KR20220150663A - 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광패널(SP)을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 상기 건물의 외관에 설정 전후간격을 두고 가로방향으로 장착되는 중도리(1a)와, 상기 중도리(1a)들의 상단에 장착되는 골판(1b)과, 상기 골판(1b)의 상단에 설정 좌우간격을 두고 세로방향으로 장착되는 가이드레일(1c)과, 상기 가이드레일(1c)마다 설정 전후간격을 두고 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 레벨브래킷(1d)과, 상기 레벨브래킷(1d)의 상단마다 가로방향으로 장착되는 앵글바(1e)와, 상기 앵글바(1e)들 사이의 빈 공간에 장착되는 단열재(1f)와, 상기 단열재(1f)의 상면에 포설되는 방수시트(1g)로 구성된 기초프레임(1); 상기 기초프레임(1)의 상단에 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)들이 배열 설치되게 고정하는 메인프레임(10); 상기 메인프레임(10)들 사이마다 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 중간수납부재(20); 상기 중간수납부재(20)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 중간받침부재(30); 상기 메인프레임(10)들 사이마다 설정간격을 두고 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 보강수납부재(40); 상기 보강수납부재(40)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 보강받침부재(50); 상기 중간받침부재(30)와 보강받침부재(50)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면과 밀착되어 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광패널을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광패널 중간과 사이마다 가로 및 세로방향으로 배치되어 처짐이 방지되게 받쳐줌과 함께 태양광패널 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달해주는데 이어 전선들을 수납하는 중간수납부재 내지 보강받침부재 및 태양광패널의 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재를 구성함으로써, 비교적 면적이 넓은 대형 태양광패널을 적용할 수가 있으므로 발전용량을 대폭 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈이나 비 및 강풍과 같은 이상기후에 대해서도 태양광패널을 안전하게 보호함은 물론 전선수납으로 인해 신속 편리한 시공성과 월등한 마감성으로 작업자와 사용자의 만족도를 높일 수 있는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
근래에는 자원의 고갈에 따른 대체 에너지원으로써, 태양광 발전에 대한 관심이 고조되고 있다. 즉, 태양광 발전은 지구로 입사하는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 통합적인 기술로써, 그 자체가 친환경일 뿐 아니라 별도의 에너지 투입이 없더라도 태양만 존재하면 전기를 생산할 수 있다는 장점이 있어 점차 그 응용 범위가 확대되고 있는 추세이다.
이러한 태양광 발전은 태양전지판들을 전기적으로 연결하는 전선과, 태양전지판들을 외부 환경으로부터 보호하는 필름 또는 유리 등을 포함하는 태양광패널을 직렬 또는 병렬로 연결하여 운용한다.
이러한 태양광패널을 건물에 적용하기 위해 현재까지 가장 보편적으로 사용되고 있는 것이 기존의 건물에 태양광패널을 장착하는 것이다. 즉, 태양광패널을 긴밀하게 구속하는 메인프레임을 지붕에 간단히 고정하는 방식을 사용한다.
따라서 기존 건물을 해체하거나 태양광패널 설치를 위해 새로운 구조물을 별도로 신축할 필요가 없다는 이점이 있다. 그러나 이러한 방식은 기존의 건물 지붕에 태양광패널 조립체를 설치한다는 점에서 건물의 외관이 나빠지는 단점이 있다.
더구나 볼트와 같은 체결수단을 이용하여 메인프레임을 지붕에 고정하게 되는데, 체결수단에 의한 관통공을 통해 건물 내부로 누수가 발생하게 되는 문제가 있다.
즉, 이러한 태양광패널을 설치하는 방식의 문제를 해결하기 위하여 현재 폭 넓게 연구되고 있는 방식이 태양광패널 자체를 건물의 외장재로 구성하는 건물일체형 태양광 발전시스템(Building Integrated Photovoltaic System, BIPV)이다.
이러한 건물 일체형 태양광 발전시스템은 건물의 외장재를 태양광패널로 구성함으로써, 건물의 시공비용을 절감할 수 있음은 물론 건물의 외관을 당초 의도한대로 유지할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 이러한 방식은 서로 독립적으로 작동되는 태양광패널 복수 개를 상호 연결하여 외관을 구성하고 있다는 점에서 건물 내부로의 누수 문제를 근본적으로 해결하지 못하고 있는 실정이다.
더구나 태양광패널은 작동과정에서 상당한 열이 발생하는데, 현재까지 제안되고 있는 이들 방식 대부분은 단순 건물의 외장재로 대체하는 방향으로만 집중하고 있을 뿐 태양광광패널에서 발생하는 열을 제대로 방출하지 못해 발전효율을 저하시키는 문제가 있다.
한편, 최근에 태양광 발전시스템은 발전량을 증대시키기 위해 태양광패널의 크기를 대형화시키는 추세이다. 예컨대, 500 내지 830W 등의 패널은 1,400 x 2,500mm 크기를 가진다.
따라서 태양광패널의 크기 증가로 인해 눈이나 비 및 강풍과 같은 상황에서 안정적으로 견디지 못해 처짐 현상이 발생하게 되어 결과적으로 손상으로 인한 발전효율 저하는 물론 수명단축을 초래하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 태양광패널 중간과 사이마다 가로 및 세로방향으로 배치되어 처짐이 방지되게 받쳐줌과 함께 태양광패널 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달해주는데 이어 전선들을 수납하는 중간수납부재 내지 보강받침부재 및 태양광패널의 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재를 구성함으로써, 비교적 면적이 넓은 대형 태양광패널을 적용할 수가 있으므로 발전용량을 대폭 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈이나 비 및 강풍과 같은 이상기후에 대해서도 태양광패널을 안전하게 보호함은 물론 전선수납으로 인해 신속 편리한 시공성과 월등한 마감성으로 작업자와 사용자의 만족도를 높일 수 있는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 태양광패널이 설치되게 지지함은 물론 태양광패널 사이로 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출하는 메인부재와 함께 메인부재로부터 불가피하게 누출되는 빗물까지 모아 외부로 배출하는 배수부재를 복합 구성함으로써, 탁월한 배수성으로 안전성과 높은 수명을 보장하는데 이어 태양광패널에 작용되는 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 탄성패드와 함께 태양광패널간의 간격을 조절하며 충격을 흡수하는 조절부재를 구성함으로써, 시공의 정밀성과 내진성능을 확보할 수 있는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 태양광패널을 마감하면서도 공기를 통과시켜 냉각시키는 외부통기프레임과 함께 태양광패널의 냉각은 물론 점검공간을 마련해주는 중간통기프레임을 구성함으로써, 태양광패널에 축적되는 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수가 있어 전반적인 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 신속하고 편리한 유지보수로 인해 점검에 소요되는 공수를 단축할 수 있는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광패널을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 상기 건물의 외관에 설정 전후간격을 두고 가로방향으로 장착되는 중도리와, 상기 중도리들의 상단에 장착되는 골판과, 상기 골판의 상단에 설정 좌우간격을 두고 세로방향으로 장착되는 가이드레일과, 상기 가이드레일마다 설정 전후간격을 두고 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 레벨브래킷과, 상기 레벨브래킷의 상단마다 가로방향으로 장착되는 앵글바와, 상기 앵글바들 사이의 빈 공간에 장착되는 단열재와, 상기 단열재의 상면에 포설되는 방수시트로 구성된 기초프레임; 상기 기초프레임의 상단에 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널들이 배열 설치되게 고정하는 메인프레임; 상기 메인프레임들 사이마다 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널과 연결되는 전선들을 수납하는 중간수납부재; 상기 중간수납부재의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 중간받침부재; 상기 메인프레임들 사이마다 설정간격을 두고 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널과 연결되는 전선들을 수납하는 보강수납부재; 상기 보강수납부재의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 보강받침부재; 상기 중간받침부재와 보강받침부재의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널의 저면과 밀착되어 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 메인프레임은, 상기 기초프레임의 상단에 볼트나 나사로 장착되고, 상기 태양광패널들을 바닥으로부터 소정 높이로 이격되게 지지하는 메인부재; 상기 메인부재의 중앙에 삽입 장착되고, 상기 메인부재들을 일렬로 연결시켜 서로 뒤틀리지 않게 잡아주는 연결각재; 상기 메인부재의 상단에 장착되고, 상기 태양광패널에 작용되는 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 탄성패드; 상기 메인부재의 상단에 장착되고, 상기 전후로 배열되는 태양광패널간의 간격을 조절하며 충격을 흡수하는 조절부재; 상기 메인부재의 하단마다 세로방향으로 장착되고, 상기 메인부재로부터 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출시키는 배수부재; 상기 태양광패널들 사이마다 세로방향으로 장착되고, 상기 메인부재와 볼/너트로 체결되어 태양광패널을 고정하는 고정부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 메인부재는, 상기 기초프레임의 상단에 장착되도록 소정 폭으로 수평하게 돌출되는 메인편; 상기 메인편의 양단에 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 빗물이 흐르는 배수공간을 마련하는 경사편; 상기 경사편의 일단마다 하향으로 수직하게 돌출되어 건물의 외관에 장착을 유도하는 다리편; 상기 다리편의 일단마다 외측으로 수평하게 돌출되어 볼트나 나사로 장착을 유도하는 고정편; 상기 메인편의 중앙에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되는 한 쌍의 연결편; 상기 연결각재가 삽입 장착되도록 연결편 사이에 원형 또는 각형으로 관통되는 연결홀; 상기 고정부재가 장착되도록 연결홀의 상단에 너트를 슬라이드 수용하는 연결슬롯; 상기 탄성패드가 장착된 상태에서 태양광패널이 거치되도록 연결편의 상단마다 좌우측을 향해 각각 수평하게 돌출되는 거치편; 상기 태양광패널들을 설정간격을 두고 이격되도록 서로 마주보는 거치편의 단부마다 수직하게 돌출되는 이격편; 상기 탄성패드가 정 위치에 삽입 장착되도록 거치편의 외측 단부마다 상향으로 수직하게 돌출되는 장착편;으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 탄성패드는, 상기 메인부재의 상단 좌우측마다 수평하게 장착되어 태양광패널들의 좌우측 저면을 지지하는 수평탄성편; 상기 메인부재의 상단 좌우측마다 수직하게 장착되어 태양광패널들의 좌우측면을 지지하는 수직탄성편;이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 조절부재는, 상기 태양광패널간의 전후간격을 조절하며 충격을 흡수하도록 설정 두께를 가지는 판형상의 연질재로 형성되되, 상기 메인부재의 상단에 끼움 장착되도록 저면 중앙에 소정 높이로 함몰되는 고정홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 배수부재는, 상기 메인부재의 하단에 배치되어 유입되는 빗물이 설정 경로로 흘러지게 유도하는 배수편; 상기 배수편의 양측 단부마다 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 유입되는 빗물을 흘러넘치지 않게 모아주는 날개편;으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 고정부재는, 상기 메인부재와 볼/너트로 체결되어 태양광패널들의 상면 테두리를 압박 고정하는 고정편; 상기 고정편의 하단에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되어 태양광패널들이 이격되게 안내하는 한 쌍의 정렬편;으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 중간수납부재와 중간받침부재는, 서로 대향하는 단부마다 상호 포개지도록 양측으로 수평하게 각각 돌출되는 지지편; 상기 중간받침부재의 지지편 일단에 하향을 향해 내/외측으로 순차적으로 절곡 돌출되어 중간수납부재와의 탈/장착을 유도하는 걸림편;이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 보강받침부재는, 상기 보강수납부재를 덮어 전선을 은폐하는 폭으로 수평하게 돌출되는 받침편; 상기 받침편의 상단 중앙에 각형으로 돌출되어 완충부재를 삽입 장착하는 끼움편; 상기 끼움편의 중앙에 소정 형상으로 관통되어 태양광패널로부터 열전달을 차단하는 단열홀; 상기 받침편의 양단에 수직하게 돌출되어 태양광패널들 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달하는 수직편;으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 건물 일체형 태양광 발전시스템은, 상기 메인프레임의 전/후방에 각각 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널들을 마감하며 공기를 통과시켜 냉각시키는 외부통기프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 외부통기프레임은, 상기 메인프레임의 전방에 가로방향으로 하나 이상 장착되는 ㄱ형 단면형상의 전방통기부재; 상기 메인프레임의 후방에 가로방향으로 하나 이상 장착되는 ㄱ형 단면형상의 후방통기부재;로 구성되되, 상기 전/후방통기부재는, 상기 태양광패널에 축적되는 열이 방출되도록 전/후방통기부재의 전면과 상면에 각각 공기순환을 유도하는 복수의 통기구;가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 건물 일체형 태양광 발전시스템은, 상기 메인프레임들 사이마다 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널들로 공기를 통과시켜 냉각시키며 점검공간을 마련해주는 중간통기프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 중간통기프레임은, 상기 메인프레임과 태양광패널 사이에 가로방향으로 하나 이상 장착되고, 상기 태양광패널에 축적된 열을 외부로 방출하는 중간통기부재; 상기 중간통기부재의 하단에 슬라이드 삽입 장착되고, 상기 중간통기부재로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달하는 중간보호부재; 상기 중간통기부재의 양측에 삽입 장착되고, 상기 태양광패널과 중간보호부재 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달하는 물받이;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 중간통기부재는, 상기 태양광패널에 축적된 열을 외부로 방출함과 함께 흘러내리는 빗물의 유입이 차단되도록 상단에 전방을 향해 개구되는 복수의 통기홀; 상기 물받이의 일단이 삽입 수용되도록 양측 저부에 소정 폭과 깊이로 함몰되는 수용홈; 상기 통기홀로부터 유입되는 빗물이나 이물질이 중간보호부재에 모아지도록 저면 양측에 수직하게 돌출되는 안내벽; 상기 중간보호부재가 슬라이드 삽입 장착되도록 내부 측면에 원형 또는 각형으로 관통 절개된 장착홈부;가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 중간보호부재는, 상기 태양광패널에 축적된 열을 외부로 방출함과 함께 육안으로 점검이 가능하도록 전방을 향하는 측면으로 개구되는 점검홀; 상기 중간통기부재로부터 불가피하게 유입되는 빗물이나 이물질을 모아 메인프레임으로 전달되도록 점검홀과 인접하는 위치에 수직하게 돌출되는 차단벽; 상기 중간통기부재의 하단에 슬라이드 삽입 장착되도록 양단에 원형 또는 각형으로 돌출되는 장착돌부;가 형성된 것을 특징으로 한다.
첫째, 본 발명은 태양광패널 중간과 사이마다 가로 및 세로방향으로 배치되어 처짐이 방지되게 받쳐줌과 함께 태양광패널 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임으로 전달해주는데 이어 전선들을 수납하는 중간수납부재 내지 보강받침부재 및 태양광패널의 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재를 구성함으로써, 비교적 면적이 넓은 대형 태양광패널을 적용할 수가 있으므로 발전용량을 대폭 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈이나 비 및 강풍과 같은 이상기후에 대해서도 태양광패널을 안전하게 보호함은 물론 전선수납으로 인해 신속 편리한 시공성과 월등한 마감성으로 작업자와 사용자의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 태양광패널이 설치되게 지지함은 물론 태양광패널 사이로 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출하는 메인부재와 함께 메인부재로부터 불가피하게 누출되는 빗물까지 모아 외부로 배출하는 배수부재를 복합 구성함으로써, 탁월한 배수성으로 안전성과 높은 수명을 보장하는데 이어 태양광패널에 작용되는 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 탄성패드와 함께 태양광패널간의 간격을 조절하며 충격을 흡수하는 조절부재를 구성함으로써, 시공의 정밀성과 내진성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 태양광패널을 마감하면서도 공기를 통과시켜 냉각시키는 외부통기프레임과 함께 태양광패널의 냉각은 물론 점검공간을 마련해주는 중간통기프레임을 구성함으로써, 태양광패널에 축적되는 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수가 있어 전반적인 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 신속하고 편리한 유지보수로 인해 점검에 소요되는 공수를 단축할 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템을 나타내는 렌더링사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전시스템을 분리하여 나타내는 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 메인프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 중간수납부재 내지 완충부재를 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 외부통기프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 중간통기프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 16은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템이 빗물을 배수하는 경로를 나타내는 참고도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전시스템을 분리하여 나타내는 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 메인프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 중간수납부재 내지 완충부재를 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 외부통기프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 중간통기프레임을 상세하게 나타내는 구성도이다.
도 16은 본 발명에 따른 태양광 발전시스템이 빗물을 배수하는 경로를 나타내는 참고도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명은 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광패널(SP)을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 도 1 및 도 2처럼 기초프레임(1), 메인프레임(10), 중간수납부재(20), 중간받침부재(30), 보강수납부재(40), 보강받침부재(50), 완충부재(60)를 주요 구성으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템이다.
먼저, 본 발명에 따른 기초프레임(1)은 도 1 및 도 2처럼 건물의 외관될 위치에 설치된다.
이러한 기초프레임(1)은 중도리(1a), 골판(1b), 가이드레일(1c), 레벨브래킷(1d), 앵글바(1e), 단열재(1f), 방수시트(1g)로 구성된다.
중도리(1a)는 건물을 이루는 벽체나 기둥을 매개로 설정 전후간격을 두고 가로방향으로 장착된다.
골판(1b)은 설정 좌우간격마다 V형 단면형상의 골이 마련된 판으로써, 중도리(1a)들의 상단에 장착된다.
여기서 골판(1b)은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 복수의 구멍들이 일정한 패턴으로 형성된다.
가이드레일(1c)은 상단 내측에 레벨브래킷(1d)이 슬라이드 삽입되게 ㅗ형 단면형상으로 개구된 슬롯이 형성된다.
이러한 가이드레일(1c)은 골판(1b)의 상단에 설정 좌우간격을 두고 세로방향으로 삽입 장착된다.
즉, 가이드레일(1c)은 중도리(1a)가 중첩되는 지점마다 골판(1b)과 함께 볼트로 장착된다.
레벨브래킷(1d)은 ㅛ형 또는 F형 단면형상으로 형성되고, 가이드레일(1c)의 상단에 슬라이드 이동 가능하게 장착된다.
이러한 레벨브래킷(1d)은 앵글바(1e)를 설정 높이로 고정되게 지지하는 것으로, 하단에는 가이드레일(1c)의 슬롯내에 삽입되는 고정플레이트가 체결된다.
즉, 가이드레일(1c)로부터 레벨브래킷(1d)의 전후 위치가 조정된 상태에서 고정플레이트와의 압박체결에 의해 레벨브래킷(1d)에 고정된다.
여기서 앵글바(1e)와 접촉되는 레벨브래킷(1d)의 안쪽면에는 열전달을 차단하는 단열블록이 장착될 수 있다.
또한, 레벨브래킷(1d)은 앵글바(1e)의 높낮이가 조절되도록 서로 맞물린 상태에서 상하로 슬라이드 이동이 가능하게 둘 이상으로 분할 형성될 수도 있다.
앵글바(1e)는 ㄱ형 단면형상으로 형성되고, 레벨브래킷(1d)의 상단 일면에 가로방향으로 삽입 장착된다.
이러한 앵글바(1e)는 단열재(1f)가 충진되도록 후술하는 메인프레임(10)과 중간수납부재(20) 및 보강수납부재(40)을 골판(1b)으로부터 이격되게 지지하며 볼트로 고정해주는 역할을 한다.
단열재(1f)는 앵글바(1e)들 사이에 마련된 빈 공간에 충진 장착되어 열전달과 소음을 차단해준다.
방수시트(1g)는 단열재(1f)의 상단에 포설되는 루핑시트로써, 누수를 차단해줌과 함께 주위 습도에 따라 흡습이나 방습 작용을 수행한다.
이어서 본 발명에 따른 메인프레임(10)은 도 1 내지 도 3처럼 기초프레임(1)의 상단에 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되어 태양광패널(SP)들이 배열 설치되게 고정하는 역할을 한다.
이러한 메인프레임(10)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 메인부재(11), 연결각재(12), 탄성패드(13), 조절부재(14), 배수부재(15), 고정부재(16)로 구성된다.
메인부재(11)는 ㅗ형 단면형상으로 압출된 금속프로파일로써, 기초프레임(1)의 상단에 볼트나 나사로 장착된다.
이러한 메인부재(11)는 태양광패널(SP)들을 바닥으로부터 소정 높이로 이격되게 지지하는 역할을 한다.
즉, 메인부재(11)는 도 6처럼 메인편(11a), 경사편(11b), 다리편(11c), 고정편(11d), 연결편(11e), 연결홀(11f), 연결슬롯(11g), 거치편(11h), 이격편(11i), 장착편(11j)으로 이루어진다.
메인편(11a)은 소정 폭으로 수평하게 돌출되어 기초프레임(1)의 상단에 장착된다.
경사편(11b)은 메인편(11a)의 양단에 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 메인편(11a)의 상부로 빗물이 흐르는 배수공간을 마련해준다.
다리편(11c)은 경사편(11b)의 일단마다 하향으로 수직하게 돌출되어 건물의 외관이나 기초프레임에 장착을 유도한다.
고정편(11d)은 다리편(11c)의 일단마다 좌우측으로 각각 수평하게 돌출되어 볼트나 나사로 결합되게 한다.
연결편(11e)은 메인편(11a)의 중앙에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들을 소정 높이로 이격시켜 배수공간을 마련해준다.
연결홀(11f)은 연결편(11e) 사이에 원형 또는 각형으로 관통 형성되어 연결각재(12)가 삽입 장착되게 한다.
연결슬롯(11g)은 연결홀(11f)의 상단에 너트를 슬라이드 수용되도록 개구 형성되어 고정부재(16)가 볼트에 의해 장착되게 한다.
거치편(11h)은 연결편(11e)의 상단마다 좌우측을 향해 각각 수평하게 돌출되어 탄성패드(13)가 장착된 상태에서 태양광패널(SP)이 거치시켜준다.
이격편(11i)은 서로 마주보는 거치편(11h)의 단부마다 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들을 설정간격을 두고 이격시켜준다.
장착편(11j)은 거치편(11h)의 외측 단부마다 상향으로 수직하게 돌출되어 탄성패드(13)가 정 위치에 삽입 장착되도록 안내한다.
연결각재(12)는 메인부재(11)의 중앙에 삽입 장착되어 메인부재(11)들을 일렬로 연결되게 안내하는 역할을 한다.
즉, 연결각재(12)는 메인부재(11)의 연결홀(11f)에 삽입 가능한 원형 또는 각형 단면형상의 막대로 형성된다.
이러한 연결각재(12)는 일렬로 배치되는 메인부재(11)들을 서로 뒤틀리지 않게 잡아준다.
여기서 연결각재(12)는 메인부재(11)로부터 충격을 흡수하면서도 열전달과 중량을 최소화할 수 있도록 내부가 빈 중공형의 관으로 형성하는 것이 바람직하다
탄성패드(13)는 메인부재(11)의 상단에 장착되어 태양광패널(SP)에 작용되는 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 역할을 한다.
즉, 탄성패드(13)는 메인부재(11)의 거치편(11h) 상단에 장착되어 외부로 전달되는 외력을 흡수하면서도 메인부재(11)와 태양광패널(SP)의 수축 및 팽창을 완화시켜 태양광패널(SP)을 안전하게 보호해준다.
이러한 탄성패드(13)는 단열성이 우수한 연질의 합성 수지재가 끈(스트랩)형태로 형성된 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 수평탄성편(13a)과 수직탄성편(13b)으로 이루어진다.
수평탄성편(13a)은 메인부재(11)의 거치편(11h) 상단마다 수평하게 장착되어 태양광패널(SP)들의 좌우측 저면을 지지한다.
수직탄성편(13b)은 메인부재(11)의 이격편(11i) 측면마다 수직하게 장착되어 태양광패널(SP)들의 좌우측면을 지지한다.
즉, 탄성패드(13)는 외부로부터 전달되는 수직외력과 수평외력을 모두 흡수해줌에 따라 우수한 내진성능을 기대할 수 있다.
조절부재(14)는 메인부재(11)의 상단에 장착되어 전후로 배열되는 태양광패널(SP)간의 간격을 조절하며 충격을 흡수하는 역할을 한다.
이러한 조절부재(14)는 메인부재(11)의 거치편(11h) 상단에 장착되어 탄성패드(13)와 동일한 기능을 수행하면서도 태양광패널(SP)간의 간격을 일정하게 조절해준다.
즉, 조절부재(14)는 단열성이 우수한 연질의 합성 수지재가 얇은 판 형태로 형성된 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 거치편(11h)을 포용하는 너비를 가진다.
여기서 조절부재(14)는 메인부재(11)의 이격편(11i)에 끼움 장착되도록 저면 중앙에 소정 높이로 함몰되는 고정홈부(14a)가 형성된다.
따라서 조절부재(14)가 메인부재(11)에 장착 위치에서 지속 유지할 수 있음에 따라 태양광패널(SP)의 설치가 용이한 이점을 제공한다.
배수부재(15)는 메인부재(11)의 하단마다 세로방향으로 장착되어 메인부재(11)로부터 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출하는 역할을 한다.
즉, 배수부재(15)는 태양광 발전시스템의 최후방에서 최전방까지 이음매 없이 장착되어 메인부재(11)를 통해 불가피하게 유입되는 빗물을 배수구 쪽으로 배출해준다.
이러한 배수부재(15)는 도 5에 도시된 바와 같이 배수편(15a)과 날개편(15b)으로 이루어진다.
배수편(15a)은 메인부재(11)의 메인편(11a) 저부에 배치되어 유입되는 빗물이 설정 경로로 흘러지게 유도한다.
날개편(15b)은 배수편(15a)의 양측 단부마다 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 메인부재(11)의 경사편(11b) 저부에 배치된다.
이러한 날개편(15b)은 유입되는 빗물을 흘러넘치지 않게 모아 배수구 쪽으로 신속하게 배출되게 유도한다.
따라서 배수부재(15)로 인해 건물의 누수를 완벽하게 차단해줌으로써, 안전성과 높은 수명을 보장할 수가 있다.
고정부재(16)는 메인부재(11)에 배열 설치되는 태양광패널(SP)의 사이마다 세로방향으로 장착된다.
즉, 고정부재(16)는 메인부재(11)의 연결슬롯(11g)에 삽입된 너트와 볼트로 체결되어 태양광패널(SP)을 압박으로 고정하는 역할을 한다.
이러한 고정부재(16)는 도 5에 도시된 바와 같이 고정편(16a)과 한 쌍의 정렬편(16b)으로 이루어진다.
고정편(16a)은 태양광패널(SP)들 사이에 메인부재(11)와 볼트로 체결되어 태양광패널(SP)들의 상면 테두리를 압박으로 고정한다.
정렬편(16b)은 고정편(16a)의 하단에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들이 이격되게 안내한다.
여기서 고정편(16a)에는 태양광패널(SP)간의 이음매를 차단하는 패킹부재가 장착될 수 있도록 하나 이상의 연결구멍을 형성할 수도 있다.
이어서 본 발명에 따른 중간수납부재(20)는 도 1 내지 도 3처럼 메인프레임(10)들 사이마다 설정간격을 두고 세로방향으로 장착된다.
이러한 중간수납부재(20)는 도 7에 도시된 바와 같이 ㄷ형 단면형상으로 형성되고, 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 역할을 한다.
여기서 중간수납부재(20)는 도 8처럼 서로 대향하는 상측단부마다 외측으로 수평하게 돌출되는 지지편(21)이 형성된다.
이러한 지지편(21)은 중간받침부재(30)와의 결합을 유도하며 전달되는 하중을 분산하는 역할을 한다.
이어서 본 발명에 따른 중간받침부재(30)는 도 1 내지 도 3처럼 중간수납부재(20)의 상단에 덮어지게 장착된다.
이러한 중간받침부재(30)는 도 7에 도시된 바와 같이 ㄷ형 단면형상으로 형성되고, 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 역할을 한다.
여기서 중간받침부재(30)는 도 8처럼 서로 대향하는 하측단부마다 외측으로 수평하게 돌출되는 지지편(31)이 형성된다.
즉, 중간받침부재(30)의 지지편(31)은 중간수납부재(20)의 지지편(21)과 밀착되게 맞물려 전달되는 하중을 분산하는 역할을 한다.
이때, 중간받침부재(30)의 지지편(31) 일단에는 하향을 향해 내/외측으로 순차 절곡 돌출되는 걸림편(32)이 형성된다.
이러한 걸림편(32)은 별도의 체결부재 없이 중간수납부재(20)에 신속 편리하게 탈/장착을 유도하여 시공 및 유지보수가 용이한 이점을 제공한다.
이어서 본 발명에 따른 보강수납부재(40)는 도 1 내지 도 3처럼 메인프레임부재(10)들 사이마다 설정간격을 두고 가로방향으로 장착된다.
이러한 보강수납부재(40)는 도 7에 도시된 바와 같이 ㄷ형 단면형상으로 형성되고, 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 역할을 한다.
여기서 보강수납부재(40) 또한 도 8처럼 서로 대향하는 상측단부마다 외측으로 수평하게 돌출되는 지지편(41)이 형성된다.
이러한 지지편(41)은 보강받침부재(50)와의 결합을 유도하며 전달되는 하중을 분산하는 역할을 한다.
이어서 본 발명에 따른 보강받침부재(50)는 도 1 내지 도 3처럼 보강수납부재(40)의 상단에 덮어지게 장착된다.
이러한 보강받침부재(50)는 도 9에 도시된 바와 같이 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 역할을 한다.
즉, 보강받침부재(50)는 도 10처럼 받침편(51)과 끼움편(52) 및 단열홀(53)과 수직편(54)으로 이루어진다.
받침편(51)은 보강수납부재(40)를 덮어 수납되는 전선을 은폐하는 폭으로 수평하게 돌출 형성된다.
끼움편(52)은 받침편(51)의 상단 중앙에 각형으로 돌출되어 완충부재(60)가 삽입 장착되게 한다.
단열홀(53)은 끼움편(52)의 중앙에 소정 형상으로 관통되어 태양광패널(SP)로부터 열전달을 차단해준다.
수직편(54)은 받침편(51)의 양단에 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인부재(11)로 전달한다.
이어서 본 발명에 따른 완충부재(60)는 도 1 내지 도 3처럼 및 도 7 내지 도 10처럼 중간받침부재(30)와 보강받침부재(50)의 상단에 덮어지게 장착된다.
이러한 완충부재(60)는 탄성패드(30)처럼 단열성이 우수한 연질의 합성 수지재가 ㄷ형 단면형상이 끈(스트랩)형태로 형성된다.
즉, 완충부재(60)는 태양광패널(SP)의 저면과 밀착되어 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 역할을 한다.
물론, 완충부재(60)는 태양광패널(SP)의 수축 및 팽창을 완화시켜 태양광패널(SP)을 안전하게 보호해준다.
이와 같이 중간수납부재(20)와 보강수납부재(40)를 구성하여 태양광패널(SP)들에 연결되는 전선을 수납해줌으로써, 신속 편리한 시공성과 월등한 마감성으로 인해 작업자와 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
무엇보다 중간받침부재(30)와 보강받침부재(50) 및 완충부재(60)를 구성하여 태양광패널(SP)의 처짐이 방지되게 받쳐줌으로써, 비교적 면적이 넓은 대형 태양광패널(SP)을 적용할 수가 있으므로 발전용량을 대폭 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈이나 비 및 강풍과 같은 이상기후에 대해서도 태양광패널(SP)을 안전하게 보호할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 발전시스템은 외부통기프레임(70)과 중간통기프레임(80)을 더 포함할 수도 있다.
먼저, 외부통기프레임(70)은 도 1 및 도 2처럼 메인프레임(10)들 전/후방에 각각 가로방향으로 장착된다.
이러한 외부통기프레임(70)은 태양광패널(SP)들을 마감하며 공기를 통과시켜 냉각시켜주는 역할을 한다.
즉, 외부통기프레임(70)은 전방통기부재(71)와 후방통기부재(72)로 구분되게 구성된다.
전방통기부재(71)는 ㄱ형 단면형상으로 형성되고, 메인프레임(10)의 전방에 가로방향으로 하나 이상 장착된다.
후방통기부재(72)는 ㄱ형 단면형상으로 형성되고, 메인프레임(10)의 후방에 가로방향으로 하나 이상 장착된다.
여기서 전/후방통기부재(71)(72)는 도 11처럼 태양광패널(SP)에 축적되는 열이 방출되도록 공기순환을 유도하는 복수의 통기구(71a)(72a)가 형성된다.
즉, 전방통기부재(71)의 통기구(71a)는 전면에 형성되어 외부로부터 공기가 유입된다.
그리고 후방통기부재(72)는 통기구(72a)는 상면에 형성되어 내부공기를 외부로 배출시킨다.
마지막으로 본 발명에 따른 중간통기프레임(80)은 도 1 내지 도 3처럼 메인프레임(10)들 사이마다 가로방향으로 장착된다.
즉, 중간통기프레임(80)은 태양광패널(SP)들로 공기를 통과시켜 냉각시키며 점검공간을 마련해주는 역할을 한다.
이러한 중간통기프레임(80)은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 중간통기부재(81)와 중간보호부재(82) 및 물받이(83)로 구성된다.
중간통기부재(81)는 ㄷ형 단면형상으로 형성되고, 메인부재(11)와 태양광패널(SP) 사이에 가로방향으로 하나 이상 장착된다.
즉, 중간통기부재(81)는 태양광패널(SP)들로 공기를 통과시켜 냉각을 유도하는 것으로, 복수의 통기홀(81a)과 수용홈(81b) 및 안내벽(81c)과 장착홈부(81d)가 형성된다.
통기홀(81a)은 상단에 전방을 향해 복수로 개구되어 태양광패널(SP)에 축적된 열을 외부로 방출해주면서도 흘러내리는 빗물의 유입은 차단시킨다.
수용홈(81b)은 양측 저부에 소정 폭과 깊이로 함몰되어 물받이(83)의 일단을 수용한다.
안내벽(81c)은 통기홀(81a)과 인접하는 저면 양측에 수직하게 돌출되어 통기홀(81a)로부터 유입되는 빗물이나 이물질이 중간보호부재(82)에 모아지게 안내한다.
장착홈부(81d)는 내부 측면에 원형 또는 각형으로 관통 절개되어 중간보호부재(82)가 슬라이드 삽입 장착되게 한다.
중간보호부재(82)는 ㄷ형 단면형상으로 형성되어 장착홈부(81d)에 슬라이드 삽입 장착된다.
즉, 중간보호부재(82)는 중간통기부재(81)로 유입되는 빗물이나 이물질을 모아 메인부재(11)로 전달하는 것으로, 점검홀(82a)과 차단벽(82b) 및 장착돌부(82c)가 형성된다.
점검홀(82a)은 전방을 향하는 측면으로 복수로 개구된 것으로, 태양광패널(SP)에 축적된 열을 외부로 방출함과 함께 육안으로 점검이 가능하게 해준다.
차단벽(82b)은 점검홀(82a)과 인접하는 수평부위에 수직하게 돌출되어 통기홀(81a)로부터 불가피하게 유입되는 빗물이나 이물질이 점검홀(82a)로 배출되지 않게 가로막아 메인부재(11)로 전달한다.
장착돌부(82c)는 양단에 원형 또는 각형으로 돌출되어 장착홈부(81d)에 슬라이드 삽입 장착되게 한다.
물받이(83)는 ㄷ형 단면형상으로 형성되어 중간통기부재(81)의 양측에 삽입 장착된다.
이러한 물받이(83)는 태양광패널(SP)과 중간통기부재(81) 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인부재(11)로 전달해준다.
즉, 도 15와 같이 전방통기부재(71)로부터 유입되는 외부공기가 태양광패널(SP)의 저부에 축적된 열을 흡수한 후에 점검홀(82a)을 지나 통기홀(81a)로 배출된다.
따라서 태양광패널(SP)에 축적되는 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수가 있어 전반적인 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 신속하고 편리한 유지보수로 인해 점검에 소요되는 공수를 단축할 수 있다.
한편, 비가 내리는 경우 대부분의 빗물은 태양광패널(SP)의 상부 표면을 타고 전방으로 흘러내리면서 외부 또는 배수관으로 배출된다.
이때, 흘러내리는 빗물 중 메인부재(11)와 태양광패널(SP) 사이에 불가피한 틈으로 유입될 수가 있다.
이러한 빗물은 도 16에 도시된 바와 같이 메인부재(11)를 따라 외부 또는 배수관으로 즉시 배출된다.
여기서 체결부재 등으로 인해 메인부재(11)에 불가피한 틈으로 누수가 발생할 수 있다.
이러한 경우 메인부재(11)의 하단에 배치되는 배수부재(15)에 의해 외부 또는 배수관으로 즉시 배출된다.
그리고 흘러내리는 빗물은 전후로 배열되는 태양광패널(SP)들 사이의 불가피한 틈으로도 유입될 수가 있다.
이러한 빗물은 보강받침부재(50)에 의해 양측에 배치되는 메인부재(11)로 전달된다.
그리고 흘러내리는 빗물은 태양광패널(SP)과 중간통기부재(81) 사이에 불가피한 틈으로도 유입될 수가 있다.
이러한 빗물은 물받이(83)에 의해 양측에 배치되는 메인부재(11)로 전달한다.
이때, 비를 동반하는 태풍이 닥쳐 중간통기부재(81)로 빗물이 유입되더라도 중간보호부재(82)에 의해 메인부재(11)로 전달된다.
이와 같이 본 발명은 건물의 누수를 완벽하게 차단할 수 있어 안전성과 높은 수명을 보장해준다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
SP: 태양광패널
1: 기초프레임
1a: 중도리 1b: 골판
1c: 가이드레일 1d: 레벨브래킷
1e: 앵글바 1f: 단열재
1g: 방수시트 10: 메인프레임
11: 메인부재 11a: 메인편
11b: 경사편 11c: 다리편
11d: 고정편 11e: 연결편
11f: 연결홀 11g: 연결슬롯
11h: 거치편 11i: 이격편
11j: 장착편 12: 연결각재
13: 탄성패드 13a: 수평탄성편
13b: 수직탄성편 14: 조절부재
14a: 고정홈부 15: 배수부재
15a: 배수편 15b: 날개편
16: 고정부재 16a: 고정편
16b: 정렬편 20: 중간수납부재
21, 31, 42: 지지편 30: 중간받침부재
32: 걸림편 40: 보강수납부재
50: 보강받침부재 51: 받침편
52: 끼움편 53: 단열홀
54: 수직편 60: 완충부재
70: 외부통기프레임 71: 전방통기부재
71a, 71b: 통기구 72: 후방통기부재
80: 중간통기프레임 81: 중간통기부재
81a: 통기홀 81b: 수용홈
81c: 안내벽 81d: 장착홈부
82: 중간보호부재 82a: 점검홀
82b: 차단벽 82c: 장착돌부
83: 물받이
1a: 중도리 1b: 골판
1c: 가이드레일 1d: 레벨브래킷
1e: 앵글바 1f: 단열재
1g: 방수시트 10: 메인프레임
11: 메인부재 11a: 메인편
11b: 경사편 11c: 다리편
11d: 고정편 11e: 연결편
11f: 연결홀 11g: 연결슬롯
11h: 거치편 11i: 이격편
11j: 장착편 12: 연결각재
13: 탄성패드 13a: 수평탄성편
13b: 수직탄성편 14: 조절부재
14a: 고정홈부 15: 배수부재
15a: 배수편 15b: 날개편
16: 고정부재 16a: 고정편
16b: 정렬편 20: 중간수납부재
21, 31, 42: 지지편 30: 중간받침부재
32: 걸림편 40: 보강수납부재
50: 보강받침부재 51: 받침편
52: 끼움편 53: 단열홀
54: 수직편 60: 완충부재
70: 외부통기프레임 71: 전방통기부재
71a, 71b: 통기구 72: 후방통기부재
80: 중간통기프레임 81: 중간통기부재
81a: 통기홀 81b: 수용홈
81c: 안내벽 81d: 장착홈부
82: 중간보호부재 82a: 점검홀
82b: 차단벽 82c: 장착돌부
83: 물받이
Claims (14)
- 창호나 발코니 및 지붕이나 옥상 등 건물의 외관에 태양광패널(SP)을 설치하여 자체적으로 전기를 생산하는 건물 일체형 태양광 발전시스템에 있어서,
상기 건물의 외관에 설정 전후간격을 두고 가로방향으로 장착되는 중도리(1a)와, 상기 중도리(1a)들의 상단에 장착되는 골판(1b)과, 상기 골판(1b)의 상단에 설정 좌우간격을 두고 세로방향으로 장착되는 가이드레일(1c)과, 상기 가이드레일(1c)마다 설정 전후간격을 두고 슬라이드 이동 가능하게 장착되는 레벨브래킷(1d)과, 상기 레벨브래킷(1d)의 상단마다 가로방향으로 장착되는 앵글바(1e)와, 상기 앵글바(1e)들 사이의 빈 공간에 장착되는 단열재(1f)와, 상기 단열재(1f)의 상면에 포설되는 방수시트(1g)로 구성된 기초프레임(1);
상기 기초프레임(1)의 상단에 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)들이 배열 설치되게 고정하는 메인프레임(10);
상기 메인프레임(10)들 사이마다 설정간격을 두고 세로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 중간수납부재(20);
상기 중간수납부재(20)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 중간받침부재(30);
상기 메인프레임(10)들 사이마다 설정간격을 두고 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)과 연결되는 전선들을 수납하는 보강수납부재(40);
상기 보강수납부재(40)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면을 받쳐 처지지 않게 지지하는 보강받침부재(50);
상기 중간받침부재(30)와 보강받침부재(50)의 상단에 덮어지게 장착되고, 상기 태양광패널(SP)의 저면과 밀착되어 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 완충부재(60);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 메인프레임(10)은,
상기 기초프레임(1)의 상단에 볼트나 나사로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)들을 바닥으로부터 소정 높이로 이격되게 지지하는 메인부재(11);
상기 메인부재(11)의 중앙에 삽입 장착되고, 상기 메인부재(11)들을 일렬로 연결시켜 서로 뒤틀리지 않게 잡아주는 연결각재(12);
상기 메인부재(11)의 상단에 장착되고, 상기 태양광패널(SP)에 작용되는 충격을 흡수하며 열전달을 차단하는 탄성패드(13);
상기 메인부재(11)의 상단에 장착되고, 상기 전후로 배열되는 태양광패널(SP)간의 간격을 조절하며 충격을 흡수하는 조절부재(14);
상기 메인부재(11)의 하단마다 세로방향으로 장착되고, 상기 메인부재(11)로부터 유입되는 빗물을 모아 외부로 배출시키는 배수부재(15);
상기 태양광패널(SP)들 사이마다 세로방향으로 장착되고, 상기 메인부재(11)와 볼/너트로 체결되어 태양광패널(SP)을 고정하는 고정부재(16);
로 구성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 메인부재(11)는,
상기 기초프레임(1)의 상단에 장착되도록 소정 폭으로 수평하게 돌출되는 메인편(11a);
상기 메인편(11a)의 양단에 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 빗물이 흐르는 배수공간을 마련하는 경사편(11b);
상기 경사편(11b)의 일단마다 하향으로 수직하게 돌출되어 건물의 외관에 장착을 유도하는 다리편(11c);
상기 다리편(11c)의 일단마다 외측으로 수평하게 돌출되어 볼트나 나사로 장착을 유도하는 고정편(11d);
상기 메인편(11a)의 중앙에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되는 한 쌍의 연결편(11e);
상기 연결각재(12)가 삽입 장착되도록 연결편(11e) 사이에 원형 또는 각형으로 관통되는 연결홀(11f);
상기 고정부재(16)가 장착되도록 연결홀(11f)의 상단에 너트를 슬라이드 수용하는 연결슬롯(11g);
상기 탄성패드(13)가 장착된 상태에서 태양광패널(SP)이 거치되도록 연결편(11e)의 상단마다 좌우측을 향해 각각 수평하게 돌출되는 거치편(11h);
상기 태양광패널(SP)들을 설정간격을 두고 이격되도록 서로 마주보는 거치편(11h)의 단부마다 수직하게 돌출되는 이격편(11i);
상기 탄성패드(13)가 정 위치에 삽입 장착되도록 거치편(11h)의 외측 단부마다 상향으로 수직하게 돌출되는 장착편(11j);
으로 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 탄성패드(13)는,
상기 메인부재(11)의 상단 좌우측마다 수평하게 장착되어 태양광패널(SP)들의 좌우측 저면을 지지하는 수평탄성편(13a);
상기 메인부재(11)의 상단 좌우측마다 수직하게 장착되어 태양광패널(SP)들의 좌우측면을 지지하는 수직탄성편(13b);
이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 조절부재(14)는,
상기 태양광패널(SP)간의 전후간격을 조절하며 충격을 흡수하도록 설정 두께를 가지는 판형상의 연질재로 형성되되, 상기 메인부재(11)의 상단에 끼움 장착되도록 저면 중앙에 소정 높이로 함몰되는 고정홈부(14a)가 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 배수부재(15)는,
상기 메인부재(11)의 하단에 배치되어 유입되는 빗물이 설정 경로로 흘러지게 유도하는 배수편(15a);
상기 배수편(15a)의 양측 단부마다 좌우측을 향해 상향으로 경사지게 돌출되어 유입되는 빗물을 흘러넘치지 않게 모아주는 날개편(15b);
으로 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 고정부재(16)는,
상기 메인부재(11)와 볼/너트로 체결되어 태양광패널(SP)들의 상면 테두리를 압박 고정하는 고정편(16a);
상기 고정편(16a)의 하단에 설정간격을 두고 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들이 이격되게 안내하는 한 쌍의 정렬편(16b);
으로 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 중간수납부재(20)와 중간받침부재(30)는,
서로 대향하는 단부마다 상호 포개지도록 양측으로 수평하게 각각 돌출되는 지지편(21)(31);
상기 중간받침부재(30)의 지지편(31) 일단에 하향을 향해 내/외측으로 순차적으로 절곡 돌출되어 중간수납부재(21)와의 탈/장착을 유도하는 걸림편(32);
이 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보강받침부재(50)는,
상기 보강수납부재(40)를 덮어 전선을 은폐하는 폭으로 수평하게 돌출되는 받침편(51);
상기 받침편(51)의 상단 중앙에 각형으로 돌출되어 완충부재(60)를 삽입 장착하는 끼움편(52);
상기 끼움편(52)의 중앙에 소정 형상으로 관통되어 태양광패널(SP)로부터 열전달을 차단하는 단열홀(53);
상기 받침편(51)의 양단에 수직하게 돌출되어 태양광패널(SP)들 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임(10)으로 전달하는 수직편(54);
으로 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건물 일체형 태양광 발전시스템은,
상기 메인프레임(10)의 전/후방에 각각 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)들을 마감하며 공기를 통과시켜 냉각시키는 외부통기프레임(70);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 외부통기프레임(70)은,
상기 메인프레임(10)의 전방에 가로방향으로 하나 이상 장착되는 ㄱ형 단면형상의 전방통기부재(71);
상기 메인프레임(10)의 후방에 가로방향으로 하나 이상 장착되는 ㄱ형 단면형상의 후방통기부재(72);
로 구성되되,
상기 전/후방통기부재(71)(72)는,
상기 태양광패널(SP)에 축적되는 열이 방출되도록 전/후방통기부재(71)(72)의 전면과 상면에 각각 공기순환을 유도하는 복수의 통기구(71a)(72a);
가 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건물 일체형 태양광 발전시스템은,
상기 메인프레임(10)들 사이마다 가로방향으로 장착되고, 상기 태양광패널(SP)들로 공기를 통과시켜 냉각시키며 점검공간을 마련해주는 중간통기프레임(80);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 12에 있어서,
상기 중간통기프레임(80)은,
상기 메인프레임(10)과 태양광패널(SP) 사이에 가로방향으로 하나 이상 장착되고, 상기 태양광패널(SP)에 축적된 열을 외부로 방출하는 중간통기부재(81);
상기 중간통기부재(81)의 하단에 슬라이드 삽입 장착되고, 상기 중간통기부재(81)로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임(10)으로 전달하는 중간보호부재(82);
상기 중간통기부재(81)의 양측에 삽입 장착되고, 상기 태양광패널(SP)과 중간보호부재(82) 사이로 유입되는 빗물을 모아 메인프레임(10)으로 전달하는 물받이(83);
로 구성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
- 청구항 12에 있어서,
상기 중간통기부재(81)는,
상기 태양광패널(SP)에 축적된 열을 외부로 방출함과 함께 흘러내리는 빗물의 유입이 차단되도록 상단에 전방을 향해 개구되는 복수의 통기홀(81a);
상기 물받이(83)의 일단이 삽입 수용되도록 양측 저부에 소정 폭과 깊이로 함몰되는 수용홈(81b);
상기 통기홀(81a)로부터 유입되는 빗물이나 이물질이 중간보호부재(82)에 모아지도록 저면 양측에 수직하게 돌출되는 안내벽(81c);
상기 중간보호부재(82)가 슬라이드 삽입 장착되도록 내부 측면에 원형 또는 각형으로 관통 절개된 장착홈부(81d);
가 형성된 것을 특징으로 하는 방열효율, 안전성과 배수성이 개선된 건물 일체형 태양광 발전시스템.
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| KR102538642B1 (ko) | 2023-05-31 |
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