KR200481087Y1

KR200481087Y1 - 태양광 발전 구조물

Info

Publication number: KR200481087Y1
Application number: KR2020160001666U
Authority: KR
Inventors: 윤석진
Original assignee: 윤석진
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-08-10

Abstract

태양광 발전 구조물이 개시된다. 태양광 발전을 위한 구조물로서, 구조물의 기본 골격을 이루는 지지 구조와, 지지 구조의 상부에 소정의 경사방향으로 설치되는 복수의 거더와, 복수의 거더와 교차하는 가로방향으로 소정 간격으로 설치되는 복수의 펄린과, 펄린에 고정되어 경사방향으로 설치되는 복수의 태양광 모듈 패널을 포함하되, 펄린의 단면은, C형 단면이되 상부 플랜지에서 상방으로 돌출부가 형성되는 형상으로 이루어지며, 복수의 펄린은 태양광 모듈 패널의 폭에 상응하는 간격으로 설치되되, 복수의 펄린의 돌출부 사이의 거리가 상기 태양광 모듈 패널의 폭과 일치하도록 설치되며, 태양광 모듈 패널은 복수의 펄린의 돌출부 사이로 슬라이딩되는 방식으로 설치되어 그 위치를 잡은 후, 상단 및 하단이 복수의 펄린에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조물은, 펄린 상부의 돌출부를 사용하여 태양광 모듈 패널을 슬라이딩하여 배치하고, 볼트 고정 대신 원터치 방식의 클램프를 사용하여 패널을 펄린에 고정시킬 수 있으므로 태양광 모듈 패널을 신속하고 용이하게 설치할 수 있다.

Description

태양광 발전 구조물{Structure for solar-cell power generation}

본 고안은 태양광 발전 구조물에 관한 것이다.

태양전지는 태양으로부터 받은 빛에너지를 전기로 변환하여 사용하거나 나중에 사용하도록 저장할 수 있어서, 환경오염을 유발하는 탄소발생 에너지를 대체할 수 있는 무한 천연 에너지로서 각광받고 있다.

이에 따라 평지나 수상(水上), 건물의 옥상이나 지붕 등에 태양 전지를 배치한 태양광 발전 구조물이 설치되고 있는데, 태양광 발전 구조물은 경량형강, 각형각관, H-형강, 스페이스 프레임 등의 구조 형식으로 시공되고 있다.

도 1에는 기존 태양광 발전 구조물의 단면이 예시되어 있다. 기존에는 하부지지 구조체(3) 위에 소정 간격으로 펄린(5)을 시공하고 펄린(5)에 태양광 모듈 패널(7)을 고정시키는 방식으로 시공이 이루어졌다.

이와 같은 종래의 구조물의 경우, 태양광 모듈 패널의 위치를 잡은 상태에서 볼트를 체결하여 패널을 펄린에 고정시키는데, 이와 같은 방식에서는 볼트를 체결할 때까지 작업자가 패널을 잡고 있어야 하므로, 많은 시간 및 노력이 소요된다는 문제가 있었다.

전술한 배경기술은 고안자가 본 고안의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 고안의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 고안의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한편, 한국등록실용신안 제20-0467819호에는 패널 지붕에 설치되는 태양전지모듈을 고정, 지지하기 위한 삼각 트러스와 펄린(purlin)을 U-볼트모듈과 브라켓을 통해 용이하게 설치 및 체결 위치 조절이 가능하도록 한 태양전지모듈 지지용 구조물 시스템이 개시되어 있고, 한국등록실용신안 제20-0390559호에는 소정의 형상의 단면이 길이방향으로 연장되는 펄린에 있어서, 단면은 상면과, 상면의 양단부에서 일방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 측면과, 한 쌍의 측면의 단부에서 각각 배치(背馳)되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 밑면을 포함하되, 상면은 요(凹)홈부를 포함하는 펄린이 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 한국등록실용신안 제20-0467819호 특허문헌 2 : 한국등록실용신안 제20-0390559호

본 고안은, 태양광 모듈 패널을 간편하고 신속하게 설치할 수 있는 태양광 발전 구조물을 제공하는 것이다.

본 고안의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 태양광 발전을 위한 구조물로서, 구조물의 기본 골격을 이루는 지지 구조와, 지지 구조의 상부에 소정의 경사방향으로 설치되는 복수의 거더와, 복수의 거더와 교차하는 가로방향으로 소정 간격으로 설치되는 복수의 펄린과, 펄린에 고정되어 경사방향으로 설치되는 복수의 태양광 모듈 패널을 포함하되, 펄린의 단면은, C형 단면이되 상부 플랜지에서 상방으로 돌출부가 형성되는 형상으로 이루어지며, 복수의 펄린은 태양광 모듈 패널의 폭에 상응하는 간격으로 설치되되, 복수의 펄린의 돌출부 사이의 거리가 상기 태양광 모듈 패널의 폭과 일치하도록 설치되며, 태양광 모듈 패널은 복수의 펄린의 돌출부 사이로 슬라이딩되는 방식으로 설치되어 그 위치를 잡은 후, 상단 및 하단이 복수의 펄린에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조물이 제공된다.

펄린의 웨브의 상부 및 펄린의 립의 상부에는 가로방향으로 소정 간격으로 횡장공(橫長孔)이 각각 천공되고, 태양광 모듈 패널은 고정 클램프를 체결함으로써 펄린에 고정되되, 고정 클램프의 상측 날개는 태양광 모듈 패널의 하면에 걸리고, 고정 클램프의 하측 날개는 횡장공을 통과하여 펄린의 상부 플랜지에 걸리는 방식으로 고정 클램프가 체결될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 실용신안등록청구범위 및 고안의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 고안의 실시예에 따르면, 펄린 상부의 돌출부를 사용하여 태양광 모듈 패널을 슬라이딩하여 배치하고, 볼트 고정 대신 원터치 방식의 클램프를 사용하여 패널을 펄린에 고정시킬 수 있으므로 태양광 모듈 패널을 신속하고 용이하게 설치할 수 있으며, 또한, 펄린 상부의 돌출부의 형상으로 인해 C형 펄린의 구조강도가 향상되는 효과도 있다.

도 1은 종래기술에 따른 태양광 발전 구조물을 나타낸 단면도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조물을 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 'A'에 대한 확대도.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 펄린을 나타낸 도면.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조물을 나타낸 평면도.

본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조물을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 'A'에 대한 확대도이고, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 펄린을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 발전 구조물을 나타낸 평면도이다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 지지 구조(1), 거더(10), 펄린(20), 돌출부(22), 상부 플랜지(24), 웨브(26), 립(28), 횡장공(30), 태양광 모듈 패널(40), 고정 클램프(50), 상측 날개(52), 하측 날개(54)가 도시되어 있다.

본 실시예는, 펄린의 상부 플랜지(flange)에 돌출부를 형성하여, 펄린 위에 태양광 모듈 패널을 올려놓을 때 돌출부가 단턱 역할을 하도록 함으로써, 태양광 모듈 패널을 돌출부 사이로 슬라이딩시켜 배치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 태양광 모듈 패널을 펄린 위에 배치하는 과정에서 종래와 같이 작업자가 일일이 패널을 잡고 있을 필요가 없어 시공이 간편해진다. 또한, 펄린에 횡방향으로 슬로트 홀(slotted hole)을 천공하고 볼트 대신 원터치 방식의 고정 클램프를 사용하여 태양광 모듈을 펄린에 쉽게 고정시킨 것을 특징으로 한다.

아울러, 펄린의 상부 플랜지에 돌출부를 형성하므로, 기존의 C형 단면의 펄린에 비해 구조강도가 향상되는 장점도 있다.

본 실시예에 따른 태양광 발전 구조물은, 도 2에 도시된 것처럼, 지지 구조(1), 거더(10), 펄린(20) 및 태양광 모듈 패널(40)로 구성될 수 있다.

지지 구조(1)는 태양광 발전 구조물의 기본 골격을 이루는 부분으로서, 다양한 형식의 구조 시스템으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 것처럼, 기초에 앵커볼트를 사용하여 기둥을 고정시키고, 기둥의 소정 위치에 Y자 형상으로 보강 기둥을 추가로 시공하는 방식으로 본 실시예에 따른 지지 구조(1)를 구성할 수 있다.

거더(girder)(10)는 지지 구조(1)의 상부에 경사방향(도 2의 'S' 참조)으로 설치되는 구성요소로서, 지지 구조(1)의 양측으로 각각 하나씩 설치될 수도 있고 일정 간격으로 복수로 배열되는 방식으로 설치될 수도 있다. 거더(10)의 사이즈 및 설치 간격, 설치 갯수는 구조계산에 따라 결정될 수 있다.

펄린(purlin)(20)은 거더(10)에 직교하는 가로방향(도 5의 'X' 참조)으로 일정 간격으로 복수로 설치되는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 펄린(20)은 C형 단면의 경량형강이 사용될 수 있다. 경량형강은 롤포밍(Roll Forming) 공법을 통해 저렴하고 간이하게 생산될 수 있으며, 후술하는 '돌출부'처럼 단면상의 형태가 변경된 형상도 쉽게 성형할 수 있다는 장점이 있다.

다만, 본 실시예에 따른 펄린이 반드시 롤포밍 공법으로 제작된 경량형강에 한정되는 것은 아니며, 각관이나 알루미늄 사출물 등 다양한 방법으로 제작된 제품이 사용될 수도 있다.

펄린(20)까지 시공이 완료된 상태에서 펄린(20) 위에 태양광 모듈 패널(40)이 설치될 수 있다. 태양광 모듈 패널(40)은 가로방향(X) 및 경사방향(S)으로 복수로 배치 및 설치될 수 있다. 이와 같이 설치된 태양광 모듈 패널(40)은 태양으로부터 받은 빛에너지를 전기로 변환시키는 발전 기능을 수행하게 된다.

본 실시예에 따른 펄린(20)은, 도 3에 도시된 것처럼, 상부 플랜지(24)에서 상방으로 일체형의 돌출부(22)가 성형된 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 돌출부(22)는 태양광 모듈 패널(40)을 설치하는 과정에서 태양광 모듈 패널(40)을 걸쳐놓을 수 있도록 단턱의 역할을 하게 된다.

돌출부(22)의 형상은 도 2에 도시된 것처럼 사각형 형상의 단면을 가지도록 형성할 수 있다. 다만, 돌출부(22)의 형상이 반드시 도시된 형상에 한정되는 것은 아니며, 태양광 모듈 패널(40)에 대해 단턱 역할을 할 수 있는 범위 내에서, 사각형 형상 외에도 삼각형(∧), 반원형(∩), 1자형, I자형 등의 다양한 형상의 단면을 가지도록 돌출부(22)를 형성할 수도 있다.

전술한 것처럼 롤포밍 공법으로 펄린(20)을 제작할 경우, 롤포밍 단면 형상을 간단히 변경하는 것만으로 상기와 같은 다양한 형상의 돌출부(22)를 용이하게 추가할 수 있다.

이처럼 상부 플랜지(24)에 돌출부(22)가 형성된 복수의 펄린(20)은 태양광 모듈 패널(40)의 폭(도 2의 'W' 참조)과 같은 간격으로 설치될 수 있다. 보다 구체적으로는, 어느 하나의 펄린(20)의 돌출부(22)와 그에 인접한 펄린(20)의 돌출부(22) 사이의 공간(도 2의 'D' 참조)에 태양광 모듈 패널(40)이 들어갈 수 있도록 펄린(20)의 설치 간격이 정해질 수 있다.

이와 같은 간격으로 펄린(20)을 설치한 경우, 태양광 모듈 패널(40)은 복수의 펄린(20) 간의 돌출부(22) 사이로 슬라이딩되는 방식으로 배치될 수 있다. 이 때, 아래쪽 펄린(20)의 돌출부(22)가 태양광 모듈 패널(40)에 대해 받침턱 역할을 할 수 있다.

이처럼 태양광 모듈 패널(40)을 슬라이딩 방식으로 펄린(20) 사이에 배치함으로써, 종래와 같이 작업자가 일일이 패널을 잡고 있지 않아도 시공이 가능해진다.

태양광 모듈 패널(40)을 슬라이딩시켜 그 위치를 잡은 후에는, 패널(40)의 양단, 즉 상단 및 하단을 각각 펄린(20)에 고정시킴으로써 본 실시예에 따른 태양광 발전 구조물이 완공될 수 있다.

한편, 시공을 보다 간편하고 효율적으로 하기 위해, 본 실시예에 따른 태양광 모듈 패널(40)은 기존의 볼트 대신에 원터치 형식의 고정 클램프(50)를 체결하는 방식으로 펄린(20)에 고정될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 것처럼 태양광 모듈 패널(40)의 밑면과 펄린(20)의 상부 플랜지(24)를 집어 태양광 모듈 패널(40)이 펄린(20)에 고정되도록 고정 클램프(50)를 체결할 수 있다.

고정 클램프(50)는 태양광 모듈 패널(40)의 밑면과 펄린(20)의 상부 플랜지(24)가 서로 밀착되도록 체결하는 역할을 하는 부품으로서, 마치 여러 장의 종이를 철(綴)하기 위해 사용되는 날클립이나 더블클립처럼 사용될 수 있다.

즉, 태양광 모듈 패널(40)의 밑면과 펄린(20)의 상부 플랜지(24)가 밀착된 상태에서 본 실시예에 따른 클램프를 끼워 넣음으로써 2개의 부분이 하나로 합쳐져, 결과적으로 태양광 모듈 패널(40)이 펄린(20)에 고정되게 되는 것이다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 펄린(20)에는 도 4에 도시된 것처럼, 웨브(web)(26)의 상부 및 립(lip)(28)의 상부에 가로방향으로 슬로트 홀, 즉 횡장공(橫長孔)(30)을 일정 간격으로 천공할 수 있다.

이에 따라, 고정 클램프(50)를 체결하면 고정 클램프(50)의 상측 날개(52)는 태양광 모듈 패널(40)의 하면에 걸리고, 하측 날개(54)는 횡장공(30)을 통과하여 펄린(20)의 상부 플랜지(24)에 걸리게 된다. 즉, 태양광 모듈 패널(40)의 밑면과 펄린(20)의 상부 플랜지(24)가 서로 밀착되도록 고정 클램프(50)가 체결될 수 있다.

한편, 전술한 것처럼 본 실시예에 따른 고정 클램프(50)가 마치 날클립처럼 사용되도록 하기 위해, 본 실시예에 따른 고정 클램프는 철판이나 금속판 등 탄성이 있는 재질로 만들어질 수 있다.

이처럼 고정 클램프를, 상측 날개(52)와 하측 날개(54)가 서로 밀착되는 방향으로 탄성력이 작용하도록 제작함으로써, 상측 날개(52)가 태양광 모듈 패널(40)의 하면에 걸리고, 하측 날개(54)가 상부 플랜지(24)에 걸리도록 고정 클램프(50)를 끼우면, 자체적인 탄성력에 의해 고정 클램프(50)는 태양광 모듈 패널(40)의 하면과 상부 플랜지(24)가 서로 밀착되도록 가압하는 역할을 하게 된다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 지지 구조 10 : 거더
20 : 펄린 22 : 돌출부
24 : 상부 플랜지 26 : 웨브
28 : 립 30 : 횡장공
40 : 태양광 모듈 패널 50 : 고정 클램프
52 : 상측 날개 54 : 하측 날개

Claims

태양광 발전을 위한 구조물로서,
상기 구조물의 기본 골격을 이루는 지지 구조와;
상기 지지 구조의 상부에 소정의 경사방향으로 설치되는 복수의 거더와;
상기 복수의 거더와 교차하는 가로방향으로 소정 간격으로 설치되는 복수의 펄린과;
상기 펄린에 고정되어 경사방향으로 설치되는 복수의 태양광 모듈 패널을 포함하되,
상기 펄린의 단면은, C형 단면이되 상부 플랜지에서 상방으로 일체형의 돌출부가 성형된 형상으로 이루어지고,
상기 복수의 펄린은 상기 태양광 모듈 패널의 폭과 에 상응하는 간격으로 설치되되, 상기 복수의 펄린의 돌출부 사이의 거리가 상기 태양광 모듈 패널의 폭과 일치함으로써, 상기 복수의 펄린 중 아래쪽 펄린의 돌출부가 상기 태양광 모듈 패널을 걸쳐놓을 수 있도록 받침턱 역할을 하도록 설치되며,
상기 태양광 모듈 패널은 상기 복수의 펄린의 돌출부 사이로 슬라이딩되는 방식으로 설치되어 그 위치를 잡은 후, 상단 및 하단이 상기 복수의 펄린에 각각 고정되고,
상기 펄린의 웨브의 상부 및 상기 펄린의 립의 상부에는 상기 가로방향으로 소정 간격으로 횡장공(橫長孔)이 각각 천공되며,
상기 횡장공이 천공된 위치에서 탄성 재질의 고정 클램프를 원터치 클립 방식으로 체결하되, 상기 고정 클램프의 상측 날개는 상기 태양광 모듈 패널의 하면에 걸리고 상기 고정 클램프의 하측 날개는 상기 횡장공을 통과하여 상기 펄린의 상부 플랜지에 걸리는 방식으로 체결함으로써,
상기 고정 클램프가 상기 태양광 모듈 패널의 밑면과 상기 펄린의 상부 플랜지를 서로 집어, 상기 태양광 모듈 패널이 상기 펄린에 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조물.
삭제