TWI613350B - 建築物屋頂調溫結構 - Google Patents

Description

建築物屋頂調溫結構

本創作係關於一種建築物屋頂調溫結構，主要是利用建築物屋頂的夾層作為儲水空間，配合蓄水筒(池)、泵浦及入、回水管構成供水循環系統，使其得視季節氣溫變化而選擇性地導入冷、熱水，以達降溫或融雪之使用需求者。

按，由於目前有愈來愈多的建築物為了考量搭建的速度與成本，常會採用金屬浪板作為屋頂的建築材料，而此類金屬浪板搭建而成的屋頂因其金屬材質的溫度傳導特性，導致其很容易受外界環境溫度的影響，如在夏季烈日的長時間曝曬下，其高溫很容易透過屋頂的金屬浪板傳遞至室內，造成室內的溫度增高而倍感悶熱，而為了解決該等溫升的不利影響，必須尋求以加裝通風扇或冷氣的方式來降低室內溫度，另方面在冬季低溫或結霜、積雪的天候影響下，外界的低溫也容易透過金屬浪板傳導至室內，造成需仰賴電暖爐或壁爐來增加室內的溫度，特別是積雪的情況若過於嚴重時，也可能影響其建築結構，成為其有待解決之課題。

為解決積雪問題，乃有如台灣第M507948號「具有除雪功能以及熱水供應的建築物頂蓋系統」新型專利前案之問世，其主要包含有：一頂蓋，具有相對的一外面及一內面；複數分流管，併排排列於該頂蓋的內面，各該分流管的兩端穿出該頂蓋的覆蓋範圍，且各該分流管的 一端銜接連通一入水管；複數溫控閥，分別連通各該分流管的另一端；複數銜接管，一端連通該溫控閥；該溫控閥連通連接一第一出水閥、一第二出水閥及一強制出水閥，而該第一出水閥、該第二出水閥及該強制出水閥再分別連通銜接一第一出水管、一第二出水管以及一強制出水管，該第二出水管與該入水管連通連接；一第一加熱單元，銜接於該第一出水管與一用水端之間；一第二加熱單元，連通銜接於該第二出水管與該入水管，且該第二加熱單元連通連接一入水閥；以及一控制器，訊號連接各該溫控閥、第一加熱單元、第二加熱單元、該第一出水閥、該第二出水閥及該強制出水閥，並具有一控制面板。

由上揭結構觀之，該專利前案主要是利用排列配置於建築物頂蓋內部的分流管導入水流，並配合第二出水管及入水管構成一水流循環迴路，同時藉第二加熱單元將水溫加熱，使得以利用熱水的溫度來融化頂蓋外部之積雪，必要時並得將水經第一出水管導出，並藉第一加熱單元進行加熱以供應熱水，如此構成其除雪及熱水供應的功能，就其整體架構而言，不僅結構極為複雜，且只針對冬季的積雪融除及供應熱水功能而設計，且因係間接對頂蓋外的積雪形成熱傳導加溫融雪，所以效能不彰，同時其必無法解決夏季日曬高溫透過頂蓋傳遞對室溫所造成的不利影響，自難稱為理想完善之設計者。

有鑑於現有建築物之金屬浪板，容易受外界環境及溫度的影響，導致室內溫度昇高或偏低，難以取得舒適的室溫，而前述專利前案又僅針對屋頂的積雪融除而設計，卻又有結構過於複雜且成效不彰之缺失， 基於此，作人特著手研發解決之道。

為了改善建築物屋頂金屬浪板受外界環境及溫度影響問題，本創作於結構設計上，乃利用金屬浪板的凹凸起伏型態配合底部封板的覆合，使構成一具內部注水空間的雙層浪板結構，配合其兩端套件的套設計進、出水管路的配置，以及屋脊之儲水筒配置，使其得依季節選擇導入冷水或熱水，俾可達夏季降溫兼具供應熱水及冬季融雪之功能者。

本創作之建築物屋頂調溫結構，經由結構之組成設計，使其得以利用雙層浪板之內部夾層直接作為注水空間，並配合進、回水管構成循環迴路，以及屋脊之儲水筒配置，使其得以因應不同季節的使用需求而於夏季導入冷水以吸收陽光曝曬屋頂的高溫，或於冬季導入熱水以融化屋頂所積卡的霜雪，以調節外界環境透過屋頂對室內溫度所造成的影響，更得在夏季導入冷水吸收屋頂熱能時，一併於屋脊部位規劃配置一儲熱筒，使得以利用屋頂的高溫熱水與儲熱筒內的儲水進行熱交換作業，使在達成屋頂降溫功能的同時，可一併對儲熱筒的儲水進行加溫，使能兼具衛浴或洗滌的熱水使用需求，據此構成一創新而實用之建築物屋頂調溫結構者。

(1)‧‧‧進水管

(2)‧‧‧回水管

(3)‧‧‧儲水筒

(4)‧‧‧泵浦

(5)‧‧‧加熱器

(6)‧‧‧冷水進水管

(7)‧‧‧熱水出水管

(8)‧‧‧輔助加熱器

(10)‧‧‧金屬浪板

(11)‧‧‧外層浪板

(12)‧‧‧內層封板

(20)‧‧‧金屬套件

(21)‧‧‧套口

(22)‧‧‧導流區

(30)‧‧‧回水套件

(31)‧‧‧套口

(32)‧‧‧熱交換區

(40)‧‧‧儲熱筒

(41)‧‧‧保溫材料

(42)‧‧‧底板

(43)‧‧‧熱交換區

第1圖：係本創作較佳實施例之結構分解示意圖。

第2圖：係本創作較佳實施例之局部結構示意圖。

第3圖：係本創作較佳實施例之配置示意圖。

第4圖：係本創作較佳實施例另一視向之配置示意圖。

第5圖：係本創作較佳實施例之結構關係示意圖。

第6圖：係本創作較佳實施例實施於降溫之結構關係示意圖。

第7圖：係本創作較佳實施例實施於融雪之結構關係示意圖。

有關於本創作之結構組成、技術手段及功效達成方面，謹配合圖式再予舉例進一步具體說明於后：

請參閱第1~7圖所示，本創作之建築物屋頂調溫結構設計上，主要是將覆設於建築物屋頂的金屬浪板(10)採外層浪板(11)與內層封板(12)覆合而成之雙層結構，藉以得利用金屬浪板(10)內部的夾層空間作為注水空間，而在金屬浪板(10)位於屋簷的下端乃套組有一進水套件(20)，該進水套件(20)乃成型有相符於金屬浪板(10)截面型態之套口(21)及下緣微凸之導流區(22)，俾得在進水套件(20)套組於金屬浪板(10)時取得其內部夾層空間之互相連接貫通，並在其導流區(22)預定位置得接設一進水管(1)，而在金屬浪板(10)近於屋脊的上端乃套組有一回水套件(30)，該回水套件(30)除了設有與金屬浪板(10)套合之套口(31)外，在其另側更成型有一高凸之熱交換區(32)，而在熱交換區(32)底部的預定位置乃接設有一回水管(2)，而該進水管(1)與回水管(2)乃搭配儲水筒(3)及泵浦(4)構成一完整的循環供水系統，必要時更得增設有一加熱器(5)用於冬季之熱水供水加熱，另於建築物的屋脊部位乃規劃配置設為一儲熱筒(40)，該儲熱筒(40)可依屋脊型態而設製，並作內、外雙層設計，於其夾層填充有保溫材料(41)，且其底板(42)覆設範圍至少涵蓋前述金屬浪板(10)上端所套設的回水套件(30)，並在底板(42)上 成型有可套嵌前述回水套件(30)熱交換區(32)之凹入式熱交換槽區(43)，俾得使金屬浪板(10)內部之儲水可在該部位與儲熱筒(40)內部之儲水進行熱交換作業，而在該儲熱筒(40)乃外接有一組獨立之進水管(6)與一出水管(7)，必要時並得於出水管(7)增設一輔助加熱器(8)，依此構成本創作建築物屋頂調溫結構之整體功能架構；經由上揭結構組成設計，利用建築物屋頂的雙層金屬浪板(10)夾層作為注水空間，配合進、回水管(1)(2)及儲水筒(3)、泵浦(4)所構成的循環供水迴路系統，於夏季高溫的天候下，乃得將低溫冷水經進水套件(20)導入屋頂金屬浪板(10)的儲水空間內，藉以吸收金屬浪板(10)外層受太陽曝曬之高溫，並利用熱上昇原理而使較高溫度的水往回水套件(30)端輸送，藉回水套件(30)之熱交換區(32)與屋脊之儲熱筒(40)的熱交換槽區(43)的嵌套接觸，使得以於該處進行熱交換作業而對儲熱筒(40)內部的冷水進行加溫，如此一來，除了利用屋頂金屬浪板(10)內部輸入冷水吸收其曝曬熱度來隔離減降室內溫度的降溫功能外，更兼具對儲熱筒(40)出水加溫以提供衛浴或洗滌上之熱水用水需求之節能效益(可參閱第6圖所示)；而當冬季低溫導致屋頂結霜或積雪時，乃得利用加熱器(5)將儲水筒(3)注入的水加溫後，經進水套件(20)導入金屬浪板(10)內部空間，利用其熱水的高溫而得融化屋頂所積卡的霜雪，以解決積雪過重可能壓損屋頂的疑慮，同時可避免室外的低溫傳導至室內，使室內溫度可以維持在較溫暖、舒適的狀態，而其熱交換後的低溫冷水則得由回水管(2)導回儲水筒(3)進行再次加熱循環(可參閱第7圖所示)； 即，經由以上說明，可知本創作利用建築物屋頂浪板之雙層結構構成的注水空間，配合儲水筒(池)、泵浦及入、回水管構成一供水循環系統，使其得因應不同季節的使用需求而於夏季導入冷水以吸收陽光曝曬屋頂的高溫，或於冬季導入熱水以融化屋頂所積卡的霜雪，以調節外界環境透過屋頂對室內溫度所造成的影響，更得在夏季導入冷水吸收屋頂熱能時，一併於屋脊部位規劃配置一儲熱筒，使得以利用屋頂的高溫熱水與儲熱筒內的儲水進行熱交換作業，使在達成屋頂降溫功能的同時，可一併對儲熱筒的儲水進行加溫，使能兼具衛浴或洗滌的熱水使用需求，據以構成一創新而實用之建築物屋頂調溫結構；綜上所述，本創作之建築物屋頂調溫結構，利用雙層金屬浪板配合進、回水套件及相關管路配置，使其得以直接將屋頂作為注水空間，並視季節天候選擇導入冷水或熱水，使其具有夏季降溫及冬季融雪之雙重功能，令其整體更具實用性，同時其結構配置簡單，相較於習知專利前案而言，確更具產業利用性與實用價值，整體而言，誠不失為一優異、突出之創新設計，爰依法提出專利申請。

(10)‧‧‧金屬浪板

(11)‧‧‧外層浪板

(12)‧‧‧內層封板

(20)‧‧‧金屬套件

(21)‧‧‧套口

(22)‧‧‧導流區

(30)‧‧‧回水套件

(32)‧‧‧熱交換區

(40)‧‧‧儲熱筒

(42)‧‧‧底板

(43)‧‧‧熱交換區

Claims (6)

1. 一種建築物屋頂調溫結構，主要是將覆設於建築物屋頂的金屬浪板採雙層結構設計，使得以內部的夾層空間作為注水空間，而在金屬浪板位於屋簷的下端及近屋脊的上端分別套組結合一進水套件、一回水套件，該進水套件與回件乃與金屬浪板的夾層空間取得導通狀態，於進水套件接設有一進水管，而回水套件接設有一回水管，並配合一儲水筒及一泵浦構成一循環供水迴路，於回水套件的一側更成型一高凸之熱交換區；另於建築物的屋脊部位乃規劃配置設為一儲熱筒，該儲熱筒乃作內、外雙層設計，於其夾層填充有保溫材料，且其底板覆設範圍至少涵蓋前述金屬浪板上端所套設的回水套件，並在底板上成型有可套嵌前述回水套件熱交換區之凹入式熱交換槽區，俾得使金屬浪板內部之儲水得在該部位與儲熱筒內部之儲水進行熱交換作業，而在該儲熱筒乃外接有一組獨立之進水管與一出水管，俾供將儲熱筒內的儲水導出使用，據此構成一種得視季節氣溫變化而選擇性地導入冷或熱水，以達降溫或融雪之使用需求之調溫結構者。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之建築物屋頂調溫結構，其中該建築物屋頂的金屬浪板係採外層浪板與內層封板覆合而成之雙層結構。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之建築物屋頂調溫結構，其中該進水套件與回水套件乃分別成型有相符於金屬浪板截面型態之套口，於進水套件下緣設有微凸之導流區，在導流區預定位置得接設一進水管，而該回水套件相對於套口的另側所成型的凸熱交換區底部的預定位置則接設有一回水管者。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之建築物屋頂調溫結構，其中該儲 水筒乃增設有一加熱器，俾得視需求將水加熱再導入金屬浪板的注水空間者。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之建築物屋頂調溫結構，其中該配置於建築物屋脊部位的儲熱筒，乃可依屋脊型態而設製者。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之建築物屋頂調溫結構，其中該儲熱筒外接之出水管乃得附設一輔助加熱器以增加水溫者。