KR101231824B1

KR101231824B1 - 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체

Info

Publication number: KR101231824B1
Application number: KR1020120061591A
Authority: KR
Inventors: 김창원
Original assignee: 김창원
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-02-08

Abstract

본 발명은 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정판과 지지판을 접착제로 고정하고, 양측 단에 고무패킹을 체결하며 스크류잭과 고정부재 등을 이용하여 견고히 고정하므로 벽체 등의 지지체에 손상을 주지 않고 밀착을 시키며, 고정판에 설치된 하중계를 통해 고정판이 느슨해질 경우 알람으로 알려주면 스크류잭을 더욱 조여서 항상 슬래브와 벽체에 밀착된 상태로 구조적인 역할을 할 수 있다.
또한, 철과 비교하여 4배 이상의 큰 강도를 갖는 경량의 에프알피(FRP) 고정 구조체를 사용하여 태양광 발전시설을 고정하므로 구조적으로 안정하여 경제적이면서도 설치작업이 쉽고 간편함과 동시에 열전도가 적어 단열의 효과도 있으며, 눈과 비 및 공기 중의 습기에 대한 부식의 우려가 없고, 화재 및 화학변화에 강한 내구성을 갖고 있어 반영구적으로 사용할 수 있는 것이며, 에어스포일러(air spoiler))를 설치하여 바람에 대한 영향을 최소화하여 안정성이 뛰어난 것이다.
이는, 한쪽 끝에 스크류잭이 설치되고 다른 쪽 끝에 하중계가 설치된 H형 고정부재를 슬래브 바닥면의 세로 방향으로 다수 개 고정 설치하여 이루어진 고정판; 상기 고정판)의 중앙부분에 가로 방향으로 설치하며 양측은 H형 고정부재를 설치하고 그 중간 부분에 ㅁ형 고정부재가 고정 설치되는 지지판; 상기 고정판의 상면에 원형 고정부재가 서로 대칭되면서 수직으로 설치되는 기둥; 상기 기둥의 상면에 한쪽으로 기울어지게 ㄱ자 고정부재를 설치하고, ㄱ자 고정부재의 상면에 ㄷ자 고정부재를 서로 맞닿게 설치된 받침판; 상기 받침판의 상면에 체결되며 다수 개가 일정 배열로 설치되어 태양광을 집적하는 태양광 모듈로 구성한다.

Description

태양광 발전시설의 경량 고정 구조체{The Light weight Fixing Structure for Solar Energy Generating Facilities}

본 발명은 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정판과 지지판을 접착제로 고정하고, 양측 단에 고무패킹을 체결하며 스크류잭과 고정부재를 이용하여 견고히 고정하므로 벽체의 지지체에 손상을 주지 않고 밀착을 시키며, 고정판에 설치된 하중계를 통해 고정판이 느슨해질 경우 알람으로 알려주면 스크류잭을 더욱 조여서 항상 슬래브와 벽체에 밀착된 상태이므로 구조적으로 안정을 유지할 수가 있다.

또한, 철과 비교하여 4배 이상의 큰 강도를 갖는 경량의 에프알피(FRP) 고정 구조체를 사용하여 태양광 발전시설을 고정하므로 구조적으로 안정하여 경제적이면서도 설치작업이 쉽고 간편함과 동시에 열전도가 적어 단열의 효과도 있으며, 눈과 비 및 공기 중의 습기에 대한 부식의 우려가 없고, 화재 및 화학변화에 강한 내구성을 갖고 있어 반영구적으로 사용할 수 있는 것이며, 에어스포일러(air spoiler)를 설치하여 바람에 대한 영향을 최소화하여 안정성이 뛰어난 것이다.

일반적으로 건축물의 옥상 슬래브를 시공할 때는 단열 및 방수효과를 얻기 위하여 콘크리트 구조물 상에 방수층, 단열재 및 보호 콘크리트를 시공한다.

즉, 옥상 슬래브의 단열 방수를 위한 콘크리트 표면에 우레탄 폼과 같은 단열재를 포설한 다음, 방수시트나 방수 페인트를 도포하여 시공한다.

이와 같은 종래의 건축물들은 구조적으로 옥상 상부 슬래브에 추가의 과중한 구조물을 설치할 수 없도록 설계 및 시공이 되어 있어, 옥상 상부 슬래브 위에 바람 등의 외부 환경으로 인한 영향을 큰 자중으로 버텨야 하는 철골조 및 콘크리트 구조의 태양광 발전시설을 설치할 수 없는 구조적인 문제점이 있었다.

또한, 건축물의 옥상 슬래브는 위에서 설명한 바와 같이 단열 및 방수 처리가 되어 있는데, 태양광 발전시설의 구조물을 지지하기 위하여 바닥에 앵커 볼트를 설치하면 슬래브가 손상되어 누수가 생기고 단열 및 소음 차단의 기능이 저하되며, 태양광 발전시설의 하중에 따른 균열로 인해 천정으로 빗물이 유입되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 옥상 상부 슬래브에 설치되는 기존의 태양광 발전 시설은 대부분이 철골조로 설계 및 시공이 되므로, 눈과 비, 공기 중의 습기 및 화학 성분에 의한 부식이 발생하는 단점이 있고, 태양열의 전도와 화재로 인한 손상의 우려가 있으며, 바람에 대한 영향을 최소화할 수 있는 감속 시설이 설치되어 있지 않아 바람에 의해 구조물이 변형되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 경량의 에프알피(FRP) 고정 구조체를 이용하여 태양광 발전시설을 설치하여 구조적으로 안정하며 경제적이고 설치가 쉽고 간편하며, 슬래브의 바닥면으로 앵커 볼트를 시공하지 않아 슬래브의 손상으로 인한 누수나 단열 및 소음 차단의 기능이 저하되지 않으며, 눈과 비, 공기 중의 습기 및 화학 성분에 의한 부식이 발생하는 단점과 태양열의 전도와 화재로 인한 손상 우려의 문제점을 개선하면서 다양한 형태의 구조적인 기능을 갖는 보강 부재를 견고히 체결하여 외부 환경에 의해 휘어지거나 전도되는 것을 방지하고, 에어스포일러(air spoiler)를 설치하여 바람에 대한 영향을 최소화하여 안정성이 뛰어난 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 한쪽 끝에 스크류잭이 설치되고 다른 쪽 끝에 하중계가 설치된 H형 고정부재를 슬래브 바닥면의 세로 방향으로 다수 개 고정 설치하여 이루어진 고정판; 상기 고정판의 중앙부분에 가로 방향으로 설치하며 양측은 H형 고정부재를 설치하고 그 중간 부분에 ㅁ형 고정부재가 고정 설치되는 지지판; 상기 고정판의 상면에 원형 고정부재가 서로 대칭되면서 수직으로 설치되는 기둥; 상기 기둥의 상면에 한쪽으로 기울어지게 ㄱ자 고정부재를 설치하고, ㄱ자 고정부재의 상면에 ㄷ자 고정부재를 서로 맞닿게 설치된 받침판; 상기 받침판의 상면에 체결되며 다수 개가 일정 배열로 설치되어 태양광을 집적하는 태양광 모듈로 구성한다.

본 발명은 다음과 같은 여러 가지의 효과가 있다.

첫째는 경량의 에프알피 고정 구조체를 사용하여 태양광 발전시설을 고정하므로 구조적으로 안정하면서 경제적이며 설치작업이 쉽고 간편한 효과가 있다.

둘째는 에프알피 고정 구조체는 열전도가 적어 단열의 효과도 있으며, 눈과 비 및 공기 중의 습기에 대한 부식의 우려가 없고, 화재 및 화학변화에 강한 내구성을 갖고 있어 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

셋째는 다양한 형태의 구조적인 기능을 갖고 있는 보강 부재를 견고히 체결하여 고정 구조물이 휘어지거나 전도되는 일이 없어 안정성이 매우 뛰어난 효과가 있다.

넷째는 고정판과 지지판을 접착제로 슬래브 바닥에 고정하고 양측 단에 고무패킹을 체결하며 스크류잭과 고정부재 등을 이용하여 견고히 고정하므로, 벽체 등의 지지체에 손상을 주지 않고 밀착을 시켜 고정하므로 슬래브의 바닥면에 손상을 주지 않는 효과가 있다.

다섯째는 고정판에 설치된 하중계를 통해 고정판이 느슨해질 경우 알람을 울려 스크류잭을 조이는 등의 조치를 통하여 항상 슬래브와 벽체 등에 밀착된 상태이므로 구조적으로 안정을 유지할 수 있는 장점이 있다.

여섯번째는 에어스포일러(air spoiler)를 설치하여 바람에 대한 영향을 최소화하여 구조적으로 안정한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 측단면도
도 2는 본 발명의 고정판과 지지판의 구성을 나타낸 평면도
도 3은 본 발명인 기둥의 결합상태를 나타낸 확대도
도 4는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 평면도
도 5∼10은 본 발명의 다른 구성을 나타낸 측면도 및 평면도

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 고정판과 지지판의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명인 기둥의 결합상태를 나타낸 확대도이고, 도 4는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 평면도이며, 도 5∼10은 본 발명의 다른 구성을 나타낸 측면도 및 평면도이다. 이의 도면 부호 100은 본 발명인 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체를 표시하고 있다.

상기 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체(100)은 세로 방향으로 H형 고정부재(11)가 다수 개가 설치되어 이루어지는 고정판(10)과, 가로 방향으로 하나 또는 구조적으로 필요 시 그 이상이 설치되는 지지판(40)과, 고정판(10)의 상면에 원형 등의 고정부재가 서로 대칭되면서 수직으로 설치되며 상면에 일정 각도로 경사진 기둥(50)과, 상기 기둥의 옆면에 일정 각도로 경사지게 ㄱ자의 고정부재를 설치하고, ㄱ자 고정부재의 상면에 ㄷ형 고정부재를 맞닿게 설치된 받침판(60)과, 받침판(60)의 상면에 다수 개가 일정 배열로 설치되어 태양광을 흡수하는 태양광 모듈(70)로 구성한다.

또한, 상기 고정 구조체(100)은 외부의 환경, 특히 바람에 의해 전도되는 것을 차단하기 위하여 다양한 형태의 보강 부재를 체결한다.

상기 고정판(10)은 다수 개의 H형 고정부재(11)를 슬래브(1)의 바닥면에 세로 방향으로 일정한 간격을 유지하면서 설치하여 이루어진다.
상기 H형 고정부재(11)는 에프알피(FRP) 재질로 형성되며, 구조적으로 필요 시에는 ㅁ자 형태로 형성하여 사용할 수 있다.

삭제

상기 H형 고정부재(11)의 한쪽 끝에 스크류잭(20)를 설치하고, 다른 쪽 끝에는 하중계(30)를 설치한다.
이와 같은, H형 고정부재(11)의 하측 면에 접착제를 도포한 후에 슬래브(1)의 바닥면에 접착하고, 스크류잭(20)을 이용하여 슬래브(1)의 양측 벽에 견고하게 고정한다.
상기 과정을 반복하여 슬래브(1)의 바닥면에 다수 개의 H형 고정부재(11)를 설치하여 고정판(10)을 완성한다.
이때, 슬래브(1)의 양측 벽면에 에프알피(FRP) 재질의 H형 고정부재나 고정판재를 설치하고, H형 고정부재나 고정판재에 H형 고정부재(11)를 밀착하여 고정 설치한다.

상기 H형 고정부재(11)의 하중계(30)는 고정판(10)이 느슨해지는 현상을 계측하여 알람을 울려, 고정판(10)이 항상 슬래브(1)의 벽면에 견고히 지지한 상태를 유지하도록 한다.

상기 지지판(40)은 고정판(10)의 중앙부분에 가로 방향으로 설치되며, 양측 단에 H형 고정부재(41)를 설치하고 그 중간 부분에 ㅁ형 고정부재(42)를 설치하여 이루어진다. 상기 지지판(40)은 에프알피(FRP) 재질로 형성한다.

삭제

상기 H형 고정부재(41)와 ㅁ형 고정부재(42)의 하측 면에 접착제를 도포한 후에 H형 고정부재(41)의 양측 면는 슬래브의 벽면과 양측에 설치된 H형 고정부재(11)의 외면에 고정되고 하측 면은 슬래브의 바닥면에 접착 고정한다.
또한, 상기 ㅁ형 고정부재(42)의 양측 면은 양측 H형 고정부재(41)의 내측과 중간 H형 고정부재(41)의 외측에 고정되며 하측 면은 슬래브의 바닥면에 접착 고정한다.
이때, 슬래브(1)의 양측 벽면에 에프알피(FRP) 재질의 H형 고정부재나 고정판재를 설치하고, H형 고정부재나 고정판재에 H형 고정부재(41)를 밀착 설치할 수 있다.

상기 고정판(10)과 지지판(40)이 설치되는 H형 고정부재나 고정판재와 벽면 사이에 고무패킹(45)을 설치한 후, 슬래브(1)의 벽면과 고무패킹(45)을 서로 밀착 고정시켜 고정판(10)과 지지판(40)이 견고하게 고정한다.

상기 고정판(10)과 지지판(40)은 에프알피(FRP) 재질로 이루어져 강도가 강하면서 무게를 줄여 경량화 구조체를 설치할 수 있고, 단열의 효과도 있으며, 눈과 비 및 공기 중의 습기에 대한 부식의 우려가 없고, 화재 및 화학변화에 강한 내구성을 갖고 있어 반영구적으로 사용할 수 있다.

또한, 슬래브(1)의 바닥면으로 앵커볼트를 설치하지 않아도 되므로, 슬래브의 손상으로 인한 누수 현상이나 단열 및 소음 차단의 기능이 저하되는 현상을 방지한다.

이와 같이 고정판(10)과 지지판(40)을 슬래브(1)의 바닥면과 벽면에 접착 고정한 후에 고정판(10)의 상면에 서로 대칭되면서 수직 상태로 기둥(50)을 설치한다.

상기 기둥(50)은 에프알피(FRP) 재질이면서 그 형태는 원형, H형, ㅁ형 고정부재 중에 선택하여 사용하며, 전방은 그 길이가 짧고 후방으로 갈 수로 길이가 긴 것을 설치하여 상단이 일정 각도로 경사지게 형성한다.

그리고 기둥(50)의 하단은 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 받침턱(51)에 형성된 다수 개의 구멍으로 볼트(52)를 나사 결합하여 고정판(10)의 상면에 견고하게 고정한다.

상기 받침판(60)은 에프알피(FRP) 재질이면서 그 형태는 ㄷ형 고정부재이며, 기둥(50)의 상단 면과 맞닿게 설치하여 일정 각도 경사지게 형성된다.

상기 받침판(60)의 하측 일부 면에 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 에어스포일러(air spoiler)(65)를 설치하여 바람에 대한 영향을 최소화하여 안정성이 뛰어나다.

상기 태광양 모듈(70)은 다수 개의 태양전지판(71)을 받침판(60)의 상면에 일정 배열로 설치하여 태양 광선을 집적하여 전기를 사용하게 된다.

상기와 같이 본 발명의 경량 고정 구조체(100)에는 다양한 형태의 보강 부재를 설치하여 고정 구조체(100)이 흔들리거나 전도되거나 떠오르는 것을 방지하게 된다.

상기 보강 부재는 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 고정판(10)의 중간 에 설치된 H형 고정부재(11)의 상면에 구멍(12)을 형성하고, H형 고정부재(11)의 구멍(12)과 동일한 구멍(81)을 갖는 ㄷ자 형태의 콘크리트 덮개 블록(80)을 체결한다.

그리고 덮개 블록(80)의 구멍(81)으로 상면이 서로 연결된 고정핀(82)을 체결하여 덮개 블록(80)을 고정한다.

이와 같이 태양광 발전시설의 중량이 구조적인 문제가 되지 않는 경우에 덮개 블록(80)을 체결하면 전체 중량이 늘어나 고정 구조체의 자중으로 인한 구조적인 안정성을 추가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 첨부된 도면 도 7에서 보는 바와 같이 상기 고정판(10)의 상면과 슬래브의 내측 벽면을 연결하는 에피알피 보강부재인 벽면 고정부재(85)를 한쪽으로 경사지게 고정 설치하여 태양광 발전시설이 흔들리거나 전도되거나 떠오르는 것을 방지한다.

이때, 벽면 고정부재(85)의 전방 바닥면(86)은 H형 고정부재(11)의 상면에 고정되고, 벽면 고정부재(85)의 후방면(87)은 슬래브의 내측 벽면에 밀착시킨 후 앵커 볼트로 고정한다.

상기 벽면 고정부재(85)는 H형 고정부재(11)의 상면에 설치되므로 고정판(10)을 견고하게 지지하게 되고, 필요에 따라서는 지지판(40)의 양쪽 측면과 슬래브의 내측 벽면을 앵커 볼트로 연결 설치하여 사용할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 첨부된 도면 도 8에서 보는 바와 같이 상기 고정판(10)과 기둥(50)을 연결하는 ㄱ형 보강부재인 사보강재(90)를 한쪽으로 기울어지게 체결한다.

상기 사보강재(90)는 에프알피 재질로 이루어져 있고, 상단은 기둥(50)의 외면에 밀착한 후 볼트(91)로 고정하고, 하단은 H형 고정부재(11)의 외면에 밀착한 후 볼트(91)로 고정하여 기둥(50)을 견고하게 지지한다.

상기 사보강재(90)는 다수 개를 설치하여 사용할 수 있고, 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 다양한 방향으로 설치하여 기둥(50)을 지지하게 된다.

상기 사보강재는 첨부된 도면 도 10에서 보는 바와 같이 와이어 로프(92)로 체결하여 기둥(50)을 지지한다.

상기 본 발명은 경량 고정 구조체의 외부로 다양한 형태의 보강 부재들을 견고히 체결하여 바람이나 외부 환경에 의해 고정 구조체가 휘어지거나 전도되는 일이 없어 안정성이 뛰어난 것이다.

100:고정 구조체 10:고정판
11:H형 고정부재 12:구멍
20:스크류잭 30:하중계
40:지지판 41:H형 고정부재
42:ㅁ형 고정부재 45:고무패킹
50:기둥 51:받침턱
52:볼트 60:받침판
65:에어스포일러
70:태양광 모듈 71:태양 전지판
80:덮개 블록 81:구멍
82:고정핀 85:벽면 고정부재
86:전방 바닥면 87:후방면
90:사보강재 91,95:볼트
92:와이어 로프

Claims

옥상 슬래브에 있어서,
한쪽 끝에 스크류잭이 설치되고 다른 쪽 끝에 하중계가 설치된 H형 고정부재를 슬래브 바닥면의 세로 방향으로 다수 개 고정 설치하여 이루어진 고정판;
상기 고정판의 중앙부분에 가로 방향으로 설치하며 양측은 H형 고정부재를 설치하고 그 중간 부분에 ㅁ형 고정부재가 고정 설치되는 지지판;
상기 고정판의 상면에 원형 고정부재가 서로 대칭되면서 수직으로 설치되는 기둥;
상기 기둥의 상면에 한쪽으로 기울어지게 ㄱ자 고정부재를 설치하고, ㄱ자 고정부재의 상면에 ㄷ자 고정부재를 서로 맞닿도록 고정 설치된 받침판;
상기 받침판의 상면에 체결되며 다수 개가 일정 배열로 설치되어 태양광을 집적하는 태양광 모듈로 구성함을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 고정판, 지지판, 기둥, 받침판은 에프알피(FRP) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 고정판과 지지판을 접착제로 슬래브 바닥에 고정하고 양측 단에 고무패킹을 체결한 후 스크류잭과 고정부재를 이용하여 견고히 고정하여 슬래브의 바닥면에 손상을 주지 않는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 H형 고정부재에 설치된 하중계를 통해 고정판이 느슨해질 경우 알람으로 알려주면 스크류잭을 더욱 조여서 항상 슬래브의 벽체에 밀착된 상태로 구조적인 안정성이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 받침판의 하측 일부 면에 에어 스포일러를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 H형 고정부재의 상면에 구멍을 갖는 ㄷ자 형태의 콘크리트 덮개 블록을 체결하고 구멍으로 고정핀을 체결하여, 전체 중량을 늘려 견고한 지지가 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 H형 고정부재의 상면과 벽면을 연결하는 벽면 고정부재를 한쪽으로 기울어지게 고정 설치하여 고정판을 견고하게 지지하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제1항에 있어서,
상기 H형 고정부재와 기둥을 연결하는 ㄱ형 보강부재를 한쪽으로 기울어지게 고정 설치하여 기둥이 넘어지는 것을 방지하는 사보강재로 구성함을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.
제8항에 있어서,
상기 사보강재는 와이어 로프로 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시설의 경량 고정 구조체.