专利名称：利用太阳能电池的房顶系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用太阳能电池的房顶系统，其中嵌有太阳电池的各房顶部件的长度可以按照房顶的长度沿其横向和倾斜方向调节。
在房顶部件和房顶的顶层的宽度之间，在房顶部件通过沿倾斜方向设置的连接部件沿横向彼此相连的情况下，有时会出现误差;在此情况下，传统方法要求通过使房顶部件受到诸如切割、开槽或焊接之类的加工的办法，来调节宽度，然而这种方法增加了现场的工作且效率低，因而它对嵌有太阳能电池的房顶部件是难以适用的。
对此，本申请人以前曾提出过如日本专利公开第24443/1990号中所述的收集太阳能的房顶的横向宽度调节方法。在此方法中，每个在其外沿均带有宽度调节部分的连接部件，被沿房顶的倾斜方向设置。采光框架的每条侧向边，均与连接部件的相应宽度调节部分相啮合。这样，采光框架的侧边可用中心或连接部件的横边移动，以相对于一覆盖宽度调节房顶部件的宽度。另外，改变一边缘部件的宽度，导致房顶部件宽度与顶层宽度间误差的抵消。
但是，这种方法的缺点，在于有较大宽度的边缘部件减少了相对整个房顶面积的能量收集面积，从而降低了光收集效率。
另外，当在房顶部件的总长度与其中多个房顶部件沿倾斜方向连接的房顶中沿倾斜方向的顶层总长度之间出现误差时，就需要通过对房顶进行诸如切割、开槽或焊接的加工，来调节其宽度，这增加了现场的工作量且效率低。因此，这种方法对嵌有太阳电池的房顶部件是不适用的。
本申请人以前曾提出过如日本专利公开第178650/1987号中所述的太阳能收集房顶。在此方法中，三个分散的采光部件被结合在一起，它们沿倾斜方向的长度互不相同。一个正/负调节装置，在房顶边沿处可滑地附在各采光部件的最上端。采光部件的结合可被改变，用正/负调节装置沿倾斜方向移动，以消除采光部件的长度与顶层沿倾斜方向的长度之间的误差。
本发明的一个目的，是提供一种利用太阳电池的房顶系统，其中嵌有太阳电池的各房顶部件的长度可相对房顶沿某一方向的长度而方便地得以调节。
本发明的另一目的，是提供一种利用太阳电池的房顶系统，它具有高的太阳能收集效率。
本发明的另一目的，是提供一种利用太阳电池的房顶系统，其房顶部件被标准化，以增加生产率并可适用于任何长度的房顶。
本发明的另一目的，是提供一种利用太阳电池的、成本低廉的房顶系统，它不需现场的额外加工并易于组装。
为实现上述目的，根据本发明的利用太阳电池的房顶系统包括第一标准房顶部件和第二标准房顶部件;第一标准房顶部件由多个第一光收集板组合块组成，每一组合块均嵌有太阳电池，第一光收集板组合块沿一方向及垂直于该方向的另一方向对准;第二标准房顶部件由每个均与第一光收集板组合块大小相同的多个第二光收集板组合块组成，第二光收集板组合块沿一方向及与该方向垂直的另一方向对准。沿一方向的第二光收集板组合块的数目，比第一光收集板组合块的数目大1。
上述一个方向是房顶的横向方向，而另一方向是房顶的倾斜方向。第一和第二标准房顶部件的每一个，均由一中间连接部件和一横向连接部件组成;该中间连接部件带有宽度调节部分，用于沿横向可滑动地与所述第一和第二标准房顶部件中每一个的横向边沿并沿其两条外边沿相啮合;横向连接部件带有宽度调节部分，用于沿横向可滑动地与所述第一和所述第二标准房顶部件中的每一个的横向边沿并沿其外边沿中的一条相啮合。
所述第一和第二标准房顶部件的每一个，均包括一框架体和一复合组件;框架体由左和右端梃、一顶梁和一底梁组成，各端梃均有一其上装有相应的支撑楔的内表面，端梃和梁构成一个平面内的矩形，复合组件则装在所述框架体的内周边上。复合组件具有透明的底板，底板下面并置有多个光收集板组合块。
每一端梃包括一垂直壁，其中在其垂直上端沿纵向设有多个防水凸起部，且在其内表面上设有一水平伸出件;一个设在所述水平伸出件的内端的垂直支腿，所述垂直支腿向上延伸;以及一些形成在所述垂直壁上和所述垂直支腿靠近檐和脊的下端的通风槽。垂直壁带有形成在其靠近檐的端部的第一安装孔和形成在靠近脊的、低于所述第一安装孔的形成位置上的第二安装孔。
顶梁包括条形的水平件，所述水平件沿垂直于房顶倾斜方向的方向延伸;纵向地设在所述水平件的一个上表面的提升壁(riserwall);一平行于所述水平件的水平上板;所述水平上板向上伸向檐;一个通过弯曲所述水平上板靠近脊的端部而设置的防雨壁;以及一个固定夹具接合件，它是通过从所述水平件的下表面向下伸长并弯向檐并再向上弯而形成的。水平件和上板如此设置，使得它们之间形成有一条光板支撑槽。水平件沿纵几设有形成在其中靠边檐的一端的中空弯曲槽，并在靠近脊的位置处的其上表面上形成有排水槽。
底梁包括一个水平条形采光板安装件;一个设在所述采光板安装件一边沿的上表面上靠近檐处的采光端接壁，所述采光端接壁的高度略低于所述复合组件;一个从所述采光端接板的上端伸出的覆盖件，所述覆盖件在其下表面设有防水凸起部分且其梢部向下弄弯;以及一条设在所述采光板安装件靠近脊的一边沿的弯曲防水顶沟，所述弯曲防水顶沟向下弯向檐，采光板安装件和弯曲防水顶沟被如此设置，使得在它们之间的连接部分形成有中空弯曲槽。
每一支撑梃包括一中空采光框接收框架，它有内壁、外壁和外表面，内壁上部设有一条纵向的缝，外表面设有凹槽，且外壁的两端设有固定孔。
所述一个方向是房倾斜方向，而另一方向则是房顶的横向方向，且该房顶系统还包括第三光收集板组合块，其每一个的大小均与第一光收集板组合块相同，第三光收集板组合块沿斜面和横向方向对准且其数目等于所述第二光收集板组合块;以及一顶脊部件，其中一长度调节件沿倾斜方向沿其上端部分可滑动地啮合。
顶脊部件包括框架件，它由右和左端梃、脊梁和底梁组成，端梃和梁组成一个平面内的矩形;内装在所述框架体的内周边上的复合组件，所述复合组件有其下并置有多个第三光收集板组合块的透明底板。脊梁包括提升壁;水平调节表面，它具有形成在其一顶端部分的螺栓支撑槽，螺栓支撑槽沿房顶的横向方向向上开放，并有一开放部分和一底部，开放部分的宽度小于底部的宽度。
螺栓支撑槽的中部设有一槽口，用以容纳螺栓头。
长度调节件包括一水平滑动面，其宽度和长度大约与所述水平调节面相等;一向上延伸的脊门部分，它设在所述水平滑动面靠近檐的端部分上;以及一防水部分，它向上延伸并设在所述水平滑动面靠近脊的端部分上。水平滑动面有其上沿倾斜方向形成有细长调节孔的横向部分，该细长调节孔在其侧沿上带有刻度。
所述的一个方向是房顶倾斜方向，另一方向为房顶的横向方向，并且该房顶系统还包括第四光收集板组合块，其每一个的大小均等于每光收集板组合块，第四光收集板组合块的数目与所述第一光收集板组合块的数目相同;一顶脊部件，其中一长度调节件沿其倾斜方向的上端部分沿倾斜方向可滑地啮合。
本发明的这些及其他目的和特征，从以下结合附图的描述和所附权利要求书中，将变得更为明显。
图1是利用太阳电池的房顶系统的透视图;
图2是根据本发明的第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统中央部分的横向剖视图;
图3是根据本发明第一实施例的利用太阳电池的房顶系统横向部分的剖视图;
图4是根据本发明第一实施例的第一标准房顶部件的立体图;
图5是端梃的侧视图;
图6是端梃的剖视图;
图7是顶梁的侧视图;
图8是顶梁的剖视图;
图9是底梁的侧视图;
图10是底梁的剖视图;
图11是复合组件支撑梃的侧视图;
图12是复合组件支撑梃的剖视图;
图13是根据本发明第一实施例的第一标准房顶部件的平视图;
图14是沿图13中a-a线的剖视图;
图15是沿图13中b-b线的剖视图;
图16是根据本发明第一实施例的第二标准房顶部件的立体图;
图17是根据本发明第一实施例的第二标准房顶部件的平视图;
图18是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的檐部分的纵向剖视图;
图19是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的纵向剖视图;
图20是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的中央部分的横向剖视图，其中所示的是其零调节状态;
图21是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的主要部分的剖视图;
图22示意性地显示了利用太阳电池房顶系统，用于显示工作宽度和覆盖宽度间的关系;
图23是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的中央部分的横向剖视图，其中所述的是其负调节状态;
图24是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的中央部分的横向剖视图，其中所示的是其正调节状态;
图25是根据本发明第一实施例的、带有太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图;
图26是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图，其中所示的是其零调节状态;
图27是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图，其中所示的是其负调节状态;
图28是根据本发明第一实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图，其中所示的是其正调节状态;
图29是根据本发明第二实施例的第一标准房顶部件的立体图;
图30是根据本发明第二实施例的第二标准房顶部件的立体图;
图31是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向剖视图，其中所示的是其零调节状态;
图32是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的中间宽度调节部分周围的剖视图;
图33是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的上宽度调节部分周围的剖视图;
图34是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向宽度调节部分周围的剖视图;
图35是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图，其中所示的是其负调节状态;
图36是根据本发明第二实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图，其中所示的是其正调节状态;
图37是根据本发明第三实施例的、利用太阳电池的房顶系统的立体图;
图38是根据本发明第三实施例的、利用太阳电池的房顶系统的中央部分的横向剖视图;
图39是根据本发明第三实施例的、利用太阳电池的房顶系统的横向部分的横向剖视图;
图40是根据本发明第三实施例的第一标准房顶部件的立体图;
图41是端梃的侧视图;
图42是端梃的剖视图;
图43是顶梁的侧视图;
图44是顶梁的剖视图;
图45是底梁的侧视图;
图46是底梁的剖视图;
图47是复合组件单元支撑梃的侧视图;
图48是复合组件支撑梃的剖视图;
图49是根据本发明第三实施例的第一标准房顶部件的平视图;
图50是沿图49的b-b线的剖视图;
图51是沿图49的a-a线的剖视图;
图52是根据本发明的第三实施例的第二标准房顶部件的立体图;
图53是根据本发明第三实施例的第二标准房顶部件的平视图;
图54是根据本发明第三实施例的、在脊部分处的房顶部件的立体图;
图55是在脊部分的房顶部件的顶梁的侧视图;
图56是在脊部分的房顶部件的顶梁的剖视图;
图57是根据本发明第三实施例的、在脊部分处的房顶部件的平视图;
图58是沿图57中c-c线的剖视图;
图59是根据本发明第三实施例的、在脊部分处的另一房顶部件的平视图;
图60是在疹部分处的房顶部件的主要部分的立体图;
图61是表示安装标准房顶部件的第一步骤的剖视图;
图62是表示安装标准房顶部件的第二步骤的剖视图;
图63是表示安装标准房顶部件的第三步骤的剖视图;
图64是利用太阳电池的房顶系统的脊部分的剖视图，其中所示为调节量等于零的状态;
图65是带太阳能收集器的房顶的檐部分的剖视图;
图66是脊部件的立体图;
图68是表示脊部分的横向部件和脊顶181的立体图;
图68是脊防水板的立体图;
图69是相互连接前的相邻脊部件的立体图;
图70是相互连接后的相邻脊部件的立体图;
图71是到位前的脊部件的立体图;
图72是到位后的脊部件的立体图;
图73是檐部件的分解立体图;
图74是排放好的檐部件的立体图;
图75是带太阳能收集器房顶的檐部分的立体图;
图76示意性地表示了一住房图77是长度调节件的主要部分的立体图，其中显示的是调节量等于零的状态;
图78是长度调节件的主要部分的立体图，其中显示的是调节量为正的状态;
图79是利用太阳电池的房顶系统的脊部分剖视图，其中显示的是调节量为正的状态;
图80是长度调节件的主要部分的剖视图，其中显示的是调节量为负的状态;
图81是利用太阳电池的房顶系统的脊部分的剖视图，其中显示的是调节量为负的状态;
图82是根据本发明第四实施例的第一标准房顶部件的平视图;
图83是根据本发明第四实施例的第二标准房顶部件平视图;
图84是根据本发明第四实施例的、在脊部分处的房顶部件的平视图;
图85是根据本发明第四实施例的、在脊部的另一房顶部件的平视图;以及图86是根据本发明第四实施例的、在脊部分处的房顶部件的主要部分的立体图;
下面将结合附图描述本发明的实施例，且在整个详细的描述中，在所有附图中类似的标号指示类似的部件。
在图1中，利用太阳电池的房顶系统1包括设在房顶层的上表面上的多个中间连接部件2。中间连接部件2彼此隔开适当的距离。在房顶层两侧靠近边缘的上表面上，与中间连接部件2平行地设有横向连接部件3。换言之，中间连接部件2处在横向连接部件3之间。作为房顶部件的第一和第二标准房顶部件4和5被分别安装在中间连接部件2之间或中间连接部件2与横向连接部件3之间。边缘部件6与各横向连接部件的外侧相连。另外，檐部件15被沿檐固定。
图2和3显示了本发明的第一实施例，其中一防水板7被置于房顶层上并与第一和第二标准房顶部件4和5分开。各中间连接部件2均包括下连接部件8、上连接部件9和连接部件盖10。下连接部件8用于把中间连接部件2与防水板7相连，而上连接部件9用于把第一标准房顶部件4与第二标准房顶部件5相连。作为一种可能的情况，上连接部件9用于连接两个第一标准房顶部件4。连接部件盖10盖住上连接部件9的上部分。下连接部件8包括垂直壁12。垂直壁12向上伸过水平固定部分11的横向端。一突出部分13从垂直壁12的上端向外伸出。一宽的下宽度调节部分14由突出部件13的下表面和垂直壁12的外表面限定。下宽度调节部分14被用于接合形成于防水板7时横缘上的相应防水壁16。连接螺栓17向上安装并穿过水平固定部分11。
上连接部件9包括彼此分开的两个垂直件20。垂直件20设在水平基底18靠近其中央的位置处的上表面上。向上开放的、宽的槽状中间宽度调节部分24形成在水平基底18的两个横向端中。
连接部件盖10有一平的盖部分28。在平的盖部分28的下或背表面上，设有一对锁定腿30。锁定腿30在平的盖部分28的中心周围彼此分开。此外，在锁定腿30外形成有宽的槽状上宽度调节部分32。更具体地，各个上宽度调节部分32沿垂直于平的盖部分28的方向向下开放。为组装中间连接部件2，先把下连接部件8沿倾斜方向固定到房顶层上。然后，上连接部件9被沿纵向设在下连接部件8的上表面上。下连接部件8的连接螺栓17随后被插入上连接部件9。对应连接螺栓17的各螺母被拧紧，以把下连接部件8固定到上连接部件9上。
随后，连接部件盖10被置于上连接部件9的上部分，且锁定腿30与上连接部件9的垂直件20的相应上端相啮合。
如图3所示，各横向连接部件3包括横向下连接部件33、横向上连接部件34和横向连接部件盖35。这些部件靠近房顶内侧的一半的结构与下连接部件8、上连接部件9和连接件盖10的相似。因此，用同样的标号标明类似的部件，并将省去对这些部件的描述。
边缘部件压件36从横向下连接部件33的突出部分13的横向外端向下伸出;部件33位于距边缘部件6最近处。边缘部件压件36压靠着边缘部件6的上水平面6a的上表面。在边缘部件压件36和垂直壁12之间形成有宽的横向宽度调节部分38。
横向上连接部件34靠近边缘一半构成支撑件39。支撑件39通过略微降低水平基底18而形成并被设在横向下连接部件33的突出部分13的上表面上。一横向边沿竖壁41从支撑件39的上表面伸出。横向边沿竖壁41的下端与横向下连接部件33的边缘部件压件36相啮合。
横向连接部件盖35的平的盖部分28靠近边沿的部分的形成，在宽度上取决于横向上连接部件34的宽度。
另外，边缘部件6的水平面6a的横向外端设有防雨突出部分21，而其横向内端带有提升壁43。壁43被插入横向下连接部件33的横向宽度调节部分38，以把边缘部件6固定在横向连接部件3的外部。
如图4所示，第一标准房顶部件4包括设在其右和左侧上的端梃44、顶梁45和底梁46。端梃44、顶梁45和底梁46构成一个平面内的矩形。各支撑梃71沿相应端梃44的内表面安装。梃和梁的结合，构成了框架体47。第一光收集板组合块48主要由透明底板和嵌在底板下的太阳电池组成。太阳电池可以是多晶的硅氧烷(polycrystalline silicone)太阳电池之类的。此实施例中的单个光收集板组合块48是边长为100mm的正方形。光收集板组合块48被排成五行和五列的阵列，作为一个复合组件49。换言之，每行由沿房顶横向方向排列或并置的五块光收集板组合块48组成。类似地，每列则由沿垂直于横向方向的倾斜方向排列或并置的五块光收集板组合块48组成。
光收集板组合块48彼此相隔约5mm的连接距离。另外，框架体47与复合组件49相距约5mm的连接距离。除了约5mm的连接距离之外，把复合组件49装在框架体47中还需要约20mm的间距(以下称之为安装间距)。在复合组件49与端梃44相对的两侧，均要求有此类安装间距，每个约10mm。因此，第一标准房顶部件4的复合组件49的宽度约等于550mm，包括20mm的安装间距。因而在垂直于檐/脊或倾斜方向的横向方向上，除安装间距以外的有效宽度L(见图13)约等于530mm。
如图5和6所示，各端梃44包括竖壁50，它有一内表面，后者上有多个沿纵向形成在竖壁50的上端的防雨突出部分51。竖壁50的内表面的下端还设有水平突出件52。另外，水平突出件52的横向内端还设有垂直于水平突出件52伸延的垂直支腿53。
在竖壁50靠近檐的横向端，设有安装孔54。在竖壁50的另一横向端，即靠近脊的位置，在高度略低于安装孔54的位置上设有安装孔55。在竖壁50的横向端的下面设有一些通气槽56。
如图7和8所示，顶梁45包括沿垂直于倾斜方向的方向延伸的条形水平件57。在条形水平件57的上表面上沿纵向设有竖向壁58。水平上板59从竖向壁58的上部伸出并平行于水平件57朝檐突出。通过弯曲水平上板59靠近脊的端部，提供了防雨壁60。更具体地，在水平上板59脊侧的端部，防雨壁60被制成截面的U形的形状。在水平件57和水平上板59之间，形成有采光板支撑槽61。在水平件57靠近檐的端部，沿纵向形成有弯槽62。在水平件57靠近脊的端部的上表面，形成有排水槽63。一夹具接合件64从水平件57的下表面向下延伸并弯向檐并再向上弯以形成钩状部分。
如图9和10所示，底梁46包括水平条形的采光板安装件65。采光板安装件65靠近檐的边沿的上表面设有厚度略小于复合组件49的采光板对接壁66。盖件67从采光板对接壁66的上端伸向檐，以盖住顶梁45的水平上板59的上部。盖件67靠近檐的横向端向下弯且其下表面设有防雨突出部分68。采光板安装件65靠近脊的边沿设有弯曲的防水槽69，后者向下地向檐弯折。在采光板安装件65和弯曲防水槽69之间的连接部分中，形成有中空弯曲槽70。
如图11和12所示，各支撑梃71包括一中空采光板接收框架72。在采光板接收框架72的内部上部分，沿纵向设有缝73。复合组件49被插入缝73中。在采光板接收框架72的外表面上形成有凹槽74，以防水通过毛细作用而进入。在采光板接收框架72的外壁，沿檐/脊方向的相应端部，设有固定孔75、75。固定孔75、75分别对应于安装54、54。
下面，将结合第一标准房顶部件4的组装方法进行描述。如图13至15所示，复合组件49靠近檐的端部被装在底梁46的透明板安装件65的上表面上。复合组件49靠近檐的一端被插入形成在顶梁45中的采光板支撑槽61之中。复合组件49的两个横向端被插入支撑梃71的相应采光板接收框架72中。复合组件49的四边被上述梃和梁通过下述方式的拼接而支撑，即复合组件49的上表面处于高于底梁46在靠近檐的端部的盖件67的位置处。
在此状态下，底梁46低于复合组件49的上表面。这意味着复合组件49上流过的雨水被立即排向檐，因而不会有灰渣积累。
随后，各支撑梃71的外表面被靠在端梃44的竖壁50的相应内表面上。各支撑梃71均向端梃44倾斜，从而使支撑梃71靠近檐的一端处于高于靠近脊的另一端的位置。螺杆76被插入形成于端梃44靠近檐的位置处的安装孔54、支撑梃71靠近檐的位置处的固定孔75及底梁46的中空弯曲槽70中。螺杆77被插过在端梃44靠近脊的位置上形成的安装孔55、在支撑梃71靠近脊的位置上形成的安装孔75及顶梁45的中空弯曲槽62。以这种方式，可以将第一标准房顶部件4组装起来。
第二标准房顶部件5，除了某些例外之外，在结构上与第一标准房顶部件4相似。更具体地说，如图16和17所示，第二标准房顶部件5包括第二光收集板组合块48，后者的每一个的大小均与第一标准房顶部件4的第一光收集板组合块48相同。第二光收集板组合块48被设置成六行五列的阵列、形成复合组件78。换言之，各行有沿房顶横向方向对准的六块光收集板组合块48，而每列有沿垂直于横向方向的倾斜方向对准的五块光收集板组合块48。复合组件78以与上述的相似的方法，安装在框架体47的内周边上。第二标准房顶部件5的复合组件78的宽度约等于655mm且有效长度L约等于635mm。第二标准房顶部件5的其他部件和部分与第一标准房顶部件4的相似，故用相似的标号表示相似的部件，并将省去对它们的描述。
为了安装第一和第二标准房顶部件4和5，把下连接部件8和横向下连接部件33沿倾斜方向彼此隔开地设在顶层上。防水板7被置于顶层上且形成在其端部的防水壁16被插入下宽度调节部分14。通过连接螺栓17，上连接部件9和横向上连接部件34被分别连到下连接部件8的和横向下连接部件33的上表面上。
然后，第一和第二标准房顶部件4和5被彼此相分开地装在防水板7的上部分。各端梃44的垂直支腿53的下端，被插入上连接部件9的中间宽度调节部分24和横向上连接部件34。连接部件盖10和横向连接部件盖35分别附在上连接部件9和横向上连接部件34上。各端梃44的竖壁50的上端均插入上宽度调节部分32之中。
此外，为了沿倾斜方向连接第一和第二标准房顶部件4和5，檐的部件15被连到房顶的檐的部分上，如图18所示。此后，距檐最近位置处的第一和第二标准房顶部件4和5被连到上连接部件9和横向上连接部件34。固定夹具19被连到第一和第二标准房顶部件4和5靠近檐和脊的位置处的通气槽56中的中间宽度调节部分24，顶梁45的固定夹具接合件64被接合于并固定在形成在固定夹具19的上表面上的倒L形的啮合钩19a。
随后，第一和第二标准房顶部件4和5的底梁46位于靠近脊处的盖件67被置于标准房顶部件4和5的顶梁45靠近檐的位置处的水平上表面59上。底梁46的弯曲防水槽69与底梁45的水平面57的下表面相啮合。
在目前可得到的太阳电池的效率下，用约25m2的光收集面积可产生3KW的功率。这意味着需用至少3636mm的覆盖宽度来满足一般居室的功耗。从安全和经济考虑，最好用两或三个房顶部件来构成1818mm的覆盖宽度。
然而，房顶的覆盖宽度取决于房子的大小和设计。无法把嵌有太阳电池的标准房顶部件4和5分开，所以应利用第一标准房顶部件4与第二标准房顶部件5的单个光收集板组合块48的宽度之间产生的105mm的差，根据覆盖宽度选择行和列中的第一和第二标准房顶部件4和5的数目。
更具体地，如图20和21所示，假设第一和第二标准房顶部件4和5的防水板7的防水壁16和垂直支腿53及竖壁50分别位于下宽度调节部分14、中间宽度调节部分24和上宽度调节部分32的中央，且各下宽度调节部分的宽度D等于11.5mm，左和右上宽度调节部分34之间的最小距离W等于29mm，且框架体47的宽度E等于18.5mm，则连接部件2和3的中心之间的距离，即一行的标准有效间距A，对于有效宽度为530mm的第一标准房顶部件4来说为606mm，而对有效宽度L等于635mm的第二标准房顶部件5来说则等于711mm。
标准有效宽度A为606mm的六个第一标准房顶部件4的并行设置或并置，产生了3636mm的有效覆盖宽度U。五个第一标准房顶部件与一个标准有效宽度A为635mm的第二标准房顶部件5的并置，则给出3741mm的有效覆盖宽度U。四个第一标准房顶部件4与两个第二标准房顶部件5的并置给出3846mm的有效覆盖宽度U。
防水板7的防水壁16、垂直支腿53及端梃44的竖壁50的每一个的厚度，均约为1.5mm。对于在下宽度调节部分14、中间宽度调节部分24和上宽度调节部分32中沿中心方向的移动，有5mm的宽度I，而对向外缘的移动有5mm的宽度J。因而对每行标准件，均可沿正或负方向进行多达10mm的微调。当实际房顶覆盖宽度U和总完成宽度之间沿正或负方向的误差等于或小于第一标准房顶部件4和第二标准房顶部件5的105mm宽度差的一半，即52.5mm时，可通过调节标准房顶部件4和5的配接部件与连接部件2和3的重叠宽度，来进行微调。
当总完成宽度小于覆盖宽度U时，如图23所示，垂直支腿53及端梃44的竖壁50位于靠近连接部件2和3中心的位置处，以获得负方向的宽度调节。负有效宽度B对于第一标准房顶部件4等于596mm，而对于第二标准房顶部件5等于701mm。
当总完成宽度大于覆盖宽度U时，如图24所示，垂直支腿53和端梃44的竖壁50位于靠近连接部件2和3的外缘的位置处，以获得正方向的宽度调节。对第一标准房顶部件4正有效宽度C等于616mm且对第二标准房顶部件5等于721mm。
因此，当标准房顶部件4和5的数目同为六时，每行均可有10mm的正向和10mm的负向微调。整个房顶结构可得到的微调长度为60mm。此长度大于52.5mm，即大于第一标准房顶部件4的宽度和第二标准房顶部件5的宽度的差105mm的一半。结果，通过选择第一和第二标准房顶部件4和5的适当数目并在连接部件2和3的宽度调节部分中进行微调，可把本发明应用于任何适当的覆盖宽度。
例如，当覆盖宽度U等于3981mm时，三个第一标准房顶部件4和三个第二标准房顶部件5的并行设置将造成3951mm的标准总完成宽度，这比覆盖宽度U小30mm。
通过把30mm的宽度除以标准房顶部件数，即6，而得到的5mm，被用作每行的正调节量。随后，第一标准房顶部件4的有效宽度被调节为等于611mm;而第二标准房顶部件5的有效宽度被调节有716mm，以分配连接部件2和3。
当覆盖宽度等于3786mm时，四个第一标准房顶部件4和两个第二标准房顶部件5的并置可得到3846mm的标准总完成宽度，这比覆盖宽度U大60mm。通过把60mm的宽度除以标准房顶部件数，即6，而得到的10mm，被用作各行的负调节量。此时，第一标准房顶部件4的有效宽度被调节为596mm，而第二标准房顶部件5的有效宽度被调节为701mm，以分配连接部件2和3。
第一和第二标准房顶部件4和5的组合及相应的房顶覆盖宽度由表1至表5给出。
从表1至5可见，第一和第二标准房顶部件4和5的组合所允许的覆盖宽度，与表中上和下列中所示的其相应调节覆盖宽度相同。这意味着第一和第二标准房顶部件4和5的组合可被用于有任何覆盖宽度的房顶。在此情况下，光收集板组合块48的行数的增加，导致了相对于房顶面积的采光效率的增加。
例如，覆盖宽度U为9400mm的房顶，可采用13个第一标准房顶部件4和两个第二标准房顶部件5，、或12个第一标准房顶部件4和三个第二标准房顶部件5、或11个第一标准房顶部件4和4个第二标准房顶部件5的组合而构成。然而，光收集板组合块48的行数随第二标准房顶部件5的数目增加而增加，这给出了较高的功率产生效率。
较大的选择范围可由较大的覆盖宽度提供，且光收集板组合块48的行数可因此而增加。结果，可增加采光面积与有效面积的比率。
另外，边缘部分可受到与结合中间宽度调节部分24和上宽度调节部分32所述的同样方式的微调。边缘部件6的提升壁43可在横向连接部件3的横向宽度调节部分38中横向滑动。如图25所示，若横向宽度调节部分38的宽度F为31.5mm，因为提升壁43的厚度为1.5mm，各正调节宽度M和负调节宽度N等于15mm。因此，当考虑到两侧的边时，沿正和负方向均可进行30mm的微调。
另外，横向下连接部件33的边缘部件压件36的基准位置和边缘部件6的防雨突出部分21之间的宽度M′约等于或略大于正调节宽度M。
当在横向部分不需要微调时，边缘部件6的提升壁43位于横向连接部件3的横向宽度调节部分38的中央位置，如图26所示。当总完成宽度小于覆盖宽度U时，微调是借助把提升壁43滑向横向连接部件3的中心以实现负调节而实现的，如图27所示。当总完成宽度大于覆盖宽度U时，微调是通过把提升壁43滑向横向连接部件3的外缘以实现正调节而实现的。
这样，表1至表5给出的正和负调节覆盖宽度的允许范围，在横向宽度调节后，增加了30mm。此横向宽度调节可被用于增加光收集板组合块48的行数。
另外，若檐的部分的房顶宽度U不同于脊部分的，或者若产生了执行误差，这些误差在横向宽度调节部分38的宽度F的范围内可在边缘部分被消除，这有利于最后的执行。
而且，如上所述，在框架件47和光收集板部分48之间形成有5mm的连接空间。结果，即使当标准房顶部件4和5在受到最大负调节之后被安装时，在上宽度调节部分32和光收集板组合块48之间也形成有12mm的距离K，从而使光收集板组合块48将不被连接部件2和3所遮掩，以实现有效的采光。
图29显示了根据本发明第二实施例的第一标准房顶部件4a。本实施例中的单个光收集板组合块48a有边长为150mm的正方形状。光收集板组合块48a被设成5行4列的阵列，作为复合组件49a，并被啮合于框架体47中。为了限制组件的重量，与第一实施例相比，光收集板组合块的列数少了一列。
光收集板组合块48a彼此相隔大约5mm的连接距离。同样，框架体47与连接组件49a也相距约5mm的连接距离。另外，两侧均需要约10mm的长度以象结合第一实施例中所述的那样，把光收集板组合块48a安装到框架体47上。因此，第一标准房顶部件4a的复合组件49a的宽度大约等于800mm。除安装空间外的有效长度L大约等于780mm。
其他部件和部分与结合图4所示第一标准房顶部件4的描述相似。这些部件都分别用类似的标号表示，并将省略对其的描述。
图30显示了根据本发明的第二实施例的第二标准房顶部件5a，其中复合组件78a由沿横向方向对准的六行光收集板组合块48和沿倾斜方向对准的四列组合块48组成。不考虑安装空间的话，复合组件78a的宽度大约为955mm且有效长度L大约为935mm。
其他部件和部分与结合图16所示第二标准房顶部件5的描述相似。这些部件被用类似的标号表示，并将省略对其的描述。
图31至36显示了根据本发明第二实施例的连接部件。中间连接部件22没有下连接部件，而包括(如图3所示)连接部件体80和连接部件盖81。连接部件体80带有中间宽度调节部分83。中间宽度调节部分83有宽槽的形状，并在水平安装表面82的两端向上开放。
连接部件体80和连接部件盖81的其他部分分别与结合图2所示上连接部件9和连接部件盖10所描述的相似。这些部分被用相似的标号表示并将省去对其的描述。
横向连接部件23没有横向下连接部件，它包括横向连接部件体84和横向连接部件盖85。横向连接部件体84在水平安装表面82的内下端设有中间宽度调节部分83。在水平安装表面82的外端，形成有向下开放的宽槽状横向宽度调节部分86。侧沿竖壁41′立于横向宽度调节部分86的外端上表面上。横向连接部件盖85靠近边缘位置处的下表面上设有锁定腿30′，用于与侧沿竖壁41′的上端的内表面相锁定。
横向连接部件体84和横向连接部件盖85的其他部件的部分，与结合图2所示横向上连接部件34和横向连接部件盖35的描述相似。这些部件被用类似的标号表示，并将省去对其的描述。
为了用中间连接部件22和横向连接部件23安装标准房顶部件4a和5a，中间宽度调节部分83被靠在顶层的上表面上。另外，连接部件体80和横向连接部件体84被沿倾斜方向设置并通过相应的螺栓17固定。第一和第二标准房顶部件4a和5a的垂直支腿53的下端被插入中间宽度调节部分83中。连接部件盖81和横向连接部件盖85分别被附在连接体80和横向连接部件体84之上，且在其之后，端梃44的竖壁50的上端被插入上宽度调节部分32。
边缘部件6的提升壁43被插入横向连接部件体84的横向宽度调节部分86。边缘部件6由此被连在横向连接部件3的外部。
此实施例中的标准房顶部件4a和5a的宽度，分别大于第一实施例中的标准房顶部件4和5。因此，中间宽高调节部分83和上宽度调节部分82的宽度被定为15.5mm，且框架体47的宽度E被定为23.5mm。连接部件22和23的中心之间的距离，即一行的基准有效宽度A，对具780mm的有效宽度L的第一标准房顶部件4a来说等于870mm，而对具有935mm的有效宽度L的第二标准房顶部件5a来说等于1025mm。
给出了第一和第二标准房顶部件4a和5a的组合与覆盖宽度U之间的对应关系的例子。当有六个第一标准房顶组件4被对准排列时，总完成宽度等于5220mm。当有六个第一标准房顶部件4a和一个第二标准房顶部件5a被排列对准时，总完成宽度变为6245mm。若此总完成宽度对应于实际覆盖宽度U，则垂直支腿53和端梃44的竖壁50分别位于中间宽度调节部分83和上宽度调节部分32的中心位置。因此不需要微调。
如图32和33所示，各垂直支腿53和端梃44的竖壁50的厚度均为1.5mm，而各中间宽度调节部分83和上宽度调节部分32的厚度均为15.5mm。这样，可向连接部件22和23的中心移动的宽度1等于7mm，且可向外缘移动的宽度J也是7mm。因此，对每行部件均可进行长达14mm的正或负微调。当在实际房顶覆盖宽度U和总完成宽度之间存在误差时，可通过调节标准房顶部件4a和5a的接合部件与连接部件2和3之间的重叠宽度，来进行微调。
另外，如图34所示，横向宽度调节部分86的宽度F等于31.5mm，这与图25所示的横向宽度调节部分38的宽度相同。边缘上的正调节宽度M和负调节宽度N均等于15mm，因而沿正和负方向均可作长达30mm的微调。
当总完成宽度小于覆盖宽度U时，可象对中间宽度调节部分83和上宽度调节部分32的情形一样进行微调。如图35所示，垂直支腿53和端梃44的竖壁50位于靠近连接部件22和23的中心处，以实现负方向的宽度调节。第一标准房顶部件4a的负有效宽度B等于856mm，这是从870mm减去14mm而得到的;第二标准房顶部件5a的负有效宽度B等于1001mm，这是从1025mm减去14mm而得到的。
当总完成宽度大于覆盖宽度U时，如图36所示，垂直支腿53和端梃44的竖壁50位于靠近连接部件22和23的外缘的位置，以实现正方向的宽度调节。第一标准房顶部件4a的正有效宽度C等于884mm，此值是在870mm上加14mm而得到的。另外，第二标准房顶部件5a的正有效宽度C等于1039mm，这是通过1025mm加上14mm而得的。
例如，当覆盖宽度U等于5447mm时，四个第一标准房顶部件4a和一个第二标准房顶部件5a的并置，给出5375mm的标准总完成宽度，这比覆盖完成宽度U大72mm。
这样，由72mm除以标准房顶部件数，即6，而得的12mm，被用作每行的正调节量，结果，第一标准房顶部件4a的有效宽度被调节为882mm，而第二标准房顶部件5a的有效宽度被调节为1037mm，以分配连接部件22和23。
当覆盖宽度U等于5488mm时，则四个第一标准房顶部件4a和两个第二标准房顶部件5a的并置，产生了5530mm的标准总完成宽度，这比覆盖宽度U大42mm。由42mm除以标准房顶部件数，即6，所得的7mm，被作为各行的负调节量。结果，第一标准房顶部件4a的有效宽度被调节为863mm，而第二标准房顶部件5a的有效宽度被调节为1081mm，以分配连接部件22和323。
第一和第二标准房顶部件4a和5a的组合，及相应的房顶覆盖宽度，在表6至9中给出。
在表6至9中，相对于给定的覆盖宽度可选择第一和第二标准房顶部件4a和5a的各种组合。在此情况下，象在上述第一实施例中那样，对光收集板组合块48的选择，应使行数尽可能地多，以提高采光效率。
较大的覆盖宽度可提供较大的选择范围，且光收集板组合块48的行数可因此而增加。结果使增大采光面积与有效面积之比成为可能。
另外，在最大负调节之后标准房顶部件4a和5a的连接，使上宽度调节部分32的外端和光收集板组合块48之间的距离K变为13mm。结果，光收集板组合块48将不会被连接部件22和23所遮掩，从而可实现有效的采光。
另外，横向连接部件体84的横向宽度调节部分86的宽度F与横向下连接部件33的横向宽度调节部分38的宽度相同，即为31.5mm，而提升壁43的厚度为1.5mm。因此，在边缘部分处的正调节宽度M和负调节宽度N均为15mm，从而沿正和负方向均可作长达30mm的微调。当在横向部分不需要微调时，边缘部件6的提升壁43位于横向宽度调节部分86的中心位置，如图31所示。当总完成宽度大于覆盖宽度U时，提升壁43滑向横向连接部件23的中心以实现如图35所示的负调节。当总完成宽度小于覆盖宽度U时，提升壁43滑向横向连接部件23的外缘，以实现如图36所示的正调节。
应注意，光收集板组合块48的大小、标准房顶部件上的光收集板组合块48的行数以及连接部件的宽度调节部分的宽度，均可依据应用实际而适当地调整和改变。
若用采用大小为100mm的较窄的光收集板组合块48的两个标准房顶部件来安装一个房间的房顶宽度，其中一个标准房顶部件由八个横向对准排列的光收集板组合块，而另一个标准房顶部件由沿相同方向排列的九个光收集板组合块组成，则可更容易进行宽度调节。
图37显示了本发明的第三实施例。
利用太阳电池的房顶系统101，包括多个中间连接部件102，后者在至少脊线旁一侧的顶层上表面上沿倾斜方向彼此相隔开地设置。横向连接部件103在靠近顶层上表面的边缘位置处与中间连接部件102并行设置。作为顶层表层的第一标准房顶部件104和第二标准房顶部件105被安装在中间连接部件102和横向连接部件103之间。脊顶部件106或另一脊顶部件106′被置于最靠近边沿的位置上。檐的部件115和边沿部件120分别被沿着檐和脊安装。
在顶层上，如图38和39所示，防水板107与标准房顶部件104和105相分离地设置。中间连接部件102包括下连接部件108、上连接部件109和连接部件盖110。下连接部件108用于连接防水板107。上连接部件109用于沿房顶横向方向连接第一和第二标准房顶部件104和105与边沿房顶部件106、106′。连接部件盖110盖住上连接部件109的上部。沿下连接部件108的两边沿形成了宽的下宽度调节部分114。下宽度调节部分114用于接合在防水板107的横向边沿形成的防水壁116。连接螺栓117向上设置。
中间宽度调节部分124在上连接部件109的下部的两边沿上突出。中间宽度调节部分124有宽的槽状形状并向上开放。连接部件盖110在水平盖128下部的两个边沿均设有上宽度调节部分132。上宽度调节部分132有宽的槽状形状并向下开放。
为了组装中间连接部件102，先把下连接部件108沿倾斜方向固定到顶层上。然后，上连接部件109被沿纵向地设置在下连接部件108的上表面上。下连接部件108的连接螺栓117穿过上连接部件109。对应的连接螺栓117的各螺母被拧紧以把下连接部件108固定在上连接部件109上。最后，连接部件盖110被盖在上连接部件109的上部。
如图39所示，横向连接部件包括横向下连接部件133、横向上连接部件134和横向连接部件盖135。这些部件靠近房顶内侧的一半的结构，与下连接部件108、上连接部件109及连接部件盖110的结构相类似。因此，相似的部件用相似的标号表示并将省去对这些部件的描述。
在横向下连接部件133靠近边缘处的端部，形成有向下开放的宽横向宽度调节部分138。提升壁143形成在边缘部件111的内端并被插入横向下连接部件133的横向宽度调节部分138。边缘部件111被连在横向连接部件103的外部。
如图40所示，第一标准房顶部件104包括在两侧的端梃144、组装成一个平面内的矩形的顶梁145和底梁146。支撑梃171沿端梃144的内表面安装，以形成框架体147。一边长为100mm的正方形第一光收集板组合块148，由透明基底及装在基底中的太阳电池构成。太阳电池可以是多晶硅氧烷(polycrystalline silicone)太阳电池之类的，且光收集板组合块148被设置成九行五列的复合组件149。换言之，每行有九个沿房顶横向方向排列对准的九个光收集板组合块148，而每列有五个沿垂直于横向方向的倾斜方向排列对准的光收集板组合块148。
光收集板部分148彼此相分隔约5mm的连接距离。类似地，框架体147与相应的光收集板组合块148相分隔约5mm的连接距离。另外，顶梁145和底梁146在被重叠设置时，需要有大约20mm的宽度上的重叠。因此，考虑到20mm宽的重叠，第一标准房顶部件104沿倾斜方向的有效长度L约为550mm。
如图41和42所示，各端梃144包括竖壁150，后者带有多个沿纵向形成在其内表面上端的防雨突出部分151。竖壁150还在其内表面的下端设有水平突出件152。另外，水平突出件152的内端设有向上和向下伸出的垂直支腿153。
另外，在竖壁150靠近檐位置的端部，形成有安装孔154。竖壁150靠近脊位置的另一端带有在略低于安装孔154的位置处形成的安装孔155。在竖壁150的端部的下端及垂直支腿153靠近檐和脊的位置处，形成有通气槽156。
如图43和44所示，顶梁145包括沿正交于倾斜方向的方向伸延的条形水平件157。在条形水平件157的上表面上沿纵向设有竖直壁158。水平上表面158被设在竖直壁158的上部分并与水平件157平行地向檐突出。通过将水平上表面159在靠近脊的位置处的端部加以弯曲，而设置了防雨壁160。在水平件157和水平上表面159之间形成有采光板支撑槽161。在水平件157的端部靠近檐的位置处，沿纵向形成有中空弯曲槽162。排水槽163形成在水平件157的上表面靠近脊的位置处。水平件157的下表面向下延伸并弯向檐并进一步向上弯曲以便设置固定夹具接合件164。
如图45和46所示，底梁146包括水平条形的采光板安装件165。采光板安装件165的边沿的上表面在靠近檐的位置上，设有其厚度略小于复合组件49的厚度的采光板对接壁166。一盖件167从采光板对接壁166的上端沿檐的方向伸出，以盖住顶梁145的水平上表面的上部。盖件167的端部向下弯曲，且其下表面设有防雨突出部分168。采光板安装件165靠近脊的位置处的边沿设有向下弯向檐的弯曲防水顶沟169。在采光板安装件65和弯曲防水顶沟169之间的连接部分中，设有中空弯曲槽170。
如图47和48所示，支撑梃171包括中空采光板嵌入框172。在采光板嵌入框172内壁的上部，沿纵向形成有缝隙173。复合组件149被插入缝173中。在采光板嵌入框172的外表面上形成有凹槽174，以防止水通过毛细作用的进入。在采光板嵌入框172外壁沿檐/脊方向的相应端，形成有安装孔175、175。安装孔175、175分别对应安装孔154、154。
下面，描述组装第一标准房顶组件104的方法。如图49至51所示，复合组件149靠近檐位置的端部被安装到底梁146的透明板安装件165的上表面。复合组件149靠近檐位置的端部被插入在顶梁145上形成的采光板支撑槽161中。复合组件149两侧的端部均被插入支撑梃171的采光板插入框172。复合组件149的四边被上述梁通过以如此方式束紧而支撑，即使得复合组件149的上表面处于比底梁146靠近檐的端部处的盖件167高的位置。
在此状态下，底梁146低于复合组件149的上表面。这意味着复合组件149上流过的雨水被立即排向檐，因而不会有灰渣聚积。
然后，支撑梃171的外表面被靠在端梃144的竖壁150的内表面上。支撑梃171被向端梃144倾斜，以使支撑梃171靠近檐的一端处于比靠近脊的一端高的位置。螺杆176通过端梃144靠近檐处的安装孔154、支撑梃171靠近檐处的安装孔175及底梁146的中空弯曲槽170而插入。螺杆177通过端梃144靠近脊处的安装孔155、支撑梃171靠近脊处的安装孔175及顶梁145的中空弯曲槽162而插入。以此方式，可组装第一标准房顶部件104。
除某些不同之外，第二标准房顶部件105的结构与第一标准房顶组件104相似。更具体地讲，如图52和53所示，第二标准房顶部件105包括第二光收集板组合块148，后者的大小与第一标准房顶部件104的第一光收集板组合块148相同。第二光收集板部分148被设置成九行六列的复合组件178。换言之，每行有沿房顶横向方向排列对准的九个光收集板组合块148，而每列有沿垂直于横向方向的倾斜方向排列对准的六个光收集板组合块148。复合组件178啮合于框架体147的内周边之中。第二标准房顶部件105的复合组件178的有效长度约为655mm。第二标准房顶部件105的其他部件和部分与第一标准房顶部件104的相似，故相似的部件用类似的标号表示，并将省去对其的描述。
如图54所示，脊顶部件106包括第三光收集板组合块148，后者的大小与第一标准房顶部件104的第一光收集板组合块148相同。第三光收集板部分148被设置成九行六列的复合组件178。顶梁145被沿复合组件178靠近脊处的缘设置的脊梁112所取代。脊梁112的结构除下述方面外，与顶梁145相似。即，如图55和56所示，水平件157不从提升壁158向脊伸出。从提升壁158略向水平上表面159之上伸出。从提升壁158的上端至脊，设有宽的水平调节表面118。在水平调节表面118的顶部，形成有螺栓支撑槽121。螺栓支撑槽121沿房顶横向方向向上开放，且其开放部分的宽度小于底部。如图57所示，在螺栓支撑槽121的中部设有槽122，用以接收螺栓头。如图58所示，当组装脊顶部件106时，支撑梃171在靠近脊处的端表面靠在提升壁158的上端部。
脊顶部件106的其他部件和部分与第二标准房顶部件105的相似。这些部件被用相似的标号表示，并将省去对其的描述。
根据顶层沿倾斜方向的长度，适当采用脊顶部件106和另一脊顶部件106′。如图59所示，另一脊顶部件106′包括第四光收集板组合块148，后者的大小等于第一标准房顶部件104的第一光收集板组合块148。第四光收集板组合块148被排列成九行五列的复合组件149。换言之，每行有沿房顶横向方向排列对准的九个光收集板组合块148，而每列有沿垂直于横向方向的倾斜方向排列对准的五个光收集板组合块148。另一脊顶部件106′沿倾斜方向的长度比脊顶部件106小一个光收集板组合块148的大小。
如图60所示，长度调节件130可沿倾斜方向滑动，并与脊顶部件106和106′的每一个的水平调节表面118的上表面相接合。
长度调节件130包括竖直设置在水平滑动面136靠近檐的端部上的脊门部分137。水平滑动面136在宽度和长度上约等于水平调节表面118。防雨部分139竖直地设在水平滑动表面136靠近脊的端部。在水平滑动表面136的两个横向侧，均形成有沿倾斜方向延伸的长调节孔140。在每个长调节孔140的侧沿上加有刻度141。距中心适当距离处的刻度被取为基准点或零点。
例如，两侧的每一长调节孔140沿倾斜方向距中央位置均有65mm的长度，所取的刻度也与之相应。
为把长度调节件130连到脊顶部件106和106′上，两个螺栓142的每一个的头部先插过在相应的脊顶部件106和106′的螺栓支撑槽121中形成的槽122。这些螺栓142向左和右滑动，且螺栓142穿过相应的长调节孔140，以覆盖水平调节表面118上的长度调节件130。显示板143和清洗器131穿过各螺栓142，且显示板143的尖端被设在适当的刻度141。相应于各螺栓的螺母179被拧紧，以固定长度调节件130。
为安置第一和第二标准房顶部件104和105，先把下连接部件108和横向下连接部件133沿倾斜方向彼此相隔地设在顶层上。防水板107被安在顶层的上表面上，且形成在防水板107的端部的防水壁116被包含在下宽度调节部分114中。上连接部件109和横向连接部件134分别通过相应的连接螺栓117与下连接部件108的上表面和横向下连接部件133相连。
随后，第一和第二标准房顶部件104和105被设置于防水板107的上部分。端梃144的垂直支腿153的下端，被插入横向上连接部件134和上连接部件109的中间宽度调节部分124。连接部件盖110和横向连接部件盖135分别附在上连接部件109和横向上连接部件134之上。端梃144的竖壁150的上端被插入上宽度调节部分132。
下面，将结合第一标准房顶部件104与第二标准房顶部件105沿倾斜方向的连接进行描述。如图61所示，槽状配件185跨在上连接部件109的中间宽度调节部分124上。槽状配件185向下开放，并在其上表面的两个纵向端设有倒L形的接合钩186。如图62所示，各标准房顶部件104和105的垂直支腿153的下端，被向下插入采光体固定夹具185之间的中间宽度调节部分124中。顶梁的固定夹具接合件164的下端，靠在配件185的上表面上。底梁146的盖件167盖在先装在檐部分上的各标准房顶部件104和105的提升壁158上。随后，标准房顶部件104和105被滑向檐，且顶梁145的固定夹具接合件164如图36所示地与形成在配件185上表面上的接合钩相配接。标准房顶部件104和105的顶杆145的水平上表面159，被底梁146的盖件167覆盖。底梁146的弯曲防水顶沟169，与各标准房顶部件104和105位于靠近檐的位置处的顶梁145的水平表面157靠近脊的端部的下表面相接合。
在此情况下，配件185位于在各标准房顶部件104和105靠近脊和檐的端部形成的通气槽156之内。
类似地，如图64所示，脊顶部件106和106′得到设置，并且连到脊顶部件106、106′靠近脊的端部的长度调节件130的上表面，被截面为角形的脊部件120所覆盖。随后，如图56所示，檐部件115被安装在设在最靠近檐的位置处的各标准房顶部件104和105檐的端部。
如图66所示，脊部件120包括一对脊横向部件180、脊顶181和脊防水板182。脊横向部件180被沿着房顶表面的峰缘彼此平行地设置。如图67所示，各个脊横向部件180包括台阶状体187。台阶状体187交替带有横向突出面和上升面。以台阶状体187的下端，形成有脊部件安装件188。更具体地，台阶状体187的下端被向外和向下弯曲，然后依序再被向外向上弯曲。在上升面上形成有多个通气孔189。
脊顶181跨过在脊横向部件180的上端表面设置。在脊顶181的下部分形成有脊带状空间190。
脊防水板182与脊横向部件180的内侧相交叠。更具体地，如图68所示，脊防水板182包括重叠板191，后者靠在各脊横向部件180的台阶状体187的各内角上。在重叠板191中形成有多个出口192。各出口192均形成在沿脊的纵向方向不和脊横向部件180的任何一个通气孔189相连通的位置上。这样，当脊防水板182与脊横向部件180的背表面重叠时，出口192和通气孔189彼此偏移，以防雨水的直接进入。
此外，如图69所示，相邻的脊顶181通过条状脊顶连接部件183互连，而相邻的脊横向部件180通过脊横向连接部件184互连。脊顶连接部件183沿脊顶181的外表面盖住其连接部分。由橡胶或合成树脂制成的防水叠合板193被脊顶连接部件183的下表面所覆盖。脊顶连接部件183与围绕连接端部分的脊顶181的上表面相配合。脊横向连接部件184被制成台阶形，其角度大约等于脊横向部件180的台阶状体187的弯角。连有脊顶连接部件183和脊横向连接部件184的脊顶181与脊横向部件180的组合，与以上述同样的方式组装的脊顶181和脊横向部件180的另一组合相对准。这些组合被如此地设置，使得在连接端部之间形成有微小间距或空间。脊顶连接部件183和脊横向连接部件184被沿箭头所示方向滑动，以盖住相邻脊部件的互连部分，如图70所示。
为了组装脊部件120，如图71所示，脊横向部件180被装在连接部件盖110和横向连接部件盖135的上表面上。沿水平部分195的上表面中央位置中的脊，形成有螺栓插入槽196。固定部件198被装在连接部件盖110和横向连接部件盖135的上表面上。固定部件198带有锁定楔部分197，后者从水平部分195的脊侧的边沿向下与设在脊横向部件180下端的脊部件固定件188相接合。如图72所示，脊部件配件199向下盖在固定部件198上。从脊部件配件199靠近脊的端部分伸出的提升壁200，被插入形成在脊横向连接部件184下端的槽194之中。提升壁200随后与脊横向部件180的台阶状体187相接合。形成在脊部配件199下表面上的悬壁201的下端，与连接部件盖110及横向连接部件盖135的侧面均相接合。螺栓203被插入并固定在形成在悬臂201的长孔202及固定部件198的螺栓插入槽196之中。
如图73和74所示，檐部件115包括檐部件体205和防雨板206。檐部件体205沿着设在靠近檐的位置上的各标准房顶部件104和105的前沿安装。防雨板206彼此相距一微小距离地被安装在檐部件体205的背表面上。通气孔207和208分别形成在檐部件体205和防雨板206的垂直表面上。如图75所示，当檐部件115被连上时，在防雨板206与设在最靠近檐处的标准房顶部件104和105之间，保证了一带状空间204。
顶层沿倾斜方向的长度，取决于居室的大小、房顶的斜度及檐的长度。其内装有太阳电池的标准房顶部件104和105和脊顶部件106、106′是不能被切割的，因而顶层长度与标准房顶部件104和105以及脊顶部件106、106′的总有效长度之间的误差，应通过改变标准房顶部件104和105以及脊房顶部件106、106′之间的组合并移动脊顶部件106、106′的长度调节部分130以实现微调，来进行调节。
如上所述，第一标准房顶部件104及脊顶部件106′的有效长度L等于550mm。第二标准房顶部件105和脊顶部件106的有效长度L′等于655mm。这样，标准房顶部件104和105的有效长度有105mm的差值，该差值被有效地用来适应沿倾斜方向有不同长度的房顶。
在此，若在标准部件长度与沿倾斜方向的房顶长度之间出现了误差，或者由于操作误差而在右和左边产生了尺寸误差，这些误差应得到调节。由于第一和第二房顶标准部件104和105之间的长度差是105mm，因而无法实现小于该差值一半即52.5mm的长度调节。由此，脊部分可能的微调宽度被定为正或负65mm，以确保方便的操作。
更具体地，长度调节件130可沿倾斜方向滑动最多等于长调节孔140即65mm的距离。沿倾斜方向的调节可通过利用有效长度的差及脊顶部件106、106′中可用于调节长度的宽度来实现。
如图64、65和76所示，假设檐部件115的梢部和标准房顶部件104和105的采光表面之间的距离E大约等于60mm，脊部件120的宽度的一半等于100mm，采光保证宽度G为25mm，且长度调节件的有效长度H等于65mm。在此条件下，在沿跨度方向的宽度A为7272mm、脊中线和外壁的宽度B为3636mm、房顶斜度为45/100且檐的伸延宽度C为455mm的居室中，顶层沿倾斜方向的长度D等于4500mm，这是用下式得到的D＝(B+C)41.095类似地，沿倾斜方向操作空间的长度I等于4250mm，这由下式给出I＝D-(E+F+G+H)当在此操作空间上安放沿倾斜方向相连的三个第一标准房顶部件104和四个第二标准房顶部件105时，标准房顶部件104和105的有效长度的总量K变成等于4270mm，且调节量K-I可是+20mm。
采光保证宽度G对应于脊部件120外沿与采光表面之间所需的最小距离，用以避免不希望有的采光表面上的阴影。长度调节件的有效长度H，等于当脊顶部件106、106′的显示板143指在刻度141的零点时，采光表面在脊侧的端部与脊部件120的外端部之间的距离减去采光保证宽度G所得到的长度。此有效长度H约等于长度调节件130的长调节孔140的零点与正侧的端部之间的距离。
另外，在上述方程中，只对标准房顶部件104和105作了计算，因为脊房顶部件106、106′的有效长度等于第一第二标准房顶部件104和105的长度。
另外，值E、F、G和H的每一个均根据部件标准或其他因素被预定为常数。适用于实际房顶的标准房顶部件104和105的组合及脊部分的调节量，在下面表10中给出。另外，表11和12显示出标准房顶部件104和105的组合以及当檐相对于宽度A的延伸宽度C改变时的脊部分调节量K-I的改变。
在上述表10至12中，当调节量K-I等于零时，在脊部分不需要调节。因此，如图77所示，通过螺栓142以连接长度调节件130的显示板143被设于刻度141的零点，且长度调节件130仍在其如图64所示的正常位置。
另外，当调节宽度K-I为正时，脊顶部件106、106′的长度调节件130被滑向檐(如图78所示)，以使显示板143根据调节量在刻度141上显示正值。随后，通过减小脊顶部件106、106′的长度来调节误差，如图79所示。
另一方面，当调节宽度K-I为负时，脊顶部件106、106′的长度调节件130被滑向脊的顶部(如图80所示)，以使显示板143根据调节量地刻度141上显示负值。随后，通过增加脊顶部件106、106′的长度来调节误差，如图81所示。
对标准房顶部件104和105及脊顶部件106、106′，均可改变以行和列设置的光收集板部组合块148的数目。沿房顶的横向方向，可以排列八个光收集板组合块148。或者，可以把由四个沿倾斜方向排列的光收集板组合块148构成的第一标标准房顶部件104和由五个沿同一方向排列的组合块148构成的第二标准房顶部件105组合起来。
图82显示了根据本发明第四实施例的第一标准房顶部件104a。具有边长150mm的正方形形状的各第一光收集板组合块148a和沿正交于房顶横向方向的房顶倾斜方向的三列组合块148a组成的复合组件149a。沿倾斜方向的有效长度L等于490mm。
图83显示了根据本发明第四实施例的第二标准房顶部件105a。具有尺寸与第一标准房顶部件104a中的相同的正方形形状的第二光收集板组合块148a，组成了复合组件178a;后者由沿房顶的横向方向的六行光收集板组合块148a和沿正义于房顶横向方向的房顶倾斜方向的四列组合块148a组成。沿倾斜方向的有效长度L等于645mm。
图84显示了有复合组件178a的脊顶部件106a;组件178a由沿倾斜方向排列对准的四个第三和第四光收集板组合块148a组成各第三和第四光收集板组合块148a的尺寸均与第一标准房顶部件104a中的相同。图85显示了脊顶部件106a′，它有由沿同一方向排列对准的三个第三和第四光收集板组合块148a组成的复合组件149a。各脊房顶部件106和106a′的有效长度L和L′分别等于645mm和490mm。如图86所示，连到脊顶部件106、106′的长度调节件130a设有长调节孔140a。长调节孔140a稍大于长调节孔140，以沿正和负倾斜方向均实现90mm的滑动。
第一标准房顶部件104a、第三标准房顶部件105a和脊顶部件106a、106a′，在结构上类似于以上结合前述实施例而描述的第一标准房顶部件104、第二标准房顶部件105和脊顶部件106、106′，并可用与上述的相类似的方法安装。因此，相应的部件和部分被用相似的标号表示，并将省去对其的描述。
在第四实施例中，在第一和第二标准房顶部件104a和105a的有效长度之间有155mm的差值。误差一旦出现，便被以与上述相同的方式，通过利用155mm的差值及长度调节件130a的可滑动范围即190mm，来进行调节。
例如，假设檐部件115的梢部和标准房顶部件104a和105a的采光表面之间的距离E为大约60mm，脊部件120的宽度的一半等于100mm，采光保证宽度G等于25mm，且长度调节件的有效长度H等于90mm。在这些条件下，在沿跨度方向的正面长度A为9090mm，脊中心线和外壁之间的正面长度B为4545mm，房顶斜度为3/100且檐的延伸宽度C为606mm的居室中，顶层沿倾斜方向的长度D等于5380mm，这是用下式得到的D＝(B+C)41.044同样，操作空间沿倾斜方向的长度I等于5105mm，这是用下式得到的I＝D-(E+F+G+H)当此操作空间设有沿倾斜方向连接的五个第一标准房顶部件104和四个第二标准房顶部件105时，标准房顶部件104和105的总有效长度K变成等于5030mm，且调节量K-I可以是-75mm。
可用于实际房顶的标准房顶部件104a和105a的组合及在脊部分的调节量，在下列表13中给出。另外，表14和15显示了标准房顶部件104a和105a的组合及当檐的延伸长度C相对于正面长度A变化时脊部分处的调节量K-I的改变情况。
虽然结合示例性的光收集板组合块的数目，对上述实施例作了描述，这些数目并不仅限于上面所述的值。另外，虽然是结合各边长为100mm和150mm的光收集板组合块进行了描述，但并不仅限于这些，比如110mm、120mm、130mm或140mm的光收集板组合块也同样可被用来有效地修正长度调节件的尺寸。
应理解的是，本发明不仅限于上面所显示和描述的具体实施例，且在不脱离所附权利要求书的范围和精神的前提下，可进行多种改变和修正。
权利要求
1.利用太阳电池的房顶系统，包括第一标准房顶部件，它由每个之中均嵌有太阳电池的多个第一光收集板组合块构成，第一光收集板组合块被沿一个方向和垂直于该方向的另一个方向对准排列；第二标准房顶部件，它由多个第二光收集板组合块组成，后者的每一个的大小均与第一光收集板组合块相同，第二光收集板组合块被沿一个方向和垂直于该方向的另一个向对准排列，沿一个方向的第二光收集板组合块的数目比第一光收集板组合块的数目大1。
2.如权利要求1所述的房顶系统，其中所述一个方向是房顶的横向方向而所述另一个方向是房顶的倾斜方向。
3.如权利要求2所述的房顶系统，包括具有宽度调节部分的中间连接部件，用于可滑动地沿横向地与所述第一和所述第二标准房顶部件的每一个的横向边沿并沿其两个外沿相接合;具有宽度调节部分的横向连接部件，用于可滑动地沿横向与所述第一和所述第二标准房顶部件的每一个的横向边沿且沿其外沿之一相接触。
4.如权利要求1所述的房顶系统，其中，所述第一和所述第二标准房顶部件的每一个包括由右和左端梃、顶梁和底梁构成的框架体，每一端梃有其上装有相应的支撑梃的内表面，这些端梃和梁形成一个平面内的矩形;以及装配在所述框架体的内周边上复合组件，所述复合组件具有其下并置有多个光收集板组合块的透明底板。
5.如权利要求4所述的房顶系统，其中每一端框包括一竖壁，在该竖壁的上端部沿纵向设有多个防雨突出部分。
6.如权利要求4所述的顶系统，其中每一端梃包括一竖壁，在其内表面上设有水平突出件;设在所述水平突出件内端的垂直支腿，所述垂直支腿向上伸延;以及形成在所述竖壁及所述垂直支腿靠近檐和脊的下端中的通气槽。
7.如权利要求4所述的房顶系统，其中所述竖壁在其靠近檐的端部设有第一安装孔并在其靠近脊且低于所述第一安装孔的位置处设在第二安装孔。
8.如权利要求4所述的房顶系统，其中顶梁包括有条状的水平件，所述水平件沿垂直于房顶倾斜方向的方向伸延;沿纵向设在所述水平件的表面上的提升壁;平行于所述水平件的水平上板，所述水平上板向上朝檐突出;通过弯曲所述水平上板靠近脊的端部而设置的防雨壁;固定夹具接合件，它通过使所述水平件的下表面向下伸长并弯向檐并再向上弯而形成;所述水平件和所述上板被如此设置，使得在它们之间形成一采光板支撑槽，所述水平件沿纵向设有形成在其中靠近檐的端部处的中空弯曲槽，并设有形成在其靠近脊处的上表面上的排水槽。
9.如权利要求4所述的房顶系统，其中底梁包括有水平条状形状的采光板安装件;设在所述采光板安装件靠近檐处的边沿的上表面上的采光对接壁，所述采光对接壁的高度略低于所述复合组件;从所述采光对接壁的一个上端伸出一盖件，所述盖件的下表面上设有防雨突出部分且其梢部被向下弄弯;以及设在所述采光板安装件靠近脊的边沿上的弯曲防水顶沟，所述弯曲防水顶沟向下朝檐弯曲;所述采光板安装件和所述弯曲防水顶沟被如此设置，使得在它们之间的一连接部分上形成有中空的弯曲槽。
10.如权利要求4所述的房顶系统，其中每一支撑梃包括具有内壁、外壁和外表面的中空采光框接收框架，内壁在其上部设有纵向缝隙，外表面带有凹槽，且外壁设有形成在其两端的安装孔。
11.如权利要求1的房顶系统，其中所述的一个方向是房顶倾斜方向，所述的另一方向是房顶横向方向，所述房顶系统还包括第三光收集板组合块，其每一个的尺寸均与第一光收集板组合块的相同，该第三光收集板组合块被沿着倾斜和横向方向对准排列并且在数目上与所述第二光收集板组合块相等;以及脊顶部件，其中一长度调节件沿其沿倾斜方向的上端部部沿倾斜方向可滑动地接合。
12.如权利要求11的房顶系统，其中所述脊顶系统包括由右和左端梃、脊梁和底梁组成的框架体，这些端梃和梁形成一个平面内的矩形;装配在所述框架体内周边上的复合组件，所述复合组件有其下设有多个第三光收集板组合块的透明底板;该脊梁包括提升壁;水平调节表面，它带有形成在其梢部的螺栓支撑槽，该螺栓支撑槽沿房顶的横向方向向上开放并有一开放部分和一底部分，开放部分的宽度小于底部分。
13.如权利要求12的房顶系统，其中螺栓支撑槽在其中部设有用于容纳螺栓头的槽。
14.如权利要求12的房顶系统，其中所述长度调节件还包括水平滑动表面，它在宽度和长度上大致等于所述水平调节表面;脊门部分，它向上延伸并被设在所述水平滑动表面靠近檐的端部;防雨部分，它向上延伸并被设在所述水平滑动表面靠近脊的端部;所述水平滑动表面有横向侧部分，在此沿倾斜方向形成有长调节孔，该长调节孔在其一个侧沿上带有刻度。
15.如权利要求1的房顶系统，其中所述的一个方向是房顶倾斜方向，所述的另一方向是房顶横向方向;所述房顶系统还包括第四光收集板组合块，其每一个的尺寸均与第一光收集板组合块的相等，该第四光收集板组合块在数目上与所述第一光收集板组合块相等;脊顶部件，其中一长度调节件沿其沿倾斜方向上的上端部沿倾斜方向可滑动地接合。
16.如权利要求15的房顶系统，其中所述脊顶部件包括由右和左端梃、脊梁和底梁构成的框架体，这些端梃和梁构成在一个平面内的矩形;以及装配在所述框架体的内周边上的复合组件，所述复合组件有其下并置有多个第四光收集板组合块的透明底板;该脊梁包括提升壁;水平调节表面，它带有形成在其梢部的螺栓支撑槽，螺栓支撑槽沿房顶的横向方向向上开放并有一开放部分和一座部分，开放部分的宽度小于底部分的宽度。
17.如权利要求16的房顶系统，其中螺栓支撑槽的中部设有用于容纳螺栓头的槽。
18.如权利要求16的房顶系统，其中长度调节件包括一水平滑动表面，它在宽度和长度上大致等于所述水平调节表面;脊门部分，它向上延伸并被设在所述水平滑动表面靠近檐的端部;以及防雨部分，它向上延伸并被设在所述水平滑动表面靠近脊的端部;所述水平滑动表面有横向侧部分，在此沿倾斜方向形成有长调节孔，该长调节孔在其一个侧沿上带有刻度。
全文摘要
利用太阳电池的房顶系统，包括由每一个均嵌有太阳电池的多个第一光收集板组合块构成的第一标准房顶部件，第一光收集板组合块被沿一个方向和垂直于该方向的另一个方向排列对准；由多个大小均等于第一光收集板组合块的第二光收集板组合块组成的第二标准房顶部件，第二光收集板组合块被沿一个方向和垂直于该方向的另一个方向排列对准，沿一个方向上第二光收集板组合块的数目比沿该方向上第一光收集板组合块的数目大1。
文档编号F24J2/04GK1087696SQ9311478
公开日1994年6月8日 申请日期1993年11月18日 优先权日1992年11月19日
发明者平井孝, 平井启资 申请人:株式会社平井技研