므로 현장 시공성 향상 및 유지보수에 따른 태양광패널(1) 교체작업이 손쉽게 이루어지는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
1: 태양광 패널 1a: 외곽프레임
10: 기초구조물 12: 종바
14: 횡바 20: 집수라인
20A: 집광영역 20B: 집수영역
22: 바닥판 24: 측판
26: 배수로 29: 하부 스톱편
30: 클램프바 32: 레일홈
34: 하판 36: 측판
38: 상판 39: 측면 스톱편
40: 물받이부 41: 고정판

Claims (4)

  1. 태양광 패널(1)을 지지하도록 종바(12)와 횡바(14) 조립체로 구성되는 기초구조물(10);
    상기 기초구조물(10) 상부에 설치되어, 태양광패널(1)이 설치되는 복수의 집광영역(20A)과, 집광영역(20A) 사이에 이격되어 우수가 배수되는 복수의 집수영역(20B)을 형성하도록 구비되는 집수라인(20);
    상기 집수라인(20) 상부에 형성되어 태양광패널(1) 단부가 삽입 설치되도록 레일홈(32)이 서로 대향되게 형성되는 한 쌍의 클램프바(30); 및
    상기 기초구조물(10) 하측 단부에 설치되어, 집수라인(20) 및 태양광패널(1)을 타고 배수되는 우수를 포집 배수하도록 구비되는 물받이부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 집수라인(20)은 횡바(14)에 고정되는 바닥판(22)과, 바닥판(22) 양단에 한 쌍의 측벽(24)이 연장되어 상부가 개방된 배수로(26)를 형성하고,
    한 쌍의 측벽(24) 상부에는 각각 클램프바(30)가 일체로 구비되며, 상기 클램프바(30)는 집수라인(20)의 측벽(24) 상부에 절곡되어 태양광패널(1) 저면을 지지하는 하판(34)과, 하판(34) 단부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 측면을 지지하는 측판(36)과, 측판(36) 상부에 일체로 절곡되어 태양광패널(1) 상측 모서리를 덮는 상판(38)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 클램프바(30) 양단부에는 상판(38)을 절개하여 하향절곡되도록 형성되는 측면 스톱편(39)이 구비되고, 측면 스톱편(39)에 의해 레일홈(32)에 삽입 설치된 태양광 패널(1)이 무볼팅 방식으로 구속되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정시스템.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 집수라인(20)의 측벽(24) 상부를 U형태로 따내어 형성되는 하부 스톱편(29)이 구비되고,
    하부 스톱편(29)은 상향 절곡되어 클램프바(30)의 하판(34) 연장선상에서 태양광패널(1) 외곽 프레임(1a) 저면을 지지하면서 단부가 종방향으로 절곡되어 외곽 프레임(1a) 측면을 무볼팅 방식으로 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 고정시스템.
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