KR200481008Y1 - 경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제조비용을 절감할 수 있는 경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광셀 모듈을 고정하기 위한 고정체를 수면에서 부상할 수 있는 부력체로 제조하되, 태양광 모듈의 설치 구조가 간단하고 견고하게 고정 가능하고, 제조비용과 생산비용을 대폭 절감할 수 있도록 할 목적으로, 1개의 셀 모듈(60)을 고정 지지하기 위한 부력체를 조립식으로 구성하되, 상기 부력체는, 상기 셀 모듈의 일측 가장자리 부분을 고정하는 제1부력체(110) 및 상기 제1부력체에서 일정 거리 이격되어 사익 셀 모듈의 타측 가장자리를 고정하는 제2부력체(120)를 포함하는 베이스 부력체(10)와; 상기 제1부력체와 제2부력체를 상호 연결 고정하는 커넥터(20)를 포함하여 조립식으로 구성된 태양광셀 모듈 고정유닛이 제공된다.

Description

경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛{ECONOMIC FIXING UNIT OF SOLAR CELL INSTALLATION}

본 고안은 제조비용을 절감할 수 있는 경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광셀 모듈을 고정하기 위한 고정체를 수면에서 부상할 수 있는 부력체로 제조하되, 태양광 모듈의 설치 구조가 간단하고 견고하게 고정 가능하고, 제조비용과 생산비용을 대폭 절감할 수 있도록 하는 경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛에 관한 것이다.

일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물을 이용하여 난방 및 발전을 하는 태양열을 이용하는 방법과 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 전기로 각종 기계 및 기구를 작동하는 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다.

태양광을 이용하는 방법을 태양광 발전이라 부르며 태양광 발전설비는 독립형 태양광 발전설비와 계통 연계형 태양광 발전설비로 구분된다.

독립형 태양광 발전설비는 태양의 빛을 이용하여 발전하는 태양전지로 구성되는 태양전지 모듈을 복수개로 결합하여 구성한 태양전지 어레이(태양전지판)와, 태양전지판에서 발생된 전기를 저장하는 축전지와, 태양전지판에서 발생된 전기가 일정한 수준으로 축전지에 저장되거나 외부 부하로 공급되도록 하는 전력조절장치와, 축전기 및 전력조절장치에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 인버터 및 보조발전기로 구성된다.

이러한 태양광 발전은 에너지 밀도가 낮아 넓은 설치면적을 필요로 하고, 설치장소가 한정적이므로 태양전지판을 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 태양광 발전의 난제라 할 수 있다.

태양광용 모듈 설치 면적을 확보하는 방안으로 일조량이 풍부하고 개방된 넓은 면적을 쉽게 확보할 수 있는 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 설치하는 것을 고려할 수 있고, 이에 관한 기술로서 대한민국 등록특허 제 10-0936597호(특허문헌 1)에서는 호수 등과 같은 내수면에 부유 가능한 태양전지 프레임의 상부에 태양전지 패널을 설치한 내수면 태양정지 패널장치를 제안한 바 있으며, 또한 대한민국 등록특허 제 10-1170777호(특허문헌 2)에서는 하천, 호수, 저수지, 바다, 댐 등의 수면에 발전 지지체가 부력되고 상기 발전 지지체에는 태양으로부터 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키면서 저장하는 발전수단이 장착되는 수면부상식 태양광 발전장치를 제안한 바 있다.

그러나 특허문헌 1 및 2를 비롯하여 종래 수면 부상식 태양광셀 모듈 고정체는 하나의 고정체에 다수 개의 태양광셀 모듈을 설치하는 구조이므로 부피가 비대하여 제조가 어렵고 고가이며 취급이나 운송에 한계가 있을 뿐 아니라, 전기 배선 처리가 어렵고 유지 보수를 위해 사람이 이동할 수 있는 공간이 여의치 않아 작업에 어려움이 따르는 등의 문제점이 있다.

또한, 본 고안자는 대한민국 등록특허 제 10-1339358호(특허문헌 3)과 같이 하나의 부력체에 하나의 태양광셀 모듈을 설치한 수상 태양광용 모듈 일체형 부력체를 제안한 바 있다.

그러나 태양광셀 모듈이 대형인 경우 그만큼 부력체의 크기도 증가하게 되는데 부력체 크기가 크면, 그것을 성형하기 위한 금형의 크기가 방대해지므로 제조비용이 고가일 뿐 아니라 사출성형 가능한 성형기도 고가의 대형 장치가 요구되어 많은 제약이 있으며, 사출시의 재료비 역시 많이 소요되는 등, 제조비용이 고가이고, 취급이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허 제 10-0936597호 등록특허공보(2010.1.13 공고) 2. 대한민국 등록특허 제 10-1170777호 등록특허공보(2012.8.3 공고) 3. 대한민국 등록특허 제 10-1339358호 등록특허공보(2013.12.9 공고)

상기의 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, 태양광셀 모듈을 고정하기 위한 고정체를 수면에서 부상할 수 있는 부력체로 제조하되, 부력체를 조립식으로 구성하고, 태양광셀 모듈의 설치 구조가 간단하면서도 견고하게 고정 가능한 동시에 고정체의 제조비용을 대폭 절감할 수 있고, 취급이 용이한 경제적인 태양광셀 모듈 고정유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 1개의 셀 모듈을 고정 지지하기 위한 부력체를 조립식으로 구성하되, 상기 부력체는,

태양광 셀 모듈의 일측 가장자리 부분을 고정하는 제1부력체 및 상기 제1부력체에서 일정 거리 이격되어 태양광 셀 모듈의 타측 가장자리를 고정하는 제2부력체(120)를 포함하는 베이스 부력체와;

상기 제1부력체와 제2부력체를 상호 연결 고정하는 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

바람직한 구체적 형태로서, 상기 제1부력체는 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부와, 상기 연결부의 양측 단부에 배치되어 연결부와 일체로 성형되고 가장자리에 다수 개의 체결홈이 형성된 고정부로 이루어지며,

상기 제2부력체는, 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부와, 상기 연결부의 양측 단부에 배치되어 연결부와 일체로 성형되고 가장자리에 다수 개의 체결홈이 형성된 고정부로 이루어지며,

상기 커넥터는, 부력체로 제조되고 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가지며 양측 단부에는 상기 체결홈에 삽입되는 체결돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 경제적인 태양광셀 모듈 고정체는, 1개의 태양광셀 모듈을 고정 지지하는 단위 부력체가 조립식으로 구성되므로 단위 고정체를 이루는 각각의 부품(부력체)를 소형화할 수 있게 되어 금형의 제조비용과 사출성형비용을 대폭 절감할 수 있으면서도 사출성형기의 제약이 해소되며 운반 등 취급이 용이하여 대단히 경제적이다.

또한, 부력체 상측에 태양광셀 모듈을 나사로 체결하는 방식으로 하여 부력체 상에 태양광셀 모듈을 간단하고 신속하게 설치할 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛 중 부력체의 분해 사시도.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 조립 사시도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 측단면도 및 부분 확대도.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 높이조절부대의 분리 사시도.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 사용상태를 보인 측단면도.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 보인 도면을 참조하여 본 고안을 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 고안의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 고안을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛 중 부력체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 조립 사시도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 측단면도 및 부분 확대도이고, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 높이조절부대의 분리 사시도이며, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 태양광셀 모듈 고정유닛의 사용상태를 보인 측단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 본 고안의 태양광셀 모듈 고정 유닛은, 1개의 셀 모듈(60)을 고정 지지하기 위한 부력체를 조립식으로 구성하는 것을 특징으로 한다. 즉 종래에는 셀 모듈(60)을 고정하기 위한 부력체를 1개로 제조함에 따라 셀 모듈이 클 경우 그에 대응하는 부력체의 크기도 함께 커지므로 대형 부력체를 제조하기 위해 많은 비용을 지불해야 했다.

따라서 본 고안은 큰 셀 모듈(60)을 지지하는 부력체는 조립식으로 구성하기 위한 것으로, 상기 부력체는, 베이스 부력체(10) 및 커넥터(20)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스 부력체(10)는, 상기 셀 모듈(60)의 일측 가장자리 부분을 고정하는 제1부력체(110) 및 상기 제1부력체(110)에서 일정 거리 이격되어 상기 셀 모듈(60)의 타측 가장자리를 고정하는 제2부력체(120)를 포함한다.

더욱 구체적으로, 상기 제1부력체(110)는, 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부(111)가 구성되고, 상기 연결부(111)의 양측 단부에는 연결부(111)와 일체로 성형된 고정부(112)가 배치되며, 상기 고정부(112) 가장자리에는 다수 개의 체결홈(113)이 형성되어 상기 커넥터(20)를 체결할 수 있다.

상기 제1부력체(110)와 마찬가지로 상기 제2부력체(120)는, 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부(121)가 구성되고, 상기 연결부(121)의 양측 단부에는 연결부(112)와 일체로 성형된 고정부(122)가 배치되며, 고정부(122)의 가장자리에는 다수 개의 체결홈(123)이 형성되어 상기 커넥터(20)를 체결할 수 있다.

상기 커넥터(20)는 상기 제1부력체(110)와 제2부력체(120)를 상호 연결 고정하기 위해 마련된 것이다.

더욱 구체적으로 상기 커넥터(20)는, 부력체로 제조되고 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가지며 양측 단부에는 상기 베이스 부력체(10) 각각의 체결홈(113)(123)에 삽입되는 체결돌기(21)가 형성되어 있다.

이때 상기 각 체결홈(113)(123)은 상단이 개방되고 하단이 폐쇄된 형태로 되어 상기 커넥터(20)의 체결돌기(21)가 상기 각 체결홈(113)(123)의 상단 개방부로 내입되어 상하 방향으로 슬라이딩 체결 가능하게 할 수 있다.

이와 같이 셀 모듈(60)을 고정하기 위한 부력체가 제1부력체(110), 제2부력체(120) 및 커넥터(20)로 이루어지고, 이들이 조립식으로 이루어지므로 부력체가 조각으로 분리되어 소형화되므로 제조, 운반, 취급이 용이하여 경제적이다.

한편, 상기 셀 모듈(60)은 경사지게 설치하는 것이 바람직하고, 더욱이 경사각을 조절 가능하게 하는 것이 유리하다.

이를 위해 본 고안은 셀 모듈(60)의 경사 상측 부분를 지지하는 높이조절부재(30) 및 셀 모듈(60)의 경사 하측 부분을 지지하는 지지부재(50)를 더 포함할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하는 바와 같이, 상기 높이조절부재(30)는 상기 제2부력체(120)의 상단 면과 상기 셀 모듈(60)의 경사진 상측 단부를 상호 연결하는 동시에 셀 모듈(60)의 상측 단부의 위치(높이)를 가변할 수 있도록 마련된 것이고, 상기 지지부재(50)는 상기 제1부력체(110)의 상단 면과 상기 셀 모듈(60)의 하측 단부를 상호 연결하여 고정하기 위해 마련된 것이다.

상기 높이조절부재(30)를 이용하여 셀 모듈(60)의 상측 단부의 위치(높이)를 가변시켜서 경사도를 조절할 수 있고, 셀 모듈(60)의 하측 단부는 지지부재(50)를 통해 제1부력체(110) 상에 지지될 수 있다.

상기 높이조절부재(30)는, 제1지지판(31)과 제2지지판(32)으로 대별된다.

상기 제1지지판(31)은 일정 폭과 길이를 가지는 판재로서 제1지지판(31)의 하단부는 상기 제2부력체(120) 상단에서 고정나사(B) 등으로 고정되는 함체 고정판(312)과 힌지(311)를 매개로 연결되어 축 회전 가능하다.

또한 제1지지판(31)의 내측에는 길이 방향으로 슬라이드 홀(313)이 천공되어 있어서 예를 들면 볼트(40)와 너트(41)로 이루어진 조임수단이 슬라이드 홀(313)에 끼워진 상태에서 상하로 이동할 수 있다.

이때 상기 조임수단이 슬라이드 홀(313)의 특정 위치에서 이동되지 않고 고정될 수 있게 하기 위해 슬라이드 홀(313)에서 측방으로 안착홈(313a)(313b)(313c)이 더 형성될 수 있고, 이때 상기 안착홈은 슬라이드 홀(313)에서 상단과 중간 및 하단에 각각 제1안착홈(313a), 제2안착홈(313b) 및 제3안착홈(313c)을 형성할 수 있다.

상기 제2지지판(32)은 일정 폭과 길이를 가지는 판재로서 제2지지판(32)의 상단부는 상기 셀 모듈(60)의 상측 단부에서 고정나사(B) 등으로 고정되는 셀 모듈 고정판(322)과 힌지(321)를 매개로 연결되어 축 회전 가능하다.

또한 제2지지판(32)의 내측에는 길이 방향으로 슬라이드 홀(323)이 천공되어 있어서 예를 들면 볼트(40)와 너트(41)로 이루어진 조임수단이 슬라이드 홀(323)에 끼워진 상태에서 상하로 이동할 수 있다.

이때 상기 조임수단이 슬라이드 홀(323)의 특정 위치에서 이동되지 않고 고정될 수 있게 하기 위해 슬라이드 홀(323)에서 측방으로 안착홈(323a)(323b)(323c)이 더 형성될 수 있고, 이때 상기 안착홈은 슬라이드 홀(323)에서 상단과 중간 및 하단에 각각 제4안착홈(323a), 제5안착홈(323b) 및 제6안착홈(323c)을 형성할 수 있다.

여기서 제1지지판(31)과 제2지지판(32)은 상호 중첩된 상태에서 볼트(40)와 너트(41) 등의 조임수단에 의해 고정될 수 있고, 각 슬라이드 홀(313)(323)의 길이 및 제1~3안착홈(313a)(313b)(313c)과 상기 제4~6안착홈(323a)(323b)(323c)의 각 위치는 상호 동일하며, 이 경우 3단으로 높이를 조절할 수 있다. 더욱 바람직하게는 도 4와 같이 상기 제1지지판(31)의 폭 방향 양쪽 단부에서 90도 방향으로 절곡된 한 쌍의 제1플랜지(314)가 형성되고, 상기 제2지지판(32)의 폭 방향 양쪽 단부에서 90도 방향으로 절곡된 한 쌍의 제2플랜지(324)가 형성되며, 상기 제1지지판(31)과 제2지지판(32)이 중첩되었을 때 상기 제1지지판(31)은 한 쌍의 제2플랜지(324) 사이에 개재된 상태에서 상하 슬라이드 가능하게 할 수 있다.

상기 지지부재(50)는, 상기 셀 모듈(60)의 하측 단부에 고정나사 등으로 고정되는 셀 모듈 고정판(52)과, 상기 제1부력체(110)의 상단에 고정나사 등으로 고정되는 함체 고정판(53)을 포함하고, 또한 상기 셀 모듈 고정판(52)과 상기 함체 고정판(53)을 상호 축설하여 회전 가능하게 하는 힌지(51)를 포함하여 구성되는데 이는 마치 경첩과 같은 구조이다.

여기서 상기 셀 모듈 고정판(52)은 측면 관측시 'ㄱ'자 형태로 하여 셀 모듈(60) 하측 단부의 모서리 부분과 접하여 지지할 수 있게 하고, 또한 상기 제1부력체(110) 상단에는 상기 셀 모듈 고정판(52)을 안착, 지지할 수 있도록 대략 '∨'자 형태로 홈이 패인 지지턱(114)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 베이스 부력체(10)는 다수 개가 상호 연설되어서 그에 대응하는 다수 개의 셀 모듈(60)을 어레이(array) 하여 군집화할 수 있으며, 이를 위해 예를 들면 평면상 '工' 형태로 된 연결부재(미도시)를 상기 제1부력체(110) 및 제2부력체(120)의 외측에 형성된 체결홈(113)(114)에 각각 끼워 넣는 방식으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 복수 개의 베이스 부력체(10)를 연결부재(미도시)로 상호 연결하면 복수 개의 셀 모듈(60)을 어레이 할 수 있다.

이상의 설명은 비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 그러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 자명하다.

10: 베이스 부력체
110: 제1부력체 111: 연결부 112: 고정부
113: 연결홈 114: 지지턱
120: 제2부력체 121: 연결부
122: 고정부 123: 연결홈
20: 커넥팅 부력체 21: 돌기
30: 높이조절부재 31: 제1지지판 32: 제2지지판
311, 322: 힌지 312: 함체 고정판 322: 셀 모듈 고정판
313, 323: 슬라이드 홀 314, 324: 플랜지
40: 볼트 41: 너트
50: 지지부재 51: 힌지
52: 셀 모듈 고정판 53: 함체 고정판
60: 셀 모듈

Claims (7)

1개의 셀 모듈(60)을 고정 지지하기 위한 부력체를 조립식으로 구성하되, 상기 부력체는, 상기 셀 모듈의 일측 가장자리 부분을 고정하는 제1부력체(110) 및 상기 제1부력체에서 일정 거리 이격되어 상기 셀 모듈의 타측 가장자리를 고정하는 제2부력체(120)를 포함하는 베이스 부력체(10)와; 상기 제1부력체와 제2부력체를 상호 연결 고정하는 커넥터(20)를 포함하고,
상기 부력체 상부에 배치된 셀 모듈(60)을 경사지게 설치하기 위한 것으로서, 상기 제2부력체(120)의 상단과 상기 셀 모듈(60)의 경사 상측 단부를 상호 연결하는 동시에 셀 모듈의 상측 단부의 위치를 가변할 수 있도록 마련된 높이조절부재(30)와, 상기 제1부력체(110)의 상단과 상기 셀 모듈(60)의 경사 하측 단부를 상호 연결하여 고정하는 지지부재(50)를 포함하며,
상기 높이조절부재(30)는, 일정 폭과 길이를 가지는 판재로서 하단부가 상기 제2부력체 상단에 고정된 함체 고정판(312)과 힌지(311)를 매개로 연결되고 내측에는 길이 방향으로 슬라이드 홀(313)이 천공된 제1지지판(31)과, 일정 폭과 길이를 가지는 판재로서 상단부가 상기 셀 모듈 상측 단부에 고정된 셀 모듈 고정판(322)과 힌지(321)를 매개로 연결되고 내측에는 길이 방향으로 슬라이드 홀(323)이 천공되며 상기 제1지지판과 중첩되는 제2지지판(32)과, 상기 각 지지판(31)(32)의 슬라이드 홀을 관통하여 각 지지판의 중첩 상태를 고정하는 볼트 및 너트로 이루어지되,
상기 제1지지판의 폭 방향 양쪽 단부에서 90도 방향으로 절곡된 한 쌍의 제1플랜지(314)가 형성되고, 상기 제2지지판의 폭 방향 양쪽 단부에서 90도 방향으로 절곡된 한 쌍의 제2플랜지(324)가 형성되며, 상기 제1지지판과 제2지지판의 중첩시 상기 제1지지판은 한 쌍의 제2플랜지 사이에서 상하 슬라이드 가능하게 된 것을 특징으로 하는 태양광셀 모듈 고정유닛.

제 1항에 있어서,
상기 제1부력체(110)는, 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부(111)와, 상기 연결부의 양측 단부에 배치되어 연결부와 일체로 성형되고 가장자리에 다수 개의 체결홈(113)이 형성된 고정부(112)로 이루어지며,
상기 제2부력체(120)는, 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가진 연결부(121)와, 상기 연결부의 양측 단부에 배치되어 연결부와 일체로 성형되고 가장자리에 다수 개의 체결홈(123)이 형성된 고정부(122)로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광셀 모듈 고정유닛.

제 2항에 있어서,
상기 커넥터(20)는, 부력체로 제조되고 일정 폭과 넓이로 일정 길이를 가지며 양측 단부에는 상기 체결홈에 삽입되는 체결돌기(21)가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광셀 모듈 고정유닛.

제 3항에 있어서,
상기 체결홈은 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되어 상기 체결돌기가 체결홈의 상단 개방부로 내입되어 상하 방향으로 슬라이딩 체결 가능하게 된 것을 특징으로 하는 태양광셀 모듈 고정유닛.

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제 1항에 있어서,
상기 지지부재(50)는,
상기 셀 모듈의 하측 단부에 고정되는 셀 모듈 고정판(52)과,
상기 제1부력체의 상단에 고정되는 함체 고정판(53)과,
상기 셀 모듈 고정판과 함체 고정판을 상호 축설하여 회전 가능하게 하는 힌지(51)로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광셀 모듈 고정유닛.

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