KR102094578B1 - 패널, 패널 조립체 및 연관된 루핑 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폭 (L1) 을 구비한 프로파일을 갖는 패널에 관한 것이고, 상기 패널은 연속적으로 높이 (H4) 및 폭 (L4) 를 갖는 상단 중앙 파트 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되는 두개의 측방향 윙들을 포함하는 제 1 종방향 리브, 뿐만 아니라 평면 (P) 에 배향된 폭 (L3) 을 갖는 제 1 플랜지를 포함하는 제 1 종방향 에지로서, 두개의 측방향 윙들은 평면 (P) 과 각도 (α) 를 형성하는, 상기 제 1 종방향 에지, 제 1 플랜지의 연장부에서 존재하고 높이 (H7) 및 폭 (L7) 를 갖는 상부 평탄부 및 상부 평탄부로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (β) 를 형성하는 두개의 측방향 웨브들을 포함하는 적어도 하나의 돌출 파트, 돌출 파트들 중 하나의 연장부에서 존재하고 연속적으로 평면 (P) 에 배향된 폭 (L9) 을 갖는 제 2 플랜지 및 높이 (H11) 및 폭 (L11) 을 갖는 상단 중앙 파트 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (γ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들을 포함하는 제 2 종방향 리브를 포함하는 제 2 종방향 에지를 포함하고, 제 1 종방향 리브 및 제 2 종방향 리브는 그들의 각각의 오버랩핑을 허용하는 형상을 갖고, 폭들 (L1, L3, L4, L7, L9, L11), 높이들 (H4, H7, H11) 및 각도들은 (α, β, γ) 다음의 관계들을 준수한다:
L7 / L4 ≥ 5
L7 / L11 ≥ 5
H7 / H4 ≥ 0.4
H7 ≥ ((H4 × (ab-be) - L3 × abe) / (ae + ab))
H7 ≥ ((H11 × (cb-be) - L9 × cbe) / (ce + cb))
여기서 a = tan α, b = tan β, c = tan γ, 및 e = tan 20°.
L7 / L4 ≥ 5
L7 / L11 ≥ 5
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H7 ≥ ((H4 × (ab-be) - L3 × abe) / (ae + ab))
H7 ≥ ((H11 × (cb-be) - L9 × cbe) / (ce + cb))
여기서 a = tan α, b = tan β, c = tan γ, 및 e = tan 20°.
Description
본 발명은 빌딩 엔벨로프들의 구성을 위해 사용되고 보다 구체적으로 광전지 셀들을 지지하는 빌딩 루프들의 구성을 가능하게 하기 위해 조립되도록 의도된 패널에 관한 것이지만, 본 발명은 그러한 적용예들에 제한되지 않는다.
루프 커버링들은 사전 페인팅된 아연 도금 스틸로 제조된 구조화된 패널들로 구성될 수 있고, 예를 들면 그 에지들이 루프의 밀봉을 보장하도록 오버랩되는 것은 공지되어 있다.
빌딩들이 솔라 모듈들, 구체적으로 광전지 모듈들로 덮혀질 수 있는 것은 또한 공지되어 있다. 이들 모듈들은, 무엇보다도 구조화된 패널의 트로프들의 표면에 글루잉되는 가요성의 스트립들의 형태일 수 있다. 미래에, 이들은 또한 특히 진공 증착 방법들에 의해 구조화된 패널의 트로프들의 표면에 직접 구성되는 광전지 디바이스들일 수 있다. 그러나, 이와 같은 배열체는 커버링에서 태양 광선들의 입사 각도가 낮을 때에 리브들의 그림자에 광전지 셀의 일부가 놓인다는 단점을 갖는다. 이러한 배열체는 결국에 광전지 디바이스의 성능을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 구조화된 패널을 제안함으로써 상기 설명된 문제점을 해소하는 것이고, 그 프로파일은 광전지 셀들이 거의 대부분의 채광 조건들에서 리브들에 의해 그림자를 형성할 수 없도록 구성된다.
이를 위해, 본 발명의 제 1 대상은 폭 (L1) 을 구비하는 프로파일을 갖는 패널이고, 상기 패널은:
- 연속적으로 높이 (H4) 및 폭 (L4) 을 갖는 상단 중앙 파트 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되는 두개의 측방향 윙들을 포함하는 제 1 종방향 리브, 뿐만 아니라 평면 (P) 에 배향된 폭 (L3) 을 갖는 제 1 플랜지를 포함하는 제 1 종방향 에지로서, 두개의 측방향 윙들은 평면 (P) 과 각도 (α) 를 형성하는, 상기 제 1 종방향 에지,
- 제 1 플랜지의 연장부에 존재하고 높이 (H7) 및 폭 (L7) 을 갖는 상부 평탄부 및 상부 평탄부로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (β) 를 형성하는 두개의 측방향 웨브들을 포함하는 적어도 하나의 돌출 파트,
- 돌출 파트들의 하나의 연장부에 존재하고 연속적으로 평면 (P) 에 위치된 폭 (L9) 을 갖는 제 2 플랜지 및 높이 (H11) 및 폭 (L11) 을 갖는 상단 중앙 파트 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (γ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들을 포함하는 제 2 종방향 리브를 포함하는 제 2 종방향 에지를 포함하고, 제 1 종방향 리브 및 제 2 종방향 리브는 제 1 종방향 리브 및 제 2 종방향 리브를 각각 오버랩핑하는 것을 허용하는 형상들을 갖고,
폭들 (L1, L3, L4, L7, L9, L11), 높이들 (H4, H7, H11) 및 각도들 (α, β, γ) 은 다음의 관계들을 준수한다:
L7 / L4 ≥ 5
L7 / L11 ≥ 5
H7 / H4 ≥ 0.4
H7 ≥ ((H4 × (ab-be) - L3 × abe) / (ae + ab))
H7 ≥ ((H11 × (cb-be) - L9 × cbe) / (ce + cb))
여기서 a = tan α, b = tan β, c = tan γ, 및 e = tan 20°.
본 발명에 따른 패널은 또한 개별적으로 또는 조합으로 고려하여 다음의 선택적인 특징들을 포함할 수 있다:
- 패널의 폭 (L1) 에 대해 돌출 파트들의 폭들 (L7) 의 합의 비는 0.5 이상이고,
- 관계들은 e = tan 15°에서 준수되고,
- 비 (H7 / H4) 는 0.6 이하이고,
- 폭들 (L4, L7, L11) 및 높이들 (H4, H7, H11) 은 다음의 관계들을 준수한다:
L7 / L4 ≥ 5
L7 / L11 ≥ 5
H7 > H4
H7 > H11
- 패널은 두개의 돌출 파트들을 포함하고,
- 두개의 돌출 파트들은 높이 (H14) 를 갖는 상단 중앙 파트를 포함하는 중앙 리브의 프레임을 형성하는 평면 (P) 에 배향된 길이 (L13) 를 갖는 두개의 플랜지들 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (δ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들에 의해 분리되고, 폭 (L13), 높이들 (H7, H14) 및 각도들 (β 및 δ) 은 다음의 관계를 준수한다:
H7 ≥ ((H14 × (db-be) - L13 × dbe) / (de + db))
여기서 d= tan δ,
- 비 (H7 / H14) 는 0.6 이하이고,
- 높이들 (H7 및 H14) 은 다음의 관계를 준수한다:
H7 > H14,
- 상단 중앙 파트는 평면이고,
- 상부 평탄부는 아취형이고 곡률 반경은 상부 평탄부의 폭 (L7) 의 1.4 배 이상이고,
- 상부 평탄부는 오목하고,
- 상부 평탄부는 볼록하고,
- 돌출 파트의 측방향 웨브는 웨브의 상부 파트에 Z-형상의 보강재를 포함하고,
- 상부 평탄부는 케이블들의 통로를 허용하도록 구성된 종방향 그루브를 포함하고,
- 패널은 전기 정션 박스를 하우징하도록 구성된 상부 평탄부의 표면에서 스탬핑된 함몰부를 포함하고,
- 각도들 (α, β 및 γ) 은 예각이고,
- 각도들 (α 및 γ) 은 예각이고 각도 (β) 는 둔각이고,
- 상부 평탄부는 광전지 셀들로 덮혀지고,
- 광전지 셀들은 상부 평탄부에 글루잉되는 가요성의 스트립들의 형태로 조립되고,
- 광전지 셀들은 진공 증착 프로세스들에 의해 상부 평탄부에 직접 제조된다.
본 발명의 제 2 대상은 본 발명에 따른 적어도 두개의 패널들의 가장자리 오버랩에 의한 조립을 포함하는 루프이다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 다음의 설명의 정독으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조한 비제한적인 예들로써 주어진 다음의 설명의 정독으로부터 보다 상세하게 이해될 것이다:
- 도 1 은 본 발명에 따른 패널의 횡단면도이고,
- 도 2 는 도 1 의 상세도이고,
- 도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 패널의 사시도이고,
- 도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 패널의 사시도이고,
- 도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 패널의 사시도이다.
- 도 2 는 도 1 의 상세도이고,
- 도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 패널의 사시도이고,
- 도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 패널의 사시도이고,
- 도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 패널의 사시도이다.
동일한 도면 부호들은 도면들의 각각에서 동일한 요소들을 나타낸다.
텍스트 전체에 걸쳐, 용어 "패널" 은 플랫형 형상, 즉 그 다른 치수들과 비교하여 얇은 두께를 갖는 요소를 의미한다. 패널은 단일한 재료 또는 복합 조립체로 제조된 시트 또는 플레이트의 형상일 수 있다. 시트일 경우에, 패널은 동일한 재료 또는 상이한 재료들의 복수의 층들의 스택이다. 논의되는 재료는 무엇보다도, 금속, 폴리머 또는 심지어 세라믹 재료일 수 있다. 금속 재료들의 비제한적인 예들로써, 스틸, 알루미늄, 구리 및 아연이 언급될 수 있다. 패널은 바람직하게 금속 시트이다. 부식에 대해 스틸을 보호하도록 사전 페인팅된 아연 도금된 스틸이 바람직하다.
본 발명의 관점에서, 패널은 미리 비제한적인 예들로써, 굽힘, 형성 가공 (forming), 스탬핑 및 몰딩을 포함하는 임의의 공지된 성형 프로세스에 의해 성형될 것이다.
이러한 성형 프로세스는 무엇보다도 패널의 표면에서 리브들을 형성 가공한다. 본 명세서에서, "리브" 는 패널의 표면에 형성된 돌출부를 의미한다는 것이 이해될 것이다. 리브는 아래에 설명된 예시적인 실시형태들의 경우에서와 같은 사다리꼴 형상을 가질 수 있거나, 또는 직사각형, 골판지형, 사인파형 형상을 가질 수 있거나 또는 심지어 예를 들면 오메가 형상일 수 있다. 리브는 상단 중앙 파트 및 두개의 측방향 윙들을 포함한다.
루프 또는 파사드 (facade) 를 형성하도록, 패널들은 그들의 종방향 에지들 및 그들의 횡방향 에지들을 오버랩핑함으로써 조립되고 스크류들, 네일들 또는 심지어 리벳들과 같은 체결 수단에 의해 빌딩의 하중 지지 구조에 부착된다.
도 1 을 참조하면, 여기에서 횡단면도로 도시된 패널 (1) 은 주로 제 1 종방향 에지, 광전지 셀들에 의해 덮히도록 구성된 돌출 파트, 및 제 2 종방향 에지에 의해 구성된다.
처음에, 패널 (1) 의 제 1 종방향 에지는 연속적으로 제 1 종방향 리브 (2) 및 평면 (P) 에 배향된 폭 (L3) 을 갖는 제 1 플랜지 (3) 를 포함한다. 리브 (2) 는 높이 (H4) 및 폭 (L4) 를 갖는 상단 중앙 파트 (4) 및 중앙 파트 (4) 로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (α) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들 (5, 5') 에 의해 구성된다. 여기서 사용된 "높이 (H4)" 는 평면 (P) 과 상단 중앙 파트의 최고점 사이의 거리를 의미한다.
종방향 리브는 무엇보다도, 하부 파트가 아닌 패널의 프로파일의 상부 파트에서 빌딩의 구조에 패널을 체결하는 것을 제공하는 기능을 갖는다. 이러한 배열은 물이 체결 지점들의 부근에서 축적되는 것을 방지하고 따라서 루프에서 잠재적인 누출들을 방지하는 것을 가능하게 한다.
이러한 예의 경우에, 상단 중앙 파트 (4) 는 평면이고 측방향 윙들 (5, 5') 은 기울어져, 하향으로 그리고 상단 중앙 파트 (4) 의 외측을 향해 연장되고, 이때 각도 (α) 는 예각이다. 본 발명의 관점에서, 종방향 리브 (2) 는 물론 이러한 예의 경우에 설명된 형상과 다른 형상들을 가질 수 있다. 종방향 리브 (2) 의 측방향 윙 (5') 은 무엇보다도 도 1 에 예시된 경우에서와 같이 절두형일 수 있거나, 또는 패널의 이러한 파트의 원하는 기계적 강도의 기능에 따라 절두형이 아닐 수 있다.
패널 (1) 은 평면 (P) 에 배향된 폭 (L9) 을 갖는 제 2 플랜지 (9) 및 높이 (H11) 및 폭 (L11) 을 갖는 상단 중앙 파트 (11) 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어, 평면 (P) 과 각도 (γ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들 (12, 12') 을 포함하는 제 2 종방향 리브 (10) 를 포함하는 제 2 종방향 에지를 포함한다.
제 2 종방향 리브는 두개의 패널들이 조립될 때에 인접한 패널의 제 1 종방향 리브에 의해 덮혀질 수 있도록 기능한다. 결국에, 높이 (H11) 는 제 1 종방향 리브의 높이 (H4) 이하이다. 제 1 및 제 2 종방향 리브들의 형상들은 적절하게 조정된다. 바람직하게, 형상들은 패널이 루핑에서 사용된다면 수밀성을 보장하도록 조정된다. 바람직하게, 두개의 리브들은 오버랩이 완전히 근접하고 따라서 완전히 수밀성으로 되도록 동일한 형상들 및 치수들을 갖는다. 그러나, 본 발명의 관점에서, 오버랩은 단지 국지적으로 근접할 수 있다. 이들 밀봉 이슈들에 정통한 본 기술 분야에서 숙련된 자는 조립체의 밀봉을 보장하면서 원하는 심미적 외관의 기능에 따라 두개의 종방향 리브들의 형상들을 맞추는 방법을 알고 있을 것이다.
제 1 플랜지 (3) 의 연장부에서는 높이 (H7) 및 폭 (L7) 를 갖는 상부 평탄부 (7) 및 상부 평탄부로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 평면 (P) 과 각도 (β) 를 형성하는 두개의 측방향 웨브들 (8, 8') 을 포함하는 적어도 하나의 돌출 파트 (6) 가 존재한다. 이러한 경우에 "높이 (H7)" 는 평면 (P) 과 상부 평탄부의 측방향 말단부, 환언하면 상부 평탄부와 측방향 웨브의 교차 지점 사이의 거리를 의미한다.
평탄부 (7) 는 광전지 셀들로 덮히도록 구성된다. 예를 들면, 광전지 셀들은 상부 평탄부 (7) 의 표면에 글루잉된 가요성의 스트립들의 형태의 모듈들이거나 또는 진공 또는 대기압 증착 프로세스들을 사용하여 평탄부 (7) 의 표면에 직접 구성되는 광전지 디바이스들일 수 있다. 이를 위해, 그리고 광전지 커버리지의 상당한 비율을 얻도록, 평탄부 (7) 는 종방향 리브들의 상단 중앙 파트 (4, 11) 와 비교하여 비교적 크고 패널의 상당한 파트를 점유한다. 그러므로, 본 발명의 관점에서:
- 상단 중앙 파트 (4) 의 폭 (L4) 에 대한 상부 평탄부 (7) 의 폭 (L7) 의 비는 5 이상이고,
- 상단 중앙 파트 (11) 의 폭 (L11) 에 대한 상부 평탄부 (7) 의 폭 (L7) 의 비는 5 이상이다.
바람직하게, 그리고 추가로 광전지 셀들로 대부분 덮혀진 패널을 얻기 위해, 패널의 폭 (L1) 에 대한 돌출 파트들 (6, 6') 의 폭들 (L7) 의 합의 비는 0.5 이상이다.
뿐만 아니라, 상부 평탄부의 높이, 상단 중앙 파트들의 높이, 플랜지들의 폭 및 각도들 (α, β 및 γ) 은 태양 광선들이 20°이상으로 이러한 평면 (P) 과 각도를 형성할 때에 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들의 어떠한 부분도 제 1 및 제 2 종방향 리브들의 그림자에 존재하지 않도록 구성된다. 이를 위해, 본 발명의 관점에서:
- H7 / H4 ≥ 0.4 (1)
- H7 ≥ ((H4 × (ab-be) - L3 × abe) / (ae + ab)) (2)
- 및 H7 ≥ ((H11 × (cb-be) - L9 × cbe) / (ce + cb)) (3)
여기서 a = tan α, b = tan β, c = tan γ 및 e = tan 20°이다.
여기서 부등식들 (2) 및 (3) 은 도 2 에 예시된 바와 같은 20°의 각도의 탄젠트의 표현으로부터 기인한다.
20°각도는 그늘로 인한 에너지 손실들의 관점에서 허용 가능한 제한에 상응한다; 이들 손실들은 그러한 경우에 광전지 셀들에 의해 수용되는 작은 퍼센티지의 에너지만을 나타낸다.
0.4 보다 작은 비 (H7 / H4) 에 대해, 부등식들 (2) 및 (3) 의 준수는 매우 폭넓은 플랜지들 (3 및 9) 을 사용할 것을 요구하고, 이는 광전지 셀들로 대부분 덮히는 패널을 얻는 본 발명의 목적과 상대적으로 부합하지 않는다.
하나의 변형예에서, 비 (H7 / H4) 는 심지어 상부 평탄부가 아래에 설명된 바와 같이 만곡될 때조차 대부분의 상부 평탄부가 리브의 상단 중앙 파트 위로 진행하지 않도록 0.6 이하이다. 따라서 루프 밀봉은 보다 양호하게 보존되는 데, 왜냐하면 상부 평탄부를 흐르는 물이 두개의 패널들 사이에 오버랩핑 에지들의 레벨에서의 패널의 종방향 에지들에 도달할 수 없기 때문이다.
바람직하게, 부등식들 (2) 및 (3) 은 e = tan 15°및 심지어 보다 바람직하게 e = tan 10°에 대해서도 만족된다. 그러므로 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들은 태양 광선들이 특히 낮은 각도일 때에 제 1 및 제 2 종방향 리브들의 그림자에 존재하지 않는다.
심지어 보다 바람직하게, 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들은 태양 광선들의 입사각과 관계없이 제 1 및 제 2 종방향 리브들의 그림자에 존재하지 않는다. 이러한 조건은 상부 평탄부 (7) 의 높이 (H7) 가 상단 중앙 파트 (4) 의 높이 (H4) 이상이고 상단 중앙 파트 (11) 의 높이 (H11) 이상일 때에 만족된다. 환언하면, 이러한 조건은 부등식들 (1) 내지 (3) 가 다음의 부등식들로 대체될 때에 만족된다:
- H7 ≥ H4 (4)
- 및 H7 ≥ H11 (5)
심지어 보다 바람직하게, 상부 평탄부 (7) 의 높이 (H7) 는 상단 중앙 파트 (4) 의 높이 (H4) 보다 엄밀히 높고 상단 중앙 파트 (11) 의 높이 (H11) 보다 엄밀히 높다. 환언하면, 이러한 조건은 부등식들 (1) 내지 (3) 이 다음의 부등식들에 의해 대체될 때에 만족된다:
- H7 > H4 (6)
- 및 H7 > H11 (7)
그러므로, 태양 광선들이 어떠한 입사 각도라도 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들이 제 1 및 제 2 종방향 리브들의 그림자에 존재하지 않을 뿐만 아니라, 이러한 타입의 구성은 돌출 파트 (6) 의 측방향 웨브들 (8, 8') 의 상부 파트에서, 환언하면 종방향 리브들의 그림자에서 존재하지 않는 측방향 웨브들의 파트에서 광전지 셀들의 부가를 고려하는 것을 가능하게 한다. 이는 패널의 광전지 커버리지의 비율을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 광전지 셀들의 세척이 용이하게 되는 데, 왜냐하면 종방향 리브들은 두개의 인접한 평탄부들의 광전지 셀들 사이에서 장애가 되지 않기 때문이다.
바람직하게, 그리고 추가로 광전지 셀들에서 그림자들의 형성을 방지하는 본 발명의 목적에 있어서, 평탄부는 도 1 에 예시된 바와 같은 평면 및 수평이다. 이로써 평탄부의 어떠한 부분도 평탄부의 또 다른 부분에 그림자를 형성하지 않는 것이 보장된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 관점에서, 평탄부는 또한 대체로 거의 평면일 수 있고, 환언하면 약간 오목하거나 또는 약간 볼록할 수 있다. 이러한 경우에 "약간 오목한" 및 "약간 볼록한" 은 태양 광선들이 평면 (P) 과 20°이상의 각도로 평탄부를 비출 때에 평탄부의 어떠한 부분도 평탄부의 임의의 다른 부분에 그림자를 형성하지 않도록 평탄부의 곡률이 존재한다는 것을 의미한다. 그것은 상부 평탄부의 폭 (L7) 의 1.4 배 이상의 평탄부의 곡률 반경에 상응하고, 즉 예를 들면, 대략 275 mm 의 폭 (L7) 에 대해 400 mm 의 곡률 반경에 상응한다. 이러한 평탄부의 곡률은 돌출 파트의 기계적 강도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 상부 평탄부는 강성을 갖고 따라서 부하가 적용된다면 처지지 않는다.
상부 평탄부 (7) 는 또한 하향으로 배향되고 광전지 셀들의 하부측에 케이블의 통로를 허용하도록 구성된 하나 이상의 종방향 그루브들을 포함할 수 있다. 이들 그루브들은 평탄부와 광전지 셀들 사이에 광전지 모듈의 전기 정션 박스를 하우징하도록 구성된 상부 평탄부의 표면에서 하나 이상의 스탬핑된 함몰부들과 선택적으로 조합될 수 있다.
측방향 윙들 (8, 8') 의 배향은 또한 광전지 커버리지의 비율을 증가시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 도 1 에 예시된 경우에서, 측방향 윙들 (8, 8') 은 경사져, 하향으로 그리고 상부 평탄부 (7) 의 외측을 향해 연장된다. 그러나, 다른 구성들도 또한 가능하다; 측방향 윙들 (8, 8') 은 예를 들면 하향으로 그리고 상부 평탄부 (7) 의 내부를 향해 연장될 수 있고, 각도 (β) 는 둔각이어서, 상부 평탄부 (7) 의 종방향 말단부와 상단 중앙 파트 (4) 의 종방향 말단부 사이에 거리를 최소화시키고 이로써 광전지 셀들을 위해 사용되는 표면 구역을 최대화시킨다.
본 발명의 제 1 예시적인 실시형태는 도 3 을 참조하여 설명된다.
이러한 경우에 패널 (1) 은 제 1 종방향 에지, 두개의 연속적인 돌출 파트들 (6, 6') 및 제 2 종방향 에지를 포함한다.
두개의 종방향 리브들 (2, 10) 은 동일한 사다리꼴 형상을 갖고, 측방향 윙들은 하향으로 그리고 외측을 향해 연장되고 측방향 윙들 (5, 12') 은 절두형이다. 그러므로 두개의 종방향 리브들의 오버랩핑은 완전히 밀착하고, 이는 루프의 밀봉에 기여한다.
돌출 파트들은 약간 오목한 상부 평탄부들을 갖고 평탄부의 곡률의 반경은 상부 평탄부의 폭 (L7) 의 거의 1.8 배와 동등하다.
상부 평탄부들의 높이 (H7) 는 상부 중앙 파트들의 높이 (H4) 보다 높고, 이는 평탄부들에서 종방향 리브들에 의해 형성되는 임의의 그림자들을 방지한다.
두개의 돌출 파트들 (6, 6') 는 길이 (L13) 를 갖고 높이 (H14) 를 갖는 상단 중앙 파트 (14) 를 포함하는 중앙 리브의 프레임을 형성하는 평면 (P) 에 배향된 두개의 플랜지들 (13, 13') 및 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 하향으로 그리고 외측을 향해 연장되어 평면 (P) 과 각도 (δ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들 (15, 15') 에 의해 분리된다. 이러한 중앙 리브는 한편으로 패널의 기계적 강도를 증가시키고 다른 한편으로 빌딩의 하중 지지 구조에 패널의 중앙을 체결하는 것을 가능하게 하고, 이로써 플랜지들 (13, 13') 은 구조에서 패널의 지지 지점들을 구성한다. 플랜지들 및 중앙 리브는 태양 광선들이 평면 (P) 과 20°이상의 각도로 존재할 때에 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들이 중앙 리브의 그림자에 존재할 수 없도록 구성된다. 이를 위해, 폭 (L13), 높이들 (H7, H14) 및 각도들 (β 및 δ) 은 다음의 관계를 준수한다:
H7 ≥ ((H14 × (db-be) - L13 × dbe) / (de + db)) (6)
여기서 b = tan β, d = tan δ 및 e = tan 20°이다.
일 변형예에서, 비 (H7 / H14) 는 0.4 보다 크고, 이는 과도하게 폭넓은 플랜지들 (13) 을 사용할 필요성을 제거한다.
일 변형예에서, 비 (H7 / H14) 는 상부 평탄부가 만곡될 때조차 대부분의 상부 평탄부가 리브의 상단 중앙 파트 위로 연장되지 않도록 0.6 이하이다. 이러한 배열은 루프의 밀봉을 보다 효과적으로 보존하는 데, 왜냐하면 상부 평탄부를 흘러 내리는 물은 빌딩의 하중 지지 구조에서의 패널의 체결 수단이 위치되는 상단 중앙 파트 (14) 에 도달할 수 없기 때문이다.
바람직하게, 부등식 (6) 은 e = tan 15° 및 심지어 보다 바람직하게 e = tan 10°에 대해 만족된다. 그러므로 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들은 태양 광선들이 특히 낮은 각도로 존재할 때에 중앙 리브의 그림자에 존재하지 않는다.
심지어 보다 바람직하게, 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들은 태양 광선들의 입사 각도와 관계 없이 중앙 리브의 그림자에 존재하지 않는다. 이러한 조건은 부등식 (6) 이 다음과 같이 표현될 때에 만족된다:
- H7 ≥ H14
심지어 보다 바람직하게, 상부 평탄부 (7) 의 높이 (H7) 는 상단 중앙 파트 (14) 의 높이 (H14) 보다 엄밀하게 높다. 그러므로, 상부 평탄부를 덮는 광전지 셀들이 태양 광선들의 입사각과 관계없이 중앙 리브의 그림자에 존재하지 않을 뿐만 아니라, 이러한 타입의 구성은 돌출 파트 (6) 의 측방향 웨브들 (8, 8') 의 상부 파트에서, 환언하면 중앙 리브의 그림자에 존재하지 않는 측방향 웨브들의 파트에서 광전지 셀들의 부가를 고려하는 것을 가능하게 한다. 이는 패널의 광전지 커버리지의 비율을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 광전지 셀들의 세척이 용이하게 되는 데, 왜냐하면 중앙 리브는 두개의 인접한 평탄부들의 광전지 셀들 사이에서 장애가 되지 않기 때문이다.
이러한 예의 경우에, 중앙 리브의 상단 중앙 파트 (14) 는 제 1 종방향 리브의 상단 중앙 파트 (4) 와 동일한 높이다.
본 발명의 제 2 실시형태는 도 4 를 참조하여 설명된다.
도 4 에서의 패널 (1) 은 도 3 에 예시된 제 1 실시형태의 특징들을 반복한다. 이들에 대해 아래에 설명된 특징들이 부가된다.
돌출 파트들 (6, 6') 의 측방향 웨브들 (8, 8') 은 상부 평탄부에 가까운 웨브의 상단 부분에서 Z-형상의 보강재 (16, 16') 를 포함한다. 이러한 보강재는 한편으로 보호하는 파트의 기계적 강도를 보강하고 다른 한편으로 보강재들 (16, 16') 에서 그 종방향 말단부들을 클리핑 (clipping) 함으로써 광전지 모듈들의 체결을 보장하는 것을 가능하게 한다.
상부 평탄부들 (7, 7') 은 또한, 하향으로 배향되고, 상부 평탄부의 거의 중앙에 위치되고 광전지 셀들의 하부측에서 케이블들의 통과를 용이하게 하도록 구성된 종방향 그루브의 형태의 케이블 통로 (17, 17') 를 포함한다. 이러한 케이블 통로는 평탄부와 광전지 셀들 사이에서 광전지 모듈의 전기 정션 박스를 유지하도록 구성되는 상부 평탄부의 표면에서 스탬핑된 함몰부 (18, 18') 에 의해 보완된다.
본 발명의 제 3 실시형태는 도 5 를 참조하여 설명된다.
패널 (1) 은 이러한 경우에 제 1 종방향 에지, 두개의 연속적인 돌출 파트들 (6, 6') 및 제 2 종방향 에지를 포함한다.
두개의 종방향 에지들은 도 3 에 예시된 제 1 실시형태의 것의 특징들을 반복한다.
두개의 돌출 파트들 (6, 6') 은 플랜지에 의해 분리된다. 돌출 파트들의 각각은 약간 볼록한 상부 평탄부를 갖고 평탄부의 곡률의 반경은 상부 평탄부의 폭 (L7) 의 거의 1.8 배와 동등하다. 이러한 약간의 볼록함은 빗물의 흐름을 용이하게 한다.
돌출 파트들 (6, 6') 의 측방향 웨브들 (8, 8') 은 도 4 에 예시된 바와 같은 보강재 (16, 16') 를 포함한다.
상부 평탄부들의 높이 (H7) 는 상단 중앙 파트들의 높이 (H4) 보다 높고, 이는 종방향 리브들이 평탄부들에서 임의의 그림자를 형성하는 것을 방지한다.
바람직한 실시형태들을 참조하여 설명된 특징들은 서로 독립적이고, 결국에 이들 특징들, 즉, 다른 패널 프로파일들이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.
Claims (22)
- 폭 (L1) 을 구비하는 프로파일을 갖는 패널 (1) 로서:
- 연속적으로 높이 (H4) 및 폭 (L4) 을 갖는 상단 중앙 파트 (4) 및 상기 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되는 두개의 측방향 윙들 (5, 5') 을 포함하는 제 1 종방향 리브 (2), 뿐만 아니라 평면 (P) 에 배향된 폭 (L3) 을 갖는 제 1 플랜지 (3) 를 포함하는 제 1 종방향 에지로서, 상기 두개의 측방향 윙들은 상기 평면 (P) 과 각도 (α) 를 형성하는, 상기 제 1 종방향 에지,
- 상기 제 1 플랜지의 연장부에 존재하고 높이 (H7) 및 폭 (L7) 를 갖는 상부 평탄부 (7) 및 상기 상부 평탄부로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 상기 평면 (P) 과 각도 (β) 를 형성하는 두개의 측방향 웨브들 (8, 8') 을 포함하는 적어도 하나의 돌출 파트 (6, 6'),
- 상기 돌출 파트들 (6, 6') 의 하나의 연장부에 존재하고 연속적으로 상기 평면 (P) 에 배향된 폭 (L9) 을 갖는 제 2 플랜지 (9) 및 높이 (H11) 및 폭 (L11) 을 갖는 상단 중앙 파트 (11) 및 상기 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 상기 평면 (P) 과 각도 (γ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들 (12, 12') 을 포함하는 제 2 종방향 리브 (10) 를 포함하는 제 2 종방향 에지를 포함하고,
상기 제 1 종방향 리브 (2) 및 상기 제 2 종방향 리브 (10) 는 상기 제 1 종방향 리브 (2) 및 상기 제 2 종방향 리브 (10) 의 각각의 오버랩핑을 허용하는 형상을 갖고,
상기 폭들 (L1, L3, L4, L7, L9, L11), 상기 높이들 (H4, H7, H11) 및 상기 각도들 (α, β, γ) 은 다음의 관계들을 준수하는, 패널:
L7 / L4 ≥ 5
L7 / L11 ≥ 5
0.6 ≥ H7 / H4 ≥ 0.4
H7 ≥ ((H4 × (ab-be) - L3 × abe) / (ae + ab))
H7 ≥ ((H11 × (cb-be) - L9 × cbe) / (ce + cb))
여기서 a = tan α, b = tan β, c = tan γ 및 e = tan 20°. - 제 1 항에 있어서,
상기 패널의 상기 폭 (L1) 에 대한 상기 돌출 파트들 (6, 6') 의 상기 폭 (L7) 의 합의 비는 0.5 이상인, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 관계들은 e = tan 15°에서 준수되는, 패널. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
두개의 돌출 파트들 (6, 6') 을 포함하는, 패널. - 제 6 항에 있어서,
상기 두개의 돌출 파트들 (6, 6') 은 높이 (H14) 를 갖는 상단 중앙 파트 (14) 를 포함하는 중앙 리브의 프레임을 형성하는 상기 평면 (P) 에 배향된 길이 (L13) 를 갖는 두개의 플랜지들 (13, 13') 및 상기 상단 중앙 파트로부터 각 측으로 그리고 하향으로 연장되어 상기 평면 (P) 과 각도 (δ) 를 형성하는 두개의 측방향 윙들 (15, 15') 에 의해 분리되고, 상기 폭 (L13), 상기 높이들 (H7, H14) 및 상기 각도들 (β 및 δ) 은 다음의 관계를 준수하는, 패널:
H7 ≥ ((H14 × (db-be) - L13 × dbe) / (de + db))
여기서 d = tan δ. - 제 7 항에 있어서,
비 (H7 / H14) 는 0.6 이하인, 패널. - 제 7 항에 있어서,
상기 높이들 (H7 및 H14) 은 다음의 관계를 준수하는, 패널:
H7 > H14. - 제 1 항에 있어서,
상기 상단 중앙 파트 (4) 는 평면인, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 평탄부 (7) 는 만곡되고 곡률 반경은 상기 상부 평탄부의 상기 폭 (L7) 의 1.4 배 이상인, 패널. - 제 11 항에 있어서,
상기 상부 평탄부 (7) 는 오목한, 패널. - 제 11 항에 있어서,
상기 상부 평탄부 (7) 는 볼록한, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 돌출 파트 (6, 6') 의 상기 측방향 웨브 (8, 8') 는 상기 웨브의 상기 상부 파트에서 Z-형상의 보강재 (16, 16') 를 포함하는, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 평탄부 (7, 7') 는 케이블들의 통로를 허용하도록 구성된 종방향 그루브 (17, 17') 를 포함하는, 패널. - 제 1 항에 있어서,
전기 정션 박스를 하우징하도록 구성된 상기 상부 평탄부 (7, 7') 의 표면에서 스탬핑된 함몰부 (18, 18') 를 포함하는, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 각도들 (α, β 및 γ) 은 예각인, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 각도들 (α 및 γ) 은 예각이고 상기 각도 (β) 는 둔각인, 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 평탄부 (7, 7') 는 광전지 셀들로 덮히는, 패널. - 제 19 항에 있어서,
상기 광전지 셀들은 상기 상부 평탄부 (7, 7') 에 글루잉된 가요성의 스트립들의 형태로 조립되는, 패널. - 제 19 항에 있어서,
상기 광전지 셀들은 진공 증착 방법들에 의해 상기 상부 평탄부 (7, 7') 에 직접 구성되는, 패널. - 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 두개의 패널들의 가장자리 (marginal) 오버랩에 의한 조립을 포함하는 루핑.
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