KR101421808B1 - 태양광 모듈 설치를 위한 프레임 및 이를 이용한 태양광 모듈 설치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 모듈 프레임의 해양 환경에 대한 내습·내염이 가능하고, 태양광 모듈 프레임의 설치 고정작업을 전면에서 자유롭게 실시할 수 있고, 시공성이 뛰어난 태양광 모듈 설치를 위한 프레임과 접합부재 및 이들을 이용한 태양광 모듈 설치 구조를 제공한다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임은, 태양광 모듈에 조립되어 구조물에 설치되는 프레임에 있어서, 길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와; 길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와; 중공 받침부의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리와; 프레임 다리의 하단에서 수평 방향으로 절곡되어 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지와; 외측 조인트 플랜지의 말단에서 돌출되어 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱을 포함하고; 상기 프레임은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 모듈 설치를 위한 프레임 및 이를 이용한 태양광 모듈 설치 구조{Frame for installing solar cell module and installing structure of the solar cell module using the same}

본 발명은 태양광 모듈의 재하 하중을 구조물에 전달하는 프레임에 관한 것으로, 특히 태양광 모듈 프레임의 해양 환경에 대한 내습·내염이 가능하고, 태양광 모듈 프레임의 설치 고정작업을 전면에서 자유롭게 실시할 수 있고, 시공성이 뛰어난 태양광 모듈 설치를 위한 프레임과 접합부재 및 이들을 이용한 태양광 모듈 설치 구조에 관한 것이다.

태양광 모듈 프레임은 태양광셀을 보호하는 강화유리를 보호하는 역할을 수행한다. 태양광 모듈에 재하되는 하중은 태양광 모듈 프레임을 통해 구조물(또는 구조재)에 전달된다.

일반적으로 태양광 모듈 프레임은 경량의 알루미늄 재질을 사용한다. 알루미늄으로 제작된 태양광 모듈 프레임의 경우 습윤 및 염해 환경을 고려하여야 하는 해양 설치에 취약한 문제를 갖는다.

한편, 태양광 모듈 프레임은 상기 구조물에 취부될 경우 조립 시공성이 고려되어야 한다. 예로, 도 8과 같이 태양광 모듈(10)이 시공되는 경우 프레임(2)의 하부 단면은 구조물(1)에 볼트(B) 설치를 위한 일정 이상의 길이(L)가 소요되며, 높이(h) 또한 일정 길이를 확보해야 한다. 이럴 경우 태양광 모듈의 뒷부분에서 너트(N)의 체결 작업이 이루어져야 하므로 시공상 매우 어렵게 된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로서 종래 태양광 모듈의 프레임 구조를 살펴보면, 한국 등록실용 제20-0417566호에서 제시된 바와 같이 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 태양광 모듈을 홀딩하여 고정하기 위한 태양광 모듈의 프레임구조에 있어서, 상기 태양광 모듈의 테두리 전체를 감싸게 위치하며, 내벽면에는 쐐기부재가 끼움 결합되는 쐐기 결합홈이 요입 형성됨과 아울러 그 쐐기 결합홈의 상측 또는 하측 중 어느 부위에는 상기 쐐기부재와의 사이에 상기 태양광 모듈을 협착시키기 위한 턱부가 돌출 형성된 프레임부재; 및 상기 쐐기 결합홈에 일부위가 노출되게 끼움 결합되며, 그 노출된 일부위가 상기 턱부와 대응하여 그 사이에 상기 태양광 모듈을 협착시킴으로서 상기 태양광 모듈을 상기 프레임부재에 고정하기 위한 쐐기부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기 배경기술은 프레임부재에 플랜지가 내측(태양광 모듈의 하방)에 위치하여 볼트로 체결되는 구조를 가지고 있다. 따라서 볼트와 너트를 체결하려면 태양광 모듈 판넬의 방해를 받게 될 뿐만 아니라, 작업 공간이 협소해진다. 따라서, 태양광 모듈을 설치할 때 태양광 모듈 뒷부분에서 작업을 수행하므로 시공상 매우 어렵게 되는 문제가 있다.

한국 공개실용신안 공개번호 제20-2012-0004802호

따라서 본 발명은 태양광 모듈 프레임의 해양 환경에 대한 내습·내염이 가능하고, 태양광 모듈 프레임의 설치 고정작업을 전면에서 자유롭게 실시할 수 있으며, 시공성이 뛰어난 태양광 모듈 설치를 위한 프레임과 접합부재 및 이들을 이용한 태양광 모듈 설치 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임은,

태양광 모듈에 조립되어 구조물에 설치되는 프레임에 있어서,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와;

길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와;

중공 받침부의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리와;

프레임 다리의 하단에서 수평 방향으로 절곡되어 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지와;

외측 조인트 플랜지의 말단에서 돌출되어 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱을 포함하고;

상기 프레임은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임은,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와;

길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와;

중공 받침부의 바닥면에서 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 조인트 플랜지와;

외측 조인트 플랜지의 말단에서 수직 상방으로 돌출된 수직 걸림턱과;

외측 조인트 플랜지에 수직 방향으로 관통된 하나 이상의 전단키 결합공을 포함하고, 상기 프레임은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임은,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와;

길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와;

중공 받침부의 바닥면에서 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 하부 조인트 플랜지를 포함하고;

상기 프레임은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임은,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와;

길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와;

중공 받침부의 바닥면에서 일정 높이를 가지고 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 돌출 연장된 외측 상부 조인트 플랜지를 포함하고;

상기 외측 상부 조인트 플랜지는 상향으로 볼록한 곡면을 갖도록 소정의 곡률 반경을 갖고, 상기 프레임은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 태양광 모듈 프레임 접합부재는,

중앙에 하나 이상의 볼트 체결공을 갖는 탄성가압부와;

탄성가압부의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈을 형성시키는 조인트 결합부를 형성하고;

상기 탄성가압부는 상향으로 볼록한 곡면을 형성하도록 소정의 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 태양광 모듈 프레임 접합부재는,

중앙에 하나 이상의 볼트 체결공을 갖는 탄성가압부와;

탄성가압부의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈을 형성시키는 조인트 결합부와;

조인트 결합부의 하면에 하방으로 돌출 형성된 하나 이상의 전단키를 포함하고;

탄성가압부의 바닥면은 프레임의 바닥면보다 일정 높이를 가지고 상방에 위치되어 들뜸 간극을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 프레임과 접합부재를 이용한 태양광 모듈 설치구조는,

태양광 모듈에 결합된 프레임이 구조물에 형성된 체결공을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지고 배치되며, 체결공의 위치에 접합부재가 위치됨과 동시에 접합부재가 볼트와 너트의 나사 체결로 구조물에 고정 설치되고;

상기 프레임은,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와; 길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와; 중공 받침부의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리와; 프레임 다리의 하단에서 수평 방향으로 절곡되어 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지와; 외측 조인트 플랜지의 말단에서 돌출되어 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱을 포함하고,

상기 접합부재는,

소정의 곡률 반경으로 상향으로 볼록한 곡면을 형성하며 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공을 갖는 탄성가압부와; 탄성가압부의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈을 형성시키는 프레임 결합부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 프레임과 접합부재를 이용한 태양광 모듈 설치구조는,

태양광 모듈에 결합된 프레임이 구조물에 형성된 체결공을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지고 배치되며, 체결공의 위치에 접합부재가 위치됨과 동시에 접합부재가 볼트와 너트의 나사 체결로 구조물에 고정 설치되고;

상기 프레임은,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와; 길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와; 중공 받침부의 바닥면에서 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 조인트 플랜지와; 외측 조인트 플랜지의 말단에서 수직 상방으로 돌출된 수직 걸림턱과; 외측 조인트 플랜지에 수직 방향으로 관통된 하나 이상의 전단키 결합공을 포함하고,

접합부재는,

바닥면은 프레임의 바닥면보다 일정 높이를 가지고 상방에 위치되어 들뜸 간극을 갖고 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공을 갖는 탄성가압부와; 탄성가압부의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈을 형성시키는 조인트 결합부와; 조인트 결합부의 하면에 하방으로 돌출 형성되어 상기 전단키 결합공에 끼워맞춤되는 하나 이상의 전단키를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 프레임과 접합부재를 이용한 태양광 모듈 설치구조는,

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와; 길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와; 중공 받침부의 바닥면에서 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 하부 조인트 플랜지를 구비하고 있는 일측 프레임과;

길이 방향을 따라 태양광 모듈의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈을 갖는 모듈 결합부와; 길이 방향으로 관통된 중공을 갖고 모듈 결합부를 하부에서 지지하는 중공 받침부와; 중공 받침부의 바닥면에서 일정 높이를 가지고 소정의 곡률 반경에 의해 상향으로 볼록한 곡면을 형성하며 모듈 결합홈의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 돌출 연장되어 상기 외측 하부 조인트 플랜지의 상방에 겹쳐져 위치하는 외측 상부 조인트 플랜지를 구비하고 있는 타측 프레임과;

상호 겹쳐진 외측 하부 조인트 플랜지와 외측 상부 조인트 플랜지를 결속시켜 구조물에 고정시키는 체결 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 모듈 설치를 위한 프레임과 접합부재 및 이들을 이용한 태양광 설치 구조에 의하면, 태양광 모듈 프레임이 카본섬유 강화플라스틱으로 제작되어져 있어 해양에 설치될 경우 내습·내염이 가능하여 내구성이 향상된다.

또한, 태양광 모듈의 하방이 아닌 프레임의 외측방에서 접합부재를 이용하거나 또는 프레임간에 직접적으로 볼트 체결 작업이 이루어진다. 따라서 태양광 모듈 프레임의 설치 고정작업을 전면에서 자유롭게 실시할 수 있어 시공성이 향상된다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 태양광 모듈의 평면도.
도 1b는 본 발명에 따른 태양광 모듈 프레임의 평면도 및 요부확대도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 모듈 프레임의 모서리부 연결수단인 코너키의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임간의 조립 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임의 접합 수단인 접합부재의 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임간의 조립 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임의 접합 수단인 접합부재의 사시도.
도 7a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임 단면의 구성도.
도 7b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 태양광 모듈 프레임간의 결합상태도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1a에서와 같이 태양광 모듈(10)은 프레임(12)에 조립되어 있다. 프레임(12)은 4개로 분절되어도 1b와 같이 단부가 상호 조립되어 사각 형틀을 이룬다. 이때 4개의 프레임(12)은 각기 모서리부에서 도 2와 같은 코너키(30)를 가지고 조립된다. 본 발명에 적용되는 프레임(12,12a,12b,12c)은 알루미늄에 비해 경량, 강도 및 강성이 우수한 카본섬유 보강플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 펄트루젼 방식으로 제작된다. 이는 각 프레임이 해양에 설치되는 경우 그 해양 환경을 극복할 수 있는 내습성과 내염성을 갖기 때문이다.

본 발명은 프레임(12,12a,12b,12c)의 단면 구조 및 이들 프레임간의 연결 구조 등에 따라 아래와 같이 다양한 형태로 실시될 수 있다.

<제1 실시 예>

제1 실시 예에 따른 프레임(12)의 단면 구조는 도 3과 같이 구성된다.

도 3과 같이 프레임(12)은 길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 테두리 부분을 향하여 개구되어 있는 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와, 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와, 중공 받침부(122)의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리(123)와, 프레임 다리(123)의 하단에서 수평 절곡되어 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지(124)와, 외측 조인트 플랜지(124)의 말단에서 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱(125)을 갖는다.

이와 같은 단면 구조를 갖는 프레임(12)은 이웃한 것끼리 외측 조인트 플랜지(124)를 연결하는 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)와의 연결 구조를 통해 태양광 모듈을 전면 시공할 수 있게 해준다.

태양광 모듈 프레임 접합부재(20)가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도 4와 같이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)는 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공(21a)을 갖는 탄성가압부(21)와, 탄성가압부(21)의 양단에 프레임과의 결합을 위해 각기 결합홈(22a)을 형성시키는 조인트 결합부(22,22)를 구비한다. 이때 탄성가압부(21)는 상향으로 볼록한 곡면을 형성하도록 소정의 곡률 반경(R)을 갖는다.

탄성가압부(21)는 그의 상면(볼트 체결공(21a)이 위치되는 면)에 면취하여 평탄한 면을 가질 수 있다. 또한 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)의 길이는 단위 프레임(12)의 길이보다 짧게 구성된다. 따라서 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)는 일렬로 하나 이상 설치된다.

따라서 도 3과 같이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)를 통하여 구조물(1)의 상면에 이웃하게 배치되는 프레임(12,12)간의 고정 시공을 그 전면에서 수행할 수 있다.

즉, 도 3과 같이 구조물(1)의 상면에 형성된 체결공(1a)을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지도록 프레임(12,12)을 이웃하게 배치시켜 놓고, 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)의 조인트 결합부(22)를 프레임(12,12)의 각기 조인트 결합턱(125)에 결합시킨다. 그 다음 볼트(50)를 볼트 체결공(21a) 및 구조물 체결공(1a)에 삽입시킨 후 너트(51)를 볼트(50)에 체결시켜서 이루어진다. 이때 볼트(50)와 너트(51)의 체결 작업은 이웃한 프레임(12,12)의 트여진 공간 전면에서 이루어지므로 체결 작업의 방해 요인은 없다.

특히 볼트(50)의 체결력에 따라 탄성가압부(21)는 탄성 반발력이 증가되고, 이로 인해 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)는 프레임(12,12)을 구조물(1)에 더욱 강하게 밀착 고정시킨다.

이때 이웃한 프레임(12,12)은 조인트 결합턱(125)이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20)의 조인트 결합부(22)내에 결합되어져 있어 고정 자세의 위치 변동은 방지된다.

또한 탄성가압부(21)의 탄성복원력에 의해 볼트(50)의 체결력이 유지되어 풀림이 방지된다.

<제2 실시 예>

제2 실시 예에 따른 프레임(12a)의 단면구조가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 프레임(12a)은, 태양광 모듈(10)의 테두리 부분을 향하여 개구되어 있는 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와, 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와, 중공 받침부(122)의 바닥면에서 외측 방향(나란하게 이웃한 프레임을 향하는 방향)으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 조인트 플랜지(124a)와, 외측 조인트 플랜지(124a)의 말단에서 수직 상방으로 돌출된 수직 걸림턱(125a)과, 외측 조인트 플랜지(124a)에 수직 방향으로 관통된 하나 이상의 전단키 결합공(128)을 갖는다. 본 실시 예에서 전단키 결합공(128)은 사각 구멍으로 형성하였으나 그 이외의 다른 형상으로 하여도 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

이와 같은 단면 구조를 갖는 프레임(12a)은 이웃한 것끼리 외측 조인트 플랜지(124a)를 연결하는 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)와의 연결 구조를 통해 태양광 모듈을 전면 시공할 수 있게 해준다.

태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

도 5와 같이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)는 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공(21a)을 갖는 탄성가압부(21)와, 탄성가압부(21)의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈(22a)을 형성시키는 조인트 결합부(22,22)와, 프레임 결합부(22,22)의 하면에 하방으로 돌출 형성되어 상기 전단키 결합공(128)에 끼워맞춤되는 하나 이상의 전단키(23)를 갖는다.

이때 탄성가압부(21)의 바닥면은 프레임(12a)의 바닥면보다 일정 높이를 가지고 상방에 위치되어 들뜸 간극(P)을 갖는다. 또한 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)의 길이는 단위 프레임(12a)의 길이보다 짧게 구성된다. 따라서 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)는 일렬로 하나 이상 설치된다.

따라서 도 5와 같이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)를 통하여 구조물(1)의 상면에 이웃하게 배치되는 프레임(12a,12a)간의 고정 시공을 그 전면에서 수행할 수 있다.

즉, 도 5와 같이 구조물(1)의 상면에 프레임(12a,12a)을 구조물(1)에 형성된 체결공(1a)을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지도록 이웃하게 배치시켜 놓고, 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)의 조인트 결합부(22)를 프레임(12,12)의 각기 수직 걸림턱(125a)에 결합시킨다. 이때 전단키 결합공(128)에는 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)의 전단키(23)가 삽입되어 결합된다.

그 다음 볼트(50)를 볼트 체결공(21a) 및 구조물 체결공(1a)에 삽입시킨 후 너트(51)를 볼트(50)에 체결시켜서 이루어진다. 이때 볼트(50)와 너트(51)의 체결 작업은 이웃한 프레임(12,12)의 트여진 공간 전면에서 이루어지므로 체결 작업의 방해 요인은 없다.

특히 볼트(50)의 체결력에 따라 누름력을 받는 탄성가압부(21)는 탄성 반발력이 증가되고, 이로 인해 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)는 프레임(12a,12a)을 구조물(1)에 더욱 강하게 밀착 고정시킨다.

이때 프레임(12a,12a)의 수직 걸림턱(125a)이 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)의 조인트 결합부(22)내에 위치되어진 상태에서 태양광 모듈 프레임 접합부재(20a)의 전단키(23)가 프레임(12a,12a)의 전단키 결합공(128)에 각기 결합되어져 있게 된다. 따라서 프레임(12a,12a)의 고정 자세는 변함없이 유지된다.

또한 탄성가압부(21)의 탄성 반발력으로 볼트(50)의 풀림이 방지된다.

<제3 실시 예>

제3 실시 예에 따른 프레임(12b,12c)의 단면구조가 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. 프레임(12b,12c)은 동일 구조가 아니라 일부에서 다른 형상을 갖고 연결이 이루어지게 되어 있다.

일측 프레임(12b)은 도 7a 및 도 7b와 같이 길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 테두리 부분을 향하여 개구되어 있는 태양광 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와, 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와, 중공 받침부(122)의 바닥면에서 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 하부 조인트 플랜지(124b)를 갖는다.

타측 프레임(12c)은 길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 테두리 부분을 향하여 개구되어 있는 태양광 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와, 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와, 중공 받침부(122)의 바닥면에서 일정 높이를 가지고 프레임의 외측 방향으로 돌출 연장된 외측 상부 조인트 플랜지(124c)를 포함한다. 이때 외측 상부 조인트 플랜지(124c)는 상향으로 볼록한 곡면을 갖도록 소정의 곡률 반경을 갖는다.

이와 같이 양측 프레임(12b,12c)은 외측 하부 조인트 플랜지(124b)와 외측 상부 조인트 플랜지(124c)의 구조만 다르고 동일한 단면 구성을 갖는다. 이때 도 7b와 같이 외측 상부 조인트 플랜지(124c)는 외측 하부 조인트 플랜지(124b)의 상방에 겹쳐져 위치되어 그 말단이 외측 하부 조인트 플랜지(124b)의 상면에 접촉하게 되어 있다.

따라서 제3 실시 예는 제1 및 제2 실시 예와 달리 별도의 접합부재가 없이도 태양광 모듈의 방해를 받지않고 전면에서 시공이 가능하다.

즉, 도 7b와 같이 이웃한 양측의 프레임(12b,12c)을 배치시키되, 외측 상부 조인트 플랜지(124c)가 외측 하부 조인트 플랜지(124b)의 상방에 겹쳐져 위치되도록 한다. 이후 볼트(50)를 외측 상부 조인트 플랜지(124c)와 외측 하부 조인트 플랜지(124b)의 볼트 체결공(도시안됨)에 관통시킨 후 너트(51)를 체결한다. 이때 체결수단인 볼트(50)와 너트(51)의 체결력을 증가시키면 외측 상부 조인트 플랜지(124c)의 탄성 반발력이 커지면서 외측 하부 조인트 플랜지(124b)를 강하게 누름하여 구조물(1)에 양측의 프레임(12b,12c)을 확고하게 고정시킨다.

이같이 볼트(50)의 체결은 태양광 모듈의 전면에서 이루어질 수 있어 시공성이 향상된다. 또한 외측 상부 조인트 플랜지(124c)의 탄성 반발력에 의해 볼트(50)의 풀림이 방지된다.

이상에서와 같이 태양광 모듈(10)의 둘레를 에워싸서 구조물(1)에 지지시키는 태양광 모듈 설치용 프레임(12,12a,12b,12c)의 다양한 구조에 따르면, 볼트(50) 또는 너트(51)의 체결을 태양광 모듈(10)의 뒷부분에서 시행되는 것이 아니라 접합부재(20 또는 20a) 또는 외측 상,하부 조인트 플랜지(124c,124b)에 의해 그 전면에서 시공이 가능하여 시공성이 향상된다.

또한 접합부재(20 또는 20a)가 태양광 모듈 설치용 프레임(12 또는 12a)을 확고하게 결합하고, 탄성가압부(21)의 탄성 누름력이 발휘되어 구조물(1)에 강하게 밀착 고정되어 태양광 모듈의 설치 안전성이 향상된다.

또한 태양광 모듈 설치용 프레임(12,12a,12b,12c)은 카본섬유 강화플라스틱으로 제작되어져 취급이 용이하고, 내습·내염에 강하여 태양 전지의 해양 설치에 유리하다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12,12a,12b,12c: 프레임
121: 모듈 결합부
121a: 모듈 결합홈
122: 중공 받침부
123: 프레임 다리
124,124a:외측 조인트 플랜지
124b: 외측 하부 조인트 플랜지
124c: 외측 상부 조인트 플랜지
125: 조인트 결합턱
125a: 수직 걸림턱
128: 전단키 결합공
20,20a: 접합부재
21: 탄성가압부
22: 조인트 결합부
22a: 결합홈
23: 전단키

Claims (9)

1. 태양광 모듈(10)에 조립되어 구조물(1)에 설치되는 프레임(12)에 있어서,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와;
   길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와;
   중공 받침부(122)의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리(123)와;
   프레임 다리(123)의 하단에서 수평 방향으로 절곡되어 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지(124)와;
   외측 조인트 플랜지(124)의 말단에서 돌출되어 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱(125)을 포함하고;
   상기 프레임(12)은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치를 위한 프레임.
2. 태양광 모듈(10)에 조립되어 구조물(1)에 설치되는 프레임(12a)에 있어서,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와;
   길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와;
   중공 받침부(122)의 바닥면에서 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 조인트 플랜지(124a)와;
   외측 조인트 플랜지(124a)의 말단에서 수직 상방으로 돌출된 수직 걸림턱(125a)과;
   외측 조인트 플랜지(124a)에 수직 방향으로 관통된 하나 이상의 전단키 결합공(128)을 포함하고, 상기 프레임(12a)은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치를 위한 프레임.
3. 태양광 모듈(10)에 조립되어 구조물(1)에 설치되는 프레임(12b)에 있어서,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와;
   길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와;
   중공 받침부(122)의 바닥면에서 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 하부 조인트 플랜지(124b)를 포함하고;
   상기 프레임(12b)은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치를 위한 프레임.
4. 태양광 모듈(10)에 조립되어 구조물(1)에 설치되는 프레임(12c)에 있어서,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와;
   길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와;
   중공 받침부(122)의 바닥면에서 일정 높이를 가지고 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 돌출 연장된 외측 상부 조인트 플랜지(124c)를 포함하고;
   상기 외측 상부 조인트 플랜지(124c)는 상향으로 볼록한 곡면을 갖도록 소정의 곡률 반경을 갖고, 상기 프레임(12c)은 카본섬유 보강플라스틱으로 제작된 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 설치를 위한 프레임.
5. 삭제
6. 삭제
7. 태양광 모듈(10)에 결합된 프레임(12,12)이 구조물(1)에 형성된 체결공(1a)을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지고 배치되며, 체결공(1a)의 위치에 접합부재(20)가 위치됨과 동시에 접합부재(20)가 볼트(50)와 너트(51)의 나사 체결로 구조물(1)에 고정 설치되고;
   상기 프레임(10)은,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와; 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와; 중공 받침부(122)의 바닥면 일측에서 수직 하방으로 연장된 프레임 다리(123)와; 프레임 다리(123)의 하단에서 수평 방향으로 절곡되어 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 일정 길이로 연장된 외측 조인트 플랜지(124)와; 외측 조인트 플랜지(124)의 말단에서 돌출되어 접합부재 끼움홈을 형성시키는 조인트 결합턱(125)을 포함하고,
   상기 접합부재(20)는,
   소정의 곡률 반경으로 상향으로 볼록한 곡면을 형성하며 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공(21a)을 갖는 탄성가압부(21)와; 탄성가압부(21)의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈(22a)을 형성시키는 프레임 결합부(22,22)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프레임과 접합부재를 이용한 태양광 모듈 설치구조.
8. 태양광 모듈(10)에 결합된 프레임(12a,12a)이 구조물(1)에 형성된 체결공(1a)을 기준으로 양측에 동일 간격을 가지고 배치되며, 체결공(1a)의 위치에 접합부재(20a)가 위치됨과 동시에 접합부재(20a)가 볼트(50)와 너트(51)의 나사 체결로 구조물(1)에 고정 설치되고;
   상기 프레임(12a)은,
   길이 방향을 따라 태양광 모듈(10)의 둘레와 결합되도록 모듈 결합홈(121a)을 갖는 모듈 결합부(121)와; 길이 방향으로 관통된 중공(122a)을 갖고 모듈 결합부(121)를 하부에서 지지하는 중공 받침부(122)와; 중공 받침부(122)의 바닥면에서 모듈 결합홈(121a)의 반대 방향인 프레임의 외측 방향으로 동일 평면상에 돌출 연장된 외측 조인트 플랜지(124a)와; 외측 조인트 플랜지(124a)의 말단에서 수직 상방으로 돌출된 수직 걸림턱(125a)과; 외측 조인트 플랜지(124a)에 수직 방향으로 관통된 하나 이상의 전단키 결합공(128)을 포함하고,
   접합부재(20a)는,
   바닥면은 프레임(12)의 바닥면보다 일정 높이를 가지고 상방에 위치되어 들뜸 간극(P)을 갖고 중앙에 하나 이상의 볼트 체결공(21a)을 갖는 탄성가압부(21)와; 탄성가압부(21)의 양단에 프레임과의 결합을 위한 각기 결합홈(22a)을 형성시키는 조인트 결합부(22,22)와; 조인트 결합부(22,22)의 하면에 하방으로 돌출 형성되어 상기 전단키 결합공(128)에 끼워맞춤되는 하나 이상의 전단키(23)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프레임과 접합부재를 이용한 태양광 모듈 설치구조.
9. 삭제

Images