太阳能电池和屋顶单元的组合件及其安装方法技术

一屋顶单元由下述配置方式构成：一组太阳能电池和屋顶面板的组合件相互邻近放置在一连接／固定件上并留有间隙，每个组合件在其相对的两侧边上具有凸缘。相邻的组合件通过一可拆卸夹具在上述间隙内与连接／固定件连接起来，一可拆卸罩盖放置在间隙的上部。这种布置方式可简化现场、操作降低建设费用和减少工作差错。此外甚至安装好后仍可测试或晚换模块，从而提供了一种具有良好可维修性和抗风能力的沿垂直方向实用的屋顶铺设法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用了太阳能电池和屋顶单元组合件的一般房屋屋顶及其安装方法。具体说，本专利技术涉及一种沿垂直方向安装屋顶面板而构成的屋顶，例如一种缀合连接结构的屋顶(沿垂直方向铺设的屋顶)，本专利技术还涉及其安装方法，并且本专利技术还对沿垂直方向铺设的屋顶，提出了一些建议用以解决太阳能电池和屋顶单元组合件及其安装方法所引发的具体问题。把太阳能电池放置在屋顶上主要可采用两种方法一种方法是把太阳能电池安放在现有的屋顶上，另一种方法是铺设太阳能电池使电池本身构成屋顶。在第一种方法中，用一些框架把太阳能电池安装在现有屋顶上。这样就可直接应用常规太阳能电池模块，但是铺设费用较高而且外观不好。因此，近来第二种方法引起人们广泛的注意。第二种方法中，总的来说长时间来已有了许多屋顶安装方法。常规的安装方法粗略分为平铺屋顶法，直立接缝屋顶铺设法，缀合连接屋顶铺设法，瓦垅薄板屋顶铺设法，折弯薄板屋顶铺设法，水平屋顶铺设法，倾斜屋顶铺设法，焊接屋顶铺设法等等。在这些方法中，铺设工厂和库房的屋顶一般应用折弯薄板屋顶铺设法和瓦垅薄板屋顶铺设法，而在铺设一般房屋时则使用倾斜屋顶铺设法(包括平面倾斜屋顶铺设法)，缀合连接屋顶铺设法，水平屋顶铺设法以及它们的变化。在应用太阳能电池的一般房屋中，应用这些方法的先有技术的例子包括在已公开的No.5-55618号日本专利申请，(铺设倾斜屋顶)已公开的No.59-152670号日本专利申请(铺设水平屋顶)，已公开的No.7-302924号日本专利申请(铺设水平屋顶)，已公开的No.7-211932号日本专利申请(铺设缀合屋顶)，No.5,092,939号美国专利(铺设缀合屋顶)和No.4,189,81号美国专利(垂直方向铺设屋顶)之中。附图说明图13和图14示出了已公开的No.7-211932号日本专利申请中描述的缀合连接屋顶结构。该屋顶叫做具有连接条的缀合连接屋顶，这是因为屋顶面板之间插有连接条。屋顶铺设方法叙述如下(1)未示出的椽子安装在未示出的檩条上。(2)屋顶覆板101安放在椽子上和/或椽子之间，并用钉子或类似的东西把它与椽子固定。(3)垫衬102铺设在屋顶覆板之上。(4)隔板S用钉子N固定在垫衬102上。(5)连接条M用钉子N固定在隔板S上。(6)已经折弯加工的太阳能电池和屋顶面板103的组合件安放在连接条M和隔板S的台阶上，接线工作是通过后表面侧的接插件106来完成。(7)接线完毕之后，罩盖107放在连接条M上用以夹紧每个连接条M的头部以及其两边的屋顶面板折弯的直立部分。(8)接着，太阳能电池和屋顶面板103组合件以及罩盖107通过应用图14中所示平头钉R连接固定在连接条M上。上述即是应用连接条的缀合连接屋顶铺设法，图15示出另一种典型的运用缀合连接屋顶铺设法而构成的屋顶结构，这种方法在No.4,189,881美国专利中有所描述，该方法叫做没有连接条的缀合连接屋顶铺设法，因为在上述缀合连接屋顶的铺设中不采用连接条。(1)未示出的椽子安装在未示出的檩条上。(2)屋顶覆板101安放在椽子上(或之间)。(3)未示出的垫衬铺设在屋顶覆板101之上。(4)带相应的太阳能电池的屋顶面板103通过固定夹104按下述方式固定，当每一固定夹夹持住屋顶面板竖直部分时，就可用钉子N固定在屋顶覆板上。(5)从屋顶面板后表面引出的导线C在固定夹104之间的空间中设置。(6)罩盖107放在固定好的固定夹104上。上述即是没有连接条的缀合连接屋顶铺设法。但是，如上所述的屋顶材料的安装方法除了按常规铺设屋顶材料外，还需要额外的接线工作，这就加大了安装工作的难度，使得安装费用上升。在已公开的No.7-211932号日本应用专利中所描述的安装方法中，无法测量每个太阳能电池的输出。如果有些太阳能电池出了问题，很难找出出故障的电池。即使找到了出故障的电池，也很难更换，因此给维护带来困难。与此相对应的是No.4,189,881号美国专利中描述的没有连接条的缀合连接屋顶铺设法中，在固定夹和罩盖之间可以进行接线，甚至在安装完毕后进行接线也可以，打开罩盖即可露出接线部分，因此维护起来容易，但是在屋顶建造安装中仍需接线操作，而且安装工作也较复杂、特别是因在屋顶上工作费用较高，故必须简化工作以降低成本。针对这个问题，No.5,092,939号美国专利提出了一个简化工作，降低成本的建议，该建议是把屋顶面板先连接成一组件，然后把屋顶组件整体放在屋顶上。该屋顶组件只是固定在梁H上的屋顶面板103组合体，如图16和17所示，因此该屋顶组件不具备将其固定在屋顶结构件上的装置。因此它的抗风能力弱，但对屋顶来说抗风是最基本的功能。随着单片屋顶面板尺寸的加大，这个问题变得更加严重，并且在采用轻质金属屋顶和类似的材料的情况下很容易出现中间部分上翘的现象。此外，如图16所示No.5,092,939号美国专利中描述的那种接线部C设置在屋顶面板103之下，因此鉴于组件的结构特点无法确定有故障的屋顶面板，故要想替换出故障的屋顶面板必须把屋顶组件整体移开，因此在维修方面有很多困难。针对上述问题，本文进一步发展延伸了上述方法，并从而提出一种实用的用沿垂直方向铺设屋顶及其安装方法，以简化现场操作，降低建筑成本，减少工作错误，在安装后可检测或替换每个模块单元并具有很好的维护性和抗风能力。为了达到上述目的、本专利技术应用以下方法(1)一组太阳能电池和屋顶面板的组合件通过利用夹具固定在固定件上，在太阳能电池和屋顶面板各组合件之间留有间隙。(2)屋顶结构件用作固定件。(3)太阳能电池和屋顶面板组合件中太阳能电池的输出端子在间隙处互相联接。按本专利技术可通过上述方法实现如下功能。(1)通过采用组件单元，按常规在工地完成的安装工作和电气接线工作可在工厂内完成，这样可大大降低昂贵的工地安装工作的费用。尽管是组件结构，但单个太阳能电池和屋顶面板组合件既使在安装后可以通过拆去夹在固定件上的夹具很容易地取下，这样提高维修性。在前述安装方法中以及屋顶件增大条件下出现的抗风能力较弱的问题可以通过按本专利技术的组件单元来得以解决，因为组件单元可固定在位于太阳能电池和屋顶面板组合件之间的间隙处的屋顶结构件上，因此其抗风能力可达到以往水平。(2)组件单元与屋顶结构件一体化连接，按此布置方法，在建造屋顶时不需要新的元件，因此屋顶建设成本可以较低。(3)接线件集聚在沿垂直方向铺设的屋顶面板之间的间隙中，按此布置方法大大提高了安装之后的维修性。此外，由于电线在工厂中就已初步连接好，在太阳能电池和屋顶面板之间无需电气连接件，这样也可降低接线件数目。图1中是描述本专利技术第一实施例的安装的解释性图；图2是图1中连接部的一剖面图；图3是在第一实施例中应用的一太阳能电池元件的剖面图；图4是在第一实施例中应用的太阳能电池和屋顶面板组合件的一剖面图；图5是安装在屋顶上的第一实施例中的太阳能电池的一接线图；图6是描述本专利技术第二实施例的安装的解释性图；图7是图6中连接部的一剖面图；图8是描述本专利技术第三实施例的安装的解释性图；图9是图8中连接部的一剖面图10是描述本专利技术第四实施例的安装的解释性图；图11是图10中连接部的一剖面图；图12是表示本专利技术空气循环系统的一视图；图13是描述常规实例中具有连接条的缀合连接屋顶的安装的解释本文档来自技高网...

【技术保护点】
一屋顶单元，其特征在于：一组在两相对侧具有凸缘的太阳能电池和屋顶面板的组合件相互间按一定间隙相邻设置，在一连接／固定件上，相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件在所述间隙处通过利用可拆卸的固定装置与所述连接／固定件连接固定，并且一可拆卸的罩盖设置在所述间隙的上部。

【技术特征摘要】
JP 1996-8-30 246906/961.一屋顶单元，其特征在于一组在两相对侧具有凸缘的太阳能电池和屋顶面板的组合件相互间按一定间隙相邻设置，在一连接/固定件上，相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件在所述间隙处通过利用可拆卸的固定装置与所述连接/固定件连接固定，并且一可拆卸的罩盖设置在所述间隙的上部。2.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于用来把所述太阳能电池的输出引出的接线盒设置在所述凸缘中，并且与所述相互相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件的接线盒相连的接线件在所述间隙中相连接。3.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于连接/固定件呈杆状且沿所述间隙延伸。4.一按权利要求3的屋顶单元，其特征在于它还包括一个固定在所述连接/固定件一底面上的屋顶覆板。5.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于所述连接/固定件是一平板形屋顶覆板。6.一按权利要求4的屋顶单元，其特征在于它还包括一根与所述屋顶覆板一底面相固定的椽子。7.一按权利要求6的屋顶单元，其特征在于它还包括一根固定在所述椽子一底面上的檩条。8.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于它包括一个位于所述罩盖某一表面上的太阳能电池。9.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于在所述相互间相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件之间的电气连接是通过所述罩盖来实现的。10.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于所述太阳能电池和屋顶面板的组合件是按下述配置方式构成的一太阳能电池元件密封于一带填充料的底托上并且在其表面上设置一层保护膜。11.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于一可拆卸的防变形件被固定在与所述凸缘相垂直的方向上。12.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于在所述太阳能电池和屋顶面板的组合件中，在与所述凸缘相垂直的方向上形成有一肋。13.一按权利要求1的屋顶单元，其特征在于一水平梁设置在所述太阳能电池和屋顶面板的组合件的后表面。14.一屋顶单元的安装方法，包括在一屋顶结构件上安装一屋顶单元的步骤，其特征在于一组在两相对侧具有凸缘的太阳能电池和屋顶面板的组合件相互间按一定间隙相邻设置在一连接/固定件上。特征还在于相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件在所述间隙处通过利用可拆卸的固定装置固定在所述连接/固定件上；安装方法还包括把所述连接/固定件在所述间隙处固定在所述屋顶结构件上的步骤；并且还包括把一可拆卸罩盖设置在所述间隙的上部的步骤。15.一按权利要求14的安装方法，其特征在于它包括如下几个步骤准备一组所述屋顶单元；利用固定装置将所述屋顶单元相互连接固定；和，在间隙内对所述屋顶单元相互之间进行电气连接。16.一按权利要求14的安装方法，其特征在于它包括这样一个步骤在所述屋顶单元的运输过程中，沿与所述凸缘垂直的方向在所述屋顶单元上固定一可拆卸的防变形件。17.一屋顶单元的制造过程包括如下几个步骤一组在两相对侧具有凸缘的太阳能电池和屋顶面板的组合件相互间按一定间隙相邻设置在一连接/固定件上；通过利用可拆卸的固定装置在所述间隙处将相邻的太阳能电池和屋顶面板组合件固定在所述连接/固定件上；在所述间隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：三村敏彦，深江公俊，高林明治，森昌宏，高田健司，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]