太阳能模块框架的制作方法
【专利说明】太阳能模块框架
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求2012年9月5日提交的序列号为61/696，846的以RichardA.Beuke和Michael J.Buchanan名义的“太阳能模块框架(solar module frame) ”的美国临时专利申请的权益，通过引用将申请序列号61/696，846的内容全部并入于此。
【背景技术】
[0003]1.
技术领域
[0004]本发明涉及金属或者塑料框架以保护在框架内的物品(article)，例如而不限于太阳能模块；涉及堆叠有框架的太阳能模块以用于装运和存储，涉及安装有框架的太阳能模块以面向太阳能的源，以及更具体地涉及安装层压的太阳能模块的边际的和外周边缘部分的框架，所述框架具有凸起区域以设置位于框架的内表面和太阳能模块的边际的和外周边缘部分之间的密封剂层的厚度，以及在本发明的其它非限制实施例中，所述框架包括保持构件或者支脚以安装有框架的太阳能模块来用于装运、存储和使用。
[0005]2.目前可用的技术的讨论
[0006]典型的太阳能模块包括两个或更多个板状物(sheet)，其中一个板状物是透明的板状物并且通常玻璃板状物，层压在一起以提供在板状物之间具有组织的组件的单个集成结构，以将太阳能转换为电能。框架通常由挤压的金属(例如而不限于钢和/或铝)制成，被安装在太阳能模块的外周边缘之上，以及被安装在太阳能模块边际边缘部分之上，以在装运、存储和使用期间保护模块的边缘。典型的太阳能模块并入挤压的金属框架以执行多个功能。框架(I)提供强度以在风和/或雪载荷之下加强(stiffen)太阳能模块，(2)帮助密封层压的太阳能模块，(3)保护模块的玻璃边缘在运输、安装和操作期间免受损坏，以及(4)提供用于安装模块以用于装运、存储和使用的平台。
[0007]在一个设置中，当前的框架由8件组成:四个线性的挤压的边部分以及将件接合在一起的四个角栓(corner key)。一些模块制造线自动化这些框架的安装,但是操作需要一些前期工作来安装所述栓以及将框架部分分段运输(stage)到安装设备中或者到货栈(magazine)中以供给(feed)设备。在其它设置中，框架由四个线性的挤压的边部分组成，每个部分具有与邻近的边部分的斜接端相接在太阳能模块的角处的斜接端。可选地采用密封剂来防止或者减小在框架和模块之间的水分渗透。密封剂可以为具有密封剂的层的双边的带的形式，例如而不限于防水的或者水分不能渗透的粘合剂，或者防水的或者水分不能渗透的粘合剂的柔韧的层。
[0008]虽然目前可用于为太阳能模块加框的框架以及在太阳能模块上安装框架的方法是可接受的，但是存在缺点。更具体地，目前的框架技术的一个缺点是缺乏提供用于控制防水的粘合剂或者密封剂的柔韧的层的厚度来提供具有均匀的预定厚度的密封剂层的技术。如被理解的，非均匀厚度的密封剂层提供对于抗水分渗透的随机的保护，而提供具有以下设置的框架将是有利的:提供具有足够防止水分渗透的均匀的预定厚度的密封剂层。
【发明内容】
[0009]本发明指向一种有框架的太阳能模块,其中包括:包括位于一对层压在一起的板状物之间的能量转换器的太阳能模块，所述太阳能模块具有外周边缘和边际边缘部分，其中所述能量转换器将太阳能转换为非太阳能；框架，所述框架具有基底、第一支脚、第二支脚、第一端和第二端，其中所述基底、所述第一支脚和所述第二支脚接合在一起，所述第一支脚和所述第二支脚为面对关系并且彼此间隔，以提供具有U形截面的框架用于在所述太阳能模块的所述外周边缘和所述边际边缘部分之上安装所述框架，其中所述框架的所述第一端和所述第二端接合在一起以及所述框架的基底从所述框架的所述第一端到所述第二端是连续的；在所述框架的内表面和所述太阳能模块的所述外周边缘以及所述边际边缘部分之间的柔韧的粘合剂和/或防水的密封剂的层，以及间隔物，所述间隔物作用于所述框架以限制所述框架朝着所述太阳能模块的所述外周边缘和所述边际边缘部分移动，以在所述框架和所述太阳能模块之间提供具有均匀厚度的柔韧的粘合剂和/或防水的密封剂的层。
[0010]本发明还指向有框架的太阳能模块，其中包括:第一太阳能模块，所述第一太阳能模块包括位于一对层压板状物之间的能量转换器，其中所述能量转换器将太阳能转换为非太阳能；以及框架，所述框架具有第一支脚构件、第二支脚构件、第三支脚构件、第一端、第二端以及保持支脚构件，其中所述第一支脚构件和所述第三支脚构件接合到所述第二支脚构件，所述第一支脚构件和所述第三支脚构件是彼此面对的关系并且彼此间隔，以提供具有内通道的第一子框架，其中所述太阳能模块的所述边际边缘部分和所述外周边缘被保持在所述第一子框架的所述内通道中以及，其中所述第一子框架的基底的外表面位于第一面以及所述保持支脚构件的外表面位于第二面，所述第一面和所述第二面大体彼此平行，所述保持支脚构件连接到所述第一子框架以及延伸远离在所述第一子框架的所述内通道中保持的所述太阳能模块以提供腔，所述腔的尺寸被设定为容纳堆叠保持基底或者第二有框架的模块的第二子框架。
[0011]进一步，本发明指向安装太阳能模块以接收太阳能的的方法。所述方法其中包括:构造有框架的太阳能模块，其包括:第一太阳能模块，所述第一太阳能模块包括在一对层压板状物之间的能量转换器，其中所述能量转换器将太阳能转换为非太阳能，以及框架，所述框架具有第一支脚构件、第二支脚构件、第三支脚构件、第一端、第二端以及保持支脚构件，其中所述第一支脚构件和所述第三支脚构件接合到所述第二支脚构件，所述第一支脚构件和所述第三支脚构件是彼此面对的关系并且彼此间隔，以提供具有内通道的第一子框架，其中所述太阳能模块的所述边际边缘部分和所述外周边缘被保持在子框架的通道中，并且其中所述子框架的基底的外表面位于第一面，所述保持支脚构件的外表面位于第二面，所述第一面和所述第二面大体彼此平行，所述保持支脚构件连接到所述子框架以及延伸远离保持的太阳能模块以提供腔，所述腔的尺寸被设定为容纳安装块的阵列的安装块；构造面对或者追踪太阳能的源的安装块的阵列，安装块中的每一个具有预定的形状和尺寸以装配到由所述第一子框架的所述保持支脚构件提供的所述腔中；在所述安装块被设置在所述保持支脚构件的所述腔中的情况下，在安装块中的每一个上安装有框架的太阳能模块；以及将所述有框架的太阳能模块固定到所述安装块。
【附图说明】
[0012]图1是现有技术太阳能模块的等轴视图。
[0013]图2是现有技术有框架的太阳能模块的等轴视图。
[0014]图3是本发明的框架的段的非限制实施例的等轴视图。
[0015]图4是示出本发明的有框架的太阳能模块的与图2的图类似的图。
[0016]图5是示出本发明的锁定(locking)装置的非限制实施例的本发明的框架的段的等轴视图。
[0017]图6是现有技术有框架的太阳能模块的部分截面侧视图。
[0018]图7是示出本发明的有框架的太阳能模块的非限制实施例的与图6的图类似的图。
[0019]图8是示出本发明的有框架的太阳能模块的其它非限制实施例的与图6的图类似的图。
[0020]图9A和图9B示出用于制造本发明的框架的角的非限制实施例的本发明的处理步骤的非限制实施例。
[0021]图10是根据本发明的教导具有应用于太阳能模块的本发明的框架的太阳能模块的等轴视图。
[0022]图11是安装在支持框架上的本发明的有框架的太阳能模块的分段的截面侧视图。
[0023]图12是根据本发明堆叠的有框架的太阳能模块的堆叠体的平面升高图。
[0024]图13是沿着图12的线13-13截取的图。
[0025]图14A-14E示出用于制造具有用于堆叠本发明的有框架的模块的保持构件的本发明的框架的非限制实施例的本发明的处理步骤的非限制实施例。
[0026]图15是示出堆叠太阳能模块的本发明的其它非限制实施例的与图13的图类似的图。
【具体实施方式】
[0027]如在此使用的，诸如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等等的空间的或者方向的用语，涉及如在附图中示出的本发明。然而，应当理解，本发明可以采用各种替代的方向，因此，这样的用语不被认为是限制。进一步，如在此使用的，在说明书以及权利要求中使用的所有表达尺寸、物理特性、处理参数、成分数量、反应条件等等的数字被理解为在一切情况下被通过用语“约”来修改。因此，除非相反地表明，在以下说明书和权利要求中陈述的数字值可以依赖于旨在通过本发明得到的期望的特性而变化。至少，并且不是试图限制将等同原则应用至权利要求的范围，应该至少根据报告的有效数字的数以及通过应