KR20160071436A - 건축구조 표면요소 및 건축구조/건축구조 표면 장치 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
건축구조 표면요소는 PV 판넬(1)을 포함하며, 그로부터 이격하여 건축구조 표면요소PV 판넬(1)의 후면과 이격하여 마주보는 장착 플레이트(3) 및 단열 플레이트(15)를 포함한다. 스페이서들(9)은 PV 모듈(1) 후면과 장착 플레이트(3) 상면 사이에 공간을 특정한다. 건축구조 표면요소들(10)은 건물 표면을 마감하는데 사용된다. 이러한 건물 표면이 정수배의 건축구조 표면요소들(10)에 의해 커버되지 않을 가능성이 있기 때문에 PV 모듈을 포함하지 않는 모조의 건축구조 표면요소들ㅇ이0) 제공될 수 있으며 보다 용이하게 재단 가능한 PV 모듈 모조품이 적용된다. 적절하게 재단된 모조품과 건축구조 표면요소들을 조합함으로써, 건축구조 표면이 완전하게 커버되며 이에 의해 균일한 시각적 외관을 제공할 수 있다.
Description
본 발명의 제1 양상은 건축구조 표면요소 및 건축구조에 관한 것이다. 본 발명의 제2 양상은 건축구조 표면 장치 및 그러한 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다
용어의 정의
- 발명의 설명 및 청구범위에서 용어 "건축구조(building construction)"는 태양광에 노출되는 표면을 가지는 토목공학적 건축구조를 말한다.
- 발명의 설명 및 청구범위에서 용어 "건축구조 표면요소(building construction surface element)"는 건축구조의 표면 구성을 마감하기 위하여 적용되는 요소를 말하며, 이 표면은 태양광에 노출된다. 상기 표면요소는 기본적으로 평평하며, 태양광에 노출되는 전면 및 나머지 건축구조를 향하도록 장착되는 후면을 가지는 플레이트-형상이다. 이러한 건축구조 표면요소의 두께는 모든 경우에 있어서 이러한 요소의 길이 및 폭보다 작다. 실질적으로 플레이트-형상인 건축구조 표면요소의 모서리들은 모두 쌍으로 평행하며 플레이트-형상의 요소는 따라서 직사각형 또는 정사각형의 디자인이다.
- 용어 "광전지 태양광 판넬(photovoltaic solar panel)" 또는 "PV-판넬"은 태양광 변환 기술에 관계없이 태양 전지의 기본적으로 평평한 평면 배치를 말하며, 이는 벌키 결정 규소(bulky crystalline Si), 박막 기술, 신축성 모듈 기술, 유기 또는 하이브리드의 태양광 발전 및 태양열 변환에 의해 실현된다. 광전지 태양광 판넬은 태양광에 노출되는 표면 및 후면을 가진다.
- 용어 "태양 에너지 변환기(solar energy converter)"는 태양 에너지를 다른 종류의 에너지로 변환시키는 변환기를 말한다. 따라서, PV 변환기는 태양 에너지 변환기의 한 종류이며, 다른 하나는 태양 에너지의 열 에너지 변환기이다.
- 용어 "건축구조 요소(building construction element)"는 기계적 안정성, 단열, 방수 등의 측면에서 그 표면을 따라 건축구조의 마감을 제공하는 "건축구조 표면요소"의 일 부분이다.
건축구조 요소뿐만 아니라 태양광 변환기를 통합한 건축구조 표면요소가 WO 2013/092682로부터 공지되어 있다.
본 발명의 제1 양상
본 발명의 제1 양상은 이러한 건축구조 표면요소 특히 광전지 태양광 판넬을 구비한 건축구조 표면요소를 개선하는 것이다.
이러한 목적은 태양광에 노출되는 표면 및 후면을 가지는 광전지 태양광 판넬을 포함하는 건축구조 표면요소에 의해 해결된다. 전술한 건축구조 표면요소는 광전지 태양광 판넬과 평행하고 통기 공간에 의해 광전지 태양광 판넬로부터 이격된 장착면을 가지는 장착 플레이트를 더욱 포함하며, 통기 공간은 실질적으로 광전지 태양광 판넬의 후면 및 전술한 장착면 전체를 따라서 연장된다. 장착 플레이트는 후면을 가진다. 한편으로는 광전지 태양광 판넬의 후면에 고정되고 다른 한편으로는 장착면에 고정되는 스페이서 장치(spacer arrangement)가 더욱 제공되며, 이는 후면을 장착면에 대해 이격된 위치로 유지시킨다. 장착 플레이트의 후면에 고정되는 단열 플레이트가 더욱 제공되며 이는 실질적으로 후면 전체를 따라서 연장된다.
장착 플레이트는 PV 태양광 판넬을 위한 정확하고 안정적인 장착을 제공하는 외에 전체 건축구조 표면요소의 기계적 안정성 및 기밀성을 제공하고 따라서 건축구조를 마감하기 위하여 건축구조 표면요소가 적용되는 나머지 건축구조에 기계적 안정성 및 기밀성을 제공함으로써 제1 건축구조 요소로서 기능한다.
단열 플레이트 또한 특히 건축구조에 효과적인 건축구조 표면요소의 이러한 단열 플레이트에 의해 제공되는 단열의 관점에서 건축구조 요소로서 기능한다. 단열 플레이트는 단열 효과를 제공하는 것 외에 열 저장 요소 및/또는 방음 요소로서 기능하며, 단일 물질 플레이트 또는 콤포지트, 샌드위치 구조 플레이트에 의해 실현될 수 있다.
또한 뒤에서 설명되는 바와 같이, 스페이서 장치 역시 건축구조 표면요소의 기계적 안정성 및 따라서 이러한 표면요소가 일 부분인 건축구조 표면의 기계적 안정성에 크게 기여한다.
건축구조 표면요소의 전술한 부분들은 이러한 표면 요소가 나머지 건축구조에 장착될 통합된 파트로 되도록 함께 고정된다.
모순되지 않으면 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 스페이서 장치는 적어도 다음의 하나를 포함한다:
- 속이 빈 또는 속이 찬 스터드들(studs);
- 속이 빈 또는 속이 찬 바들(bars);
- 목재-골조 또는 프레임워크 바들(half-timbered or framework bars).
스페이서들의 이러한 상이한 실현 형태는 조합될 수 있다. 특히 전술한 스페이서들이 프레임워크 바들로 이루어지거나 이를 포함하면, 건축구조 표면요소의 전체적인 기계적 안정성이 크게 향상될 수 있다. PV 판넬의 후면 및 장착 플레이트의 장착면 사이에 분포되는 스페이서들의 양에 따라 점 부하(punctual loads) 관점에서 PV 판넬의 휨 응력이 크게 감소할 수 있다. 이는 스페이서들이 전술한 프레임워크 바들로 이루어지거나 이를 포함하면 특히 들어맞으며, 이는 이러한 바들이 상당히 연장된 표면들을 따라서 정확한 기계적 지지를 형성하는 한편 PV 판넬의 후면과 장착 플레이트의 장착면 사이의 통기 공간을 넓게 열어 유지하기 때문이다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 스페이서들은 장착 플레이트 및 별개 요소들의 적어도 하나의 프로파일된 섹션(profiled sections)이다. 장착 플레이트가 일 구현예에서 금속 또는 플라스틱 물질, 오늘날 바람직하게는 알루미늄, 샌드위치 판넬로 이루어지므로, 스페이서들이 압출 또는 캐스트 또는 몰드에 의해 장착 플레이트 내로 프로파일 성형될 수 있다. 다른 한편으로, 스페이서들은 용접, 나사조임, 접착 등에 의해 장착 플레이트에 별도의 요소로 제공될 수 있다. 장착 플레이트 내에 성형된 스페이서들과 별도의 요소로 제공된 스페이서들 및/또는 상이하게 성형된 스페이서들의 조합이 물론 가능하다. 바람직한 구현예에서 장착 플레이트는 오늘날 알루미늄 플레이트에 의해 실현된다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 광전지 태양광 판넬은 스페이서 장치에 접착된다(glued).
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 전술한 표면요소는 적어도 하나의 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립, 바람직하게는 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 테두리의 적어도 일부를 따라 접착되며 그 폭의 일부에 의해 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 모서리를 넘어 자유롭게 돌출할 수 있도록 폭을 가지고 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬에 장착된다. 따라서, 바람직한 구현예에서, 이러한 멤브레인 밴드는 장착 플레이트의 길이방향 모서리 및 폭방향 모서리 또는 PV 판넬의 대응하는 모서리 또는 이러한 밴드의 양쪽 모서리를 따라서 접착된다. 건축구조 표면의 마감을 위하여 추가적인 건축구조 표면요소가 제공되는 경우, 바람직한 구현예에서 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 길이방향 모서리 및 폭방향 모서리를 따라서 L-형상의 전술한 방수 밴드는 인접한 건축구조 표면요소들 사이의 갭(gap)을 방수 방식으로 연결하도록 한다. 명백하게도, 건축구조 표면요소들의 그러한 밴드는 그 자체로 전술한 갭을 방수 방식으로 연결하는데 이용할 수 있으며, 선택적으로 인접하고 이웃하는 건축구조 표면요소들의 장착 플레이트들 및/또는 PV 판넬들에 적용되는 두 밴드들은 이러한 이웃하는 건축구조 표면요소들 사이의 중간 갭을 공통으로 연결하기 위하여 조합되어 사용될 수 있다. 만일 방수 밴드가 태양광에 노출되어야 하면 그 물질은 자외선 저항성이어야 한다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, PV 판넬 둘레의 적어도 일부, 태양광에 노출되는 표면 및 후면 중 적어도 하나, 바람직하게는 후면 및/또는 장착 플레이트 둘레의 적어도 일부를 따라서 연장되는 적어도 하나의 연장된 밀봉 부재(extended sealing member)가 제공된다. 따라서 PV 판넬 및/또는 장착 플레이트의 길이방향 모서리 및/또는 폭방향 모서리의 하나 또는 모두를 따라서 이웃하는 건축구조 표면요소들 사이의 공간 또는 갭을 따라 방수성을 확보하기 위하여 나머지 건축구조에 건축구조 표면요소를 장착할 때 이용되는 고무-탄성 물질의 스트립 형상 씰(seal)이 접착되어 제공될 수 있다. PV 판넬 및/또는 장착 플레이트에 이러한 기다랗게 연장된 밀봉 부재를 제공하는 것은 다수의 건축구조 표면요소들의 적절한 상호-밀봉을 크게 촉진시킬 수 있다. 바람직한 구현예에서, 이러한 기다란 또는 연장된 밀봉 부재는 표면요소가 나머지 건축구조에 장착되면 자외선 조사(UV radiation)에의 노출을 감소시키기 위하여 PV 판넬의 후면 또는 장착 플레이트의 후면에 접착되어 적용된다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 단열 플레이트는 다음의 물질 중 어느 하나 또는 그 이상으로 이루어질 수 있다.
- 폴리우레탄, PUR
- 폴리이소시아누레이트, PIR
- 폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET
- 암면
- 팽창 펄라이트
- 나무 섬유
- 단열 페인트
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 단열 플레이트를 따라 그리고 장착 플레이트를 마주하여 추가적인 장착 플레이트가 제공된다. 장착 플레이트와 유사하게, 추가적인 장착 플레이트는 금속 또는 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다. 오늘날의 바람직한 구현예에서 이는 알루미늄으로 실현된다. 이러한 추가적인 장착 플레이트를 제공하는 것이 필요하지 않을 수도 있으나, 단열 플레이트를 실현하는 바람직한 물질 특히 암면은 단열 플레이트를 마주하는 플레이트들, 장착 플레이트 및 추가적인 장착 플레이트 사이에서 견고하게 고정하는 것을 필요로 한다. 장착 플레이트 및/또는 추가적인 장착 플레이트는 콤포지트, 샌드위치-구조 플레이트들로 구성될 수 있다.
전술한 일 구현예, 즉 추가적인 장착 플레이트에서 단열 플레이트는 한편으로는 장착 플레이트에 장착되고 다른 한편으로는 추가적인 장착 플레이트에 장착되는 연결 바들에 의해 장착 플레이트 및 추가적인 장착 플레이트 사이에서 스퀴즈된다(squeezed). 이러한 연결 바들의 적어도 일부는 그들의 길이방향 연장을 따라서 열적으로 비-전도성 물질 바람직하게는 플라스틱 물질로 이루어진다. 연결 바들의 전술한 부분을 열적으로 비-전도성 물질로 실현하는 것은 단열 플레이트의 단열 효과를 악화시키는 장착 플레이트와 추가적인 장착 플레이트 사이의 열적 연결을 방지한다.
추가적인 장착 플레이트가 제공되는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 전술한 추가적인 장착 플레이트는 단열 플레이트에 접착된다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 단열 플레이트는 장착 플레이트에 접착된다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예에서, 단열 플레이트는 암면의 플레이트-층으로 이루어지거나 이를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 추가로 건축구조에 관계한다. 본 발명에 따르면, 이러한 건축구조는 적어도 두 개의 전술한 바와 같은 건축구조 표면요소들을 포함한다. 이러한 건축구조 요소들은 동일하거나 상이할 수 있으며, 본 발명에 따라서 또는 전술한 본 발명의 하나 또는 그 이상의 구현예 또는 이들의 조합에 따라서 구성될 수 있다. 전술한 표면요소들의 적어도 하나는, 바람직하게는 신축성 물질로 이루어지며 장착 플레이트 및 PV 판넬의 적어도 하나를 따라서 길이방향 및/또는 폭방향으로 연장되는 모서리의 적어도 하나에 밀봉적으로 장착되는(sealingly mounted) 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립을 포함한다. 전술한 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되며 갭에 의해 상호 분리된다. 적어도 하나의 건축구조 표면요소들의 방수성 물질의 멤브레인 밴드는 갭의 적어도 일부를 밀봉적으로 연결한다. 따라서, 이웃하는 건축구조 표면요소들 중 하나만이 멤브레인 밴드로 사전 조립되었다면, 갭은 이 하나의 멤브레인 밴드에 의해 연결되고 방수성 밴드를 가지지 않는 제2 표면요소들의 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 평행하는 모서리에 접착에 의해 밀봉적으로 고정된다.
따라서 이러한 건축구조에서, 인접하는 건축구조 표면요소들 사이의 갭은 전술한 건축구조 표면요소들의 하나의 장착 플레이트의 모서리에서 다른 건축구조 표면요소의 장착 플레이트의 모서리로 밀봉적으로 연장되는 멤브레인 밴드에 의해 방수 방식으로 연결되거나 또는 갭은 인접한 건축구조 표면요소들의 하나의 PV 판넬 모서리에서 다른 건축구조 표면요소의 PV 판넬의 모서리로 멤브레인 밴드에 의해 밀봉적으로 연결된다. 한편으로는 인접하는 PV 판넬들의 모서리 및 다른 한편으로는 인접하는 장착 플레이트들의 모서리 사이를 전술한 멤브레인 밴드에 의해 갭을 이중으로 연결하는 것도 가능하며 또한 이로울 수 있다.
만일 이웃하는 건축구조 표면요소들 모두가 갭에 의해 분리된 장착 플레이트들 및/또는 PV 판넬들의 평행하는 모서리들을 따라서 전술한 방수성 멤브레인 밴드가 제공되면, 갭은 전술한 방수성 밴드들 모두에 의해 조합으로 각각 연결된다. 하나 또는 그 이상의 방수성 밴드들을 갭을 가로질러 단단히 묶을 필요가 없을 수 있으며, 물을 제거하기 위한 침강 채널을 형성하기 위하여 갭을 하나 또는 두 개의 방수성 밴드에 의하여 느슨하게 밀봉적으로 연결하는 것이 오히려 이로울 수 있다.
멤브레인 밴드는 장착 플레이트 또는 PV 판넬의 모서리에 밀봉적으로 피봇 가능하게 장착되는 실질적으로 견고한 물질일 수 있으며, 따라서 이러한 보다 견고한 물질의 멤브레인 밴드는 피봇되거나 인접한 장착 플레이트의 모서리 또는 인접한 건축구조 표면요소의 PV 판넬에 접촉되어 용착될 수 있으며, 밀봉적 접착에 의해 거기에 고정된다. 전술한 멤브레인 밴드 또는 밴드들의 오늘날 바람직한 구현은 신축성 포일(foil)에 의해 실현될 수 있다.
만일 PV 판넬들 및 장착 플레이트들이 각각의 멤브레인 밴드들에 의해 연결되어야 한다면, 전술한 멤브레인 밴드가 장착 플레이트의 장착면 또는 후면의 어느 하나를 따라서 또는 PV 판넬의 후면 전체를 따라서 또는 이 둘 모두를 따라서 층(layer)에 의해 각각의 모서리들을 오버랩하도록 하는 것이 가능하며 또한 어떤 경우 유리할 수 있다.
제1 양상에 따른 본 발명의 일 태양에서, 본 발명의 가장 일반적인 양상 또는 하나 또는 그 이상의 구현예에 따라 설명한 바와 같은 건축구조 표면요소들을 적어도 두 개 포함하는 본 발명에 따른 건축구조에서, 적어도 두 개의 건축구조 표면요소는 나란히 장착되며 갭에 의해 상호 분리된다. 이 건축구조는 PV 판넬들 및 장착 플레이트들의 적어도 하나의 모서리를 따라 갭을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 포함한다. 이러한 건축구조에서, 이웃하는 건축구조 표면요소들은 그들 각각의 PV 판넬들의 모서리들 사이 및 이를 따라서 기다란 갭-연결 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 제공함에 의해 밀봉적으로 결합된다.
그럼에도 불구하고, 아래에서 예시하는 바와 같이, 전술한 갭을 위에서 설명한 바와 같은 방수성 물질의 멤브레인 밴드 또는 스트립에 의해 그리고 이에 추가하여 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의해 밀봉적으로 결합하는 것도 또한 당연히 가능하다. 따라서 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 제공하는 전술한 일 구현예에서, 건축구조 표면요소들의 적어도 하나는 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 둘레의 적어도 일부를 따라서 장착 즉 접착되며, 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬의 모서리를 넘어 그 폭의 일부가 자유롭게 돌출할 수 있도록 폭을 가지고 장착 플레이트 및/또는 PV 판넬에 장착되어 방수성 물질의 멤브레인 밴드를 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 추가하여 갭의 적어도 일부를 연결하는데 이용할 수 있도록 바람직하게는 신축성 물질인 적어도 하나의 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립을 구비하도록 구성될 수 있다.
따라서, 적어도 두 개의 이웃하는 건축구조 표면요소들을 가지는 본 발명에 따른 건축구조를 요약하면, 전술한 표면요소들 사이의 갭은 다음 중 하나에 의해 방수 방식으로 연결된다:
a) 하나의 방수성 멤브레인 밴드가 두 개의 이웃하는 장착 플레이트들의 평행하는 모서리들 사이의 갭을 연결한다;
b) 두 개의 방수성 멤브레인 밴드가 조합하여 두 개의 인접한 장착 플레이트들의 평행하는 모서리들을 연결한다;
c) 하나의 방수성 멤브레인 밴드가 인접한 표면요소들의 PV 판넬들의 평행하는 모서리들을 연결한다;
d) 두 개의 방수성 멤브레인 밴드가 조합하여 인접한 표면요소들의 PV 판넬들의 평행하는 모서리들을 연결한다;
e) c) 또는 d) 의 어느 하나와 a) 또는 b)의 조합.
기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 제공하는 것에 대하여 방금 기술하였다. a) 내지 e)의 변용은 화학적 고정에 의하여 각각의 평행하는 모서리들에 접착하는 것에 의해 그 자체가 방수성 장벽을 형성하는 멤브레인 밴드를 제공하는 것에 기초한다. "기계적으로 바이어스된 밀봉 장치, mechanically biased sealing arrangement"라고 말할 때 이는 고무 유사 물질로 이루어진 밀봉 요소를 압축력에 의해 압축함으로써 밀봉이 달성되는 장치를 말한다.
이러한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 말할 때, 이는 다음과 같은 변용으로 제공될 수 있다:
A) 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 인접한 건축구조 표면요소들의 PV 판넬들을 연결한다.
B) 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 인접한 건축구조 표면요소들의 장착 플레이트들의 평행한 모서리들을 연결한다.
C) 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 인접한 건축구조 표면요소들의 장착 플레이트들의 평행한 모서리들 뿐만 아니라 PV 판넬들의 평행한 모서리들을 연결한다.
조합에 의해 전술한 갭의 방수성 연결의 추가적인 변용은
a) 또는 b)와 A)
c) 또는 d)와 B)이다.
오늘날 바람직한 조합은 a) 또는 b)와 A)이다.
건축구조 표면요소들 중 적어도 하나의 바람직하게는 신축적이며 포일과 유사한 물질의 방수성 멤브레인 밴드가 갭의 적어도 일부를 밀봉적으로 연결하는 건축구조의 일 구현예에서, 광전지 태양광 판넬들의 평행하는 모서리 전체를 따라서 갭을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 추가로 제공된다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조의 일 구현예에서, 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트 장치를 포함한다. 기다란 연결 플레이트 장치는 갭을 연결하며 건축구조 표면요소들 중 하나의 PV 판넬을 그 후면을 따라서 오버랩하는 제1 연장된 모서리부를 포함한다. 기다란 연결 플레이트 장치는 제1 연장된 모서리부에 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 연장된 모서리부를 더욱 포함하며, 바로 전술한 제2 연장된 모서리부는 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들 중 두번째의 PV 판넬을 태양광에 노출되는 표면을 따라서 오버랩한다.
따라서, 전술한 기다란 연결 플레이트 장치는 갭을 특정하는 건축구조 표면요소들 중 하나의 PV 판넬을 PV 판넬의 후면에서 오버랩하며, 반면 전술한 기다란 연결 플레이트 장치는 갭을 특정하는 두번째 건축구조 표면요소의 PV 판넬을 그 상면 즉 태양광에 노출되는 표면에서 오버랩한다.
건축구조의 전술한 일 구현예에서, 전술한 PV 판넬들의 태양광에 노출되는 표면 및 후면은 바람직하게는 적어도 실질적으로 평행한 평면을 따라서 연장된다. 이에 의해, 이들 평면들은 공통의 평면을 형성할 수 있다. 이 경우에, 전술한 태양광에 노출되는 표면 및 후면은 하나의 공통된 표면에 배치된다. 선택적으로, 전술한 평면들은 상호 이격되거나 교차될 수 있다.
따라서, 기다란 연결 플레이트 장치는 태양광에 노출되는 표면뿐만 아니라 후면을 오버랩하도록 프로파일된다(profiled).
모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 건축구조의 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 연결 플레이트 장치를 가지는 건축구조의 일 구현예에서, 기술된 바와 같이 PV 판넬을 그 후면을 따라서 오버랩하는 제1 연장된 모서리부는 후면 쪽으로 바이어스되는 제1 연장된 밀봉 부재를 포함한다. 추가적으로 또는 선택적으로, 기술된 바와 같이 PV 판넬의 태양광에 노출되는 표면을 따라서 오버랩하는 제2 연장된 모서리부는 PV 판넬의 태양광에 노출되는 표면 및 후면의 어느 한쪽으로 바이어스되는 제2 연장된 밀봉 부재를 포함한다.
모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 건축구조의 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 연결 플레이트 장치를 가지는 건축구조의 추가적 구현예에서, 제1 및 제2 연장된 모서리부들은 플레이트 부재의 모서리 부분들이다.
모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 건축구조의 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 연결 플레이트 장치를 가지는 건축구조의 추가적 구현예에서, 제1 및 제2 연장된 모서리부들은 연장된 중앙부에 의해 링크된다. 기다란 연결 플레이트 장치는 제1 연장된 모서리부에 대향하는 태양광에 노출되는 표면을 오버랩하는 방식으로 적용되는 중앙부에 장착되는 바이어싱 부재 및 제2 연장된 모서리부에 대향하는 후면을 오버랩하는 방식으로 적용되는 중앙부에 장착되는 바이어싱 부재의 적어도 하나를 포함한다.
따라서, 전술한 바이어싱 부재들에 의해 연장된 모서리부들의 적어도 하나는 PV 판넬의 각각의 표면, 후면 또는 태양광에 노출되는 표면 쪽으로 바이어스된다.
전술한 건축구조의 일 구현예에서, 적어도 하나의 바이어싱 부재는 연장된 중앙부상에 피봇 가능하게 장착되어, 바이어싱 부재가 오버랩하는 방식으로 적용되는 PV 판넬의 표면에 실질적으로 수직인 축 주위를 피봇할 수 있다.
모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 건축구조의 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 연결 플레이트 장치를 가지는 건축구조의 추가적 구현예에서, 제공된 바와 같은 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들의 PV 판넬들은 건축구조가 경사진 지붕의 일부인 경우와 같이 수직 방향에 대하여 기울어져 위치한다. 이에 의하여, 기다란 연결 플레이트 장치는 실질적으로 수평한 방향으로 연장되며, PV 판넬들 중 하나의 후면을 오버랩하는 제1 연장된 모서리부는 두번째 PV 판넬의 태양광에 노출되는 표면을 오버랩하는 제2 연장된 모서리부보다 높은 지점에 위치한다.
이에 의해, 기다란 연결 플레이트 장치의 비늘 모양 같은 설치는 경사진 건축구조 표면요소들 사이에서 실질적으로 수평하게 연장되는 갭들을 연결하는데 특히 적합하게 이용된다.
모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 건축구조의 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 연결 플레이트 장치를 가지는 건축구조의 추가적 구현예에서, 두 개의 교차하는 갭들에 의해 상호 분리되어 나란히 십자형으로 장착되는 적어도 4개의 건축구조 표면요소들이 제공된다. 전술한 바와 같은 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 교차하는 갭들의 하나를 연결한다. 건축구조는 두 개의 갭 중 두번째 갭을 연결하는 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 더욱 포함한다. 이 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들 중 적어도 하나의 말단부를 오버랩하는 방식으로 횡단하고 그 아래로 연장되는 연장된 물 수집 채널 장치를 포함한다. 이러한 오버랩은 두 갭들의 교차에 의해 특정되는 갭 영역 내에 실현되며, 전술한 물 수집 채널은 상기 갭 영역을 연결한다.
따라서, 특히 두 교차하는 갭들의 교차점인 전술한 갭 영역에서 침투되는 어떠한 물도 물 수집 채널 장치에 의해 수집된다.
전술한 바와 같이, 만일 건축구조가 경사진 지붕 표면 방식으로 수직 방향에 대하여 기울어져 위치하면, 비늘 모양으로 겹쳐진 기다란 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 실질적으로 수평 방향의 갭들을 따라서 물이 건물 쪽으로 침투하는 것을 방지한다. 전술한 물 수집 채널 장치는 상기 갭 영역에서 건물 쪽으로 침투할 수도 있는 물을 수집한다.
바로 전술한 구현예에서, 물 수집 채널 장치를 포함하는 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 물 수집 채널 장치를 커버하고 이를 따라 연장되는 연장된 커버 플레이트 장치를 더욱 포함한다. 상기 연장된 커버 플레이트는 두 갭들의 교차에 의해 특정되는 갭 영역 내의 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 적어도 말단부를 오버랩하는 방식으로 교차하며 이러한 갭 영역을 연결한다.
전술한 바와 같이, 모순되지 않으면 전술한 건축구조의 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조의 구현예에서, 건축구조 표면요소들 모두가 방수성 물질의 멤브레인 밴드를 가지며 이러한 밴드들 또는 방수성 물질이 공동으로 갭을 연결하거나 또는 건축구조 표면요소들의 오직 하나만이 이러한 방수성 물질의 밴드를 가지며 이 밴드가 갭을 연결한다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조의 일 구현예에서, PV 판넬들 및/또는 장착 플레이트들의 모서리를 따라서 갭을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 제공되며, 이러한 밀봉 장치는 갭을 따라 연장되고 PV 판넬들의 후면을 따라서 또는 PV 판넬들의 태양광에 노출되는 표면을 따라서 PV 판넬들을 오버랩하거나 장착 플레이트의 모서리를 오버랩하는 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트를 포함하며, 만일 두 개의 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 제공되면 하나의 기다란 연결 플레이트는 PV 판넬들의 모서리들 사이에서 연장되며, 두번째 것은 장착 플레이트들의 모서리들 사이에서 연장된다. 한 쌍의 기다란 고무 탄성 물질의 밀봉 부재가 추가로 제공되며, 상기 한 쌍은 갭을 따라서 그리고 기다란 연결 플레이트 및 PV 판넬들 및/또는 장착 플레이트들의 표면 사이에서 연장된다. 이에 의해, 전술한 기다란 연장 부재들 각각은 분리되어 적용될 수 있는 부재이며, 부재는 기다란 연결 플레이트에 고정되거나 또는 PV 판넬 또는 장착 플레이트의 표면의 어느 하나에 고정 즉 접착된다. 건축구조는 적어도 하나의 바이어싱 부재를 더욱 포함하며, 이는 갭을 연결하고, 기다란 밀봉 부재가 놓여진 표면에 대향하는 PV 판넬들의 표면 또는 장착 플레이트들의 표면을 오버랩한다. 기다란 연결 플레이트와 적어도 하나의 바이어싱 부재는 일 구현예에서 스크류 바인 조임 바들에 의해 상호 바이어스된다.
따라서, 이웃하는 건축구조 표면요소들 및 중간의 갭을 보면, 관여된 PV 판넬들의 태양광에 노출되는 표면의 모서리들 또는 후면의 모서리들 및/또는 장착 플레이트들의 표면의 어느 하나를 따라서 밀봉 스트립의 형상을 가지는 한 쌍의 전술한 기다란 밀봉 부재가 제공된다. 기다란 연결 플레이트가 PV 판넬들 또는 장착 플레이트들의 대응하는 면으로부터 전술한 밀봉 부재들에 적용되며, 기다란 밀봉 부재들 및 기다란 연결 플레이트가 적용된 표면들에 대향하는 PV 판넬들 또는 장착 플레이트들의 표면 위에 놓여지는 적어도 하나의 바이어싱 부재의 작용에 의해 견고하게 유지된다.
전술한 구현예의 일 구현예에서, 바이어싱 부재는 그 자체가 갭을 따라서 연장되는 추가적인 기다란 연결 플레이트이다. 이 구현예 및 추가적인 구현예에서, 추가적인 기다란 밀봉 부재 한 쌍이 추가적인 기다란 연결 플레이트 및 PV 판넬들 또는 장착 플레이트들의 대응하는 표면 사이에 제공될 수 있다.
적어도 하나의 기다란 연결 플레이트를 가지는 전술한 바와 같은 구현예의 추가적인 구현예에서, 갭을 따라 분포되고 PV 판넬들 및/또는 장착 플레이트들의 표면 위에 놓이는 적어도 두 개의 바이어싱 플레이트들이 바람직하게는 고무-탄성 부재를 통해 제공된다. 이 구현예에서는 따라서 한 쌍의 기다란 밀봉 부재와 협동하는 하나의 기다란 연결 플레이트 만이 제공된다. 전술한 기다란 연결 플레이트는 한 쌍의 기다란 밀봉 부재를 통하여 두 개의 이웃하는 PV 판넬들 또는 장착 플레이트들의 대향하는 표면 위에 놓이는 적어도 두 개의 전술한 바이어싱 플레이트들에 의해 PV 판넬 또는 장착 플레이트 쪽으로 바이어스되며, 전술한 판넬들 또는 플레이트들의 면에 기다란 밀봉 부재들뿐만 아니라 연결 플레이트가 제공된다.
적어도 하나의 기다란 연결 플레이트가 제공되는 본 발명에 따른 건축구조의 일 구현예에서, 이러한 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트는 PV 판넬들의 후면을 후면을 오버랩하도록 제공된다. 따라서 이 구현예에서 한 쌍의 기다란 밀봉 부재가 PV 판넬들의 후면을 따라서 제공되고 후면 쪽으로 바이어스되며 따라서 주변의 자외선 조사로부터 차단된다.
두 개의 이웃하는 건축구조 표면요소들 사이의 갭을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 제공되는 본 발명에 따른 건축구조의 추가적인 구현예에서, 전술한 건축구조 표면요소들의 적어도 4개가 제공된다. 4개의 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되며 갭들의 교차에 의해 상호 분리된다. 각각의 갭들에는 PV 판넬들의 평행하는 모서리들을 따라서 교차하는 전술한 갭들 각각을 연결하는 전술한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들의 하나가 제공된다. 전술한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 갭들 교차의 중앙 영역에 인접하여 종료된다. 바람직하게는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치인 교차점 밀봉 장치가 더욱 제공되며, 이는 전술한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 말단들 및 갭들 교차의 중앙 영역을 경계지우는 건축구조 표면요소들의 4개의 코너를 밀봉적으로 상호 연결한다.
기다란 연결 플레이트를 포함하는 본 발명에 따른 건축구조의 추가적인 구현예에서, 적어도 4개의 건축구조 표면요소들이 제공되며, 적어도 4개의 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되고 갭들의 교차에 의해 상호 분리된다. 전술한 기다란 밀봉 플레이트들의 적어도 하나가 PV 판넬들 또는 장착 플레이트들의 평행하는 모서리들을 따라서 교차하는 갭들 각각을 연결하며 교차의 중앙 영역에 인접하여 종료된다. 이 구현예는 4개의 인접한 건축구조 표면요소들의 4개의 인접하는 코너들을 오버랩하는 적어도 하나의 교차점 커버 플레이트를 포함하는 교차점 밀봉 장치를 더욱 포함한다. 전술한 교차점 커버 플레이트의 둘레를 따라서 그리고 전술한 교차점 커버 플레이트, 전술한 4개의 코너들 및 4개의 기다란 연결 플레이트들 사이에, 바람직하게는 기다란 밀봉 부재의 쌍들로 교차하는 밀봉 부재 루프가 더욱 제공된다.
갭들 교차의 중앙 영역을 연결하며 4개의 코너들 및 4개의 기다란 연결 플레이트들의 적어도 하나를 오버랩하는 바이어싱 교차점 부재가 더욱 제공되며, 바이어싱 교차점 부재 및 교차점 커버 플레이트는 바람직한 구현예에서 스크류 바인 적어도 하나의 조임 바에 의해 상호 바이어스된다.
본 발명에 따른 건축구조의 여러 변용들 또는 구현예들이 기술되었으며, 여기에서 둘 또는 그 이상의 건축구조 표면요소들이 제공되었으며 인접한 건축구조 표면요소들 사이에 형성된 갭들이 상이한 형태의 실현으로 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의해 연결되었다. 건축구조를 따라서 패턴을 형성할 이러한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 더욱 이용하기 위하여, 건축구조를 따라서 전기적 전도체의 패턴 또는 그리드를 형성하기 위하여 전기 전도적으로 결합되는 연장된 금속성 부재들을 포함하도록 이러한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치가 재단되었다.
본 발명의 제2 양상
건축구조들의 표면은 건축가의 소망에 따라 특히 그 형상과 크기 등이 관례적으로 미리 결정된다. 건축구조의 표면은 창문이나 굴뚝 등을 위한 개구부에 의해 방해받을 수 있다. 더욱이 전술한 건축구조의 표면은 굽거나 곡면이고 중요한 부분을 특정하는 코너를 가지는 경계 모서리를 구비하여 제공된다.
태양 에너지 변환 모듈들 또는 판넬들로 형성되거나 이를 포함하는 공업적으로 제조된 건축구조 표면요소들은 표준화된 규격에서조차도 관례적으로 서로 차이가 나게 제조되며, 어떤 원하는 형상이나 크기로 재단될 수 없을 수 있다. 건축구조 표면을 따라 태양 에너지 변환 모듈들 또는 판넬들로 형성되거나 이를 포함하는 이러한 건축구조 표면요소들을 제공하는 것은 대부분 표면영역의 일부가 이러한 전술한 건축구조 표면요소들로 커버되지 아니하는 결과를 가져온다. 이는 이러한 건축구조 표면의 불균일한 시각적 외관을 초래한다.
본 발명의 제2 양상의 목적은 이러한 단점을 치유하는 것이다.
이러한 목적은, 그곳에서 태양 에너지가 발생하는 건축구조 표면 장치의 주위에 노출되는 제1 표면을 가지는 제1 건축구조 표면요소들을 포함하는 건축구조 표면 장치에 의한 본 발명의 제2 양상에 의해 해결된다. 제1 표면은 그 위에 태양 에너지가 조사되는 태양 에너지 변환 모듈의 표면이다. 적어도 하나의 제2 건축구조 표면요소가 제공되며, 이는 전술한 주위에 노출되는 제2 표면을 가진다. 여기에서 제2 표면은 태양 에너지 변환 모듈의 표면이 아니다. 이 표면은 제1 표면 즉 태양 에너지 변환 모듈에 의해 형성된 표면들의 시각적 외관과 실질적으로 동일한 시각적 외관을 제공하기 위하여 고려된다.
따라서 태양 에너지 변환 모듈에 의해 형성되거나 태양 에너지 변환 모듈을 포함하는 전술한 제1 건축구조 표면요소들 이외에도 이러한 태양 에너지 변환 모듈이 없는 두번째 타입의 건축구조 표면요소가 제공되며, 이는 그럼에도 불구하고 전술한 건축구조 표면요소처럼 보이나, 사실 이는 태양 에너지 변환기가 제공된 것처럼 보이는 제1 건축구조 표면요소의 "가짜(fake)" 또는 "모조품(dummy)"이다
공업적으로 제조된 첫번째 타입의 건축구조 표면요소들에 의해 커버되지 않을 수도 있는 건축구조의 특정한 나머지 영역의 형상에 맞추기 위하여 이러한 요소가 개개의 원하는 형상에 따라 절단되거나 재단되는 것을 방해하는 것은 주로 건축구조 표면요소의 태양 에너지 변환 모듈이라는 점을 고려해야만 한다. 태양 에너지 변환 모듈이 없는 "모조품"인 전술한 두번째 타입의 건축구조 표면요소들에 의해, 그 크기나 형상에 관계없이 건축구조 표면의 전체적인 커버를 보완하기 위하여 각각의 필요에 따라 이러한 두번째 타입의 요소들을 건설 현장에서 적용 가능하게 재단하는 것이 가능하게 된다.
첫번째 타입의 건축구조 표면요소들이 태양 에너지 변환 모듈로서 PV 판넬들로 이루어지거나 이를 포함하는 경우, 열적 태양 에너지 변환기로 구성되거나 적어도 이를 포함하는 다른 제1 건축구조 표면요소들에도 동일한 접근법이 가능함은 특히 진실이다.
모순되지 않으면 앞으로 기술될 구현예들과도 조합될 수 있는 전술한 장치의 일 구현예에서, 적어도 하나의 제2 건축구조 표면요소의 형상은 개별적으로 재단되어 커버되어야 하나 첫번째 타입의 건축구조 표면요소들에 의해 커버될 수 없는 표면 영역의 적어도 일부의 형상에 적용되다.
따라서 전술한 장치에 의해 커버된 건축구조 표면의 전체 형상은 제2 건축구조 표면요소의 절단이나 톱질에 의해 개별적으로 적용될 수 있으며, 이에 의해 적어도 실질적으로 균일한 전체 커버 영역의 시각적 외관을 보장한다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명의 제2 양상에 따른 장치의 일 구현예에서, 제2 건축구조 표면요소 뿐만 아니라 제1 건축구조 표면요소는 건축구조 요소를 포함한다. 따라서, 제1 건축구조 표면요소들은 태양 에너지 변환기를 포함할 뿐 아니라 기계적 안정성, 단열, 방수 등의 측면에서 그 자체로 건축구조 요소의 요구를 충족시키는 건축구조 표면요소를 추가로 포함한다.
제2 건축구조 표면요소의 어떠한 층들 또는 플레이트들도 장치의 건설 현장에서 절단에 의해 재단될 수 있다. 제2 건축구조 표면요소 제1 건축구조 표면요소에서 실행되었던 건축구조 요소들과 적어도 실질적으로 동일한 특성을 제공한다.
바람직한 구현예에서, 제2 건축구조 표면요소는 제1 건축구조 표면요소에서 역시 통합되었던 동일한 건축구조 요소를 포함한다.
제2 요소는 따라서 태양 에너지 변환 모듈의 존재를 시각적으로 "가장"하는 주위에 노출되고 태양관에 조사되는 플레이트의 재질에 잇어 제1 건축구조 표면요소와 다를 수 있다.
상기 장치의 오늘날 바람직한 구현예에 따르면, 제1 건축구조 표면요소들의 태양 에너지 변환 모듈들은 적어도 PV 모듈들을 포함한다. 이에 의해, PV 모듈들을 가지는 전술한 제1 건축구조 표면요소의 일부나 열 태양 에너지 변환기들을 가지는 다른 부분들을 제공하는 것 및/또는 전술한 제1 건축구조 표면요소들에서 PV 모듈들 및 열 태양 에너지 변환기들의 조합을 제공하는 것이 당연히 가능하다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명의 제2 양상에 따른 장치의 추가적인 바람직한 구현예에서, 태양 에너지 변환기의 표면임을 시각적으로 가장하는 제2 표면은 금속 플레이트의 표면이며, 바람직하게는 적어도 알루미늄을 포함한다.
모순되지 않으면 전술한 구현예 및 앞으로 기술될 어떠한 구현예와도 조합될 수 있는 본 발명의 제2 양상에 따른 장치의 오늘날 바람직한 추가적인 구현예에서, 제1 건축구조 표면요소들은 본 발명의 제1 양상에서 논의되었고 청구된 바와 같이 고려된다.
바로 전술한 구현예의 바람직한 일 구현예에서, 상기 장치는 본 발명의 제1 양상에서 충분히 논의되었고 청구된 바와 같은 건축구조를 포함한다.
제2 양상에서, 본 발명은 건축구조 표면 영역을 따르는 건축구조 표면 장치의 제조 방법에 더욱 관계하며, 이는 지지 구조를 제공하고 상기 지지 구조 위 및 상기 건축구조 표면 영역의 적어도 하나를 따라서 다수의 제1 건축구조 요소들을 장착하는 것을 포함한다.
이에 의해, 제1 건축구조 요소 각각은 대기중에 노출되고 그로부터 태양 에너지가 발생하는 제1 표면을 가지는 태양 에너지 변환 모듈을 포함하거나 태양 에너지 변환 모듈에 의해 형성된다.
적어도 하나의 표면 영역은 태양 에너지 변환기를 포함하지 않는 적어도 하나의 건축구조 요소에 의해 보완된다. 제2 건축구조 요소는 대기중에 노출되고 그로부터 태양 에너지가 발생하며 제1 표면의 시각적 외관과 실질적으로 동일한 시각적 외관을 가지는 제2 표면을 가진다. 이에 의해 제2 건축구조 요소는 적어도 하나의 표면 영역, 바람직하게는 건축구조 표면의 커버되어야 할 전체 영역에 대한 상기 보완을 최적으로 수행하기 위하여 적용가능하게 형상이 재단된다.
명백하게, 본 방법은 본 발명의 제1 양상에서 충분히 설명되고 청구된 바와 같은 어떠한 제1 건축구조 요소들의 도움으로도 수행될 수 있으며, 또한 본 발명의 제1 양상에서 충분히 설명되고 청구된 바와 같은 건축구조의 장착에 통합될 수 있다.
본 발명의 제1 양상, 제2 양상 및 그 조합이 도면을 참조하여 더욱 예시될 것이다.
제1 양상의 도면들은 다음을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예의 간략하고 개략적인 사시도이다.
도 2 내지 6은 도 1에 도시된 건축구조 표면요소 내의 스페이서 장치에 제공되는 스페이서들의 간략하고 개략적인 서로 다른 구현예들이다.
도 7은 도 1에 따른 건축구조 표면요소를 적어도 두 개 포함하는 본 발명에 따른 건축구조의 일 구현예의 일부에 대한 단면도이다.
도 8은 도 7의 구현예와 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조의 추가적 구현예의 일부에 대한 간략한 단면도이다.
도 9는 적어도 4개의 본 발명에 따른 건축구조 표면요소를 가지는 본 발명에 따른 건축구조의 개략적이고 간략한 평면도이다.
도 10(a) 내지 (f)는 본 발명에 따른 두 개의 건축구조 표면요소 사이의 갭의 방수적 밀봉에 대한 매우 개략적이고 간략한 다양한 변용예들이다.
제2 양상 및 조합된 양상들의 도면들은 다음을 도시한다.
도 11은 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 표면요소들에 의해 커버되는 건축구조 표면의 매우 개략적이고 간략한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 요소의 매우 개략적이고 간략한 단면도이며, 여기에서 제1 건축구조 표면요소들은 태양 에너지 변환 모듈들 또는 판넬들이다.
도 13은 도 12와 유사하게 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 표면요소들의 일 구현예이며, 여기에서 제1 건축구조 표면요소들은 제1 건축구조 요소들뿐만 아니라 태양 에너지 변환 모듈들을 포함한다.
도 14는 도 7에 예시된 바와 같은 본 발명의 제1 양상의 제1 건축구조 표면요소들과 조합되도록 적용되는 본 발명의 제2 양상에 따른 제2 건축구조 표면요소의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 제2 건축구조 표면요소의 둘레를 따라서 신축적으로 제공되는 장착 부재들의 사시도이다.
도 16은 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의한 이웃하는 건축구조 표면요소들 사이의 갭 연결의 추가적 구현예에 대한 단면도이다.
도 17은 도 16의 개략적 도시에 있어서 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 건축구조 표면요소들 사이의 갭을 연결하며, 갭들은 도 16에 따라 연결된 갭들을 횡단한다.
도 18은 도 16 및 17에서 개략적으로 도시된 바와 같이 건축구조 표면요소들 사이의 횡단 갭들을 따르는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 협동에 대한 개략적 사시도이다.
도 19는 기본적으로 도 16을 참조하여 기술되었고 도 18에 따른 구현예에 나타나는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 오늘날 실현되는 구현예의 단면도이다.
도 20은 도 17을 참조하여 개략적으로 도시되었으며 또한 도 18에도 도시되는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 오늘날 실현되는 구현예이다.
도 1은 본 발명에 따른 건축구조 표면요소의 일 구현예의 간략하고 개략적인 사시도이다.
도 2 내지 6은 도 1에 도시된 건축구조 표면요소 내의 스페이서 장치에 제공되는 스페이서들의 간략하고 개략적인 서로 다른 구현예들이다.
도 7은 도 1에 따른 건축구조 표면요소를 적어도 두 개 포함하는 본 발명에 따른 건축구조의 일 구현예의 일부에 대한 단면도이다.
도 8은 도 7의 구현예와 조합될 수 있는 본 발명에 따른 건축구조의 추가적 구현예의 일부에 대한 간략한 단면도이다.
도 9는 적어도 4개의 본 발명에 따른 건축구조 표면요소를 가지는 본 발명에 따른 건축구조의 개략적이고 간략한 평면도이다.
도 10(a) 내지 (f)는 본 발명에 따른 두 개의 건축구조 표면요소 사이의 갭의 방수적 밀봉에 대한 매우 개략적이고 간략한 다양한 변용예들이다.
제2 양상 및 조합된 양상들의 도면들은 다음을 도시한다.
도 11은 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 표면요소들에 의해 커버되는 건축구조 표면의 매우 개략적이고 간략한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 요소의 매우 개략적이고 간략한 단면도이며, 여기에서 제1 건축구조 표면요소들은 태양 에너지 변환 모듈들 또는 판넬들이다.
도 13은 도 12와 유사하게 본 발명의 제2 양상에 따른 제1 및 제2 건축구조 표면요소들의 일 구현예이며, 여기에서 제1 건축구조 표면요소들은 제1 건축구조 요소들뿐만 아니라 태양 에너지 변환 모듈들을 포함한다.
도 14는 도 7에 예시된 바와 같은 본 발명의 제1 양상의 제1 건축구조 표면요소들과 조합되도록 적용되는 본 발명의 제2 양상에 따른 제2 건축구조 표면요소의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 제2 건축구조 표면요소의 둘레를 따라서 신축적으로 제공되는 장착 부재들의 사시도이다.
도 16은 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의한 이웃하는 건축구조 표면요소들 사이의 갭 연결의 추가적 구현예에 대한 단면도이다.
도 17은 도 16의 개략적 도시에 있어서 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 건축구조 표면요소들 사이의 갭을 연결하며, 갭들은 도 16에 따라 연결된 갭들을 횡단한다.
도 18은 도 16 및 17에서 개략적으로 도시된 바와 같이 건축구조 표면요소들 사이의 횡단 갭들을 따르는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 협동에 대한 개략적 사시도이다.
도 19는 기본적으로 도 16을 참조하여 기술되었고 도 18에 따른 구현예에 나타나는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 오늘날 실현되는 구현예의 단면도이다.
도 20은 도 17을 참조하여 개략적으로 도시되었으며 또한 도 18에도 도시되는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 오늘날 실현되는 구현예이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 건축구조 표면요소(10)의 개략적이고 간략화된 사시도이다. 그 아래 건축구조 표면요소(10)의 모든 구조들을 볼 수 있도록 도 1에서 투명하게 도시된 PV 판넬(1)은 태양광에 노출되는 표면(So) 및 후면(Su)을 가진다. PV 판넬(1)의 후면(Su)과 평행하고 그로부터 이격되어 장착 플레이트(3)가 제공되며, 이는 금속, 바람직한 구현예에서 알루미늄일 수 있으며, 또는 플라스틱 물질 또는 샌드위치 판넬 물질일 수 있다. PV 판넬(1)의 후면(Su)과 장착 플레이트(3)의 장착면(Sm) 사이에 실질적으로 PV 판넬(1)의 후면(Su) 전체와 장착 플레이트(3)의 장착면(Sm) 전체에 걸쳐 연장되는 통기 공간(7)이 형성된다. PV 판넬(1)은 스페이서들(9)의 배치에 의해 장착 플레이트(3)에 장착되고 고정된다. 이에 의해, 바람직한 구현예에서 PV 판넬(1)의 후면(Su)은 참조부호 11로 도시되는 바와 같이 스페이서들(9)에 접착된다.
스페이서들(9)의 상이한 구현예들이 도 2 내지 6에 개략적으로 도시된다. 도 2에 따른 스페이서들(9a, 9b)은 실린더 축 A 주위로 개방되거나 밀폐된 실린더형 스터드의 별개의 부분들이며 또는 9c 및 9d에서 점선으로 도시된 직선적으로 또는 굽은 별개의 스페이서 바들이다.
명백하게도, 실린더형 대신에 스페이서 스터드들(9a, 9b)은 직사각형 또는 정사각형 단면 또는 다른 적절한 단면 형상일 수 있다.
도 3에 따르며 도 2의 구현예외는 대조적으로, 스페이서들(9e)은 빈 공간이 없는 물질로서 축 A 주위로 실린더형이다. 선택적으로, 이들 빈 공간이 없는 물질의 스페이서들은 도 9에서 9f에서 점선으로 도시되는 바와 같이 연장된 직선형 또는 굽은 바들로 제공될 수 있다.
도 2 및 도 3에 따르면, 스페이서들이 단열 플레이트(15)에 접착 또는 용접으로 고정된 별개의 분리된 부분들로 제공되는 반면, 도 4 및 5의 구현예에 따른 스페이서들은 장착 플레이트(3)와 일체의 부분이다. 도 4에 따르면 실린더형 스페이서들(9g)은 스탬핑에 의해 장착 플레이트(3)의 외측으로 형성된다. 선택적으로 이러한 스탬프된 스페이서들은 도 4의 9h에서 점선으로 도시된 바와 같이 직선형 또는 굽은 바 프로파일일 수 있다. 도 5의 구현예의 스페이서들에 따르면, 실린더형 또는 다른 단면을 가지는 스페이서 스터드들(9i) 또는 도 5에서 점선으로 도시된 직선 또는 굽은 바들(9k)은 장착 플레이트(3)상에 몰드 또는 캐스트된다. 도 2 내지 5에서 기술된 바와 같은 스터드-형상 또는 바-형상 스페이서들 대신에 또는 그에 추가하여 도 6에 따른 구현예에서, 스페이서들의 적어도 일부는 도 6의 9l에 도시된 바와 같이 골조 바들이다. 이러한 바들(9l)은 도 6에서 참조부호 13으로 도시된 바와 같이 장착 플레이트(3)에 용접된다. 중요한 것은, 스페이서들(9)은 벤팅 공간(7)을 실질적으로 차단하거나 방해하지 않는다. 스페이서들(9)을 각각 제공하고 분배시킴으로써, 넓게 개방된 벤팅 공간(7)을 유지할 수 있으며, 도 6에서 개략적으로 도시된 바와 같이 골조 바들로 제작된 스페이서들(9)의 적어도 일부를 제공함으로써 PV 판넬의 정확한 지지를 유지할 수 있다.
도 1로 다시 돌아가서, 다음의 물질 중 적어도 하나로 이루어질 수 있는 단열 플레이트(15)가 제공된다:
- 폴리우레탄, PUR
- 폴리이소시아누레이트, PIR
- 폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET
- 암면
- 팽창 펄라이트
- 나무 섬유
- 단열 페인트
그리고 이는 벌집 패턴을 고려할 수 있으며, 접착에 의해 장착 플레이트(3)의 배면(Sr)에 고정된다. 요즈음에는, 단열 플레이트의 적어도 일부를 암면 층으로 하거나 암면으로 된 단열 플레이트(15)를 제조하는 것이 바람직하다.
단열 플레이트(15)는 단일의 물질로 이루어지거나 상이한 층 및 물질의 샌드위치 구조로 이루어질 수 있다. 이에 의해 단열 플레이트는 그 목적인 단열을 제공하는 것 이외에 방음효과를 제공하고 및/또는 단일의 물질 또는 특별히 적합한 상이한 물질들을 적용함으로써 실현할 수 있는 높은 열용량을 제공할 수 있다.
단열 플레이트(15)를 따라서 이를 관통하는 채널 시스템을 가지며 이러한 채널 시스템(도 1에서는 미도시)을 통하여 냉각 또는 가열 매체 즉 물을 흐르게 하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 매체에 의해 한편으로는 여름에 필요하면 건축구조 표면요소(10)로부터 열을 제거할 수 있으며, 겨울에는 태양광에 노출된 PV 판넬(1)의 해빙을 위하여 전술한 표면요소에 열을 가할 수도 있다.
도 1의 구현예에 따르면, 단열 플레이트(15)는 장착 플레이트(3)의 반대쪽에 위치하며 금속 또는 플라스틱 물질일 수 있으며 오늘날 알루미늄으로 실현되는 또 다른 장착 플레이트(17)에 고정된다. 단열 플레이트(15)의 물질에 따라서 추가적인 장착 플레이트(17)를 적용하지 않을 수도 있다. 특히 단열 플레이트(15)가 암면으로 이루어지거나 암면 층을 포함하는 경우, 이들 물질들은 현실적으로 인열강도를 나타내지 않으며, 추가적인 장착 플레이트(17)가 제공되어야 한다. 추가적인 장착 플레이트(17)는 단열 플레이트(15)의 물질이 이를 가능하게 하면 단열 플레이트(15)에 단독으로 접착될 수 있다. 특히 단열 플레이트(15)가 암면으로 이루어지거나 암면 층을 포함하는 경우에 추가적인 장착 플레이트(17)는 도 1에서 타이 바들(19)로 예시된 바와 같은 연결 부재에 의해 장착 플레이트(3)에 장착되고 바이어스된다. 연결 바들(19)의 길이 연장부의 적어도 일부는 플라스틱과 같은 비 열전도성 물질로 이루어진다. 이에 의해 단열 플레이트(15)의 열전도적 연결이 방지된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 장착 플레이트(3) 테두리의 적어도 일부는 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립(21)으로 제공된다. 멤브레인 밴드(21) 폭의 일부는 접착에 의해 장착 플레이트(3)의 장착면(Sm)에 밀봉적으로 고정되며, 반면 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립(21)의 폭 방향의 제2 부분은 장착 플레이트(3)의 모서리를 자유롭게 오버랩한다. 도 1의 구현예에 따르면, 이러한 방수 밴드(21)는 장착 플레이트(3)의 길이방향 모서리(3l) 및 장착 플레이트(3)의 폭방향 모서리(3w)를 따라서 적용된다.
방수성 멤브레인 밴드는 이에 의해 견고한 물질일 수 있으며, 오늘날 바람직하게는 포일-유사 신축성 물질이다.
도 7은 본 발명에 따른 건축구조의 개략적인 단면을 도시한다. 본 예시에서는 도 1에서 기본적으로 기술된 건축구조 표면요소의 추가적인 세부 내역이 될 것임이 명백하다.
건축 구조는 적어도 두 개의 건축구조 표면요소(10a, 10b) 및 나머지 건축구조(30)를 포함하며, 그 표면은 전술한 적어도 두 개의 건축구조 표면요소(10a, 10b)에 의해 완성되고 마감된다.
도 7에 따르면, 두 개의 건축구조 표면요소들(10a, 10b)은 나머지 건축구조 (30) 위에 나란히 장착되며 그 사이에 갭(32)을 특정한다. 두 개의 PV 판넬들(1)은 상호 이격되어 각각의 스페이서들(9)에 접착에 의해 고정된다. 두 건축구조 표면요소들(10a, 10b)의 장착 플레이트들(3)은 상호 이격된다. 이들의 평행한 모서리는 실질적으로 PV 판넬들(1)과 같은 높이이다. 각각의 단열 플레이트(15)가 장착 플레이트(3) 및 추가적인 장착 플레이트(17) 사이에 적용된다. 추가적인 장착 플레이트들(17)은 장착 플레이트(3)의 모서리들 및 단열 플레이트(15)의 측면에 대하여 갭(32) 내측으로 돌출하여 갭(32)의 바닥을 공통으로 연결한다. 참조부호 34에 점선으로 도시된 바와 같이, 추가적인 장착 플레이트(17)의 돌출된 부분들은 건축구조 표면요소들(10a, 10b)을 나사로 그 표면이 표면요소들(10a, 10b)에 의해 마감되는 나머지 건축구조에 고정시키는데 이용된다.
도 7에 추가로 도시된 바와 같이, 좌측 건축구조 표면요소(10a)는 도 1에서와 같은 방수성 멤브레인 밴드 또는 스트립(21)이 제공된다. 멤브레인 밴드 또는 스트립(21)의 자유롭게 걸쳐진 부분은 갭(32)의 상단을 연결하는데 적용되며, 장착 플레이트(3)의 장착면상의 우측 건축구조 표면요소(10b)에 참조부호 36에 개략적으로 도시된 바와 같이 접착에 의해 밀봉적으로 고정된다. 이에 의해 갭(32) 쪽으로의 방수성 밀봉 및 나머지 건축구조(30)가 형성된다. 점선으로 도시된 바와 같이 두 건축구조 표면요소들 중 하나에서 방수성 멤브레인 밴드(21)를 이용하거나 양쪽 건축구조 표면요소들의 각각의 장착 플레이트(3)의 모서리를 따라서 방수성 멤브레인 밴드를 이용하여, 하나 또는 두 개의 밴드(21)에 의한 갭(32)의 연결이 물을 모으거나 제거하기 위한 채널-유사 그루브(38)의 특정을 위하여 이루어질 수 있다.
도 7에서 추가로 도시되는 바와 같이, 갭(32)의 상단을 밀폐하기 전에, 즉 전술한 방수성 멤브레인 밴드들 또는 스트립들(21)의 하나 또는 둘에 의해 갭의 밀봉 전에, 화살표 W로 도시된 바와 같이 갭(32)의 내측으로 단열 내층(40)이 적용될 수 있다.
도 1 또는 도 7 또는 이러한 밴드를 기술하는 어떤 이어지는 도면에서와 같은 멤브레인 밴드들(21)은 그들의 지지 표면을 완전하게 커버하고 전술한 밴드 각각의 모서리를 넘어 돌출하는 각각의 층에 의해 구현될 수 있다. 따라서 도 1을 참조하여 어떤 경우에서는 밴드(21)는 모서리에서 밴드들(21)을 형성하는 각각의 층에 의해 장착 플레이트의 장착면(Sm)을 완전하게 커버하도록 실현될 수 있다.
광전지 태양광 판넬들(1)과 장착 플레이트(3) 사이의 공간은 PV 판넬들(1)을 연결하는 전기 케이블의 연결 공간으로 이용될 수 있다.
도 7에 따른 예시에서 벗어나 도 8은 갭(32)을 밀폐하는 대안적 또는 추가적 해결책을 도시한다. 도 8의 구현예에서, 도 7에서 이미 기술된 부분들은 동일한 참조부호로 표시된다.
도 8의 구현예에 따르면, 실질적으로 갭(32) 전체를 따라 연장되며 PV 판넬들(1)의 후면을 오버랩하는 기다란 연결 플레이트(50)가 제공된다. 태양광 판넬들(1)의 후면과 기다란 연결 플레이트(50) 사이에는 또한 갭(32)을 따라 연장되는 기다란 밀봉 부재가 각각 제공된다. PV 판넬들(1)의 태양광에 노출되는 표면들(So)의 평행하는 모서리에 얹혀지고 오버랩되어, 적어도 하나의 바이어싱 부재(54)가 제공된다. 기다란 연결 플레이트(52)와 바이어싱 부재(54)는 적어도 하나의 조임 바(tensioning bar, 56), 도 8의 구현예에 따르면 나사-조임 바에 의해 상호간에 바이어스된다. 기다란 연결 플레이트(50)와 적어도 하나의 바이어싱 부재(54)를 상호 바이어싱함으로써, 한 쌍의 기다란 밀봉 부재(52)는 후면(Su)과 기다란 연결 플레이트(50) 사이에서 밀봉적으로 바이어스된다. 따라서, 바이어싱 부재(54), 기다란 연결 플레이트(50) 및 기다란 밀봉 부재들(51)은 "기계적으로 바이어스된 밀봉 장치, 51"를 형성한다.
점선으로 도시된 바와 같이, 밀봉 장치(50, 52, 54, 56)에 의한 방수성 갭 밀봉에 추가하여 도 7에서 설명된 바와 같이 하나 또는 둘의 방수성 멤브레인 밴드(21)에 의해 제2 방수성 밀봉이 형성될 수 있다.
PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들의 밀봉적 결합에 있어서, PV 판넬들(1)의 태양광에 노출되는 표면(So)의 모서리들과, 이번 경우에는 갭(32) 전체를 따라서 기다란 연결 플레이트로 구성되는 바이어싱 부재(54) 사이에 기다란 밀봉 부재들(52)이 추가적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있다. 어떤 경우에도 기다란 밀봉 부재들과 협동하는 요소(54) 및 요소(50)의 요소는 또한 갭(32)을 따라 연장되어야 한다. 두 요소들(54, 50) 중 하나만이 한 쌍의 밀봉 부재들(52)과 협동하는 경우, 이들 두 부재 중의 하나는 하나 또는 그 이상의 바이어싱 플레이트들로 구성될 수 있다. 따라서 도 8의 요소(54)는 도 8의 기다란 연결 플레이트(50)의 길이를 따라 분포되는 하나 또는 그 이상의 바이어싱 플레이트일 수 있다.
도 9는 건축구조의 표면을 마감하는 4개의 표면요소(10a 내지 10d)를 포함하는 본 발명에 따른 건축구조를 도 8의 화살표 P 방향에서 본 평면도를 도시한다. 4개의 건축구조 표면요소(10a 내지 10d)는 나란히 장착되어 교차-중앙 영역(cross-central area, 60)을 가지는 갭들(32)의 교차를 형성한다. 4개의 갭(32)은 각각 한 쌍의 연장된 밀봉 부재(52)를 각각의 PV 판넬들(1) 쪽으로 바이어싱하는 기다란 연결 플레이트(50)가 제공된다.
도 9에서는 명확화를 위하여 도 8에서 논의된 바이어싱 부재(54)는 도시하지 않았다.
교차-중앙 영역(60)을 밀폐하기 위하여, 기다란 연결 플레이트들(50)의 말단 및 한 쌍의 연장된 밀봉 부재(52)의 말단뿐만 아니라 PV 판넬들(1)의 이웃하는 4개의 코너를 오버랩하는 교차-중앙 커버 플레이트(64)를 포함하는 교차-중앙 밀봉 장치(62)가 제공된다. 교차-중앙 커버 플레이트(64)는 PV 판넬들(1)의 후면을 따라 배치되며, 전술한 바와 같이 4개의 기다란 연결 플레이트들(50)의 말단을 오버랩한다. 교차-중앙 커버 플레이트(64)를 따라서 그리고 그 둘레에 인접하여, 한편으로는 기다란 연결 플레이트들(50)의 아래쪽 모서리 표면에 대항하여 놓이고 다른 한편으로는 4쌍의 연장된 밀봉 부재(52)의 모든 말단을 따라서 놓이는 루핑 밀봉 부재(66)가 제공된다. 명확화를 위해 도 9에는 도시되지 않았으나, 교차-중앙 커버 플레이트(64)는 태양광에 노출되는 PV 판넬(1)의 표면들(So) 및 그들의 이웃하는 코너 영역들에 대항하여 놓이는 바이어싱 부재에 의해 위쪽으로 바이어스된다. 이러한 바이어싱 부재는 바이어싱 부재(54)와 유사하게, 즉 하나 또는 그 이상의 연결-로드(tie-rod) 바람직하게는 나사-로드에 의해 교차-중앙 커버 플레이트(64)에 연결된다.
본 발명에 따른 건축구조의 인접하는 두 건축구조 표면요소 사이의 방수 밀봉 기술과 관련하여, 첫 번째 기술이 도 7에서 즉 이웃하는 건축구조 표면요소 사이에 갭-연결 멤브레인 밴드를 제공하는 것에 의해 예시되었다. 두 번째 기술은 도 8을 참조하여, 즉 이웃하는 건축구조 표면요소 사이에 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(51)를 제공하는 것에 의해 예시되었다. 이들 두 가지 기술은 바람직하게 조합될 수 있다. 도 10a 내지 10f는 멤브레인 밴드 기술 또는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 제공 또는 이들의 조합 어느 하나에 따른 전술한 갭(32)의 다양한 방수성 밀폐를 도시한다.
도 10a에 따르면, PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들을 연결하는 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉된다.
도 10b에 따르면, 장착 플레이트들(3)의 평행한 모서리들을 연결하는 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 갭(32)이 방수적으로 연결된다.
도 10c에 따르면, 한편으로는 PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들을 연결하는 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 다른 한편으로는 장착 플레이트들(3)의 평행한 모서리들을 연결하는 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉된다.
도 10d에 따르면, PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들 사이에서 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(51)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉된다. 추가적으로 점선으로 도시된 바와 같이 장착 플레이트들(3)의 평행한 모서리들을 연결하는 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉될 수 있다.
도 10e에 따르면, 장착 플레이트(3)의 평행한 모서리들을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉된다. 추가적으로 점선으로 도시된 바와 같이 PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들 사이에서 하나 또는 두 개의 멤브레인 밴드(21)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉될 수 있다.
도 10f에 따르면, 장착 플레이트(3)의 평행한 모서리들을 연결하는 기계적으로 바이어스된 제1 밀봉 장치(51) 및 PV 판넬들(1)의 평행한 모서리들을 연결하는 기계적으로 바이어스된 제2 밀봉 장치(51)에 의해 갭(32)이 방수적으로 밀봉된다.
실시예에
의한 제2 양상 및 제1 양상과 제2 양상의 조합에 대한 설명
도 11은 제2 양상에 따른 본 발명을 일반적인 접근법으로 설명하기 위하여 임의로 선택된 형상의 건축구조 표면의 일 예에 대한 평면도를 도시한다. 건축구조의 표면(200)은 돌출부분(206)뿐만 아니라 창문 또는 굴뚝을 위한 개구부(202) 및 굽은 활모양 경계부분(204)을 포함한다. 표면(200)의 대부분 영역은 제1 건축구조 표면요소들(208)에 의해 커버되며, 이들 모두는 공업적으로 제작된 표준화된 크기 및 형상으로 된 동일한 크기 및 형상을 가진다. 제1 건축구조 표면요소들(208)은 태양광 에너지 변환 모듈로 이루어지거나 이를 포함한다.
그럼에도 불구하고 전술한 제1 건축구조 표면요소들에 태양 에너지 변환기에 대하여 한 가지의 미리 결정된 형상 및 크기뿐만 아니라 둘 또는 그 이상의 산업적으로 제조되는 형상 및 크기를 제공하는 것도 확실하게 가능하다. 제1 건축구조 표면요소의 패턴이 하나 또는 그 이상의 미리 결정된 형상 및 크기에 의해 구현되는지와 무관하게, 도 11에서 개략적으로 도시된 바와 같이 산업적으로 제조된 실질적으로 표준화된 크기 및 형상의 전술한 제1 건축구조 표면요소들에 의해 커버되지 않을 수 있는 표면의 영역이 존재한다.
도 11에서, 매우 개략적으로 그리고 제1 건축구조 표면요소들(208)의 소정의 단일한 크기 및 형상에서 벗어나, 전술한 건축구조 표면요소들에 의해 커버되지 않을 수 있는 영역들 210, 212 및 214가 사선으로 도시되었다.
이들 영역 201 내지 214를 커버하기 위하여는 건축구조 요소들이 적절하고 적용 가능하게 크기 및 형상이 이루어져야 한다. 따라서 이들 영역은 각각의 개수의 제2 건축구조 표면요소들(216)에 의해 커버된다. 제1 건축구조 표면요소들(208) 각각에 태양광 변환 모듈을 제공하는 것이 표면(200)을 가지는 전체 건축구조의 건설 현장에서 바로 적절하고 적용가능한 형상을 형성하는 것을 방해하기 때문에, 제2 건축구조 표면요소들(216)은 현장에서 신축성 있게 재단을 하는 것에 주요한 방해 요소인 태양광 변환 모듈을 포함하지 않는다.
따라서, 제2 건축구조 표면요소들(216)은 건축구조의 건설 현장에서 절단이나 톱질 등에 의해 신축적이고 적용성 있는 방식으로 구성될 수 있다. 이들은 태양광 변환 모듈을 포함하지 않으나, 제1 건축구조 표면요소들(208)의 태양광 변환 모듈 표면에 따른 그들의 표면이 제1 건축구조 표면요소의 전술한 표면에 시각적 양상에 시각적으로 적용되기 때문에, 표면의 전체적으로 커버된 영역은 시각적으로 균일하다. 즉, 제1 건축구조 표면요소의 전술한 표면이 태양 전지의 시각성으로 인하여 패턴화되면, 만일 각각의 태양 에너지 변환기가 PV 변환기라면, 제2 건축구조 표면요소의 각각의 표면은 각각 동일하게 패턴화된 디자인으로 제공될 수 있다. 따라서 전술한 제2 건축구조 표면요소은 사실 제1 건축구조 표면요소의 "가짜(fake)" 또는 "모조품(dummy)"으로, 제1 건축구조 표면요소만이 태양 에너지 변환기이거나 태양 에너지 변환기를 포함한다.
매우 개략적이고 간략하게 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 건축구조 표면요소들(208)은 태양 에너지 변환기에 의해 구현될 수 있다. 도 13의 구현예에 따르면, 도 12와 유사하게, 제1 건축구조 표면요소들(208)은 건축구조의 마감을 위해 제공되는 건축구조 요소들뿐만 아니라 그로부터 태양 에너지가 충돌하는 둘레를 면하여 태양 에너지 변환기를 포함한다. 건축구조 베이스는 도 12, 13 모두 참조번호 205로 도시되었다.
제2 건축구조 표면요소(216)는 도 12 및 도 13의 구현예에서 서로 다르게 구성될 수 있다. 도 12의 구현예에서, 이는 커버되어야 하는 표면(200)(도 11)의 영역을 마감하는 기능을 하며, 태양 에너지 변환기(209)의 표면을 시각적으로 가장한다(simulate). 도 13의 구현예에서, 제2 건축구조 표면요소들(216)은 제1 건축구조 표면요소들(208)의 일부인 태양 에너지 변환기를 시각적으로 가장하며, 추가적으로 도 13의 구현예에서 제1 건축구조 표면요소들(208)의 건축구조 요소들(207)이 하는 동일한 건축구조 요소의 기능 또는 특성을 제공한다.
도 11 내지 13을 참조로 일반적으로 설명한 바와 같이 본 발명의 제2 양상에 따른 일반적 접근의 오늘날 바람직하고 실현되고 있는 구현예에서, 제1 건축구조 표면요소들(208)은 예로서 도 1 내지 10의 본 발명의 제1 양상에 다른 건축구조 표면요소들에서 설명한 바와 같이 구성된다. 이하에서는, 본 발명의 제1 양상과 같은 제1 건축구조 표면요소들과 조합된 제2 양상에 따른 본 발명의 실시예가 더욱 상세하게 설명된다. 이에 의해, 도 11의 216과 같은 제2 건축구조 표면요소들이 각각의 건축구조 표면의 커버링을 수행할 때 전술한 제1 건축구조 표면요소들과 최적으로 조합되기 위하여 본 발명의 제1 양상에 따른 제1 건축구조 표면요소의 구성에 채용된다.
도 14는 본 발명의 제1 양상에 따른 제1 건축구조 표면요소의 구성에 채용된 제2 건축구조 표면요소(216)를 도시한다.
"가짜" 또는 "모조"인 제2 건축구조 표면요소(216)는 상대적으로 두꺼운 층 배치(218)를 포함한다. 층 배치는 하나 또는 그 이상의 층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 층 배치(218)의 적어도 하나의 층은 단열재로 이루어진다. 도 14의 예시에서, 플레이트라고도 불리는 층 배치는 바람직하게는 단열재로 이루어진다. 본 발명의 제1 양상에서 개시된 제1 건축구조 표면요소과 동일하게, 이 단열 플레이트(218)는 하나 또는 그 이상의 다음 물질로 이루어질 수 있다.
- 폴리우레탄, PUR
- 폴리이소시아누레이트, PIR
- 폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET
- 암면
- 팽창 펄라이트
- 나무 섬유
- 단열 페인트
단열 플레이트(218)는 그 주변을 따라서 고정부재들(220)에 의해 클램프되며, 그 구현예가 도 15에 사시도로 도시된다. 일반적으로 고정부재(220)는 U 프로파일이다.
바닥 레그(leg, 222)는 기초 레그(224)에 도 15에 도시된 바와 같이 나사(226)에 의해 탈착 가능하게 장착된다. 바닥 레그(222)는 나사(미도시)에 의해 홀을 통하여 커버되는 건축구조에 고정될 수 있다. 상부 레그(230)는 나사(232)에 의해 U 프로파일의 기초 레그(224)에 장착된다. 스페이서들(234)이 상부 레그의 외측 표면에 고정된다. 이 스페이서들(234)은 도 1 내지 10 및 그 설명에서 예시된 본 발명의 제1 양상에 따른 제1 건축구조 표면요소에서 충분히 논의된 스페이서들(9)과 유사하게 구성된다.
스페이서들(234)은 만일 별도의 파트로 제작되면 전술한 상부 레그(230)의 외측 표면에 나사 결합, 용접 또는 접착된다.
도 14의 단열 플레이트(218)는 장착 부재들(220)의 U 프로파일 내에 클램프되며, 이에 의해 바닥 레그(222)는 먼저 커버되는 건축구조에 장착되고 이어서 지지 부재(220)의 U 프로파일이 그 안에 클램프되거나 적층되는 단열 플레이트(218)로 마감된다. 필요하면, 단열 플레이트(218)는 장착 부재들(220)에 접착 또는 나사에 의해 단단하게 고정된다.
그 일 예가 도 14에 도시된 제2 건축구조 표면요소가 건설 현장에서 적절하게 형상화되기 때문에, 전술한 지지 부재(220)는 단열 플레이트(218)가 적절하게 재단되면 단열 플레이트(218)의 어떠한 경계면에도 신축성 있게 적용될 수 있음은 명확하다.
도 14에 도시된 구현예로 돌아간다: 특히 제1 건축구조 표면요소들의 구현예가 도 7에 도시된 본 발명의 제1 양상의 구현예와 일치하는 경우, 단열 플레이트(218)의 상부에 방수 멤브레인 또는 포일(236)이 제공되며, 컷아웃(cutouts, 238)은 거기를 관통하는 스페이서들(234)을 통과하도록 절단된다.
적어도 필요하다면, 도 14에 도시된 바와 같은 기다란 PV 모듈 모조 플레이트(240)를 적절하게 지지하기 위하여, 스페이서들(234)에 추가하여 스페이서들(235)이 PV 모듈 모조 플레이트(240)의 후면을 따라서 제공될 수 있다. 이러한 스페이서들(235)은 방수 멤브레인 또는 포일(236)의 상면과 모조 플레이트(240)의 후면 사이에 제공된다.
"가짜" 또는 "모조" 제2 건축구조 표면요소의 어떤 적용예에 있어서, 즉 단열 플레이트(218)의 재질 및/또는 도 12 및 13에서 참조번호 205로 도시된 건축구조 기초의 구성에 따라서 단열 플레이트(218)의 후면에 플라스틱 물질 또는 알루미늄 합금을 포함하는 알루미늄과 같은 금속의 견고한 지지 플레이트를 다소 제공하는 것이 유리하거나 또는 필요할 수 있다. 이러한 지지 플레이트는 도 14에서 점선 237로 도시되었다. 이러한 지지 플레이트(237)가 제공되면, 모조 플레이트(240)의 후면과 이러한 플레이트(237)의 상면 사이의 이격 홀더들(distance holders, 미도시)에 의해 PV 모듈 모조 플레이트(240)의 압축 지지를 제공하는 것이 확실하게 가능하며, 따라서 단열 플레이트(218)를 횡단한다. 이 경우에, 단열 플레이트(218)의 단열 특성을 심각하게 훼손하지 않도록 주의해야 하며, 이는 단열 플레이트(218)를 연결하는 이러한 지지들을 플라스틱 물질인 단열물질로 형성하는 것에 의해 실현될 수 있다.
추가로(미 도시), 단열 플레이트(218)의 재질 관점에서 방수 멤브레인 또는 포일(236) 대신에 또는 거기에 추가하여 단열 플레이트(218)의 상부에 플라스틱 또는 금속의 견고한 물질의 플레이트를 제공하는 것이 필요하거나 또는 적어도 유리할 수 있다.
도 7에 도시된 제1 건축구조 표면요소에 근접하여 또한 일반적으로 도 11과 같은 제1 건축구조 표면요소(208)에 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 방수 멤브레인 밴드 또는 스트립(21)에 방수 방식으로 연결되기 위하여 방수 멤브레인 또는 포일(236)이 단열 플레이트(218)를 오버랩하도록 이루어진다. 스페이서들(234) 위에 PV 모듈 모조 플레이트(240)가 장착되며 이는 시각적으로 도 7의 PV 모듈(1)과 같이 PV 모듈의 표면처럼 보인다.
PV 판넬 또는 모듈 모조 플레이트(240)는 오늘날 알루미늄 보다 상세하게는 알루미늄 합금으로 실시된다. 태양광이 충돌하는 외부에 노출되는 그 표면은 도 11의 제1 건축구조 표면요소(208) 및 제1 건축구조 표면요소의 도 7에서 도시된 구현예에 따라 적용된 PV 모듈들의 표면과 가능한 시각적으로 동일하게 되도록 처리된다.
PV 모듈 또는 판넬 "모조" 플레이트(240)는 커버되는 건축구조의 건설 현장에서 절단 또는 톱질에 의해 적절하게 재단된다. 이는 접착, 나사 결함, 리벳팅 또는 용접에 의해 지지들(234)에 장착된다.
도 14에 도시된 바와 같은 제2 건축구조 표면요소들은, 본 발명의 제1 양상에 따른 제1 건축구조 표면요소에 대해 기술되었으며 도 8에 도시된 바와 같이 이러한 제2 건축구조 표면요소들(240)에 연결된다. 동일하게, 제2 건축구조 표면요소들(240)은 또한 본 발명의 제1 양상에 따른 이웃하는 제1 건축구조 표면요소에 대해 기술되었으며 특히 도 8에서 도시되고 설명된 바와 같이 이웃하는 제1 건축구조 표면요소에 연결된다.
건축구조의 표면(200)을 한편으로는 일반적으로 도 11에서 참조번호 208로 도시된 전술한 제1 건축구조 표면요소들 및 일반적으로 도 11에서 참조번호 216을로 도시된 제2 건축구조 표면요소들로 커버한 후에(일 예로서 도 7에 따른 제1 건축구조 표면요소들 및 도 14에 따른 제2 건축구조 표면요소들), 표면(200)의 둘레에 마감되어야 할 건축구조 표면요소의 경계 영역이 남을 수 있다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 이는 플라스틱 재질 및/또는 금속 재질의 기다란 마감 부재의 배치에 의해 수행될 수 있으며, 이는 특히 PV "모조" 플레이트(240) 및 방수성 멤브레인 또는 포일(23^) 사이의 공간 및 도 7에 도시된 바와 같은 제1 건축구조 표면요소들의 PV 모듈(1) 및 장착 플레이트(3) 사이의 통기를 확실하게 보장한다.
본 발명의 제2 양상에 따른 제2 건축구조 표면요소가 태양 에너지 변환기를 포함하지 아니하고 도 14의 제2 건축구조 표면요소에 의해 예시된 바와 같이 이러한 태양 에너지 변환기가 제공된 것처럼 시각적으로 보이는 가짜 또는 모조라는 사실로 인하여 눈 스토퍼 요소(snow stopper elements), 지붕에서 안전한 정비를 위한 안전 장치 또는 전체 표면에 추가되어야 하는 추가적인 요소들과 같은 장착 요소들이 이러한 제2 건축구조 표면요소에 용이하게 적용될 수 있으며, PV 모듈 "모조" 플레이트에의 접착 또는 천공이 어떠한 문제도 일으키지 않는다.
도 8 내지 10에서, 이웃하는 건축구조 표면요소 사이의 갭을 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의해 방수가 되도록 연결하는 접근법에 대하여 기술하였다. 도 7에서는 이러한 갭을 멤브레인 밴드에 의해 방수가 되도록 연결하는 방식을 기술하였다. 두 가지 접근법 즉 전술한 갭을 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치에 의해 연결하는 것과 멤브레인 밴드에 의해 연결하는 것은 필요한 방수성을 향상시키기 위하여 조합될 수 있다.
도 16 내지 20에서, 인접하는 건축구조 표면요소 사이의 갭을 연결하는 추가적인 접근법이 기술될 것이며, 이는 방수성의 추가적인 향상이 필요한 경우 멤브레인 밴드에 의해 이러한 갭을 연결하는 방식과 결합될 수 있다.
이하에서 설명되는 인접하는 건축구조 표면요소 사이의 갭을 연결하는 기술은 광전지 태양광 PV 판넬을 가지는 건축구조 표면요소들 사이의 갭을 연결하는 것을 설명하며, 물론 가장 유리하게는 본 발명의 건축구조 표면요소에 따라 구성된다.
도 16에서 건축구조 표면요소들(300a, 300b) 사이의 갭을 연결하는 방법이 매우 개략적으로 설명될 것이다. 건축구조 표면요소(300a, 300b) 모두는 갭(302)을 특정하며, 최외측 요소로 광전지 태양광 PV 판넬(305a, 305b)을 각각 포함한다. 전술한 바와 같이 바람직한 구현예에서, 전체적인 건축구조 표면요소(300a, 300b)는 도 1 내지 7을 참조하여 설명한 바와 같이 즉 본 바명의 건축구조 표면요소들에 따라 구성된다.
각각의 PV 판넬들(305a, 305b)은 태양광에 노출되는 최외측 표면(So) 및 후면(Su)을 특정한다. 참조번호 307로 표시되는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 실질적으로 플레이트-형상이며 도 16에 도시된 바와 같이 y 방향으로 연장되며 제1 연장된 모서리부(309a) 및 제2 연장된 모서리부(309b)를 포함한다.
y-방향으로 연장된 제1 연장된 모서리부(309a)는 PV 판넬(305a)을 그 후면(Su)을 따라서 오버랩하며, y 방향으로 연장된 제2 연장된 모서리부(309b)는 태양광에 노출되는 표면(SoO을 따라서 PV 판넬(305b)을 오버랩한다.
화살표 B로 개략적으로 도시된 바와 같이, 연장된 모서리부들(309a, 309b) 모두 또는 그 중 하나는 전체 조립체를 견고하게 함께 유지할 수 있을 정도로 각각의 표면에 대해 바이어스된다.
도 16에서 명백한 바와 같이, 갭(302)을 연결하는 일반적인 접근법은 이웃하는 PV 판넬들(305a, 305b) 및 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들(307)의 비늘 모양의 상호 위치를 제공하는 것이다. 도 16에 따르면 두 PV 판넬들(305a, 305b)은 각각 평면 Ea 및 Eb를 따라서 배치된 것으로 도시되며, 도 16에 따르면 이들 평면은 하나의 공통된 평면을 형성하며, PV 판넬들(305a, 305b) 및 따라서 각각의 건축구조 표면요소들(300a, 300b)은 도 16에서 개략적으로 도시된 바와 같이 실질적으로 어떠한 원하는 각도 αa ,αb로도 위치할 수 있다. 이들 평면은 상호 평행하고 이격되거나 상호 교차될 수 있다. 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307)는 적절하게 형상이 이루어질 수 있으며, 이에 의해 연장된 모서리 영역들 모두가 기술한 바와 같이 각각 PV 판넬(305a, 305b)에 위치하도록 유지한다.
명백하게도, 만일 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307) 및 전술한 건축구조 표면요소(300a, 300b)에 의해 구현된 건축구조(299)가 수직 방향에 대하여 기울어지면, 제1 연장된 모서리부(309a)는 그보다 높은 위치에 있는 PV 판넬(305a)에 구현된다. 이에 의해 PV 판넬(305a)의 표면(So) 위의 물은 건축구조 표면요소(300a)의 나머지 부분으로, 도 1의 구현예의 단열 플레이트(15) 쪽으로 및 이러한 표면 요소 아래의 건물로 침투되는 것이 방지된다. 유사하게, 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307) 위에 고인 물은 그 보다 낮은 위치에 있는 건축구조 표면요소(300b)에서 그 위에 전술한 건축구조 표면요소(300b)가 설치된 건물 내부로 침투되는 것이 방지된다.
도 18은 도 17에 따른 건축구조의 개략적 사시도이다. 4개의 건축구조 표면요소은 갭들의 횡단을 특정한다. PV 판넬(305a1, 305b1)은 갭(3021)에 의해 분리되며, 갭은 도 16을 참조로 기술된 바와 같이 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치 또는 부재(3071)에 의해 연결된다.
동일하게, PV 판넬(305a1, 305b1)은 갭(3022)에 의해 분리되며, 갭은 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(3072)에 의해 연결된다. 두 개의 상호 배열된 갭들(3021, 3022)은 도 16에서와 같은 정도로 y 방향으로 동일하게 연장된다.
도 18에 도시된 적어도 4개의 건축구조 표면요소에서, 한편으로는 PV 판넬 (305a1, 305a2)뿐만 아니라 다른 한편으로는 PV 판넬(305b1, 305b2)이 각각 서로 x 방향으로 배열되고 연장되는 갭들(303, 304)에 의해 각각 서로 분리된다.
기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들(3071, 3072)은 y 방향으로 상호 결합되어야 한다. 이는 배열된 갭들(3021/3022 및 303/304)이 교차하는 영역(306)에서 이루어진다. 이 교차 영역(306)은 건축구조 표면요소의 나머지 부재들쪽 및 종국적으로 건축구조 표면요소 패턴의 건축구조가 그 위에 적용되는 건물쪽으로 물이 침투하는 것과 관련하여 매우 중요하다. 이러한 목적 및 x 방향으로 연장된 갭들(303, 304)의 연결을 위하여 갭들(303, 304)을 따라서 그리고 갭 교차 영역인 영역(306)을 연결하여 물 수집 채널 장치(310)가 제공된다. 부재들(3071, 3072)의 결합 영역을 관통하는 모든 물은 전술한 물 수집 채널 장치(310)에 수집된다.
도 18에 도시된 바와 같이, PV 판넬 및 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들의 비늘 모양의 상호 위치를 제공하는 접근법은 특히 전체 건축구조가 수직방향 v에 대하여 도 18에서와 같이 각도 β로 기울어진 경우에 특히 적합하다. 그러면 y 방향은 실질적으로 수평하게 되며 따라서 PV 판넬들(305a1, 305a2)은 PV 판넬들(305b1, 305b2)에 대하여 위쪽 방형으로 위치하게 된다.
x 방향으로 연장되는 갭들을 연결하는 물 수집 채널 장치(310)는 또한 물이 갭들(303, 304)을 관통하여 건물 쪽으로 침투하는 것을 방지한다. 도 18에 개략적으로 도시된 바와 같이, 영역(306)을 가로질러 연속되는 물 수집 채널 장치(310)는 후크와 같은 부재에 의해 각각의 건축구조 표면요소(340)에 장착되거나 매달릴 수 있다. 명료화를 위해 도 16에서는 물 수집 채널 장치가 PV 판넬에 후크된 것을 도시하였으나, 채널 장치(310)의 이러한 후킹 매달음은 PV 판넬의 아래쪽의 건축구조 표면요소의 부재들 그러나 도 1의 구현예에서 격리 플레이트(15)와 같이 물과 접촉하지 않는 건축구조 표면요소의 상부 요소들 또는 부재들에 제공하는 것이 바람직하다. 상기 장치(310)는 도 1에 도시된 구현예의 장착 플레이트(3)에 후크될 수 있다.
개략적 도면을 참조로 갭 연결의 원리에 대하여 주로 기술하였으며, 도 19 및 20은 각각 한편으로는 도 18의 307, 다른 한편으로는 도 18의 310에 따른 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 단면을 도시한다.
도 19에 따르면, 도 18의 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307)는 바람직하게는 알루미늄과 같은 금속의 연결 플레이트(315)를 포함한다. 연장된 플레이트(315)는 도 16 및 18에서 설명된 바와 같이 제1 말단부(309a)와 제2 말단부(309b)를 포함한다. 연장된 모서리부(309b)는 PV 판넬(305b)의 표면(So)을 따라 연장되며, 모서리부(309a)는 PV 판넬(305b)의 후면(Su)을 따라서 연장된다. 플레이트(307)는 제2 연장된 모서리부(309b)를 따라서 후면(Su)에서 PV 판넬(305b)과 접촉하는 고무-탄성 부재(317)를 가진다. 따라서 PV 판넬(305b)의 모서리는 플레이트(307)의 모서리부에 장착된 스크래치 방지 부재(319)와 탄성 부재(317) 사이에서 스퀴즈된다(squeezed). 이러한 스퀴즈 또는 바이어스는 필요한 경우 바이어싱 나사(321)에 의해 조절될 수 있으며 및/또는 플레이트(315)의 연장된 모서리부(309b)의 스프링 같은 탄성에 의해 최적화될 수 있다. 조절이 필요하지 않으면 바이어싱 나사(321) 대신에 리벳이 제공될 수 있다.
플레이트(315)의 제1 연장된 모서리부(309a)는 탄성 부재(323)를 가진다. 바이어싱 또는 고정 플레이트(325)가 PV 판넬(305a) 표면(So)의 평면(EA)에 실질적으로 수직인 축 A에 피봇가능하게 플레이트(315)에 장착된다. 도 19에 도시된 위치에 바이어싱 또는 고정 플레이트(325)를 피봇가능하게 놓음으로써, PV 판넬(305a)의 모서리는 한편으로는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307) 전체를 고정하고 다른 한편으로는 방수를 제공하기 위하여 탄성 부재(323) 쪽으로 스퀴즈 또는 바이어스된다.
바이어싱 나사(327)에 의해 필요시 PV 판넬(305a) 후면 쪽으로의 탄성 부재(323)의 스퀴징 힘이 조절될 수 있다.
둘 또는 그 이상의 바이어싱 또는 지지 부재들(325)이 플레이트(315)의 y 방향을 따라 제공된다.
개략적인 도 18을 참조하여 기술된 물 수집 채널 장치(310)의 단면이 도 20에 도시된다. x 방향을 따라 연장되는 채널 프로파일(330)이 채널 프로파일(330) 전체를 따라 연장되는 커버 플레이트(332)에 장착된다. 채널 프로파일(330)은 나사들(334)에 의해 커버 플레이트(332)에 매달리며, 다수의 나사는 커버 플레이트 (332)뿐만 아니라 채널 프로파일(330)의 x 방향을 따라서 분포된다. 채널 프로파일(330)은 어깨부(335)를 포함하며, 그 위에는 채널 프로파일(33) 및 커버 플레이트(332)의 x 방향 전체를 따라서 연장되는 탄성 밀봉 부재가 놓인다. 도 18의 각각의 PV 판넬들(305a1, 305a2)은 탄성 쐐기로서의 연장된 탄성 밀봉 부재(337) 및 연장된 모서리를 따라서 스크래치 방지 부재들(339)이 제공되는 커버 플레이트(332)의 후면 사이에서 바이어스 또는 스퀴즈된다. 따라서, 도 20의 구현예는 도 18에서 기술된 바와 같은 채널 프로파일(330)의 어떠한 후크 매달음도 가지지 않으나, 채널 프로파일(330)을 가지는 물 수집 채널 장치(310)는 커버 플레이트(332)에 매달리며 커버 플레이트는 채널 프로파일을 가지는 물 수집 채널 장치(310)를 따라서 제공되는 탄성 밀봉 부재(337) 쪽으로 PV 판넬의 각각의 모서리를 스퀴즈한다.
커버 플레이트(332)는, 도 18의 관점에서, 갭들(303, 304) 전체를 따라서 연장되며 각각의 부재들(3071, 3072) 위의 영역(306)을 연결하는 것으로 생각되어야 한다.
도 17에서 도 18의 물 수집 채널 장치의 단면이 개략적으로 도시되며, 이러한 장치는 PV 판넬들(305a1, 305a2)을 가지는 건축구조 표면요소의 부재들 또는 플레이트들에 후크(340)에 의해 장착되며, 이러한 부재들은 도 17에서 참조번호 3c로 도시되었으며, 도 1의 관점에서 이러한 추가 부재들은 도 1 구현예의 장착 플레이트(3)에 의해 실현될 수 있다. 도 17에서 점선으로 도시된 커버 플레이트(332a)는, 이러한 타입에서, 커버 플레이트의 상면(332a)과 물 수집 채널 장치(310)의 바닥부 사이에서 나사들(334a)에 의해 장착될 수 있다. 또한 이러한 가능성은 도 17에서 점선으로 도시되었다.
만일 커버 플레이트(332, 332a) 및 채널 프로파일들(330)의 적어도 하나가 이러한 장치(310) 또는 플레이트를 따라서 연장되는 금속부를 포함하면, 또한 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(307)가 이러한 장치를 따라서 연장되는 적어도 하나의 금속부를 포함하면, 바람직한 구현예에서 이러한 모든 금속 부재 또는 부분들은 건축구조 따라서 이러한 건축구조가 제공된 건물을 따라서 연속적인 그리드 또는 전기 전도 패턴을 형성하기 위하여 상호 전기적으로 연결된다. 이에 의해 이러한 그리드는 전체 건물의 번개 보호 시스템의 일부로 이용될 수 있다.
Claims (44)
- 태양광에 노출되는 표면(So) 및 후면(back surface, Su)을 가지는 광전지 태양광-PV-판넬(1);
상기 후면(Su)으로부터 통기 공간(7)에 의해 이격되고 상기 후면(Su)과 평행한 장착면(Sm)과 배면(rear surface, Sr)을 가지며, 상기 통기 공간(7)은 실질적으로 상기 후면(Su) 및 장착면(Sm) 전체에 걸쳐 연장되는, 장착 플레이트(3);
상기 후면(Su) 및 상기 장착면(Sm)에 고정되며 상기 후면(Su)을 상기 장착면(Sm)으로부터 이격된 위치에 유지시키는 스페이서 장치(9); 및
상기 배면(Sr)에 고정되고 실질적으로 상기 배면 전체에 걸쳐 연장되는 단열 플레이트(15)를 포함하는 건축구조 표면요소. - 제1항에 있어서, 상기 스페이서 장치는 다음과 같은 스페이서들의 적어도 하나를 포함하는 건축구조 표면요소.
- 속이 빈 또는 속이 찬 스터드들(hollow or fullmaterial studs);
- 속이 빈 또는 속이 찬 직선형 또는 굽은 바들(bars);
- 프레임워크 바들(framework bars). - 제2항에 있어서, 상기 스페이서들(9)은 상기 장착 플레이트(3) 및 별도 요소들(distinct elements)의 적어도 하나의 프로파일 섹션(profiled section)인 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PV 판넬(1)은 상기 스페이서 장치(9)에 접착되는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장착 플레이트(3)는 금속 또는 플라스틱 물질, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어지는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 방수성 멤브레인 밴드(21)을 포함하며, 상기 멤브레인 밴드는 상기 장착 플레이트(3) 및/또는 PV 판넬의 테두리의 적어도 일부를 따라 밀봉적으로 장착되는 신축성 물질이며, 상기 장착 플레이트(3) 및/또는 PV 판넬의 경계를 그 폭의 일부에 의해 넘어 자유롭게 돌출할 수 있도록 폭을 가지고 상기 장착 플레이트(3) 및/또는 PV 판넬에 장착되는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 PV 판넬(1)의 둘레의 적어도 일부, 태양광에 노출되는 표면 및 후면 중 적어도 하나, 바람직하게는 후면을 따라서 및 상기 장착 플레이트(3)를 따라서 연장되는 적어도 하나의 연장된 밀봉 부재(52)를 포함하는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열 플레이트(15)를 따라 그리고 상기 장착 플레이트(3)에 대향하여 추가적인 장착 플레이트(17)를 더욱 포함하는, 건축구조 표면요소.
- 제8항에 있어서, 상기 추가적인 장착 플레이트(17)는 금속 또는 플라스틱 물질, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어지는, 건축구조 표면요소.
- 제8항에 있어서, 상기 단열 플레이트(15)는 상기 장착 플레이트(3) 및 상기 추가적인 장착 플레이트(17) 사이에서 상기 장착 플레이트(3) 및 상기 추가적인 장착 플레이트(17)에 장착된 연결 바들(tie bars, 19)에 의해 스퀴즈되고, 상기 연결 바의 길이 방향의 적어도 일부는 열적으로 비전도성 물질 바람직하게는 플라스틱 물질로 이루어지는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열 플레이트(15)는 상기 장착 플레이트(3)에 접착되는, 건축구조 표면요소.
- 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가적인 장착 플레이트(17)는 상기 단열 플레이트(15)에 접착되는, 건축구조 표면요소.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단열 플레이트(15)는 암면의 플레이트 층(plate-layer of rockwool)으로 이루어지거나 이를 포함하는, 건축구조 표면요소.
- 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따르며 그 중 적어도 하나는 청구항 제6항에 따르는 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들을 포함하는 건축구조로서, 상기 건축구조 표면요소들(10a, 10b)은 나란히 장착되며 갭(32)에 의해 상호 분리되고, 적어도 하나의 상기 건축구조 표면요소들의 적어도 하나의 방수성 물질의 멤브레인 밴드(21)는 상기 갭의 적어도 일부를 연결하는(bridges), 건축구조.
- 최외곽의 PV 판넬을 각각 가지는 바람직하게는 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따르는 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들(10a, 10b)을 포함하는 건축구조로서, 상기 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되며 갭(32)에 의해 상호 분리되고, 적어도 하나의 상기 PV 판넬들(1) 및 상기 장착 플레이트들(3)의 적어도 하나의 모서리들을 따라서 상기 갭(32)을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(50, 52, 54)를 포함하며, 바람직하게는 상기 건축구조 표면요소들의 적어도 하나는 청구항 제6항에 따라 구성되며, 바람직하게는 적어도 하나의 상기 건축구조 표면요소들의 적어도 하나의 방수성 물질의 멤브레인 밴드(21)는 상기 갭(32)의 적어도 일부를 연결하는, 건축구조.
- 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 PV 판넬들의 모서리들을 따라서 상기 갭(32)을 연결하는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치(50, 52, 54)를 포함하는, 건축구조.
- 제16항에 있어서, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 상기 갭을 연결하는 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트 장치를 포함하며, 건축구조 표면요소들 중 하나의 PV 판넬을 그 후면을 따라서 오버랩하는 제1 연장된 모서리부를 포함하며, 상기 제1 연장된 모서리부에 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 연장된 모서리부를 포함하고, 상기 제2 연장된 모서리부는 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들 중 두번째의 PV 판넬을 태양광에 노출되는 표면을 따라서 오버랩하는, 건축구조.
- 제17항에 있어서, 상기 태양광에 노출되는 표면 및 후면은 평면들(planes), 바람직하게는 평행한 평면들을 따라서 연장되며, 상기 평면들은 공통의 하나의 평면이거나, 서로 이격되거나, 서로 교차하는, 건축구조.
- 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 제1 연장된 모서리부는 후면쪽으로 바이어스되는 제1 연장된 밀봉 부재를 포함하며 및/또는 상기 제2 연장된 모서리부는 상기 태양광에 노출되는 표면 및 상기 후면 중 어느 한쪽으로 바이어스되는 제2 연장된 밀봉 부재를 포함하는, 건축구조.
- 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 연장된 모서리부는 플레이트 부재의 일부인, 건축구조.
- 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연장된 모서리부들은 연장된 중앙부(extended central part)에 의해 링크되며, 상기 기다란 연결 플레이트 장치는 상기 중앙부에 장착되며 상기 제1 연장된 모서리부에 대향하는 태양광에 노출되는 표면을 오버랩하는 방식으로 적용되는 바이어싱 부재 및 상기 중앙부에 장착되며 상기 제2 연장된 모서리부에 대향하는 후면을 오버랩하는 방식으로 적용되는 바이어싱 부재의 적어도 하나를 포함하는, 건축구조.
- 제21항에 있어서, 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 연장된 중앙부상에 피봇 가능하게 장착되어(mounted pivotably), 바이어싱 부재가 오버랩하는 방식으로 적용되는 표면에 실질적으로 수직인 축 주위를 피봇할 수 있는, 건축구조.
- 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 건축구조 표면요소들의 PV 판넬들은 수직 방향에 대하여 기울어져 위치하며, 상기 기다란 연결 플레이트 장치는 실질적으로 수평한 방향으로 연장되고, 상기 제1 연장된 모서리부는 상기 제2 연장된 모서리부보다 높은 지점에 위치하는, 건축구조.
- 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 4개의 건축구조 표면요소들을 포함하며, 상기 건축구조 표면요소들은 나란히 십자형으로 장착되고 두 개의 교차하는 갭들에 의해 상호 분리되며, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 교차하는 갭들의 하나를 연결하며, 상기 두 개의 갭 중 두번째 갭을 연결하는 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치를 더욱 포함하고, 상기 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들 중 적어도 하나의 말단부를 오버랩하는 방식으로 횡단하고 그 아래로 연장되는 연장된 물 수집 채널 (extended water collection channel)를 포함하며 상기 두 개의 갭들에 의해 특정된 갭 영역을 연결하는, 건축구조.
- 제24항에 있어서, 상기 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 상기 물 수집 채널을 커버하고 이를 따라 연장되며 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치의 적어도 말단부를 오버랩하는 방식으로 교차하며 상기 갭 영역을 연결하는 연장된 커버 플레이트를 포함하며, 상기 커버 플레이트 장치는 바람직하게는 상기 물 수집 채널에 장착되는, 건축구조.
- 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 건축구조 표면요소들(10a, 10b) 모두가 청구항 제6항에 따라 구성되고, 방수성 물질의 상기 밴드들(21)이 서로 결합하여 상기 장착 플레이트들 또는 PV 판넬들 사이의 상기 갭(32)을 연결하거나 또는 상기 건축구조 표면요소들 중 하나가 청구항 제6항에 따라 구성되고, 상기 하나의 밴드(21)가 상기 장착 플레이트들 또는 PV 판넬들 사이의 상기 갭(32)을 연결하는, 건축구조.
- 제15항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는
상기 갭(32)을 따라 연장되고 상기 PV 판넬들(1)의 후면들 및 태양광에 노출되는 표면들의 어느 하나를 따라서 상기 PV 판넬들의 모서리를 오버랩하거나 및/또는 상기 장착 플레이트들의 모서리를 오버랩하는 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트(50),
상기 갭(32) 전체를 따라서 연장되고 상기 연결 플레이트(50)와 상기 PV 판넬들의 후면 또는 태양광에 노출되는 표면 사이 및/또는 상기 장착 플레이트들의 표면 사이에서 연장되는 적어도 한 쌍의 기다란 밀봉 부재들(52)을 포함하며,
상기 기다란 밀봉 부재들(52) 각각은 분리되어 적용될 수 있는 부재 중 하나이며, 상기 기다란 연결 플레이트(50)에 고정되고 상기 후면들, 상기 태양광에 노출되는 표면들, 상기 장착 플레이트의 장착면, 상기 장착 플레이트의 배면 중 어느 하나에 바람직하게는 접착되어 고정되는 부재이며,
상기 갭(32)을 연결하고, 상기 기다란 밀봉 부재를 가지는 표면에 대향하는 표면을 오버랩하는 적어도 하나의 바이어싱 부재(54)를 더욱 포함하며,
상기 기다란 연결 플레이트(50)와 적어도 하나의 바이어싱 부재(54)는 바람직하게는 스크류 바인 조임 바들(tensioning bars, 56)에 의해 상호 바이어스되는, 건축구조. - 제27항에 있어서, 상기 바이어싱 부재(54)는 상기 갭(32)을 따라 연장되는 추가적인 기다란 연결 플레이트인, 건축구조.
- 제28항에 있어서, 상기 추가적인 연결 플레이트와 상기 PV 판넬들 및/또는 상기 장착 플레이트들의 상응하는 표면들 적어도 하나의 추가적인 상기 한 쌍의 기다란 밀봉 부재를 더욱 포함하는, 건축구조.
- 제27항에 있어서, 상기 갭(32)을 따라 분포되고 상기 PV 판넬들(1) 및/또는 장착 플레이트들의 대향하는 표면들 위에 바람직하게는 고무-탄성 부재를 통해 놓이는 적어도 두 개의 바이어싱 플레이트(54)를 포함하는, 건축구조.
- 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기다란 연결 플레이트(50)는 상기 PV 판넬들의 후면들을 오버랩하는, 건축구조.
- 제15항, 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 4개의 상기 건축구조 표면요소들(10a, 10b, 10c, 10d)을 더욱 포함하며, 상기 적어도 4개의 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되며 갭들(32)의 교차에 의해 상호 분리되고, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들(50, 52, 54) 중 하나가 상기 교차하는 상기 갭들(32) 각각을 연결하며 상기 교차의 중앙 영역(60)에 인접하여 종료되며, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치들(50, 52, 54) 상기 중앙 영역(60)을 경계지우는 상기 건축구조 표면요소들의 4개의 코너를 밀봉적으로 상호 연결하는, 바람직하게는 기계적 바이어스된 밀봉 장치인 교차점 밀봉 장치(cross center sealing arrangement)를 더욱 포함하는, 건축구조.
- 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 4개의 상기 건축구조 표면요소들을 더욱 포함하며, 상기 적어도 4개의 건축구조 표면요소들은 나란히 장착되며 갭들(32)의 교차에 의해 상호 분리되고, 상기 기다란 연결 플레이트들(50) 중 하나가 PV 판넬들의 모서리 및/또는 장착 플레이트들을 따라서 상기 교차하는 상기 갭들(32) 각각을 연결하고 상기 교차의 중앙 영역(60)에 인접하여 종료되며,
상기 4개의 건축구조 표면요소들의 상기 4개의 이웃하는 코너들을 오버랩하는 적어도 하나의 교차점 커버 플레이트(64),
상기 교차점 커버 플레이트(64)의 둘레를 따라서 그리고 상기 교차점 커버 플레이트(64), 상기 4개의 이웃하는 코너들 및 상기 4개의 기다란 연결 플레이트들 (50) 위치하는 밀봉 부재 루프(62), 및
상기 교차의 상기 중앙 영역(60)을 연결하며 상기 4개의 코너들 및 상기 4개의 기다란 연결 플레이트들의 적어도 하나를 오버랩하는 바이어싱 교차점 부재를 더욱 포함하고, 상기 바이어싱 교차점 부재 및 교차점 커버 플레이트(64)는 바람직하게는 스크류 바인 적어도 하나의 조임 바에 의해 상호 바이어스되는, 건축구조. - 제15항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치 및 만일 제공된다면 상기 추가적인 기계적으로 바이어스된 밀봉 장치는 번개 보호 시스템의 일부인, 건축구조.
- 건축구조 표면 장치의 주위에 노출되는 제1 표면을 가지며 각각이 태양 에너지 변환 모듈인 제1 건축구조 표면요소들; 및
상기 주위에 노출되는 제2 표면을 가지는 적어도 하나의 제2 건축구조 표면 요소를 포함하며,
상기 제2 표면은 태양 에너지 변환 모듈의 표면이 아니고,
상기 제2 표면은 상기 제1 표면의 시각적 외관과 실질적으로 동일한 시각적 외관을 제공하도록 고려되는, 건축구조 표면 장치. - 제35항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 건축구조 표면요소는 개별적으로 적용 가능하게 재단되는, 건축구조 표면 장치.
- 제35항 또는 제36항에 있어서, 상기 제2 건축구조 표면요소뿐만 아니라 제1 건축구조 표면요소는 건축구조 요소(building construction element)를 포함하는, 건축구조 표면 장치.
- 제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 에너지 변환 모듈은 PV 모듈인, 건축구조 표면 장치.
- 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 표면은 금속 플레이트, 바람직하게는 알루미늄을 포함하는 표면인, 건축구조 표면 장치.
- 제35항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 건축구조 표면요소들은 적어도 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 건축구조 표면요소들을 포함하는, 건축구조 표면 장치.
- 제40항에 있어서, 청구항 제14항 내지 제34항 중 어느 한 항의 건축구조를 포함하는, 건축구조 표면 장치.
- 지지 구조를 제공하는 단계;
각각 태양 에너지가 발생하는 대기에 노출되는 제1 표면을 가지는 태양 에너지 변환 모듈을 포함하는 다수의 제1 건축구조 표면요소들을 적어도 하나의 표면 영역을 따라서 상기 지지 구조 위에 장착하는 단계; 및
태양 에너지가 발생하는 대기에 노출되고 상기 제1 표면의 시각적 외관과 실질적으로 동일한 시각적 외관을 보이는 제2 표면을 가지는 태양 에너지 변환기가 없는 적어도 하나의 제2 건축구조 표면요소에 의해 상기 제2 건축구조 표면요소의 형상을 현장에서 적용함으로써 상기 적어도 하나의 표면 영역을 보완하는 단계를 포함하는, 건축구조 표면 영역을 따라 건축구조 표면 장치를 제조하는 방법. - 제42항에 있어서, 상기 건축구조 표면요소들의 적어도 일부는 적어도 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 건축구조 표면요소들인, 건축구조 표면 장치의 제조방법.
- 제42항 또는 제43항에 있어서, 상기 건축구조 장치의 적어도 일부에 청구항 제14항 내지 제34항 중 어느 한 항에 따른 건축구조를 제공하는 단계를 포함하는, 건축구조 표면 장치의 제조방법.
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