专利名称：用于斜屋顶的支座及其使用方法
技术领域：
本发明涉及用于将多个太阳能面板安装在一个斜屋顶上的装置、系统和方法。
背景技术：
替代性能量的市场正在不断发展。替代性能量包括由风力涡轮机、水力涡轮机产生的能量以及来自太阳的能量。替代性能量不仅潜在地提供有益于环境的更为清洁的能源，还使操作和维护一个替代性能量系统(如，一个光伏发电系统)的成本相对较低，使一名个人房屋所有人能够以与从国家电网购买能源的成本接近的成本自行发电。因此，太阳能发电不仅是一种使环境更为清洁的方式，还是一种以有竞争力成本实现较佳能源独立的手段。由光伏系统进行发电的成本典型地需要多种政府激励和税额减免措施，以便从经济上吸引大多数投资者。即使如此，一个太阳能面板系统的收支平衡点也典型地为约8年。如果光伏电池变得较不昂贵或效率较高，那么总成本将吸引更多房屋所有人、土地所有人或企业所有人对这种更利于环保的光伏系统进行投资。一个太阳能面板系统的成本的一个重要部分是安装成本和托架系统成本。降低该托架系统成本可以通过使得这些部分更易于制造并因此更加便宜来实现。使系统更易于或更迅速安装的多种改进也可以降低该安装成本，从而使得光伏技术更接近于作为多种常规能源的一种具有价格优势的替代。光伏电池可以安装在一个平屋顶系统或一个斜屋顶系统上。斜屋顶安装系统是典型地针对屋顶和建筑材 料的类型进行设计的。大多数房屋是带有由纤维玻璃和/或浙青制成的多个合成瓦的木框架住宅。这些屋顶以一个角度倾斜，该角度典型地与水平线成15度到60度的弧度。用于这种类型的屋顶的这些光伏支座典型地被钉固或拧接到底层屋顶或多个支撑椽之中。使用顶部安装夹具进行的UNIRAC: SOLARMOUNT 安装(U^IIRAC:w
SOI ARMOUNT⑩ Installation with Top Mounting Clamps)、安装手册 201.1 (2005)
以及美国外观设计专利号D496248示出一个斜屋顶安装系统，该系统采用一个轨道网络，这些轨道由拧接在这些底层椽中的多个支柱支撑。随后，这些光伏面板被紧固到这些轨道上。然而，将一个轨道系统稳固到带有斜面的屋顶上会存在危险，并且需要多个步骤。需要一个夹紧件，以便确保这些轨道支撑支柱被紧固在正确位置中。多条轨道较长、相对较重，并且不方便操作。然而，多条轨道允许这些夹具滑动进入沿着该轨道的位置中，从而允许在沿着该轨道的长度放置这些紧固件的较大的灵活性。令人希望的是，将多个光伏面板支撑在不需要将多条长轨道安装在一个斜屋顶上的一个系统上。
太阳电力公司(SunPower)是多种太阳能面板和多种安装系统的制造商。他们生产一种用于浙青合成瓦屋顶住宅的太阳能面板支座。见太阳电力经销商技术支持(SunPowerDealer Technical Support) (2007年12月)。太阳电力公司生产一种包括一个基板的斜屋顶支座，该基板带有支撑该太阳能面板的两个突出件。在这些突出件之间的间隙中有一个中心螺栓，该中心螺栓具有将太阳能面板稳固到这些突出件上的一个夹子。两个板从位于相反侧上的这些突出件向外水平延伸。这些板各自在这些板中的每个板上具有单排的三个孔，这些孔用于将该支座稳固到该屋顶上。另外两个紧固孔被定位在这些突出件之间。在安装多个光伏电池之前，这些系统需要使用多个夹紧件来预放置这些支座。令人希望的是，发展一种在没有多个夹紧件的情况下启用安装系统的系统。进一步令人希望的是，发展一种斜屋顶安装系统，这种系统将通过减少由安装多个支座并随后分开安装这些光伏电池的两步骤过程而引起的安装步骤来减少总的安装时间。SMART RACK K 是由高岛株式会社(Takashima&C0., Ltd) (smart-rita.tak.C0.jp)提供的一种用于将多个太阳能面板安装在一个浙青斜屋顶上的安装系统。见SMARTRACK通用安装手册(2009 )。该系统由一个两部分式支座进行安装，该两部分式支座包括一个有凸缘的L形夹具和一个T形夹具。该太阳能面板被稳固在该T形夹具和该L形夹具上的这些凸缘之间。该T形夹具插入该有凸缘的L形夹具中的一个凹口通道之中。该夹具并不向下承压在该太阳能面板上。相反，一个水平定向的螺钉将该面板紧固到该T形夹具上。该有凸缘的L形夹具的L形部分具有两排孔，以便将该T形夹具稳固到该L形夹具上。仍需要的是一种用于将多个太阳能面板安装到一个屋顶上的装置、系统和方法，这种装置、系统和方法通过去除了多条轨道而易于安装、减少了安装时间、提高了安全性。如果可以在没有夹紧件的情况下进行安装并且可以在一个或多个方向上进行调节，那么它们将具有另外的优点。本发明解决了这些和其他需求中的一个或多个。
发明内容
本发明是一种用于斜屋顶的安装支架。该安装支架适应多种宽度的面板。无论是一个还是一对夹具，该夹具在进行夹紧时是同样有效的，因此，对于在排尾处的多个夹具或用在多排太阳能面板之间的多个夹具而言，无需分开的夹具设计。一个实施例的安装支架具有一个单侧式夹具板，这样使得该安装支架可以使用该太阳能面板来确定该安装支架的位置以便进行放置并随后进行固定，而不必移除该太阳能面板来将该安装支架固定在位置。该夹具板沿着该安装支架的长度是可滑动的，这样使得该夹具位置可以沿着该安装支架的宽度移动。这容许在安装过程中的小容许误差。另外，这些夹具可以被调整，以便确保这些夹具各自可以成排对齐。在一个实施例中，存在一种用于斜屋顶的安装支架。该安装支架包括一个横向延伸的紧固板，该横向延伸的紧固板具有至少两排的多个紧固孔。该安装支架包括具有一对横向延伸的安装表面的一对安装块。该对安装块被固定到该紧固板上并大体上垂直于该紧固板延伸，以用于将至少一个物体安装到这些表面中的、位于该紧固板上方一段预定距离处的至少一个表面上。一个阻尼被包括在内，该阻尼包括:(i) 一对横向延伸的夹具板，该对横向延伸的夹具板在施加一个夹紧力时抵靠该对安装表面，以便夹紧至少一个物体；
(ii)一对夹具稳定器，这些夹具稳定器垂直于这些夹具板延伸，并且被接纳到一对夹具稳定器通道之中，以便限制这些夹具板相对于这些安装表面的倾斜；(iv)从这些安装板延伸的一个夹紧杆和被配置成在该安装表面与这些安装板之间产生一个夹紧力的安装支架。另一个实施例的安装支架具有多个夹具稳定器，这些夹具稳定器是多个引导板，这些引导板从这些夹具板垂直延伸进入多个通道之中，以便防止这些夹具板相对于该安装表面倾斜，这样使得该夹具可以与将一对物体夹紧在对应的一对夹具板和安装表面之间一样有效地将一个物体夹紧在一个夹具板与一个安装表面之间。一个实施例的安装支架具有夹紧杆，该夹紧杆是一个带螺纹的螺栓和螺母。该螺母在一个通道中被稳固到该安装支架上，该通道允许该螺栓相对于该螺母的纵向移动，以便产生一个夹紧力。在又另一个实施例中，该螺母是一个方形螺母并且配合在一个夹具外壳中，以便防止该螺母相对于该夹具外壳的枢转，该夹具外壳在该安装表面上方进一步延伸，并且该对稳定器通道由该夹具外壳与位于该夹具外壳的任一侧上的这些安装块之间的间隔界定。在一个实施例中，该带螺纹的螺栓被可滑动地并可枢转地接纳在该夹具外壳中，而该螺母被可滑动地但不可枢转地接纳在该夹具外壳中，这样使得该夹具能够沿着该夹具外壳的长度被放置在一个位置范围内。典型地，该位置范围的下限为一英寸，并且上限为该夹具外壳的该长度。在另一个实施例中，该物体是一个太阳能面板，并且该夹具被配置成对具有的厚度在至少一英寸至三英寸范围内的多个太阳能面板进行稳固。在另一个实施例中，该紧固板与这些安装块中的一个相邻接，而并不与另一个相邻接。任选地，该紧固板包括位于该紧固板的底面上的一个密封层。典型地，该密封层是一条丁基胶粘橡胶。在一个实施例中，存在一种将具有一个预定长度、预定宽度以及预定厚度的多个太阳能面板安装在一个斜屋顶上的方法。该方法包括以下步骤:在该斜屋顶上提供一条大体上水平的基线。第一排的多个安装支架(如以上在一个或多个实施例中阐述的那些)沿着该基线进行固定，彼此之间间隔开该面板的长度。典型地，该紧固板只被附接在该安装支架的一侧上。一个第二引导线被制成为垂直于该大体上水平的基线。第二排安装支架与该第一排安装支架间隔开与该面板的宽度相等的一个距离。第一排太阳能面板被附接在该第一排安装支架与该第二排安装支架之间。该第一排的多个安装支架中的紧固支架位于该第一排太阳能面板下方。该第二排的多个安装支架中的该紧固支架并不位于该第一排太阳能面板下方。该第一排安装支架通过使用一个太阳能面板而不是一个作为尺寸引导件的夹紧件来间隔开。该第二排安装支架通过使用一个太阳能面板而不是一个作为尺寸引导件的夹紧件来而间隔开。在一个实施例中，存在一种用于斜屋顶的支座。该支座包括一个紧固板。该紧固板包括至少一个支撑件，该至少一个支撑件从该紧固板向上延伸，以便将一对安装表面支撑在该斜屋顶上方一段预定距离处。该紧固板的至少一部分从该一个或多个支撑件横向延伸。该紧固板的横向部分在该板上具有至少两排的多个紧固孔。该对安装表面被配置成支撑至少一个光伏面板。这些安装表面中的至少一个位于该斜屋顶上方一段预定距离处。该支座进一步包括在该对安装表面之间的一个夹具外壳，该夹具外壳包括界定一个间隔物的多个竖直的邻接表面和一个纵向延伸的夹具接纳通道。该支座进一步接纳一个夹具。该夹具包括一对横向延伸的夹具板，该对横向延伸的夹具板被配置成与该对安装表面相配合，以便在施加一个夹紧力时抵靠并夹紧至少一个太阳能面板。该夹具进一步包括至少一个夹具稳定器，该夹具稳定器被配置成防止该夹具板在施加该夹紧力时倾斜。该夹具进一步包括从这些安装板延伸的一个夹紧杆和被配置成在该安装表面与这些安装板之间产生一个夹紧力的安装支架。该夹紧杆被可滑动地接纳在该纵向延伸的夹具接纳通道之中。在一个实施例中，至少一个支撑件包括对应地支撑该对安装表面的一对安装块。在另一个实施例中，该至少一个夹具稳定器垂直于该夹具板并沿着该支座中的至少一个稳定器表面可滑动地延伸。该至少一个夹具稳定器紧密接触该至少一个稳定器表面，从而限制该夹具板和该至少一个稳定器的倾斜移动，同时允许该夹具沿着该稳定器表面滑动。在又另一个实施例中，该至少一个夹具稳定器被可滑动地接纳在该支座中的一个稳定器通道之中。该至少一个夹具稳定器紧密接触该至少一个稳定器表面，从而限制该夹具板和该至少一个稳定器的倾斜移动，同时允许该夹具沿着该稳定器表面滑动。在一个实施例中，这些夹具稳定器是多个引导板，这些引导板从这些夹具板垂直延伸进入多个通道之中，以便防止这些夹具板相对于该安装表面倾斜，这样使得该夹具可以与将一对物体夹紧在对应的一对夹紧板和安装表面之间一样有效地将一个物体夹紧在一个夹具板与一个安装表面之间。在另一个实施例中，该夹紧杆是一个带螺纹的螺栓和螺母。该螺母在一个通道中被稳固到该安装支架上，该通道允许该螺栓相对于该螺母的纵向移动，以便产生一个夹紧力。在又另一个实施例中，该物体是一个太阳能面板，并且该夹具被配置成对具有的宽度在至少一英寸至三英寸范围内的多个太阳能面板进行稳固。在一个实施例中，该螺母是一个方形螺母并且配合在一个夹具外壳中，以便防止该螺母相对于该夹具外壳的枢转。该夹具外壳在该安装表面上方进一步延伸。该对稳定器通道由该夹具外壳与该夹具外壳的任一侧上的这些安装块之间的间隔来界定。在另一个实施例中，该紧固板与这些安装块中的一个相邻接，而并不与另一个相邻接。在又另一个实施例中，该紧固板包括该紧固板的底面上的一个密封层。优选地，该密封层是一条丁基胶粘橡胶。在一个实施例中，该带螺纹的螺栓被可滑动地并可枢转地接纳在该夹具外壳之中，而该螺母被可滑动地但不可枢转地接纳在该夹具外壳中，这样使得该夹具能够沿着该夹具外壳的长度被放置在一个位置范围内。在另一个实施例中，该位置范围的下限为一英寸，并且上限为该夹具外壳的长度。本发明的方法进一步包括一种将具有预定长度、预定宽度以及预定厚度的多个太阳能面板安装在斜屋顶上的方法。该方法包括以下步骤:(a)在该斜屋顶上提供一条大体上水平的基线；(b)提供多个安装支架，其中每个安装支架包括一个紧固板、从该紧固板向上延伸以便形成多个支撑表面的一对支撑件以及在该对支撑件之间的一个夹具机构，该紧固板的至少一部分从该对支撑件横向向外延伸，并且在该紧固板的该至少一部分上具有至少两排紧固孔；(C)只通过该安装支架的一侧上的该紧固板将第一排安装支架沿着该基线固定；(d)在固定第一排安装支架的该步骤(C)之后，将第一排太阳能面板置于该第一排安装支架之中；(e)将第二排安装支架放置在该第一排太阳能面板的与该第一排的多个安装支架相反的一侧上，以便将该第二排安装支架放置在与该面板的宽度相等的一个距离处，其中该第二排的这些紧固支架的至少一部分不位于该第一排太阳能面板下方；(f)通过该第二排安装支架的一侧上的该紧固板而将该第二排安装支架固定到该屋顶上，但不将该第一排太阳能面板从该第一排安装支架中移除；并且(g)在固定该第二排安装支架的该步骤(f)之后，将该第一排太阳能面板夹紧到该第一排安装支架和该第二排安装支架上。任选地，一个实施例的该方法进一步包括以下步骤:(h)在固定该第二排安装支架的该步骤(f)之后，将第二排太阳能面板置于该第二排安装支架中；(i)将第三排安装支架放置在该第二排太阳能面板的与该第二排安装支架相反的一侧上，以便将该第三排安装支架放置在与该面板的宽度相等的一个距离处，其中该第三排的这些紧固支架的至少一部分不位于该第二排太阳能面板下方；(j)通过该第三排安装支架的一侧上的该紧固板而将该第三排安装支架固定到该屋顶上，但不将该第二排太阳能面板从该第二排安装支架中移除；并且(k)在固定该第三排安装支架的该步骤(j)之后，将该第二排太阳能面板夹紧到该第二排安装支架和该第三排安装支架上。可替代地或另外地，这些安装支架包括权利要求1中限定的安装支架，其中放置该第二排安装支架的该步骤(e)进一步包括将该第二排中的每个安装支架与该第一排中的一个相应的安装支架对齐，并且放置该第三排安装支架的该步骤(i)进一步包括将该第三排中的每个安装支架与该第二排中的一个相应的安装支架和该第三排中的一个相应的安装支架对齐。在又另一个实施例中，该方法包括以下另外的步骤:(I)通过该第一排中的该相应的安装支架的一个相应的夹具板，可滑动地调整该第二排中的这些安装支架各自的夹具板；并且(m)通过该第一排中的该相应的安装支架的一个相应的夹具板，可滑动地调整该第三排中的这些安装支架各自的夹具板。任选地，该安装支架包括以上阐述并在此进一步描述的支座的多个特征中的一个或多个。
图1A是一个实施例的带有在位夹具的一个安装支架的俯视透视图。图1B是图1A的一个安装支架的提升的侧面视图。图2是图1A的不具有在位夹具的一个安装支架的提升的侧面视图。
图3A是图1A的组装好的夹具的透视图。图3B是图1A的拆卸开的夹具。图4A是一个实施例的带有在位夹具的一个安装支架的透视图。图4B是图4A的夹具的提升的侧面视图。图5A是图4A的组装好的夹具的透视图。图5B是图4A的夹具的拆卸开的视图。图6A是本发明的一个实施例的一个安装支架的提升的侧面视图。图6B是本发明的一个实施例的安装支架的透视图。图7是本发明的一个实施例的安装支架的透视图。图8是一个实施例的不带有在位夹具的安装支架的提升的侧面视图。图9是本发明的一个实施例的夹具板和多个鳍片的透视图。
具体实施例方式参照图1A至图1E和图2，这些图示出本发明的另一个实施例的夹紧机构的一个实施例。图1A至图1E示出一个实施例的光伏支座10。该支座包括一个基板12，该基板被置于屋顶上一个所需位置处，以便支撑一个光伏面板(未示出)并将该光伏面板稳固到一个屋顶(包括一个斜屋顶)上。基板12被稳固到该屋顶上，这是通过基板12中的多个孔11而接纳在该基板中的多个紧固件实现的。优选地，使用多个木质螺钉来将板12稳固到屋顶上。在另一个优选实施例中，使用多个板面螺钉，这样使得该板可以被固定到板面上的任何位置上，并且该基板12不必被放置在一个屋顶椽或梁的上方。在一个实施例中，基板12的一个第一侧15具有足够数量的孔，以便将整个支座安全并适当地稳固在该第一侧15上，而无需第二侧17上的多个螺钉。在一个实施例中，支座10由挤出铝制成。在另一个实施例中，支座10由一种热塑性的或可挤出的树脂材料制成。在一个实施例中，该树脂是一种改性聚苯醚树脂(norylresin),如改性聚苯醚selgfn树脂。基板12接纳一个带挡板的安装块14，该光伏面板由在一个第一水平方向(X)上延伸的安装块14的两侧上的壁架16或安装表面支撑在该安装块上。在垂直于该第一水平方向的一个第二水平方向(z)上的水平间隔通过形成一个邻接边缘20的间隔物18实现。为减少材料成本并且最大化该安装块14的强度，在该块14中形成挡板22、24和26。在一个实施例中，这些挡板22、24以及26在一个第一水平方向上延伸该块14的长度，并且被放置成以最少材料成本来最大化该块14和下文所述的夹紧特征的强度。因此，这些挡板22、24以及26的位置的优化在本领域的普通技术人员的能力范围之内。一条通道28在该第一水平方向(X)上延伸间隔物18的长度。该通道28的大小被确定和配置成可滑动地接纳夹具34的一个螺母30和螺栓32。夹具34可以参照图3并且继续参照图1来看。螺母30被接纳在螺母通道36中，该螺母通道可滑动地接纳该螺母30，而防止该螺母30旋转。在一个实施例中，螺母30是一个方形螺母。螺栓32可通过螺纹拧接在该螺母30中，并且在该第一方向(X)上沿着一个螺栓通道38滑动。该螺母通道36沿着该螺栓通道38的竖直高度被竖直居中放置，这样使得该螺栓32的带螺纹的部分能够通过螺纹而延伸穿过该螺母30，以便适应该夹具34的竖直放置，从而确保一个范围广泛的光伏面板厚度范围。一个实施例的夹具34具有一个两侧式顶板42，该两侧式顶板形成两个唇缘44，在这些唇缘下方，一个光伏面板被配置成被接纳在该支座10的两侧上。带有一个两侧式顶板42的安装块14用来将一个支撑结构放置在两个相邻的光伏电池之间。继续参照图1并进一步参照图3，该夹具螺栓32的顶部形成一个孔眼46，该孔眼通过一个普通销50被可枢转地附接到一个凸轮杆48上。该夹具螺栓32的顶部被铣削以便形成两个平行面51，并且具有与凸轮突出部54之间的距离相对应的厚度。该凸轮杆48具有一个杆柄52和一对偏心凸轮突出部54，这些偏心凸轮突出部在该杆48垂直于该螺栓32定向时被放置在一个向下位置中，并且在该杆48平行于该螺栓32放置时向外延伸。当该凸轮杆48平行于该螺栓32放置时，该凸轮杆48可以进行旋转，以便相对于该螺母30转动该螺栓32，从而调整该顶板42的竖直高度。螺栓32可以在该顶板42的螺栓孔53内转动。同样，顶板42接纳或形成具有一个通道55，该通道被配置成一旦该凸轮杆48被夹紧在水平或向下位置中就阻止其旋转。此通道的优点在于，通过阻止该螺栓相对于该螺母的相对旋转，这些夹具永远不必拉紧。在常规系统中，需要对这些夹具进行周期性拉紧。该顶板42的竖直高度被调整，以便适应在该凸轮杆48被竖直放置时将该光伏面板放置在该顶板42的这些顶部唇缘44之一的下方。当该凸轮杆48被水平并垂直于该螺栓32放置时，该光伏面板被稳固地夹紧到位置上，此时，该凸轮杆被移动进入一个水平位置中，这使得该凸轮突出部54紧密接触该顶板42，由此将该光伏面板夹紧在该壁架的一侧或两侧上。参照图4和图5，这些图示出一个实施例的一个光伏支座110，该光伏支座带有一个单侧式夹具。该系统包括一个基板112，该基板被置于屋顶上一个所需位置处，以便支撑一个光伏面板(未不出)并将该光伏面板稳固到一个屋顶(包括一个斜屋顶)上。基板112由被稳固到该屋顶上，这是通过该基板112中的多个孔111而接纳在该基板中的多个紧固件实现的。基板112接纳一个带挡板的安装块114，该光伏面板由在一个第一方向(X)上延伸的安装块114两侧上的壁架116支撑在该安装块上。在垂直于该第一水平方向的一个第二水平方向(z)上的水平间隔通过形成一个邻接边缘120的间隔物118实现。为了减少材料成本并且最大化该安装块114的强度，在该块114中形成挡板122、124和126。一条通道128在该第一水平方向(X)上延伸间隔物118的长度。该通道128的大小被确定和配置成可滑动地接纳夹具134的一个螺母130和螺栓132。该夹具可以参照图5并且继续参照图4来看。螺母130被接纳在螺母通道136中，该螺母通道可滑动地接纳该螺母130，而防止该螺母130旋转。在一个实施例中，螺母130是一个方形螺母。螺栓132可用螺纹接纳在该螺母130中并在该第一方向(X)上沿着一个螺栓通道138滑动。该螺母通道136沿着该螺栓通道138的竖直高度被竖直居中放置，这样使得该螺栓132的带螺纹的部分能够通过螺纹而延伸穿过该螺母130，以便适应该夹具134的竖直放置，从而确保一个范围广泛的光伏面板厚度范围。一个实施例的夹具134具有一个单侧式顶板142，该单侧式顶板形成一个唇缘144，在该唇缘下方，一个光伏面板被配置成被接纳在该支座110的两侧上。带有一个单侧式顶板142的安装块114用来将一个支撑结构放置在一排或一列光伏电池的端部，在该端部上，只夹紧一个光伏电池。继续参照图4和图5，该夹具螺栓132的顶部形成一个孔眼146，该孔眼通过一个普通销150被可枢转地附接到一个凸轮杆148上。该夹具螺栓132的顶部被铣削以便形成两个平行面151，并且具有与两个凸轮头部之间的距离相对应的厚度。该凸轮杆48具有一个杆柄152和一对偏心突出部154，这些偏心突出部在该杆148垂直于该螺栓132定向时被放置在一个向下位置中，并且在该杆148平行于该螺栓132放置时向外延伸。当该凸轮杆148平行于该螺栓132放置时，该凸轮杆148可以进行旋转，以便相对于该螺母130转动该螺栓132，从而调整该顶板142的竖直高度。该螺栓132可以在该顶板142的螺栓孔153内转动。同样，该顶板142接纳或者形成具有一个通道155，该通道被配置成一旦该凸轮杆柄152被夹紧在水平或向下位置中就阻止其旋转。该顶板142的竖直高度被调整，以便适应在该凸轮杆148被竖直放置时将该光伏面板放置在该顶板142的顶部唇缘144下方。当该凸轮杆148被水平并垂直于该螺栓132放置时，该光伏面板被稳固地夹紧到位置上，此时，该凸轮杆148被移动到一个水平位置上，使得该凸轮突出部154将该顶板142紧密接触该壁架的一侧或两侧上的光伏面板。参照图6A和图6B，安装支架210包括两个安装块214和216。这些安装块214和216用作安装表面218和220的多个支撑件。安装块214与紧固板212相邻。安装块216位于该安装支架210的与安装块214相反的一侧上。这些安装块214和216具有两个安装表面218和220。这些安装表面218和220对被夹紧的物体(包括太阳能面板222)提供支撑。这些安装块214和216提供用于以与这些安装块的高度相等的一段预定距离或从该紧固板212到该安装表面218或220的距尚使该面板222与屋顶竖直间隔开。居中间隔在这两个安装块之间的是一个夹具机构224。该夹具机构具有一个夹具外壳226和一个夹具板228。该夹具外壳226的侧面界定多个邻接表面，在正确安装时，这些面板222的侧面靠近这些邻接表面。当每个安装块214和216支撑多个面板222时，该夹具外壳226用作一个间隔物，以便将这些面板222以一段预定距离彼此分开。该夹具外壳226具有沿着该螺母通道的整个长度延伸的一条纵向延伸的螺母通道234,以及对于该夹具外壳226的长度而言被形成在该夹具外壳226的顶侧的一条纵向延伸的螺栓通道236。在一个实施例中，该夹具杆是一个螺母230 (优选地，一个方形螺母)和螺栓232机构。在另一个实施例中，该夹具224是一个凸轮致动杆夹具，这种凸轮致动杆夹具与快速释放式自行车轮的轴线所使用的装置相类似。该夹具板228通过一个螺母230和螺栓232而连接到该夹具外壳226。螺母230被可滑动地但不可旋转地接纳在该夹具外壳226的螺母通道234之中。螺栓232被可滑动地并可旋转地接纳穿过该螺栓通道236，并且在一个端部上被螺纹拧接在该螺母230之中。该夹具外壳中的螺栓的旋转导致该螺栓和夹具板228相对于该安装支架和该安装块214和216的竖直移动。该夹具板228与该安装块214和216的这些安装表面218和220相配合，以便将一个太阳能面板稳固到支座组件上。多种现有技术夹具机构需要这样一种设计:用于多个支架的一个夹具板只固定一个面板，并且一个分开的组件固定两个面板。这是因为固定两个面板的这些夹具能够枢转或倾斜，这样使得该夹具表面不平行于有待被夹紧的物体(例如，太阳能面板)，除非两个大小相同的物体被夹紧在该夹具的两侧上。本设计解决了现有技术设计中的这个缺点。该夹具板228具有两个横向延伸的夹具表面240和241和至少两个竖直延伸的夹具稳定器。此处示作多个竖直延伸的鳍片242和244。这些鳍片242和244被配置成沿着该夹具外壳226的表面可滑动地延伸和/或被接纳在多条纵向延伸的稳定器通道246和248之中。这些鳍片242和244与该夹具外壳226的表面以及这些通道246和248的壁相配合，以便限制该夹具板228发生倾斜。这样使得该夹具表面240平行于这些安装表面。因此，这些稳定器通道246和248应当足够宽，以便接纳这些横向延伸的鳍片242和244，这样使得这些鳍片可以沿着这些通道自由地滑动，但防止该夹具板倾斜或相对于这些安装表面218和220横向旋转远离一个大体上水平的位置。参照图7、图8和图9，该安装支架310包括两个安装块314和316。这些安装块314和316用作这些安装表面318和320的支撑件。安装块314与紧固板312相邻接。安装块316位于该安装支架310的与安装块314相反的一侧上。这些安装块314和316具有两个安装表面318和320。这些安装表面318和320对有待夹紧的物体(包括太阳能面板322)提供支撑。这些安装块314和316提供用于以与这些安装块的高度相等的一段预定距离或从该紧固板312到该安装表面318或320的距离使该面板322与屋顶竖直间隔开。居中间隔在这两个安装块之间的是一个夹具机构324。该夹具机构具有一个夹具外壳326和一个夹具板328。该夹具外壳326的侧面界定多个邻接表面，在正确安装时，这些面板322的侧面靠近这些邻接表面。当每个安装块314和316支撑多个面板322时，该夹具外壳326用作一个间隔物，以便将这些面板322以一段预定距离彼此分开。该夹具外壳326具有沿着该螺母通道的整个长度延伸的一条纵向延伸的螺母通道334,以及对于该夹具外壳326的长度而言被形成在该夹具外壳326的顶侧的一条纵向延伸的螺栓通道336。在一个实施例中，该夹具杆是一个螺母330 (优选地，一个方形螺母)和螺栓332机构。在另一个实施例中，该夹具324是一个凸轮致动杆夹具，这种凸轮致动杆夹具与快速拆卸式自行车轮的轴线所使用的装置相类似。该夹具板328通过一个螺母330和螺栓332而连接到该夹具外壳326。螺母330被可滑动地但不可旋转地接纳在该夹具外壳326的螺母通道334之中。该螺栓332被可滑动地并可旋转地接纳穿过该螺栓通道336，并且在一个端部上被螺纹拧接到该螺母330之中。该夹具外壳中的螺栓的旋转导致该螺栓和夹具板328相对于该安装支架和该安装块314和316的竖直移动。该夹具板328与该安装块314和316的这些安装表面318和320相配合，以便将一个太阳能面板稳固到该支座组件上。多种现有技术夹具机构需要这样一种设计:用于多个支架的一个夹具板只固定一个面板，并且一个分开的组件固定两个面板。这是因为固定两个面板的这些夹具能够枢转或倾斜，这样使得该夹具表面不平行正被夹紧的物体(例如，太阳能面板)，除非两个大小相同的物体被夹紧在该夹具的两侧上。本设计解决了现有技术设计中的这个缺点。该夹具板328具有两个横向延伸的夹具表面340和341以及至少两个竖直延伸的夹具稳定器。此处示作多个竖直延伸的鳍片342和344。这些鳍片342和344被配置成沿着该夹具外壳326的该表面可滑动地延伸和/或被接纳在多条纵向延伸的稳定器通道346和348之中。这些鳍片342和344与该夹具外壳326的该表面以及这些通道346和348的这些壁相配合，以便限制该夹具板328发生倾斜。这样使得该夹具表面340平行于这些安装表面。因此，这些稳定器通道346和348应当足够宽，以便接纳这些横向延伸的鳍片342和344，这样使得这些鳍片可以沿着这些通道自由地滑动，但防止该夹具板倾斜或相对于这些安装表面318和320横向旋转远离一个大体上水平的位置。
该安装支架310由挤出铝形成。挡板350和352被形成在该支架中，并且沿着长度延伸以便提供强度。可替代地，该安装支架310可以由挤出塑料形成。
权利要求
1.一种用于一个斜屋顶的支座，该支座包括: 一个紧固板； 至少一个支撑件，该至少一个支撑件从该紧固板向上延伸，以便将一对安装表面支撑在该斜屋顶上方一段预定距离处，其中该紧固板的至少一部分从该一个或多个支撑件横向延伸，该紧固板的该横向延伸部分在该板上具有至少两排的多个紧固孔； 其中该对安装表面被配置成支撑至少一个光伏面板，其中这些安装表面中的至少一个位于该斜屋顶上方一段预定距离处； 在该对安装表面之间的一个夹具外壳，该夹具外壳包括界定一个间隔物的多个竖直的邻接表面和一个纵向延伸的夹具接纳通道； 一个夹具，该夹具包括:(i) 一对横向延伸的夹具板，该对横向延伸的夹具板被配置成与该对安装表面相配合，以便在施加一个夹紧力时抵靠并夹紧至少一个太阳能面板；(ii)至少一个夹具稳定器，该夹具稳定器被配置成防止该夹具板在施加该夹紧力时倾斜；(iii)从多个安装板延伸的夹紧杆和被配置成在该安装表面与这些安装板之间产生一个夹紧力的安装支架，其中该夹紧杆被可滑动地接纳在该纵向延伸的夹具接纳通道之中。
2.如权利要求1所述的支座，其中该至少一个支撑件包括对应地支撑该对安装表面的一对安装块。
3.如权利要求1所述的支座，其中该至少一个夹具稳定器垂直于该夹具板并沿着该支座中的至少一个稳定器表面可滑动地延伸，其中该至少一个夹具稳定器紧密接触该至少一个稳定器表面，从而限制该夹具板和该至少一个稳定器的倾斜移动，同时允许该夹具沿着该稳定器表面滑动。
4.如权利要求1所述的支座，其中该至少一个夹具稳定器被可滑动地接纳在该支座中的一个稳定器通道中， 其中该至少一个夹具稳定器紧密接触该至少一个稳定器表面，从而限制该夹具板和该至少一个稳定器的倾斜移动，同时允许该夹具沿着该稳定器表面滑动。
5.如权利要求1所述的支座，其中这些夹具稳定器是多个引导板，这些引导板从这些夹具板垂直延伸进入多个通道中，以便防止这些夹具板相对于该安装表面倾斜，这样使得该夹具可以与将一对物体夹紧在该对应的一对夹具板与安装表面之间一样有效地将一个物体夹紧在一个夹具板与一个安装表面之间。
6.如权利要求1所述的支座，其中该夹紧杆是一个带螺纹的螺栓和螺母，并且其中该螺母在一个通道中被稳固到该安装支架上，该通道允许该螺栓相对于该螺母的纵向移动，以便产生一个夹紧力。
7.如权利要求1所述的支座，其中该物体是一个太阳能面板，并且该夹具被配置成对具有的宽度在至少一英寸至三英寸范围内的多个太阳能面板进行稳固。
8.如权利要求7所述的支座，其中该螺母是一个方形螺母并且配合在一个夹具外壳中，以便防止该螺母相对于该夹具外壳的枢转，该夹具外壳在该安装表面上方进一步延伸，并且该对稳定器通道由该夹具外壳与该夹具外壳任一侧上的这些安装块之间的间隔界定。
9.如权利要求1所述的支座，其中该紧固板与这些安装块中的一个相邻接，而并不与另一个相邻接。
10.如权利要求1所述的支座，其中该紧固板包括该紧固板底面上的一个密封层。
11.如权利要求1所述的支座，其中该密封层是一条丁基胶粘橡胶。
12.如权利要求11所述的支座，其中该带螺纹的螺栓被可滑动地并可枢转地接纳在该夹具外壳中，而该螺母被可滑动地但不可枢转地接纳在该夹具外壳中，这样使得该夹具能够沿着该夹具外壳的长度被放置在一个位置范围之内。
13.如权利要求12所述的支座，其中该位置范围的下限为一英寸，并且上限为该夹具外壳的长度。
14.一种将具有一个预定长度、预定宽度以及预定厚度的多个太阳能面板安装在一个斜屋顶上的方法，该方法包括: (a)在该斜屋顶上提供一条大体上水平的基线； (b)提供多个安装支架，其中每个安装支架包括一个紧固板、从该紧固板向上延伸以便形成多个支撑表面的一对支撑件以及在该对支撑件之间的一个夹具机构，该紧固板的至少一部分从该对支撑件横向向外延伸，并且在该紧固板的该至少一部分上具有至少两排紧固孔； (c)只通过该安装支架的一侧上的该紧固板将第一排安装支架沿着该基线固定； (d)在固定第一排的该步骤(C)之后，将第一排太阳能面板置于该第一排安装支架中； (e)将第二排安装支架放置在该第一排太阳能面板的与该第一排的多个安装支架相反的一侧上，以便将该第二排安装支架放置在与该面板的宽度相等的一个距离处，其中该第二排的这些紧固支架的至少一部分不位于该第一排太阳能面板下方； (f)通过该第二排安装支架的一侧上的该紧固板将该第二排安装支架固定到该屋顶上，但不将该第一排太阳能面板从该第一排安装支架中移除；并且 (g)在固定该第二排安装支架的该步骤(f)之后，将该第一排太阳能面板夹紧到该第一排安装支架和该第二排安装支架上。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤: (h)在固定该第二排安装支架的该步骤(f)之后，将第二排太阳能面板置于该第二排安装支架中； (i)将第三排安装支架放置在该第二排太阳能面板的与该第二排安装支架相反的一侧上，以便将该第三排安装支架放置在与该面板的宽度相等的一个距离处，其中该第三排的这些紧固支架的至少一部分不位于该第二排太阳能面板下方； (j)通过该第三排安装支架的一侧上的该紧固板将该第三排安装支架固定到该屋顶上，但不将该第二排太阳能面板从该第二排安装支架中移除；并且 (k)在固定该第三排安装支架的该步骤(j)之后，将该第二排太阳能面板夹紧到该第二排安装支架和该第三排安装支架上。
16.如权利要求15所述的方法，其中这些安装支架包括权利要求1中所限定的该安装支架，其中放置该第二排安装支架的该步骤(e)进一步包括将该第二排中的每个安装支架与该第一排中的一个相应的安装支架对齐，并且放置该第三排安装支架的该步骤(i)进一步包括将该第三排中的每个安装支架与该第二排中的一个相应的安装支架以及该第三排中的一个相应的安装支架对齐。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤: (I)通过该第一排中的该相应的安装支架的一个相应的夹具板，可滑动地调整该第二排中的这些安装支架各自的夹具板；并且(m)通过该第一排中的该相应的安装支架的一个相应的夹具板，可滑动地调整该第三排中的这些安装支架各自的夹具板，以及一个。
18.如权利要求14所述的方法，其中这些安装支架是权利要求2所述的多个安装支架。
19.如权利要求14所述的方法，其中这些安装支架是权利要求3所述的多个安装支架。
20.如权利要 求14所述的方法，其中这些安装支架是权利要求4所述的多个安装支架。
全文摘要
在一个实施例中，存在一种用于一个斜屋顶的支座。该支座包括一个紧固板。该紧固板包括至少一个支撑件，该至少一个支撑件从该紧固板向上延伸，以便支撑一对安装表面，该紧固板的至少一部分从该一个或多个支撑件横向延伸。该紧固板的横向部分在该板上具有至少两排的多个紧固孔。该对安装表面被配置成支撑至少一个光伏面板。该支座包括在这些安装表面之间的一个夹具外壳，该夹具外壳包括界定一个间隔物的多个竖直的邻接表面和一个夹具接纳通道。该支座接纳一个夹具，并且包括一对横向延伸的夹具板，该对横向延伸的夹具板与该对安装表面相配合，以便在施加一个夹紧力时抵靠并夹紧至少一个太阳能面板。
文档编号F24J2/52GK103221758SQ201180047520
公开日2013年7月24日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月5日
发明者内森·里佐 申请人:戴诺莱克有限公司