(57)【要約】  本発明は一般に、ソーラーパネルを据え付け、支持するための簡単でコスト効果の高い装置および方法に関する。本発明によるソーラーパネルは、複数の細長い支持部材によって背面から支持される。細長い支持部材は、開いたＶ字形またはＷ字形の配列を有してもよく、風の上向き負荷などのかなりの環境負荷に耐え、その上ソーラーパネル内の応力集中を最小限にするのに十分に柔軟なままである、強く柔軟な糊または両面テープを介してソーラーパネルに接着されてもよい。支持部材は、自動化ソーラーパネル生産ラインに組み込まれる支持部材取り付けモジュールによってソーラーパネルに取り付けられてもよい。複数のソーラーパネルは、複数のソーラーパネルに及ぶ少なくとも下側および上側横支持レールを使って１つもしくは複数のパイルまたは同様のものを有するソーラーパネル支持構造体に現場据え付けされてもよい。
2011512680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非受光面を有するソーラーパネルと、
耐食性被膜を有する実質的にＶ字形の支持部材であって、前記実質的にＶ字形の支持部材は、
水平基礎部分と、
前記水平基礎部分から上方へおよび外側へ延びる第１および第２の柔軟な部分と、
前記第１の柔軟な部分から外側へ延びる第１の水平パネル据え付け部分と、
前記第２の柔軟な部分から外側へ延びる第２の水平パネル据え付け部分とを備える、実質的にＶ字形の支持部材と、
前記ソーラーパネルの前記非受光面に前記実質的にＶ字形の支持部材を取り付ける耐湿性接着結合部材であって、前記実質的にＶ字形の部材は、実質的に前記ソーラーパネルの長さに及ぶ、耐湿性接着結合部材とを備えるソーラーパネルアセンブリ。
【請求項２】
シランカップリング剤をさらに備え、前記接着結合部材は、アクリルベースの両面テープである、請求項１に記載のソーラーパネルアセンブリ。
【請求項３】
命令を送り、受け取るように構成されるシステム制御装置と、
前記システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネルの非受光面を洗浄するように構成されるソーラーパネル洗浄領域と、
前記システム制御装置から命令を受け取り、前記ソーラーパネルの前記非受光面を乾燥させるように構成されるソーラーパネル乾燥モジュールと、
前記システム制御装置から命令を受け取り、前記ソーラーパネルの前記非受光面上に支持部材を位置決めするように構成される支持部材配置モジュールと、
前記システム制御装置から命令を受け取り、前記ソーラーパネルの前記非受光面に前記支持部材を取り付けるように構成される支持部材取り付けモジュールと、
前記システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネル支持取り付けモジュールを通って前記ソーラーパネルを移動させるように構成される自動化システムとを備えるソーラーパネル支持取り付けモジュール。
【請求項４】
前記支持配置モジュールは、前記支持部材を受け取り、前記ソーラーパネルの前記非受光面上に前記支持部材を位置決めするように構成されるロボット装置を備え、前記支持配置モジュールはさらに、前記支持部材に接着部材をはり付けるように構成される、請求項３に記載のソーラーパネル支持取り付けモジュール。
【請求項５】
前記支持部材取り付けモジュールは、前記ソーラーパネルが前記支持部材取り付けモジュールを通って移動されるとき、前記支持部材に荷重を提供するように構成される自動化ローラーを備える、請求項４に記載のソーラーパネル支持取り付けモジュール。
【請求項６】
前記洗浄モジュールは、前記ソーラーパネルの前記非受光面上に洗浄流体を噴霧するように構成される洗浄流体ノズル、および前記洗浄流体ノズルに洗浄流体を供給するように構成される洗浄流体容器を備える、請求項５に記載のソーラーパネル支持取り付けモジュール。
【請求項７】
前記乾燥モジュールは、前記ソーラーパネルの前記非受光面を乾燥させるように構成されるフードおよび排気装置を備える、請求項６に記載のソーラーパネル支持取り付けモジュール。
【請求項８】
ソーラーパネルに支持部材を取り付けるための方法であって、
自動化装置上に前記ソーラーパネルを受け取るステップと、
前記自動化装置によって洗浄モジュール内で前記ソーラーパネルを位置決めするステップと、
前記ソーラーパネルの非受光面を洗浄するステップと、
前記自動化装置によって乾燥モジュール内に前記ソーラーパネルを移送するステップと、
前記ソーラーパネルの前記非受光面を乾燥させるステップと、
前記自動化装置によって支持部材配置モジュール内に前記ソーラーパネルを移送するステップと、
前記ソーラーパネルの前記非受光面上に支持部材を位置決めするステップと、
前記自動化装置によって支持部材取り付けモジュール内に前記ソーラーパネルを移送するステップと、
前記ソーラーパネルの前記非受光面に前記支持部材を取り付けるステップとを含む方法。
【請求項９】
前記ソーラーパネルの前記非受光面上に前記支持部材を位置決めするステップより前に前記支持部材に接着部材をはり付けるステップをさらに含み、前記支持部材を位置決めするステップは、システム制御装置によって制御されるロボット装置によって前記支持部材をロボットで受け取り、位置決めするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持部材を取り付けるステップは、前記ソーラーパネルが前記自動化装置によって移動されるとき、支持パネルローラーによって前記ソーラーパネルに対向するように前記支持部材を促すステップを含み、前記ソーラーパネルを洗浄するステップは、洗浄流体ノズルによって洗浄流体を前記ソーラーパネルの前記非受光面に噴霧するステップを含み、前記ソーラーパネルを乾燥させるステップは、フードおよび排気装置によって前記ソーラーパネルの前記非受光面を乾燥させるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
下側支持構造体と、
前記下側支持構造体に取り付けられた下側横支持レールであって、前記下側横支持レールは、その中に配置され、それぞれがソーラーパネルにはり付けられたソーラーパネル支持部材を受け取るように構成される複数のスロットを有する、下側横支持レールと、
前記下側支持構造体に取り付けられた上側横支持レールであって、前記上側横支持レールは、その中に配置され、それぞれが前記ソーラーパネルにはり付けられた前記ソーラーパネル支持部材を受け取るように構成される複数のスロットを有する、上側横支持レールと、
前記下側横支持レールおよび前記上側横支持レールにはり付けられ、前記ソーラーパネルの非受光面に接着するように構成される接着部材とを備えるソーラーパネル支持アセンブリ。
【請求項１２】
前記上側横レールおよび前記下側横レールはそれぞれ、実質的にＶ字形の支持区分およびケーブル積載領域を備え、前記下側横支持レールおよび前記上側横支持レールの少なくとも１つは、前記ソーラーパネル支持アセンブリに前記ソーラーパネル支持部材を電気的に接続するように構成されるタブおよび締め具を備える、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記下側支持構造体に取り付けられた中間横支持レールをさらに備え、前記中間横支持レールは、その中に配置され、それぞれが前記ソーラーパネルにはり付けられた前記ソーラーパネル支持部材を受け取るように構成される複数のスロットを有し、前記中間横支持レールは、実質的にＶ字形の支持区分およびケーブル積載領域を備える、請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
ソーラーパネルを据え付けるための方法であって、
接地された下側支持部材の下側横レールの上側据え付け面および上側横レールの上側据え付け面に接着部材をはり付けるステップと、
前記下側横レールおよび前記上側横レールの前記接着部材上に前記ソーラーパネルを位置決めするステップと、
前記下側横レールの前記上側据え付け面および前記上側横レールの前記上側据え付け面に前記ソーラーパネルを取り付けるステップとを含む方法。
【請求項１５】
前記下側横支持レールおよび前記上側横支持レールを通って配置されるスロット内に、前記ソーラーパネルに取り付けられた金属支持部材を位置決めするステップ、および前記下側横支持レールおよび前記上側横支持レールの少なくとも１つに前記金属支持部材を電気的に接続するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は一般に、ソーラーパネルを据え付け、支持するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境への懸念および伝統的なエネルギー源のコストの上昇に起因して、再生可能なエネルギー源の使用に対する需要が、着実に増加している。特に、太陽エネルギーから電気を生成するための低コストパネルを開発することにかなりの資金が、投資されている。しかしながら、現場および屋上の両方の環境でソーラーパネルを効率的に低コストで据え付けるなどのこの目標を達成することには、多くの課題が残っている。
【０００３】
典型的には、ソーラーパネルは、平面の長方形構成で製造される。フレームが次いで、据え付けを容易にするためにパネルの周囲に取り付けられる。ブラケットが次いで、ねじまたはある他の据え付け金具によってパネルの周囲のフレームに取り付けられる。ブラケットは次いで、典型的には据え付けレールに取り付けられ、それは、ソーラーパネルを支持するための構造体に取り付けられる。この構成および据え付け手法は、かさばるソーラーパネル構成をもたらし、その上パネルの生産ならびに最終的な現場導入にかなりのコストを追加する。
【０００４】
別の手法は、フレームのないソーラーパネルを据え付けることである。典型的な実施形態は、図１Ａおよび１Ｂで例示される。図１Ａは、従来技術のソーラーパネル据え付け構成１００の上面図である。この構成によれば、ソーラーパネル１１０は、パネル１１０の周囲のＣ−クランプなどのクランプ部材１２０によって据え付けられる。図１Ｂは、図１Ａでの線Ｂ−Ｂについて示される据え付け構成１００の部分的な概略横断面図である。しかしながら、この手法は、問題をもたらされる。
【０００５】
例えば、この手法は、クランプ部材１２０が、風、氷、および雪などの典型的な悪環境条件からのかなりの荷重のもとでパネル１１０を支持するのに十分に堅く、強いことを必要とする。これを成し遂げるために、クランプ部材１２０は典型的には、非常に少ないたわみを可能にするように設計された、アルミニウム押出し材から成る。この設計手法の結果として、高応力集中は、荷重のもとでガラスソーラーパネル１１０のエッジで発達する。それ故に、ソーラーパネル１１０の破損は、それと関連するかなりの修理／交換費用を有する問題になる。
【０００６】
加えて、ソーラーパネルは、それらの性質そのものにより、太陽放射への暴露によって高温度負荷にさらされる。これらの高温度では、パネル内に含まれる積層材料は、液化する可能性がある。結果として、単に周囲でのクランプによって据え付けられるパネルは、滑り、適所から移動することもあり、それはしばしば、ソーラーパネルの不適切な方向付けまたは破損を生じさせる。
【０００７】
従って、さまざまな環境でソーラーパネルを据え付け、支持するための簡単でコスト効果の高い装置および方法に対する必要性が、存在する。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一実施形態では、ソーラーパネルアセンブリは、受光面および非受光面を有するソーラーパネルと、耐食性被膜を有する実質的にＶ字形の支持部材と、ソーラーパネルの非受光面に実質的にＶ字形の支持部材を取り付ける耐湿性接着結合部材とを備え、そこでは実質的にＶ字形の部材は、実質的にソーラーパネルの長さに及ぶ。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、ソーラーパネル支持取り付けモジュールは、命令を送り、受け取るように構成されるシステム制御装置と、システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネルの非受光面を洗浄するように構成されるソーラーパネル洗浄領域と、システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネルの非受光面を乾燥させるように構成されるソーラーパネル乾燥モジュールと、システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネルの非受光面上に支持部材を位置決めするように構成される支持部材配置モジュールと、システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネルの非受光面に支持部材を取り付けるように構成される支持部材取り付けモジュールと、システム制御装置から命令を受け取り、ソーラーパネル支持取り付けモジュールを通ってソーラーパネルを移動させるように構成される自動化システムとを備える。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、ソーラーパネルに支持部材を取り付けるための方法は、自動化装置上にソーラーパネルを受け取るステップと、自動化装置によって洗浄モジュール内でソーラーパネルを位置決めするステップと、ソーラーパネルの非受光面を洗浄するステップと、自動化装置によって乾燥モジュール内にソーラーパネルを移送するステップと、ソーラーパネルの非受光面を乾燥させるステップと、自動化装置によって支持部材配置モジュール内にソーラーパネルを移送するステップと、ソーラーパネルの非受光面上に支持部材を位置決めするステップと、自動化装置によって支持部材取り付けモジュール内にソーラーパネルを移送するステップと、ソーラーパネルの非受光面に支持部材を取り付けるステップとを含む。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、ソーラーパネル支持アセンブリは、下側支持構造体と、下側支持構造体に取り付けられた下側横支持レールと、下側支持構造体に取り付けられた上側横支持レールと、下側横支持レールおよび上側横支持レールにはり付けられ、ソーラーパネルの非受光面に接着するように構成される接着部材とを備える。一実施形態では、下側横支持レールは、その中に配置され、それぞれがソーラーパネルにはり付けられたソーラーパネル支持部材を受け取るように構成される複数のスロットを有する。一実施形態では、上側横支持レールは、その中に配置され、それぞれがソーラーパネルにはり付けられたソーラーパネル支持部材を受け取るように構成される複数のスロットを有する。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態では、ソーラーパネルを据え付けるための方法は、接地された下側支持部材の下側横レールの上側据え付け面および上側横レールの上側据え付け面に接着部材をはり付けるステップと、下側横レールおよび上側横レールの接着部材上にソーラーパネルを位置決めするステップと、下側横レールの上側据え付け面および上側横レールの上側据え付け面にソーラーパネルを取り付けるステップとを含む。
【００１３】
本発明の上で列挙された特徴が、詳細に理解できるように、上で簡潔に要約された本発明のより詳細な説明は、実施形態を参照することによりなされてもよく、それらのいくつかは、添付の図面で例示される。しかしながら、本発明は、他の同等に効果的な実施形態を認めてもよいので、添付の図面は、この発明の典型的な実施形態を例示するだけであり、従ってその範囲を限定すると考えるべきではないことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】従来技術のソーラーパネル据え付け構成の上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａで示される据え付け構成の部分的な概略横断面図である。
【図２Ａ】ソーラーパネルを据え付けるための細長い部材の一実施形態による横断面図を例示する図である。
【図２Ｂ】図２Ａの細長い部材の等角図を例示する図である。
【図３Ａ】ソーラーパネルを据え付けるための細長い部材の別の実施形態による横断面図を例示する図である。
【図３Ｂ】図３Ａの細長い部材の等角図を例示する図である。
【図４】本発明のソーラーパネル据え付け構成の一実施形態の部分的な概略横断面図である。
【図５】誇張された荷重条件のもとでの図４のソーラーパネル据え付け構成の実施形態の部分的な概略横断面図である。
【図６】本発明によるエンドブラケットの一実施形態の等角図である。
【図７】本発明によるソーラーパネル据え付け構成の一例示的実施形態の部分的な横断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、それに結合された細長い支持部材を有するソーラーパネルの等角図である。
【図９】本発明の一実施形態による支持部材取り付けモジュールの平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるソーラーパネル現場据え付け構成の概略平面図である。
【図１１】図１０の断面Ａ−Ａに沿って見た据え付け構成の概略横断面図である。
【図１２Ａ】「詳細Ａ」のラベルを付けられた図１１の領域の概略拡大図である。
【図１２Ｂ】明確にするためにソーラーパネルが除去された状態の図１２Ａで描写される領域の概略等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は一般に、ソーラーパネルを据え付け、支持するための簡単でコスト効果の高い装置および方法に関する。本発明によるソーラーパネルは、複数の細長い支持部材によって背面から支持される。細長い支持部材は、所要の荷重のもとでソーラーパネルを支持するのに十分に強いが、しかし通常動作および環境への暴露中にソーラーセルによって経験される最大応力を最小限にするのに十分に柔軟な、開いたＶ字形またはＷ字形の配列を有してもよい。支持部材は、風の上向き負荷などのかなりの環境負荷に耐え、その上ソーラーパネル内の応力集中を最小限にするのに十分に柔軟なままである、強く柔軟な糊または両面テープを介してソーラーパネルに接着されてもよい。支持部材は、自動化ソーラーパネル生産ラインに組み込まれる支持部材取り付けモジュールによってソーラーパネルに取り付けられてもよい。複数のソーラーパネルは、複数のソーラーパネルに及ぶ少なくとも下側および上側横支持レールを使って１つもしくは複数のパイルまたは同様のものを有するソーラーパネル支持構造体に現場据え付けされてもよい。それぞれのソーラーパネルはさらに、すきまばめエンドブラケットによって同様に保持されてもよい。本明細書で論じられるソーラーパネルは、寸法が異なってもよく、２．２メートル×２．６メートルのような大きさの面積を有する受光面を有してもよい。
【００１６】
図２Ａは、ソーラーパネルを据え付けるための細長い部材２００の一実施形態による横断面図を例示し、図２Ｂは、その等角図を例示する。細長い部材２００は、１つまたは複数のソーラーパネルを据え付けるための、１つもしくは複数の構造用パイルもしくは同様のものなどの据え付け構造体に取り付けられる横支持レールまたはある他の支持部材との係合のための下側構造用据え付け面２１０を含んでもよい。柔軟な支持部分２２０は、Ｖ字形の仕方で構造用据え付け面２１０から上方へおよび外側へ延びる。言い換えれば、それぞれの柔軟な支持部分２２０は、構造用据え付け面２１０に対して約１０°と約８０°との間の角度２３０を形成するはずである。角度２３０は、約２０°と約７０°との間であってもよい。角度２３０は、約４５°などの、約３０°と約６０°との間であってもよい。パネル据え付け部分２４０は、それぞれの柔軟な支持部分２２０から外側へ延び、平面のソーラーパネルの背面と係合するように構成される。
【００１７】
図３Ａは、ソーラーパネルを据え付けるための細長い部材３００の別の実施形態による横断面図を例示し、図３Ｂは、その等角図を例示する。細長い部材３００は、実質的に垂直な外側区分３１０ならびに外側区分３１０の下端から上方へおよび内側へ延びる内側区分３２０を備える、一般にＷ字形の横断面を有してもよい。パネル据え付け部分３４０は、それぞれの外側区分３１０の上端から外側へ延び、平面のソーラーパネルの背面と係合するように構成される。当業者は、細長い部材を形成するために使用される形状、横断面積および材料が、所望の構造的剛性を提供する、ソーラーセルに所望量の支持を提供する、外部源（例えば、風、熱膨張）からソーラーセル内に誘起される機械的応力を低減する、および／または所望のコスト目標を達成するように調整できることを理解することになるので、図２Ａおよび３Ａで例示される細長い部材の横断面は、本明細書で論じられる本発明の範囲を限定することを意図されない。
【００１８】
細長い部材２００、３００は、１６、１８、または２０ゲージの冷間圧延鋼などの成形鋼板を含んでもよい。同様の強度および柔軟性を有する他の材料が、同様に使用されてもよい。加えて、細長い部材２００、３００は、耐食性のための適切な被膜で被覆されてもよい。例として、細長い部材２００、３００は、重量で５５％アルミニウムおよび４５％亜鉛を含む被膜などのアルミニウム−亜鉛被膜を備えてもよい。公称被膜厚さは、細長い部材２００、３００のそれぞれの面で約１５μｍと約３０μｍとの間であってもよい。一実施形態では、細長い部材２００、３００は、亜鉛めっき鋼で作製される。別法として、細長い部材２００、３００は、もし単に発送用スペーサーとして使用されるならば、プラスチックまたは段ボール材料で作製されてもよい。
【００１９】
図４は、本発明のソーラーパネル据え付け構成４００の一実施形態の部分的な概略横断面図である。構成４００は、接着部材４２０によって細長い部材２００のパネル据え付け部分２４０に取り付けられたソーラーパネル４１０を備える。接着部材４２０は、約２，４００Ｐａ以上のどんな風の上向き負荷条件からの引張り荷重にも耐えるのに十分に強くなければならず、その上接着部材は、風、氷、または雪の荷重に起因するソーラーパネル４１０の極端な荷重条件中に細長い部材２００の動きを可能にするのに十分に柔軟なままでなければならない。一実施形態では、接着部材４２０は、ソーラーパネル４１０の非受光面４１１に結合される。
【００２０】
接着部材４２０は、金属構造体にガラス材料を結合するのに適した構造用ガラス固定テープを備えてもよい。構造用ガラス固定テープは、両面に塗布された高性能アクリル接着剤を有する、順応性のアクリルの独立気泡発泡材を備えてもよい。本発明の実施形態で使用されてもよい構造用ガラス固定テープの例は、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａにある３Ｍによって製造されるＶＨＢ構造用ガラス固定テープを含む。
【００２１】
本発明の一実施形態は、構造用ガラス固定テープと併せて接着促進剤を含んでもよい。ソーラーパネルで使用されるものなどのガラス材料は、親水性である。この特性は、特にアクリル接着剤を使った接着結合に、高湿度のもとでまたはさもなければ高水分環境にさらされるとき、劣化を起こしやすくする。この問題を防止するために、ソーラーパネルは、ソーラーパネル４１０の親水性を低減し、ソーラーパネル４１０と接着部材４２０との間の接着結合を強化するために、シランカップリング剤などの接着促進剤で表面処理されてもよい。本発明で使用されてもよい１つのそのような接着促進剤は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン樹脂である。この接着促進剤の例は、Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭｉｃｈｉｇａｎにあるＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるＺ−６０４０Ｓｉｌａｎｅである。
【００２２】
別法として、接着部材は、金属構造体にガラスを結合するのに適し、構造用ガラス固定テープの前述の特性を有する接着糊を備えてもよい。
【００２３】
図５は、誇張された荷重条件のもとでの図４のソーラーパネル据え付け構成の実施形態の部分的な概略横断面図である。図５で示されるように、ソーラーパネル４１０は、風、氷、または雪からの荷重のもとに置かれるので、ソーラーパネル４１０がそれぞれの面の方にたわむとき、曲げモーメントが、細長い部材２００の周りに生成される。本発明の細長い部材２００は、柔軟な支持部分２２０のたわみによってこの荷重を吸収する。この柔軟性は、ソーラーパネル４１０内の応力がより広い面積にわたって分散されることを可能にし、細長い部材２００の周りのガラス内の高応力集中を防止する。それ故に、破損は、従来技術のソーラーパネル据え付けおよび支持装置と比較して低減される。
【００２４】
一実施形態では、ソーラーパネルはさらに、積層材料（例えば、ＰＶＢまたはＥＶＡ）の遅いプラスチッククリープに起因する積層ガラス部材の滑りを防止するために、１つまたは複数のエンドブラケットによって保持されてもよい。図６は、本発明によるエンドブラケット６００の一実施形態の等角図である。エンドブラケット６００は、据え付けフラップ６１０を含み、それは、接着剤、ねじ、またはリベットなどの締結手段によって細長い部材２００に取り付けられてもよい。エンドブラケット６００はさらに、湾曲したパネル保持部分６２０を含む。使用時には、パネル保持部分６２０は、風荷重などの外部荷重の印加または熱膨張に起因するソーラーセルのエッジの摩耗および／または応力亀裂の可能性を低減するために、ゴムまたは他のエラストマー材料などの従順な部材７０８を含んでもよい。
【００２５】
図７は、本発明によるソーラーパネル据え付け構成７００の一例示的実施形態の部分的な横断面図である。構成７００は、接着部材４２０によって細長い部材２００、３００のパネル据え付け部分２４０、３４０に取り付けられたソーラーパネル７０１を備える。構成はさらに、締め具７０５によって据え付けフラップ６１０のところで細長い部材２００、３００に取り付けられたエンドブラケット６００を備える。この実施形態では、細長い部材２００、３００は、ソーラーパネル７０１のエッジまで完全には延びない。ソーラーパネル７０１のエッジ７０１Ａと細長い部材２００、３００の対応するエッジ「Ｅ」との間の距離「Ｄ」は、約５０ｍｍと約３００ｍｍとの間でもよい。エンドブラケット６００のパネル保持部分６２０は、ソーラーパネル７０１のエッジ７０１Ａの周りで外側へ延びる。この構成は、ソーラーパネル７０１のエッジ部分での応力集中を低減し、それは、ガラス含有基板要素などのソーラーセルの構成要素の１つ内で亀裂および欠けを生成する可能性を低減する。ソーラーパネルは典型的には、機械的に研削または研磨されたそれらのエッジ近くに表面を有し、それは、通常の環境負荷中に亀裂が始まる場所を生成する可能性があるので、これらの影響を受けた領域の近くではないソーラーパネル７０１の表面の一部分を受け取るだけであるように細長い部材２００、３００を構成することによって、応力誘起亀裂が移動する機会は、低減され、このようにしてソーラーパネルの平均使用可能寿命を改善することになると信じられる。
【００２６】
図７を参照すると、一実施形態では、従順な部材７０８は、エンドブラケット６００とソーラーパネル７０１のエッジとの間に生成される応力集中および研磨摩耗をさらに低減するために、エンドブラケット６００とソーラーパネル７０１のエッジ７０１Ａとの間に位置決めされてもよい。ソーラーパネル据え付け構成７００はさらに、１つまたは複数の据え付けられたソーラーセルの細長い部材２００、３００の１つまたは複数を受け取るように適合される横支持レール（図示されず）または他の構造用交差部材に細長い部材２００、３００を据え付けるための支持ブラケット７１５を含んでもよい。
【００２７】
図８は、本発明によるソーラーパネル据え付け構成８００の一例示的実施形態の等角図である。この実施形態では、細長い部材８２０は、支持ブラケット８１５によって横支持レール８０５に取り付けられる。ソーラーパネル８１０は、先に説明されたようにソーラーパネル８１０の非受光面の長さに沿って細長い部材８２０に取り付けられる。ソーラーパネル８１０はさらに、エンドブラケット８３０によってソーラーパネル８１０のエッジで保持されてもよい。この実施形態では、２つの細長い部材８２０は、ソーラーパネル８１０の長さに及んで示される。しかしながら、他の実施形態は、ソーラーパネル８１０の長さに及ぶ任意の数の細長い部材８２０を含んでもよい。
【００２８】
図９は、自動化または半自動化方式でソーラーパネル８１０の表面に細長い支持部材８２０を結合するために使用できる支持部材取り付けモジュール９００の平面図である。支持部材取り付けモジュール９００は、自動化システム９５０を通じてすべてが接続される、洗浄モジュール９６０と、乾燥領域９７０と、支持部材配置領域９８０と、支持部材取り付け領域９９０とを含む。一般に、支持部材取り付けモジュール９００は、ソーラーパネル試験モジュールに接続される自動化装置からソーラーパネル８１０を受け取り、支持部材取り付けプロセスを行い、自動化ソーラーパネル生産ラインのバンクエンド内で経路ＡｉおよびＡｏに続く除荷モジュールにソーラーパネル８１０を配送するように位置決めされる。
【００２９】
自動化システム９５０は一般に、支持部材取り付けモジュール９００のさまざまな区分を通ってソーラーパネル８１０を支持し、移送するために使用される運搬システムである。一例では、図９で示されるように、自動化システム９５０は、システム制御装置９９５から送られる命令によって制御される、一連の作動コンベヤーベルト９５５を備える。
【００３０】
支持部材取り付けモジュール９００によってソーラーパネル８１０に細長い支持部材８２０を取り付ける第１のステップでは、洗浄モジュール９６０は、後に来るステップで細長い支持部材８２０をしっかりと確実に取り付けることができるように、ソーラーパネル８１０の非受光面に１つまたは複数の洗浄および準備プロセスを行うように適合される。洗浄および準備プロセスは、ソーラーパネル８１０の非受光面の洗浄流体リンス、粒子を除去するための表面のガスパージ、および／またはソーラーパネル８１０の非受光面と細長い支持部材８２０との間の結合を促進するまたは形成するのを助けるために使用できる表面へのプライマーまたは他の材料（例えば、糊）の塗布を含んでもよい。一実施形態では、洗浄流体またはプライマー材料は、１つまたは複数の原料容器９６１からノズル９６２を通じてソーラーパネル８１０の非受光面に配送される。
【００３１】
次のステップでは、ソーラーパネル８１０は、結合プロセスに影響を与える可能性があるどんな汚染物質も除去するために、ソーラーパネル８１０が乾燥される乾燥領域９７０に移送される。一実施形態では、乾燥領域９７０は、洗浄溶液成分の蒸発を促進することによってソーラーパネル８１０の表面を乾燥させる、および／または洗浄プロセス中に配送されるプライマーまたは他の化学物質から出て来る蒸気を収集するように適合されるフード９７３および排気装置９７２（例えば、ファン）を含む。
【００３２】
次のステップでは、ソーラーパネル８１０は、細長い支持部材８２０がロボット装置９８１の使用によってソーラーパネル８１０上に置かれる支持部材配置領域９８０に移送される。ロボット装置９８１は、受け取り場所（図示されず）から細長い支持部材８２０を受け取り、ソーラーパネル８１０の所望の領域上に細長い支持部材８２０を置くように位置決めされる従来のロボット装置であってもよい。一実施形態では、ソーラーパネル８１０上への細長い支持部材８２０の配置より前に、接着部材４２０などのある量の糊またはテープ材料が、ロボット装置９８１によってソーラーパネル８１０の非受光面に対向して置かれる細長い支持部材８２０の結合面にはり付けられる。
【００３３】
次のステップでは、ソーラーパネル８１０は、１つまたは複数の自動化ローラー９９１の使用によって、細長い支持部材８２０が、自動化システム９５０上に支持されるソーラーパネル８１０の非受光面に対向するように促される、支持部材取り付け領域９９０を通って移送される。一実施形態では、自動化ローラー９９１は一般に、ソーラーパネル８１０に細長い支持部材８２０を結合するために使用される要素が接触することを確実にするために、細長い支持部材８２０およびソーラーパネル８１０に所望の荷重を提供するように加重される。別の実施形態では、アクチュエータ（図示されず）によって自動化ローラー９９１により印加される力およびソーラーパネル８１０が自動化システム９５０構成要素によって自動化ローラー９９１を通って搬送される速度は、システム制御装置９９５によって制御される。次に、ソーラーパネル８１０は、自動化システム９５０構成要素の１つまたは複数を使用して除荷モジュールに移送されてもよい。
【００３４】
図１０は、本発明の一実施形態によるソーラーパネル現場据え付け構成１０００の概略平面図である。ソーラーパネル現場据え付け構成は、１つまたは複数のソーラーパネル支持構造体１０１０に据え付けられた１つまたは複数のソーラーパネル８１０（明確にするために透明として描写される）を含んでもよい。一実施形態では、ソーラーパネル支持構造体１０１０は、下側支持構造体１０２０に取り付けられた下側横レール１０１２および上側横レール１０１４を備え、それは、典型的には現場または屋上構成でソーラーパネルを支持するための亜鉛めっき鋼パイルまたは他の支持構造体であってもよい。一実施形態では、ソーラーパネル支持構造体１０１０はまた、下側横レール１０１２と上側横レール１０１４との間に配置され、下側支持構造体１０２０に取り付けられた１つまたは複数の中間横レール１０１６も含む。
【００３５】
図１１は、図１０の断面Ａ−Ａに沿って見た据え付け構成１０００の概略横断面図である。図１１で見られるように、取り付けられた細長い部材８２０をすでに有する、それぞれのソーラーパネル８１０は、ソーラーパネル支持構造体１０１０上に置かれ、それに取り付けられる。一実施形態では、細長い部材８２０は、下側横レール１０１２、上側横レール１０１４、および１つまたは複数の中間横レール１０１６内にそれぞれ形成されるはめ合いスロット領域内に配置されてもよい。一実施形態では、下側支持構造体１０１０は、監視または他の電気装置を取り付けるための領域１０１１を含む。
【００３６】
図１２Ａは、「詳細Ａ」のラベルを付けられた図１１の領域の概略拡大図である。図１２Ｂは、明確にするためにソーラーパネル８１０が除去された状態の図１２Ａで描写される領域の概略等角図である。
【００３７】
図１１、１２Ａ、および１２Ｂを参照すると、それぞれのソーラーパネル８１０に取り付けられたそれぞれの細長い部材８２０は、それぞれの下側横支持レール１０１２内のはめ合いスロット領域１０２２内に置かれる。図１２Ａおよび１２Ｂで示されるように、下側横支持レール１０１２は、下側表面１０２４に対して約１０°と約８０°との間の角度１０２８を形成する一般にＶ字形の仕方で下側表面１０２４から上方へおよび外側へ延びる柔軟な支持部分１０２６を有する下側表面１０２４を含んでもよい。角度１０２８は、約２０°と約７０°との間であってもよい。一実施形態では、角度１０２８は、約４５°などの、約３０°と約６０°との間である。パネル据え付け部分１０３０は、それぞれの柔軟な支持部分１０２６から外側へ延びてもよく、ソーラーパネル８１０の背面と係合するように構成されてもよい。一実施形態では、下側横支持レール１０１２は、パネル据え付け部分１０３０の１つまたは両方から延びるトレイ部材１０３２を含み、それは、ソーラーパネル８２０との電気的接続で使用されるケーブルを支持するために有用なこともある。
【００３８】
図１１、１２Ａ、および１２Ｂで示されるように、細長い部材８２０のそれぞれは、下側横支持レール１０１２の少なくとも一部分内に形成されるスロット領域１０２２と係合してもよい。一実施形態では、スロット領域１０２２は、ソーラーパネル据え付け構成１０００の内側に位置するパネル据え付け部分１０３０および柔軟な支持部分１０２６を通って延びるだけである。一実施形態では、スロット領域１０２２はまた、トレイ部材１０３２の一部分も通って同様に延びる。それ故に、パネル据え付け構成１０００の外側にあるパネル据え付け部分１０３０および柔軟な支持部分１０２６は、導入の容易さのために細長い部材８２０に下側支持を提供してもよい。
【００３９】
一実施形態では、下側横支持レール１０１２は、複数の据え付けタブ１０３４を含み、それは、それぞれの細長い部材８２０を支持するためにいくらかの従順性を有してもよい。一実施形態では、締め具１０３６は、下側横レール１０１２に細長い部材８２０を取り付け、接地目的のための電気的接続を提供するために使用される。締め具１０３６は、金属ねじ、リベット、または他の導電性締結装置であってもよい。一実施形態では、下側横レール１０１２は、電気的に接地される下側支持部１０１０に電気的に取り付けられる。
【００４０】
図１２Ａを参照すると、それぞれのソーラーパネル８１０は、接着部材１０４０によって下側横レール１０１２のそれぞれのパネル据え付け部分１０３０に取り付けられてもよい。一実施形態では、接着部材１０４０は、先に述べられた接着部材４２０と似ている。
【００４１】
本発明の一実施形態では、上側横レール１０１４は、下側横レール１０１２の鏡像である。それで、上側横レール１０１４はまた、それぞれの細長い部材８２０を同様に受け取るスロット領域１０２２を含んでもよい。加えて、ソーラーパネル８１０はまた、接着部材１０４０およびパネル据え付け部分１０３０によって上側横レール１０１４に取り付けられてもよい。一実施形態では、上側横レール１０１４はまた、締め具１０３６を使ってそれぞれの細長い部材８２０に取り付けるための据え付けタブ１０３４も含む。
【００４２】
一実施形態では、１つまたは複数の中間横レール１０１６は、中間横レール１０１６のスロット領域１０２２が、両方のパネル据え付け部分１０３０および両方の柔軟な支持部分１０２６を通って延びることを除けば、下側横レール１０１２および上側横レール１０１４と同一である。それで、それぞれのソーラーパネル８１０はまた、接着部材１０４０によってそれぞれの中間横レール１０１６のパネル据え付け部分１０３０に取り付けられてもよい。一実施形態では、それぞれの中間横レール１０１６はまた、締め具１０３６を使ってそれぞれの細長い部材８２０に取り付けるための据え付けタブ１０３４も含む。
【００４３】
一実施形態では、下側横レール１０１２、上側横レール１０１４、および１つまたは複数の中間横レール１０１６は、適切なゲージの冷間圧延鋼などの成形鋼板から成ってもよい。同じような強度および柔軟性を有する他の材料が、同様に使用されてもよい。一実施形態では、レールは、耐食性のために被覆されてもよい。一実施形態では、重量で５５％アルミニウムおよび４５％亜鉛を含む被膜などのアルミニウム／亜鉛被膜が、使用されてもよい。公称被膜厚さは、約１５μｍと約３０μｍとの間であってもよい。一実施形態では、下側横レール１０１２、上側横レール１０１４、および１つまたは複数の中間横レール１０１６は、亜鉛めっき鋼から成る。
【００４４】
当業者は、それらを形成するために使用される形状、横断面積、材料が、所望の構造的剛性を提供する、ソーラーパネルに所望量の支持を提供する、外部源（例えば、風および熱膨張）からソーラーパネル内に誘起される機械的応力を低減する、および／または所望のコスト目標を達成するように調整できることを理解することになるので、図１２Ａおよび１２Ｂで例示される下側横レール１０１２、上側横レール１０１４、および１つまたは複数の中間横レール１０１６の横断面は、例示のためであり、本明細書で論じられる本発明の範囲を制限することを意図されない。
【００４５】
先述の説明は、本発明の実施形態を対象とするが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が、それの基礎的範囲から逸脱することなく考案されてもよく、それの範囲は、次に来る特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
2011512680.tif 000003
【図１Ｂ】
2011512680.tif 000004
【図２Ａ】
2011512680.tif 000005
【図２Ｂ】
2011512680.tif 000006
【図３Ａ】
2011512680.tif 000007
【図３Ｂ】
2011512680.tif 000008
【図４】
2011512680.tif 000009
【図５】
2011512680.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
2011512680.tif 000019
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