KR20200048104A - 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치에 관한 것으로, 건물지붕 위에 고정되도록 조립 설치되는 태양광발전 지지구조물에 있어서,
상기 태양광발명 지지구조물은,
상기 건물지붕에 상,하측으로 관통하도록 천공되는 관통구멍과, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 상면에 밀착 설치되는 하부 베이스에는 상부 조립공을 형성하는 한편, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 저면에 밀착 설치되는 C자형 형강에는 하부 조립공을 각각 형성하는 것을 포함하며,
상기 건물지붕 상면에 설치되는 하부 베이스에 형성된 상부 조립공을 통해 건물지붕에 형성된 관통구멍과 건물지붕의 저면에 설치되는 C자형 형강에 형성된 하부 조립공을 직결용 볼트로 나사체결하되,
상기 직결용 볼트의 하부에는 암나사가 형성된 지지원통체가 나사조립되어 있으며, 상기 지지원통체의 하부를 관통하는 핀축에는 상기 직결용 볼트를 C자형 형강에 결속시키기 위한 스윙핀이 회전가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는
발명이다.

Description

태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치{The lower base fixing device of the solar power generating structure}

본 발명은 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샌드위치패널이나 스틸패널 등으로 구성된 건물 지붕에 태양광발전 지지구조물 설치시 강한 바람에도 태양광발전 지지구조물이 날아가지 않도록 하부 베이스을 튼튼하게 조립할 수 있도록 할 뿐 아니라 한 사람의 작업자가 조립할 수 있도록 하는 태양광발전 지지구조물 하부 베이스 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전은 태양 빛을 솔라셀(solar cell) 또는 태양광 모듈(photovoltaic module)에 집광(집열)시켜서 발전을 수행하는 것을 의미한다.

통상 건물의 지붕에 태양광집열판을 설치하는 수단으로 태양광발전을 수행하고 있다.

종래 건물의 지붕에 태양광집열판을 설치하기 위해서는 지붕을 형성하고 있는 샌드위치패널이나 스틸패널에 태양광발명 지지구조물을 설치하게 된다.

이때, 태양광발전 지지구조물을 설치하고자 하는 건물 지붕에 지지구조물의 하부 베이스를 체결하기 위한 구멍을 일정간격으로 뚫어준 다음, 그 뚫어준 구멍들을 기준하여 건물지붕의 상면에는 하부 베이스를, 건물지붕의 저면에는 C자형 형강 등을 위치시킨 다음 직결용 볼트를 이용하여 건물지붕 상면에 위치하도록 설치된 하부 베이스와 건물지붕 저면에 위치하도록 설치된 C자형 형강을 직결용 볼트로 결속시키는 수단으로 태양광발전 구조물의 하부 베이스를 고정시키게 된다.

그런데, 상기 하부 베이스가 설치되는 건물지붕은 샌드위치패널 또는 스틸패널에 의해 지붕의 상,하부가 차단된 상태이기 때문에 지붕 위에서 조립작업을 수행하는 작업자는 지붕 위에서 밑으로 끼워넣기 위한 직결용 볼트를 지붕 하측에 위치하도록 설치되는 C자형 형강에 정확하게 나사체결하는 작업이 곤란하기 때문에 하부 베이스의 체결작업이 매우 더디게 진행되거나 체결상태가 불량하게 이루어진다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

국내등록특허 제10-1033145호(2011. 05. 11. 공고) 국내공개특허 제10-2018-0105903호(2018. 10. 01. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 건물지붕에 설치하고자 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스를 지붕 위에서 설치 및 조립 작업을 진행하는 한 사람의 작업자가 건물지붕의 저면에 설치되는 C자형 형강을 상기 하부 베이스를 건물지붕 위에 견고하게 조립 설치할 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

건물지붕 위에 고정되도록 조립 설치되는 태양광발전 지지구조물에 있어서,

상기 태양광발명 지지구조물은,

상기 건물지붕에 상,하측으로 관통하도록 천공되는 관통구멍과, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 상면에 밀착 설치되는 하부 베이스에는 상부 조립공을 형성하는 한편, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 저면에 밀착 설치되는 C자형 형강에는 하부 조립공을 각각 형성하는 것을 포함하며,

상기 건물지붕 상면에 설치되는 하부 베이스에 형성된 상부 조립공을 통해 건물지붕에 형성된 관통구멍과 건물지붕의 저면에 설치되는 C자형 형강에 형성된 하부 조립공을 직결용 볼트로 나사체결하되,

상기 직결용 볼트의 하부에는 암나사가 형성된 지지원통체가 나사조립되어 있으며, 상기 지지원통체의 하부를 관통하는 핀축에는 상기 직결용 볼트를 C자형 형강에 결속시키기 위한 스윙핀이 회전가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지원통체의 하부에는 스윙핀을 회전가능하게 설치할 수 있는 절개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스윙핀은 직사각형으로 형성된 채 지원통체의 하부에 형성되어 있는 축수공에 삽입 설치되는 핀축이 끼워지는 핀조립공을 기준하여 일측으로는 무게중심이 위치하도록 형성되는 무게중심형성부가, 상기 핀조림공의 타측으로는 당김줄이 연결되는 당김줄연결부가 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스윙핀은 핀조립공을 기준하여 무게중심형성부의 반대측에 형성되어 있는 당김줄연결부에는 스윙핀을 강제로 회전시키기 위한 당김줄을 연결시키기 위한 연결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 직결용 볼트의 상단에는 히부 베이스 및 C자형 형강의 설치방향을 알려주기 위한 표시구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 건물지붕에 태양광발전 지지구조물을 설치기 위하여 지붕 상면에 설치된 하부 베이스와 지붕 저면에 설치된 C자형 형강을 직결용 볼트로 체결하고자 할 때 지붕에 올라가서 작업을 진행하는 한사람의 작업자 스스로 지붕 상면에 설치된 하부 베이스와 지붕 저면에 설치된 C자형 형강을 직결용 볼트로 정확하게 조립할 수 있을 뿐 아니라 상기 하부 베이스와 C자형 형강을 견고하게 체결할 수 있도록 함으로써 건물지붕에 설치하고자 하는 태양광발전 지지구조물을 정확하고 견고하게 설치할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 태양광발전 지지구조물을 건물지붕에 설치하는 일실시예 도면이며,
도 2은 도 1의 A-A선 단면도이고,
도 3은 도 2의 B-B선 단면도이며,
도 4는 본 발명의 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스를 고정시키기 위한 직결용 볼트의 조립부품들 분리 사시도이고,
도 5 내지 도7은 본 발명의 하부 베이스를 고정시키는 직결용 볼트의 조립상태 단면도이다.

본 발명에 의한 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 태양광발전 지지구조물을 나타내는 것으로, 상기 태양광발전 지지구조물(1)은 건물지붕(100)의 상면에 밀착 설치되도록 배치되는 하부 베이스(11)와, 상기 하부 베이스(11)의 상면에 수직상으로 설치되는 지지기둥(12)과, 상기 지지기둥(12)의 상단에 수평상 또는 경사상으로 설치되는 상부 베이스(13) 및 상기 상부 베이스(13)에 일정간격으로 설치되는 가로지지대(14) 등으로 구성되며, 상기 상부 베이스(13)와 가로지지대(14)에는 복수의 태양광모듈(미도시)이 종횡으로 설치된다.

상기 태양광발전 지지구조물(1)의 하부 베이스(11)는 도 1의 도시와 같이 건물지붕(100)의 상면(110)이 샌드위치패널 구조로서 요철구조로 형성되어 있을 경우에는 단면이 ㄷ자형으로 형성된 형강(形鋼)이 사용되며, 또는 도면에는 도시하지 않았지만 건물지붕(100)의 상면(110)을 형성하는 스틸패널이 평탄한 단면으로 형성되어 경우에는 그에 알맞는 단면으로 형성된 형강이 사용된다. 한편, 상기 건물지붕(100)의 저면(120)에는 통상적으로 C자형 형강(2)이 사용된다.

상기 건물지붕(100)의 상면(110) 및 저면(120) 각각에 밀착 설치되는 하부 베이스(11)와 C자형 형강(2)은 서로 길이방향이 같은 방향을 향하도록 평행하게 설치된다.

또한 상기 태양광발전 지지구조물(1)을 건물지붕(100)에 설치하기 위해서는 먼저, 상기 건물지붕(100)의 상,하면을 관통하도록 관통구멍(부호 생략)을 뚫어준 다음, 그 관통구멍 속에 슬리브(3)를 삽입한다.

그리고 상기 건물지붕(11)의 상면(110)에 밀착 설치되는 하부 베이스(11)와 저면(120)에 밀착 설치되는 C자형 형강(2)에는 상기한 관통구멍에 삽입된 슬리브(3)와 연결되는 상,하부 조립공(11a)(21)이 각각 형성되어 있도록 구성된다.(도 5 참조)

상기 건물지붕(100)의 상면(110)에 설치되는 하부 베이스(11)와 건물지붕(100)의 저면(120)에 설치되는 C자형 형강(3)은 직결용 볼트(4)에 의하여 나사체결된다.

상기 직결용 볼트(4)에는 조절용 너트(41)가 상,하로 이동 조절이 가능하게 나사 조립되어 있으며, 상기 직결용 볼트(4)의 하부는 내면에 암나사(51)가 형성되어 있는 지지원통체(5)에 나사조립되는 구조 연결된다.

또한 상기 지지원통체(5)의 하단 양측에는 절개부(52)가 형성되어 있으며, 상기 절개부(52)를 기준하여 지지원통체(5)의 하부 양측에는 축수공(53)이 형성되어 있다.

상기 지지원통체(5)의 하부에 형성된 축수공(53)으로는 지지원통체(5)를 관통하도록 핀축(6)이 조립된다.

그리고 상기 지지원통체(5)의 하부를 관통하는 핀축(6)에는 스윙핀(7)에 회전가능하게 설치되는데, 상기 스윙핀(7)은 지지원통체(5)의 하부에 삽입 설치된 상태에서 절개부(52)에 의하여 회전가능하게 설치된다.

상기 스윙핀(7)은 대체적으로 직사각형 모양으로 형성되며, 또한 상기 스윙핀(7)은 지지원통체(5)를 관통하는 핀축(6)이 조립되는 핀조립공(71)을 기준하여 일측으로는 스윙핀(7)이 자중에 의해 회전할 수 있도록 무게중심이 형성되는 무게중심형성부(7a)와, 스윙핀(7)을 강제로 회전시키는 당김줄(72)이 연결되는 당김줄연결부(7b)로 구분 형성되어 있다.

또한 상기 스윙핀(7)은 당김줄연결부(7b)에는 당김줄(72)을 연결시킬 수 있도록 하는 연결공(73)이 형성되어 있다.

따라서 상기 스윙핀(7)은 핀조립공(71)을 기준하여 무게중심형성부(7a)의 길이가 당김줄연결부(7b)의 길이보다 긴 길이로 형성되어 있다.

한편, 상기 직결용 볼트(4)를 하부 베이스(11)와 C자형 형강(2)을 체결하기 위하여 상기 하부 베이스(11)에 형성된 상부 조립공(11a)을 통해 직결용 볼트(4)를 삽입시키고자 할 때에는 지지원통체(5) 하부의 핀축(6)에 조립된 스윙핀(7)은 직사각형의 길이방향으로 세워진 상태로 조립하되, 일측의 무게중심형성부(7a)는 지지원통체(5)의 내측으로 삽입되도록 하고 타측의 당김줄형성부(7b)는 지지원통체(5)의 하측으로 돌출되어 있도록 하여 조립하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 스윙핀(7)의 당김줄연결부(7b)에 당김줄(72)에 연결되어 있을 경우에는 지지원통체(5)의 하측으로 노출되는 당김줄(72)을 지지원통체(5)와 직결용 볼트(4)의 외측에 밀착시킨 상태로 하부 베이스(11)의 상부 조립공(11a)으로 삽입 조립하는 방법으로 상기 당김줄(72)의 끝단이 하부 베이스(11)의 상측으로 노출되도록 조립한 후 필요에 따라 당김줄(72)을 잡아당기는 방법으로 스윙핀(7)이 수평상태로 펼쳐지도록 회전시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 태양광발전 지지구조물(1)을 건물지붕(100) 위에 설치하고자 할 때에는 의 먼저, 상기 건물지붕(100)의 상면(110)에 설치되는 하부 베이스(11)와 건물지붕(100)의 저면(120)에 설치되는 C자형 형강(2)를 견고하게 체결하여야 한다.

이를 위해, 직결용 볼트(4)의 하부에는 지지원통체(5)를 나사조립하는데, 이때 상기 직결용 볼트(4)에 나사조립되어 있는 조절너트(41)의 설치 위치를 조절한다.

상기 조절너트(41)를 직결용 볼트(4)의 상측으로 이동 조절하게 되면 상기 직결용 볼트(4)의 하부가 지지원통체(5) 속으로 깊게 나사조립되고, 상기 조절너트(41)를 직결용 볼트(4)의 하측으로 이동 조절하게 되면 상기 직경용 볼트(4)의 하부는 지지원통체(5) 속에 낮은 깊이로 나사조립된다.

따라서 작업자는 직결용 볼트(4)의 하부를 지지원통체(5)에 나사조립하고자 할 때에는 조절너트(41)의 나사조립 위치를 조절한 다음 상기 직결용 볼트(4)의 하부를 지지원통체(5)에 나사조립하게 되며, 이에 따라 상기 직결용 볼트(4)는 도 5의 도시와 같이 조절너트(41)가 지지원통체(5)의 상단에 걸림될 때까지 나사조립하게 된다.

상기와 같이 직결용 볼트(4)의 하부에는 지지원통체(5)가 나사조립되어 있고, 상기 지지원통체(5)의 하부에는 핀축(6)에 의해 스윙핀(7)이 회전가능하게 조립되어 있는 상태에서 태양광발전 지지구조물(1)의 하부 베이스(11)를 고정시키는 작업을 진행하는데, 이때 작업자는 자신의 손을 이용하여 도 5의 도시와 같이 상기 스윙핀(7)의 무게중심이 형성되어 있는 무게중심형성부(7a)가 지지원통체(5)의 하부 속으로 삽입되고 당김줄연결부(7b)는 지지원통체(5)의 하측으로 노출되어 있도록 붙잡아준 상태에서 상기 지지원통체(5)의 하단과 그 하부에 조립되어 있는 스윙핀(7)을 삽입시킨다.(도 3의 화살표 방향 참조)

상기와 같이 하부 베이스(11)에 형성된 상부 조립공(11a)으로 삽입되는 지지원통체(5)의 하부에 연결되어 있는 스윙핀(7)이 C자형 형강(2)에 형성된 하부 조립공(21)을 벗어나는 상태로 상기 C 자형 형강(2) 내측으로 삽입되는 상태가 되면 상기 스윙핀(7)은 무게중심형성부(7a)에 형성되어 있는 무게중심에 의하여 핀축(6)을 회전기점으로 하여 회전하게 되며, 상기 스윙핀(7)이 핀축(6)을 회전기점으로 하여 회전하게 될 때에는 무게중심형성부(7a) 및 당김줄연결부(7b)는 절개부(52)에 의하여 지지원통체(5)의 하부에서 수평상으로 펼쳐지는 상태로 회전하게 된다.(도 6 실선부분 참조)

상기와 같이 C자형 형상(2) 내측으로 삽입된 스윙핀(7)이 무게중심에 의해 수평상으로 펼쳐지는 상태로 되는 것은 작업자가 직감적으로 느낄 수 있게 된다.

만약, 상기 C자형 형강(2) 내측으로 삽입된 스윙핀(7)이 무게중심형성부(7a) 에 형성되어 있는 무게중심에 의해 수평상으로 회전하지 않았다는 것을 느끼게 될 때에는 상부 베이스(11) 상측으로 끝단이 노출되어 있는 당김줄(72)을 당겨주는 작동으로 C잘형 형강(2) 내측으로 삽입되어 있는 상기 스윙핀(7)을 수동으로 회전시기 되면 스윙핀(7)을 수평상으로 펼쳐진 상태가 되도록 조절할 수 있게 된다.

상기와 같이 C자형 형강(2) 내측으로 삽입된 스윙핀(7)이 수평상으로 펼쳐진 상태가 되면, 작업자는 하부 베이스(11)의 상부 조립공(11a)으로 노출되어 있는 직결용 볼트(4)의 상부에 체결너트(42)를 나사조임하는 방법으로 상기 직결용 볼트(4)를 상측으로 이동시키게 되면 지지원통체(5)의 하부에 연결되어 있는 스윙핀(7)이 C자형 형강(2)의 하부 조립공(21)에 걸림된 상태가 되며, 이어서 상기 체결너트(42)를 계속하여 나사조임하게 되면 상기 하부 베이스(11)와 C자형 형강(2)은 건물지붕(100)의 상면(110)과 저면(120)에 밀착되는 상태로 견고하게 체결되는 것이다.(도 7 참조)

한편, 상기 하부 베이스(11)의 상면으로 돌출하는 직결용 볼트(4)의 상단에는 건물지붕(100)의 상면(110)에 설치되는 하부 베이스(11) 및 저면(120)에 설치되는 C자형 형강(2)의 설치방향을 알려주기 위한 화살표 등으로 형성되는 표시구(8)가 형성되어 있으므로 작업자는 그 표시구(8)의 표시를 보고 태양광발전 지지구조물(1)의 하부 베이스(11) 및 C자형 형강(2)의 배치 구조를 알 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 건물지붕(100) 위에 태양광발전 지지구조물(1)을 설치하고자 할 때 건물지붕(100) 위에서 설치작업을 진행하는 한사람의 작업자가 건물지붕(100)의 상면(110)에 설치되는 하부 베이스(11)와 건물지붕(100)의 저면(120)에 설치되는 C자형 형강(2)을 직결용 볼트(4)로 정확하게 조립할 수 있을 뿐 아니라 견고하게 체결할 수 있도록 하여 상기 태양광발전 지지구조물(1)을 건물지붕(100) 위에 튼튼하게 조립 설치할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

1 : 태양광발전 지지구조물 11 : 하부 베이스
12 : 지지기둥 13 : 상부 베이스
14 : 가로지지대 11a : 상부 조립공
2 : C자형 형강 21 : 하부 조립공
3 : 슬리브 4 : 직결용 볼트
41 : 조절너트 42 : 체결너트
5 :지지원통체 51 : 암나사
52 : 절개부 53 : 축수공
6 : 핀축 7 : 스윙핀
7a : 무게중심형성부 7b : 당김줄연결부
71 : 핀조립공 72 : 당김줄
73 : 연결공 8 : 표시구

Claims (5)

1. 건물지붕 위에 고정되도록 조립 설치되는 태양광발전 지지구조물에 있어서,
   상기 태양광발명 지지구조물은,
   상기 건물지붕에 상,하측으로 관통하도록 천공되는 관통구멍과, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 상면에 밀착 설치되는 하부 베이스에는 상부 조립공을 형성하는 한편, 상기 관통구멍을 기준하여 건물지붕 저면에 밀착 설치되는 C자형 형강에는 하부 조립공을 각각 형성하는 것을 포함하며,
   상기 건물지붕 상면에 설치되는 하부 베이스에 형성된 상부 조립공을 통해 건물지붕에 형성된 관통구멍과 건물지붕의 저면에 설치되는 C자형 형강에 형성된 하부 조립공을 직결용 볼트로 나사체결하되,
   상기 직결용 볼트의 하부에는 암나사가 형성된 지지원통체가 나사조립되어 있으며, 상기 지지원통체의 하부를 관통하는 핀축에는 상기 직결용 볼트를 C자형 형강에 결속시키기 위한 스윙핀이 회전가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지원통체의 하부에는 스윙핀을 회전가능하게 끼워줄 수 있는 절개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스윙핀은 직사각형으로 형성된 채 지원통체의 하부에 형성되어 있는 축수공에 삽입 설치되는 핀축이 끼워지는 핀조립공을 기준하여 일측으로는 무게중심이 위치하도록 형성되는 무게중심형성부가, 상기 핀조림공의 타측으로는 당김줄이 연결되는 당김줄연결부가 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스윙핀은 핀조립공을 기준하여 무게중심형성부의 반대측에 형성되어 있는 당김줄연결부에는 스윙핀을 강제로 회전시키기 위한 당김줄을 연결시키기 위한 연결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치.
   
5. 제 1 항에 잇어서,
   상기 직결용 볼트의 상단에는 히부 베이스 및 C자형 형강의 설치방향을 알려주기 위한 표시구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광발전 지지구조물의 하부 베이스 고정장치.
   

Images