KR20150034733A

KR20150034733A - 태양광 모듈 어레이를 위한 브레이스

Info

Publication number: KR20150034733A
Application number: KR20157001598A
Authority: KR
Inventors: 매튜 지 대닝; 웨이먼 리
Original assignee: 선파워 코포레이션
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-04-03
Also published as: EP2865014A4; WO2014004279A1; AU2013280828A1; EP2865014A1; JP2015527855A; AU2013280828B2

Abstract

인접한 태양광 모듈들의 프레임들을 연결하기 위한 브레이스는 태양광 모듈 프레임의 외측 에지를 포획하도록 구성된 하나 이상의 하부 립 및 하나 이상의 상부 립을 포함할 수 있다. 브레이스는 커플러와 태양광 모듈의 연결 및 연결해제를 용이하게 하도록 제거가능한 상단부를 포함할 수 있다. 부가적으로, 브레이스는 프레임을 브레이스 상에 후킹하고 이어서 브레이스에 대해 프레임을 틸팅시킴으로써 태양광 모듈이 맞물리고 맞물림 해제되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 브레이스는 태양광 모듈 프레임과의 스냅 끼워맞춤을 달성하기 위한 특징부를 포함할 수 있다.

Description

태양광 모듈 어레이를 위한 브레이스{BRACE FOR SOLAR MODULE ARRAY}

본 명세서에서 기술된 주제의 실시예는 일반적으로 태양광 모듈(solar module)을 지붕과 같은 고정 표면에 장착하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

태양광 발전은 중요한 대체 에너지원으로 오랫동안 여겨지고 있다. 이것 때문에, 태양 에너지 수집 기술을 개발 및 개선하기 위해 상당한 노력 및 투자가 이루어지고 있다. 특히 관심이 있는 것은, 비교적 상당한 양의 태양 에너지가 수집되어 전력 수요를 보충하거나 충족시키는 데 이용될 수 있는 주거형, 공업형 및 상업형 응용이다. 태양 에너지 수집 기술을 구현하는 하나의 방식은 다수의 태양광 모듈의 어레이를 조립하는 것에 의한다.

태양 에너지 시스템의 일 유형은 태양 광기전 시스템이다. 태양 광기전 시스템("광기전 시스템")은 태양광을 전기로 변환하기 위해 규소 또는 다른 재료(예컨대, GaAS와 같은 III-V족 전지)로 제조된 태양광 패널(solar panel)을 채용할 수 있다. 광기전 시스템은 전형적으로 하나 이상의 적절한 전기 구성요소(예컨대, 스위치, 인버터, 접속함(junction box) 등)에 배선을 이용하여 상호연결된 복수의 광기전(PV) 모듈(또는 "태양광 타일(solar tile)")을 포함한다.

전형적인 종래의 PV 모듈은, 전기적으로 상호연결되고 내후성 배리어(weather-proof barrier) 내에 봉지된 결정성 또는 비결정성 반도체 장치("PV 전지")들의 조립체를 갖는 PV 라미네이트(laminate) 또는 패널을 포함한다. 태양광-발전 전류가 통과하여 전도되는 하나 이상의 전기 전도체가 PV 라미네이트 내부에 수용된다.

PV 라미네이트의 정확한 구조에 무관하게, 대부분의 PV 응용은 태양광 모듈들의 어레이를 태양광이 손쉽게 존재하는 장소 내의 설치 위치에 배치하는 것을 수반한다. 이는 특히 주거용, 상업용 또는 공업용 응용 - 여기서 다수의 태양광 모듈이 상당한 양의 에너지를 생성하기 위해 바람직하며, 이때 그 구조물의 옥상은 태양광 모듈이 배치될 수 있는 편리한 표면을 제공함 - 의 경우에 그러하다.

참조 사항으로서, 많은 상업용 빌딩은 크고, 평평한 지붕을 갖는데, 이러한 지붕은 내재적으로 태양광 모듈 어레이의 배치에 도움이 되며, 기존 공간의 가장 효율적인 사용이다. 이와 대조적으로, 많은 주거용 지붕은 기울어져 있거나 경사져 있을 수 있어서, 경사진 모듈에 부과되는 중력으로 인해 태양광 모듈의 배치가 더 어려울 수 있게 한다. 따라서 옥상 설치는 매우 가변적이지만, 지붕이 경사져 있든지 또는 평평한 지붕이든지 간에, 태양광 모듈들의 어레이가 지붕에 확실하게 그리고 안정되게 고정되는 것을 보장하는 것이 중요할 수 있다. 더욱이, 사용자가 하나 이상의 태양광 모듈(들)을 지붕에 용이하게, 효과적으로, 그리고 신속하게 장착할 수 있는 것을 보장하는 것이 중요할 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시예들 중 적어도 하나의 실시예의 태양은, 태양광 모듈을 지붕과 같은 고정 표면에 장착하기 위한 소정의 공지된 장착 시스템이 감소되거나 제거될 수 있고 모듈을 제거 및 교체하는 데 과도한 노동을 요구할 수 있는 과도한 구성요소를 포함한다는 인식을 포함한다. 예를 들어, 하나의 공지된 태양광 모듈 장착 시스템은 제트이피 솔라(Zep Solar)로부터 구매가능하다. 광기전 모듈을 지붕과 같은 고정 표면에 장착하기 위한 제트이피 솔라 시스템은 3개의 특유한 부품을 포함한다.

첫째로, 제트이피 솔라 시스템은 2개의 인접 모듈의 프레임들을 함께 연결하는 데 사용되는 스플라이싱 인터로크(splicing interlock)를 포함한다. 별개의 레벨링 풋(leveling foot)은, 레벨링 풋이 모듈의 프레임에 직접 부착될 수 있고 지붕 앵커(roof anchor)를 포함하는 것이 필요한 위치에만 사용된다. "하이브리드 인터로크(hybrid interlock)"로 알려진 제3 장치는 2개의 인접 모듈을 서로에 부착시키기 위한 스플라이싱/인터로크 특징부뿐만 아니라 그 스플라이싱 장치를 지붕에 고정하고 위한 연결부 둘 모두를 포함한다.

다른 공지된 태양광 모듈 장착 시스템은 초기에 지붕에 직접적으로 장착되는 레일을 포함한다. 이어서 태양광 모듈이 레일과 맞물리고 그 후에 그의 최종 원하는 위치로 측방향으로 활주된다. 일단 원하는 위치에 위치되면, 모듈은 레일에 고정된다.

때때로, 어레이 중의 다른 태양광 모듈에 의해 둘러싸인 태양광 모듈이 손상되며 이에 따라 교체를 필요로 한다. 태양광 모듈이 레일을 따라 활주되어야 하는 태양광 모듈 장착 시스템은 태양광 모듈을 교체해야할 필요성이 생긴 때 상당한 어려움을 나타낸다. 이러한 상황에서, 레일-장착 어레이는 부분적으로 분해되어야 하는데, 즉 손상된 모듈에 인접한 손상되지 않은 태양광 모듈은 손상된 모듈이 제거될 수 있기 전에 먼저 레일로부터 활주 분리되어야 한다. 이어서 교체 모듈이 레일을 따라 다시 제위치로 활주된다. 대형 어레이에서, 이러한 보수 방법은 많은 태양광 모듈의 제거를 필요로 할 수 있다. 따라서, 인접 모듈들을 제거함이 없이 개별 태양광 모듈들이 어레이로부터 제거되는 것을 허용할 수 있는 태양광 모듈 장착 시스템이 상당한 노동 절감을 제공할 수 있다.

상기에 언급된 제트이피 솔라 장착 시스템은 또한 어려움을 겪는다. 예를 들어, 제트이피 솔라 스플라이스 장치는 대체로 수평인 축을 중심으로 회전하고 연장되는 회전가능 패스너(fastener)를 포함한다. 회전가능 패스너는, 또한 수평으로 향해야 하는 도구와 맞물리기 위한 맞물림 면(engagement face)을 포함한다. 따라서, 다른 태양광 모듈에 의해 둘러싸인 태양광 모듈을 제거하기 위해, 직각으로 연장되는 패스너 맞물림 부분을 포함하는 특수한 도구가 필요하다. 이 도구는 2개의 인접 태양광 모듈 사이에 삽입되고, 맞물림 부분이 회전가능 패스너의 맞물림 면에 도달하도록 이동되어야 한다. 이러한 절차는, 작업자가 다른 모듈에 의해 둘러싸여 있으며 이에 따라 특수한 공구와 회전가능 패스너의 맞물림 면의 정렬을 달성하는 것이 어려운 위치에 있는 태양광 모듈에 도달하려고 시도하는 중일 때, 특히 어려울 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 적어도 일부 실시예에 따르면, 태양광 모듈을 지붕과 같은 고정 구조물에 장착하기 위한 장착 시스템은 인접 태양광 모듈들을 레일로부터 활주 분리시킬 필요 없이 태양광 모듈이 태양광 모듈들의 어레이로부터 제거되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 상향으로 향하는 패스너들을 맞물리게 함으로써 장착 시스템의 맞물림 부분들이 제거될 수 있도록 태양광 모듈 장착 시스템을 구성함으로써 추가의 이익이 달성될 수 있다. 부가적으로, 조정 기구(adjustment mechanism)를 상향으로 향하는 맞물림 부분과 맞물리게 함으로써 태양광 모듈의 장착 높이에 대해 수직 조정이 이루어질 수 있도록 태양광 모듈 장착 시스템을 구성함으로써 추가의 이익이 달성될 수 있다.

적어도 하나의 실시예에 따르면, 태양광 모듈을 위한 높이-조정가능 지붕 앵커는 구멍을 그 내에 갖는 베이스(base)를 포함할 수 있으며, 구멍은 내측 벽을 포함한다. 높이 조정 부재는 적어도 하나의 태양광 모듈과 맞물리도록 구성된 상부 부분을 가질 수 있으며, 높이 조정 부재는 베이스의 구멍으로부터 그리고 베이스로부터 멀리 상향으로 연장되고, 높이 조정 부재는 로드(rod)의 원주 둘레에 형성된 환형 홈을 가지며, 환형 홈은 구멍 내에 위치된다. 높이 조정 부재를 구멍 내에 보유하고 높이 조정 부재가 회전축을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 로킹 부분이 환형 홈과 맞물릴 수 있으며, 여기서 높이 조정 부재는 회전축을 중심으로 한 회전 동안 적어도 하나의 태양광 모듈의 높이를 조정하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 구멍을 그 내에 갖는 베이스를 포함하는, 태양광 모듈을 위한 높이-조정가능 지붕 앵커를 조립하기 위한 방법이 제공될 수 있는데, 구멍은 내측 벽을 포함하고 높이 조정 부재는 높이 조정 부재의 원주 둘레에 형성된 환형 홈을 갖는다. 본 방법은 환형 홈이 구멍 내에 위치되도록 높이 조정 부재를 구멍 내에 삽입하는 단계, 및 환형 홈 내로 연장되도록 로킹 부분을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 태양광 어레이는 복수의 태양광 모듈을 포함할 수 있으며, 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부 및 각각의 태양광 모듈의 4개의 측부 둘레에서 연장되는 프레임을 갖는다. 프레임들 중 하나의 프레임의 적어도 하나의 측부를 지지하는 복수의 브레이스(brace)는 프레임들 중 하나의 프레임의 측부들 중 하나의 측부의 길이의 2배보다 짧을 수 있다. 부가적으로, 복수의 지붕 앵커가 지붕에 장착되도록 구성될 수 있으며, 각각의 지붕 앵커는 복수의 브레이스 중 하나에 결합된다.

다른 실시예에서, 태양광 어레이를 조립하는 방법은 복수의 지붕 앵커를 지붕에 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 또한 브레이스를 각각의 지붕 앵커에 결합시키는 단계, 태양광 모듈의 에지를 각각의 브레이스 상에 위치시키는 단계, 및 태양광 모듈의 단부를 브레이스와 맞물리게 하도록 태양광 모듈을 하향으로 스윙(swinging)시키는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 태양광 어레이를 조립하기 위한 키트(kit)는 지붕에 결합되도록 구성된 복수의 지붕 앵커를 포함할 수 있다. 키트는 또한 복수의 브레이스를 포함할 수 있으며, 각각의 브레이스는 태양광 모듈의 하나 이상의 프레임을 지지하도록 구성되고 복수의 지붕 앵커 중 하나에 결합하도록 구성되며, 각각의 브레이스는 프레임들 중 하나의 프레임의 측부의 길이의 2배보다 짧다.

일 실시예에 따르면, 태양광 어레이는 복수의 태양광 모듈을 포함할 수 있으며, 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부를 갖고, 태양광 모듈의 주변부(periphery)의 적어도 일부분 둘레에서 연장되는 태양광 모듈 프레임을 포함한다. 적어도 제1 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈의 적어도 제1 태양광 모듈 프레임 아래에서 연장되는 제1 지지 표면을 가질 수 있다. 적어도 제2 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈 프레임 위에서 연장되는 제2 지지 표면을 가질 수 있다. 제1 커넥터는 제1 태양광 모듈이 제1 지지 표면과 제2 지지 표면 사이에 포획되도록 제1 브레이스 부재를 제2 브레이스 부재에 연결할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 태양광 어레이는 적어도 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 태양광 모듈을 포함할 수 있으며, 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부를 가지며, 여기서 제1, 제2, 제3, 및 제4 태양광 모듈은 각각 제5 태양광 모듈의 4개의 측부에 인접하게 배치된다. 부가적으로, 어레이는 제5 태양광 모듈을 측방향으로 활주시킬 필요 없이 제5 태양광 모듈이 제1, 제2, 제3, 및 제4 태양광 모듈로부터 연결해제되어 상향으로 들어올려질 수 있도록 태양광 모듈들의 병렬배치된(juxtaposed) 측부들을 서로 제거가능하게 브레이싱(bracing)하기 위한 브레이스를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 태양광 모듈들을 연결하기 위한 브레이스는 몸체 부재를 포함할 수 있으며, 몸체 부재는 서로 이격된 제1 측부 및 제2 측부, 몸체의 제1 측부로부터 외향으로 그리고 몸체의 제1 측부를 따라 연장되고 제1 측부에 인접하게 배치된 제1 태양광 모듈의 프레임 아래에서 연장되도록 구성된 제1 립(lip), 및 몸체의 제2 측부로부터 외향으로 그리고 몸체의 제2 측부를 따라 연장되고 제2 측부에 인접하게 배치된 제2 태양광 모듈의 프레임 아래에서 연장되도록 구성된 제2 립을 갖는다. 브레이스는 또한 적어도 제1 상부 부재를 포함할 수 있으며, 제1 상부 부재는 몸체 부재에 연결되도록 구성되고, 상부 부재의 제1 측부로부터 외향으로 그리고 상부 부재의 제1 측부를 따라 연장되고 제1 태양광 모듈 프레임의 상향 연장 리지(ridge) 내에 맞물리도록 구성된 제1 맞물림 부분, 및 상부 부재의 제2 측부로부터 외향으로 그리고 상부 부재의 제2 측부를 따라 연장되고 제1 태양광 모듈에 인접하게 배치된 제2 태양광 모듈의 상향 연장 리지 내에 맞물리도록 구성된 제2 맞물림 부분을 갖는다. 커넥터는 몸체 부재의 립들과 상부 부재의 맞물림 부분들 사이에서 몸체 부재의 제1 측부 및 제2 측부를 따라 배치된 2개의 인접 태양광 모듈의 프레임들을 가압하기 위해 제1 상부 부재를 몸체 부재에 연결하도록 구성될 수 있다.

도 1a는 복수의 태양광 모듈을 포함하는 태양광 발전 어레이의 사시도.
도 1b는 도 1a의 어레이에 연결될 수 있는 선택적 전기 시스템의 개략도.
도 1c는 복수의 태양광 모듈 각각의 프레임의 전형적인 단면을 도시하는 확대 단면도.
도 2a는 태양광 모듈 커플러 및 탈착가능 높이 조정 장치의 제1 실시예의 사시도.
도 2b는 도 2a의 커플러 및 탈착가능 높이 조정 장치의 분해도.
도 2c는 도 2b의 커플러의 저면 분해 사시도.
도 2d는 2개의 태양광 모듈을 서로 연결하는 도 2a의 커플러 및 높이 조정 장치의 측면도.
도 2e는 하나의 태양광 모듈에 연결된 커플러 및 커플러에 대해 틸팅되는(tilted) 제2 태양광 모듈의 측면도.
도 2f는 도 2e에 도시된 배열의 측면도이며, 이때 하나의 태양광 모듈이 커플러의 후크 부분과 맞물리고 맞물림 위치로 틸팅됨.
도 2g는 4개의 태양광 모듈을 그들의 모서리에서 함께 연결하는 도 2a의 커플러의 사시도.
도 2h는 하나의 태양광 모듈이 제거된 상태의 태양광 모듈들의 어레이의 사시도.
도 3은 도 2a의 커플러의 제2 실시예의 사시도.
도 4a는 도 2a의 커플러의 제3 실시예의 사시도.
도 4b는 도 4a의 커플러의 분해 사시도.

하기의 상세한 설명은 단지 본질적으로 예시적인 것이며, 본 주제 또는 출원의 실시예 및 그러한 실시예의 사용을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 실례로서 제공함"을 의미한다. 본 명세서에 예시적인 것으로서 기술된 임의의 구현예는 반드시 다른 구현예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 또한, 상기의 기술분야, 배경기술, 발명의 내용 또는 하기의 상세한 설명에서 제시되는 임의의 명시적인 또는 암시적인 이론에 의해 제한되고자 하는 의도는 없다.

"결합된" - 하기 설명은 함께 "결합되는" 요소들 또는 노드(node)들 또는 특징부(feature)들을 참조한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "결합된"은 하나의 요소/노드/특징부가 다른 요소/노드/특징부에 직접적으로 또는 간접적으로 결합됨(또는 그와 직접적으로 또는 간접적으로 연결됨)을 의미한다.

"조정하다" - 일부 요소, 구성요소, 및/또는 특징부가 조정가능한 것으로 또는 조정되는 것으로 기술된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "조정하다"는 요소 또는 구성요소 또는 그의 일부분을 상황 및 실시예에 적합한 대로 위치시키거나, 수정하거나, 변경하거나, 배치하는 것을 의미한다. 소정 경우에, 요소 또는 구성요소 또는 그의 일부분은, 그 상황 하의 실시예에 적절하거나 바람직하다면, 조정의 결과로서 변화되지 않은 위치, 상태, 및/또는 조건에 유지될 수 있다. 일부 경우에, 요소 또는 구성요소는, 적절하거나 요구된다면, 조정의 결과로서 새로운 위치, 상태, 및/또는 조건으로 변경, 변화, 또는 수정될 수 있다.

또한, 소정 용어가 또한 단지 참조의 목적으로 하기 설명에 사용될 수 있으며, 이에 따라 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, "상부", "하부", "위", 및 "아래"와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 지칭한다. "전면", "배면", "후방", 및 "측부"와 같은 용어는 논의 하의 구성요소를 기술하는 본문 및 관련 도면을 참조함으로써 명확해지는 일관된, 그러나 임의적인 좌표계 내에서의 구성요소의 부분들의 배향 및/또는 위치를 기술한다. 그러한 용어는 상기에 구체적으로 언급된 단어, 그의 파생어, 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다. 유사하게, 용어 "제1", "제2", 및 구조물들을 지칭하는 다른 그러한 수치 용어는, 문맥에 의해 명확하게 지시되지 않는 한, 차례 또는 순서를 암시하지 않는다.

본 명세서에 개시된 발명들은 종종 광기전 어레이 및 모듈의 맥락에서 기술된다. 그러나, 이들 발명은 집광식 PV 시스템, 태양열 시스템 등과 같은 다른 맥락에서도 사용될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 복수의 태양광 모듈(12)을 갖는 태양광 어레이(11)를 포함하는 태양광 발전 시스템(10)을 예시한다. 각각의 태양광 모듈(12)은 프레임(13)에 지지되는 라미네이트(14)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 태양광 모듈(12)은, 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에서 참고로 포함되는 미국 특허 공개 제2009/0320908호에 개시된 모듈과 동일하거나 유사할 수 있다.

도 1b를 참조하면, 태양광 발전 시스템(10)은 어레이(11)에 연결되는 전기 시스템(40)에 통합될 수 있다. 예를 들어, 전기 시스템(40)은 전력 라인(44)을 이용하여 원격 연결 장치(42)에 연결되는 전원으로서의 어레이(11)를 포함할 수 있다. 전기 시스템(40)은 또한 상용 전원(utility power source), 계량기, 주 단로부(main disconnect)를 갖는 전기 패널, 접속부, 전기 부하, 및/또는 상용 전원 모니터를 갖는 인버터를 포함할 수 있다. 전기 시스템(40)은 미국 특허 공개 제2010/0071744호에 기재된 기술내용에 따라 구성될 수 있고 작동될 수 있으며, 이 미국 특허 공개의 모든 내용은 이에 의해 모든 목적을 위해 전체적으로 참고로 명시적으로 포함된다.

도 1a 및 도 1c를 계속 참조하면, 각각의 라미네이트(14)는 광을 전기로 변환하도록 구성된, PV 전지들과 같은, 태양 전지들의 어레이를 포함할 수 있다. 프레임(13)은 라미네이트(14)의 주변 에지 둘레에서 대응 라미네이트(14)를 위한 구조적 지지를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(13)은 라미네이트(14)에 결합되는 별개의 구성요소일 수 있다.

도 1c의 단면은 프레임(13)을 형성하는 주변 부재들의 전형적인 단면을 예시한다. 프레임(13)을 형성하는 부재들 각각은 종방향으로 연장되는 프레임 부재들로 형성될 수 있으며, 이들 각각은 도 1c에 예시된 단면을 갖고, 45도 절단을 사용하여 모서리들에서 결합된다. 그러나, 다른 기술이 또한 사용될 수 있다.

예시된 실시예에서, 프레임(13)은 라미네이트(14)에 대체로 수직으로 연장되는 제1 외측 부재(16)를 포함한다. 외측 부재(16)는 상향 돌출 리지(18) 및 하향 돌출 리지(20)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 상부 돌출부(18)는 폭(W)을 갖는다.

외측 부재(16)는 모듈(12)의 측방향의 외향으로 향하는 표면을 대체로 형성하는 외향으로 향하는 표면(22)을 포함한다. 외측 부재(16)의 내측 표면(24)으로부터 돌출하여, 프레임(13)은 상부 밀봉 레지(ledge)(26) 및 하부 밀봉 레지(28)를 포함할 수 있다. 상부 및 하부 레지(26, 28)는 라미네이트(14)가 이들 사이에 끼워맞춤될 수 있도록 이격된다. 선택적으로, 다양한 밀봉 기술이 상부 레지와 하부 레지(28) 사이에서 라미네이트(14)의 에지를 밀봉하는 데 사용될 수 있다.

예시된 실시예에서, 하부 레지(28)는, 외측 부재(16)의 내측 표면(24)으로부터 또한 연장되는 보강 조립체(30)의 일부를 형성한다. 보강 조립체(30)의 크기 및 형상은 프레임(13)의 원하는 강성을 제공하도록 선택될 수 있다. 예시된 실시예에서, 보강 조립체(30)는 직사각형 관형 구성을 포함한다. 그러나, 다른 형상이 또한 사용될 수 있다.

프레임(13)은, 상기에 언급된 구성요소들과 함께, 직선형 단일체 섹션으로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임 피스(frame piece)(13)는 알루미늄, 다른 금속으로부터 압출될 수 있거나, 플라스틱 또는 다른 재료로부터 성형될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(13)은 알루미늄으로 제조된다. 다른 구성 및 치수가 또한 사용될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 어레이(11)는 복수의 브레이스 조립체(50)를 이용하여 서로에 그리고 집합적으로 지붕 구조물(도시되지 않음)에 장착되는 모듈(12)들을 포함한다. 브레이스 조립체(50)들 중 일부는 선택적인 높이 조정 장치(52)를 포함한다.

도 2a를 참조하면, 브레이스 조립체(50)는 하부 부분(54) 및 상부 부분(56)을 포함할 수 있다. 하부 및 상부 부분(54, 56)은 프레임(13)의 일부분을 포획하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 하부 부분(54)은 중심 몸체 부분(56)을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 중심 몸체 부분(56)은 대체로 종방향으로 연장되는 박스형 비임의 구성에 있다. 중심 몸체 부분(56)의 하부 에지에서, 하부 부분(54)은 주 몸체 부분(56)의 하부 에지로부터 외향으로 그리고 그를 따라 연장되는 제1 립(58)을 포함할 수 있다.

선택적으로, 하부 부분(54)은 제1 립(58)과는 반대측에, 중심 몸체 부분(56)의 하부 에지로부터 외향으로 그리고 대체로 그를 따라 연장되는 제2 립(60)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 립(58, 60)은 프레임(13)의 일부분을 지지하도록 크기설정되고 구성된다.

예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 및 제2 립(58, 60)은 2개의 병렬배치된 프레임(13)의 하부 리지(20)(도 1c)를 지지하도록 크기설정된다. 선택적으로, 일부 실시예에서, 제1 및 제2 립(58, 60)은, 예를 들어 프레임(13)의 스냅-끼움맞춤 맞물림을 제공함으로써 하부 돌출부(20)를 보유하는 것을 돕도록 크기설정 및 구성된 보유 리지(62, 64)를 포함한다. 프레임(13)과 리지(62, 64)의 맞물림은 도 2d 내지 도 2f를 참조하여 하기에 보다 상세히 기술된다.

커플링 부재(50)의 상부 부분(56)은 하나 이상의 피스로 형성될 수 있다. 예시된 실시예에서, 상부 부분은 제1 부분(70) 및 제2 부분(72)으로부터 형성된다. 제1 및 제2 부분(70, 72)은, 이들이 서로의 미러 이미지(mirror image)인 것을 제외하고는, 본질적으로 동일한 구성 및 형상을 갖는다. 따라서, 하기에 명시적으로 기술되지 않는 제2 부분(72)의 부분들이, 미러 이미지 배향에 있는 것을 제외하고는, 제1 부분(70)의 대응 구성요소들과 본질적으로 동일하다는 이해 하에, 제1 부분(70)만이 하기에 상세히 기술된다.

도 2a 및 도 2b를 계속 참조하면, 제1 부분(70)은 대체로 종방향으로 그리고 하부 부분(54)의 부분(56)에 평행하게 연장되는 중심 긴 부분(74)을 포함한다. 선택적으로, 하부 표면(76)은 하부 부분(54)의 상부 표면(65)의 리지들에 상호보완적인 리지들을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 상부 표면(65) 및 하부 표면(76) 둘 모두 상의 리지들은 커플링 부재(50)를 따라 대체로 종방향으로 연장된다. 이와 같이, 상부 표면(65) 및 하부 표면(76) 중 적어도 하나가 리지를 포함한다는 점에서, 상부 부분(56)과 하부 부분(54) 사이의 맞물림 및 전기적 결합이 추가로 보장되어서, 상부 부분(56)과 하부 부분(54) 사이의 신뢰성 있는 전기 접지를 보장한다. 그러나, 다른 구성이 또한 사용될 수 있다.

제1 부분(74)은 또한 제1 부분(74)의 상부 에지로부터 외향으로 그리고 이를 따라 연장되는 제1 립(80), 및 제1 부분(74)의 상부 에지로부터 외향으로 그리고 대체로 이를 따라 연장되는 제2 립(82)을 포함한다. 제1 립(80)은 하부 부분(54)의 제1 립(58)과 협력하여 이들 사이에 프레임(13)의 일부분을 포획하도록 구성된다.

예시된 실시예에서, 제1 및 제2 립(80, 82)은, 먼저 제1 부분(74)으로부터 외향으로 이어서 하부 부분(54)을 향해 하향으로 연장되는, 대체로 후크 형상이다. 그렇기 때문에, 제1 및 제2 립(80, 82)은 도 2d 내지 도 2f를 참조하여 하기에 보다 상세히 기술되는, 프레임(13)을 커플링 장치(50)에 연결하기 위한 방법을 단순화함에 있어서 추가의 이점을 제공할 수 있다.

제1 부분(74)은 또한 각각 제1 및 제2 립(80, 82) 내의 노치(notch)(84, 86)를 포함할 수 있다. 노치(84, 86)는 적어도 프레임(13)의 상부 리지(18)의 폭(W)(도 1c)만큼 넓은 폭(88)을 가질 수 있다. 그렇기 때문에, 커플러(50)는 모서리 - 여기서 프레임의 하나의 부분(16)이 커플러(50)에 수직으로 연장됨 - 에서, 그리고 프레임이 커플러(50)에 평행하게 연장되는 다른 측부에서 프레임(13)에 연결될 수 있다.

선택적으로, 상부 부분(56)은 제1 및 제2 립(80, 82) 상의 중심에 위치된 노치(90, 92)를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 노치(90, 92)는 폭(88)보다 더 큰 폭(94)을 갖는다.

일부 실시예에서, 폭(94)은 중심 부분(56)의 두께(96)에 상부 리지(18)의 폭(W)(도 1c)의 2배를 더한 것과 대략 동일하거나 그보다 더 큰 크기일 수 있다. 그와 같이 크기설정되어, 노치(94)는 커플러(50)의 배치에 있어서 더 많은 융통성을 허용할 수 있고, 특히 2개의 모듈(12)의 모서리들을 부착시키고 모서리에 걸쳐 있는 위치에 커플러(50)가 사용되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 배열은 도 2g를 참조하여 하기에 보다 상세히 기술된다.

도 2b를 계속 참조하면, 제1 및 제2 부분(80, 72) 각각은 임의의 공지된 방식으로 하부 부분(54)에 부착될 수 있다. 예시된 실시예에서, 나사산 형성된(threaded) 패스너(98)가 제1 및 제2 부분(70, 72)을 하부 부분(54)에 고정하기 위해 개구(100)를 통해 연장된다.

선택적으로, 상부 부분(56)은 높이 조정 개구(102)를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 상부 부분(56)이 2개의 부분(70, 72)으로 형성되기 때문에, 제1 및 제2 부분(70, 72) 각각은 개구(102)의 대략 절반을 형성한다. 그러나, 다른 구성이 또한 사용될 수 있다.

높이 조정 개구(102)는 높이 조정 장치(52)와 맞물리기 위해, 커플러(50) 위의 위치로부터 그리고 커플러(50)의 내부 내로 아래로의, 도구의 삽입을 수용하도록 크기설정될 수 있다.

높이 조정 장치(52)는 베이스 부분(110), 커플러(50)에 고정될 수 있는 고정된 나사산 형성된 부재(114)와 협력하는 회전가능 높이 조정기(112)를 포함할 수 있다. 베이스 부분(110)은 지붕과 같은 구조물에의 확고한 연결을 위해 설계된 임의의 구성으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스 부분(110)은 래그 스크루(lag screw) 등과 같은 나사산 형성된 패스너를 이용하여 지붕 스터드(roof stud) 또는 다른 구조적 부재에 연결될 수 있도록 구성될 수 있다.

예시된 실시예에서, 베이스 부분은 긴 슬롯(118)을 갖는 장착 플레이트 부분(116)을 포함한다. 긴 슬롯(118)은 바람직하게는 지붕 구조물 및/또는 루핑 스터드(roofing stud)의 맞물림을 위해 설계된, 적절한 크기의 래그 스크루를 수용하도록 크기설정된다. 베이스 부분(110)은 또한 회전가능 조정기(112)와의 맞물림을 위한 수용기 부분(120)을 포함할 수 있다.

예시된 실시예에서, 수용기 부분(120)은 상부 개구(122)를 갖는 대체로 블록 형상이다. 회전가능 조정기(112)는 나사산 형성된 몸체 부분(130), 상향으로 향하는 맞물림 표면(132), 및 목 부분(neck portion)(134)을 포함할 수 있다. 목 부분(134)은 회전가능 조정기(112)의 외측 표면 상에 배치된 환형 홈의 형태일 수 있다.

일부 실시예에서, 회전가능 조정기(112)는 블록 부분(120) 내로 스웨이징될 수 있다. 예를 들어, 회전가능 조정기(112)는 개구(122)를 통해 블록(120) 내로 삽입될 수 있다. 적절한 스웨이징 기술을 사용하여, 개구(122)의 내측 벽이 목 부분(134) 내로 연장되도록 블록(120)의 일부분이 내향으로 가압될 수 있어서, 회전가능 조정기(112)를 블록(120) 내에 트랩핑(trapping)하지만, 회전가능 조정기(112)가 베이스(110)에 대해 자유롭게 회전하는 것을 허용한다. 일부 실시예에서, 베이스 부분 및 블록 부분(120)은 알루미늄으로 제조될 수 있으며, 이들의 스웨이징은 당업계에 잘 알려져 있다.

예시된 실시예에서, 맞물림 표면(132)은 암형 앨런 렌치 헤드(allen wrench head)의 형태이다. 그러나, 다른 맞물림 표면이 또한 사용될 수 있다.

회전가능 조정기(112)가 그와 같이 장착된 상태로, 회전가능 조정기(112)의 나사산은 커플러(50)가 베이스(110)에 대해 상향으로 그리고 하향으로 이동되는 것을 허용하도록 커플러(50) 상의 내부 나사산과 협력할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기에 언급된 바와 같이, 내부 나사산 부재(114)가 하부 부분(54) 내에 직접 형성될 수 있다.

도 2c를 참조하면, 내부 나사산 부재(114)는 하부 부분(54)을 통해 연장되는 개구(140)를 통해 연장될 수 있다. 선택적으로, 하부 부분(54)은 나사산 부재(114)가 하부 부분(54)에 대해 고정될 수 있도록 내부 나사산 부재(114)의 일부분과 협력하도록 구성된 회전-방지 리세스(recess)(142)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 내부 나사산 부재(114)는 회전-방지 개구(144)를 포함할 수 있는데, 이 회전-방지 개구는 나사산 형성된 부재(114)와 하부 부분(54) 사이의 임의의 상대 회전을 방지하도록 개구(144)를 통해 그리고 회전-방지 리세스(142) 내로 연장되는 패스너(도시되지 않음)를 수용하도록 구성된다. 그렇기 때문에, 회전가능 조정기(112)가 하부 부분(54)에 대해 그리고 이에 따라 내부 나사산 부재(114)에 대해 회전될 때, 회전가능 조정기(112)는 회전가능 조정기(112)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전됨에 따라 잭 스크루(jack screw)로서 작동한다. 다른 구성이 또한 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 나사산 형성된 슬리브는, 나사산 형성된 슬리브가 베이스 내로 스냅결합되는 것을 허용하지만 나사산 형성된 슬리브가 예를 들어 풍력에 의해 의도치 않게 제거되는 것을 방지할 특징부(도시되지 않음)를 또한 포함할 수 있다. 특징부는 스프링-로딩된 디텐트(spring-loaded detent), 슬리브 내에 형성된 바브(barb), 또는 임의의 다른 적합한 기구일 수 있다.

선택적으로, 도 2c를 참조하면, 제1 및 제2 립(80, 82)은 선택적으로 그의 원위 단부(distal end) 상에 하나 이상의 리지, 치형부, 또는 스파이크를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 및 제2 립(80, 82)은 예리하게 된 에지(130, 132)를 포함하여, 이들이 프레임(13)과 맞물림 상태로 되도록 가압될 때, 예리하게 된 에지(130, 132)가 프레임(13)의 최외측 표면에 침투하여서, 프레임(13)과의 보다 나은 전기적 접촉을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 프레임(13)은 양극산화 외측 코팅을 갖는 알루미늄일 수 있다. 그렇기 때문에, 예리하게 된 에지(130, 132)는 프레임(13)의 최외측 양극산화부를 뚫고 들어가는 것을 도우며, 이에 의해 커플러(50)와 프레임(13) 사이의 보다 나은 전기적 접촉을 제공할 수 있다. 또한, 예리하게 된 에지(130, 132)는 또한 커플러(50)가 프레임(13)과는 상이한 재료로 제조된 경우에, 예를 들어, 그러나 제한 없이, 커플러(50)가 스테인레스강으로 제조되고 프레임(13)이 알루미늄으로 제조된 경우에 더욱 유익할 수 있다.

도 d, 도 e 및 도 f를 계속 참조하면, 상기의 구성은 커플러(50)를 모듈(12)에 부착시키기 위한 2개의 상이한 방법을 제공할 수 있다. 첫째로, 상기의 기술로부터 명백한 바와 같이, 커플러(50)의 상부 부분(56)이 제거될 수 있고, 프레임의 하부 돌출부(20)가 하부 립(58)에 의해 지지되는 상태로 프레임의 상부 리지(18)가 후크 형상의 립(80)과 맞물리도록 모듈의 프레임이 배치될 수 있다. 상부 부분(56)은 나사산 형성된 패스너(98)를 이용하여 커플러의 하부 부분(54)에 고정될 수 있다.

부가적으로, 커플러의 상기 구성은 또한 모듈(12)이 "후크 및 스윙 운동"에 의해 커플러(50)에 연결되는 것을 허용한다. 예를 들어, 도 2d에 도시된 바와 같이, 커플러는 상부 부분(56)이 하부 부분(54)에 부착된 상태로 완전히 조립된다. 태양광 모듈(12A)이 커플러(50)에 대해 틸팅된 위치에 있는 것으로 도시된다. 모듈(12A)은 상부 돌출부(18)가 후크 형상의 립(82)과 맞물리는 위치로 수동으로 이동될 수 있다. 이어서, 모듈(12A)은 모듈(12A)이 도 2f에 예시된 배향에 도달할 때까지 화살표(T)의 방향으로 하향으로 틸팅될 수 있다.

상기에 언급된 바와 같이, 립(60)은 스냅 끼워맞춤을 제공하도록 프레임(13)의 하부 돌출부(20)와 협력하도록 구성된 리지(64)를 포함할 수 있다. 당업자는 그러한 스냅 끼워맞춤을 제공하기 위해 립(60, 82) 및 리지(64)를 크기설정 및 구성하는 방식을 완전히 이해한다.

예를 들어, 리지(64)의 최상부 부분과 후크 형상의 립(82)의 내측 표면의 최상부 부분 사이의 최소 거리는 프레임(13)의 외측 부분(16)의 전체 수직 높이보다 약간 더 가까울 수 있다. 그렇기 때문에, 모듈(12A)이 도 2e에 나타낸 방향으로 틸팅되고, 하부 돌출부(20)가 리지(64)에 도달할 때, 커플러(50) 그리고 특히 후크 형상의 립(82) 및 립(60)의 내재적 탄성은 하부 돌출부(20)가 리지(64) 위를 지나갈 때 립(82, 60)이 약간 벌어지고, 이어서 그들의 탄성으로 인해 그들의 원래 간격으로 다시 닫혀서, 프레임(13)의 외측 부재(16)를 도 2f에 예시된 위치에 트랩핑하는 것을 허용할 수 있다. 유사하게, 립(58, 80) 및 리지(62)는 하부 립(58, 60)에 대해 립(80, 82)을 이동시킬 필요 없이 태양광 모듈(12, 12A)이 커플러(50)의 양 측부에 부착될 수 있도록 본질적으로 동일한 방식으로 구성될 수 있다.

커플러(50)가 2개의 인접 태양광 모듈(12, 12A)을 연결하는 데 사용되는 도 2f를 계속 참조하면, 태양광 모듈(12, 12A)은 폭(200)에 의해 한정되는 바와 같은 그들 각자의 상부 리지(18)들의 내향으로 향하는 표면들이 되도록 이격된다. 폭(200)은, 예시된 구성에서, 대략 커플러(50)의 중심 부분의 폭(96)에 프레임(13)의 외측 부분(16)의 폭(W)의 2배를 더한 것이다. 이러한 간격은 상기에 기술된 노치(92)의 폭(94)(도 2a)과 대략 동일하거나 그보다 작다.

보다 구체적으로, 도 2g를 참조하면, 커플러(50)가 모서리에서 2개 이상의 모듈을 연결하는 데 사용될 때, 노치(92)의 폭(94)은 노치(92)가 2개의 인접 모듈(12)의 이격된 상부 리지(18)들에 걸쳐 있는 것을 허용한다. 도 2g에 예시된 태양광 모듈의 라미네이트(14)는 예시의 목적을 위해 제거되었음에 유의한다. 부가적으로, 상기에 또한 언급된 바와 같이, 노치(86)의 폭(88)은 또한 커플러(50)가 모듈(12)의 모서리 부근에 위치되는 것을 허용하지만, 2개의 인접 모듈(12) 사이의 간격에 걸쳐 있는 것을 허용하지 않는다. 오히려, 노치(86)는 프레임(13)의 단일 상부 리지(18)와 정렬될 수 있다.

도 2h를 참조하면, 커플러(50)는 태양광 모듈들의 어레이로부터 태양광 모듈(12)을 제거하고 재설치하기 위한 추가의 유리한 방법을 제공할 수 있다. 도 2h에 도시된 바와 같이, 2개의 커플러(50)의 상부 부분(56)이 제거되었고, 모듈(12)(도 1a)은 완전히 조립된 커플러(50B)로부터 모듈(12)을 들어올려 틸팅시킴으로써 제거되었다.

태양광 모듈(12)의 원래 배치로 다른 태양광 모듈을 재설치하기 위해, 태양광 모듈(12)의 프레임(13)의 상부 돌출부(18)가 커플러(50B)의 후크 형상의 립(82)과 맞물리도록, 태양광 모듈(12)의 하나의 에지가 제위치로, 도 2e에 예시된 배향으로 하강될 수 있다. 모듈(12)이 제위치로 틸팅됨에 따라, 하부 돌출부(20)가 커플러(50B)의 리지(64)와 맞물릴 수 있다. 유사하게, 모듈(12)의 반대편 에지에서, 하부 돌출부(20)는 결국 커플러(50A)의 제1 립(58) 상에 위치하게 된다. 태양광 모듈(12)의 하강은 라미네이트(14)의 상부 표면에 일시적으로 부착되는 흡입 컵(도시되지 않음) 또는 다른 기술을 이용하여 성취될 수 있다. 모듈(12A)이 제위치로 하강된 후에, 커플러(50A)의 상부 부분(56)이 재배치되어서, 도 1a에 예시된 상태로 어레이(11)를 복귀시킬 수 있다.

또한, 어레이(11)를 설치 및/또는 점검할 때, 높이 조정 기구에 부착된 커플러(50, 50A, 50B) 모두는 원하는 높이로 모듈(12)들 각각을 상승시키거나 하강시키도록 회전가능 높이 조정기(112)의 맞물림 표면(132)(도 2b)과 맞물리도록 구성된 맞물림 도구를 위로부터 직접 삽입함으로써 원하는 높이로 전부 조정될 수 있다. 이와 같이, 어레이(12)의 다양한 모듈(12)의 높이가 용이하게 조정될 수 있다.

도 3은 도면 부호 1050에 의해 식별되는 커플러(50)의 다른 실시예를 예시한다. 커플러(50)와 동일하거나 유사한 커플러(1050)의 구성요소는, 1000이 그에 부가된 것을 제외하고는, 동일한 도면 부호로 식별된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커플러(1050)는 커플러(50)의 2개의 분리된 피스(70, 72) 대신에 단일 피스로부터 제조된 상부 부분(1056)을 포함할 수 있다. 커플러(1050)의 나머지 구성요소뿐만 아니라 사용 및 작동은 커플러(50)와 본질적으로 동일하다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 커플러(1050)는 상부 부분(1056)이 하부 부분(1054)에 영구적으로 부착되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 커플러(1050)는 단일 피스의 재료로부터 단일체로 제조될 수 있다. 대안적으로, 커플러(1050)는 하부 및 상부 부분(1054, 1056)과 같은 2개의 분리된 피스, 그러나 서로 영구적으로 부착된 피스들로부터 제조될 수 있다.

커플러(1050)에 대한 그러한 통합된 설계는 부품 총수를 감소시킴으로써 그러한 시스템의 비용을 추가로 감소시킬 수 있고, 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 사용시, 그러한 단일 피스 커플러(1050)는 립(1080)을 태양광 모듈(12)의 상부 리지(18)에 후킹(hooking)하고, 이어서 태양광 모듈의 프레임(13)의 하부 돌출부(20)가 리지(1062)와 맞물릴 때까지 태양광 모듈(12)에 대해 커플러(1050)를 틸팅시킴으로써 고정된 태양광 모듈에 연결될 수 있다. 이어서, 커플러(1050)가 하나의 태양광 모듈(12) 상에 끼워맞춤된 상태로, 인접 태양광 모듈(12)이 태양광 모듈(12)의 대응하는 상부 돌출부(18)를 커플러(1050)의 후크 형상의 립(1082) 내로 후킹하고, 이어서 하부 돌출부(20)가 리지(64)와 맞물리고 도 2f에 도시된 위치에 배향될 때까지 태양광 모듈(12)을 도 2e의 RT의 방향으로 하향으로 틸팅시킴으로써 커플러(1050)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 그러한 단일 피스 커플러(1050)는 상부 부분(156)을 제거함이 없이 사용될 수 있다.

도 4a는 도면 부호 2050에 의해 식별되는 커플러(50)의 다른 실시예를 예시한다. 커플러(50 또는 2050)와 동일하거나 유사한 커플러(2050)의 구성요소는, 2000이 그에 부가된 것을 제외하고는, 동일한 도면 부호로 식별된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 커플러(2050)는 하부 부분(2054) 및 상부 부분(2056)을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 하부 부분(2054)은 립(82), 및 상부 부분(2056)을 수용하기 위한 상부 장착 표면(2402)을 포함한다. 부가적으로, 도 2b 및 도 3의 실시예와 유사하게, 상부 부분(2056)은 하나 이상의 부품으로부터 제조될 수 있다.

상부 부분(2056)은 일측에서만 립을, 예시된 실시예에서, 립(2080)을 포함할 수 있다. 커플러(2050)는 도 3을 참조하여 상기에 기술된 바와 같이 태양광 모듈(12)에 대해 커플러를 후킹 및 틸팅시킴으로써 태양광 모듈(12)과 맞물릴 수 있다. 부가적으로, 커플러(2050)는 패스너(98) 및 상부 부분(2056)을 제거함으로써 태양광 모듈에 연결될 수 있고 그와의 맞물림으로부터 제거될 수 있다. 이와 같이, 상부 부분(2056)은 상부 립(82)을 포함한 커플러(2050)의 다른 측이 태양광 모듈과 맞물려 유지되어, 커플러(2050)를 그의 위치에 유지할 수 있는 동안 제거될 수 있다.

이는 어레이(11)에서 커플러(2050)를 사용할 때, 그리고 특히 태양광 모듈이 다른 모듈들에 의해 둘러싸인 어레이로부터 그 태양광 모듈을 제거하고 재설치할 때 추가의 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 태양광 모듈이 어레이로부터 제거되는 것을 허용하도록 상부 부분(2056)이 제거된 때, 커플러(2050)는 립(2082)이 하부 립(2060)에 대해 고정되어 유지되기 때문에 인접 태양광 모듈과 견고하게 맞물려 유지될 수 있다. 따라서, 제거되고/되거나 재설치되는 태양광 모듈(12)은 재설치 공정 동안 커플러(2050)의 하부 립(2058)에 기대어 있을 수 있다.

실시예들은 또한 다음을 포함할 수 있다:

실시예 1. 태양광 모듈을 위한 높이-조정가능 지붕 앵커로서, 구멍을 그 내에 갖는 베이스 - 구멍은 내측 벽을 포함함 -, 적어도 하나의 태양광 모듈과 맞물리도록 구성된 상부 부분을 갖는 높이 조정 부재 - 높이 조정 부재는 베이스의 구멍으로부터 그리고 베이스로부터 멀리 상향으로 연장되며, 높이 조정 부재는 로드의 원주 둘레에 형성된 환형 홈을 갖고, 환형 홈은 구멍 내에 위치됨 -, 및 높이 조정 부재를 구멍 내에 보유하고 높이 조정 부재가 회전축을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 환형 홈과 맞물리는 로킹 부분을 포함하며, 높이 조정 부재는 회전축을 중심으로 한 회전 동안 적어도 하나의 태양광 모듈의 높이를 조정하도록 구성되는, 지붕 앵커.

실시예 2. 실시예 1에 있어서, 높이 조정 부재는 나사산 형성된 부분 및 비-나사산 형성된 부분을 갖는 로드를 포함하며, 환형 홈은 비-나사산 형성된 부분 내에 형성되는, 지붕 앵커.

실시예 3. 실시예 2에 있어서, 로드의 나사산 형성된 부분은 구멍 밖으로 연장되고, 비-나사산 형성된 부분의 적어도 일부는 구멍 내에 위치되는, 지붕 앵커.

실시예 4. 실시예 3에 있어서, 비-나사산 형성된 부분은 로드의 원주 둘레에 형성된 복수의 환형 홈을 포함하고 내측 벽은 복수의 로킹 부분을 포함하며, 각각의 로킹 부분은 대응하는 환형 홈 내로 연장되는, 지붕 앵커.

실시예 5. 실시예 4에 있어서, 내측 벽의 로킹 부분은 환형 홈 내로 스웨이징되는, 지붕 앵커.

실시예 6. 실시예 1에 있어서, 내측 벽의 로킹 부분은 높이 조정 부재가 구멍으로부터 제거되는 것을 실질적으로 방지하도록 구성되는, 지붕 앵커.

실시예 7. 실시예 6에 있어서, 내측 벽의 로킹 부분은 높이 조정 부재의 종방향 축을 중심으로 한 높이 조정 부재의 회전을 허용하도록 구성되는, 지붕 앵커.

실시예 8. 실시예 1에 있어서, 베이스는 지붕에 기계적으로 결합하도록 구성된 마운트(mount) 및 압출된 풋(foot)을 포함하며, 구멍은 압출된 풋 내에 형성되는, 지붕 앵커.

실시예 9. 실시예 8에 있어서, 베이스는 알루미늄으로 제조되고 높이 조정 부재는 강철 로드로 제조되는, 지붕 앵커.

실시예 10. 실시예 8에 있어서, 마운트는 지붕 앵커를 지붕에 고정하기 위한 커플링 부재를 수용하도록 구성된 슬롯을 포함하는, 지붕 앵커.

실시예 11. 실시예 1에 있어서, 높이 조정 부재 위에 적용되는 슬리브를 추가로 포함하며, 슬리브는 높이 조정 부재의 나사산 형성된 부분 위에서 나사산 결합되는, 지붕 앵커.

실시예 12. 실시예 11에 있어서, 슬리브는 슬리브에 대한 브레이스의 회전을 방지하도록 구성되는, 지붕 앵커.

실시예 13. 실시예 12에 있어서, 슬리브는 슬리브에 대해 브레이스를 확실하게 위치시키도록 구성되고, 슬리브는 디텐트 또는 래칭 기구(latching mechanism)가 맞물릴 때 제거되도록 구성되는, 지붕 앵커.

실시예 14. 구멍을 그 내에 갖는 베이스 - 구멍은 내측 벽을 포함함 -, 및 높이 조정 부재 - 높이 조정 부재의 원주 둘레에 형성된 환형 홈을 가짐 - 를 포함하는 태양광 모듈을 위한 높이-조정가능 지붕 앵커를 조립하기 위한 방법으로서, 환형 홈이 구멍 내에 위치되도록 높이 조정 부재를 구멍 내에 삽입하는 단계, 및 환형 홈 내로 연장되도록 로킹 부분을 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.

실시예 15. 실시예 14에 있어서, 로킹 부분을 위치시키는 단계는 내측 벽을 환형 홈 내로 스웨이징하는 단계를 포함하는, 방법.

실시예 16. 실시예 15에 있어서, 베이스는 알루미늄 마운트 및 마운트의 단부에 있는 압출된 풋을 포함하는, 방법.

실시예 17. 실시예 16에 있어서, 로킹 부분을 스웨이징하는 단계는 내측 벽을 변형시키도록 압출된 풋의 대향 면들에 압력을 인가하는 단계를 포함하는, 방법.

실시예 18. 실시예 17에 있어서, 로킹 부분을 스웨이징하는 단계는 대향 면들에 압력을 인가할 때 압출된 풋에 열을 인가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.

실시예 19. 실시예 14에 있어서, 로드는 나사산 형성된 부분 및 비-나사산 형성된 부분을 포함하고, 환형 홈은 비-나사산 형성된 부분 내에 형성되는, 방법.

실시예 20. 실시예 14에 있어서, 로드 위에 슬리브를 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.

실시예 21. 태양광 어레이로서, 복수의 태양광 모듈 - 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부를 포함함 -, 각각의 태양광 모듈의 4개의 측부 둘레에서 연장되는 프레임, 복수의 브레이스 - 각각의 브레이스는 프레임들 중 하나의 프레임의 적어도 하나의 측부를 지지하고, 각각의 브레이스는 프레임들 중 하나의 프레임의 측부들 중 하나의 측부의 길이의 2배보다 짧음 -, 및 지붕에 장착되도록 구성된 복수의 지붕 앵커 - 각각의 지붕 앵커는 복수의 브레이스 중 하나에 결합됨 - 를 포함하는, 태양광 어레이.

실시예 22. 실시예 21에 있어서, 프레임의 측부들 중 하나의 측부의 길이의 2배보다 길고, 복수의 프레임에 평행하게 연장되고 그와 맞물리는 레일을 포함하지 않는, 태양광 어레이.

실시예 23. 실시예 21에 있어서, 제1 프레임을 지지하고 제1 지붕 앵커에 활주가능하게 결합된 제1 브레이스를 추가로 포함하는, 태양광 어레이.

실시예 24. 실시예 23에 있어서, 제2 프레임을 지지하는 제2 브레이스 및 제2 프레임에 인접한 제3 프레임을 추가로 포함하는, 태양광 어레이.

실시예 25. 실시예 24에 있어서, 상기 제2 브레이스는 지붕 앵커에 결합되지 않는, 태양광 어레이.

실시예 26. 실시예 24에 있어서, 상기 제2 브레이스는 제2 지붕 앵커에 활주가능하게 결합되는, 태양광 어레이.

실시예 27. 실시예 24에 있어서, 제2 브레이스는 제2 프레임 및 제3 프레임과 반대되는 제2 브레이스의 측에서 제4 프레임 및 제5 프레임을 지지하는, 태양광 어레이.

실시예 28. 실시예 24에 있어서, 제2 브레이스는 제2 프레임의 모서리 및 제3 프레임의 모서리에 결합되며, 제2 브레이스는 제2 프레임의 모서리와 제3 프레임의 모서리 사이의 분리를 유지하는, 태양광 어레이.

실시예 29. 태양광 어레이를 조립하는 방법으로서, 복수의 지붕 앵커를 지붕에 장착하는 단계, 각각의 지붕 앵커에 브레이스를 활주가능하게 결합시키는 단계, 태양광 모듈의 단부를 각각의 브레이스 상에 위치시키는 단계, 및 태양광 모듈의 단부를 브레이스와 맞물리게 하도록 태양광 모듈을 하향으로 스윙시키는 단계를 포함하는, 방법.

실시예 30. 실시예 29에 있어서, 브레이스를 활주가능하게 결합시키는 단계는 브레이스를 앵커 상의 슬리브에 스냅핑(snapping)하여 브레이스가 슬리브에 고정되게 하는 단계를 포함하는, 방법.

실시예 31. 실시예 29에 있어서, 태양광 모듈을 브레이스에 제어가능하게 장착하도록 각각의 지붕 앵커의 높이를 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.

실시예 32. 실시예 29에 있어서, 제1 태양광 모듈 및 제1 태양광 모듈에 인접한 제2 태양광 모듈을 제1 브레이스에 결합시키는 단계를 추가로 포함하며, 제1 브레이스는 제1 태양광 모듈의 모서리와 제2 태양광 모듈의 모서리 사이의 분리를 유지하는, 방법.

실시예 33. 실시예 32에 있어서, 제1 브레이스는 지붕 앵커에 결합되지 않는, 방법.

실시예 34. 실시예 32에 있어서, 제1 브레이스를 제1 지붕 앵커에 활주가능하게 결합시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.

실시예 35. 실시예 29에 있어서, 제3 태양광 모듈을 제2 브레이스에 결합시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 제2 브레이스는 지붕 앵커에 결합되지 않는, 방법.

실시예 36. 태양광 어레이를 조립하기 위한 키트로서, 지붕에 결합되도록 구성된 복수의 지붕 앵커 및 복수의 브레이스를 포함하며, 각각의 브레이스는 태양광 모듈의 하나 이상의 프레임을 지지하도록 구성되고 복수의 지붕 앵커 중 하나에 활주가능하게 결합하도록 구성되며, 각각의 브레이스는 프레임들 중 하나의 프레임의 측부의 길이의 2배보다 짧은, 키트.

실시예 37. 실시예 36에 있어서, 복수의 태양광 모듈을 추가로 포함하며, 각각의 태양광 모듈은 각각의 태양광 모듈의 에지 둘레에 장착되는 프레임을 포함하는, 키트.

실시예 38. 실시예 36에 있어서, 각각의 지붕 앵커는 구멍을 그 내에 갖는 베이스 - 구멍은 내측 벽을 포함함 -, 베이스의 구멍 내에 삽입되는 로드 - 로드는 로드의 원주 둘레에 형성된 환형 홈을 갖고, 환형 홈은 구멍 내에 위치됨 - 를 포함하고, 내측 벽의 로킹 부분이 환형 홈 내로 연장되는, 키트.

적어도 하나의 예시적인 실시예가 전술한 상세한 설명에서 제시되었지만, 매우 많은 변형이 존재한다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예 또는 실시예들이 청구된 주제의 범주, 적용가능성, 또는 구성을 어떠한 방식으로도 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 또한 이해하여야 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 기술된 실시예 또는 실시예들을 구현하기 위한 편리한 지침을 당업자에게 제공할 것이다. 본 특허 출원의 출원 시점에 공지된 등가물 및 예측가능한 등가물을 포함하는, 특허청구범위에 의해 한정되는 범주를 벗어남이 없이 요소들의 기능 및 배열에 있어서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims

태양광 어레이(solar array)로서,
복수의 태양광 모듈(solar module) - 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부를 갖고, 태양광 모듈의 주변부(periphery)의 적어도 일부분 둘레에서 연장되는 태양광 모듈 프레임을 포함함 -;
적어도 제1 태양광 모듈의 제1 태양광 모듈 프레임 아래에서 연장되는 제1 지지 표면을 갖는 적어도 제1 브레이스 부재(brace member);
제1 태양광 모듈 프레임 위에서 연장되는 제2 지지 표면을 갖는 적어도 제2 브레이스 부재;
제1 태양광 모듈 프레임이 제1 지지 표면과 제2 지지 표면 사이에 포획되도록 제1 브레이스 부재를 제2 브레이스 부재에 연결하는 제1 커넥터를 포함하는, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 제1 브레이스 부재 및 제2 브레이스 부재 둘 모두는 태양광 모듈 프레임보다 짧은, 태양광 어레이.
제2항에 있어서, 제1 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈 프레임에 인접한 제2 태양광 모듈 프레임 아래에서 연장되는 제3 지지 표면을 포함하고, 제2 브레이스 부재는 제2 태양광 모듈 프레임 위에서 연장되는 제4 지지 표면을 가져서, 제2 태양광 모듈 프레임이 제3 지지 표면과 제4 지지 표면 사이에 포획되는, 태양광 어레이.
제3항에 있어서, 제3 태양광 모듈 프레임이 제1 지지 표면과 제2 지지 표면 사이에 포획되고 제4 태양광 모듈 프레임이 제3 지지 표면과 제4 지지 표면 사이에 포획되는, 태양광 어레이.
제4항에 있어서, 제2 지지 표면은 적어도 하나의 노치(notch)를 포함하는, 태양광 어레이.
제5항에 있어서, 제2 지지 표면은 제2 노치를 포함하며, 제1 노치는 제2 노치보다 더 넓은, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 제1 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈 프레임의 제1 측부 아래에서 연장되며, 태양광 어레이는 제1 태양광 모듈 프레임의 제2 측부 아래에서 연장되는 제3 지지 표면을 갖는 제3 브레이스 부재, 및 제1 태양광 모듈 프레임의 제2 측부 위에서 연장되는 제4 지지 표면을 갖는 제4 브레이스 부재, 및 제3 브레이스 부재와 제4 브레이스 부재 사이에 제1 태양광 모듈 프레임의 제2 측부를 포획하도록 제3 브레이스 부재를 제4 브레이스 부재에 연결하는 제2 커넥터를 추가로 포함하는, 태양광 어레이.
제7항에 있어서, 복수의 태양광 모듈 중 4개는 각각 제1 태양광 모듈 프레임의 4개의 측부에 인접하게 배치되고, 제1 브레이스 부재, 제2 브레이스 부재, 제3 브레이스 부재, 및 제4 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈을 측방향으로 활주시킬 필요 없이 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 제거하고 제1 태양광 모듈을 들어올림으로써 제1 태양광 모듈이 어레이로부터 제거되는 것을 허용하도록 구성되는, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 제2 브레이스 부재는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함하며, 제1 세그먼트는 제1 브레이스 부재의 대략 제1 반부(half) 위에서 연장되고, 제2 세그먼트는 제1 브레이스 부재의 대략 제2 반부 위에서 연장되는, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 태양광 어레이를 지지하는 지지 표면에 고정된 제1 단부, 및 지지 표면 위로 이격된 위치에서 제1 브레이스 부재를 지지하도록 제1 브레이스 부재에 연결된 제2 단부를 갖는 장착 부재를 추가로 포함하는, 태양광 어레이.
제10항에 있어서, 장착 부재는 제1 브레이스 부재와 지지 표면 사이의 간격의 조정을 허용하도록 구성된 조정 기구를 포함하는, 태양광 어레이.
제11항에 있어서, 조정 기구는 제2 브레이스 부재가 제1 커넥터를 이용하여 제1 브레이스 부재에 연결된 상태에서 제2 브레이스 부재 위의 위치로부터 접근가능하도록 위치설정되는, 태양광 어레이.
제12항에 있어서, 제2 브레이스 부재는, 조정 기구 위에 배치되고, 조정 도구가 조정 기구와 작동 맞물림(operational engagement) 상태로 되도록 제2 브레이스 부재를 통해 삽입되는 것을 허용하도록 크기설정된 개구를 포함하는, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 제1 브레이스 부재 및 제2 브레이스 부재는 제1 태양광 모듈 프레임의 4개의 측부 각각을 따른 제1 태양광 모듈 프레임의 임의의 부분을 포획하도록 구성되는, 태양광 어레이.
제1항에 있어서, 제1 태양광 모듈 프레임에 인접하게 장착되고 제1 태양광 모듈 프레임으로부터 이격된 제2 태양광 모듈 프레임을 추가로 포함하며, 제1 태양광 모듈 프레임 및 제2 태양광 모듈 프레임은 각각 제1 태양광 모듈 프레임 및 제2 태양광 모듈 프레임의 상부 표면 둘레에서 연장되는 제1 상향 연장 립(lip) 및 제2 상향 연장 립을 각각 포함하고, 제2 브레이스 부재의 제2 지지 표면은 제1 상향 연장 립 및 제2 상향 연장 립 둘 모두의 위에서 그리고 둘 모두의 둘레에서 연장되며, 제2 지지 표면은 제1 노치 및 제2 노치를 포함하고, 제1 노치는 제2 노치보다 더 넓은, 태양광 어레이.
태양광 어레이로서,
적어도 제1 태양광 모듈, 제2 태양광 모듈, 제3 태양광 모듈, 제4 태양광 모듈 및 제5 태양광 모듈 - 각각의 태양광 모듈은 적어도 4개의 측부를 갖고, 제1 태양광 모듈, 제2 태양광 모듈, 제3 태양광 모듈, 및 제4 태양광 모듈은 각각 제5 태양광 모듈의 4개의 측부에 인접하게 배치됨 -; 및
제5 태양광 모듈을 측방향으로 활주시킬 필요 없이 제5 태양광 모듈이 제1 태양광 모듈, 제2 태양광 모듈, 제3 태양광 모듈, 및 제4 태양광 모듈로부터 연결해제되어 상향으로 들어올려질 수 있도록 태양광 모듈들의 병렬배치된(juxtaposed) 측부들을 서로 제거가능하게 브레이싱(bracing)하기 위한 수단을 포함하는, 태양광 어레이.
제16항에 있어서, 제거가능하게 브레이싱하기 위한 수단을 태양광 어레이를 지지하는 지지 표면 위로 이격된 위치에서 조정가능하게 장착하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 태양광 어레이.
태양광 모듈들을 연결하기 위한 브레이스로서,
몸체 부재 - 몸체 부재는 서로 이격된 제1 측부 및 제2 측부, 몸체의 제1 측부로부터 외향으로 그리고 몸체의 제1 측부를 따라 연장되고 제1 측부에 인접하게 배치된 제1 태양광 모듈의 프레임 아래에서 연장되도록 구성된 제1 립, 및 몸체의 제2 측부로부터 외향으로 그리고 몸체의 제2 측부를 따라 연장되고 제2 측부에 인접하게 배치된 제2 태양광 모듈의 프레임 아래에서 연장되도록 구성된 제2 립을 가짐 -;
적어도 제1 상부 부재 - 제1 상부 부재는 몸체 부재에 연결되도록 구성되고, 상부 부재의 제1 측부로부터 외향으로 그리고 상부 부재의 제1 측부를 따라 연장되고 제1 태양광 모듈 프레임의 상향 연장 리지(ridge)와 맞물리도록 구성된 제1 맞물림 부분, 및 상부 부재의 제2 측부로부터 외향으로 그리고 상부 부재의 제2 측부를 따라 연장되고 제1 태양광 모듈에 인접하게 배치된 제2 태양광 모듈의 상향 연장 리지와 맞물리도록 구성된 제2 맞물림 부분을 가짐 -; 및
몸체 부재의 립들과 상부 부재의 맞물림 부분들 사이에서 몸체 부재의 제1 측부 및 제2 측부를 따라 배치된 2개의 인접 태양광 모듈의 프레임들을 가압하기 위해 제1 상부 부재를 몸체 부재에 연결하도록 구성된 커넥터를 포함하는, 브레이스.
제18항에 있어서, 제1 맞물림 부분은 제1 태양광 모듈의 상향 연장 리지의 두께보다 더 넓은 적어도 제1 간극(gap)을 포함하는, 브레이스.
제19항에 있어서, 제1 간극은 몸체 부재의 제1 측부와 제2 측부 사이의 간격보다 더 넓은, 브레이스.