专利名称：缆线支撑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于面板的支撑结构，且具体地涉及用于太阳能组件的支撑结构。更 具体地，本发明通过用于将面板或太阳能组件固定到缆线或棒或链或类似于缆线或棒或链 的其它支架的钩来改进。
背景
太阳能组件的一种安装是将太阳能组件安装到由在顶棚(roof)或地面上的托架 系统(rack system)提供的表面上。太阳能组件的传统的安装过程包括
1.在顶棚上拧紧锚固装置(或者如果是地面安装，则将柱插入地面或混凝土)；
2.在锚固点处密封顶棚上的孔；
3.组装由刚性且重的部件制成的托架系统；
4.将托架系统固定到顶棚上或地面上的锚固点；
5.在托架上拧紧太阳能组件；
6.通过电缆将太阳能组件电连接。
将托架系统拧到顶棚中的传统变形是利用压载物使整个系统变得更重。
然而，顶棚通常被设计为支撑有限的静载荷，并且这不足以支撑太阳能组件和安 装系统的重力。
托架和顶棚的每个接触点需要安装孔，其损坏表层并可损坏顶棚。并且每个孔需 要密封,这将增加劳动、材料和顶棚保险的成本。
组装框架需要专业劳动，以将组件拧到框架以及连接电线。
支撑组件的框架导致用于材料和运输的昂贵的成本。
日本专利JP200-71805公开了由缆线网组成的缆线结构，其由纵向缆线和横向缆 线编织。缆线网的网格提供了放置太阳能组件的空间。太阳能组件的四个侧部分别由一个 网格的四个侧部支撑。并且缆线网被放置在由刚性托架提供的斜坡上。这样的缆线结构需 要许多缆线，并且缆线是非常昂贵的因此，降低缆线结构的成本是非常困难的。除此之外， 还需要托架，且因此托架必须拧紧或压载在顶棚上。
发明概述
本发明的目的是提供缆线支撑结构以在除顶棚以外的表面上分布太阳能系统或 面板系统的重量和系统上的力载荷，以在具有有限的静载荷的顶棚上扩展太阳能系统或面 板系统的安装。本发明的又一目的是提供自动触发钩以帮助将面板或太阳能组件安装到缆 线或棒或链或其它支架上。
本公开内容中的术语围场(enclosure)表示由栅栏或壁或其它支撑结构围绕或 分开的区域。一个顶棚可以本身是围场或者由多个围场构成。而且，在本发明中，术语面板 表示每种类型的太阳能面板或用于建筑结构或覆盖物的每种类型的面板。术语缆线包括如 下物品，其为相对长的、直的、刚性的或柔软的件，如缆线或棒或链。
本发明的缆线支撑件包括缆线结构，该缆线结构包括横向缆线。横向缆线在顶棚 围场的两个侧部之间延伸，面板或太阳能组件成排地布置在横向缆线上，形成列，该列通过缆线结构支撑，并且缆线结构转而以使得列的重量和列上的力载荷部分地或完全地分布到 围场的侧部上的方式通过围场的侧部来支撑。
由缆线、围场的侧部和锚固装置形成了太阳能组件列的安装系统。由缆线结构支 撑的面板列将力载荷分布在顶棚周边。本发明的支撑结构使在具有静载荷限制的顶棚上安 装列面板成为可能。
因为缆线被锚固在顶棚围场的相对侧部诸如壁上，并且不依赖于托架，所以不需 要拧紧或压载顶棚以锚固托架，且因此进一步降低了安装成本。
安装缆线结构要快于组装托架并将其拧紧或将其压载以及密封顶棚的孔。通过自 动触发钩或其它紧固件或钩将面板固定到缆线上是快速的。在缆线还是电缆的情况下，彻 底地减少了电连接过程。
因为面板的列由缆线结构支撑，所以整个托架材料均不需要。因为不压载列，所以 不需要压载材料。面板或太阳能组件的列主要由横向缆线支撑，并且与现有技术不同，需要 具有纵向缆线和横向缆线的缆线网以卸载重量，因此，将明显地降低缆线材料的成本。
优选地，横向缆线在不同的高度使面板或太阳能组件的列倾斜。以这种方式，与现 有技术不同，不需要额外的支架或托架使列面板倾斜。因为不需要托架和压载物，所以免去 了托架的材料成本，节省了组装托架的劳动成本，避免了顶棚的超载，并且消除了由于托架 的安装而产生的对顶棚的损坏。
优选地，缆线结构中的一个横向缆线连接竖立柱(erect pillar)，该竖立柱支撑 面板或太阳能组件的上部部分以使面板或太阳能组件倾斜。这适合于难以仅由缆线限定用 于倾斜面板和太阳能组件的安装平面的情况。
优选地，缆线结构的至少一部分是弹性的。
优选地，所述柱是弹性的。
优选地，缆线的支撑面板或太阳能组件的上部部分的至少一部分是弹性的。
虽然存在风压，但是弹性部分将弹性变形，这减小了面板或太阳能组件和风的方 向之间的角度以减小作用于面板或太阳能组件的风压。因为弹簧或活塞(piston)被用于 减小风载荷，所以缆线和锚固装置可被设计用于较低的力载荷，因此缆线和锚固装置将会更便宜。
优选地，弹性构件被布置在面板或太阳能组件和支撑面板或太阳能组件的后部的 下部部分的横向缆线之间，并且在由吹向所述后部的风引起面板或太阳能组件向上旋转的 情况下弹性构件是可伸展的。
在风吹向面板或太阳能组件的后部的情况下，弹性构件伸展以能够使面板或太阳 能组件向上旋转。面板或太阳能组件向上旋转，使后部的风以很小的阻力流动，从而减小了 列上的风载荷。
优选地，超载支撑构件被布置于缆线结构之下以卸载缆线结构的超过额定载荷的 载荷。
优选地，超载支撑构件是垂直于缆线结构并且在顶棚的壁之间延伸的纵向缆线； 或者超载支撑构件是安装在顶棚上的弹性构件。面板或太阳能组件的重量主要由缆线结构 负担，并且如果载荷超过缆线结构的额定载荷，则纵向缆线将分担过度重量。安装在顶棚 上的弹性构件的安装不需要在顶棚上形成装配孔，而仅仅需要一些衬板从下面支撑弹性构件。
优选地，缆线被锚固在围场的侧部上，或者通过夹具夹住侧部或通过棍插入壁而 被连接到围场的侧部，或者被连接到安装于围场的侧部上的支撑构件，或者在由布置在围 场的侧部上的滑轮引导后被连接到固定在地面上的平衡物。
优选地，缆线是电线。缆线具有通电和承载的能力，因此缆线被用于传递由太阳能 组件产生的电，且因此简化了在太阳能装置的安装过程中的电连接。
本发明还提供了缆线支撑件，其包括由在柱之间延伸的平行缆线组成的缆线结 构，柱中的每一个在不同水平具有穿孔，缆线通过穿过其穿孔而连接柱，面板或太阳能组件 在缆线结构上成一直线布置并由缆线结构支撑。或者，支撑缆线可通过插入柱的穿孔中的 钩固定到柱。
本发明的自动触发钩包括基部、布置在基部上的槽件和闩锁。槽件设有槽，并且在 槽的第一侧壁的内部形成有接纳闩锁的安装孔。弹性构件被布置在安装孔中，按压闩锁，且 因此闩锁从安装孔向槽的第二侧壁延伸，闩锁和槽的底部限定用于固定地互锁缆线或棒或 链的空间，并且闩锁的面对槽的开口的一侧形成有引导斜坡。
本发明的自动触发钩可被快速地且简单地固定在缆线上。操作中，首先将缆线嵌 入槽件的直槽中，在缆线接触引导斜面的同时，来自缆线的压力将会推动闩锁进入安装孔 中且因此缆线将通过闩锁至直槽的深处。当缆线或棒或链越过闩锁时，闩锁将弹回，且因此 缆线或棒或链将在由闩锁和直槽的底部限定的空间中保持互锁。
优选地，槽是直槽，且多个槽件被布置在基部上，并且槽件的直槽成一直线定位。
优选地，在第二侧壁中形成腔以接纳并支撑通过弹性构件从第一侧壁的安装孔中 弹出的闩锁的外端。
优选地，基部通过连接构件附接到面板或太阳能组件。
优选地，槽可紧密地容纳具有不同内部尺寸的不同种类的适配器，适配器被用于 卡住具有不同尺寸的缆线或棒或链以确保具有不同直径的缆线与槽件的紧密配合。直槽的 宽度可被设计为缆线的直径以使缆线和直槽能够互相紧密配合。虽然缆线或棒或链的直径 小于直槽的宽度，但是缆线或棒或链可通过适配器紧密地装配在自动触发钩中。根据制成 适配器的材料，适配器在缆线上产生摩擦，以便缆线不能沿着槽滑动。
本发明不仅可被用于太阳能应用，而且可被用于除太阳能以外的应用，并且使在 具有重量载荷限制的区域安装面板成为可能。重量载荷被分布在顶棚周边。这打开了新市 场。
在顶棚区域不存在锚固点或孔。这意味着节省了材料、劳动和顶棚保险。
不需要面板托架。这意味着节省了设计，用于组装、材料和运输的劳动。
通过将缆线简单地“击入”(安装在面板背部的)钩中来将面板固定于缆线。这意 味着节省了劳动。
以下将更加详细地描述以上提及的本发明的目的、特征和优势。
附图简述
图1是本发明的一个实施方案中的缆线支撑结构的示例性透视图2是图1中示例的在其上安装有面板或太阳能组件的缆线支撑结构的示例性透 视如图2所示，面板或太阳能组件30安装在横向缆线21、22上。例如，将面板或太 阳能组件30用其背部上的钩或不同的紧固件固定在横向缆线21、22上。因为仅仅需要两 条大体平行的横向缆线21、22来支撑面板或太阳能组件30，所以与缆线网相比削减了材料 成本，例如，不需要(与缆线21、22垂直的)纵向缆线。在下文中提到的实施方案中将了解 仅利用横向缆线来支撑面板或太阳能组件30的优势。
在图1和图2中示例的实施方案中，仅显示了一列面板或太阳能面板30。然而，可 以以与图1和图2中示例的相同的方式在围场的两个相对侧部之间布置多列，以大规模地 形成通过太阳能发电的场所。
图1和图2中所示的实施方案具有如下的简单的安装过程
1.在顶棚围场的两个相对侧部上锚固横向缆线21、22 ；
2.通过钩或紧固件在缆线21、22上安装面板或太阳能组件30 ；
3.对太阳能组件的安装设置电连接。
图3和图4示例了本发明的第二实施方案。
如图3所示，两条横向缆线21、22在顶棚周边的两个相对侧部之间延伸。由缆线 21、22限定的平面基本上与水平面平行。参照图4，缆线21与柱23相连接。柱23的底端 与缆线21相连接，并且柱23的顶端支撑面板或太阳能组件30的上部部分。缆线22直接 支撑面板或太阳能组件30的下部部分。且因此使面板或太阳能组件30倾斜。
因为由两条横向缆线21、22限定的平面具有相对于水平面可调节的角度，所以面 板或太阳能组件30被倾斜以最优地吸收太阳光。如图2中所示，与其中在刚性托架上形成 倾斜平面的现有技术不同，面板或太阳能组件的倾斜由缆线提供。
如图1和图2所示，因为使面板或太阳能组件30通过两条横向缆线21、22倾斜， 所以不需要托架系统。且因此，在顶棚中不形成安装孔或形成较少的孔，并且这防止了顶棚 的损坏并节约了托架安装的手工作业。
再次参考图2，如果在围场周边的两个相对侧部之间布置多列面板或太阳能组件 30，则面板或太阳能组件30的重量由壁或沿着顶棚上围场的周边的其它锚定系统来负担。
图3和图4中所示的第二实施方案具有与第一实施方案相同的优势，并且特别适 合于难以由两条缆线限定斜面的情况。
图1和图2中所示的缆线不仅具有支承载荷的功能，而且具有传输电流的功能。因 此，用于电连接的大部分工作已通过安装缆线21、22而完成。然而，应注意，用于缆线的材 料是但不限于金属或塑料。
在本发明的每个实施方案中，许多结构可被用于在顶棚围场的相对侧部锚固缆线 21、22的末端。
如图5中所示，缆线21、22的末端被锚固到顶棚11上的围场的侧部10中。顶棚 11可以本身是围场，且因此侧部10可以是顶棚11的周边的壁。
如图6中所示，围绕顶棚11的围场的侧部10安装了支撑构件40。支撑构件40是 但不限于棒或缆线或电线或绳索或链。缆线21、22的末端与支撑构件40相连接。
如图7中所示，缆线21、22的末端也可被连接到夹具50，该夹具50夹紧顶棚11的 围场的侧部或壁10。
在图8a中示例的没有从顶棚11伸出的壁的实施方案中，托架或支撑组件12被布 置在顶棚围场的侧部上，缆线21、22的末端被锚固到托架或支撑组件12。
如图8b中所示，滑轮51、52被固定地布置在顶棚围场的相对侧部10上，并且平衡 物53、54被固定地布置在地面上。缆线21由滑轮51引导且然后被连接到平衡物53。缆线 22由滑轮52引导且然后被连接到平衡物54。
如图8c中所示，滑轮51、52被固定地布置在顶棚围场的相对侧部10上。缆线21、 22分别由滑轮51、52引导且然后分别被连接到棍58、59，该棍58、59被插入顶棚所在的建 筑的壁中。
对于存在高风压的一些地点，面板或太阳能组件30最好应该可移动以调节其倾 斜以降低由风产生的载荷。以这种方式，缆线21、22和锚固装置可被设计用于较小的风载荷。为了避免吹到面板背部的风的上升作用，面板可覆盖有适当倾斜的平面结构。
如图9中所示例的，缆线21的上部位置的一个部分或多个部分是弹性元件210或 元件210。弹性元件210是例如弹簧或活塞。虽然风压作用于面板或太阳能组件30，但是 弹性元件210具有弹性变形，且因此缆线21变得更长，并且面板或太阳能组件30的倾斜角 相应地减小，最终将减小由风产生的载荷。
如图10所示例的，柱23a具有至少一个弹性部件，其为弹性元件诸如弹簧或活塞。 图10中所示的实施方案具有与图9中的实施方案相同的优势。
为了避免由风吹到面板后部所引起的整个列的上升作用，如图1Oa中所示，用弹 性构件240 (例如，弹簧或活塞)将缆线22连接到面板或太阳能组件30的背部的下部部 分。弹性构件240作为速度吸收器。在窗从面板或太阳能组件的背部吹动的情况下，如图1Ob和IOc中所示，面板或太阳能组件向上旋转并使风流动。以这种方式，减小了后部的上 升风载荷。
减小风载荷的结构可应用于本发明的使面板或太阳能组件倾斜的所有实施方案。
在一些情况下(风、雪)，缆线21、22上的面板或太阳能组件30的列的力载荷大于 平行缆线的额定载荷。图11中示例的实施方案适合于这种情况。
如图11中所示，一条纵向缆线24布置在横向缆线21、22之下并垂直于横向缆线 21、22。缆线24也在顶棚围场的相对侧部之间延伸。缆线24可以接触缆线21、22。虽然 缆线21、22上的面板或太阳能组件30的力载荷大于缆线21、22的额定载荷，但是纵向缆线 24将共享或分担过度载荷。
图12中示例的实施方案也可用于分担过度载荷。弹性支撑构件220 (诸如弹簧或 活塞)被布置在缆线21、22之下。缆线21、22上的超载将由弹性支撑构件220负担。
在图11和图12中所示的两个实施方案中，横向缆线21、22是主要支撑构件，而纵 向缆线24或弹性支撑构件220是用于面板或太阳能组件的第二支撑构件。然而，面板或太 阳能组件常常连接在横向缆线上，并且一条或多条纵向缆线基本上用于锚固或支撑列。
图13和图14中示例的实施方案是用于在地面上安装面板或太阳能组件的缆线支 撑结构。缆线支撑结构包括固定在地面上的多个柱25。每个柱在不同水平具有多个穿孔 251、252、253。缆线21、22通过在期望的高度延伸穿过其穿孔而连接柱25。缆线21、22也 可通过在不同高度插入柱的穿孔中的钩固定到柱。缆线、柱以及最终的钩构成支撑结构并 代替传统的托架系统。
在本发明的每个实施方案中，许多种类的钩或紧固件可被选择以将面板或太阳能 组件30固定到缆线21、22。然而，图15至图21中示例的自动触发钩可能是最好的选择以 将面板或太阳能组件30固定到缆线21、22。自动触发钩具有快速且简单的操作的优势。
如图15至图17、图20和图21中所示，自动触发钩包括基部60，在该基部60上安 装有槽件61、62。槽件61、62提供直槽600。如图15中所示，至少两个槽件61、62独立地 布置在基部60上。槽件61、62的直槽600成一直线定位。每个槽件61、62的直槽600的 第一侧壁601设置安装孔610，在该安装孔610中布置有闩锁65。弹性构件64布置于安装 孔610中。通过弹性构件64挤压安装孔610中的闩锁65且因此闩锁65从安装孔610延 伸到第二侧壁602，优选地闩锁65的外端651延伸到第二侧壁602的孔611中。闩锁65和 直槽的底部限定用于接纳和固定缆线21或22的空间。孔611被设计为当缆线21或22推出时对闩锁65给予支撑点。引导斜坡650形成于闩锁65的面对直槽的开口的侧面上。螺 钉63被布置在基部60上。通过螺钉63，整个自动触发钩可被固定在面板或太阳能组件30 或任何其它物体上。如图18中所示，当开始将面板或太阳能组件30固定到缆线21或22 时，首先，缆线21与槽件61、62的直槽对齐，然后，将缆线压入直槽600中缆线将首先接触 闩锁65的引导斜坡650，且然后缆线21将使闩锁65压入直槽600的第一侧壁601的安装 孔610中，并且缆线21将通过闩锁，且最后到达直槽的底部。如图19中所示，当缆线21通 过闩锁65后，通过弹簧或弹性构件64将闩锁65弹出。虽然缆线21因外力诸如风压而具 有滑出直槽600的趋势，但是闩锁65将阻止这样的趋势因此，自动触发钩可使面板或太阳 能组件与缆线固定。为了实现紧密配合，直槽600缆线的宽度可被设计为与缆线21 (或22) 的直径一样宽。如图21中所示，可将缆线适配器71放入直槽中以便具有小于直槽宽度的 直径的缆线可紧密地固定在自动触发钩中。根据制成适配器的材料，适配器在缆线上产生 摩擦，所以缆线不能沿着直槽滑动。
虽然描述了某些示例的实施方案，但是明显的是，根据前述描述，许多可选方案、 改变、交换和变形对于本领域的技术人员来说将变得明显。例如，横向缆线不是一直平行的 缆线，在一些情况下可能是不平行的，并且可在围场的中部加入锚固装置。
任何权利要求中提到的技术特征的后面有参考标记，这些参考标记是为了增加权 利要求的可理解性的唯一目的而被包括，且因此，这样的参考标记对通过实施例的方式以 这样的参考标记识别的每个元件的解释不具有任何限制作用。
权利要求
1.一种缆线支撑结构，包括缆线结构，所述缆线结构包括横向缆线，所述横向缆线在顶棚围场的两个侧部之间延伸，面板或太阳能组件成排地布置在所述横向缆线上，形成列，所述列通过所述缆线结构支撑和锚固，所述缆线结构转而以使得所述列的重量和所述列上的力载荷完全地或部分地分布到所述围场的所述侧部上的方式通过所述围场的所述侧部来支撑。
2.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述缆线结构仅具有在所述围场的所述两个侧部之间延伸的两个横向缆线。
3.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述横向缆线在不同的高度使面板或太阳能组件的所述列倾斜。
4.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述缆线结构中的一个横向缆线连接竖立柱，所述竖立柱支撑所述面板或太阳能组件的上部部分以使所述面板或太阳能组件倾斜。
5.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述横向缆线中的至少一部分是弹性构件。
6.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述横向缆线的支撑所述面板或太阳能组件的上部部分的至少一部分是弹性构件。
7.如权利要求4所述的缆线支撑结构，其中所述柱中的至少一部分是弹性构件。
8.如权利要求3或权利要求4所述的缆线支撑结构，其中弹性构件被布置在所述面板或太阳能组件和支撑所述面板或太阳能组件的后部的下部部分的所述横向缆线之间，并且在由吹向所述后部的风引起所述面板或太阳能组件向上旋转的情况下所述弹性构件是可伸展的。
9.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述缆线支撑结构还包括超载支撑构件，所述超载支撑构件布置在所述缆线结构之下以卸载过度载荷。
10.如权利要求8所述的缆线支撑结构，其中所述超载支撑构件是垂直于横向缆线并在所述围场的侧部之间延伸的纵向缆线，并且所述纵向缆线还被固定到横向缆线以避免列上升移动。
11.如权利要求10所述的缆线支撑结构，其中所述缆线被锚固在所述围场的所述侧部上，或者通过夹具夹住所述侧部或通过棍插入壁而被连接到所述围场的所述侧部，或者被连接到安装于所述围场的所述侧部上的支撑构件，或者在由布置在所述围场的所述侧部上的滑轮引导后被连接到固定在地面上的平衡物。
12.如权利要求1所述的缆线支撑结构，其中所述缆线是电线。
13.如权利要求1至3和权利要求5至11所述的缆线支撑结构，其中所述围场的所述侧部由地面上的柱代替，柱中的每一个在不同的水平处具有穿孔，所述缆线通过延伸穿过所述柱的所述穿孔而连接所述柱，或者所述缆线通过插入所述柱的穿孔的钩而固定到所述柱。
14.一种自动触发钩，包括基部、布置在所述基部上的槽件，以及闩锁，其中所述槽件设有槽，在所述槽的第一侧壁的内部形成了接纳所述闩锁的安装孔，弹性构件被布置在所述安装孔中，且按压所述闩锁，且因此所述闩锁从所述安装孔向所述槽的第二侧壁延伸，所述闩锁和所述槽的底部限定用于固定地互锁缆线或棒或链的空间，并且所述闩锁的面对所述槽的开口的一侧形成有引导斜坡。
15.如权利要求14所述的自动触发钩，其中所述槽是直槽，且多个槽件被布置在所述基部上，并且所述槽件的所述直槽成一直线定位。
16.如权利要求14所述的自动触发钩，其中在所述第二侧壁中形成有腔以接纳并支撑通过所述弹性构件从所述第一侧壁的所述安装孔中弹出的所述闩锁的外端。
17.如权利要求14所述的自动触发钩，其中，所述基部通过连接构件附接到面板或太阳能组件。
18.如权利要求14所述的自动触发钩，其中，所述槽能够紧密地容纳具有不同内部尺寸的不同种类的适配器，所述适配器被用于卡住具有不同尺寸的缆线或棒或链以确保具有不同直径的缆线与所述槽件的紧密配合。
全文摘要
一种用于在太阳能应用或其它应用中支撑面板或太阳能组件的具有快速、便宜和简单安装优势的缆线支撑结构，包括缆线结构，其包括横向缆线，所述横向缆线在顶棚围场的两个侧部之间延伸，面板或太阳能组件成排地布置在横向缆线上，形成列，该列通过缆线结构支撑，缆线结构转而以使得列的重量和列上的力载荷完全地或部分地分布到围场的侧部上的方式通过围场的侧部来支撑。本发明还考虑一种自动触发钩，其包括基部、布置在基部上的槽件以及闩锁，其中槽件设有槽，在槽的第一侧壁内部形成接纳闩锁的安装孔，弹性构件被布置在安装孔中，按压闩锁，且因此闩锁从安装孔向槽的第二侧壁延伸，闩锁和槽的底部限定用于固定地互锁缆线或棒或链的空间，并且闩锁的面对槽的开口的一侧形成有引导斜坡。
文档编号F24J2/52GK103026146SQ201080068225
公开日2013年4月3日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者阿尔贝托·迪加埃塔诺 申请人:阿尔贝托·迪加埃塔诺