KR101319531B1 - 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥외 통로에 설치되는 지붕 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 절약과 그린 에너지가 강조되는 시대에 따라 자연 에너지이며 오염물질의 배출이 없는 태양광을 이용하여 발전하는 태양광발전유닛을 구비하여 지붕 구조물에 필요로 하는 전원을 공급하는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물은 옥외 통로 양측에 배치되어 설치되는 다수의 지주; 상기 지주들의 상단을 연결하는 천장뼈대; 상기 천장뼈대의 상부를 덮어 지붕을 형성하는 지붕시트;를 포함하는 지붕 구조물에 있어서, 상기 천장뼈대 상부에 설치되는 포스트와, 상기 포스트의 상부에 결합되어 태양광으로 발전하는 쏠라셀모듈과, 상기 쏠라셀모듈에서 발전되는 전기로 충전되는 배터리와, 상기 배터리에 충전된 전원을 구동전원으로 변환하여 출력하는 SMPS와, 태양을 따라 상기 쏠레셀모듈 회전시키는 회전부재를 포함하여 이루어지는 태양광발전유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물{Roof structure equipped with sunlifhtgeneration unit}

본 발명은 옥외 통로에 설치되는 지붕 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 절약과 그린 에너지가 강조되는 시대에 따라 자연 에너지이며 오염물질의 배출이 없는 태양광을 이용하여 발전하는 태양광발전유닛을 구비하여 지붕 구조물에 필요로 하는 전원을 공급하는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물에 관한 것이다.

재래 시장과 같은 옥외 통로에 설치되는 지붕 구조물은 통로 양측으로 배치되어 설치되는 지주들과, 지주들의 상단을 연결하는 천장뼈대와, 천장뼈대 위에 올려지는 지붕시트들을 포함하여 구성되고, 지붕구조물에는 조명장치나 자동 창문 개폐장치 등과 같이 전원으로 구동되는 전원장치들이 설치된다.

지붕구조물에 설치되는 전원장치들의 구동을 위해 필요한 전원은 일반적으로 상용전원을 이용하는데, 전 세계적으로 에너지가 점차 고갈되어 감에 따라 에너지의 절약이 강조되고, 환경오염의 방지를 위해 그린 에너지가 강조되는 현재 시대에서 지붕구조물에서도 이러한 추세를 따라갈 필요가 크다.

그리고 지붕구조물에서 지붕시트는 채광을 위해 투명한 합성수지나 유리 등을 사용하고, 다수 개가 상호 접합 연결되어 하나의 지붕을 형성한다.

지붕시트들 상호 간의 접합 연결에는 고정프레임을 사용하고, 지붕시트 고정프레임에 관한 종래기술로 등록특허 제0572203호 "지붕시트 고정프레임"이 있다.

상기 등록특허 제0572203호는 삽입결합홈을 갖는 상프레임과, 상기 삽입결합홈에 삽입되어 결합되는 돌출결합부를 갖는 하프레임으로 구성되고, 상기 삽입결합홈 내면과 상기 돌출결합부 외면에는 각각 서로 맞물려 결합되는 돌기부가 형성된다.

상기 등록특허 제0572203호는 하프레임 양측에 지붕시트를 올려놓은 후에 상프레임을 하프레임으로 밀어 넣으면, 돌출결합부가 삽입결함홈으로 삽입되면서 돌기부가 맞물려 결합되어 상프레임과 하프레임을 결합시키고, 상프레임과 하프레임은 지붕시트의 상부면과 하부면을 밀착 가압하면서 지지하여 지붕시트를 고정시킨다.

상기 등록특허 제0572203호는 상프레임을 하프레임측으로 밀어 넣는 작업만으로 지붕시트를 고정시키게 되어 지붕시트의 고정작업이 신속하고 편리하지만, 유지보수 작업이 필요하거나 지붕시트가 파손되거나 오래되어 낡아 교체를 해야되는 때에는 고정프레임과 지붕시트의 분리 해체가 어려워, 유지보수 작업과 지붕시트의 교체가 곤란하다.

상기 등록특허 제0572203호는 삽입결합홈과 돌출결하부의 돌기부가 강력하게 서로 맞물려 결합되어 있어, 상프레임을 하프레임에서 들어올려 분리하기 곤란하고, 강제로 상프레임을 들어올리면 돌기부가 파손되어 고정프레임을 다시 사용할 수 없게 되어 있다.

그래서 상기 등록특허 제0572203호는 고정프레임의 상프레임과 하프레임의 분리가 곤란하여, 지붕시트나 방수용 패킹 등의 유지보수와 교체시가 현실적으로 불가능하고, 고정프레임과 함께 모두 함께 교체해야 하므로 자원낭비를 초래한다.

그리고 지붕 구조물에서는 방수성이 무엇보다 중요한 요소가 된다. 다시 말해 지붕시트와 고정프레임의 틈새를 통해 물기가 침투되어 지붕 구조물 내측에 부식이 발생되거나 통로에 물방울이 떨어지지 않도록 하는 것이 매우 중요하다.

그래서 지붕시트와 고정프레임의 접촉부위에는 틈새를 밀폐하는 방수용 패킹이 구비된다.

상기 등록특허 제0572203호의 방수용 패킹을 보면 지붕시트와의 접촉 부위가 볼록한 구조로 이루어져, 패킹이 지붕시트에 단발로 면접촉 한다.

패킹은 탄성을 갖는 고무재질로서 시간이 경과하면서 자연적으로 그리고 우발적인 외부충격에 의해 지붕시트와의 밀폐 가압력이 서서히 약화되고, 물은 틈새를 통한 침투력이 뛰어난 물질이기 때문에 종래기술과 같이 패킹이 단발로 지붕시트와 면접촉하여 물기의 침투를 막는 방식은 장기간 방수성이 담보되지 못한다.

그래서 보다 장기간 방수성을 담보할 수 있는 방수용 패킹이 절실히 요구되고 있다.

그리고 방수용 패킹의 방수성에 문제가 발생한 때에는 유지보수나 방수용 패킹의 교체가 필요한데, 전술한 바와 같이 상기 등록특허 제0572203호는 유지보수나 패킹의 교체가 곤란(현실적으로 불가능)한 구조이어서, 방수용 패킹뿐만 아니라 고정프레임을 함께 교체하여야 한다.

본 발명은 위와 같이 에너지의 절약과 그린 에너지가 강조되는 추세에 따라 지붕 구조물에 설치되는 전원장치에 필요한 전원의 전부 또는 일부를 태양광발전유닛의 발전 전원으로 충당할 수 있는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물을 제공함을 목적으로 한다.

아울러, 태양광발전유닛의 쏠라셀모듈에 이물질이 쌓여 발전효율이 저하되지 않도록 세척모듈을 구비하고, 태양을 따라 쏠라셀모듈을 회전시켜, 보다 효율적으로 보다 많은 태양광 발전 전원을 얻을 수 있는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물은

옥외 통로 양측에 배치되어 설치되는 다수의 지주;

상기 지주들의 상단을 연결하는 천장뼈대;

상기 천장뼈대의 상부를 덮어 지붕을 형성하는 지붕시트;를 포함하는 지붕 구조물에 있어서,

상기 천장뼈대 상부에 설치되는 포스트와,

상기 포스트의 상부에 결합되어 태양광으로 발전하는 쏠라셀모듈과,

상기 쏠라셀모듈에서 발전되는 전기로 충전되는 배터리와,

상기 배터리에 충전된 전원을 구동전원으로 변환하여 출력하는 SMPS와,

태양을 따라 상기 쏠레셀모듈 회전시키는 회전부재를 포함하여 이루어지는 태양광발전유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 쏠라셀모듈의 일측에 배치되는 스크류봉과,

상기 쏠라셀모듈의 타측에 배치되는 가이드봉과,

상기 스크류봉의 회전에 따라 상기 스크류봉 및 가이드봉을 따라 이동하며 상기 쏠라셀모듈 표면으로 세척수를 분사하는 세척수분사부재를 포함하여 이루어지는 세척모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물은

태양광발전유닛을 통해 지붕 구조물에 설치되는 전원장치에 구동 전원을 전부 또는 일부 공급함으로써 에너지 절약과 환경 오염 없는 그린 에너지가 강조되는 시대정신에 부합한다.

도 1a 는 옥외 통로에 설치되는 지붕 구조물의 일례도.
도 1b 는 태양광발전유닛의 사시도와, 개략적은 블럭도.
도 2 는 본 발명에 따른 지붕시트 고정프레임의 도면.
도 3 은 원터치체결수단이 도입된 본 발명에 따른 지붕시트 고정프레임의 도면.
도 4 는 지붕 구조물의 측벽으로 사용되는 갤러리 창호과 그 자동개폐장치의 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물을 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

우선, 도1a에서 보는 바와 같이 지붕 구조물(R)은 옥외 통로 양측에 배치되어 설치되는 다수의 지주(10)와, 지주(10)들의 상단을 연결하는 천장뼈대(20)와, 지주(10)들의 상부를 연결하여 측벽(30)을 형성하는 갤러리 창호(200)를 포함한다.

그리고 지붕 구조물(R)의 지붕의 일부 구간에는 개폐가 가능한 개폐지붕(R1)이 구비될 수 있다.

그리고 지붕 구조물(R)의 지붕 위에는 지붕시트 위로 냉각수를 분무형태로 분사하여 지붕 아래의 지붕 구조물 내부를 식혀주는 냉각수분사노즐(500)이 구비된다. 무더운 여름에 지붕시트(101) 위에 냉각수를 뿌려주는 것만으로도 지붕 구조물(R) 내부의 온도를 상당히 낮출 수 있다. 이때 냉각수를 분부 형태로 분사시키는 것은 분사된 냉각수가 물방울 형태로 흘러내려 낙하됨으로써 통행인들에게 불편을 주는 것을 예방하기 위함이다.

그리고 지붕 구조물(R)의 천장뼈대(20) 상부에는 입사되는 태양광으로 발전되는 태양광발전유닛(400)이 설치된다.

상기 태양광발전유닛(400)은

상기 천장뼈대(20)의 상부에 설치되는 포스트(410)와,

상기 포스트(410)의 상부에 연결되어 입사되는 태양광으로 발전하는 쏠라셀모듈(420)과

상기 포스트(410)와 상기 쏠라셀모듈(420)을 연결하며, 상기 쏠라셀모듈이 태양의 이동경로를 따라 함께 이동하여 입사되는 태양광의 양을 최적화하는 회전부재(430)과,

상기 쏠라셀모듈(420)의 표면을 따라 이동하며 세척수를 분사하여 세척하는 세척모듈(440)을 포함한다.

상기 회전부재(430)는 상기 쏠라셀모듈(420)을 상하로 회전시키는 상하회전블럭(431)과, 상기 쏠라셀모듈(420)을 좌우로 회전시키는 좌우회전모듈(432)을 포함하여 이루어져, 하루의 시간에 따른 태양의 이동경로와 계절에 따른 태양의 이동경로에 따라 쏠라셀모듈(420)이 최대한 태양을 정면으로 바라보도록 하여 보다 많은 태양광이 쏠라셀모듈(420)로 입사되도록 한다.

상기 세척모듈(440)은 상기 쏠라셀모듈(420)의 일측에 길이방향으로 배치되는 스크류봉(441)과, 상기 쏠라셀모듈(420)의 타측에 길이방향으로 배치되는 가이드봉(442)과, 양측이 각각 상기 스크류봉(441)과 가이드봉(422) 결합되어 상기 스크류봉(441)이 회전함에 따라 길이방향으로 이동하면서 세척수를 쏠라셀모듈(420)의 표면으로 분사하는 세척수분사부재(443)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 쏠라셀모듈(420)에는 풍속을 센싱하는 풍속센싱부재(450)가 구비된다. 상기 풍속센싱부재(450)는 지붕구조물 상부를 통과하는 바람의 세기를 센싱하여 태풍이 지나가는 등의 이유로 강한 풍속의 바람이 불어 지붕 구조물(R)과 태양광발전유닛(400) 등이 손상을 입을 우려가 있는 때에 이를 관리자에게 알리도록 하여 피해를 예방할 수 있도록 한다.

도1b는 상기 태양광발전유닛(400)의 전기적인 구성을 도시한 블럭도이다.

상기 태양광발전유닛(400)은 상기 쏠라셀모듈(420)에서 발전되는 전기로 충전되는 배터리(460)와, 상기 배터리(460)의 충전된 전원을 각 부하(전원장치; 조명장치, 창문 자동 개폐장치, 지붕 자동 개폐장치 등)가 필요로 하는 구동전원으로 변환하여 공급하는 SMPS(470)와, 상기 배터리(460)의 충전된 전원양을 체크하며 상기 SMPS(470)를 제어하여 상기 배터리에 충분한 전원이 충전된 경우에 이를 상기 SMPS를 통해 부하로 공급되도록 하는 제어부(490)를 포함한다.

그리고 상기 제어부(490)는 광량센서(480)에서 입력되는 데이터를 분석하여 상기 회전부재(430)가 상기 쏠라셀모듈(420)이 태양의 이동경로를 따라 회전하여 최대량의 태양광이 입사되도록 한다. 상기 광량센서(480)는 원통과, 상기 원통의 바닥에 방사상으로 배치되는 3개 이상의 포토셀이 사용될 수 있다. 상기 포토셀은 입사되는 광의 세기에 따른 크기를 갖는 신호를 생성하고, 상기 제어부는 포토셀들 각각이 생성하는 신호의 크기의 신호가 같아지도록 상기 회전부재(430)를 구동시킴으로써 쏠라셀모듈(420)이 최대한 태양을 정면으로 바라보도록 한다. 쏠라셀모듈(420)이 태양을 정면으로 바라보지 않을 때에는 광량센서(480)로 입사되는 빛의 일부는 원통의 측벽에 막혀 포토셀들 중 일부에는 태양광이 직접 입사되고 일부에는 태양광이 입사되지 아니하여 포토셀들에서 생성되는 신호의 크기가 서로 다르고, 정면으로 바라볼 때에는 포토셀들 모두에 태양광이 직접 입사되어 포토셀들에서 생성되는 신호의 크기가 같게 된다.

그리고 상기 제어부(490)는 상기 쏠라셀모듈(420)에서 발전되는 전기량을 체크하여, 그 발전율이 기준치 이하일 때에는 상기 쏠라셀모듈(420) 표면에 이물질이 부착되어 발전효율이 떨어지는 것으로 판단하여, 상기 세척모듈(440)을 구동시킴으로써 쏠라셀모듈(40)을 세척시킨다.

그리고 상기 제어부(450)는 상기 풍속센성부재(450)가 감지하는 풍속의 세기를 전송받아 위험 상황으로 판단되면 통신부(491)를 통해 관계자에게 알린다. 평온한 평상시에도 순간적으로 강한 바람이 불 수 있으므로, 상기 제어부(450)는 기준 세기 이상의 바람이 일정 시간 이내에 수회 감지되거나, 기준세기 이상의 바람이 기준시간 이상으로 지속되는 등과 같은 때에 위험 상황으로 판단을 하는 것이 바람직하다.

지붕 구조물(R)에서 천장뼈대(20) 위에는 빗물과 먼지 등을 차단하는 지붕시트(101)들 다수가 접합 연결되어 지붕을 형성한다. 이때 지붕시트(101)는 채광을 확보할 수 있도록 투명 또는 반투명 재질을 주로 사용한다.

천장뼈대(20) 위에 지붕시트(101)들을 접합 연결시키는 데에는 본 발명의 고정프레임(100)이 사용된다.

본 발명에 따른 상기 고정프레임(100)은 도2에서 보는 바와 같이 하부프레임(110), 상부프레임(120), 고정피스(130), 은폐커버(150), 원터치체결수단(160)의 구성요소로 대별될 수 있다.

상기 하부프레임(110)은 양측으로 지붕시트(101)가 얹혀져 지지되는 베이스판(111)과, 상기 베이스판(111)의 중앙부에서 상부로 돌출되어 삽입결합부(112)를 형성하는 한 쌍의 수직판(113, 114), 즉, 제1수직판(113)과 제2수직판(114)과, 상기 제1수직판(113)과 제2수직판(114)의 내측을 연결하여 강도를 보강하는 수평판(115)과, 상기 베이스판(111)의 상부면 양측에 형성되고 방수를 위해 방수패드(140)가 삽입 결합되는 결합홈(116)을 포함한다.

상기 상부프레임(120)은 상기 지붕시트(101)의 표면을 덮는 덮개판(121)과, 상기 덮개판(121)의 중앙부에서 하부로 돌출형성되고 상기 삽입결합부(112)에 삽입되는 삽입돌출부(122)를 형성하는 한 쌍의 돌출판(123, 124), 즉, 제1돌출판(123)과 제2돌출판(124)과, 상기 제1돌출판(123)과 제2돌출판(124)의 내측을 연결하는 연결판(125)과, 상기 덮개판(121)의 하부면 양측에 형성되어 방수를 위한 방수패드(140)가 삽입 결합되는 결합홈(126)을 포함한다.

이때, 상기 제1돌출판(123)과 제2돌출판(124)의 상부는 상기 덮개판(121)의 표면 위로 돌출되어 단턱(125a)을 형성함으로써, 덮개판(121) 표면을 타고 들어온 물이 연결판(125)으로 넘치지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 상부프레임(120)의 삽입돌출부(122)를 형성하는 상기 한 쌍의 돌출판(123, 124)은 상기 하부프레임(110)의 삽입결합부(112)를 형성하는 상기 한 쌍의 수직판(113, 114) 내측으로 삽입되고,

상기 고정피스(130)가 상기 상부프레임(120)의 연결판(125)과 상기 하부프레임(110)의 수평판(115)에 관통 결합되어, 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 고정결합시킨다.

상기 고정피스(130)는 상기 상부프레임(120)의 연결판(125)에 위치하여 걸리는 헤드(131)와, 상기 헤드(131)에 연결되고 상기 하부프레임(110)의 수평판(115)에 스크류 결합되어 조이는 체결핀(133)으로 구성된다.

상기 은폐커버(150)는 상기 상부프레임(120)의 상부에 결합되어 상기 연결판(125)과 그 주변의 덮개판(121)을 덮음으로써, 연결판(125)에 노출되는 상기 고정피스(130)의 헤드(131)가 노출되지 않도록 하며, 낙하되는 빗물이 연결판(125)으로 유입되지 않도록 하여, 고정프레임의 외관을 깔끔하도록 하고, 고정피스의 부식을 방지한다.

상기 은폐커버(150)는 상기 상부프레임(120)의 상부를 덮는 은폐판(151)과, 상기 은폐판(151)의 하부로 돌출되어 상기 삽입돌출부(122), 즉, 한 쌍의 돌출판(123, 124) 사이로 삽입되는 한 쌍의 후크판(153, 154)로 구성되는 후크결합부(152)와, 상기 한 쌍의 후크판(153, 154) 외면 하부측에 돌출 형성되어 상기 상부프레임(120)의 돌출판(123, 124)에 형성되어 있는 후크홈(127)에 후크식으로 탈착 가능하게 결합되는 후크돌기(157)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 은폐판(151)은 라운드진 구조로 이루어져 양측이 상기 상부프레임(120)의 덮개판(121) 표면에 접촉되어, 덮개판(121) 표면을 타고 흐르는 빗물이 내측의 연결판(125) 측으로 유입되는 것을 최소화하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 방수패드(140)의 상기 상부프레임(120)의 하부면과 하부프레임(110)의 상부면 양측에 길이방향으로 각각 구비되어 지붕시트(101)의 표면에 밀착됨으로써, 물기가 침투되지 않도록 한다.

이때, 상기 방수패드(140)가 단발로(즉, 한번만) 지붕시트(101)에 면접촉(또는 선접촉)하는 경우, 방수패드(140)가 노후화되거나 우발적인 외부충격 등의 요인으로 방수패드(140)의 가압력이 줄어들어 방수패드(140)의 지붕시트(101)에의 밀착력이 약해지면 물기가 침투할 위험이 크다. 즉, 단발로 면접촉되는 1차 저지선만을 통과하면 물기는 쉽게 내측으로 침투될 수 있다.

이에 본 발명은 물기의 침투를 저지하는 저지선이 다수 구비되도록 상기 방수패드(140)에 단속돌기(141) 다수를 길이방향으로 형성하여, 단속돌기(141)들 각각이 형성하는 다수의 저지선을 통과하여야 비로소 물기가 내부로 침투될 수 있도록 하였다. 다시 말해, 단속돌기(141)들은 외측에서부터 내측으로 단속적으로 지붕시트(101) 표면에 밀착되고, 단속돌기(141)들 사이사이에는 공간(143)이 형성되어, 지붕시트(101) 표면의 물기가 1차 저지선인 최외측의 단속돌기(141a)를 통과하여 침투하더라도 외측 두번째 단속돌기(141b)와의 공간(143a)에 머물러 더 이상 내측으로 침투되지 않도록 하고, 설사 외측 두번째 단속돌기(141b)를 통과하여 침투하더라더 세번째 단속돌기(141c)와의 공간(143b)에 머물러 다시 더 이상 내측으로 침투되지 않도록 하는 방식으로, 물기가 방수패드(140)를 통과해 내측으로 침투되지 않도록 한다.

도3은 상기 고정피스(130)가 상기 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 원터치 방식으로 체결시키고, 그 체결을 해체하는 원터치체결수단(160)을 도시한 것이다.

도2에서 도시하고 있는 볼트형의 고정피스(130)는 수회에서 수십회 고정피스를 정회전 및 역회전시켜야 고정피스가(130)가 상기 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 조여 고정(즉, 체결)시키고 그 고정을 해체할 수 있게 되어, 체결과 해체의 작업 시간이 오래 소요되고 번거로운 작업이 아닐 수 없다.

이에 본 발명은 도3에서 도시하고 있는 바와 같이 고정피스(130)의 회전수를 최소화(무회전 또는 90도회전)하여 원터치 방식으로 고정피스(130)가 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 고정 체결하거나 그 체결을 해체할 수 있는 원터치체결수단(160)을 제시한다.

상기 원터치체결수단(160)은

상기 고정피스(130)의 체결핀(133)에서 서로 마주보며 외면에 나사산이 형성되는 한 쌍의 나사부(161)와,

상기 고정피스(130)의 체결핀(133)에서 서로 마주보며 상기 나사부(161)에 이웃하여 형성되되, 그 이격거리는 상기 한 쌍의 나사부(161)의 이격거리 보다 짧은 한 쌍의 비나사부(163)와,

상기 상부프레임(120)에 형성되고, 상기 한 쌍의 나사부(161)의 이격거리 보다 긴 내경을 가져 상기 고정피스(130)의 체결핀(133)이 삽입관통되는 관통홀(165)과,

수직부(167a)와, 상기 수직부(167a)의 상부에서 내측으로 연결되는 수평부(167b)를 포함하며, 상기 수평부(167b)가 서로 마주보도록 상기 하부프레임에 길이방향으로 형성되는 한 쌍의 체결판(167)을 포함하되,

상기 한 쌍의 체결판(167)에서 마주보는 두 수평부(167b)의 이격거리는 상기 한 쌍의 나사부(161)의 이격거리 보다는 짧고, 상기 한 쌍의 비나사부(163)의 이격거리 보다는 길어, 상기 비나사부(163)는 상기 두 수평부(167b) 사이에서 진퇴가 자유롭고, 상기 나사부(161)는 상기 두 수평부(167b)에 스크류결합되되,

상기 두 수평부(167b)는 하부측으로 기울어져 상기 나사부(161)의 전진은 허용하면서 퇴진은 불허한다.

그리하여 상기 고정피스(130)의 체결핀(133)을 상기 관통홀(165)을 통해 밀어 넣으면 상기 나사부(161)가 상기 수평부(167b)에 걸려 상기 상부프레임(120) 및 하부프레임(110)에 원터치 방식으로 체결되고, 체결된 고정피스(130)의 헤드(131)을 90도 회전시켜 상기 나사부(161)가 상기 수평부(167b)의 결합을 해제시킨 상태에서 헤드(131)를 그대로 잡아당기면 고정피스(130)는 상기 상부프레임(120) 및 하부프레임(110)에서 쉽게 분리되어 체결을 해체하게 된다.

그리고 한 쌍의 체결판(167)이 길이방향으로 형성되므로 고정피스(130)의 체결을 위해 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 정확하게 일치시킬 필요가 없다. 다시 말해 체결판(167)의 두 수평부(167b)가 이격되어 상기 고정피스(130)의 체결핀이 삽입되는 공간은 길이방향으로 길게 형성되므로, 상부프레임(120)의 삽입돌출부(122)가 하부프레임(110)의 삽입결합부(112)에 삽입결합되면 상기 상부프레임(120) 연결판(125)의 관통홀(165) 아래에는 두 수평부(167b)의 이격 공간이 위치하게 되므로 고정피스(130)의 결합을 위해 상부프레임(120)과 하부프레임(110)을 정확하게 일치시킬 필요가 없다.

다음으로, 도4를 참조하여 지붕 구조물(R)의 측벽(30)을 형성하는 갤러리 창호(200)에 대하여 설명한다.

도4a는 본 발명에 따른 갤러리 창호(200)와, 이의 자동개폐수단(300)의 사시도이고, 도4b는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 갤러리 창호(200)와, 이의 자동개폐수단(300)의 사시도이고, 도4c는 갤러리 창호(200)의 개방상태와 폐쇄상태의 평면도이고, 도4d는 갤러리 창호(200)의 갤러리(203)들을 회전시켜 개폐시키는 구성요소들의 단면도이다.

상기 갤러리 창호(200)는 지붕 구조물(R)의 지주(10) 상부에서 상호로 설치되어 있는 레일프레임(210)에 슬라이드 이동되도록 설치되어 미닫이식으로 개폐가 가능하다.

도4a 내지 도4d를 참조하면, 상기 갤러리 창호(200)는 사각틀(201)과, 상기 사각틀(201)에 미닫이식으로 슬라이드이동되어 개폐되는 미닫이창(209 ; 도4a 참조))과 전방 또는 후방으로 젖혀져 개폐되는 젖힘창(209A ; 도4a 참조), 또는 상기 사각틀(201) 내측에 회동 가능하게 결합되며 상하로 배열되는 다수의 갤러리(203 ; 도4b 내지 도4d 참조)와, 상기 사각틀(201)의 상부에 결합되는 브라켓(221, 223)과, 상기 브라켓(221, 223)에 구비되고 상기 레일프레임(210)의 레일에 안착되어 슬라이드 이동을 보조하는 롤러(231, 233)를 포함하여 이루어진다.

도4a에 도시된 갤러리 창호(200)를 보면,

우측의 갤러리 창호(200)를 기준으로 설명하면, 사각틀(201)의 상부 양측으로 브라켓(221)이 연결되고, 양측의 두 브라켓(221)은 연결바(225)로 연결되고, 연결바(225)의 중앙에는 컨베이어벨트(34)와 연결시키는 연결부재(350)가 장착된다.

그리고 상부의 레일프레임(210)은 롤러(231) 및 브라켓(221)을 통해 사각틀(201)의 부하를 지탱하고, 하부의 레일프레임(210A)은 홈과 돌기 구조를 통해 사각틀(201)의 슬라이드 이동을 보조한다.

도4a에 도시된 갤러리 창호(200)의 자동개폐수단(300)은 풀리기어(310), 모터기어(320), 구동모터(330), 컨베이어벨트(340), 연결부재(350), 정지부하블럭(360)을 포함한다.

상기 정지부하블럭(360)은 상기 레일프레임(210)의 외측에 장착되어, 슬라이드이동하는 사각틀(201)에 연결된 브라켓(221)을 막아 사각틀이 더 이상 이동되지 않도록 한다.

다시 말해, 갤러리 창호(200)의 개방을 위한 구동모터(330)의 구동에 따라 컨베이어벨트(340)가 풀리기어(310)와 모터기어(320) 사이를 회전하여 갤러리창호(200)가 완전 개방 상태에 이르면, 브라켓(221)이 정지부하블럭(360)에 막혀 더 이상 이동될 수 없는 부하를 구동모터(330)에 전달하고, 구동모터는 이 전달되는 부하에 의해 갤러리 창호(200)가 완전 개방됨을 인식하여 구동을 정지하게 된다. 참고로, 갤러리창호(200)를 폐쇄할 때에는 양측의 두 갤러리 창호(200a, 200b)가 서로 접촉되어 더 이상 이동할 수 없는 부하를 구동모터(330)에 전달하여 구동모터(330)가 완전 폐쇄됨을 인식하고 구동을 정지한다.

갤러리창호(200)의 자동개폐수단(300)에 대하여는 후술한다.

그리고 도4b 내지 도4d를 참조하면, 상기 갤러리(203)들 각각의 단부에는 회동부재(204)가 구비되고, 상기 회동부재(204)는 상기 사각특(201)에 회전 가능하게 결합되어, 회동부재(204)의 회전에 따라 갤러리(203)들이 개방 또는 폐쇄된다.

상기 회동부재(204)의 양측에는 각각 인접하는 다른 회동부재(204)와 맞물리도록 하는 요철구조의 맞물림부(204a)가 형성된다.

상기 회동부재(204)는 상기 사각틀(201) 내부에 배치되는 회전구(205)에 연결되어 함께 정역회전하고, 상기 회전구(205)에는 승하강로드(206)가 연결된다.

상기 승하강로드(206)는 상기 회전구(2050의 양측에 연결되어 서로 역방향으로 승하강하는 한 쌍의 구성되고, 승하강로드(206)에는 모든 회전구(205)가 연결되어 승하강로드(206)가 승하강하면 갤러리(203)들 모두가 회전하여 개폐된다.

상기 승하강로드(206) 또는 상기 회전구(205)는 사각틀(201)의 외부로 돌출되어 구비되는 손잡이(209)에 연결되어, 사용자가 손잡이(209)를 위아래로 젖히면 상기 승하강로드(206)가 승하강하거나 상기 회전구(205)가 회전하여 갤러리(203)들 이 개폐된다.

본 발명은 미닫이식으로 개폐되는 갤러리 창호(200)에서 폐쇄 상태에서는 인접하는 두 갤러리 창호(200), 즉 제1갤러리창호(200a)와 제2갤러리창호(200b)의 전면이 높낮이 차가 없이 일치되고, 개방시에는 슬라이드 이동되는 제2갤러리 창호(200b)가 다른 제1갤러리 창호(200a)의 전방으로 배치되면서 이동되도록 하였다.

이를 위해, 본 발명은 레일프레임(210)에 구비되는 레일을 전후에 일정거리 이격되어 배열되는 제1레일(211)과 제2레일(213)을 형성하고, 사각틀(201)에 연결되는 브라켓(221, 223)으로 돌출 길이를 달리하는 제1브라켓(221)과 제2브라켓(223)을 구비하고,

전방에 배치되는 상기 제1레일(211)은 직선부로 이루어지고, 후방에 배치되는 제2레일(213)은 직선부(213a)와, 상기 직선부(213a)에서 후방으로 꺽이는 꺽임부(213b)를 갖고,

폐쇄 상태에서 접촉되는 두 갤러리 창호(200)의 사각틀(201) 측면에는 경사면(202)을 형성하고,

제1브라켓(221)이 연결되는 갤러리 창호(200)의 사각틀(201) 전면 상하 양측에는 접촉롤러(240)가 구비되고,

상기 제1브라켓(221)에 구비되는 제1롤러(231)는 상기 제1레일(211)에 안착되고, 상기 제2브라켓(223)에 구비되는 제2롤러(233)는 상기 제2레일(213)에 안착되도록 하였고,

상기 제1롤러(231)는 갤러리 창호(200)의 하중을 지탱하도록 제1레일(211) 바닥면에 접촉되는 지지롤러를 사용하고, 제2롤러(233)는 갤러리 창호(200)의 하중을 지탱하도록 제2레일(213) 바닥면에 접촉되는 지지롤러(233a)와, 제2레일(213)의 꺽임부(213b)에서 이동이 부드럽도록 제2레일(213)의 측면에 접촉되는 이동롤러(233b)를 사용하였다.

제1레일(211)과 제2레일(213)을 따라 각각 이동하는 갤러리 창호(200)를 제1갤러리 창호(200a)와 제2갤러리 창호(200b)라고 할 때, 도면을 참조하면, 제1갤러리 창호(200a)와 제2갤러리 창호(200b)가 옆으로 나란히 배치되어 폐쇄되어 있는 상태에서는 제2롤러(233)가 제2레일(213)의 꺽임부(213b)에 안착 배치되어 제1갤러리 창호(200a)와 제2갤러리 창호(200b)는 전면이 높이차가 없이 일치된 상태가 된다. 이때, 도면에 특별히 도시하지 아니하였으나, 제2롤러(233)가 꺽임부(213b)에 안착 배치되도록 제2브라켓(223)을 후방으로 잡아당기는 당김수단을 구비하는 것이 바람직할 수 있다.

제1갤러리 창호(200a)가 제2갤러리 창호(200b) 쪽으로 이동하는 경우에는, 제1갤러리 창호(200a)의 사각틀(201) 경사면(202)이 제2갤러리 창호(200b)의 경사면(202)으로 밀고 들어가 제2갤러리 창호(200b)를 들어올리면서 이동을 하고, 동시에 제1갤러리 창호(200a)에 구비된 접촉롤러(240)가 제2갤러리 창호(200b)의 후면에 접촉되어 제1갤러리 창호(200a) 전면과 제2갤러리 창호(200b) 후면과의 접촉 마찰에 따른 손상이나 이동의 방해가 발생되지 않도록 한다.

제2갤러리 창호(200b)가 제1갤러리 창호(200a) 쪽으로 이동하는 경우에는, 제2갤러리 창호(200b)의 사각틀(201) 경사면(202)이 제1갤러리 창호(200)의 사각틀(201) 경사면(202)을 타고 올라가 이동을 하고, 동시에 제2롤러(233)는 꺽임부(213b)에서 나와 직선부(213a)로 이동하여 제2갤러리 창호(200b)를 제1갤러리 창호(200a) 전방에 배치시킨다.

참고로 갤러리 창호(200)의 하부에도 브라켓, 롤러, 레일(215, 217) 등이 구비되는데, 이들은 상부에 구비되는 브라켓(221, 223), 롤러(231, 233), 레일(211, 213) 등과 유사한 구조로 이루어지고, 다만 롤러는 갤러리 창호(200)의 하중을 지탱하지 아니하므로 굳이 지지롤러를 사용할 필요는 없다.

상기 갤러리창호(200)를 자동으로 개폐시키는 자동개폐수단(300)은 도2a 및 도2c에서 보는 바와 같이 풀리기어(310), 모터기어(320), 구동모터(330), 컨베이어벨트(340), 연결부재(350)를 포함하여 이루어진다.

상기 풀리기어(310)는 상기 레일프레임(210)의 상부 일측에 구비되고, 상기 모터기어(320)는 상기 레일프레임(210)의 상부 타측에 구비되며 상기 구동모터(330)에 의해 정역회전하고, 상기 컨베이어벨트(340)는 상기 풀리기어(310) 및 모터기어(320)에 치합되어 연결되고, 상기 연결부재(350)는 상기 갤러리창호(200)와 컨베이어벨트(340)를 연결하여, 컨베이어밸트(340)의 이동에 따라 갤러리창호(200)가 개폐되도록 이동시킨다.

이때, 상기 연결부재(350)는 인접하는 두 갤러리창호(200), 즉, 제1갤러리창호(200a)와 제2갤러리창호(200b)를 각각 상기 컨베이어벨트(340)의 하부측과 상부측에 연결하여, 제1갤러리창호(200a)와 제2갤러리창호(200b)가 서로 반대방향으로 이동되어 개폐되도록 함으로써, 최단거리를 이동하여 개방과 폐쇄가 되도록 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

R : 지붕 구조물
10 : 지주 20 : 천장뼈대
30 : 측벽
100 : 고정프레임
110 : 하부프레임 120 : 상부프레임
130 : 고정피스 140 : 방수패드
150 : 은폐커버 160 : 원터치체결수단
200 : 갤러리 창호
201 : 사각특 203 : 갤러리
210 : 레일프레임 221, 223 : 브라켓
231, 233 : 롤러 240 : 접촉롤러
300 : 자동개폐수단
310 : 풀리기어 320 : 모터기어
330 : 구동모터 340 : 컨베이어벨트
350 : 연결부재
400 : 태양광발전유닛
410 : 포스트 420 : 쏠라셀모듈
430 : 회전부재 440 : 세척모듈
460 : 배터리 470 : SMPS
480 : 광량센서 490 : 제어부

Claims (3)

1. 옥외 통로 양측에 배치되어 설치되는 다수의 지주;
   상기 지주들의 상단을 연결하는 천장뼈대;
   상기 천장뼈대의 상부를 덮어 지붕을 형성하는 지붕시트;를 포함하는 지붕 구조물에 있어서,
   
   상기 천장뼈대 상부에 설치되는 포스트와,
   상기 포스트의 상부에 결합되어 태양광으로 발전하는 쏠라셀모듈과,
   상기 쏠라셀모듈에서 발전되는 전기로 충전되는 배터리와,
   상기 배터리에 충전된 전원을 구동전원으로 변환하여 출력하는 SMPS와,
   태양을 따라 상기 쏠레셀모듈 회전시키는 회전부재를 포함하여 이루어지는 태양광발전유닛;
   
   상기 지붕시트를 지지하고, 중앙부에는 삽입결합부가 돌출 형성되어 있는 하부프레임과,
   지붕시트를 덮고, 중앙부에는 상기 삽입결합부에 삽입되는 삽입돌출부가 형성되어 있는 상부프레임과,
   상기 상부프레임 및 하부프레임에 관통 결합되어 고정시키는 고정피스와,
   상기 상부프레임의 상부에 결합되어 상기 고정피스의 헤드를 은폐시키는 은폐커버를 포함하는 지붕시트 고정프레임;을 더 포함하되,
   
   상기 상부프레임의 하부면 양측과 상기 하부프레임의 상부면 양측에는 각각 길이방향으로 결합홈이 형성되고,
   상기 결함홈에는 지붕시트에 밀착되는 방수패드가 결합되고,
   지붕시트에 밀착되는 상기 방수패드의 표면에는 물기의 침투를 단속적으로 차단하는 단속돌기 다수가 길이방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 고정피스의 체결핀에서 서로 마주보며 외면에 나사산이 형성되는 한 쌍의 나사부와,
   상기 고정피스의 체결핀에서 서로 마주보며 상기 나사부에 이웃하여 형성되되, 그 이격거리는 상기 한 쌍의 나사부의 이격거리 보다 짧은 한 쌍의 비나사부와,
   상기 상부프레임에 형성되어 상기 고정피스의 체결핀이 삽입관통되는 관통홀과,
   수직부와, 상기 수직부의 상부에서 내측으로 연결되는 수평부를 포함하며, 상기 수평부가 서로 마주보도록 상기 하부프레임에 길이방향으로 형성되는 한 쌍의 체결판을 포함하되,
   상기 한 쌍의 체결판에서 마주보는 두 수평부의 이격거리는 상기 한 쌍의 나사부의 이격거리 보다는 짧고, 상기 한 쌍의 비나사부의 이격거리 보다는 길어, 상기 비나사부는 상기 두 수평부 사이에서 진퇴가 자유롭고, 상기 나사부는 상기 두 수평부에 스크류결합되되, 상기 두 수평부는 하부측으로 기울어져 상기 나사부의 전진은 허용하면서 퇴진은 불허하여, 상기 고정피스가 상기 상부프레임 및 하부프레임에 원터치 방식으로 체결되도록 하는 원터치체결수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 쏠라셀모듈의 일측에 배치되는 스크류봉과,
   상기 쏠라셀모듈의 타측에 배치되는 가이드봉과,
   상기 스크류봉의 회전에 따라 상기 스크류봉 및 가이드봉을 따라 이동하며 상기 쏠라셀모듈 표면으로 세척수를 분사하는 세척수분사부재를 포함하여 이루어지는 세척모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 지붕시트 위로 냉각수를 분사하는 냉각수분사노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전유닛을 갖는 지붕 구조물.

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