KR20230135295A - 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛에 있어서, 태양광 패널과, 일면이 상기 태양광 패널의 전극면과 맞닿고, 프레임 배선을 매립 가능한 매립 홈을 형성하는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임의 타면과 인접하게 형성되어, 상기 프레임 배선을 커버하는 커버 프레임과, 상기 커버 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 회전형 커넥터를 포함하며, 상기 회전형 커넥터는 인접한 패널 유닛의 커버 프레임 측으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 프레임 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛을 제공한다.

Description

회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛{SOLAR PANEL UNIT USING ROTATING CONNECTOR}

본 발명은 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 발전 구조체에 관한 것이다.

석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 매장량이 감소하고 기존 에너지 자원에 의한 환경 오염이 심각해지면서, 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 태양전지는 무한히 제공되는 태양빛을 이용하고, 환경 오염을 유발하지 않는 친환경 에너지 장치로서 관련 기술들이 활발하게 연구되고 있다.

태양전지는 태양 에너지를 전기로 변환하는 전기소자로서, 현재 결정질 실리콘계가 주로 사용되고 있다.

최근에는 태양전지 자체의 효율을 높이기 위한 각종 기술뿐만 아니라, 태양전지를 활용한 기술, 즉 태양광 패널을 이용한 각종 장치와 서비스 관련 기술도 다양하게 제안되고 있다. 그러한 예로서 다수개의 태양광 패널을 연결함으로써 스마트폰 충전용 태양광 패널 제품, 보조배터리 충전용 태양광 패널 제품, 접이식 태양광 패널, 평판형 태양광 패널 등을 구현한 기술이 선보여지고 있다.

특허문헌1에 의하면 표지장치 등의 소규모 전력소모 장치에 적용할 수 있는 단면수광형 태양전지가 제시된 바 있다. 이 기술에 따르면 태양전지패널의 장착 공간을 제공하는 구조체와, 이 구조체에 장착되는 태양전지 패널을 포함하여 구성되는 태양전지패널 구조체가 제공된다. 이를 통해 태양 위치에 무관하게 안정적인 태양광 발전이 가능함과 동시에 설치 및 유지보수 편의성이 향상될 수 있다고 한다.

특허문헌2에 의하면 개인이 휴대하며 각종 휴대용 기기를 충전할 수 있는 휴대형 태양전지 패널이 제시된 바 있다. 이 태양전지 패널은, 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판과, 이 인쇄회로기판의 모서리 상면, 하면 및 측면을 따라 불연속적인 띠 형상으로 형성된 제1 도금층을 포함하는 태양전지 패널용 기판으로 이루어진다.

이러한 종래의 태양광 발전장치(태양광 충전장치, 태양전지 패널 등)를 사용함으로써 어느 정도의 편의성 향상이 기대될 수는 있으나, 이들은 여전히 다양한 문제점들을 가지고 있었다.

구체적으로, 기존의 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 생성하므로 태양광을 흡수할 수 있는 패널의 변환효율과 면적에 비례하여 발전출력이 결정된다. 그런데 종래의 태양광 발전장치는 수광면적이 일정하게 정해져 있기 때문에 발전량이 고정되어 있어 필요에 따라 변경하는 것이 불가능하거나, 그러한 변경이 구조적으로 매우 어려웠다.

또한 정형화된 태양광 패널의 형상 때문에 태양광의 수광 면적을 늘릴 수 없고 장애물이 있을 경우 설치가 불가능하며, 일정 면적 이상의 공간을 확보해야만 설치가 가능하였다. 따라서 효율적인 공간활용이 불가능하거나 매우 어려웠다.

또한 필요에 따라 변화하는 전력수요 변경에 대처하는 것이 어려웠다. 즉 발전량의 증가나 감소가 어려워 정해진 발전 전력 외에는 교체를 해야 하므로, 폐패널 발생과 같은 자원 낭비가 증가하고, 유지보수 등의 관리비용도 증가할 수밖에 없었다.

따라서 이러한 종래기술의 문제점을 해결하여, 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 새로운 개념의 태양광 패널 구조체의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1952824호 (2019.02.28. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1700955호 (2017.01.31. 공고)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 회전형 커넥터를 이용하여 태양광 패널 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛에 있어서, 태양광 패널과, 일면이 상기 태양광 패널의 전극면과 맞닿고, 프레임 배선을 매립 가능한 매립 홈을 형성하는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임의 타면과 인접하게 형성되어, 상기 프레임 배선을 커버하는 커버 프레임과, 상기 커버 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 회전형 커넥터를 포함하며, 상기 회전형 커넥터는 인접한 패널 유닛의 커버 프레임 측으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 프레임 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전형 커넥터는, 상기 하부 프레임에 매립된 프레임 배선과 연결하기 위하여 매립된 커넥터 배선을 포함하고, 상기 커넥터 배선은 서로 연결되지 않은 제1 커넥터 배선과, 제2 커넥터 배선으로 이루어지고, 상기 프레임 배선은 서로 연결되지 않은 제1 프레임 배선과, 제2 프레임 배선으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하부 프레임은, 상기 회전형 커넥터의 회전에 따라 상기 프레임 배선과 상기 커넥터 배선을 연결시키기 위해 상기 프레임 배선을 노출시키는 복수개의 개구부들을 포함하고, 상기 프레임 배선은 상기 개구부가 형성된 위치에서 상대적으로 높이가 더 높게 형성되거나, 굴곡진 형태로 형성됨에 따라 상기 개구부를 통해 노출되고, 상기 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터가 회전함에 따라 상기 개구부로 노출된 프레임 배선과 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터의 내측 테두리와 인접한 위치에 형성되고, 상기 제2 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터의 외측 테두리와 인접한 위치에 형성되며, 상기 제1 프레임 배선을 노출시키는 개구부는 상기 회전형 커넥터의 내측 테두리에 인접한 위치에 형성되고, 상기 제2 프레임 배선을 노출시키는 개구부는 상기 회전형 커넥터의 외측 테두리에 인접한 위치에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전형 커넥터는, 상기 패널 유닛의 내측 방향으로 반원 형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전형 커넥터는, 상기 커버 프레임 및 상기 하부 프레임의 내측 방향으로 돌출된 형태로 마련되되, 손가락이 삽입 가능하도록 홈이 파여진 형태의 굴곡된 형태로 형성되는 핸들부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버 프레임의 하부면에는 상기 하부 프레임과 계합 가능한 체결 홈이 형성되고, 상기 하부 프레임의 타면에는 상기 커버 프레임과 체결되기 위하여 상기 체결 홈과 계합 가능한 체결 돌기부가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 태양광 패널의 전극면은, 중앙에 2개의 전극 홈들이 형성되고, 상기 전극 홈들 각각에는 제1 전극 및 제2 전극이 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 조립형 태양광 패널 유닛을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛을 이용함으로써, 요구되는 발전량에 따라 수광면적을 손쉽게 조절하는 것이 가능하게 된다. 또한 장애물이 있는 경우나 여러가지 필요에 따라(심미적인 이유, 또는 비발전유닛을 이용한 다양한 기능 구현) 다양한 형태로 패널의 결합이 가능하게 되며, 따라서 공간활용성이 크게 향상된다. 또한 패널간 결합이 간단하고 안정적인 고정이 이루어지기 때문에 설치 및 유지보수의 편리성도 크게 향상된다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도5는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 발전 구조체의 개략적인 구성도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 프레임을 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 프레임을 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 패널 유닛을 도시한 도면이다.
도10은 인접한 패널 유닛들 간 서로 결합되기 전의 상태를 도시한 것이다.
도11은 각 패널 유닛의 회전형 커넥터가 회전함에 따라 인접한 패널 유닛들 간에 서로 결합된 모습을 도시한 것이다.
도12는 본 발명의 일 실시예에 따라 패널 유닛이 결합되기 전의 회전형 커넥터의 모습을 도시한 확대도이다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따라 회전형 커넥터가 회전한 모습을 확대하여 도시한 도면이다.
도14는 회전형 커넥터를 이용하여 인접한 2개의 태양광 패널 유닛간 결합되기 전의 모습을 확대하여 도시한 도면이다.
도15는 회전형 커넥터를 이용하여 인접한 2개의 태양광 패널 유닛간 결합된 상태를 나타낸 확대 도면이다.
도16은 본 발명의 일 실시예에 따라 인접한 태양광 패널 유닛과 결합되기 전의 태양광 패널 유닛의 일부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.
도17은 본 발명의 일 실시예에 따라 인접한 태양광 패널 유닛과 결합하기 위하여 회전형 커넥터가 회전한 상태에서의 태양광 패널 유닛의 일부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.
도18은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널을 개략적으로 도시한 도면이다.
도19는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(500)의 전극면과 맞닿게 되는 하부 프레임의 일면을 도시한 도면이다.
도20은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 커넥터의 핸들부를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 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 명세서에서, "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.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는, 태양광 패널 유닛에 대한 구체적인 설명과 이러한 태양광 패널 유닛들이 서로간 연결되어 조립형 태양광 발전 구조체를 이루는 결합 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도1은 일반적인 태양광 패널의 모습을 도시한 도면이고, 도2 내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 발전 구조체의 개략적인 구성도이다.

도1의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 태양광 패널은 대략 정사각 또는 직사각 형태의 평판형으로 마련된다. 이러한 태양광 패널은 다양한 조합을 통해 패널 모듈을 이루며, 예컨대 도1의 (b)에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 마련될 수 있다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 조립형 태양광 패널 구조체의 개념을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도2의 (a)에 도시된 바와 같이, 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)이 결합하여 이루어질 수 있다. 또한 도2의 (b)에 도시된 바와 같이 이러한 패널 유닛(10)들의 결합에 더하여, 전원부(20) 및 제어부(30)가 더 마련될 수 있다.

전원부(20)는 예컨대 2차전지 배터리일 수 있으며, 그 종류와 형태에 있어 특별한 제한은 없다. 제어부(30)는 태양광 발전으로 생성된 직류 전기를 수집하여 일정한 전압으로 외부 출력단자와 연결하는 장치이다. 예컨대 정션 박스(14)가 제어부가 될 수 있다.

또한 예컨대 도2의 (a)와 같이 제1측 패널 유닛(10a)의 측면에 각각 제2측 패널 유닛(10b), 제3측 패널 유닛(10c), 제4측 패널 유닛(10d), 및 제5측 패널 유닛(10e)이 결합될 수 있다. 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 각각의 형태와 기능은 동일하며, 또한 이 패널 유닛들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 간의 결합 방식 역시 동일하기 때문에, 이후에는 특별한 언급이 없는 한 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b) 만을 대상으로 그 형태, 기능, 결합관계 등일 설명하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 필요에 따라 여러가지 형태로 조립하여 구현할 수 있다. 기존의 태양광 패널은 패널 크기보다 작은 면적에는 설치하지 못하였고, 또한 장애물이 있는 경우 설치에 제약을 받아, 심할 경우 설치 자체가 불가능한 경우도 있었다.

그러나 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 다수개의 패널 유닛(10)을 원하는 형태와 개수만큼 조합하여 사용할 수 있으므로, 효율적인 면적 활용이 가능하며, 따라서 수광 면적을 최대화 또는 최적화할 수 있다.

또한 도3의 (b)와 같이 설치 예정 공간에 장애물(s)이 위치하는 경우에는 패널 유닛(10)의 조립을 통해 장애물(s)을 회피하여 설치가 가능하다. 또한 도3의 (b)와 같이 심미적인 디자인 형상을 위해 중공영역(v)을 두고 패널 유닛(10)들을 조립하는 것도 가능하다. 이러한 중공영역(v)에는 표지판, 안내판, 투명패널, 거울 등을 설치하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)는 발전 유닛으로서 패널 유닛(10)을 포함할 수 있고, 이러한 발전 유닛과 함께 비발전 유닛을 중공영역(v)에 설치함으로써 다양한 기능을 구현하는 것이 가능하다.

도4는 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서 다양한 패널 유닛(10)들 간의 결합 형태를 도시하고 있다. 기존 태양광 모듈은 직렬 연결구조를 가지고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에서는 패널 유닛(10)들이 서로 전기적으로 병렬 연결 구조를 가질 수 있다.

패널 유닛(10)들은 프레임 내부에 도전성 배선을 마련하여 인접한 패널 유닛(10)과 전기적으로 병렬 구조로 연결될 수 있는데, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

도5는 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서 인접한 패널 유닛(10)들 간의 기계적, 전기적 결합 형태를 도시하고 있다. 본 발명의 실시예에 의한 조립형 태양광 패널 구조체(1)에 있어서, 패널 유닛(10)은 필요한 만큼 원하는 배열로 조립이 가능하다. 도5의 (b)를 참조하면, 인접한 패널 유닛(10)들, 즉 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)은 서로 어떠한 측면에서든 결합이 가능한 유니버설 구조를 취할 수 있다. 즉, 제1측 패널 유닛(10a)의 어느 한 측면은 제2측 패널 유닛(10b)의 4개 측면 중 어느 측면과도 결합이 가능하다. 이에 따라 조립형 태양광 패널 구조체(1)를 설치하거나 유지보수하는 작업자의 입장에서, 특정한 방향이나 위치를 고려할 필요없이 편리하게 제1측 패널 유닛(10a)과 제2측 패널 유닛(10b)을 손쉽게 조립 및 분리할 수 있으며, 이로써 작업편의성이 크게 증대할 수 있다.

다음으로 본 발명의 구체적인 실시예를 통해 구조, 기능, 결합관계 등을 상세 설명하기로 한다. 도6 내지 도20은 본 발명의 실시예에 따른 패널 유닛 및 이러한 패널 유닛들간 결합 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛(10)은, 도6에 도시된 바와 같이 커버 프레임(100)과, 하부 프레임(200)과, 회전형 커넥터(300)를 포함하여 구성될 수 있고, 또 다른 실시예로 태양광 패널(500)을 더욱 포함하여 구성될 수도 있다.

태양광 패널(500)의 형태, 구조, 기능, 소재, 제조방법 등에 대해서는 종래 잘 알려져 있으므로, 이에 대한 상세는 생략하기로 하며, 기존의 어떠한 형태의 태양광 패널(500)이든 본 발명의 실시예에 적용할 수 있다.

하부 프레임(200)은 태양광 패널(500)의 수광면 반대측인 전극면에 마련될 수 있다. 보다 구체적으로는, 하부 프레임(200)의 일면이 태양광 패널(500)의 전극면과 맞닿도록 배치될 수 있다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 프레임을 도시한 도면이다. 도7의 (a)는 커버 프레임(100)과 결합되는 타면이고, (b)는 태양광 패널(500)의 전극면과 맞닿는 일면을 도시한 것이며, (c)는 하부 프레임의 측면도이다.

도7을 참조하면, 본 발명의 하부 프레임(200)은 태양광 패널(500)의 전극면 상 측면을 따라 형성되는 사각 액자 형태로 마련될 수 있다. 또한, 하부 프레임(200)의 일면에는 커버 프레임(100)과 계합 가능한 복수개의 체결 돌기부(270)들이 형성될 수 있다. 아울러, 각 체결 돌기부(270)의 양측에는 개구부들(231, 232)이 형성될 수 있다(도7의 (a)참고).

그리고, 하부 프레임(200)의 타면에는 프레임 배선을 매립 가능한 매립 홈(250)을 형성할 수 있다. 이러한 매립 홈(250)은 하부 프레임(200)의 테두리를 따라 사각형 모양으로 길게 형성되며, 매립 홈(250)의 중간 중간에 상기 개구부들(231, 232)이 형성되어 있다.

본 발명의 커버 프레임(100)은 하부 프레임(200)의 타면과 인접하게 형성되어, 프레임 배선을 커버할 수 있다.

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 프레임을 도시한 도면이다. 도8의 (a)는 커버 프레임(100)의 상부면을 도시한 것이고, (b)는 하부 프레임(200)과 결합하는 커버 프레임(100)의 하부면을 도시한 것이며, (c)는 커버 프레임의 측면도이다.

도8의 (b)를 참조하면, 커버 프레임(100)의 하부면에는 하부 프레임(200)과 계합 가능한 체결 홈(110)이 형성된다. 상기 체결 홈(110)에 하부 프레임(200)의 체결 돌기부(270)가 삽입됨으로써, 커버 프레임(100)과 하부 프레임(200)이 계합될 수 있다.

본 발명의 회전형 커넥터(300)는 커버 프레임(100)의 각 측면을 따라 마련될 수 있다. 도6 등을 참조하면 회전형 커넥터(300)는 커버 프레임(100)의 4개 측면의 중앙에 각각 마련될 수 있다. 즉, 하나의 태양광 패널 유닛에는 4개의 회전형 커넥터(300)가 마련될 수 있다.

회전형 커넥터(300)는 인접한 패널 유닛의 커버 프레임 측으로 이동 가능하게 마련될 수 있고, 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어질 수 있으며, 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 프레임 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어질 수 있다.

회전형 커넥터(300)는 제한된 범위 내에서 병진(translation) 이동 또는 회전(rotation) 이동될 수 있으며, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

도7 내지 도15를 참조하면, 커버 프레임(100)과 하부 프레임(200)의 각 측면에는 회전형 커넥터(300)를 수용 가능한 공간부가 마련될 수 있고, 회전형 커넥터(300)는 인접한 커버 프레임(100) 및 하부 프레임(200)의 공간부 사이에서 제한된 이동이 가능하도록 마련될 수 있다.

특히, 커버 프레임(100)에 마련된 공간부는 회전형 커넥터(300)가 이동가능하게 마련되는 중공 영역일 수 있으며, 회전형 커넥터(300)의 형상에 대응되도록 마련될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커넥터(300)는 도9에 도시된 바와 같이, 태양광 패널 유닛(10)의 내측 방향으로 반원 형태로 형성될 수 있다.

도9의 (a)는 인접한 패널 유닛들 간 서로 결합되기 전의 상태를 도시한 것이고, 도9의 (b)는 인접한 패널 유닛들 간 결합을 위해 회전형 커넥터가 회전한 상태를 도시한 것이다. 도9를 참조하면, 각 패널 유닛(10)은 반원 형태의 회전형 커넥터(300)를 회전시킴으로써, 인접한 다른 패널 유닛(10)과 결합할 수 있다.

도10은 인접한 패널 유닛들(11, 12) 간 서로 결합되기 전의 상태를 도시한 것이고, 도11은 각 패널 유닛(10)의 회전형 커넥터(301, 302)가 회전함에 따라 인접한 패널 유닛들(11, 12) 간에 서로 결합된 모습을 도시한 것이다.

즉, 도9 내지 도11을 참조하면, 인접한 두 패널 유닛, 즉, 제1측 패널 유닛(11)과 제2측 패널 유닛(12)은 어느 한 측면에 접하도록 마련되고, 제1측 패널 유닛(11)과 제2측 패널 유닛(12) 각각의 회전형 커넥터(301, 302)가 함께 회전함으로써, 두 회전형 커넥터(301, 302)가 모두 제1측 패널 유닛(11)과 제2측 패널 유닛(12)의 공간 상에 위치하도록 됨으로써, 제1측 패널 유닛(11)과 제2측 패널 유닛(12)의 기계적 및 전기적 결합이 이루어질 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널 유닛은 도11에 도시된 바와 같이, 사각형 모서리 4군데에 자석(400)이 구비될 수 있다. 자석(400)은 인접한 태양광 패널 유닛과 결합하는데 있어서 접합력을 향상시키는 역할을 하기 위해 마련될 수 있다.

도12를 참조하면, 본 발명의 회전형 커넥터(300)는 하부 프레임(100)에 매립된 프레임 배선(210, 220)과 연결하기 위하여 매립되는 커넥터 배선(310, 320)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 배선은, 서로 연결되지 않은 제1 커넥터 배선(310)과 제2 커넥터 배선(320)으로 이루어질 수 있다.

제1 커넥터 배선(310)과 제2 커넥터 배선(320)은 도12에 도시된 바와 같이, 회전형 커넥터(300)의 중앙에 위치하되, 서로 이격되어 형성된다. 또한, 제1 커넥터 배선(310)과 제2 커넥터 배선(320)의 길이는 서로 상이할 수 있다.

예컨대, 제1 커넥터 배선(310)은 회전형 커넥터(300)의 내측 테두리와 인접한 위치에 형성되고, 제2 커넥터 배선(320)은 회전형 커넥터(300)의 외측 테두리와 인접한 위치에 형성될 수 있다.

그리고, 하부 프레임(100)의 매립 홈(250)에 매립된 프레임 배선은 서로 연결되지 않은 제1 프레임 배선(210)과, 제2 프레임 배선(220)으로 이루어질 수 있다.

그리고, 회전형 커넥터(300)가 배치되는 부분 상의 하부 프레임(200)에는 도7을 참조하여 설명한 바와 같은 복수개의 개구부들(231, 232)이 형성되는데, 이러한 복수개의 개구부들(231, 232)은 회전형 커넥터(300)의 회전에 따라 프레임 배선(210, 220)과 커넥터 배선(310, 320)을 서로 연결시키기 위해 하부 프레임(200)에 매립되어 있는 프레임 배선(210, 220)을 노출시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 프레임(200)에 매립되어 있는 프레임 배선(210, 220)은 상기 개구부(231, 232)가 형성된 위치에 대응하여 상대적으로 프레임 배선(210, 220)의 높이가 더 높게 형성되거나, 굴곡진 형태로 형성됨에 따라 프레임 배선(210, 220)이 상기 개구부(231, 232)를 통해 위로 밖으로 노출되도록 구현될 수 있다.

이에 따라, 회전형 커넥터(300)가 회전하면 도13에 도시된 바와 같이, 개구부(231, 232)가 위치하는 지점에서 상기 개구부로 노출된 프레임 배선(210, 220)과 커넥터 배선(310, 320)이 서로 연결된다.

일 실시예에 따르면, 상기 개구부(231, 232)가 형성된 위치에서 커넥터 배선(310, 320)이 구부러지는 굴곡된 구조로 높이를 높여줌으로써 커넥터 배선을 밖으로 노출시키거나, 상기 개구부(231, 232)가 형성된 위치에 대응하여 별도 금속성 자재가 하부 프레임(200)에 부착된 형태로 배치됨에 따라 커넥터 배선의 높이를 높여주는 형태로 구현할 수 있다.

도12의 (a)는 A-A' 단면을 도시한 것이다.

도13을 참조하면, 제1 프레임 배선(210)을 노출시키기 위한 개구부(231)는 회전형 커넥터(300)의 내측 테두리에 인접한 위치에 형성되고, 제2 프레임 배선(220)을 노출시키는 개구부(232)는 회전형 커넥터(300)의 외측 테두리에 인접한 위치에 형성될 수 있다.

도14는 회전형 커넥터를 이용하여 인접한 2개의 태양광 패널 유닛간 결합되기 전의 모습을 확대하여 도시한 도면이고, 도15는 회전형 커넥터를 이용하여 인접한 2개의 태양광 패널 유닛간 결합된 상태를 나타낸 확대 도면이다.

먼저 도14를 참조하면, 서로간 결합되기 전, 각 태양광 패널 유닛의 회전형 커넥터는 회전하지 않은 상태로 위치한다. 구체적으로, 제1측 패널 유닛의 제1 회전형 커넥터(301)와 제2측 패널 유닛의 제2 회전형 커넥터(302)는 회전하지 않았기 때문에, 각 회전형 커넥터(301, 302)의 커넥터 배선(310, 320)은 개구부(231, 232)가 위치하는 지점에 도달하지 않음으로써 프레임 배선(210, 220)과 연결되지 않는다.

그리고, 제1 회전형 커넥터(301)와 제2 회전형 커넥터(302)가 회전함에 따라 도15에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 회전형 커넥터(301, 302)는 제1측 패널 유닛과 제2측 패널 유닛 각각 공간부 모두에 위치하게 된다. 이로써, 제1 회전형 커넥터(301)의 제1 커넥터 배선은 제1측 패널 유닛의 제1 프레임 배선과 연결됨과 동시에, 제2측 패널 유닛의 제1 프레임 배선도 함께 연결되게 된다.

마찬가지로, 제2 커넥터(302)의 제2 커넥터 배선은 제1측 패널 유닛의 제2 프레임 배선과 연결됨과 동시에 제2측 패널 유닛의 제2 프레임 배선과도 함께 연결된다. 도15에 도시된 붉은색 점선 박스에 표시된 부분, 즉, 개구부가 형성된 부분에서 각 커넥터 배선과 각 프레임 배선간 연결이 이루어진다.

제1 프레임 배선과 제2 프레임 배선은 인접한 패널 유닛들간에 연속적으로 연결되어 앞서 설명한 전기적인 병렬구조가 마련될 수 있다(도2 및 도4 참조).

도16은 본 발명의 일 실시예에 따라 인접한 태양광 패널 유닛과 결합되기 전의 태양광 패널 유닛의 일부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다. 그리고, 도17은 본 발명의 일 실시예에 따라 인접한 태양광 패널 유닛과 결합하기 위하여 회전형 커넥터가 회전한 상태에서의 태양광 패널 유닛의 일부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.

태양광 패널 유닛이 인접한 태양광 패널 유닛과 결합되기 전에는 도16에 도시된 바와 같이 회전형 커넥터(300)가 회전하지 않음에 따라 하부 프레임(200)에 매립된 프레임 배선(210)과, 커넥터(300)에 매립된 커넥터 배선(310)이 연결되지 않고 있다가, 회전형 커넥터(300)가 회전함으로써 도17의 붉은색 점선 박스에 표시된 바와 같이, 상기 프레임 배선(210)과 커넥터 배선(310)이 맞닿게 되어 서로간 연결된다.

아울러, 하부 프레임(200)의 매립 홈에 매립되어 있는 프레임 배선(210)의 일측에는 태양광 패널(500)이 배치되고, 이때 프레임 배선(210)과 접촉하게 되는 것은 태양광 패널(500)의 전극면이며, 반대측은 태양광 패널(500)의 수광면이 된다.

도18은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(500)을 개략적으로 도시한 도면이다. 도18의 (a)는 태양광 패널(500)의 수광면을 나타낸 것이고, (b)는 태양광 패널(500)의 전극면을 나타낸 것이다.

먼저, 도18의 (a)를 참조하면 태양광 패널(500)의 수광면은 라미네이트 솔라 셀(510) 위에 솔라 셀(530)이 서로 이격되어 배열된 형태로 마련된다. 그리고, 도18의 (b)를 참조하면 태양광 패널(500)의 전극면은 중앙에 2개의 전극 홈들(551, 552)이 형성되고, 상기 전극 홈들 각각에는 제1 전극(예를 들어, +전극)과, 제2 전극(예를 들어, -전극)이 배치될 수 있다.

도19는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(500)의 전극면과 맞닿게 되는 하부 프레임의 일면을 도시한 도면이다. 도19를 참조하면, 하부 프레임(200)의 일면 상에 형성된 매립 홈에는 제1 프레임 배선(210) 및 제2 프레임 배선(220)이 매립될 수 있다. 이러한 제1 프레임 배선(210)과 제2 프레임 배선(220)은 하부 프레임(200)의 중앙까지 연결되며, 중앙에 위치한 제1 및 제2 프레임 배선(210, 220)은 태양광 패널(500) 상에 형성된 제1 및 제2 전극과 각각 연결된다.

그리고, 하부 프레임(200)의 형상에 대응되는 사각 형상으로 배치되는 제1 프레임 배선(210) 상에 8개의 제1 개구부(231)가 형성되고, 마찬가지로 제2 프레임 배선(220) 상에도 8개의 제2 개구부(232)가 형성된다.

도20은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 커넥터의 핸들부를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전형 커넥터(300)는 커버 프레임(100)의 내측 방향으로 돌출된 형태로 마련되는 핸들부(350)를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 핸들부(350)는 하나의 손가락이 삽입 가능하도록 홈이 파여진 형태의 굴곡된 형태로 형성될 수 있다. 핸들부(350)는 인접한 회전형 커넥터의 이동이 방해받지 않도록, 또한 회전형 커넥터(300)가 회전 이동한 후 인접한 2개의 회전형 커넥터가 서로 계합하여 고정될 수 있도록 핸들부(350)를 포함한 회전형 커넥터(300)의 형상이 설계될 수 있다.

도20의 (a)는 패널 유닛이 결합하기 전의 내부 구조를 나타낸 것이고, 도20의 (b)는 패널 유닛이 결합한 후의 내부 구조를 나타낸 것이며, 도20의 (c)는 패널 유닛이 결합하기 전의 외관 형상을 나타낸 것이고, 도20의 (d)는 패널 유닛이 결합한 후의 외관 형상을 나타낸 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 기계적, 전기적 연결이 간단하고 필요에 따라 가변적인 설치가 가능한 태양광 패널 유닛 및 이를 포함하는 조립형 태양광 패널 구조체를 제공하게 된다. 또한 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 태양광 패널 구조체를 이용함으로써, 요구되는 발전량에 따라 수광면적을 손쉽게 조절하는 것이 가능하다. 또한 장애물이 있는 경우나 여러가지 필요에 따라 다양한 형태로 패널 유닛들을 결합할 수 있으며, 이에 따라 공간활용성이 크게 향상될 수 있다. 또한 패널 유닛간 결합이 간단하고 고정이 안정적으로 이루어지기 때문에 설치 및 유지보수의 편리성도 크게 향상될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

1. 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛에 있어서,
   태양광 패널과,
   일면이 상기 태양광 패널의 전극면과 맞닿고, 프레임 배선을 매립 가능한 매립 홈을 형성하는 하부 프레임과,
   상기 하부 프레임의 타면과 인접하게 형성되어, 상기 프레임 배선을 커버하는 커버 프레임과,
   상기 커버 프레임의 각 측면을 따라 마련되는 회전형 커넥터를 포함하며,
   상기 회전형 커넥터는 인접한 패널 유닛의 커버 프레임 측으로 이동 가능하게 마련되고, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 기계적 결합이 이루어지며, 상기 회전형 커넥터의 이동에 따라 인접한 패널 유닛 간의 프레임 배선이 연결되어 전기적 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전형 커넥터는,
   상기 하부 프레임에 매립된 프레임 배선과 연결하기 위하여 매립된 커넥터 배선을 포함하고,
   상기 커넥터 배선은 서로 연결되지 않은 제1 커넥터 배선과, 제2 커넥터 배선으로 이루어지고,
   상기 프레임 배선은 서로 연결되지 않은 제1 프레임 배선과, 제2 프레임 배선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부 프레임은,
   상기 회전형 커넥터의 회전에 따라 상기 프레임 배선과 상기 커넥터 배선을 연결시키기 위해 상기 프레임 배선을 노출시키는 복수개의 개구부들을 포함하고,
   상기 프레임 배선은 상기 개구부가 형성된 위치에서 상대적으로 높이가 더 높게 형성되거나, 굴곡진 형태로 형성됨에 따라 상기 개구부를 통해 노출되고,
   상기 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터가 회전함에 따라 상기 개구부로 노출된 프레임 배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터의 내측 테두리와 인접한 위치에 형성되고, 상기 제2 커넥터 배선은 상기 회전형 커넥터의 외측 테두리와 인접한 위치에 형성되며,
   상기 제1 프레임 배선을 노출시키는 개구부는 상기 회전형 커넥터의 내측 테두리에 인접한 위치에 형성되고, 상기 제2 프레임 배선을 노출시키는 개구부는 상기 회전형 커넥터의 외측 테두리에 인접한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전형 커넥터는,
   상기 패널 유닛의 내측 방향으로 반원 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전형 커넥터는,
   상기 커버 프레임 및 상기 하부 프레임의 내측 방향으로 돌출된 형태로 마련되되, 손가락이 삽입 가능하도록 홈이 파여진 형태의 굴곡된 형태로 형성되는 핸들부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 커버 프레임의 하부면에는 상기 하부 프레임과 계합 가능한 체결 홈이 형성되고,
   상기 하부 프레임의 타면에는 상기 커버 프레임과 체결되기 위하여 상기 체결 홈과 계합 가능한 체결 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 태양광 패널의 전극면은,
   중앙에 2개의 전극 홈들이 형성되고, 상기 전극 홈들 각각에는 제1 전극 및 제2 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 회전형 커넥터를 이용하는 태양광 패널 유닛.