專利名稱：用于運(yùn)輸和在屋頂上安裝太陽(yáng)能板的底座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在屋頂?shù)壬习惭b太陽(yáng)能組件，并且本發(fā)明的一方面涉及將太陽(yáng)能組件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)并且然后將該太陽(yáng)能組件組裝成陣列，該陣列安裝在諸如房屋等的建筑物的頂上。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在使用光生伏打電池以直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成有用的電能方面取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。通常，多個(gè)光生伏打電池裝在透明板(例如，玻璃、塑料等)和透明或不透明的背板之間，以形成易處理尺寸(例如，21/2′×5′)的平的、矩形組件(有時(shí)也稱之為“層壓板”)。這些組件然后被運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，在該現(xiàn)場(chǎng)它們被組裝成在建筑物等的頂上的陣列，在那里該陣列被暴露在陽(yáng)光下。
在現(xiàn)有的太陽(yáng)能陣列安裝中，裝框架的和未裝框架的組件被安裝在屋頂連接系統(tǒng)(即，支座(standoff))上，該屋頂連接系統(tǒng)又固定在建筑物的頂上。對(duì)于這種陣列，為了耐久，它的屋頂連接系統(tǒng)必須能經(jīng)受在其工作壽命期間施加在該陣列上的所有的向上、向下的力以及橫向載荷。令人遺憾的是，許多現(xiàn)有技術(shù)的連接系統(tǒng)經(jīng)常表明是不夠格的，特別是在經(jīng)受作用在該陣列的橫向載荷方面。而且，許多連接系統(tǒng)需要附加的結(jié)構(gòu)支撐件，以便平衡時(shí)時(shí)經(jīng)受的向下的力。因此，用于陣列的合適的連接系統(tǒng)或安裝系統(tǒng)可能是太陽(yáng)能系統(tǒng)整個(gè)資本成本的相當(dāng)大的部分。
在太陽(yáng)能陣列具有較小的尺寸的情況下，諸如安裝在住宅建筑物(例如房屋)屋頂上的太陽(yáng)能陣列，其組裝和安裝太陽(yáng)能陣列的成本是很重要的。也就是說(shuō)，包括運(yùn)輸、組裝和安裝太陽(yáng)能陣列的該陣列的總成本必須考慮這種系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)性。
在市場(chǎng)上提供小型太陽(yáng)能陣列的經(jīng)濟(jì)方面的一個(gè)主要考慮是包裝太陽(yáng)能組件并將該太陽(yáng)能組件運(yùn)送到它們的目的地。也就是說(shuō)，如果包裝不合適，未裝框架的組件(例如，玻璃板)的邊緣非常容易被損壞，這反過(guò)來(lái)又顯著地增加了太陽(yáng)能系統(tǒng)的最終成本。在大量未裝框架的組件被運(yùn)送到一個(gè)地點(diǎn)的情況下，比較貴的大型木質(zhì)板條箱或硬紙板容器用來(lái)將該組件裝在托板等上，從而降低每個(gè)組件的運(yùn)輸成本。
但是，使用這些大型板條箱或容器的經(jīng)濟(jì)性在僅僅需要較小的數(shù)目(例如，12)的陣列的情況下并不太好。這是由于一般的住宅太陽(yáng)能安裝者沒(méi)有用于大型組件板條箱所需要的運(yùn)輸和處理設(shè)備。而且，這些大型板條箱沒(méi)有提供剛好能夠運(yùn)送特定安裝所需要的組件量的靈活性。由于缺少用于小量的未裝框架的組件的安全的、成本可取的包裝技術(shù)，較高成本的裝框架的組件經(jīng)常用于較小的太陽(yáng)能陣列。
減少在住宅和相關(guān)市場(chǎng)上的太陽(yáng)能系統(tǒng)增長(zhǎng)的一個(gè)因素取決于在諸如歐洲和美國(guó)西南部的地理區(qū)域內(nèi)現(xiàn)在通常使用的屋頂材料的類型，并且該類型的材料在其他地區(qū)正在普及。也就是說(shuō)，許多家庭，特別是高級(jí)住宅，具有用“瓦片”材料(水泥、陶瓷等材料)搭疊的屋頂。
雖然可以得到用于將太陽(yáng)能陣列直接安裝在常規(guī)屋頂(例如，瀝青屋頂蓋板)的安裝系統(tǒng)，但是現(xiàn)有的用于將陣列安裝于瓦屋頂?shù)南到y(tǒng)是昂貴的和費(fèi)時(shí)的，因?yàn)樾枰辽賹⒁恍┩咭崎_(kāi)。而且，必須進(jìn)行復(fù)雜的測(cè)量，以便使位于瓦下面的屋頂連接件與鉆在瓦上的孔和位于瓦之上的屋頂結(jié)構(gòu)系統(tǒng)對(duì)齊。還有，這種安裝系統(tǒng)中的一些需要安裝結(jié)構(gòu)連接于屋頂椽子，而不是屋頂蓋板或鋪面(decking)，因而需要附加測(cè)量和試孔，這又經(jīng)常導(dǎo)致誤鉆孔穿過(guò)屋頂蓋板并導(dǎo)致滲漏。
考慮到上述問(wèn)題，很容易看到本領(lǐng)域需要安裝太陽(yáng)能組件的改進(jìn)的設(shè)備和方法。本領(lǐng)域還需要用于經(jīng)濟(jì)地運(yùn)輸和安裝小型太陽(yáng)能陣列的設(shè)備和方法，以便使這種太陽(yáng)能陣列在一些市場(chǎng)上(例如，住宅)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。本發(fā)明提供這種設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠用于將太陽(yáng)能陣列安裝在例如地面、住宅屋頂、商業(yè)建筑物屋頂?shù)鹊姆椒ê驮O(shè)備。本發(fā)明的要素是用于安裝構(gòu)成陣列的太陽(yáng)能組件的底座(pan)，并且可選擇地，該底座能夠用于為了運(yùn)輸?shù)慕M件的包裝。即該底座可以構(gòu)成包裝的一部分，其在運(yùn)輸期間保護(hù)該組件，并且然后形成用于將該組件安裝在屋頂上的結(jié)構(gòu)的一部分。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的底座可以僅用作用于安裝太陽(yáng)能組件的結(jié)構(gòu)元件，并且能夠與要安裝的太陽(yáng)能組件分開(kāi)提供和運(yùn)輸。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的底座優(yōu)選包括一定長(zhǎng)度的合適的材料，優(yōu)選地是抗腐蝕的材料(例如，塑料或鋁)，具有基本槽形的截面。例如，該底座可以具有V形截面形狀、U形截面形狀等。這種截面有效地形成槽，該槽有底面、從該底面向上延伸的兩個(gè)側(cè)面、和在每個(gè)側(cè)面的頂上相對(duì)水平的凸緣。優(yōu)選的截面形狀為V形。這種V形的截面具有從該底面向上延伸的傾斜側(cè)面。
通過(guò)將至少一個(gè)，優(yōu)選地，將多個(gè)間隔開(kāi)的運(yùn)輸襯墊(例如，兩個(gè))可分離地安裝在每個(gè)底座的槽內(nèi)，該底座可以用于包裝太陽(yáng)能組件。每個(gè)運(yùn)輸襯墊具有至少一個(gè)縱向狹槽，優(yōu)選具有多個(gè)間隔的平行的縱向狹槽(例如，兩個(gè))，如果使用一個(gè)以上的運(yùn)輸襯墊，該縱向狹槽與該槽內(nèi)的另一個(gè)襯墊上的相應(yīng)的狹槽對(duì)齊。每組對(duì)齊的狹槽接納并支撐一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能組件(優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)未裝框架的太陽(yáng)能組件)的一個(gè)邊。這些組件的相反的邊然后設(shè)置在可分離地安裝在另一個(gè)底座的槽中的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)輸襯墊的相應(yīng)狹槽中，以提供具有一個(gè)或多個(gè)在兩個(gè)底座之間延伸的平行的組件的包裝。優(yōu)選地，保護(hù)裝置(例如，木質(zhì)盒狀結(jié)構(gòu))安裝在底座的每端和包裹的組件的對(duì)應(yīng)端以形成用于運(yùn)輸?shù)耐暾陌b，其通過(guò)適當(dāng)?shù)睦υ蚬潭òb的其他方法能夠被固定在一起。
一旦到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，該包裝被拆開(kāi)并且運(yùn)輸襯墊從該底座去掉。無(wú)論是被用于運(yùn)輸或單獨(dú)提供，該底座用來(lái)形成用于陣列的安裝結(jié)構(gòu)。即，每個(gè)底座被適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谖蓓斏希摰鬃牟鄣牡酌嬷械目?優(yōu)選地是預(yù)先形成的孔)可以被用作模板，以便鉆出穿過(guò)屋頂材料(例如瓦，蓋板等)和穿過(guò)屋頂?shù)匿伱娴膶?duì)齊的孔。在優(yōu)選實(shí)施例中，帶螺紋的膨脹錨定緊固件(例如，膨脹錨栓)設(shè)置成穿過(guò)在該屋頂上對(duì)齊的孔，并且其下端被固定在該屋頂?shù)匿伱娴南旅?。該底座上的孔被置于該緊固件的上端上，并且螺母擰入該緊固件的上端，以將底座固定在屋頂上。對(duì)于瓦屋頂，優(yōu)選地，填塞物(例如襯墊)在底座與屋頂表面接觸之處設(shè)置在底座的下面，以確保不損壞該底座和/或屋頂瓦片。安裝之后，來(lái)自太陽(yáng)能陣列的橫向載荷通過(guò)該底座與該屋頂蓋板或瓦之間的摩擦直接傳遞給屋頂表面。作為替換，該底座可以安裝在設(shè)置于地面或建筑物屋頂上的支撐結(jié)構(gòu)上。
該底座適合于安裝成間隔的平行行，如果直接安裝在斜面屋頂上，其優(yōu)選在屋頂上有效地上下布置。相鄰底座的端部可以搭接并且相互伸縮以提供特定行所希望的長(zhǎng)度。如果搭接，將底座連接于下面的支撐結(jié)構(gòu)的緊固件可以在搭接的底座之間共用。一旦底座到位，太陽(yáng)能組件被連接(例如用粘接劑、夾子等)在該底座的相應(yīng)行之間，以形成太陽(yáng)能陣列。


通過(guò)參考附圖，本發(fā)明的實(shí)際結(jié)構(gòu)操作和明顯的優(yōu)點(diǎn)將能夠更好地理解，附圖沒(méi)有必要按比例繪制，其中相同的附圖標(biāo)號(hào)表示同樣的零部件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的安裝在建筑物屋頂上的典型的太陽(yáng)能陣列的俯視圖(圖1中未示出底座15的細(xì)節(jié)，底座15的一個(gè)實(shí)施例更詳細(xì)地示于圖2和圖3)；圖2是大致V形形狀的底座的俯視圖，其能夠用于安裝圖1所示的陣列；圖3是沿圖2的3-3線截取的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例安裝在瓦屋頂上的太陽(yáng)能陣列的局部剖面正視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例安裝在常規(guī)蓋板屋頂上的太陽(yáng)能陣列的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例安裝的另一種陣列的頂視圖，用夾緊裝置將太陽(yáng)能組件固定在底座上；圖7是雙重夾緊裝置的透視圖，其能夠用于將兩個(gè)相鄰的太陽(yáng)能組件的相應(yīng)邊固定于圖6所示的底座；圖7A是通過(guò)圖7的7A-7A線截取的剖面圖；圖8是單個(gè)夾緊裝置的透視圖，其能夠用于將組件的單個(gè)邊固定于圖6所示的底座；圖8A是通過(guò)圖8的8A-8A線截取的剖面圖；圖9是圖2的底座的透視圖，具有固定在其中的運(yùn)輸襯墊；圖10是利用圖2的底座在包裝圖1的兩個(gè)太陽(yáng)能組件中的中間步驟的分解圖；圖11是將圖10的零件組裝成一個(gè)完整的包裝準(zhǔn)備用于運(yùn)輸?shù)耐敢晥D。
雖然本發(fā)明將結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于此。相反，本發(fā)明旨在包含包括在本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)、由權(quán)利要求所限定的所有的變更、修改和等同物。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，圖1示出典型的太陽(yáng)能陣列10，其根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)安裝在屋頂11上。陣列10包括多個(gè)(6個(gè))設(shè)置并固定在安裝結(jié)構(gòu)(即，底座15，將在下面詳細(xì)地討論)上的太陽(yáng)能層壓板或組件12。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，層壓板或組件12(以下稱“組件”)通常通過(guò)在透明材料板(例如玻璃、塑料等)和另一個(gè)例如不透明的或透明的材料板之間設(shè)置多個(gè)光生伏打電池(未示出)而構(gòu)成，從而，成品組件實(shí)際上是如附圖所示的平的板狀結(jié)構(gòu)。為了將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能，該組件12然后被設(shè)置成使光生伏打電池暴露在陽(yáng)光下。
根據(jù)本發(fā)明，獨(dú)特的安裝結(jié)構(gòu)，即底座15，能夠用于組件的運(yùn)輸，并且當(dāng)它們到達(dá)目的地之后用于組件的組裝和安裝。如在下面進(jìn)一步說(shuō)明的，底座15使陣列10能夠被安裝在例如，居民住宅和同類建筑物屋頂上(例如，混凝土、石板瓦、陶瓷、木材、瀝青屋頂?shù)?的各種不同類型的支撐結(jié)構(gòu)上。這使得在居住環(huán)境使用較小的太陽(yáng)能陣列更實(shí)際和更經(jīng)濟(jì)。
在圖2和圖3中可以清楚看到，底座15的一個(gè)實(shí)施例包括細(xì)長(zhǎng)的V形槽狀的元件，該元件具有底面17，從所述底面向上延伸的兩個(gè)傾斜的側(cè)面18，和在每個(gè)所述側(cè)面上端相對(duì)水平的凸緣20(見(jiàn)圖3)。如這里整個(gè)說(shuō)明書(shū)所用的，諸如“底面”、“向上”、“水平”等術(shù)語(yǔ)是相對(duì)而言的，并且描述圖3所示的底座。雖然V形底座是用于本發(fā)明的底座的優(yōu)選的形狀，但是底座的形狀不受此限制。也可以是，例如U形底座，在該U形的底部具有圓形的或成角的拐角，或是其他槽形底座。
底座15優(yōu)選由適當(dāng)?shù)牟牧?例如，鋁、鋼或其他金屬、塑料等)構(gòu)成，優(yōu)選地，是諸如鋁或塑料的抗腐蝕的材料，并且優(yōu)選地在構(gòu)造上是一體的(例如沖壓成形、擠壓成形或在一個(gè)模具中模制)。只是為了說(shuō)明的目的，一般的底座15可以是約60-65″長(zhǎng)，并且從圖3看具有如下尺寸凸緣20的外邊之間的寬為約71/4″，側(cè)面18的高為5-7″，每個(gè)凸緣20的表面寬度為約1″。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，尺寸可以在很大范圍內(nèi)變化而不脫離本發(fā)明。優(yōu)選地，每個(gè)底座15的底面20具有多個(gè)間隔的孔19，該孔19的用途在下面說(shuō)明。底座15可以有“斜面”端。如圖2所示，端部26可以是向內(nèi)傾斜，而端部28可以向外傾斜。但是，一個(gè)或兩個(gè)這樣的斜面端，向內(nèi)或向外，是可選擇的。
由于一般組件12的尺寸(例如，21/2′×5′)和其易碎的性質(zhì)，運(yùn)輸這種組件而不經(jīng)受某些損壞可以說(shuō)是一種挑戰(zhàn)。在一個(gè)地點(diǎn)需要大量組件12的情況下，照例采用大型的昂貴的容器和設(shè)備以包裝和運(yùn)輸這些組件。但是在僅僅需要少量組件安裝太陽(yáng)能陣列的情況下(例如在一個(gè)住宅屋頂上)，這種運(yùn)輸成本不利地影響安裝這種太陽(yáng)能陣列的整個(gè)成本。因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例允許較小量的組件被安全地和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)輸?shù)桨惭b地點(diǎn)，以安裝在例如私人住宅等的屋頂上。
參考圖9到圖11，根據(jù)本發(fā)明，用于安裝組件的底座15可以用作該組件的包裝部分。這將導(dǎo)致減少太陽(yáng)能組件的包裝成本，并因此減少其運(yùn)輸成本。為此，運(yùn)輸襯墊22的形狀做成適合于該底座15的槽并且摩擦配合或者用其他方式固定在其中。該襯墊22可以由任何合適的材料構(gòu)成，優(yōu)選地是柔順材料(例如，膨脹的聚苯乙烯或聚乙烯泡沫等)，并具有至少一個(gè)水平狹槽，優(yōu)選地在其整個(gè)面上具有多個(gè)(即至少兩個(gè))豎直間隔、基本水平的狹槽23、24。(在這里水平和豎直是指相對(duì)于縱向設(shè)置在水平表面上的底座而言)。多個(gè)襯墊22(例如，如圖所示兩個(gè))在底座上相互間隔開(kāi)并設(shè)置成使該襯墊的相對(duì)水平的槽23、24分別對(duì)齊，以在該底座上以提供縱向平行的狹槽。在優(yōu)選實(shí)施例中，在每個(gè)底座中使用兩個(gè)或更多個(gè)襯墊。但是，應(yīng)當(dāng)理解，也可以使用一個(gè)襯墊，優(yōu)選其長(zhǎng)度為該底座的長(zhǎng)度或大約是該底座的長(zhǎng)度。如圖9所示，兩個(gè)底座(如果希望，可以更多個(gè))可以成套，一個(gè)在另一個(gè)內(nèi)。而且圖9中的底座每個(gè)具有一個(gè)向內(nèi)的斜面端部和一個(gè)向外的斜面端部。
如圖10所示，組件12a的一側(cè)或一邊安裝在底座15a中間隔的襯墊22的對(duì)齊的狹槽23中，另一個(gè)組件12b安裝在該間隔的襯墊22的對(duì)齊的狹槽24中。組件12a、12b的另一個(gè)自由邊然后安裝在第二個(gè)底座15b相應(yīng)的對(duì)齊狹槽23、24中，以便組件15a、15b基本相互平行地設(shè)置在相應(yīng)的底座15中，該底座保護(hù)該組件的邊緣。在一些例子中，多于一個(gè)的組件(例如兩個(gè))可以安裝在狹槽23、24的每個(gè)之中，因而，例如，4個(gè)組件可以被封閉在兩個(gè)底座之間。如圖10所示，底座15a和15b可以包括兩個(gè)成套的底座。底座15a示出成套在分開(kāi)位置的底座。底座15b示出被套在一起的底座。
當(dāng)組件12a、12b整齊地放置在底座15a、15b之間后，為了保護(hù)該組件的端部，優(yōu)選地，盒狀的保護(hù)裝置30(圖10、圖11)安裝在該組件12a、12b的每端和底座15a、15b的對(duì)應(yīng)端，以形成完整的包裝33，該包裝在運(yùn)輸中保護(hù)這些組成部分。包裝33通過(guò)任何合適的帶材(例如塑料、鋼、低拉伸彈性材料等)的捆扎條34，或者用于可分離地固定包裝的任何其他裝置可分離地固定在一起(圖11)。該保護(hù)裝置30可以用任何合適的材料(例如，木材)構(gòu)造，只要該保護(hù)裝置的強(qiáng)度對(duì)在運(yùn)輸過(guò)程中通常所遇到的碰撞和相關(guān)的力提供必要的保護(hù)。
較小量的這種完整的包裝33(例如，包含最多總共20個(gè)組件的5個(gè)包裝)可以封裝在比較小的運(yùn)輸紙板箱或板條箱(未示出)中，其在大多數(shù)常規(guī)運(yùn)輸操作中容易處理。這種包裝能夠用于經(jīng)濟(jì)地運(yùn)輸?shù)妮^小的太陽(yáng)能陣列(例如住宅等需要的)。
當(dāng)完整的包裝到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后，該包裝被拆開(kāi)，并且運(yùn)輸襯墊22從底座中取出。然后底座15被固定在屋頂上，優(yōu)選地，以平行行的方式固定在屋頂上，以便為組件12提供安裝支撐，如圖1、4和5所示。正如上面所提到的，本發(fā)明能夠用于將太陽(yáng)能陣列安裝在瓦屋頂(例如混凝土、陶瓷等，圖4)以及比較常規(guī)的蓋板屋頂(例如瀝青、木材等)上。圖5示出具有直的而不是斜的端部的底座。
圖4示出安裝在“西班牙瓦”或類似屋頂上的太陽(yáng)能陣列10，這種屋頂使用曲線形或弧形的、混凝土或陶瓷材料的“蓋板”的屋頂構(gòu)件44(僅標(biāo)示出少量)。正如本領(lǐng)域能夠理解的，構(gòu)件或瓦44的各行搭接在屋頂上，以便在其間形成的溝槽45提供用于將水排出屋頂?shù)膶?dǎo)槽，這在本領(lǐng)域是能夠理解的。
利用在底座15中的孔19作為模板，對(duì)齊的孔能夠鉆通瓦44并鉆通屋頂鋪面35，并且能夠設(shè)置緊固件37穿過(guò)對(duì)齊的孔19和34。緊固件37可以是任何合適的緊固件，優(yōu)選地，緊固件37為在其下端具有膨脹錨固器(anchor)39的螺栓或螺釘38，例如從市場(chǎng)上可買(mǎi)到的“膨脹錨栓”。該緊固件可以向下推進(jìn)該孔中直到該錨固器39越過(guò)該鋪面35的底部。螺釘或螺栓38能夠合適地卡住并向上拉，以膨脹該錨固器39并將其設(shè)置在該鋪面35的下側(cè)。
底座15中的孔19設(shè)置在相應(yīng)的螺釘或螺栓38的上端上，螺母40適當(dāng)?shù)財(cái)Q入該螺釘或螺栓上，以將底座固定到位。當(dāng)然，正如本領(lǐng)域能夠理解的，適當(dāng)?shù)南鹉z墊圈、墊片(未示出)等可以在螺釘或螺栓穿過(guò)任何或所有孔的地方圍繞該螺釘或螺栓設(shè)置，以防止圍繞該螺釘滲漏。對(duì)于瓦屋頂，優(yōu)選地，填塞物(例如泡沫墊片)在底座與屋頂表面接觸的地方放置在該底座下面，以確保不損壞該底座和/或該屋頂瓦。安裝之后，來(lái)自太陽(yáng)能陣列的橫向載荷通過(guò)該底座與該屋頂蓋板或瓦之間的摩擦直接傳遞給屋頂表面。如果使用緊固件，任何合適的緊固件可以用來(lái)將本發(fā)明的底座固定于屋頂或其他支撐結(jié)構(gòu)。例如，可以使用一個(gè)或多個(gè)螺釘、螺栓、釘子、粘接劑、鉚釘?shù)取?br> 通常，如上面所提到的，底座15可以是大約60到120英寸長(zhǎng)。如果在特定的安裝中需要更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，相鄰底座的相應(yīng)端可以是伸縮式的，一個(gè)在另一個(gè)內(nèi)(見(jiàn)圖2的虛線)以提供更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。在如此搭接的或“搭疊的”該底座中的槽提供排水導(dǎo)槽，用于將陣列10下面的水排出該屋頂，并且與下面的支撐結(jié)構(gòu)或屋頂表面共享連接點(diǎn)。正如在附圖中所看到的，底座15優(yōu)選對(duì)齊成平行行，這些行以一定的距離相互間隔開(kāi)，根據(jù)具體安裝該距離小于該組件的寬度(圖1)或組件的長(zhǎng)度(圖6)。
一旦所有的底座都已經(jīng)適當(dāng)?shù)亻g隔開(kāi)并固定于屋頂或支撐結(jié)構(gòu)上，然后太陽(yáng)能組件連接于該底座以完成該太陽(yáng)能陣列。組件12可以用市場(chǎng)能買(mǎi)到的粘結(jié)劑“膠接”在該底座15的凸緣20上(見(jiàn)圖1)，所述粘結(jié)劑例如是諸如GE RTV108的硅粘結(jié)劑，或可以用夾子50(見(jiàn)圖6到8)等固定于凸緣20。
雖然夾子50可以具有各種構(gòu)形，但優(yōu)選地，這些夾子用短長(zhǎng)度的階梯形槽條材料(例如鋁帶等)構(gòu)成。例如，圖7公開(kāi)了一種“雙重”夾子50a，其優(yōu)選用于將兩個(gè)組件部分地固定于底座15的凸緣20。即，夾子50a通過(guò)螺釘或螺栓51等將組件12a的一側(cè)與間隔開(kāi)的相鄰的組件12b的一側(cè)固定于同一個(gè)底座15a的相應(yīng)凸緣20上(見(jiàn)圖6、7)。通常，兩個(gè)間隔開(kāi)的雙重夾子50a用于牢固地固定在兩個(gè)間隔的底座15a、15b之間相鄰組件的相應(yīng)的邊，如圖6所示。單個(gè)夾子50b(圖6和8)類似于雙重夾子50a，除了夾子50b只將單個(gè)組件的一邊固定于凸緣20之外，這些夾子優(yōu)選用于固定在陣列中最外面的組件。
2003年4月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/463,359的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合在此供參考。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝太陽(yáng)能組件的底座，所述底座包括具有槽形截面的一定長(zhǎng)度的材料，其形成槽，所述槽具有底面、從所述底面向上延伸的兩個(gè)側(cè)面和在所述側(cè)面的每個(gè)的頂上的相對(duì)水平的凸緣。
2.如權(quán)利要求1的底座，還包括穿過(guò)所述底面、所述水平凸緣、或穿過(guò)所述底面和所述水平凸緣的間隔開(kāi)的孔。
3.如權(quán)利要求2的底座，其中所述材料是抗腐蝕的。
4.如權(quán)利要求2的底座，還包括沿著所述底座間隔開(kāi)并且以可分離的方式安裝在所述槽中的至少一個(gè)運(yùn)輸襯墊，所述運(yùn)輸襯墊中的每一個(gè)具有至少一個(gè)狹槽，適于接納太陽(yáng)能組件的邊緣。
5.如權(quán)利要求2的底座，還包括沿著所述底座間隔開(kāi)并且以可分離的方式安裝在所述槽中多個(gè)運(yùn)輸襯墊，所述運(yùn)輸襯墊中的每一個(gè)具有多個(gè)平行的狹槽，所述平行的狹槽中的每一個(gè)適于接納不同的太陽(yáng)能組件的邊緣。
6.如權(quán)利要求5的底座，其中，所述運(yùn)輸襯墊摩擦配合在在所述槽中。
7.如權(quán)利要求1的底座，其中，所述長(zhǎng)度是約60到120英寸長(zhǎng)。
8.一種安裝在屋頂、支撐結(jié)構(gòu)等上的太陽(yáng)能陣列，所述陣列包括在所述屋頂上或支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置成間隔開(kāi)的平行行的多個(gè)底座，每個(gè)底座包括具有槽形截面的一定長(zhǎng)度的材料，其形成槽，所述槽具有底面、從所述底面向上延伸的兩個(gè)側(cè)面、和在所述側(cè)面的每個(gè)的頂上的相對(duì)水平的凸緣；用于將所述底座連接于所述屋頂或支撐結(jié)構(gòu)的裝置；多個(gè)太陽(yáng)能組件；和用于將所述太陽(yáng)能組件固定于所述底座的所述凸緣的裝置。
9.如權(quán)利要求8的太陽(yáng)能陣列，其中，所述用于將所述太陽(yáng)能組件固定于所述凸緣的裝置包括粘結(jié)劑。
10.如權(quán)利要求8的太陽(yáng)能陣列，其中，所述用于將所述太陽(yáng)能組件固定于所述凸緣的裝置包括固定于所述凸緣的夾子。
11.如權(quán)利要求8的陣列，其中，每個(gè)底座的所述底面具有穿過(guò)該底面的預(yù)先形成的孔，并且其中所述用于將所述底座連接于所述屋頂或支撐結(jié)構(gòu)的裝置包括緊固件，所述緊固件穿過(guò)在每個(gè)所述底座的所述底面中的所述預(yù)先形成的孔，并穿過(guò)在所述屋頂或支撐結(jié)構(gòu)上的相應(yīng)孔。
12.如權(quán)利要求11的陣列，其中，所述緊固件包括在其下端具有可膨脹的錨固器的帶螺紋的元件；和擰到所述帶螺紋的元件上的帶螺紋的螺母。
13.如權(quán)利要求11的陣列，其中，多行底座的每行包括多個(gè)底座，其中所述底座之一的底端在相鄰底座的頂端內(nèi)是可伸縮的。
14.一種包裝太陽(yáng)能組件用于運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ龇椒ò▽⒍鄠€(gè)間隔的第一運(yùn)輸襯墊以可分離的方式設(shè)置在第一底座的槽中，所述第一底座包括具有槽形截面的一定長(zhǎng)度的材料，其形成所述槽，所述第一運(yùn)輸襯墊的每個(gè)具有在其中的多個(gè)平行的狹槽，這些狹槽與所述襯墊中的另一個(gè)的所述狹槽對(duì)齊，從而當(dāng)所述襯墊在所述第一底座的所述槽內(nèi)時(shí)，在所述第一底座上提供多個(gè)平行的狹槽；將太陽(yáng)能組件的一邊放進(jìn)所述第一襯墊中的所述平行狹槽的每個(gè)中；可分離地將多個(gè)第二運(yùn)輸襯墊設(shè)置在與第一底座具有同樣結(jié)構(gòu)的第二底座的槽中；所述第二襯墊的每個(gè)具有在其中的多個(gè)平行的狹槽，這些狹槽與所述第二襯墊中的另一個(gè)的所述狹槽對(duì)齊，從而當(dāng)所述襯墊在所述第二底座的所述槽內(nèi)時(shí)，在所述第二底座上提供第二個(gè)多個(gè)平行的縱向狹槽；以及將所述太陽(yáng)能組件中每個(gè)的相反的邊放置在所述第二襯墊的相應(yīng)的平行狹槽中，從而在運(yùn)輸期間保護(hù)所述組件的所述邊緣。
15.如權(quán)利要求14的方法，還包括在所述組件被放置在所述第一和第二底座的所述襯墊的所述狹槽中之后，在所述底座和所述太陽(yáng)能組件的每個(gè)端部設(shè)置保護(hù)裝置，從而在運(yùn)輸期間保護(hù)所述組件的所述端部。
16.如權(quán)利要求15的方法，還包括圍繞所述組件固定所述底座和所述保護(hù)裝置，從而形成用于運(yùn)輸?shù)耐暾陌b。
17.一種將太陽(yáng)能組件的陣列安裝在屋頂?shù)壬系姆椒?，所述方法包括將多個(gè)底座設(shè)置在所述屋頂上，所述底座每個(gè)包括具有槽形截面的一定長(zhǎng)度的材料，其形成槽，所述槽具有連接于所述屋頂?shù)牡酌?、從所述底面向上延伸的兩個(gè)傾斜的側(cè)面、和在所述側(cè)面的每個(gè)的頂上的相對(duì)水平的凸緣；將所述底座固定到所述屋頂上；將所述太陽(yáng)能組件固定到相鄰底座的所述凸緣上。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中，所述太陽(yáng)能組件用粘結(jié)劑固定在所述凸緣上。
19.如權(quán)利要求17的方法，其中，所述太陽(yáng)能組件用夾子固定在所述凸緣上。
20.如權(quán)利要求17的方法，其中，將所述底座連接到所述屋頂?shù)牟襟E包括將每個(gè)底座設(shè)置在屋頂上所希望的位置；鉆孔穿過(guò)所述屋頂；使緊固件穿過(guò)所鉆的孔并將所述緊固件固定在所述屋頂上；以及將所述底座固定在所述緊固件上。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中，預(yù)先形成在所述底座的所述底面中的孔。
22.如權(quán)利要求20的方法，其中，所述緊固件是在其一端具有可膨脹的錨固器的帶螺紋的元件。
23.如權(quán)利要求1的底座，其中，所述槽形截面是V形截面，并且其中所述側(cè)面是從所述底面向上延伸的傾斜側(cè)面。
24.如權(quán)利要求8的太陽(yáng)能陣列，其中，所述槽形截面是V形截面，并且其中所述側(cè)面是從所述底面向上延伸的傾斜側(cè)面。
25.如權(quán)利要求14的方法，其中，所述槽形截面是V形截面。
26.如權(quán)利要求17的方法，其中，所述槽形截面是V形截面，并且其中所述側(cè)面是從所述底面向上延伸的傾斜側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)用于將太陽(yáng)能陣列安裝在住宅屋頂?shù)壬系姆椒ê驮O(shè)備。本發(fā)明在安裝構(gòu)成陣列的太陽(yáng)能組件中使用底座。該底座可以用作該太陽(yáng)能組件的包裝的一部分。底座包括具有槽形截面的一定長(zhǎng)度的材料。為了包裝，運(yùn)輸襯墊安裝在每個(gè)底座的槽中。太陽(yáng)能組件的相反的邊緣安裝在兩個(gè)面對(duì)的底座的襯墊的相應(yīng)的狹槽中，并且保護(hù)裝置安裝在其端部，以形成用于運(yùn)輸?shù)耐暾陌b。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之后，該包裝被拆去，該底座安裝在屋頂上，并且該組件連接于該底座以形成陣列。
文檔編號(hào)H01L31/042GK1791985SQ200480010237
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者唐納德·B·沃菲爾德, 保羅·加維森, 迪內(nèi)希·S·阿明 申請(qǐng)人:Bp北美公司