JP6535326B2 - ソーラーパネル機械式コネクタ及びフレーム - Google Patents

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Description

近年では、石炭、天然ガス及び原子力等の従来型のエネルギー源の長期的入手可能性及び汚染の影響に関する懸念から、再生可能なエネルギー源への関心が高まり、これらの開発が行われている。より近年では、主要な産業及び工業の分野で、従来型のエネルギー源を補うエネルギー源として、水力、風力、太陽光、地熱、及びバイオマスを含む再生可能なエネルギー源が導入されている。例えば、太陽光エネルギーを主要なエネルギー源とする住宅も現れている。
住居用の太陽発電では、通常、屋根の上に大きなソーラーパネルを設置することが必要である。これらのソーラーパネルは、太陽輻射を吸収し、吸収したエネルギーを電気に変換し、これを住居の電源として用いることができる。しかしながら、これらのパネルの設置は、パネルのサイズのために複雑であり及び／又は困難である。通常、取付システムが最初に設置され、特定の場所（例えば、垂木に対して）に確保される。そして、一連のレールが取付システム内に（通常、格子状の構成で）配置される。そして、ソーラーパネル自体は、レールに安全に固定され、最終的に、機械式及び／又は電気コネクタを用いて、近接するパネルに固定される。
ここで、レールシステムは、その材料及びレール自体の輸送コストのために追加的な費用を必要とする。この解決策として、レールを用いることなく、取付システムに直接設置できるソーラーパネルが開発されている。同じ安定性及び安全性を維持するために、ソーラーパネルは、機械式コネクタを用いて、（通常、直列に）、互いに機械的に固定され、機械式コネクタは、円筒形のロッド又は台形のビームとして実現されることもある。通常、これらのコネクタは、剛性を有するネジ付きコネクタを含み、これらは、２枚の隣接する長方形のパネルのフレームの内部の短い空洞内に挿入される。コネクタは、第１のパネルに挿入された後、スプライスの反対側で第２のパネルに挿入される。初期的には、コネクタは、固定されないまま、各パネルから突出する。この後、コネクタは、接続の強度を高めるために、多くの場合、ユーザに依存する作業として、両方のパネルに手動で締結される。しかしながら、このような手法では、パネルを適切な位置に設置しながらコネクタにアクセスすることが非常に困難であることも多い。
このように、この手法は、レールを不要にしてはいるが、重大な問題を含んでいる。具体的には、特に格子又はパネルアレイの「中央」又は非端部のパネルの場合、パネルの除去が非常に困難である。通常、隣接するパネル間には、僅かな隙間しかなく、除去するパネルから完全にスプライスを取り外すためのクリアランスが不十分であることが多い。更に、スプライス又は他のコネクタを挿入するために、通常、専用工具が必要とされる。このように、特定のターゲットパネルを除去する場合、実際には、まず、同じ行又は列（又は他の方向）の中間のパネルを除去する必要がある場合がある。当然、これは、非効率で時間がかかる作業である。
他の従来の手法として、フレームの外側に沿ってコネクタを配置し、単一の溝型のチャネル内でコネクタを周辺部に沿って移動させることができる手法も提案されている。但し、このチャネルは、各パネルを取付システムの取付点に固定するためにも使用される。したがって、コネクタの可動範囲は、取付点間のフレームの長さに限定されている。この可動性の制約は、これらの除去の際に問題となることがある。
この概要では、後に詳細な説明で更に記述する概念の一部を簡略化された形式で開示する。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は重要な特徴を特定するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定することを意図するものではない。
以下の実施形態においては、モジュール式設置を可能にし、及びアレイ構成内のパネルの相対的な位置にかかわらず、パネルを効果的に除去できるソーラーパネルの設計を記述する。複数のモジュール式パネル（例えば、太陽光パネル）を含むシステムを提供する。これらのパネルは、１つ以上の外部に面する、溝が形成されたチャネルを有するフレームによって縁取られる。第１のチャネルは、パネルを取り付けるために使用してもよく、従来のレール式設置システムに代わるものであり、第２のチャネルは、１つ以上のパネルスプライスの移動を許容するように構成され、パネルを共に固定するために用いられる。フレームの互いに反対になる表面には、統合型電気接続インターフェースが設けられ、隣接するパネルの電気接続インターフェースに接続され、これらの間に電気経路が確立される。パネルの間にスペーサ部品を挿入してもよく、これによって、電気接続インターフェースへのアクセスを提供し、接続されたパネルに支持及び剛性を提供し、パネル間の接地経路を提供し、及びパネルスプライスに結合されると、パネルを整列させ、電気接続インターフェースの損傷を防止する。
本発明の他の実施形態は、一連のモジュール式パネルを設置する方法を提供する。このような実施形態では、スプライスを用いて、２つのパネルフレームの外側に沿ってスプライスを適切な位置に滑動させることによって、パネルを共に固定することができる。例えば、スプライスは、２つの隣接するパネルのそれぞれの第２のチャネルに実質的に等しい比率で延びていてもよい。スプライスが正しく位置決めされると、（例えば、ボルト又はネジによって）スプライスを各フレームに固定し、更なる安全性及び安定性を提供することができる。１つ以上の実施形態においては、スプライスは、２つのフレームの外側に整列し、これらのフレームの間に挿入されたスペーサのチャネルを介して位置決めしてもよい。
更に他の実施形態は、モジュール式パネルを取り外す方法を提供する。このような実施形態では、固定スプライスは、（例えば、固定手段を解除することによって）フレームから係合解除してもよい。固定が解除されると、スプライスは、除去するパネルから離れ、例えば、隣接するパネルの第２のチャネルに完全に又は実質的に完全に深く入り込む位置に滑動させてもよい。このプロセスは、目標パネルを固定するために使用されている各スプライスについて実行してもよい。スプライスが位置替えされると、パネルを隣接するパネルに電気的に接続するために使用することができる電気コネクタも取り外され、続いて、隣接するパネルの位置を再調整することなく、パネルを持ち上げて除去することができる。
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、記述と共に本発明の実施形態を例示し、本発明の原理を説明する補助となる。
特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数のソーラーパネルを結合させるための例示的なシステムを表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づくパネルフレーム及びパネルスプライスの例示的な構成を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づくソーラーパネルの例示的な構成を一対のパネルスプライスと共に表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく３つのチャネルを有する例示的なパネルフレームの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく２つのチャネルを有する例示的なパネルフレームの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく１つのチャネルを有する例示的なパネルフレームの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく棚構成を有する例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく締結メカニズムが締結されていない状態の例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく締結メカニズムが締結されている状態の例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの断面を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数のパネルの例示的な具体例を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数のスプライスによって機械的に連結された複数のパネルの例示的な具体例を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数の分離されたパネルの例示的な具体例を表す図である。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数のパネルを連結する例示的なプロセスのフローチャートである。 特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数の隣接するパネル間のパネルを除去するための例示的なプロセスのフローチャートである。
以下、本開示の様々な実施形態及び変形例を、図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本開示をこれらの実施形態を用いて説明するが、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。本開示は、特許請求の範囲によって定義される思想及び範囲内に含まれる変形例、変更例、等価物を包含する。更に、以下の本開示の詳細な説明では、本開示を明瞭に説明するために、多くの詳細事項に言及する。しかしながら、本開示がこれらの詳細事項によらずに実現できることは明らかである。また、本開示の側面を不必要に曖昧にしないために、周知の方法、手続、コンポーネント及び回路については、詳細には説明しない。
以下、本発明の特定の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。複数の図面において、一貫性のため、同様の要素には、同様な符号を付している。
以下に示す本発明の実施形態の詳細な説明では、本発明を明瞭に説明するために多数の特定の詳細を記述する。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細なしでも実施できることは、当業者にとって明らかである。また、説明を必要以上に複雑にすることを回避するために、周知の特徴は、詳細には説明していない。
以下の実施形態においては、作業中の安定性及び安全性を維持しながら、速やかで効率的な除去を提供するモジュール式ソーラーパネルの設置及び除去の手法の実施形態を記述する。
図１は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づいて、複数の長方形のソーラー集光パネルを結合して形成される例示的なシステム１００を示している。１つ以上の実施形態において、複数のパネル（例えば、パネル１０１、１０３、１０５）は、それぞれ１つ以上のソーラーセルとして実現されるソーラーパネルを含んでいてもよい。ソーラーセルの構成は、様々な実現例毎に異なっていてもよく、（以下に限定されるものではないが）、例えば、結晶シリコンソーラーセル、薄膜ソーラーセル、アモルファスシリコンソーラーセル、又はこれらの２つ以上の組合せであってもよい。一実施形態においては、パネルは、電気ソーラーパネルであってもよい。
１つ以上の実施形態において、ソーラーパネル（１０１、１０３、１０５）は、屋根に取り付けてもよく、他の比較的平らな表面又はオープンな構造、例えばカーポート又は地面に取り付けられるアレイであってもよい。取付は、パネルの部分（例えば、パネルフレーム）を取付点１０７に固定することによって行ってもよい。取付点１０７は、ヒンジ又は他の垂直露頭（vertical outcroppings）として実現してもよく、（通常、水切り板と共に）屋根に設置された取付システムに固定されるように構成されている。一実施形態において、取付点１０７は、垂木又は建造物若しくは構造体の他の固定点の位置に対応するように配置してもよい。図１に示すように、各パネルの周辺部は、１つ以上のチャネル１１１を含む。これらのチャネルは、様々な実施形態において、パネルのフレームの外周の長さ全体（又は実質的な一部）に沿って、溝として実現してもよく、このチャネル内で、要素を自由に移動させ、位置決めすることができる。チャネルは、フレームの、側面、上面若しくは底面、又はこれらの面の組合せの何れに沿って設けてもよい。１つ以上の実施形態において、パネルスプライス１０９は、２つ以上の隣接するパネルの両側のチャネルに沿って、自由に配置でき、これによって、剛性、パネル調整及びパネル間の接地経路が提供される。更なる実施形態では、別々のチャネル又は溝を用いて、取付点１０７を所望の場所に位置決めしてもよい。
例示的なパネル構成
図１に示すように、３つのソーラーパネル（１０１，１０３，１０５）は、水平構成で直列に配置される。このような構成は、単なる例であり、特許請求される主題の実施形態は、様々な構成及び向きに適合することは明らかである。パネルは、例えば、１次元（パネルの列）又は２次元（パネルのグリッド）のアレイに構成してもよい。
例示的なフレーム構成
図２は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づくパネルスプライス及びフレームの例示的な構成２００を示している。図２は、パネル２０１の断面を表している。パネル２０１は、フレーム２０２を含む。ここに示すように、フレームは、第１のチャネル２０３及び第２のチャネル２０５を含む。図２に示すように、第１のチャネル２０３は、接続チャネルとして使用してもよく、例えば、これを用いて、パネルを隣接するパネルに機械的に結合する位置に、チャネルに沿ってパネルスプライス２０９を移動させることができ、及び／又は、一対の隣接するパネルを分離するために、パネルをこの位置から外すことができる。第２のチャネルは、取付点（例えば、図１の取付点１０７）を位置決めするために使用してもよい。更なる実施形態では、第２のチャネルを用いて、様々なチャネル付属品を固定し、又は移動及び／又は通過させることができる。これらのチャネル付属品は、例えば、複数のケーブルをまとめる一連のケーブルクリップ、２枚の隣接するパネルの結合を補強又は支持する補助的スプライス、電気ボックス、太陽光オプティマイザ、マイクロインバータアタッチメント、安全装置又は吸収される太陽エネルギーを電気に変換するプロセスの間に使用される性能強化装置等を含むことができる。
図２に示すように、パネルスプライス２０９は、リッジ付きのバー（ridged bar）として形成される。パネルスプライス２０９は、２つの隣接するソーラーパネルの重みを支持することができる金属又は他の高密度及び／又は剛性を有する組成物から形成してもよい。図２では、リッジ付きのバーとして示すパネルスプライス２０９は、異なる実施形態に応じて、様々な形状に形成することができる。例えば、パネルスプライス２０９は、プレート、ロッド、スライダ、ビーム、ボルト又は実質的に真っ直ぐな輪郭を有する他の構成体として形成してもよい。代替となる実施形態においては、パネルスプライス２０９は、（僅かに）アーチ状の輪郭を有していてもよく、アーチの頂部が２枚の隣接するパネル間に位置するようにして、スプライス２０９により提供される支持力を高めてもよい。更なる実施形態において、スプライス２０９は、特に円筒（ロッド）に限定されず、如何なる多面体として形成してもよい。例えば、実施形態は、パネルスプライス２０９を台形状の多面体形状とする具体例に適応化してもよい。
図２に示すように、パネルスプライス２０９は、締結メカニズム２０７を用いて、チャネル及びフレーム内の位置に締結してもよい。パネルスプライス２０９のフレームへの固定は、パネルスプライス２０９に開設された開口内で締結メカニズム２０７を調整することによって行ってもよい。締結メカニズム２０７は、例えば、以下に限定されるわけではないが、ボルト、カム、ネジ、締まりばめファスナ、ネジ付きファスナ、先細りネジ付きファスナ、円錐状ネジ付きファスナ、ボールチップ付きファスナ、スプリング式ファスナ、ピン及び先細りバネファスナ、又はスプライス２０９の開口に挿入され、スプライスの移動を実質的に防止するまで調整できる他のあらゆるデバイスを含む様々な手法で実現してもよい。
１つ以上の実施形態においては、パネルスプライス２０９は、複数の開口を含んでいてもよく、これは、完全な貫通孔として実現してもよく、又はチャネルの１つ以上の表面上の類似する構造又は突起に対応し、適切な位置へのパネルスプライス２０９の案内を補助する立ち上げられたリッジ（又は窪み）であってもよい。これに代えて、スプライス２０９内のスプリングピン及びチャネルの内面の対応するピンホールを設け、これらによって、スプライス２０９が正しく位置決めされたことを指示してもよい。更なる実施形態において、スプリングピンは、ピンホール内に配置され、スプライスを適切な位置に固定するように構成してもよい。図２は、スプライス２０９の側面の開口に挿入される締結メカニズム２０７を表しているが、代替となる実施形態として、スプライス２０９を固定するための開口は、上面に位置してもよく、フレーム又はスペーサ要素（後述）への開口の固定は、パネル２０１及びスプライス２０９の上の位置から実行してもよい。
図３は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく一対のパネルスプライス（スプライス３０９、３１１）を有するパネル３０１の例示的な構成３００を表している。パネル３０１は、２つのチャネル３０５、３０７を含む外周フレーム３０３を備える。各チャネルには、対応するパネルスプライス３０９、３１１が嵌め込まれ、パネルスプライス３０９、３１１の動きが確保される。図３に示すように、第１のパネルスプライス３０９は、上側のチャネル３０５の内部に沿って、上側のチャネル３０５の長手方向に移動させることができる。第２のパネルスプライス３１１は、下側のチャネル３０７（及びフレーム３０３自体）の外側の表面に沿って、下側のチャネル３０７の長手方向に移動させることができる。二重スプライスシステムを用いて、例えば、更なる荷重支持又は剛性を提供することができる。
１つ以上の実施形態においては、スプライスの１つ以上は、チャネルに沿ったより円滑な移動を実現するために、１つ以上の摩擦低減要素を備えていてもよい。摩擦低減要素は、幾つかの可能な具体例のうちの１つであってもよく、この具体例としては、以下に限定されるわけではないが、表面仕上げ、表面コーティング、表面めっき、チャネル面との接触を減らす複数の表面の溝、複数の他の立ち上げ要素（例えば、バンプ）、エンボシング、低摩擦ポリマの封入、低摩擦テープへの接着等が含まれる。
図４ａ〜図４ｃは、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく様々な例示的なパネルフレームの横断面を表している。図４ａは、３つのチャネル（４０３ａ、４０５ａ、４０７ａ）を有する例示的なパネルフレーム４０１ａの横断面を表している。図４ｂは、２つのチャネル（４０３ｂ、４０５ｂ）を有する例示的なパネルフレーム４０１ｂの横断面を表している。図４ｃは、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく１つのチャネル（４０３ｃ）を有する例示的なパネルフレーム４０１ｃの横断面を表している。図１〜図３に関して上述したように、各フレーム（４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ）のチャネルの１つ以上を用いて、１つ以上のモジュールスプライスを輸送し、２枚の隣接するパネルの間に位置決めし、構造、支持及び接地経路を提供することができる。残りの空きチャネルは、ここに記述する様々な目的のために使用することができる。
図５に示すように、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく例示的なパネルフレーム５０１及びパネルスプライス５０９の横断面５００は、棚状構成５１１を有する。図５に示すように、パネルフレームは、１つの閉じたチャネル５０３と、２つの外部に望む開いたチャネル５０５、５０７とからなる３つのチャネルからを備える。図５に示すように、棚５１１を含むパネルスプライス５０９は、例えば、パネルフレーム５０１の角において、下側のチャネル５０７に挿入してもよい。続いて、パネルスプライス５０９をチャネル５０７に沿って移動させ、パネルスプライス５０９の一部が、少なくとも部分的に直接的に隣接するパネルの対応するチャネル５０７に入り込むようにしてもよい。このようにして、パネルスプライス５０９の一部は、両方のパネルのチャネル５０７内に挿入され、パネルスプライス５０９がパネル間の空間を架橋する。そして、各チャネル５０７に突き出している部分を（例えば、各フレームによって）各パネルに固定し、パネルを揃え、パネルアレイに剛性及び支持を提供することができる。図５に示す棚５１１は、隣接するパネル間の僅かな傾差又は他の不整列を防ぐことによって、構造に対する更なる支持及び剛性を提供することができる。
例示的な固定デバイス
図６ａ及び図６ｂは、例示的なパネルフレーム６０１及びパネルスプライス６０９の横断面（６００ａ、６００ｂ）を表している。図６ａ及び図６ｂのそれぞれは、閉じた背面チャネル６０５、下側の開いた前面チャネル６０３及び（スプライス６０９によって占有されている）上側の開いた前面チャネルからなる３チャネル構成のパネルフレーム６０１を表している。１つ以上の実施形態においては、パネルフレーム６０１の１つ以上のチャネルは、チャネルに沿ってパネルスプライス６０９を安全に移動させるための確保特徴（securing features）を備えていてもよい。これらの特徴は、例えば、パネルスプライス６０９の蟻継ぎ特徴（dovetail feature）６１５に一致する枕梁端部（bolstered edge）（６１３）を含んでいてもよい。このような構成により、チャネルに沿ったスプライスの自由な動きを許容しながら、スプライスが安全に保持される。
図６ａは、固定が弱い位置での調整可能な締結メカニズム６１１ａを表している。図６ｂは、より強く固定された位置での調整可能な締結メカニズム６１１ｂを表している。特許請求される主題は、他の実施形態にも適合するが、図６ａ及び図６ｂでは、締結メカニズム６１１ａ、６１１ｂを、パネルスプライス６０９及び背面チャネル６０５の壁の両方の側面に開設された開口に挿入されるボルトとして示している。このように、現在の位置でのスプライス６０９の固定は、締結メカニズムを第１の位置（例えば、６１１ａ）に挿入し、締結メカニズムを最終的な位置（例えば、６１１ｂ）に締めてスプライス６０９を適切な位置で固定することによって実行してもよい。図６ａは、側方からの締結の実施形態を示しているが、これに加えて（又はこれに代えて）、パネルスプライス６０９及びフレーム６０１ａ、６０１ｂの上面に開口を設けてもよく、この場合、固定デバイスは、上面の開口に挿入され、上方から固定される。これらの実施形態では、上から締結されたスプライスの除去は、パネルの上から行うことができ、これによって、狭い間隔の２次元アレイに配列されて設置されたパネルの締結メカニズムへのアクセスが容易になる。
例示的な統合型電気接続インターフェース
図７は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数のパネル（７０１）の例示的な具体例７００を表しており、各パネルは、包囲フレーム（７０３）を有している。パネル７０１は、上述したように、パネル７０１の周辺部を囲むフレーム７０３の上辺及び下辺内のチャネルに沿って配置されたパネルスプライス７０９によって互いに機械的に結合してもよい。図７に示すように、各パネル７０１は、一対の統合型電気接続インターフェースを含む。１つ以上の実施形態においては、電気接続インターフェースは、（例えば、複数のピンによって）接続インターフェース７０７に機械的及び電気的に接続するように構成された受取インターフェース７０５を含んでいてもよい。１つ以上の実施形態においては、パネル（例えば、７０１）の受取インターフェース７０５を隣接するパネル（例えば、７０１）の接続インターフェース７０７に結合させることによって、パネル間の電気経路が確立され、例えば、パネルの構成に沿って電気を導通させることができる。
図７に示すように、各電気接続インターフェースは、パネルフレームの側面から突出するように配置してもよくパネルの受取インターフェースは、接続インターフェースの反対側の側面に配置してもよい。このように、パネルの受取インターフェースは、隣接するパネルの接続インターフェースと結合するように常に整列し、逆に、接続インターフェースは、隣接するパネルの受取インターフェースと結合するように常に整列する。パネル自体に統合型電気接続インターフェースを設けることによって、従来の手法では必要であったパネルの下の表面下配線が不用になり、パネルの除去がより容易になり、電気経路にアクセスしやすくなり、除去作業の間に配線を露出又は損傷させる可能性が低減される。電気接続は、受取インターフェース７０５を接続インターフェース７０７から分離することによって解除することができる。
１つ以上の実施形態においては、電気接続インターフェースの解除は、解放特徴（release feature）７１１を用いて実行してもよい。解放特徴は、幾つかの実施形態においては、電気接続インターフェースを共に結合するために使用される１つ以上の係合特徴（engagement feature）の機械的な解放を含むように実現してもよい。係合特徴は、幾つかの具体例では、スプリング動作要素、握持要素、ラッチ要素、ツイスト要素及び／又はカム要素によって実現してもよく、これらは、それぞれ、機械的解放が駆動されると、接続インターフェース７０７と受取インターフェース７０５の間の係合を解放する。１つ以上の実施形態においては、解放特徴７１１は、手動で（例えば、ボタン又はレバーを切り換えることによって）駆動してもよい。更なる実施形態においては、解放特徴７１１は、汎用又は専用工具で駆動してもよい。
図８は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく、各パネルが包囲フレーム（８０３）を備える複数の連結パネル（８０１）の例示的な具体例８００を表している。図８に示すように、パネル８０１は、図７に関して上述したパネル７０１に対応する。パネル８０１は、一対のパネルスプライス８０９がフレーム８０３の上辺及び下辺に沿ってチャネル内に配置され、フレームに固定されている結合状態を表している。図８に示すように、各スプライスの略等しい部分が各パネルのチャネル内に延びていてもよい。スプライスは、ここに様々に記すように、上面及び／又は側面に沿って、締結メカニズムを介して、フレームに固定してもよい。
１つ以上の実施形態においては、スペーサ部品８０５をパネル間に配置し、隣接するパネル８０１の対間にクリアランスを形成し、電気接続８０７の解放特徴８１１へのアクセスを可能にしてもよい。１つ以上の実施形態においては、スペーサ部品８０５は、パネルフレーム８０３の１つ以上のチャネルに整列するチャネルを含むように実現し、パネルスプライス８０９がこのスペーサチャネルを通過できるように構成してもよい。換言すれば、スペーサチャネルは、パネル間の隙間のチャネルブリッジとして機能する。スペーサ部品８０５の特定の機能は、実施形態に亘って様々に変更することができる。これらの具体例は、以下に限定されるわけではないが、クランプ、ワッシャ、ボルト、棚、フレームの完全な又は部分的な断面、又はパネル８０１のフレーム８０３の外面（外に向いている面）に対して整列するように構成され、２枚の隣接するパネル８０１間にクリアランスを提供するあらゆる部品を含むことができる。
１つ以上の実施形態においては、パネルスプライス８０９は、スペーサ部品８０５を介して望ましい位置に締結してもよい。例えば、締結メカニズム（例えば、図６ａ及び６ｂに関して上述した締結メカニズム６１１ａ、６１１ｂ）を、スペーサ部品８０５の上面又は側面の開口を介して、パネルスプライス８０９に締結してもよい。代替となる実施形態においては、締結メカニズムの締結は、パネルスプライス８０９の開口を介して行ってもよく、締結メカニズムは、スペーサ部品８０５の上面又は側面の開口を介してパネルスプライス８０９に連結するためのアクセスを得る。このような実施形態では、締結メカニズム自体は、スペーサ部品８０５に固定してもよく、固定しなくてもよい。
図９は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく一連の３枚のパネル（９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃ）の中央のパネルの除去を説明する例示的な具体例９００を表している。図９に示すように、各パネルは、包囲フレーム（９０３）を備える。図９に示すように、パネル９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃは、図７及び図８に関して説明したパネル７０１、８０１に対応する。図９に示すように、パネル９０１ｂは、パネルスプライス９０９を締結解除し、ターゲットパネル９０１ｂのフレーム９０３のチャネル内からパネルスプライス９０９を移動（滑動）させることによって除去することができる。パネルスプライス９０９の締結解除は、パネルスプライス９０９をフレーム９０３及び／又はスペーサ部品９１３に固定するために使用されている締結メカニズムを除去又は解除することによって行うことができる。例えば、パネルスプライス９０９の側面又は上面、並びにパネルスプライス９０９が固定されているフレーム９０３及びスペーサ９１３の少なくとも１つの開口を介してボルトを緩めてもよい。
１つ以上の実施形態においては、更に、パネルスプライス９０９を隣接するパネル９０１ａ、９０１ｃのチャネルに移動させ、各パネルスプライス９０９の全部又は大部分が隣接するパネル内に入り、除去されるパネル９０１ｂ内には、スプライスの部分が殆ど又は全く残らないようにしてもよい。１つ以上の実施形態においては、パネルスプライス９０９は、パネル間からスペーサ部品９１３を除去できるように、スペーサ部品９１３を介して十分なクリアランスで移動させてもよい。更なる実施形態においては、スペーサ部品９１３は、スペーサ部品９１３の両側のパネルの配置を妨げることなく、（例えば、上向きの締結メカニズムを除去することによって）除去してもよい。
パネル設置
図１０は、複数のパネルを連結する例示的なプロセス１０００のフローチャートを表している。ステップ１００１〜１０１１は、ここに記述する様々な実施形態に基づくプロセス１０００を構成する例示的なステップを示している。
ステップ１００１では、パネルを取付システムに固定する。パネルを取付システムに固定することは、例えば、パネルのフレームに対して、及び取付システムに対して、取付点を固定することによって行ってもよい。様々な実施形態においては、取付点は、第１のチャネル又はフレームの溝内で、パネルのフレームの側辺を自由に移動し、望ましい位置に到達できるように構成してもよい。そして、取付点をフレームに対して締結して、パネルを取付システムに固定してもよい。
ステップ１００３では、取付システムに固定されたパネルの隣に第２のパネルを位置決めする。第２のパネルは、例えば、パネルの１次元又は２次元アレイの一部として、第１のパネルに対して直列的な構成で線形に配置してもよい。位置決めが行われると、２枚のパネルの間にスペーサを配置する（ステップ１００５）。一実施形態においては、スペーサは、フレームの一方の端に沿って、隣接するパネルのフレームの外面に整列するように配置される。そして、ステップ１００７において、パネルスプライスが一方のパネルの第２のチャネルに挿入される。代替となる実施形態では、パネルスプライスは、ステップ１００３における第２のパネルの位置決めの前に、第１のパネルの第２のチャネルに挿入してもよい。
パネルスプライスが第１及び／又は第２のパネルのフレームの第２のチャネルに挿入されると、パネルスプライスは、ステップ１００９において、スペーサ及び一方又は両方のパネルフレームの第２のチャネルに沿って、目標位置に到達するまで移動させることができる。一実施形態においては、目標位置は、パネルスプライスが実質的に等しい比率で両方のパネルフレームの第２のチャネルに到達する位置である。更なる実施形態においては、バンプ、スプリングピン又は他の案内要素を（対応する開口、溝と共に）使用して、適切な位置にパネルスプライスを案内し、スプライスが正しい位置にあることを示し、更に、スプライスを適切な位置に指定するようにしてもよい。スプライスが目標位置に到達すると、ステップ１０１１において、スプライスの側面及び／又は上面を介して、例えば、締結メカニズムによってスプライスを締結し、これによって、スプライスは、所定の位置に固定され、並びに、スペーサ、隣接するパネルの対の少なくとも一方、又はこれらのあらゆる組み合わせに対して固定される。
そして、隣接するパネルの対の逆の側でステップ１００５〜１０１１を繰返すことによって、第２のスペーサがパネルの間に挿入され、第２のスプライスが挿入され、位置決めされ、目標位置に締結される。更なる実施形態においては、各パネルは、更に、一対の隣接するパネルが配置及び整列されると、これらを電気的及び物理的に結合する電気接続インターフェースを備えていてもよい。一実施形態においては、（例えば、ステップ１００９において）スプライスが目標位置に位置決めされると、パネルが整列し、各パネルの電気接続インターフェースが自動的に位置決めされ、自動的に接続される。更なる実施形態においては、スプライスにより提供されるパネルの整列は、インターフェースの端子（例えば、ピン）が損傷することも防止する。スプライスが両端で所定の位置に締結されると、一対のパネル間の電気接続インターフェースが係合し、このパネル対の設置が完了する。第２のパネルに隣接して連結される次のパネルは、パネル及び後続パネルに対してステップ１００３〜１０１１を実行することによって連続的に設置される。
パネル除去
図１１は、特許請求される主題の様々な実施形態に基づく複数の隣接するパネル間のパネルを除去するための例示的なプロセスのフローチャートを表している。ステップ１１０１〜１０１１は、ここに記述される様々な実施形態に基づく例示的なプロセス１０００を構成するステップである。
ステップ１１０１では、目標パネルの両側に位置する一対のパネル間の目標パネルについて、パネルスプライスを締結解除する。パネルスプライスは、スプライスを目標パネルのフレーム及び２枚の隣接するパネルのそれぞれに固定する締結メカニズムを緩める（及び／又は取り除く）ことによって締結解除してもよい。ステップ１１０３では、スプライスの部分が（実質的に）目標パネルのチャネル内に残らないように、パネルの上辺に沿って、スプライスを目標パネル及び２枚の隣接するパネルのそれぞれのフレームに沿ってチャネル内で移動させる。これは、例えば、スプライスの全部又は大部分が隣接するパネルのチャネルに到達し、目標パネルのチャネルから離れるように、スプライスをずらすことによって行ってもよい。ステップ１１０５では、パネルの下辺に沿ったチャネルのスプライスについて、スプライスの移動を繰り返す。パネルの上辺及び下辺に沿ってスプライスが目標パネルから完全に取り外されると、ステップ１１０７において、目標パネルを隣接するパネルの電気コネクタに接続している電気コネクタも係合解除される。電気コネクタの係合解除は、例えば、共に結合されて電気接続を形成する電気インターフェースの自動的解放又は手動分離を可能にする電気コネクタ内の解放要素を駆動することによって行ってもよい。ステップ１１０９では、目標パネルを取付点から取り外し又は締結解除することによって、（必要に応じて）目標パネルを取付システムから締結解除する。これにより、目標パネルは、隣接するパネルの何れにも機械的又は電気的に接続されていない状態となり、取付システムへのあらゆる接続も同様に解除される。最後に、ステップ１１１１において、目標パネルを取り外してもよい。
構造的特徴及び／又は方法的動作に固有の文言で主題を説明したが、特許請求の範囲において定義される主題は、上述の特定の特徴又は動作に限定されるわけではない。すなわち、上述の特定の特徴及び動作は、特許請求の範囲を実現する例示的な形式として開示されたものである。
１００ 複数の長方形のソーラー集光パネルを結合して形成される例示的なシステム
１０１ パネル
１０３ パネル
１０５ パネル
１０７ 取付点
１０９ パネルスプライス
１１１ チャネル
２００ パネルスプライス及びフレームの例示的な構成
２０１ パネル
２０２ フレーム
２０３ 第１のチャネル
２０５ 第２のチャネル
２０７ 締結メカニズム
２０９ パネルスプライス
３００ 一対のパネルスプライスを有するパネルの例示的な構成
３０１ パネル
３０３ フレーム
３０５ 上側のチャネル
３０７ 下側のチャネル
３０９ パネルスプライス
３１１ パネルスプライス
４０１ａ ３つのチャネルを有する例示的なパネルフレーム
４０１ｂ ２つのチャネルを有する例示的なパネルフレーム
４０１ｃ １つのチャネルを有する例示的なパネルフレーム
４０３ａ チャネル
４０３ｂ チャネル
４０３ｃ チャネル
４０５ａ チャネル
４０５ｂ チャネル
４０７ａ チャネル
５００ 例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの横断面
５０１ パネルフレーム
５０３ チャネル
５０５ チャネル
５０７ チャネル
５０９ パネルスプライス
５１１ 棚状構成
６００ａ 例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの横断面
６００ｂ 例示的なパネルフレーム及びパネルスプライスの横断面
６０１ パネルフレーム
６０３ 前面チャネル
６０５ 背面チャネル
６０９ パネルスプライス
６１１ａ 締結メカニズム
６１１ｂ 締結メカニズム
６１３ 枕梁端部
６１５ 蟻継ぎ特徴
７００ 複数のパネルの例示的な具体例
７０１ パネル
７０３ フレーム
７０５ 受取インターフェース
７０７ 接続インターフェース
７０９ パネルスプライス
７１１ 解放特徴
８００ 各パネルが包囲フレームを備える複数の連結パネルの例示的な具体例
８０１ パネル
８０３ フレーム
８０５ スペーサ部品
８０７ 電気接続
８０９ パネルスプライス
８１１ 解放特徴
９００ 一連の３枚のパネルの中央のパネルの除去を説明する例示的な具体例
９０１ａ パネル
９０１ｂ パネル
９０１ｃ パネル
９０３ フレーム
９０９ パネルスプライス
９１３ スペーサ部品
１０００ 複数のパネルを連結する例示的なプロセス
１１００ 複数の隣接するパネル間のパネルを除去するための例示的なプロセス

Claims (25)

  1. 複数のパネルのための設置システムにおいて、前記システムが、
    一対の隣接するパネルであって、一対の隣接するパネルの各パネルが、前記各パネルの周辺部を取り囲むフレーム、及び、前記フレームの表面に沿って設けられ、前記フレームの表面に沿って伸びているチャネル開口を規定するチャネル、を備える一対の隣接するパネルと、
    前記一対の隣接するパネルを機械的に固定するパネルスプライスであって、前記パネルスプライスの第１の部分が前記一対の隣接するパネルの第１のパネルの前記フレームに固定され、前記パネルスプライスの第２の部分が前記一対の隣接するパネルの第２のパネルの前記フレームに固定されるパネルスプライスと、
    前記一対の隣接するパネルの２つの前記フレームの一対の相対する平行な辺の間に物理的に配置されるように構成されたスペーサと、
    前記スペーサに配置されたスペーサチャネルであって、前記スペーサチャネルは前記一対の隣接するパネルの２つの前記チャネルと整列して２つの前記チャネル間の前記スペーサの幅を架橋するように構成され、前記スペーサチャネルは前記パネルスプライスを滑動可能に受け入れることができる大きさであり、前記一対の隣接するパネルの前記第１のパネル及び前記第２のパネルの間に配置された前記スペーサの前記スペーサチャネル内に前記一対の隣接するパネルの前記第１のパネルの前記チャネル内及び前記一対の隣接するパネルの前記第２のパネルの前記チャネル内に伸びる前記パネルスプライスが配置される、スペーサチャネルと、
    前記スペーサ内に規定され、前記パネルスプライスを係合する締結具を受け入れるように構成されたスペーサ開口と、
    を含み、
    前記パネルスプライスは、前記第１及び第２のパネルのそれぞれの前記フレームの辺の長さ全体を、前記第１及び第２のパネルの前記チャネルに沿って移動できるシステム。
  2. 前記一対の隣接するパネルの各パネルは、１つ以上のソーラーセルを含む請求項１記載のシステム。
  3. 前記１つ以上のソーラーセルは、
    複数のシリコンソーラーセル、
    複数の結晶ソーラーセル、
    複数の薄膜ソーラーセル、
    複数のアモルファスソーラーセル、及び
    多組成ソーラーセル、
    からなるソーラーセルのグループのうちの少なくとも１つのソーラーセルを含む請求項２記載のシステム。
  4. 前記フレームの表面は、
    前記フレームの外面、
    前記フレームの上面、
    前記フレームの底面、
    前記フレームの側面、及び
    前記フレームの内面、
    の少なくとも１つを含む請求項１記載のシステム。
  5. 前記フレームは、互いに接続されて、前記一対の隣接するパネル間に電気経路を提供するように構成された複数の統合型電気インターフェースを更に含む請求項１記載のシステム。
  6. 前記複数の統合型電気インターフェースは、
    前記フレームの第１の側面に配設された接続インターフェースと、
    前記フレームの第１の側面から反対側であるフレームの第２の側面に配設された受取インターフェースと、を含み、
    前記一対の隣接するパネルの第１のパネルの接続インターフェースは、前記一対の隣接するパネルの第２のパネルの受取インターフェースに物理的に接続し、
    更に、前記第１及び第２のパネルの間の電気経路は、前記第１のパネルの接続インターフェースが前記第２のパネルの受取インターフェースに物理的に結合したときに確立される請求項５記載のシステム。
  7. 前記パネルスプライスは、更に、前記一対の隣接するパネルの設置の間に、前記一対の隣接するパネルを整列させ、前記設置の間、前記複数の統合型電気インターフェースの損傷を防止するように構成される請求項６記載のシステム。
  8. 前記第１のパネルの接続インターフェースを前記第２のパネルの受取インターフェースに物理的に結合する係合特徴を更に備え、前記接続インターフェース及び前記受取インターフェースの少なくとも１つに配置されている前記係合特徴の解放要素を駆動することによって、前記第１のパネルの接続インターフェースが前記第２のパネルの受取インターフェースから分離される請求項６記載のシステム。
  9. 前記係合特徴は、
    スプリング動作要素、
    握持要素、
    ラッチ要素、
    ツイスト要素、及び
    カム要素
    からなるグループのうちの少なくとも１つの要素を含む請求項８記載のシステム。
  10. 前記一対の隣接するパネルの２つの前記フレームの一対の相対する平行な辺の間に物理的に配置されるように構成されているスペーサと、
    前記スペーサに配置されたスペーサチャネルであって、前記スペーサチャネルは前記一対の隣接するパネルの２つの前記チャネルに整列して２つの前記チャネルの間で前記スペーサの幅を架橋するように構成され、前記スペーサチャネルは前記パネルスプライスを滑動可能に受け入れることができる大きさであり、前記一対の隣接するパネルの前記第１のパネル及び前記第２のパネルの間に配置された前記スペーサの前記スペーサチャネル内に前記一対の隣接するパネルの前記第１のパネルの前記チャネル内及び前記一対の隣接するパネルの前記第２のパネルの前記チャネル内に伸びる前記パネルスプライスが配置される、スペーサチャネルと、
    前記スペーサ内に規定されたスペーサ開口と、
    前記スペーサ開口内に配置され、前記パネルスプライスを係合する締結具と、
    を更に備える請求項６記載のシステム。
  11. 前記スペーサは、前記一対の隣接するパネルの何れのパネルも除去することなく、前記一対の隣接するパネルの２つの前記フレームの間の位置から取り外し可能である請求項１０記載のシステム。
  12. 前記スペーサは、
    クランプ、
    ワッシャ、
    ボルト、
    棚、
    フレームの完全な断面、
    フレームの部分的な断面、及び
    パネルのフレームの外面に対して整列するように構成され、前記一対の隣接するパネル間にクリアランスを提供する部品、
    からなるグループのうちの少なくとも１つを含む請求項１０記載のシステム。
  13. 前記パネルスプライスは、第１の複数の開口を有し、前記パネルスプライスは、前記第１の複数の開口の少なくとも１つの開口を介して、締結デバイスによって固定され、
    前記チャネルは、前記フレームの表面に沿って伸びているチャネル開口を含み、
    前記パネルスプライスは、整列のために、前記第１のパネルの前記フレームの辺の長さ全体を、前記第１のパネルの前記チャネルに沿って移動でき、前記締結デバイスは、前記チャネル開口の長さ全体に沿って前記チャネル開口を通してアクセス可能であり、前記チャネル内の前記パネルスプライスの滑動とともに前記チャネル開口内を滑動可能であり、前記パネルスプライスは、前記チャネル内に配置された時、前記チャネル開口の外に突出しない請求項１０記載のシステム。
  14. 前記第１の複数の開口の少なくとも１つの開口は、
    前記パネルスプライスの上面、
    前記パネルスプライスの底面、及び
    前記パネルスプライスの内面、
    からなるグループのうちの少なくとも１つに配設される請求項１３記載のシステム。
  15. 前記締結デバイスは、前記第１の複数の開口の少なくとも１つの開口に配置されている開口を介して前記パネルスプライスに固定されるように構成されている請求項１４記載のシステム。
  16. 前記締結デバイスは、
    スプリング式ピン、
    ボルト、
    カムデバイス、
    ネジ、
    締まりばめファスナ
    ネジ付きファスナ
    先細りネジ付きファスナ
    円錐状ネジ付きファスナ
    ボールチップ付きファスナ
    スプリング式ファスナ
    ピン、及び
    先細りバネファスナ、
    からなるグループのうちの少なくとも１つの締結デバイスを含む請求項１３記載のシステム。
  17. 前記チャネルは、前記チャネルに沿った前記パネルスプライスの移動の間、前記パネルスプライスを確保するように構成された確保メカニズムを含む請求項１記載のシステム。
  18. 前記確保メカニズムは、
    前記チャネル内の枕梁チャネル、及び
    前記パネルスプライスに設けられた蟻継ぎ溝、
    の少なくとも１つを含む請求項１７記載のシステム。
  19. 前記一対の隣接するパネルの間に配置された前記スペーサ及び前記パネルスプライスは、前記一対の隣接するパネルのための接地経路を提供する請求項１３記載のシステム。
  20. 前記パネルスプライスは、
    プレート、
    ロッド、
    スライダ、
    ビーム、
    ボルト、
    アーチ、
    多面拡張及び
    スタンピング及び曲げ加工された金属プレート、
    からなるグループのうちの少なくとも１つを含む請求項１記載のシステム。
  21. 前記パネルスプライスは、
    表面仕上げ、
    表面コーティング、
    表面めっき、
    複数の表面の溝、
    複数の他の立ち上げ要素、
    エンボシング、
    ポリマの封入及び
    テープ、
    からなるグループのうちの少なくとも１つを含む摩擦低減要素を含む請求項１記載のシステム。
  22. 前記チャネルは、更に、
    複数のケーブルをまとめる複数のケーブルクリップ、
    ２枚の隣接するパネルの結合を補強又は支持する補助的パネルスプライス、
    電気ボックス、
    マイクロインバータアタッチメント、
    太陽光オプティマイザ、
    安全強化装置、及び
    性能強化装置、
    からなるグループのうちの少なくとも１つの複数のチャネル付属品の取付を提供するように構成されている請求項１記載のシステム。
  23. 複数のパネルを連結する方法において、前記方法が、
    ａ）第１のパネルを取り囲むフレームの第１のチャネルに配置されている締結器によって、前記第１のパネルを取付部に固定する工程と、
    ｂ）直列配列において前記第１のパネルに隣接して第２のパネルを位置決めする工程と、
    ｃ）前記第１のパネル及び前記第２のパネルの間にスペーサを配置し、前記スペーサを、前記第１のパネルを囲むフレームの辺及び前記第２のパネルを囲むフレームの辺に沿って前記第１のパネル及び前記第２のパネルに物理的に接触させる工程と、
    ｄ）パネルスプライスを前記第１のパネルのフレームに配置されている第２のチャネル及び前記第２のパネルのフレームに配置されている第２のチャネルの１つに挿入する工程と、
    ｅ）前記第２のパネルの第２のチャネル及び前記スペーサに設けられているスペーサチャネルを介して前記パネルスプライスを移動させ、前記パネルスプライスの第１の部分が前記第１のパネルの第２のチャネルに到達し、前記パネルスプライスの第２の部分が前記第２のパネルの第２のチャネルに到達するようにする工程と、
    ｆ）前記パネルスプライスと係合する前記スペーサの開口を通して締結具を挿入することにより、前記パネルスプライスを前記スペーサに締結する工程と、
    を有し、
    前記工程ｃ）〜ｆ）は、前記第１のパネルの第１の辺と、前記第１の辺の反対の前記第１のパネルの第２の辺とについて実行される方法。
  24. 前記第１のパネルに隣接して前記第２のパネルを位置決めする工程ｂ）は、
    前記第１のパネルの側面に配置されている第１の電気コネクタインターフェースを、前記第２のパネルの側面に配置されている第２の電気コネクタインターフェースに接続させることを含み、
    前記第１のパネルの前記側面は、前記第２のパネルの前記側面に面している請求項２３記載の方法。
  25. 複数の隣接するパネルの間のパネルを除去する方法において、前記方法が、
    第１のパネルと、第３のパネルと、前記第１のパネルと前記第３のパネルの間に位置する第２のパネルとを含む複数の隣接するパネルの間に配置される複数のスペーサから、複数のパネルスプライスを締結解除する工程と、
    前記第１、第２及び第３のパネルのそれぞれに設けられている接続チャネルを介して、前記第１のパネル及び第２のパネルの間に含まれる複数のパネルスプライスの第１の対のパネルスプライスを滑動させ、前記第１の対のパネルスプライスを、前記第１の対のパネルスプライスのそれぞれが前記第１のパネルの前記接続チャネル内及び前記第２のパネルの前記接続チャネル内に前記第１のパネル及び前記第２のパネルの間に配置された前記複数のスペーサのスペーサのスペーサチャネル内を通って伸びている第１の位置から、前記第１の対のパネルスプライスのそれぞれの部分が前記第１のパネルの接続チャネル内に伸びているが前記第１の対のパネルスプライスの部分が前記第２のパネルの接続チャネルに到達しない第２の位置に移動させる工程と、
    前記第２のパネル及び前記第３のパネルの間に含まれる複数のパネルスプライスの第２の対のパネルスプライスを滑動させ、前記第２の対のパネルスプライスの部分が前記第３のパネルの接続チャネル内に伸びているが前記第２の対のパネルスプライスの部分が前記第２のパネルの接続チャネルに到達しないようにする工程と、
    前記第２のパネルを除去する工程と、を有する方法。
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