[發明專利]具有一體化太陽能收集裝置的屋頂

無效

• 申請號: 96192813.1
• 申請日: 1996-01-25
• 公開（公告）號: CN1079477C
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 約翰·F·邁爾斯三世;邁克爾·H·尼克拉斯;路易斯·J·蓋里奇
• 申請（專利權）人: 約翰·F·邁爾斯三世;邁克爾·H·尼克拉斯;路易斯·J·蓋里奇
• 主分類號: E04D13/18
• 分類號: E04D13/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 邵偉

技術領域

本發明涉及具有一體化太陽能收集裝置的屋頂。除了其他太陽能收集或傳能部件外，還組合使用了太陽能反射器和反射太陽能收集器收集照射到建筑物或有頂建筑物屋頂上的太陽能。反射器或反射器底板與其他屋頂構件連成一體而形成一防風雨屋頂。因此，本發明的收集照射到建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能的辦法可降低構件的重量和成本。

現有技術

以往，在使用建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能收集裝置收集太陽能時可有兩種方案。一種方案是把用于地面上的太陽能收集裝置裝到有頂建筑物的頂上。這種方法可收集太陽能，但需要大大提高屋頂的承重。這種方法還大大提高了成本。而且，在把該裝置放到有頂建筑物頂上時必須修理底下的屋頂。屋頂上的這種非一體化的太陽能收集裝置提高了修理屋頂的難度和成本。

第二種方案是把大部分屋頂與一太陽能收集裝置制成一體。這種一體化的反射器的方法可見Barr的US-3,994,435。盡管Barr克服了第一種方案的缺點，但其代價是太陽能收集量下降。其半圓形反射器和固定的收集器所收集的太陽能沒有幾何形狀更佳的地面用太陽能收集裝置多。而且，Barr專利要求底下的建筑物的形狀與反射器相同，從而建筑物的兩端必須以與反射器相同的弧形向上翹起。這一要求顯然使得第二種方案很難使用在許多商用或工業用平頂建筑物上。

本發明概述

因此，本發明的目的是提供一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其采用屋頂表面作為主反射面收集太陽能，以克服現有技術中(例如US4291679)所采用的主反射器價格昂貴、難于制造等缺點。

本發明的另一目的是提供一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其能夠使周圍日光充分集中而產生流體能源。

本發明的又一目的是提供一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其太陽能收集裝置能夠簡單地跟蹤和收集太陽能。

本發明提出了一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂。除了其他太陽能收集或傳能部件外，還組合使用了太陽能反射器和反射太陽能收集器收集照射到建筑物或有頂建筑物屋頂上的太陽能。反射器或反射器底板與其他屋頂構件連成一體而形成一防風雨屋頂。因此，本發明的收集照射到建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能的辦法可降低構件重量和成本。本領域普通技術人員可看出，由于本發明裝置暴露在空中，因此本發明制作材料的選擇必須考慮到使用地點的氣候的影響。

本發明包括始于許多屋頂跨越件的若干部件。(對于本發明來說，“屋頂跨越件”包括桁架或梁之類的支撐屋頂的現有承載構件。)每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件。(對于本發明來說，“直立承載建筑件”包括屋頂跨越件的常見的支撐件，例如墻壁或立柱。)每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件之間的距離至少足以在該距離中放置一反射器底板或一太陽能反射器。在實用中，相鄰兩屋頂跨越件之間的最小距離至少為8英尺，而屋頂跨越件的最短長度為16英尺。但是，本領域普通技術人員不難看出，按照所選擇的屋頂跨度設計和材料，該跨越距離可大得多。每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合。這些板支撐點在本發明第一種主要變形中用來連接、支撐反射器底板；在本發明第二種主要變形中用來連接、支撐反射器或連接、支撐可取代反射器或反射器底板的非反射屋面板。底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點。這許多屋頂跨越件的尺寸和形狀做成支撐下文中的所有受屋頂支撐的部件以及公知的死載荷和活載荷的重量。

具有反射器底板的屋頂

在本發明的第一種變形中，許多反射器底板用作防風雨屋面的一部分。每相鄰兩屋頂跨越件之間至少有一反射器底板。每一反射器底板呈達180°的圓弧形下凹面，包括一底邊、一頂邊和兩弧形側邊。(對本發明來說，反射器或反射器底板的“頂”和“底”未必表示兩邊之間的相對位置。例如，若反射器呈180°弧形，則這兩邊相對該反射器的一支撐面等高。)這些反射器底板可兩兩鄰接地橫置在相鄰兩屋頂跨越件之間而形成等于屋頂跨越件全長的一排反射器底板。每一排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一個弧形側邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上或是連接到底下屋頂跨越件的底板支撐點上或是同時連接到這類頂板支撐點和底板支撐點上。每一反射器底板放置成該下凹面為朝陽面。此外，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側邊兩兩鄰接而構成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板。本領域普通技術人員可使用各種材料制成上述反射器底板，包括金屬或合金型板和模制層壓板或其復合板。