專利名稱：框架及使用此框架的光伏面板模塊、系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種光伏面板模塊，且特別是有關于一種光伏面板模塊的支撐結 構設計。
背景技術：
目前由于國際能源短缺，世界各國一直持續(xù)研發(fā)各種可行的替代能源，其中以光 伏面板，例如太陽能面板，最受到矚目。太陽能面板具有使用方便、取之不盡、用之不竭、無 廢棄物、無污染、無轉動部份、無噪音、可阻隔輻射熱、使用壽命長、尺寸可隨意變化、并與建 筑物作結合及普及化等優(yōu)點，故太陽能面板的制造技術越來越受到重視。目前太陽能面板模塊大都架設于戶外的屋頂上，藉以隨時接收太陽照射并轉換的 電能輸出。由于太陽能面板模塊架設于戶外，除了需要承受高低溫變化，還要能夠承受氣候 所帶來的外力(例如臺風所帶來的強風等)。因此，太陽能面板模塊的設計會有承受外力的 安規(guī)測試，藉以滿足某些區(qū)域或某些國家安規(guī)標準。請參照圖9，其繪示一種現(xiàn)有技術的光伏面板模塊承受外力后的剖面圖。在多種安 規(guī)測試的其中一種是讓光伏面板模塊200的光伏面板220的上表面承受均勻的施力F，造成 光伏面板220的彎曲。在測試的過程中，若框架250的支撐墻254的強度較弱，支撐墻254 也會彎曲。當支撐墻254過度彎曲，很容易造成光伏面板220局部的過度彎曲而破裂(例 如光伏面板220中間的部份)。請參照圖10，其繪示另一種現(xiàn)有技術的光伏面板模塊承受外力后的剖面圖。在另 一種光伏面板模塊202的測試狀況中，光伏面板222的上表面承受均勻的施力F，造成光伏 面板222的彎曲。光伏面板模塊202的框架252的支撐墻256的強度較圖9的支撐墻254 來的大，使得測試的過程中，支撐墻256幾乎不彎曲。當支撐墻256不彎曲時，在測試的過 程中，光伏面板222于兩側258的局部彎曲會最大，也會造成面板的破裂。由上述的兩種現(xiàn)有光伏面板模塊的測試結果可知，光伏面板的彎曲容許度需配合 其適當?shù)闹螇姸?，才能使光伏面板模塊于受力測試時不會造成局部彎曲過大的狀況， 也才能防止光伏面板的破裂。然而，在現(xiàn)實狀況中，由于光伏面板的彎曲容許度會因不同的材料與制程而有所 不同。如何設計出適當?shù)墓夥姘蹇蚣?，且其支撐墻強度能配合光伏面板的彎曲容許度，在 實務上有很大的困難度且需要耗費很大的人力與成本。如何解決上述的問題是該技術領域 的人所期盼的。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的提供一種可以解決上述的問題的光伏面板模塊。根據(jù)上述目的，提供一種光伏面板模塊的框架，其包含一底板、一支撐墻、一上唇 板、一下唇板以及一緩沖墻。支撐墻從底板縱向或大致垂直往上延伸。上唇板與下唇板各 自從支撐墻的頂端往內延伸，且下唇板位于底板與上唇板之間。緩沖墻從下唇板或底板沿
3縱向延伸。補強肋位于緩沖墻的一邊，例如頂邊或底邊，且與底板或下唇板之間具有一狹 縫。狹縫與緩沖墻、補強肋具有相同的長度。根據(jù)上述目的，提供另一種光伏面板模塊的框架，其包含一底板、一支撐墻、一上 唇板、一下唇板以及二緩沖墻。支撐墻從底板縱向或大致垂直往上延伸。上唇板與下唇板 各自從支撐墻的頂端往內延伸，且下唇板位于底板與上唇板之間。第一緩沖墻從下唇板往 下延伸。第二緩沖墻從底板往上延伸，且與第一緩沖墻之間形成一狹縫。狹縫與第一、第二 緩沖墻皆具有相同的長度。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，狹縫的寬度范圍從2毫米到10毫米。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，補強肋的截面寬度為該緩沖墻的截面寬度的2倍到4倍。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，補強肋與緩沖墻共同具有一 L形截面或一倒L形截面。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，補強肋與緩沖墻共同具有一 T形截面或一倒T形截面。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，上唇板與下唇板彼此平行。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，支撐墻平行于緩沖墻。根據(jù)上述目的，提供一種光伏面板模塊，其包含一光伏面板以及一種如上述的多 個框架，這些框架用以固定光伏面板所有的側邊。根據(jù)上述目的，提供一種架構于屋頂?shù)墓夥姘逑到y(tǒng)，其包含一光伏面板、一種如 上述的多個框架、多個連接梁以及多個扣夾裝置。這些框架用以固定光伏面板所有的側邊。 這些連接梁用以供這些框架固定于其上。這些扣夾裝置用以固定這些連接梁于一屋頂?shù)亩?個鎖縫上。




圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的一種架構于屋頂?shù)墓夥姘逑到y(tǒng)； 圖2繪示依照本發(fā)明一實施例的一種光伏面板模塊的剖面圖； 圖3繪示沿圖2的3-3’的剖面圖4繪示依照本發(fā)明另一實施例的一種光伏面板模塊的框架；
圖5繪示依照本發(fā)明又一實施例的一種光伏面板模塊的框架；
圖6繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架；
圖7繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架；
圖8繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架；
圖9繪示一種現(xiàn)有技術的光伏面板模塊承受外力后的剖面圖10繪示另一種現(xiàn)有技術的光伏面板模塊承受外力后的剖面圖。
其中，附圖標記
100:光伏面板模塊160:狹縫
102 屋頂160，狹縫
102a:鎖縫160”狹縫
104 連接梁161 緩沖墻
106 扣夾裝置 161a 補強肋
120 光伏面板 161b 補強肋
4
150 框架162 底孔
152 底板W:寬度
154 支撐墻L:長度
156 緩沖墻(I1 截面寬度
156a補強肋d2 截面寬度
156b補強肋F 施力
157 緩沖墻200 ；光伏面板模塊
157a補強肋202 ；光伏面板模塊
157b補強肋220 ；光伏面板
158a上唇板222 ；光伏面板
158b下唇板250 ；框架
159 緩沖墻252 ；框架
159a補強肋254 ；支撐墻
159b補強肋256 ；支撐墻
258兩側
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實施例的一種架構于屋頂?shù)墓夥姘逑到y(tǒng)。光伏 面板系統(tǒng)包含多個光伏面板模塊100鎖固于多個連接梁104上。每一連接梁104再藉多個 扣夾裝置106鎖固于屋頂102的鎖縫上102a上，因此光伏面板模塊100能穩(wěn)固的鎖附于屋 頂 102。請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一實施例的一種光伏面板模塊的剖面圖。為了解決 「現(xiàn)有技術」所提及的問題，光伏面板模塊100的框架150的設計特別作了改良?？蚣?50 基本上包含底板152、支撐墻154、上唇板158a、下唇板158b以及緩沖墻156?？蚣?50的材 質可以是鋁或鋁合金。支撐墻154從底板152縱向或大致垂直往上延伸，并平行于緩沖墻 156。上唇板158a與下唇板158b彼此平行，并從支撐墻154的頂端往內延伸，亦即沿水平 方向延伸，藉以夾持一光伏面板120的部分或所有側邊(例如一矩形光伏面板的4個側邊) 于兩者之間，下唇板158b位于底板152與上唇板158a之間。緩沖墻156從下唇板158b往 下延伸，且與底板152之間具有一狹縫160。請同時參照圖2、9、10，比較圖2的實施例與圖9、10的現(xiàn)有光伏面板模塊的差異。 主要的差異就在于緩沖墻156的設計。更具體的說，緩沖墻156與底板152之間的狹縫160 對于解決「現(xiàn)有技術」所提及的問題有很大的幫助。緩沖墻156與支撐墻154均具有支撐上 唇板158a與下唇板158b的功用。當光伏面板120的上表面平均受力時(如同圖9、10的 受力狀況)，本實施例可以避免在支撐墻不彎曲的情況下，光伏面板于兩側的局部彎曲最大 所造成面板的破裂問題。換言之，支撐墻154在受力測試時需要能夠適當彎曲。為了避免 支撐墻254過度彎曲造成的問題(參照上述現(xiàn)有技術關于圖9的說明)發(fā)生在支撐墻154 上，本實施例多了緩沖墻156阻止支撐墻154的過度彎曲。當緩沖墻156的底端抵接底板 152時，就能抑止支撐墻154繼續(xù)彎曲。狹縫160的寬度W具有控制支撐墻154彎曲程度的
5功能。狹縫160的寬度W愈大，控制支撐墻154彎曲程度的功能愈小，狹縫160的寬度W愈 小，控制支撐墻154彎曲程度的功能就愈大。因此不同寬度的狹縫160就能配合不同光伏 面板的彎曲容許度，藉以防止光伏面板因局部過度彎曲而破裂的狀況。對制造光伏面板模塊的框架而言，『要利用材料、厚度控制支撐墻154的彎曲程 度』的難度比『利用緩沖墻156與底板152之間的狹縫160控制支撐墻154的彎曲程度』的 難度高多了。因此，只要能找出符合光伏面板模塊彎曲容許度的狹縫寬度范圍，就不需要耗 費很大的人力與成本去設計與制造出合適的支撐墻強度。經(jīng)過本案發(fā)明人測試多種光伏面板模塊后，發(fā)現(xiàn)狹縫160的寬度W從2毫米到10 毫米能配合目前大多數(shù)光伏面板的彎曲容許度的需求。當狹縫160的寬度W小于2毫米時， 支撐墻154能夠彎曲程度過小，對于防止光伏面板因局部過度彎曲而破裂沒有幫助。當狹 縫160的寬度W大于10毫米時，容易對大多數(shù)金屬支撐墻造成永久的彎曲變形而無法回復 原形狀，因此寬度W也不宜大于10毫米。緩沖墻156的底邊亦可設計一補強肋156a。在本實施例中，補強肋156a的截面寬 度d2為緩沖墻156的截面寬度Cl1的2倍到4倍，且補強肋156a與緩沖墻156共同具有一 L形截面。補強肋156a的設計有助于增加緩沖墻156接觸底板152的摩擦力，讓兩者的接 觸更穩(wěn)固。在一較佳實施例中，狹縫160的寬度W與補強肋156a的截面寬度d2相同或相近， 亦即狹縫160的寬度W也可以為緩沖墻156的截面寬度Cl1的2倍到4倍。因此，在寬度W 的范圍介于2毫米到10毫米的情況下，補強肋156a的截面寬度d2的范圍建議介于2毫米 到10毫米，而緩沖墻156的截面寬度Cl1的范圍則建議介于0. 5毫米到5毫米。通過上述 設計，補強肋156a能有效地增加補強肋156a與底板152的接觸面積，并增加緩沖墻156接 觸底板152的摩擦力，使得緩沖墻156不易沿著水平方向而在接觸底板152滑動，以穩(wěn)固地 提供控制支撐墻154彎曲程度的能力。狹縫160除了上述的功能，還能作為氣體或液體的疏通管道。舉例來說，堆積于支 撐墻154與緩沖墻156之間的氣體或液體，可以經(jīng)狹縫160與底孔162排出光伏面板模塊 100外，使框架150免于堆積氣體或液體的侵蝕而氧化，造成鋁或鋁合金的材料腐蝕。請參照圖3，其繪示沿圖2的3-3’剖線的剖面圖。由此剖面圖可知，緩沖墻156、 補強肋156a與底板152藉狹縫160完全分離，換言之，狹縫160與緩沖墻156、補強肋156a 具有相同的長度L。在一較佳的實施例中，狹縫160與緩沖墻156的長度亦與框架150的側 邊長度或周邊長度相同，亦即可以在框架150的任一側邊或四個側邊設置狹縫160與緩沖 墻156。此外，在另一較佳實施例中，狹縫160的寬度W從左至右都是相同的，狹縫160提供 給緩沖墻156的緩沖空間才能夠一致。緩沖墻156底邊的補強肋的設計，除了上述圖2的156a夕卜，亦可如圖4的156b的 設計。在本實施例中，狹縫的寬度與補強肋156b的截面寬度相同或相近，補強肋156b的截 面寬度為緩沖墻156的截面寬度的2倍到4倍，且補強肋156b與緩沖墻156共同具有一倒 T形截面。請參照圖5，其繪示依照本發(fā)明又一實施例的一種光伏面板模塊的框架。此實施例 與第2或4圖的框架的差異之處在于緩沖墻的設計與狹縫的位置。在本實施例中，緩沖墻分 為兩部分。緩沖墻157從下唇板158b往下延伸，緩沖墻159從底板152往上延伸，且與緩
6沖墻157之間形成一狹縫160’。在本實施例中，緩沖墻157的底邊具有補強肋157a，而緩 沖墻159的頂邊具有補強肋159a。狹縫160，與緩沖墻157、159及其補強肋157a、159a皆 具有相同的長度(例如圖3的狹縫160的長度L)。狹縫160’的寬度與補強肋157a、159a 的截面寬度相同或相近，補強肋157a、159a的截面寬度為緩沖墻157、159的截面寬度的2 倍到4倍，補強肋157a與緩沖墻157共同具有一 L形截面，而補強肋159a與緩沖墻159共 同具有一倒L形截面。由于緩沖墻157與緩沖墻159的截面寬度通常小于5毫米，例如介 于0. 5毫米到5毫米，補強肋可以增加緩沖墻157與緩沖墻159之間的接觸面積，使兩者抵 接時不致于發(fā)生滑動而錯位的狀況。當截面寬度小于0. 5毫米時，緩沖墻157與緩沖墻159 之間的錯位會讓緩沖墻失去對支撐墻緩沖功能，支撐墻可能會因此過度彎曲。而當截面寬 度大于5毫米時，例如緩沖墻159截面寬度大于5毫米，會使得緩沖墻159過于厚重，除了 增加框架150整體的重量，不利于搬運以外，也會增加材料的成本。請參照圖6，其繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架。此實施例 與圖5的框架的差異之處在于補強肋的截面形狀。在本實施例中，緩沖墻分為兩部分。緩 沖墻157從下唇板158b往下延伸，緩沖墻159從底板152往上延伸，且與緩沖墻157之間 形成一狹縫160’。在本實施例中，緩沖墻157的底邊具有補強肋157b，而緩沖墻159的頂 邊具有補強肋159b。補強肋157b與緩沖墻157共同具有一倒T形截面，而補強肋159b與 緩沖墻159共同具有一 T形截面。狹縫160，與緩沖墻157、159及其補強肋157b、159b皆 具有相同的長度(例如圖3的狹縫160的長度L)。由于緩沖墻157與緩沖墻159的截面寬 度通常小于5毫米，例如介于0. 5毫米到5毫米，補強肋可以增加緩沖墻157與緩沖墻159 之間的接觸面積，使兩者抵接時不致于發(fā)生滑動而錯位的狀況。當截面寬度小于0. 5毫米 時，緩沖墻157與緩沖墻159之間的錯位會讓緩沖墻失去對支撐墻緩沖功能，支撐墻可能會 因此過度彎曲。而當截面寬度大于5毫米時，例如緩沖墻159截面寬度大于5毫米，會使 緩沖墻159過于厚重，除了增加框架150整體的重量，不利于搬運以外，也會增加材料的成 本。請參照圖7，其繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架。此實施例 與第2或4圖的框架的差異之處在于緩沖墻的設計與狹縫的位置。在本實施例中，緩沖墻 161從底板152往上延伸，且與下唇板158b之間形成一狹縫160”。在本實施例中，緩沖墻 161的頂邊具有補強肋161a。狹縫160”與緩沖墻161及其補強肋161a皆具有相同的長度 (例如圖3的狹縫160的長度L)。在本實施例中，狹縫160”的寬度與補強肋161a的截面 寬度相同或相近，補強肋161a的截面寬度為緩沖墻161的截面寬度的2倍到4倍，且補強 肋161a與緩沖墻161共同具有一 T形截面。請參照圖8，其繪示依照本發(fā)明再一實施例的一種光伏面板模塊的框架。此實施例 與圖7的框架的差異之處在于補強肋的設計。在本實施例中，狹縫的寬度與補強肋161b的 截面寬度相同或相近，補強肋161b的截面寬度為緩沖墻161的截面寬度的2倍到4倍，且 補強肋161b與緩沖墻161共同具有一倒L形截面。由上述本發(fā)明實施方式可知，應用本發(fā)明的光伏面板模塊的框架改良設計，增加 一緩沖墻，且設計一狹縫介于緩沖墻的底邊與底板之間。通過控制狹縫的寬度，使框架的支 撐墻就能配合不同光伏面板的彎曲容許度，藉以防止光伏面板因局部過度彎曲而破裂的狀 況。當上述框架改良設計應用于戶外屋頂?shù)墓夥姘逑到y(tǒng)時，光伏面板所能承受的外力的
7強度又更為提高。 當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
一種框架，其特征在于，至少包含一底板；一支撐墻，從該底板往上延伸；一上唇板、一下唇板，從該支撐墻的頂端往內延伸，且該下唇板位于該底板與該上唇板之間；一緩沖墻，從該下唇板或該底板沿縱向延伸；以及一補強肋，位于該緩沖墻的一邊，且與該底板或該下唇板之間具有一狹縫，該狹縫與該緩沖墻、該補強肋具有相同的長度。
2.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該狹縫的寬度范圍從2毫米到10毫米。
3.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該補強肋的截面寬度為該緩沖墻的截面 寬度的2倍到4倍。
4.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該補強肋與該緩沖墻共同具有一L形截面 或一倒L形截面。
5.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該補強肋與該緩沖墻共同具有一T形截面 或一倒T形截面。
6.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該上唇板與該下唇板彼此平行。
7.根據(jù)權利要求1所述的框架，其特征在于，該支撐墻平行于該緩沖墻。
8.一種框架，其特征在于，至少包含 一底板；一支撐墻，從該底板往上延伸；一上唇板、一下唇板，從該支撐墻的頂端往內延伸，且該下唇板位于該底板與該上唇板 之間；一第一緩沖墻，從該下唇板往下延伸；以及一第二緩沖墻，從該底板往上延伸，且與第一緩沖墻之間形成一狹縫，該狹縫與該第一 及第二緩沖墻皆具有相同的長度。
9.一種光伏面板模塊，其特征在于，至少包含 一光伏面板；以及一種如權利要求1到8的其中任一的多個框架，用以固定該光伏面板所有的側邊。
10.一種架構于屋頂?shù)墓夥姘逑到y(tǒng)，其特征在于，至少包含 一光伏面板；多個如權利要求1到8的其中任一的框架，用以固定該光伏面板所有的側邊； 多個連接梁，供這些框架固定于其上；以及 多個扣夾裝置，固定這些連接梁于一屋頂?shù)亩鄠€鎖縫上。
全文摘要
框架及使用此框架的光伏面板模塊、系統(tǒng)。本發(fā)明有關于一種框架包含一底板、一支撐墻、一上唇板、一下唇板以及一緩沖墻。支撐墻從底板縱向或大致垂直往上延伸。上唇板與下唇板各自從支撐墻的頂端往內延伸。緩沖墻從下唇板往下延伸，且與底板之間具有一狹縫，狹縫與緩沖墻具有相同的長度。通過控制狹縫的寬度，使框架的支撐墻就能配合不同光伏面板的彎曲容許度，藉以防止光伏面板因局部過度彎曲而破裂的狀況。
文檔編號H01L31/042GK101969077SQ20101025957
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權日2010年8月19日
發(fā)明者劉得志, 王耀常, 蔡佳勛, 黃明遠 申請人:友達光電股份有限公司