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課題

設置または交換時に、短時間で多数の接続を行なうことができる光起電力PVユニットを提供する。

解決手段

電気出力を生成する1つ以上の光起電力電池と、無線電力伝送を介して電気出力を伝送するべく結合された少なくとも1つの無線電力伝送トランスミッタとを備える無線電力伝送を提供するように構成された光起電力(PV)ユニットで、光起電力(PV)ユニットは、屋根葺き、被覆、またはサイディングモジュールとともに提供でき、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、を備え、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路画定するプロファイルが与えられる。

概要

背景

基材上の要素となるPVユニットまたは基材上の要素でないPVユニットがバスケーブル、またはこれらの類への電気接続を必要とする多くのシステムが存在する。一例は、独立型アレイであるか、または、たとえば建物構造被覆屋根および/または壁)を形成する場合であるかによらず、PVユニットのアレイに依存するPV発電システムである。

多くの場合にPVユニットは、それがどのような形式をとるかによらず(独立型または基材上の要素であるか)任意の電気接続において風化作用を受ける。

さらにまた、取り付け時、たとえば屋上にアレイとして取り付けるときに複数のPVユニットの接続が必要になる場合には、多数の線がつながるか、またはそのほかの形で接触する有用な出力を駆動するために必要とされる電気接続を行なうことが困難かつ時間を要するものとなり得る。それらのユニットにとって決定的なことは、それらの接続が最初から(すなわち、ユニットが風化および環境劣化を受ける前に)適切に行なわれることであるが、短時間に多数の接続を行なって取り付けを完了しなければならないときには個別の接続の品質看過されやすい。

概要

設置または交換時に、短時間で多数の接続を行なうことができる光起電力(PV)ユニットを提供する。電気出力を生成する1つ以上の光起電力電池と、無線電力伝送を介して電気出力を伝送するべく結合された少なくとも1つの無線電力伝送トランスミッタとを備える無線電力伝送を提供するように構成された光起電力(PV)ユニットで、光起電力(PV)ユニットは、屋根葺き、被覆、またはサイディングモジュールとともに提供でき、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、を備え、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路画定するプロファイルが与えられる。

目的

本発明は、以下をその目的として有するか、または少なくともいくつかの実施態様において好都合に提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

無線電力伝送を提供するように構成された光起電力ユニットであって、電気出力を生成する1つ以上の光起電力電池と、無線電力伝送を介して前記電気出力を伝送するべく結合された少なくとも1つの無線電力伝送トランスミッタと、を備える光起電力ユニット。

請求項2

前記光起電力ユニットは、屋根葺製品として働く基材パネルまたは屋根への取り付けのためのものである、請求項1に記載の光起電力ユニット。

請求項3

前記電気出力は無線電力伝送を介して負荷および/または出力導体に伝送される、請求項1または2に記載の光起電力ユニット。

請求項4

前記無線電力伝送は容量結合を介するものであり、それにより前記無線電力伝送トランスミッタは、前記負荷および/または出力導体と結合される(または結合するための)無線電力伝送レシーバとともにコンデンサを形成する、請求項1から3のいずれか一項に記載の光起電力ユニット。

請求項5

前記無線電力伝送トランスミッタはコンデンサ極板を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の光起電力ユニット。

請求項6

前記コンデンサ極板は表面テクスチャを有する、請求項5に記載の光起電力ユニット。

請求項7

前記表面テクスチャはナノレベルおよび/またはマイクロレベルの表面テクスチャである、請求項6に記載の光起電力ユニット。

請求項8

互いに結合されて前記電気出力を生成する2つ以上の光起電力電池が存在し、前記光起電力電池が無線電力伝送を使用して互いに結合される、請求項1から7のいずれか一項に記載の光起電力ユニット。

請求項9

互いに結合されて電気出力を生成する2つ以上の光起電力ユニットであって、それぞれが請求項1から8のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであり、光起電力電池が無線電力伝送を使用して互いに結合される、光起電力ユニット。

請求項10

請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットを備える屋根または屋根葺き部品

請求項11

さらに、前記無線電力伝送のトランスミッタからの電気出力を受け取るための負荷または出力導体に結合された(または結合するための)少なくとも1つの無線電力伝送レシーバを備える、請求項10に記載の屋根または屋根葺き部品。

請求項12

前記無線電力伝送は容量結合を介するものであり、それにより前記無線電力伝送トランスミッタは、前記負荷および/または出力導体と結合される(または結合するための)前記無線電力伝送レシーバとともにコンデンサを形成する、請求項10または11に記載の屋根または屋根葺き部品。

請求項13

前記無線電力伝送トランスミッタはコンデンサ極板を備える、請求項10から12のいずれか一項に記載の屋根または屋根葺き部品。

請求項14

前記コンデンサ極板は表面テクスチャを有する、請求項13に記載の屋根または屋根葺き部品。

請求項15

前記表面テクスチャはナノレベルおよび/またはマイクロレベルの表面テクスチャである、請求項14に記載の屋根または屋根葺き部品。

請求項16

屋根葺き、被覆、またはサイディングモジュールに取り付けるための請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであって、前記モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、を備え、前記アンダーラップ領域が建物表面への取り付け時に隣接モジュールの前記露出領域によって実質的に覆われるように構成され、前記アンダーラップ領域の前記下面が前記モジュールと前記建物表面の間における空気流のための通路画定するプロファイルを持たされている、光起電力ユニット。

請求項17

1つ以上のポリマー材料から成型された複数の形成された表面を備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールに取り付けるための請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであって、前記形成された表面のそれぞれが3次元表面特徴を備え、前記形成された表面が溶接線または射出成型ポイントを伴わずに接合される、光起電力ユニット。

請求項18

実質的に建物表面を覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリに取り付けるための請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであって、各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、を備え、前記アンダーラップ領域が建物表面への取り付け時に隣接モジュールの前記露出領域によって実質的に覆われるように構成され、前記露出領域が建物表面への取り付け時に実質的に露出されるように構成され、前記アンダーラップ領域の前記下面が前記モジュールと前記建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルを持たされている、光起電力ユニット。

請求項19

建物表面から熱エネルギーを取り除くかまたは回収するためのシステムに取り付けるための請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであって、前記システムが、建物表面と、実質的に前記建物表面を覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリと、を備え、各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、ファンと、を備え、前記アンダーラップ領域が建物表面への取り付け時に隣接モジュールの前記露出領域によって実質的に覆われるように構成され、前記露出領域が建物表面への取り付け時に実質的に露出されるように構成され、前記アンダーラップ領域の前記下面が前記モジュールと前記建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルを持たされ、前記ファンが前記空気流を引き起こす、光起電力ユニット。

請求項20

電気を生成するためおよび建物表面から熱エネルギーを取り除くかまたは回収するためのシステムに取り付けるための請求項1から9のいずれか一項に記載の光起電力ユニットであって、前記システムが、建物表面と、実質的に前記建物表面を覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリと、を備え、各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面と、を備え、前記アンダーラップ領域が建物表面への取り付け時に隣接モジュールの前記露出領域によって実質的に覆われるように構成され、前記アンダーラップ領域の前記下面が前記モジュールと前記建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルを持たされ、前記露出領域の前記外面が1つ以上の光起電力を備えている、光起電力ユニット。

技術分野

0001

本発明は、光起電力PV)システムおよびアッセンブリ屋根葺製品におけるそれらの用途に関する。

0002

より詳細に述べれば、本発明は、有用な電気を出力できるように取り付け時および/または取り付けの間に光起電力ウェファ電池モジュール、またはこれらの類(包括的に「電池」と呼ぶ)をリンクし、または結合できる方法に関する。

背景技術

0003

基材上の要素となるPVユニットまたは基材上の要素でないPVユニットがバスケーブル、またはこれらの類への電気接続を必要とする多くのシステムが存在する。一例は、独立型アレイであるか、または、たとえば建物構造被覆屋根および/または壁)を形成する場合であるかによらず、PVユニットのアレイに依存するPV発電システムである。

0004

多くの場合にPVユニットは、それがどのような形式をとるかによらず(独立型または基材上の要素であるか)任意の電気接続において風化作用を受ける。

0005

さらにまた、取り付け時、たとえば屋上にアレイとして取り付けるときに複数のPVユニットの接続が必要になる場合には、多数の線がつながるか、またはそのほかの形で接触する有用な出力を駆動するために必要とされる電気接続を行なうことが困難かつ時間を要するものとなり得る。それらのユニットにとって決定的なことは、それらの接続が最初から(すなわち、ユニットが風化および環境劣化を受ける前に)適切に行なわれることであるが、短時間に多数の接続を行なって取り付けを完了しなければならないときには個別の接続の品質看過されやすい。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、以下をその目的として有するか、または少なくともいくつかの実施態様において好都合に提供する。
(a)風化またはそのほかの環境劣化といった問題を少なくとも回避するPVシステムおよびPVユニットおよび/または関連する手順、方法、サブアッセンブリ、およびこれらの類。
(b)電気網システム内へのPVユニットの接続。
(c)取り付け時の電気接続の手段が向上したPVシステムおよびPVユニットの提供および/または関連する手順、方法、サブアッセンブリ、およびこれらの類。

0007

したがって、本発明の追加または代替の目的または利点は公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供することである。

課題を解決するための手段

0008

この明細書の中で、特許明細書、そのほかの外部の文献、またはそのほかの情報源を参照しているところは、概して、本発明の特徴を説明するための脈略を提供することを目的としている。特に別段の陳述があるほか、その種の外部の文献への参照が、いかなる権限においても、その種の文献またはその種の情報源が先行技術であること、またはこの分野における共通の一般的知識の一部を構成することを認めているとして解釈されないものとする。

0009

本発明のさらなる態様および利点は、例示のみのために与えられている以下の説明から明らかになるであろう。

0010

ある態様においては本発明が、電気出力を生成する1つ以上の光起電力電池と、無線電力伝送を介して電気出力を伝送するべく結合された少なくとも1つの無線電力伝送トランスミッタとを備える無線電力伝送を提供するように構成された光起電力ユニットに関する。

0011

好ましくは光起電力ユニットが、屋根葺き製品としての働きを提供する基材パネルまたは屋根への取り付けのためのものになる。

0012

好ましくは電気出力が、無線電力伝送を介して負荷および/または出力導体に伝送される。

0013

好ましくは無線電力伝送が容量結合を介するものであり、それにより無線電力伝送トランスミッタが、負荷および/または出力導体と結合される(またはそれと結合するための)無線電力伝送レシーバとともにコンデンサを形成する。

0014

好ましくは無線電力伝送トランスミッタがコンデンサ極板を備える。

0015

好ましくはコンデンサ極板が表面テクスチャを有する。

0016

好ましくは表面テクスチャが、ナノレベルおよび/またはマイクロレベルの表面テクスチャである。

0017

好ましくは互いに結合されて電気出力を生成する2つ以上の光起電力電池が存在し、それらの光起電力電池が無線電力伝送を使用して互いに結合される。

0018

ある態様においては本発明が、互いに結合されて電気出力を生成する2つ以上の、それぞれがこの中で定義されている光起電力ユニットによる光起電力ユニットであって、光起電力電池が無線電力伝送を使用して互いに結合される光起電力ユニットに関する。

0019

ある態様においては本発明が、この中で定義されている光起電力ユニットによる光起電力ユニットを備える屋根または屋根葺き部品に関する。

0020

好ましくは屋根または屋根葺き部品が、さらに、無線電力伝送のトランスミッタからの電気出力を受け取るための負荷または出力導体に結合された(またはそれに結合するための)少なくとも1つの無線電力伝送レシーバを備える。

0021

好ましくは無線電力伝送が容量結合を介するものであり、それにより無線電力伝送トランスミッタが、負荷および/または出力導体と結合される(またはそれと結合するための)無線電力伝送レシーバとともにコンデンサを形成する。

0022

好ましくは無線電力伝送トランスミッタがコンデンサ極板を備える。

0023

好ましくはコンデンサ極板が表面テクスチャを有する。

0024

好ましくは表面テクスチャが、ナノレベルおよび/またはマイクロレベルの表面テクスチャである。

0025

ある態様においては本発明が、直接または間接的に太陽光エネルギー受け取り、電気出力を生成するように据え付け可能であるかまたは据え付けられるように構成可能である任意の適切な形式(基材上の要素となるかまたは基材上の要素でない)のPVユニットに関し、装置は、無線電力伝送(誘導および/または容量結合等)を使用してエネルギー出力の伝送が可能であり、前記伝送が誘導型および/または容量型伝送領域にわたって生じることを特徴とする。

0026

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の投影面積がPVユニットの太陽光受光エリア面積の50%未満である。

0027

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の表面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の5%から1000%まで、または100%から800%、または200%から600%である。

0028

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の表面積が伝送領域の投影面積の5%から1000%まで、または100%から800%、または200%から600%である。

0029

好ましくは、またはオプションとして誘導領域がユニットの太陽光受光エリアの面積の0.5%以上である。

0030

もっとも好ましくは、またはオプションとして、PVユニットの出力および出力の伝送の確実性に関して伝送損失誘導性および/または容量性伝送損失)が実質的に取るに足りないものとなる最適面積が提供される。

0031

好ましくは、またはオプションとして、エネルギー出力の伝送が誘導結合によって達成される。

0032

好ましくは、またはオプションとして、エネルギー出力の伝送が容量結合によって達成される。

0033

好ましくは、またはオプションとして、誘導および/または容量結合が、PVユニットによって生成されたエネルギー電力を伝送できるトランスミッタおよび伝送されたエネルギーを受け取ることができるレシーバの相互関係によって達成される。

0034

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは誘導コイルまたはパッドである。

0035

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタはコンデンサ極板である。

0036

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニット上に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0037

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの凹部に収容される。

0038

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの密閉格納部に収容される。

0039

好ましくは、またはオプションとして、レシーバが電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に接続される。

0040

好ましくは、またはオプションとして、PVユニットは基材上に設けられる。

0041

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0042

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材上の凹部に収容される。

0043

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材内の密閉格納部に収容される。

0044

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0045

好ましくは、またはオプションとしてレシーバは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0046

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、単一の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0047

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、2つの伝送領域を伴う光起電力電池である。

0048

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、3つ以上の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0049

さらなる態様においては本発明が、無線電力伝送(誘導および/または容量結合等)によって(たとえばニューラルに)リンクされるPVユニットに存する。

0050

好ましくは、またはオプションとして前記PVユニットは、ニューラルにリンクされ、基材パネル上に据え付けられて屋根葺き製品としての機能を提供する光起電力電池である。

0051

さらなる態様においては本発明が、無線エネルギー伝送(誘導および/または容量結合等)によって(たとえばニューラルに)リンクされるPVユニットに存する。

0052

好ましくは、またはオプションとして前記PVユニットは、ニューラルにリンクされ、基材パネル上に据え付けられて屋根葺き製品としての機能を提供する光起電力電池である。

0053

別の態様においては本発明が、無線電力伝送によって(誘導および/または容量結合等によって)電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に結合されるPVユニットに関する。

0054

好ましくは、またはオプションとして無線電力伝送結合は、(たとえば、誘導型および/または容量型)伝送領域にわたって生じるエネルギー伝送によって達成される。

0055

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の投影面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の50%未満である。

0056

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の表面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0057

好ましくは、またはオプションとして伝送領域の表面積が伝送領域の投影面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0058

好ましくは、またはオプションとして伝送領域がユニットの太陽光受光エリアの面積の0.5%以上である。

0059

もっとも好ましくは、またはオプションとして、PVユニットの出力および出力の伝送の確実性に関して誘導型伝送損失が実質的に取るに足りないものとなる電力伝送領域の最適面積が提供される。

0060

好ましくは、またはオプションとして無線電力伝送結合が誘導結合によって達成される。

0061

好ましくは、またはオプションとして無線電力伝送結合が容量結合によって達成される。

0062

好ましくは、またはオプションとして、無線電力伝送結合が、PVユニットによって生成されたエネルギーを伝送できるトランスミッタおよび伝送されたエネルギーを受け取ることができるレシーバの相互関係によって達成される。

0063

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは誘導コイルまたはパッドである。

0064

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタはコンデンサ極板である。

0065

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニット上に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0066

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの凹部に収容される。

0067

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの密閉格納部に収容される。

0068

好ましくは、またはオプションとして、レシーバが電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に接続される。

0069

好ましくは、またはオプションとして、PVユニットは基材上に設けられる。

0070

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0071

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材上の凹部に収容される。

0072

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材内の密閉格納部に収容される。

0073

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0074

好ましくは、またはオプションとしてレシーバは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0075

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、単一の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0076

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、2つの伝送領域を伴う光起電力電池である。

0077

好ましくは、またはオプションとして光起電力ユニットは、3つ以上の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0078

別の態様においては本発明が、電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に無線接続されるPVユニットに関する。

0079

好ましくは、またはオプションとして無線接続は、無線エネルギー伝送領域にわたって生じるエネルギー伝送によって達成される。

0080

好ましくは、またはオプションとして無線エネルギー伝送領域の投影面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の50%未満である。

0081

好ましくは、またはオプションとして無線エネルギー伝送領域の表面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0082

好ましくは、またはオプションとして無線エネルギー伝送領域の表面積が無線エネルギー伝送領域の投影面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0083

好ましくは、またはオプションとして無線エネルギー伝送領域がユニットの太陽光受光エリアの面積の0.5%以上である。

0084

もっとも好ましくは、またはオプションとして、PVユニットの出力および出力の伝送の確実性に関して無線エネルギー伝送損失が実質的に取るに足りないものとなる電力伝送領域の最適面積が提供される。

0085

好ましくは、またはオプションとして無線接続が誘導結合によって達成される。

0086

好ましくは、またはオプションとして無線接続が容量結合によって達成される。

0087

好ましくは、またはオプションとして、無線接続が、PVユニットによって生成されたエネルギーを伝送できるトランスミッタおよび伝送されたエネルギーを受け取ることができるレシーバの相互関係によって達成される。

0088

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは誘導コイルまたはパッドである。

0089

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタはコンデンサ極板である。

0090

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニット上に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0091

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの凹部に収容される。

0092

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの密閉格納部に収容される。

0093

好ましくは、またはオプションとして、レシーバが電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に接続される。

0094

好ましくは、またはオプションとして、PVユニットは基材上に設けられる。

0095

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0096

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材上の凹部に収容される。

0097

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材内の密閉格納部に収容される。

0098

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0099

好ましくは、またはオプションとして、レシーバは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0100

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、単一の無線エネルギー伝送領域を伴う光起電力電池である。

0101

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、2つの無線エネルギー伝送領域を伴う光起電力電池である。

0102

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、3つ以上の無線エネルギー伝送領域を伴う光起電力電池である。

0103

本発明のさらなる態様は、1つ以上のPVユニットからの出力を網状装置へ誘導型および/または容量型伝送する任意のアッセンブリおよび/またはサブアッセンブリに関する。

0104

好ましくは、またはオプションとして、伝送が伝送領域にわたって生じる(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)。

0105

好ましくは、またはオプションとして、伝送領域の投影面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の50%未満である。

0106

好ましくは、またはオプションとして、伝送領域の表面積がPVユニットの太陽光受光エリアの面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0107

好ましくは、またはオプションとして、伝送領域の表面積が伝送領域の投影面積の5%から1000%まで、または100%から800%から、または200%から600%である。

0108

好ましくは、またはオプションとして、伝送領域がユニットの太陽光受光エリアの面積の0.5%以上である。

0109

もっとも好ましくは、またはオプションとして、PVユニットの出力および出力の伝送の確実性に関して伝送損失が実質的に取るに足りないものとなる最適面積が提供される。

0110

好ましくは、またはオプションとして、伝送が誘導結合によって達成される。

0111

好ましくは、またはオプションとして、伝送が容量結合によって達成される。

0112

好ましくは、またはオプションとして、誘導結合が、PVユニットによって生成されたエネルギーを伝送できるトランスミッタおよび伝送されたエネルギーを受け取ることができるレシーバの相互関係によって達成される。

0113

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは誘導コイルまたはパッドである。

0114

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタはコンデンサ極板である。

0115

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニット上に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0116

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの凹部に収容される。

0117

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタがPVユニットの密閉格納部に収容される。

0118

好ましくは、またはオプションとして、レシーバが電気出力の分配のための網状のバス、ケーブル、またはこれらの類に接続される。

0119

好ましくは、またはオプションとして、PVユニットは基材上に設けられる。

0120

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材に据え付けられるか、またはそれと関連付けされる。

0121

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材上の凹部に収容される。

0122

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタが基材内の密閉格納部に収容される。

0123

好ましくは、またはオプションとして、トランスミッタは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)パッドである。

0124

好ましくは、またはオプションとして、レシーバは、表面にナノレベルおよび/またはマイクロレベルのテクスチャを伴う(たとえば、誘導および/または容量結合を実装する)インダクタ・パッドである。

0125

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、単一の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0126

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、2つの伝送領域を伴う光起電力電池である。

0127

好ましくは、またはオプションとして、光起電力ユニットは、3つ以上の伝送領域を伴う光起電力電池である。

0128

さらなる態様においては本発明が光起電力装置(好ましくは、またはオプションとして被覆または屋根葺きの上またはそれに伴う)であり、光起電力装置がバスに近接するゾーンを通過する交流または過渡直流を有し、生成された電流を光起電力装置からそのゾーンへの無線電力伝送(たとえば、誘導および/または容量結合)を前記バスが受け入れることを特徴とする。

0129

多様な態様において本発明は、軽量、取り付け容易であり、耐候性耐久性があり、環境損耗に対して耐性があり、しかも審美的に好ましい屋根葺き、被覆、またはサイディング製品に使用または取り付けられる無線電力伝送用のPVユニットに関連する。1つの実施態様は、建物表面の最上部を覆う耐候性の覆いの形成に使用可能なモジュールに関係する。別の実施態様は、耐候性の覆いの形成に加えて、熱エネルギー回収または取り除きシステムの部品として使用可能なモジュールである。さらに別の実施態様は、耐候性の覆いの形成およびオプションの熱エネルギーの回収または取り除きシステムの部品としての有用性に加えて、電気エネルギーを生成する太陽光電池のアレイを支持できるモジュールである。

0130

ある態様において、本発明は、1以上のポリマー材料から成型された複数の形成された表面を備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールに使用または取り付けられる無線電力伝送用のPVユニットに関連し、それにおいては形成された表面のそれぞれが3次元表面特徴を包含し、形成された表面が溶接線または射出成型ポイントを伴わずに接合される(すなわち、統合並置、または合体される)。

0131

1つの実施態様においては、形成された各表面が、モジュールの長さに沿った成型部分になる。1つの実施態様においては、形成された表面のそれぞれの3次元表面特徴が同一または不同一になる。1つの実施態様においては、3次元表面特徴が同一の厚さまたは多様な厚さになる。1つの実施態様においては、モジュールが実質的に平坦になる。形成された各表面は、アンダーラップ領域および露出領域を包含し、それにおいてアンダーラップ領域は、建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成されている。

0132

1つの実施態様においては、屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールが、1以上のポリマー材料から成型された複数の形成された表面を包含し、それにおいて形成された表面のそれぞれが3次元表面特徴を包含し、形成された表面が連続体として連続的に形成される。いくつかの実施態様においては、連続形成工程(打ち抜きまたは射出成型工程に対立するものとして)を通る間にモジュールが形成される。したがって、3次元表面特徴を伴う形成された表面が連続形成工程において連続的に形成される。

0133

ある態様において、本発明は、屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールに使用または取り付けられる無線電力伝送用のPVユニットに関連し、このモジュールは、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路画定するプロファイルが与えられる。

0134

1つの実施態様においては、露出領域の外面が表面装飾を備える。1つの実施態様においては、表面装飾が、アスファルト屋根板スレート柿板コンクリートタイル、またはこれらの類に似せられる。

0135

1つの実施態様においては、露出領域の外面が光起電力電池または装置を備える。1つの実施態様においては、さらにモジュールが、光起電力電池の上に重ねられる太陽光線透過フィルムを備える。

0136

1つの実施態様においては、アンダーラップ表面の下側のプロファイルが、(1)空気流に乱流を作り出す態様、(2)その種の表面パターンのないモジュールと比較して通過する空気流と接触するモジュールの表面積を増加させる態様、または(1)および(2)双方の態様でパターン化される。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の下側のプロファイルが建物表面の実平面または概念的平面の上方に蛇行経路を作り出す複数の突出部を備える。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の下側のプロファイルが、平行な溝とが交差する起伏形状を備える。

0137

1つの実施態様においては、モジュールが1以上のポリマー材料から成型される。1つの実施態様においては、1以上のポリマー材料が、ポリカーボネート発泡ポリカーボネート熱可塑性ポリウレタンTPU)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アキロブタスチレン(ABS)、スチレン−アクリロニトリル樹脂(SAN)、熱可塑性ゴム、そのほかの非晶質または結晶質ポリマーまたはポリマー組合せからなるグループから選択される。1つの実施態様においては、1以上のポリマー材料が難燃材である。1つの実施態様においては、1以上のポリマー材料が、天候、雹、紫外線破れ、および衝撃耐性である。

0138

1つの実施態様においては、モジュールが、少なくとも2つのポリマー材料の層を包含し、それにおいてそれらの層は、同一または異なるポリマー材料の層である。1つの実施態様においては、少なくとも1つの材料が高いUV耐性を有する。1つの実施態様においては、少なくとも1つの材料が高い熱伝導度を有する。1つの実施態様においては、さらにモジュールが強化層を備える。

0139

1つの実施態様においては、モジュールまたはポリマー層が着色されるか、または色の混合を包含できる。1つの実施態様においては、伝統的な屋根葺き製品を摸してモジュールの外側層上のポリマーを製造できる。1つの実施態様においては、PV電池層の色と対比させてモジュールの外側層上のポリマーを着色して審美的特徴、たとえば影等を定義できる。

0140

1つの実施態様においては、モジュールが第1および第2のポリマー材料を備える。1つの実施態様においては、第1のポリマー材料が発泡されている。1つの実施態様においては、第1のポリマー材料が第2のポリマー材料と化学的に結合できる。1つの実施態様においては、第1のポリマー材料、第2のポリマー材料、またはこれら両方が、さらに伝熱性含有物を備える。1つの実施態様においては、伝熱性含有物が、第1のポリマー材料との混合前に、互換ポリマーまたはイオノマと混合および/または結合される。1つの実施態様においては、伝熱性含有物が、アルミニウム粒子である。1つの実施態様においては、第2のポリマー材料が、貫通型留め具に対して自己密閉可能である。1つの実施態様においては、第1の材料が発泡ポリカーボネートであり、第2の材料が熱可塑性ポリウレタンである。

0141

1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の上面および底面が相補的位置合わせ要素を含む。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域に、貫通型留め具による固定のための1つ以上の領域を確定するプロファイルが与えられる。1つの実施態様においては、貫通型留め具による固定のための1つ以上の領域が釘打ちまたはねじ打ち機のヘッドを受け入れて正確に固定の位置合わせをするように構成される。

0142

1つの実施態様においては、モジュールが、建物に取り付けられたときに与圧印加して縁および底表面が隣接するアンダーラップ・パネル上に堅固に接触することを促進する凸状の予備反りを有する。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の上面、露出領域の下面、または両方が、2つのオーバーラップするモジュールの間を水が浸入することを防止するべく構成された可撓性ポリマー材料の帯を備える。

0143

1つの実施態様においては、モジュールが1以上の蛇腹形状の特徴を有し、固定ポイントの間の熱膨張および収縮適応させる。

0144

1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の上面が光起電力アレイの線を受け入れる構成のチャンネルを備える。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の上面が光起電力アレイのための線および接合の正しい位置を示すマークを備える。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域の上面が、光起電力アレイのプリント回路基板(PCB)、通信装置接合ボックス、線、バス、部品、電池、またはダイオードを受け入れる構成のポケットまたはチャンネルを備える。

0145

1つの実施態様においては、モジュールが連続形成工程によって製造される。1つの実施態様においては、被覆される建物表面の実質的に全部分または幅を横切って延びることができる水平帯にモジュールが連続形成される。1つの実施態様においては、被覆される建物表面の実質的に全部分または長さに沿って上下に延びることができる垂直帯にモジュールが連続形成される。

0146

ある態様において、本発明は、実質的に建物表面を覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリに使用または取り付けられる無線電力伝送用のPVユニットに関連し、それにおいて各モジュールは、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、露出領域は建物表面への取り付け時に実質的に露出されるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられる。

0147

1つの実施態様においては、1以上の前記モジュールが光起電力電池または装置を備える。1つの実施態様にいては、光起電力電池または装置が連続するバス帯によって接続される。1つの実施態様においては、連続バス帯が、取り付け時に1つの終端接合ポイントの接続だけを必要とする。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域と建物表面の間の空気流が対流またはファンによって引き起こされる。

0148

1つの実施態様においては、モジュールが、建物表面の傾斜を下に向かってオーバーラップする。1つの実施態様においては、モジュールが、建物表面を横切ってオーバーラップする。1つの実施態様においては、各モジュールが、少なくとも1つの留め部材または接着剤によって建物表面に固定的に取り付けられるように構成される。1つの実施態様においては、少なくとも1つの留め部材がステープル、またはねじである。1つの実施態様においては、屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリが建物表面にわたって耐候性のシールを形成する。

0149

ある態様において、本発明は、建物表面から熱エネルギーを取り除くかまたは回収するためのシステムにインストールされるための無線電力伝送用のPVユニットに関連し、当該システムが、建物表面とその建物表面を実質的に覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリを包含し、それにおいては各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、露出領域は建物表面への取り付け時に実質的に露出されるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられ、さらにシステムは空気流を引き起こすファンを備える。

0150

1つの実施態様においては、さらにシステムが熱交換器を備える。1つの実施態様においては、熱交換器が空気調和システム温水システム、または空気または媒体(たとえば、砂、粉末ガラス、またはコンクリート)加熱システムの部品である。

0151

ある態様において、本発明は、電気を生成し、かつ建物表面から熱エネルギーを取り除くかまたは回収するためのシステムにインストールされるための無線電力伝送用のPVユニットに関連し、当該システムが、建物表面とその建物表面を実質的に覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールを備える屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリを包含し、それにおいては各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられ、かつ露出領域の外面は1以上の光起電力電池を備える。

0152

1つの実施態様においては、さらにシステムが空気流を排気するための通気口を備える。1つの実施態様においては、さらにシステムが空気流を受け入れるべく適合された熱交換器を備える。1つの実施態様においては、空気流がファンによって引き起こされる。1つの実施態様においては、ファンの速度が1以上の光起電力電池によって作り出されるエネルギーに比例する。1つの実施態様においては、屋根を温めて、および/または湿分を取り除くために空気流が逆転可能である。別の実施態様においては、空気流が、屋根のより温かい部分から屋根のより冷たい部分へ空気を移動できる。1つの実施態様においては、システムが、(a)1以上の光起電力電池から電気を生成し、(b)モジュールによる太陽光吸収または熱伝達の間に、引き起こされたか、または引き起こされたものでない空気流を加熱し、熱交換器に向けて出力する。

0153

ある態様においては本発明が、電気の生成と建物表面からの熱エネルギーの回収を同時に行なうための方法を提供し、当該方法は、建物表面とその建物表面を実質的に覆う複数の部分的にオーバーラップするモジュールの下面の間の空気通路を通過する空気流を引き起こすことと、無線電力伝送を使用してモジュールの露出表面上にある1つ以上の光起電力電池から電気エネルギーを収集することとを包含し、それにおいては各モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、露出領域が建物表面への取り付け時に実質的に露出されるように構成され、アンダーラップ領域の下面にはモジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられる。

0154

ある態様においては本発明が、無線電力伝送を利用するPVユニットを取り付けることが可能な屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールを製造する方法を提供し、当該方法は、連続成形機に、成型の後に形状を帯び、かつ保持できるフィード材料を第1の形成表面と第2の形成表面の間に提供することと、その種の表面が同一方向に前進されるときに形成を生じさせることとを包含し、それにおいては生産品が屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールであり、モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられる。

0155

1つの実施態様においては、フィード材料が、第1の材料の層を第2の材料の層の下に備える。1つの実施態様においては、第1の材料が連続成形機の支持表面に押し出され、第2の材料が第1の材料のフィード上端表面に押し出される。1つの実施態様においては、露出領域が両方の材料を包含し、アンダーラップ領域が、少なくとも部分的にこれらの材料のうちの1つだけを備える。連続成形機内において材料が進む軸は、モジュールの長さ方向の軸が被覆されることになる屋根の勾配を横切るとするときにモジュールの長さ方向の軸と一致する。

0156

1つの実施態様においては、全体の屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールが単一材料から作られる。

0157

1つの実施態様においては、モジュール設計の特徴が、熱形成プレス、またはそのほかの形成方法によって、連続または不連続に、木、金属、コンクリート、樹脂、ガラス粘土複合物、またはこれらの類から達成され得る。

0158

ある態様においては本発明が、無線電力伝送を利用するPVユニットを取り付けることが可能な屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールを製造する方法を提供し、当該方法は、液体または粘稠な形式のフィード材料を成型位置の型に提供し、材料が成型位置の部分として成型されることを可能にし、成型された部分をその後に続く位置へ進ませ、さらに成型位置と部分的にオーバーラップさせ、液体または粘稠な形式の追加の材料を成型位置に提供し、以前に成型済みの部分のオーバーラップ部分とともに、またはそれに接着するように成型位置内の追加の部分として材料が成型されることを可能にすることを包含し、それにおいては生産品が屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールであり、モジュールが、アンダーラップ領域と、露出領域と、外面と、下面とを包含し、アンダーラップ領域は建物表面への取り付け時に隣接モジュールの露出領域によって実質的に覆われるように構成され、アンダーラップ領域の下面には、モジュールと建物表面の間における空気流のための通路を画定するプロファイルが与えられる。

0159

ある態様において、本発明は、屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、当該モジュールは、(i)類似の、またはほかのモジュールにアンダーラップする領域と、(ii)類似の、またはほかのモジュールにオーバーラップする領域とを包含し、オーバーラップ領域は、それの上面上、または少なくともそれに向かって連続的に形成される3次元特徴のゾーンを有し、その種のゾーンが、そのモジュールのゾーンのための連続体として提供されるポリマー材料(1以上)のゾーンである。

0160

いくつかの実施態様においては、ポリマー材料が、ポリマー材料(1以上)の少なくとも1つの下地層の上の層である。一方または他方のポリマー材料は、熱伝導性の含有物を含み得る。1つの実施態様においては、オーバーラップ領域の3次元特徴の各ゾーンおよびアンダーラップ領域の対応する部分が同時に形成される。1つの実施態様においては、同一のポリマー材料(1以上)が、各前記ゾーンおよびアンダーラップ領域の少なくとも一部を提供する。

0161

1つの実施態様においては、アンダーラップする各領域およびオーバーラップする各領域に3次元外形が与えられる。その種の外形付けは、下面を通じてオーバーラップの印付けにおける互換性を提供できる。1つの実施態様においては、オーバーラップ領域の上面に、美観目的のための次元的に外形が与えられ、かつ太陽光関連の機能目的のための特徴、たとえば光起電力に関連付けされた特徴のためのゾーンが提供される。1つの実施態様においては、その種の3次元特徴のゾーンが相互に並置されるか、または少なくとも相互に近接する。

0162

ある態様において、本発明は、建物統合太陽光エネルギー回収システムに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、当該システムは、建物表面を下に向かって、および/または横切って隣接するモジュールと部分的にオーバーラップするモジュールまたは等価物(「モジュール」)の屋根葺き、被覆、またはサイディングを包含し、含み、または使用し、かつ(a)下にある空気流に少なくとも一部を渡す熱として熱太陽光エネルギーを収集するか、かつ/または(b)出力のために光起電力的に電気を生成し、かつ下にある空気流に少なくとも一部を渡す結果として得られる熱として熱太陽光エネルギーを収集するか、またはその両方のために太陽光を収集する。1つの実施態様においては、モジュールが、各モジュールのプロファイル特徴を伴って建物表面に取り付けられたときに、その下を通る、太陽光エネルギーの吸収および/またはモジュールを通じた伝達によって温められる空気流のための通路を提供する。1つの実施態様においては、任意の1以上のモジュールの領域または複数領域に被覆アレイの部品として含まれるか、かつ/または担持される光起電力装置または機能が隣接するモジュールによってオーバーラップされない。

0163

ある態様において、本発明は、建物統合太陽光エネルギー回収システムに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、(a)光起電力機能を伴う屋根板の光起電力アレイからの電気の生成、および/または(b)モジュールによる太陽光吸収および/または熱伝達の間にわたって1以上の屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールの下の引き起こされたか、または引き起こされたものでない空気流からのダクト加熱空気(たとえば、熱伝達目的のための)のうちのいずれかを行なうか、または同時に行なう。

0164

ある態様において、本発明は、屋根葺き、被覆、またはサイディング部品に取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、当該部品は、それの領域の少なくともいくつかによって受け取られた太陽光エネルギーを、下を流れる空気流に渡すべく取り付けられるか、またはそれに適しており、かつ受け取った太陽光エネルギーを電気出力に変換する光起電力受け取り領域を伴う。1つの実施態様においては、下にある建物表面を下に向かうかまたは横切る部品としてまたはひと続きの一部として使用可能な場合に、より良好な防水のために互いの部品の部分的なオーバーラップがあるにもかかわらず、各光起電力受け入れ領域が完全に露出され、かつ建物表面への取り付けにもかかわらず、下を空気流が通過するに充分な建物表面からの離隔が存在する。

0165

いくつかの実施態様においては、各屋根葺き部品のプロファイルの少なくとも一部が、(i)CFT(この中で定義されているとおり)によって、および/または(ii)光起電力機能を適応させるため、および/または(iii)光起電力エリア相互接続機能を適応させるため、および/または該構成を少なくとも部分的に画定するためおよび/または(iv)建物表面を下に向かって覆う寸法より建物表面を横切って覆う寸法をはるかに大きくするため、および/または(v)建物表面を横切って覆う寸法より建物表面を下に向かって覆う寸法をはるかに大きくするために成型される。

0166

いくつかの実施態様においては、建物表面を横断して延びる方向におけるモジュールの寸法が、建物表面を下に向かって延びる方向におけるモジュールの寸法の少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍、または少なくとも15倍、または少なくとも20倍になる。いくつかの実施態様においては、建物表面を下に向かって延びる方向におけるモジュールの寸法が建物表面を横断して延びる方向におけるモジュールの寸法の少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍、または少なくとも15倍、または少なくとも20倍になる。

0167

さらなる態様において、本発明は、第1の材料および第2の材料の成型を備えるか、または含む屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールまたは等価物(「モジュール」)に取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、それにおいて第1の材料は、第1の領域または複数の第1の領域(「第1の領域(1以上)」)および第2の領域または複数の第2の領域(「第2の領域(1以上)」)を、プロファイル付きまたはプロファイルなしであるかによらず定義し、第2の材料は、第1および第2の領域のうちの1つの少なくとも一部の上または下の重なりを定義し、複数のモジュールが、これらの一連のモジュールによって被覆される概念的平面または実平面を伴う建物表面を下に向かって、または横切って隣のモジュールと重なってその建物表面にわたって耐候性のシールを形成する。

0168

さらなる態様において、本発明は、支持表面を提供する構造を備えるかまたは含む屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットおよび下にある支持表面を覆う複数のモジュールに関連し、モジュールは、下にある表面の傾斜またはピッチを下に向かってオーバーラップする配置で隣のモジュール(1以上)と掛かり合い、それによって屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリの外部の傾斜またはピッチを画定し、それにおいてモジュールのうちの少なくともいくつかが太陽光に露出されて電気出力を生成できる光起電力(「PV」)装置を含み、複数のモジュールが支持表面の上方に、引き起こされたかまたはそれ以外の空気流のための通路を画定し、その空気流が太陽光の受光によるモジュールの温度上昇またはPV装置上での太陽光の受光の効果の結果としてのモジュールの温度上昇、またはそれら両方の結果としてモジュールのうちの少なくともいくつかから熱交換によって温められる。

0169

さらなる態様において、本発明は、この中で述べられているとおりの屋根葺き、被覆、またはサイディング・アッセンブリに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットの(a)PV装置から電気を生成するか、かつ/または(b)太陽光の受光によるモジュールの温度上昇またはPV装置上における太陽光の受光の効果の結果としてのモジュールの温度上昇またはその両方の結果としてモジュールのうちの少なくともいくつかから熱交換によって、引き起こされたかまたはそれ以外の空気流を温めるか、それらを同時に行なう用途を提供する。

0170

さらなる態様において、本発明は、屋根葺き、被覆、またはサイディング部品またはそれのための基材に取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、当該方法は、連続または不連続成形機の形成表面の少なくとも1つに、成型の後に形状を帯び、かつ保持できるフィード材料をその第1の形成表面と第2の形成表面の間に提供するステップと、その種の表面が同一方向に前進されるときに形成を生じさせるステップとを備えるか、または含み、それにおいて生産品が、下にある実際または概念的な平面からその領域を取り出したプロファイル付きの領域を有し、さらに、類似の形のプロファイル付き領域と少なくとも部分的にオーバーラップする別の領域を提供する。

0171

さらなる態様において、本発明は、屋根葺き、被覆、またはサイディング部品またはそれのための基材に取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、当該方法は、液体または粘稠な形式のフィード材料を成型位置の型に提供するステップと、材料が成型位置の部分として成型されることを可能にするステップと、成型された部分をその後に続く位置へ進ませ、さらに成型位置と部分的にオーバーラップさせるステップと、液体または粘稠な形式の追加の材料を成型位置に提供するステップと、以前に成型済みの部分のオーバーラップ部分とともに、またはそれに接着するように成型位置内の追加の部分として材料が成型されることを可能にするステップとを備えるか、または含み、それにおいて生産品が、下にある実際または概念的な平面からその領域を取り出したプロファイル付きの領域を有し、さらに、類似の形のプロファイル付き領域と少なくとも部分的にオーバーラップする別の領域を提供する。

0172

さらなる態様において、本発明は、無線電力伝送を利用するPVユニットが取り付けられる屋根葺き、被覆、またはサイディング部品またはそれのための基材を製造する方法を提供し、当該方法は、(1)第1の材料のフィードであって幅WIおよび厚さTIを有するフィードを連続成形機の支持表面に押し出すか、またはそのほかの方法で提供するステップと、(2)第2の材料のフィードであって幅WIIおよび厚さTIIを有するフィードを第1の材料のフィードの上面に押し出すか、またはそのほかの方法で提供するステップと、(3)2つの材料が形成されることを可能にするステップとを備えるか、または含み、それにおいて生産品が、下にある実際または概念的な平面からその領域を取り出した第1のプロファイル付きの領域を有し、さらに、類似の形のプロファイル付き領域と少なくとも部分的にオーバーラップする第2の領域を提供し、第2の領域は両方の材料によって覆われ、プロファイル付きの領域は、それらの材料のうちの1つだけによって少なくとも部分的に覆われる。1つの実施態様においては、連続成形機内において材料が進む軸は、屋根板によって被覆されることになる屋根の勾配を横切って長さ方向の軸が置かれる屋根板の長さ方向の軸と一致する。

0173

さらなる態様において、本発明は、第1の領域および第2の領域を有する製品を含む屋根葺き、被覆、またはサイディング部品または屋根葺き、被覆、またはサイディング部品の基材に取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、部品は、建物構造の勾配にわたる覆いとして使用され、かつそれの第1の領域と少なくとも部分的にオーバーラップし、それの第2の領域と少なくとも部分的にアンダーラップし、第1および第2の領域は類似の部品または基材の領域であり、それにおいて、部品は、連続成形機内への材料のフィードによって形成されて、第1および第2の領域のうちの少なくとも1つまたはいずれかまたは両方またはそれらの少なくとも一部にプロファイルが付けられ、連続成形機の前進方向は、建物表面の勾配を横切って置かれることになる部品の長い方の軸を定義する。

0174

別の態様において、本発明は、被覆されることになる建物表面の勾配を長い方の軸が横切って固定されるべく適合された屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールに取り付けられる無線電力伝送を利用するPVユニットに関連し、モジュールは、使用時に類似のモジュールの下に重なるか、または面一となる第1の長さ方向の領域と、使用時に類似のモジュールの上に重なるか、または単純に露出される第2の長さ方向の領域を有し、それにおいて第1および第2の領域は共通の第1の材料を共有し、第1および第2の領域は共通の第2の材料を共有するが、第2の領域は第2の材料によって画定される上面を有し、第1の領域の部分(すなわち第2の領域に近接する第1の領域の部分)だけが第2の材料によって画定される上面を有し、連続形成工程以降、第1および第2の材料のその種の共有が存在し、それにおいて(i)第1の領域の少なくとも下側が突出部(たとえば、メサ状またはそのほか)のプロファイルを画定して第1の領域の残りを実際の支持面または概念的な支持面から離して支持すること、(ii)その種の突出部が実際の平面または概念的な平面の上方に蛇行する通路を画定すること、(iii)第1の領域の上面が、窪みを伴って、オスの下面のメス版を提供すること、(iv)第2の材料が耐候性であること、(v)第1の材料が発泡されていること、(vi)第1の材料が熱伝導性の含有物の粒子を含むこと、(vii)第2の材料が貫通型留め具に対して自己密閉可能であること、(viii)第1の材料がポリマー材料であり、第2の材料がポリマー材料であり、第2の領域の少なくとも上面にプロファイルが付けられていること、(ix)第2の領域の上面に従来的な屋根葺き製品(たとえば、タイル、スレート、柿板、またはこれらの類)を摸するプロファイルが付けられていること、(x)第2の領域の上面にバスおよび/または光起電力アレイの電池を収容するため、または収容しているチャンネル、ポケット、またはこれらの類が備わること、(xi)第1および第2の材料が連続成形機内に共押し出しされるか、連続的に押し出されること、および(xii)進行中の連続成形機内に押し出しが行なわれ、それにおいて長い方の軸が進行方向に整列されること、のうちの1つ、いくつか、または全部が適用される。

0175

さらなる態様においては本発明が、添付図面を参照するか、または参照せずに実質的にこの中に述べられているとおりの屋根板、タイル、またはそれに等価のモジュール(「屋根板」)に取り付けるための無線電力伝送を利用するPVユニットに関係する。

0176

さらなる態様においては本発明が、添付図面を参照するか、または参照せずに実質的にこの中に述べられているとおりの屋根アッセンブリに取り付けるための無線電力伝送を利用するPVユニットに関係する。

0177

さらなる態様においては本発明が、添付図面を参照するか、または参照せずに実質的にこの中に述べられているとおりの建物統合太陽光エネルギー回収システムに取り付けるための無線電力伝送を利用するPVユニットに関係する。

0178

さらなる態様においては本発明が、本発明の任意の態様の屋根葺き部品による屋根被覆に取り付けるための無線電力伝送を利用するPVユニットに関係する。

0179

さらなる態様においては本発明が、本発明の任意の態様の被覆またはサイディング部品による建物表面被覆に取り付けるための無線電力伝送を利用するPVユニットに関係する。

0180

ここで使用されるときの用語「および/または」は「および」または「または」またはその両方を意味する。

0181

ここで名詞に続いて使用される「(1つ以上)」は、その名詞で示される内容が複数および/または単数であることを意味する。

0182

用語「備えている」は、この明細書の中で使用されるとき、「少なくとも一部を構成している」を意味する。この明細書内のその用語を含む陳述を解釈するとき、各陳述の中のその用語が適用される特徴が必ず存在する必要があるが、ほかの特徴もまた存在し得る。「備える」および「包含される」といった関連する用語は、同じ態様で解釈されるものとする。

0183

ここで使用されるときの用語「目的」は、記述されている本発明のための可能性のある目的または用途を示すが、その種の目的または用途が本発明の必須の特徴であるとして解釈される必要はない。

0184

用語「PVユニット」は、光起電力または光電ウェファ、帆、電池、アレイ、およびモジュール(包括的に「電池」と呼ぶ)を、単一のその種のアイテムおよび/または複数のその種のアイテムのグループとして含み、また任意のまたはすべてのそれらのアイテムまたはアイテムのグループを備えるアッセンブリおよび/またはサブアッセンブリとして含む。

0185

用語「無線電力伝送」(「AC結合」とも呼ばれる)は、誘導結合、共振誘導結合、容量結合、およびそのほかすべての無線エネルギー/電力伝送による電力伝送を含む。

0186

用語「無線電力伝送」と「無線エネルギー伝送」は、何らかのタイプのACまたはそのほかの無線結合(誘導結合および/または容量結合等)を介する伝達を示すために一般的な意味において相互交換可能に使用され得る。

0187

ここでは、「下側」または「底」、「上側」または「上端」、および「前」または「後ろ」といった相対的な用語を、図面内に図解されている1つの要素ともう1つの要素の関係を述べるために使用できる。理解されるであろうが、これらの相対的な用語には、図面内に図示されている装置の向きに加えて別の向きを備える意図もある。たとえば、1つの図面内の装置が裏返された場合に、ほかの要素の「下側」であるとして述べられた要素が当該ほかの要素の「上側」に位置することになる。したがって、この例示の用語「下側」は、図面の特定の向きに応じて「下側」および「上側」の両方を備える。同様に、1つの図面内の装置が裏返された場合には、ほかの要素の「下方」または「下」として述べられていた要素が、当該ほかの要素の「上方」に位置することになる。したがって、この例の用語「下方」または「下」は、上方および下方の両方の姿勢を包含できる。

0188

ここで使用されるときの用語「形成された表面」は、連続成形機の個別のダイまたは型に対応するポリマー材料の成型部分を言う。

0189

ここで使用されるときの用語「建物表面」は、別段の指定があるほかは建物の壁表面または屋上の表面等、たとえば外壁、屋根、天井等を言う。屋根に関して言えば、通常、建物は、屋根の軒天に隣接する野地板に取り付けられて風による雨の吹きつけ、または屋根に溜まった水から受ける野地板および建物内部の水濡れ損傷を防止するための防水の屋根葺き用膜材を備える。野地板は、通常、合板等の下張り材料からなる。防水の膜材は、この分野で周知の多数の防水屋根葺き用膜材のいずれとしてもよく、限定ではないが、瀝青防水膜材改質瀝青屋根葺き用膜材、自己接着屋根葺き用膜材、または単層防水屋根葺き用膜材(たとえば、EPDM防水屋根葺き用膜材、PVC防水屋根葺き用膜材、TPO防水屋根葺き用膜材)等がある。一例の膜材として、ニュージャージーウェインのGAFコープによって製造されているデックアーマールーフプロテクション(Deck‐ArmorTM Roof Protection)がある。

0190

この中で使用されるときの用語「屋根葺き」は、建物の屋根表面における保護覆いの提供を意味する。限定ではないが、その種の保護覆いは、屋根板、タイル、パネル、柿板、厚板、ボード、モジュール、成型物、またはシートの形を取り得る。

0191

この中で使用されるときの用語「被覆」および/または「サイディング」は、建物の側面またはそのほかの表面における保護覆いの提供を意味する。限定ではないが、その種の保護覆いは、屋根板、タイル、パネル、柿板、厚板、ボード、モジュール、成型物、またはシートの形を取り得る。

0192

この中で使用されるときの用語「プロファイルが付けられた」および/または「外観を持たされた」は、製品の長手軸に沿って横たわる概念的な平面表面の上方または下方に広がる領域または複数の領域を有することを意味する。これは、上面または下面の1つだけにプロファイルまたは外観を持たせること、および/または上面および下面が概念的な平面表面の上方または下方に同じ相対次数広がりを有するように材料全体の厚さにわたってプロファイルまたは外観を持たせることを含む。

0193

この中で使用されるときの用語「熱伝導性粒子」または「熱伝導性含有物」は、任意の伝導性材料の粒子または含有物を言う。それには、限定ではないが、金属、金属ハイブリッド炭素シリカ、ガラス、伝導性ポリマー、塩、カーボンナノチューブ、およびこれらの物質の混合物といった材料の粒子が含まれる。熱の伝達の補助に加えて、熱伝導性粒子または含有物は、強化材料としても作用できる。

0194

ここで使用されるときの用語「ポリマー」(および修飾語としての「ポリマー」)は、ポリマー、混合ポリマー、および接着性含有物を伴うか、または伴わないポリマーを含む。

0195

本発明はまた、出願明細書内において参照されるか、示されている部品、要素、および特徴の中に、個別に、または集合的に存し、かつ任意の2つ以上のそれらの部品、要素、または特徴の任意の組合せまたはすべての組合せの中に存すると言える。それにおいては、本発明が関係する分野において周知の特定の完全体がこの中で述べられているが、その種の周知の等価物は、個別に示されているかのようにこの中に組み込まれていると見なされる。

0196

本発明は以上の中に存し、かつ以下において例のみを与える構成を企図する。

0197

以上および以下において引用している出願、特許、および文献があれば、すべてのその開示が参照によってこれに援用される。

0198

次に、図面を参照して例を示す形でのみ本発明の好ましい実施態様を説明する。

図面の簡単な説明

0199

光起電力電池を担持し、パネルの一方の面に一連の誘導電力伝送ゾーンを有する典型的なガラス・ソーラ・パネルを示した説明図である。
図1に示した電池の拡大図である。
パネルの裏面を縦に走る主電力取り出しケーブルを示した図1および2のソーラ・パネルの説明図である。
PV電池によって生産されたエネルギーの誘導電力伝送を達成するべく配されたいくつかの好ましい部品の断面図である。
それぞれが2つの誘導電力伝送ゾーンによって発電および出力システムに接続される光起電力電池を担持するガラス・ソーラ・パネルを示した説明図である。
図5Aに示したパネルの裏面を示した説明図である。
PV電池を担持する形成された基材であって、伝達されたエネルギーを受け取ることができるレシーバに向けてPV電池からのエネルギーを誘導伝達する装置を一端に有する基材を示した説明図である。
形成された基材パネルであって、それぞれがPV電池を担持し、それぞれが誘導電力伝送のための装置を一端に有し、屋根上に取り付けられたときにそれぞれが屋根の縁を縦に走る主網状バスに誘導接続される一連の基材パネルを示した説明図である。
図7のアッセンブリの分解図である。
誘導接続を用いて2つのPVモジュールが電気的に接続される1つの実施態様を示した説明図である。
無線電力伝送を伴うPVユニットの電気的な構成を略図的に示した説明図である。
連続形成された屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールの図解的な実施態様をそれの基本形態で示した説明図である。
オーバーラップ配置で建物表面に固定される連続形成された屋根葺き、被覆、またはサイディング・モジュールの図解的な実施態様を示した説明図である。
屋根葺きモジュールの図解的な実施態様のアンダーラップ領域、露出領域、および固定領域を示した説明図である。
正弦波プロファイルを持たせて形成してコンクリート・タイルを摸したモジュールの実施態様を示した説明図である。
鋸歯状プロファイルを持たせて形成して下見板を摸したモジュールの実施態様を示した説明図である。
上面に浮き彫り外観を持たせて形成してアスファルト屋根板を摸したモジュールの実施態様を示した説明図である。
追加の見かけのためにオフセットされた垂直配置を伴う重なり配置で固定された一連のモジュールを示した説明図である。
モジュールの1つの実施態様の固定領域および建物表面にモジュールを固定する留め具のたたき込みに使用できる位置合わせの詳細を示した説明図である。
モジュールの1つの実施態様の固定領域および建物表面にモジュールを固定する留め具のたたき込みに使用できる位置合わせの詳細を示した説明図である。
モジュールの1つの実施態様の固定領域および建物表面にモジュールを固定する留め具のたたき込みに使用できる位置合わせの詳細を示した説明図である。
上にオーバーラップ・モジュールによって封じられる位置合わせ凹部の中に収まる釘タイプの留め具を示した説明図である。
予備反りを持たせて成型された屋根葺きモジュールの図解的な実施態様を示した説明図である。
モジュールを固定して風雨密閉を作り出すための接着帯を含むモジュールの実施態様を示した説明図である。
図21Aのモジュールの分解図である。
成型材料層の裏面のモジュールの下側縁に沿って第1の接着帯が貼り付けられ、表面の固定領域の境界線ちょうど下に当たる位置に第2の接着帯が貼り付けられたモジュールの実施態様を示した説明図である。
両方の接着帯がモジュールの前面になるように、すなわち1つが固定領域の後縁に、もう1つがその境界線のすぐ下になるように位置決めされた代替実施態様を示した説明図である。
アンダーラップ領域の上面の材料帯が風雨密障壁として働く実施態様を示した説明図である。
この中で説明している多様なモジュールの連続形成を提供するとして企図される連続形成装置を図式的に示した説明図である。
材料の第1の層の上に、その全体を覆うことなく、材料の第2の層が形成されるモジュールを示した説明図である。
発泡ポリカーボネート層に沿って、それの上に熱可塑性ポリウレタン層が形成されて屋根板に望ましい製品特性を与えているモジュールの図解的な実施態様を示した説明図である。
熱および/または太陽光エネルギーの収集に使用される屋根葺きアッセンブリの分解図である。
図27のモジュール・アッセンブリの側面図である。
建物表面の縁におけるモジュールおよび空気フィルタの断面図である。
建物表面の縁におけるモジュールおよび空気フィルタの断面図である。
屋根葺きシステムから回収された熱の収集および使用を可能にする方法を示した説明図である。
モジュールのアンダーラップ領域の部分として成型されたプロファイル付きの特徴の断面図である。
下を通る空気流の乱流を促進するべく含められる突出特徴を伴うモジュールの裏面を示した説明図である。
モジュールの空気流との接触表面を増加して熱の伝達を補助するように成型物と一体の一連の細かい肋材を伴う(図31Aに示されるとおりの)モジュール表面を示した説明図である。
図21Bの肋材のプロファイルを示した拡大図である。
重なり配置で位置決めされた、それぞれの接触表面に相補表面テクスチャを有する2つのモジュールを示した説明図である。
光起電力発電のためのソーラ・アレイを担持するべく設計されたオーバーラップする一連のモジュールの1つの実施態様を示した説明図である。
図33のモジュールの詳細図である。
接合領域にわたって固定される重ね合わされたソーラ・パネルを用いて2つのモジュールの端と端を接して接合する方法を示した説明図である。
一連の電気的に接続される光起電力電池を配置する設計がなされたモジュールの建物統合光起電力実施態様の表面の浮き彫り特徴の詳細図である。
光起電力アレイのケーブルまたは線を受け入れる構成のチャンネル、接合ボックスを受ける構成のキャビティの詳細図である。この図は、下にある電気的な結合金具および接続の位置を示す表面マークも示す。
モジュールの連続形成を提供し、光起電力機能システムの下流でそれをオンライン導入するとして企図される連続形成装置を図式的に示した説明図である。
本発明の多様な実施態様が取り付けられた建物を示した説明図である。
モジュールの熱膨張および収縮に適応させる設計の蛇腹型特徴の詳細図である。
2つの固定ポイントの間に配置された蛇腹型特徴の詳細図である。
建物表面から出ている管のための切り取りを伴う重ね配置で位置決めされた「ダミー」モジュールを示した説明図である。BIPVモジュールが「ダミー・モジュール」の両側に示されている。

実施例

0200

図1に示されている本発明の第1の実施態様を参照すると、太陽光(PV)電池001のアレイが典型的なガラス・ソーラ・パネル002に取り付けられており、パネルの幅を横切って走っている(図2からより明らかにわかるとおり)並列ペアの正のケーブル201および負のケーブル202に接続されている。これらはPVユニットを構成して電力出力出力電圧および/または電流等)を生成するとともに、たとえば各ケーブルの右端には無線電力伝送(たとえば、誘導型および/または容量型の)伝送装置(トランスミッタ)203が存在し、それが窪み内に入れられているか、またはガラスの中に封じ込められているか、またはそうなっていないこともある。各ケーブルについて別々の伝送装置が存在できるか、または図2に示されているようにそれらが共有され得る。トランスミッタは、負荷および/または出力導体上において相互関係のあるレシーバに電力を伝送する。

0201

たとえば、主電力取り出しケーブル/導体(負荷に接続できる)301がパネルの裏側を垂直方向に走っており、このケーブルに沿って、それぞれの相互関係のある無線電力伝送(たとえば、誘導型および/または容量型の)受取装置または手段(レシーバ)302が間隔を開けて存在している。これを図3の中に見ることができきる。トランスミッタ203およびレシーバ302は、協働して作用して無線電力伝送を提供する。取り出しケーブルは、ソーラ・パネルに先行して取り付け可能であり、最終的にソーラ・モジュール/パネルからの電力を引き込むほかの装置に必要に応じて接続できる。

0202

ソーラ・パネルが(たとえば、屋根またはそのほかの建物の外装面に)取り付けられるときに必要となることは、伝送装置(1つ以上)401と受取装置(1つ以上)402の整列だけである。伝送装置と受取装置の間に物理的な直接接触が必要ないことから、図5に示されているとおり、ガラス・パネルと一体の形式の凹部403内に伝送装置401を収容できる。同様に、取り付け時にレシーバを収容するパネル404の裏面に特徴またはマークを備えて、それらの正しい配置を補助できる。

0203

凹部内への伝送および受け取り部品の収容は、風化、摩損、および衝撃からそれらを保護し、また電気接続ポイントにおける発電システムの故障の事例を低減する補助にもなる。この目的のために伝送装置および関連する部品を基材内に完全に隠し得る。

0204

伝送装置405および受取装置406の表面は、互いに近接して、たとえば図4に示されるように位置決めされる必要がある。このことは、システムの部品が正しい位置に置かれた後は電気的接続がまったく必要ないこと、また軽度の整列誤りおよび/または電気的接続ポイントにおける無接触が許容可能であることを意味する。

0205

伝送装置自体の部品は、受取装置の形式と同じく、採用される無線電力伝送方法に応じて多数の形式をとり得るが、1つの実施態様においては、トランスミッタおよびレシーバの両方が協働して誘導または容量結合を構成するコイルまたはパッドである。容量結合においては、トランスミッタとレシーバで1つのコンデンサを構成する。それぞれは、たとえば、コンデンサの各極板の形式をとり得る。

0206

トランスミッタおよびレシーバがパッドまたはプレートとなる場合には、マイクロレベルおよび/またはナノレベルの表面テクスチャをパッド表面(たとえば表面405および406)に適用してパッドまたはプレートの表面積を増加し、無線電力伝送の効率および/またはレートを補助できる。1つの実施態様においては、高いアスペクト比の(たとえば、一連の細かくったピークによる)パターンを表面に伴ってパターン付けまたはプロファイル付けができる。

0207

装置、可能性として間欠切り替え装置が、結合を通じた伝送の前に太陽光電池からの直流電流出力を交流電流に変換するために必要となり得る。

0208

図5Aおよび5Bに示された第2の構成は、それぞれが独自の無線電力伝送手段を有する太陽光(PV)電池501のアレイである。この構成においては、網状に接続された一連の電力取り出しケーブル502がソーラ・アレイを横切って走っている。各電池に配線構成に応じて1つ以上の(たとえば、誘導型および/または容量型の)無線電力伝送ゾーン503が存在し得る。接続密度は、システムの有用な電力の出力要件に従って選択される必要がある。

0209

PV装置からの出力電力の容量性または誘導性の伝送に使用できる領域を有するユニットの追加の好ましい実施態様を図6に示す。建物の屋上に据え付け可能な種類の形成された基材パネル601が複数の光起電力電池602を支持しており、それらがパネルの一方の面において単一の出力端子に接続される。出力端子には、受け取り導体に向けた誘導型または容量型の電力伝送603が備わる。

0210

基材パネルまたは一連のその種のパネルは、その後、1つ以上の無線伝送電力レシーバとともに屋根または太陽光エネルギーに曝されるそのほかの表面に取り付けできる。レシーバ(1つ以上)もまた、必要に応じて電気エネルギーが指向され得るように電力分配網に接続される。

0211

ここで述べている光起電力ユニットを組み込んだ発電システムのための好ましい組立方法図7に示されており、それにおいては多数の基材パネル701が屋根の傾斜を下に向かって固定される。各パネルは、たとえばそれの右端に、それに据え付けられている太陽光電池によって収集されたエネルギーの単一出力703に向けた無線電力伝送のための装置702を有する。

0212

図8は、図7のアッセンブリの分解図であり、主電気バス帯801が、たとえば屋根の傾斜の右側であるがパネルの下に敷かれて下に向かって走っていることを示している。バス帯は(それ自体によって、または接続されるレシーバ装置によって)基材パネルのそれぞれの無線電力伝送装置によって伝送されたエネルギーを受け取ることができる。このエネルギーは、その後バス帯を介し、有用な電気出力として分配される。

0213

バス帯に沿ったレシーバ(存在する場合)の位置決めは、屋根へのバス帯の取り付け前に計算できる。その後に続いて、対応する伝送ゾーンと受け取りゾーンが整列するようにパネルを屋根に貼り付けできる。基材パネルの成型は、レシーバに対するそれぞれのトランスミッタの配置を補助する特徴802も有し得る。

0214

ここで論じているとおり、屋根または建物表面への取り付け時に隣接するPVユニットの間において(たとえば、誘導型および/または容量型の)無線接続が可能であることもまた特に有利である。これは、対応する伝送領域および受け取り領域を各隣接モジュールに備え、トランスミッタの領域とレシーバの領域が重なるようにモジュールを取り付けることによって可能である。図9に示されている実施態様は、隣接するモジュールの無線接合がどのようにして達成できるかの一例を与えており、コネクタセルの2つ以上の電力伝送領域902がモジュールのそれぞれの1つ以上の電力伝送領域と近接するようにモジュール間の接合の上にコネクタ・セル901を置くことによってそれを可能にしている。コネクタ・セルは、機能を有する太陽光電池とすること、または導体として働くだけのPV機能を伴わないセルとすることができる。コネクタ・セルを用いてモジュールの間の接合を隠すことは、視認できる接合ラインを間に伴って一連のモジュールまたはモジュールのアレイを取り付けることに比べて美観を向上させ得る。PVユニットの個別のPV電池もまた、無線電力伝送によって結合して出力を生成できる。

0215

図10は、本発明を略図形式で示している。PVユニットが、無線電力伝送のトランスミッタ(たとえば、誘導コイルまたはコンデンサ極板)に結合され、それが、相互関係のある無線電力伝送のレシーバ(たとえば、導体コイルまたはコンデンサ極板)と誘導および/または容量結合され、それ自体もまた直接または出力導体を介して負荷に結合される。

0216

1つの実施態様においては、ここで述べているPVシステム/ユニットを、以下に述べるBIPV屋根葺きシステム/製品に取り付けできる。

0217

いくつかの実施態様においては、屋根葺き製品が1つ以上のポリマー材料(層構造とし得る)から成型された複数の形成された表面を有するモジュールを包含し、それにおいて各形成された表面は、3次元表面特徴を備える。この技術はまた、光起電力(「PV」)および/または太陽光熱エネルギー生成のための良好な熱伝導性および熱容量を有する製品、および関連するサブアッセンブリ、アッセンブリ、用途、および方法にも関係する。この技術は、いくつかの利点を有する。たとえば、屋根葺き、被覆、またはサイディング製品は、それが据え付けられる建物の内部へ伝達される熱エネルギーの量を低減すること、および/または屋根葺き、被覆、またはサイディング製品を組み込んだシステムを提供してその種の効果をもたらすこと、および/またはその種の製品の大量生産の達成を可能にする方法を提供することができるか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0218

実施態様においては、合理的に軽量であり、取り付け容易であり、耐久性があり、環境損耗に対して耐性のある建物統合光起電力(「BIPV」)および/または太陽光熱屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が提供されるか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0219

ほかの実施態様においては、屋根の露出表面を貫通する留め具(釘、ねじ、ボルト等)を必要とせず、そのため従来的なBIPV製品と比較して漏水しにくいBIPVおよび/または太陽光熱屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が提供されるか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0220

ほかの実施態様においては、合理的に速い速度で多くの量の量産が可能であり、大きな表面積の被覆が可能なBIPVおよび/または太陽光熱屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が提供されるか、かつ/またはその種の製品の大量生産を達成し得る方法を提供するか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0221

ほかの実施態様においては、熱エネルギーを光起電力電池から引き離してその動作効率最大化するBIPVおよび/または太陽光熱屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が提供されるか、かつ/またはその効果に向けてBIPV屋根葺き、被覆、またはサイディング製品を統合するシステムを提供するか、かつ/またはその種の製品の大量生産を達成し得る方法を提供するか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0222

ほかの実施態様においては、建物構造上の防水膜材の上に配線およびそのほかの電気部品が配される場合にその種の配線およびそのほかの電気部品が屋根と建物構造の間を走るための空間を与える空気流路が提供され、したがって防水膜材の貫通がない。

0223

さらに別の実施態様においては、本発明が、太陽光、周囲光、および光起電力により生成された熱を建物表面から引き離してほかの場所で使用することを可能にする建物統合システム、および/またはその種のシステムの部品が提供されるか、および/またはその種の部品の製造方法が提供されるか、または公衆に向けて有用な選択肢を少なくとも提供する。

0224

多様な実施態様は、重なり配置で建物に固定される屋根葺き、被覆、またはサイディング製品に関係する。1つの実施態様においては、製品が、表面を横切って水平に置かれ、その表面の垂直下方向に重なるモジュールとして形成されるが、垂直の列として置いた後に表面を横切る方向に重なることが可能な製品を製造することも可能である。特に、以下においては3つの例示的な実施態様で製品を説明する。第1は、建物の屋上表面を覆う耐候性の覆いの形成に使用し得るモジュールであり、第2は、耐候性の覆いの形成に加えて、熱エネルギー回収システム一部として使用され得るモジュールであり、第3は、耐候性の覆いの形成に加えて、またオプションとしての熱エネルギー回収システム一部としての利用に加えて、電気エネルギーを生成する太陽光電池を支えるモジュールである。

0225

1つの態様においては、合理的に軽量、取り付け容易であり、耐久性があり、環境損耗に対して耐性のある屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が提供される。ほかの実施態様においては、屋根葺き、被覆、またはサイディング製品は合理的に速い速度で多くの量の量産が可能であり、大きな表面積の被覆が可能で、かつ/またはその種の製品の大量生産を達成し得る方法を提供する。

0226

1つの実施態様においては、屋根葺き、被覆、またはサイディング製品が、1つ以上のポリマー材料(層構造とし得る)から成型された複数の形成された表面を有するモジュールとなり、それにおいて各形成された表面が3次元表面特徴を包含し、それらの形成された表面は、溶接線または射出成型ポイントを伴わずに接合される。各形成された表面は、連続成形機の個別のダイまたは型に対応するモジュールの長さに沿った成型部分を指す。PCT/NZ2006/000300(公開番号WO2007/058548)を参照されたい。この文脈における用語「接合された」の使用は、形成された表面のそれぞれがそれまで分離されていることを必要とする意図ではなく、言い換えると、形成された表面は、製造工程の間にその場でまとまって一体的に形成され得る。別の実施態様においては、モジュール設計の特徴が、熱形成、プレス、またはそのほかの形成方法によって、連続または不連続に、木、金属、コンクリート、樹脂、ガラス、粘土、複合物、またはこれらの類から達成され得る。

0227

特に、この製品は、連続形成段階を取り入れている連続工程によって長い帯(図11参照)として製造可能であり、したがって必要とされる被覆面積に応じ、長さを変えて作ることが可能である。製造は、保護されるべき屋根または建物の全幅または部分にわたって広がり得る単一の成型モジュールが製造可能となるようになされる。たとえば、建物表面を下に向かって覆う寸法より建物表面を横断して覆う寸法の方をはるかに大きくできる。1つの実施態様においては、建物表面を横断して延びる方向におけるモジュールの寸法が、建物表面を下に向かって延びる方向におけるモジュールの寸法の少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍、または少なくとも15倍、または少なくとも20倍になる。それに代えて、たとえば、建物表面を横断して覆う寸法より建物表面を下に向かって覆う寸法の方をはるかに大きくできる。1つの実施態様においては、建物表面を下に向かって延びる方向におけるモジュールの寸法が建物表面を横断して延びる方向におけるモジュールの寸法の少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、または少なくとも10倍、または少なくとも15倍、または少なくとも20倍になる。

0228

いくつかの実施態様においては、モジュールの長さが約0.2−1メートル、約1−20メートル、約3−10メートル、または約4−8メートル、または約2−4メートルである。長さが4−5メートルのモジュールおよび長さが8メートルのモジュールが適切な製造サイズであるが、製造工程を適応させてカスタム・サイズを可能にすることはまったく容易である。複数のその種のモジュールは、たとえば図12の重なり屋根板に示されるとおり、構造の表面を下に向かって横板に重なる形で配置できる。

0229

基本的な屋根葺き製品の例示的な実施態様の特徴は図13に示されているとおりである。アンダーラップ領域1301および露出領域1302(すなわち、一連のモジュールが重なり配置で位置決めされるときに露出される領域)が存在する。また、モジュール1300が建物表面に取り付けられる固定領域1303も存在し、この領域はアンダーラップ領域1301の内または外となり得るが、適切にはアンダーラップ領域1301内とするか、またはそれをオプションとする。これらの領域を多様な互いの比率で存在させること、およびモジュール1300の長さに沿って連続または不連続パターンで任意の、またはすべての領域にプロファイルを付けるか、または外観1304を持たせることができる。1つの実施態様においては、アンダーラップ領域1301の幅がオーバーラップ領域1302の幅と概ね等しい。ほかの実施態様においては、アンダーラップ領域1301の幅がオーバーラップ領域1302の約95%、約90%、約80%、約75%、約60%、約50%、約40%、約30%、約25%、約15%、または約10%である。いくつかの実施態様においてはオーバーラップ領域1302の幅が約5cmから約60cmまでとなり、アンダーラップ領域1301の幅が約5cmから約60cmまでとなる。

0230

プロファイル付けまたは外観付けにおける多様性は、異なる様式または装飾効果創出に使用できる。たとえば、図14に示されているように正弦波プロファイルを用いてモジュールを成型し、コンクリート・タイルを摸すること、図15に示されているように角度付きプロファイルを用いて下見板を摸すること、図16に示されているように上面に浮き彫り特徴を用いてアスファルト屋根板を摸すること、または多様な上面の外見を用いてスレート・タイルまたは柿板を摸することができる。連続形成工程では、必要に応じて成形機のダイ面を単純に交換するだけで同一の装置を用いて多様な異なる3D表面の製造が可能である。

0231

供給材料の色および視覚的特性もまた、供給段階において異なる材料および添加剤(特に、着色添加剤)を投入するだけで極めて容易に変更できる。このことは、製造ラインの装置の有意な変更を伴うことなく連続ランで異なるタイプの製品(たとえば、コンクリート・タイルを摸した製品、スレート・タイルを摸した製品、およびアスファルト屋根板を摸した製品)の大量生産が可能であることを意味する。

0232

モジュールは、希望に応じて、および/または表面に与える外見によって許容される限りにおいて多様な垂直配置で取り付けできる。図17に示されているオフセット付きの垂直配置は、伝統的な「タイル置き」屋根葺きの効果を与えるが、ほかの配置もまた興味深い視覚および/または様式の効果をもたらす。

0233

図18Aは、釘またはねじタイプの留め具を据えるための成型モジュール1800の固定領域1802内にある一連の位置合わせ凹部1801を示している。各凹部の底にはボス1803(すなわち、材料の厚みが増した部分)があって留め具の軸が通過するための強化エリアが提供され、また、モジュールの下にある建物表面に当接する平坦な表面1804も作られている。凹部の側面1805は、外に向かって傾斜しており、玄翁または空気圧釘打ち機またはステープル・ガンを使用して、周りを取り囲むモジュール材料に損傷を与えることなく孔に留め具をたたき込むことができる。

0234

図18Bは、モジュールを建物表面に取り付ける留め具1806(たとえば、釘、ステープル、またはねじ)を据えるための固定領域1802内の「スタータ」孔または位置合わせ1801が存在し得ることを示している。これらの位置合わせ1801は、成型特徴または追加の表面マークとし得る。その種の位置合わせ1801の目的は、必要な留め具1806の数および離隔するべき距離を示すことによって取り付けを簡単化することである。さらにまた、図18Cに示されているとおり、位置合わせ1801は、従来的な釘打ち機またはねじ打ち機のヘッド1807の嵌合に適合させた凹部を含み得る。これは、取り付け作業者のための容易な整列および正確な留め具の場所を提供する。強化材料の層でモジュールの固定領域を覆って留め具によって貫通されるモジュール材料の裂けを防止でき、その場合には位置合わせが、強化ゾーン内に留め具が位置決めされていることを保証する働きを提供できる。

0235

モジュールが屋根に固定された後は、留め具の頭が位置合わせの開口の上端と面一になるか、またはそれより低くなる必要がある。図19に示されているとおり、これはその後に貼られるモジュールのオーバーラップ領域が、最初のモジュールの上面と面一に収まることを可能にする。

0236

モジュールは、建物に取り付けられたときに与圧を印加してオーバーラップ・パネルの縁および底表面がアンダーラップ・パネル上に堅固に接触することを促進する(図20に示されるとおり)凸状の予備反りを持たせて形成できる。これはまた、アンダーラップするパネルとオーバーラップするパネルの間に高い熱伝導度を提供する。それに加えて、各モジュールの長さに沿って走る接着帯111(図21Aに示す)を使用して1つのモジュールを次のモジュールの表面に接続して防水密閉を作り出すこと、および屋根葺きまたは被覆層の下への塵埃および粒子の入り込みを止めることができる。固定領域からもっとも遠いモジュールの領域を固定することはまた、モジュールの露出部分が風でばたつき割れまたは曲げ応力を通じて損傷することを防止するという利点がある。これは、接着帯またはそのほかの手段によってなし得る。接着帯が使用される場合には、輸送および保管のために(図21Bに示されるとおり)剥離帯113によってそれらを覆うことが有益となり得る。剥離帯は、取り付けの間に取り除かれる。

0237

モジュール上において接着帯は多様に配置することができる。図22に示されているとおり、1つの実施態様においては、モジュールの下側の縁に沿って成型材料層の裏面に第1の接着帯121が貼り付けられ、前面の固定領域の境界線のちょうど下に当たる位置に第2の接着帯122が貼り付けられる。したがって、図22に示されているとおりの一連のモジュールの配置が可能となり、それにおいては裏面の接着帯と前面の接着帯が接着する。

0238

それに代えて、図23Aに示されているとおり、両方の接着帯がモジュールの前面になるように、すなわち1つが固定領域132の後縁131に、もう1つがその境界線のすぐ下になるように接着帯を位置決めできる。この場合においては、接着が2点でモジュールを確保し、オーバーラップ・モジュールの基層直接接着することになる。このほかの代替または追加は、取り付けの間における領域112への接着剤の塗布である。

0239

図23Bに示されているとおり、隣接するモジュールと接触して配置されたとき風雨密障壁として作用する材料の帯133をアンダーラップ領域の上面に伴って、モジュールをあらかじめ形成できる。この可撓性の材料の帯133は、オーバーラップ・モジュールの間における水または空気の逆流を防止する。このほかの代替または追加は、2つのオーバーラップ・モジュールの間における水の侵入を防止する類似したポリマー材料の帯を、露出領域の下面に配置することである。

0240

1つの実施態様においては、屋根葺きおよび/または被覆製品の製造における一連のステップが、最初に形成のためのモジュール材料を準備すること(材料を溶融状態半溶融状態、または柔軟な状態にすることを含み得る)、第2に加圧形成ゾーンに材料を供給すること、および第3に材料が加圧形成ゾーンを通って進む間にそれを形成し、硬化させることを含む。形成に先行して材料を混合し、提供する多様な方法が存在するが、適切な方法は、図24に示されているとおり、連続成形機の前進する支持表面上に第1の材料141の押し出しフィード層を乗せ、それに続いてそれの上に別の材料142の追加の押し出しフィード層を重ねることである。第1の材料および第2の材料または追加の材料は、同一または不同となることがあり、同じかまたは異なる形式のものとし得る。両方の材料は、その後、積層フィード143として加圧形成ゾーン144に送られ、単一のモジュール・パネル145に成型される。製品は、CFTマシンの上側および下側回転トラック146に異なるダイを使用することによって、成型パネル上面の特徴と下面の特徴が異なるように製造できる。モジュールは、単一材料のみを使用して製造することも可能である。

0241

加圧形成ゾーンへの到着時に第2の材料フィードで第1のそれを完全に覆うことはできるが、第1のフィード151の部分が第2のフィード152によって(図25に示されているとおり)覆われるようにこれらのフィードを配置できる。第2の材料の細い帯だけが存在すること、または第1または第2のフィードの上に追加の材料が存在することが考えられ、第1のフィードの幅にわたる帯の配置は多様化し得る。これらの多様性は、多様な押し出しの互いに対する位置決めの変更によって、またフィードの幅の変更によって製造の間に達成できる。

0242

いくつかの実施態様においては、第1の材料層が幅WIおよび厚さTIを有し、第2の材料層が幅W2および厚さT2を有する。1つの実施態様においてはWIがWIIより広い。1つの実施態様においてはWIとWIIが同じ幅になる。1つの実施態様においてはWIIがWIより広い。1つの実施態様においてはTIがTIIより厚い。1つの実施態様においてはTIとTIIが同じ厚さになる。1つの実施態様においてはTIIがTIより厚い。1つの実施態様においてはWIとWIIが5センチメートルから3メートルまでの範囲内になる。1つの実施態様においてはTIとTIIが0.1から100ミリメートルまでの範囲内になる。

0243

追加の材料層(押し出し、ロール・フィード、またはそのほかの形で供給される)もまた、形成工程の前または後に追加可能である。これは、それぞれの材料層が製品にとって有利な特定セットの特性を有する多層製品の連続形成を可能にする。特に、製品への1以上の強化層の追加が望ましいことがある。その種の層は、金属、布、グラスファイバメッシュ黄麻またはそのほかの織布、グラスファイバ、カーボンファイバアルミニウム・シート、または強化ポリマーを包含できる。これらは、形成段階に先行してほかの材料層の下、上、または間に置くことができ、また形成段階の間に変形を受けること、または変形を受けないことが許される。製造されるモジュール・パネル153の厚さは、部分的に、選択された材料およびそれに供給される層の数によって決定されることになる。1つの実施態様においては、パネルの厚さが、約0.5−55mmの範囲内となる。

0244

多様な材料の層を形成段階の前またはその間に化学的に結合できることがあるが、そのようにできるどうかは選択された材料に完全に依存することになる。選択された材料が化学結合しにくい場合には、プラズマまたは接着層を用いた接着の補助、または両方の材料層のための化学的親和力を伴う補助材料の供給が必要となることがある。これは、第2の材料の導入に先行する第1の基材フィードへ上乗せするか、または介挿する層としてインラインで適用できる。材料の多様な層は、表面仕上げまたは層の間の特徴に起因して互いの機械的な結合もできる。

0245

屋根葺きおよび/または被覆モジュール区分射出成型によっても類似の製品を達成できるが、その種の工程ははるかに遅い生産能力を有する。建物応用のためには大面積の製品を製造する必要があり、かつそれらの大面積の製品の大量生産を行なって行程経済的にできることが望ましい。それに加えて、その種の工程は、溶接線および射出成型ポイントをもたらす。溶接線は、射出成型工程の間に2以上の溶融ポリマーの流れが出会うときに形成される。これは、ポリマーの流れが妨害物(たとえば、孔を形成するための柱)の周囲を別れて進み、その後再び合流するとき、または複数の射出ポイントからのポリマーの溶融した前面が出会うときに生じ得る。またこれは、溶融ポリマーが非溶融ポリマーと出会うときにも生じ得る。結果として目につく溶接線が観察され、接合面のこの溶接線内における接着/結合が製品内のポリマーの残余より弱くなる。射出成型ポイントは、加熱された材料が型の空洞内に供給された製品の部位である。射出成型を使用して1を超える材料の層を備える製品を作ることも困難であり、射出成型によって最終的な製品の美観に影響を与える色の相違または変動がもたらされ得る。これに対して連続成形機は、毎分約5−60mの製品を製造することが可能であり、この製造方法の使用は、3Dポリマー製品の製造に使用できるほかの工程より好ましい。また連続成形機の製造する製品は、溶接線または射出成型ポイントがなく、またオプションとして複数の材料層を含む。

0246

連続形成工程による屋根葺きおよび/または被覆製品の製造における使用に適した材料は多数あるが、発泡材料(たとえば、発泡ポリカーボネート)からの成型パネルの製造がもっともコスト効果的である。これは、製造に必要な原材料の量を削減するだけでなく、結果として軽量の製品をもたらす。これは、屋根葺きまたは被覆による既存の建物の改築において有利となり得る。たとえば、既存の劣化した屋根を伴う建物があるとき、新しい軽量屋根板を既存の屋根板(通常はアスファルト屋根板)の上に直接被せて配置することによって屋根の葺き替えが可能である。

0247

発泡ポリカーボネート(または、代替基材)に1以上の追加材料を伴わせて製品の特性を強化できる。適切な材料は熱可塑性ポリウレタン(TPU)であり、図24に示されているとおり成型工程にポリカーボネートとともに供給できる。発泡ポリカーボネートおよび類似材料は、難燃性を有することから屋根葺き製品に好ましく、TPU層の追加は、TPUがより良好な耐久性、物理特性、および耐環境損耗性を有することから製品の性能を向上させる。特に、TPUは、穴あき耐性、裂け耐性、およびUV耐性があり、ポリカーボネートのみの場合と比較してより長期間にわたって製品の美観を維持する。

0248

形成段階の出口ポイントにおけるパネルを図26に示す。TPU層(または代替材料の層)161が、ポリカーボネート層(またはそのほかの発泡材料の層)162の上に成型されて屋根板モジュールの本体を構成している。可能な限り多くの発泡材料を使用して材料を削減することは望ましいが、いくつかの実施態様においては、TPUが、屋根板の下側の縁から留め具固定領域の上の境界線まで広がる領域163を覆い得る。これは、要素に露出される屋根板のエリアが良好な耐久性を有し、かつ留め具が貫通する屋根板の部位が良好な裂け耐性を有するようになされる。この場合にTPUを使用する利点は、穿孔の後にそれが留め具の軸まわりで収縮し、水密となることである。

0249

そのほかの使用できる材料は(限定ではないが)ポリカーボネート(PC)、汎用ポリスチレン(GPPS)、ポリメタクリル酸メチルPMMA)、テレフタル酸ポリエチレン(PET)、メタクリル酸ポリエステル(PEM)、ポリプロピレン(PP)、耐衝撃性ポリスチレンHIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリエステル(PES)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレンPTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)(ポリエーテルケトン)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリ乳酸PLA)、耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリルアモルファス・ポリマー、高密度ポリエチレン(HDPE)、テレフタル酸ポリエチレン(PET)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレンLLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、エチレン酢酸ビニルEVA)、エチレンビニルアルコール(EVOH)、熱可塑性エラストマ(TPE)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、ポリプロピレン(PP)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)、ポリプロピレンコポリマー(PP−C)、シリコンポリマー、スチレン−アクリロニトリル樹脂(SAN)、および熱可塑性ゴムを含む。これらの材料は、そのいくつかまたはすべてを混合できる。また材料は、割れ、衝撃、紫外光、および熱または引っ張り応力に対する耐性等の特性を強化する添加剤を包含できる。多様なポリスチレンナイロン、アクリル、ポリエチレン、熱可塑性エチレン、ポリプロピレンおよびフェノール、およびこれらの組合せまたは含有物も製造において考慮される材料となり得る。いずれの材料が選択されるかによらず、材料は、層剥離しないように互換性を有していなければならない。材料に互換性がない場合も使用できるが、それらの間に拘束層または結合層を導入しなければならない。拘束層または結合層の例は、限定ではないが、エチレン酢酸ビニル(EVA)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性エラストマ(TPE)、シリコン接着剤エポキシ接着剤、およびアクリル接着剤を含む。当業者は、この中で述べられている目的にあった適切な組合せにおいて材料を選択できる。

0250

多様な実施態様において、屋根葺きモジュールは、耐火性、裂け耐性(特に、穿孔および取り付けポイントにおいて)があり、常用工具を用いて容易かつきれいに切断されて取り付けの補助が可能であり、20年超にわたる環境およびUV露出に耐えることが可能であり、故障を伴わずに凍結および解凍の繰り返しに耐えることが可能であり、−40℃から100℃までの温度範囲で層剥離に耐え、合理的な範囲までの衝撃耐性があり、固定ポイントにおいてさえ水の浸透がなく、低密度であり、貫通および擦過耐性があり、退色耐性があり、微生物攻撃に対する耐性があり、接着剤との互換性があり、高湿および濡れ状態において安定かつ高温および低温において柔軟性を保持し、かつ層剥離しない材料から作られる。これらの要素はすべて、製品の製造のための適切な材料または材料の組合せの選択に影響する。使用される材料(1以上)が無害であること、または少なくとも製品の上側の層(積層製品が製造される場合)が無害であることも望ましい。これは、その後に続く使用のために1以上の建物表面から水が収集される場合に毒物汚染の可能性を回避する。

0251

いくつかの実施態様においては、製品が再生利用可能な材料から、またはいくつかの異なる再生利用可能な材料から製造され得る。製品の製造において選択される材料の組合せは、適切には、最初に製品を構成材料に分解することなく再生利用が可能になるものとする。

0252

また、熱膨張係数が低く、製品の長さに沿った曲がりが回避される材料を選択することも重要である。建物表面に取り付けられた後に材料が過度な移動を受けると、取り付けポイントにおいて、またはポイント間において障害が生じ得る。2以上の、熱膨張係数が大きく異なる材料を用いて積層製品が製造される場合にも障害が生じ得る。1つの実施態様においては、図39A−39Bに示されているとおり、2つの固定ポイント292の間において膨張または収縮する1以上の蛇腹型特徴291を持たせてモジュールを成型することによって熱膨張および収縮に適応させる。

0253

多様な実施態様においては、屋根葺きまたは被覆モジュールが、限定ではないが、詳細を以下に述べる光起電力機能、および/または(iii)光起電力エリアの相互接続機能を含む追加の特性または機能を有し得る。

0254

屋根葺きおよび/または被覆製品の代替実施態様は、これまで述べてきた特徴のすべてを有するとともに、熱エネルギー回収システムの一部としての利用に適した製品となるいくつかの追加の特徴を有する。熱エネルギーは、ある時間にわたって太陽光に曝された建物表面から獲得可能であるが、それに寄与できるより有意でないエネルギー源も存在する。その後熱エネルギーは、使い尽くされるか、または製品と建物表面の間を通過する流体流(もっとも実際的なオプションは空気である)に伝達され、それに続いてシステムのどこかで使用されることが可能である。

0255

この実施態様の注目すべき特徴は、建物の下張りが空気流路の1つの境界を形成することである。この実施態様は、箱、円、またはそのほかの幾何学的な閉じた断面形状の、たとえば、閉塞される可能性のある空気流のための制限されたゾーンに分割されるコーフルート(Corflute(登録商標))屋根または類似の製品とは異なる。材料の全体的なコストもまた、空気流のために自己充足型の通路を定義する裏打ち材料を含む箱、円、またはそのほかの幾何学的な閉じた断面形状の屋根葺き材料と比較して低減される。それとは対照的にこの実施態様は、一方の側面がモジュールによって、他方の側面が屋根葺きの下張りによって画定される空気流のための空洞を伴う、屋根全体を1つの大きな空気流の表面として考える。

0256

その種のシステムの例として、図27に、オーバーラップする一連の屋根板モジュールを伴った屋根アッセンブリを示す。図28Aは、2つのモジュールの例示的な実施態様を側面から示している。合板表面および/または耐候性、断熱、または高反射膜材171等の屋根葺きの下張りと屋根板の層が、これら2つの層の間に空気流路が与えるギャップ181ができるように膜からわずかに離される。このギャップは、屋根板モジュール成型物182と一体の形状の特徴によって、または追加のスペーサ支持要素によって維持できる。したがって、屋根アッセンブリは、建物の下張りの上に単一の層を形成するが、形成された特徴182(すなわち、アンダーラップ領域の裏面に形成された「脚」)が、空気が通るための支持物を構成する。図28Bおよび28Cは、建物表面の縁におけるタイルを図解しており、タイルと建物の下張りの間にフィルタ184を配置して外側からギャップ内への空気の流れを可能にできる。暖まった空気が自然に移動する方向、すなわち建物表面の下から上に空気を流すことがもっとも効果的であるが、表面を下に向かって流れる代替実施態様もまた企図できる。暖かい空気は、その後、表面の上側の縁の近傍の引き入れ口の調整栓172を通じて中央の多岐ダクト173内に引き込まれる。暖かい空気は、直接大気に排気すること、または建物のどこか別の場所で使用することができる。

0257

図29は、暖められた空気のエネルギーが建物のどこか別の場所で使用可能になる方法を示している。ファン191を使用し、多岐ダクト内に空気を引き込む空気流を作り出し得る。暖められた空気は、その後、ファンから排出されて熱交換器192の作動流体として使用し、必要に応じてそれをたとえば温水器193または空気調和装置194に使用できる。代替として、熱い空気を暖房応用のために直接使用できる。フラップ弁(図示せず)を取り付けて、ファンが故障した場合に熱い空気を多岐ダクトから逃がし得る。いくつかの実施態様においては、たとえば屋根上の雪または氷の融解残留湿分の一掃、またはシステムからの塵埃、汚れ、またはゴミ掃除のために暖かい空気を熱交換器から屋根に向けることができるように空気流の逆転が可能である。エネルギー需要に応じて温かい空気を屋根のある部分から別の部分へ指向させる異なる多岐ダクトも含み得る。たとえば、空気を、屋根の太陽光に曝される部分から影になって雪に覆われた部分へ、その部分の融雪のために指向できる。そのほかの変形は当業者に明らかとなろう。

0258

いくつかの実施態様においては、ファンの速度が屋根の特定のエリアで得られた熱エネルギーに比例する。ファンの速度は、温度センサまたはタイマの使用を含む多様な方法で制御できる。1つの実施態様においては、屋根表面上の1以上の専用PV電池を使用して電気モータを駆動することによってファンの速度が制御される。したがって、日中の異なる時間において屋根の特定部分が、太陽光がどのくらい強いかおよび/またはどのくらい熱いかということとファン制御直接関係する。たとえば、建物表面を、ファンが中の空気流を別々に制御する区分に分割できる。たとえば標準的な住宅は、それぞれが独自のファンを有する4つの区分を持たせることができ、各ファンは、屋根のその面の太陽光の強度が増加するときに速度を増加し、その太陽光の強度が減少するときに速度を減少する。したがって、異なる区分のファンは、その特定の区分全体が太陽光に曝されているか、または部分的に陰っているかに応じて速度を増減する。

0259

1つの実施態様においては、モジュールの熱関連の実施形態は、アンダーラップ領域内に隆起パターン211を伴うプロファイルにするか、または成型し、実平面または概念的平面の上方に蛇行経路を画定できる。これは、強制される流体流の乱流を生じさせ、したがってモジュールから流体への対流熱の伝達を増加する。次のセクションで詳細に説明するとおり、PV機能がモジュールに含められる場合には、足が、たとえばPV電池への電気接続のための配線用通路も提供し、屋根板への電子部品の組み込みを可能にする。これらの足は、人が屋根板上を歩いた場合にもそれが割れたり、谷折れしたりすることがないように強度を提供する設計ができる。またこれらの足は、全体の空気流路空間にわたる均等な空気流を提供する設計もできる。またこれらの足は、空気取り入れ口空気排出口の間において最小限の圧力降下を提供する設計もできる。またこれらの足は、ケーブルおよびT型留め具の配置および固定を提供する設計もできる。またこれらの足は、障害物が最小限のケーブルおよびT型留め具のための経路を提供する設計もできる。ケーブルのための経路は、垂直、水平、または対角にできる。

0260

これを達成するパターンは、図31に示されるメサに類似した突出部のパターンを含めて多くの異なるものが存在する。この場合においても、パターンが付けられる屋根板の比率は、アンダーラップ領域のサイズと比較して多様となり得る。モジュールの裏面の突出部は、全幅にわたって同一である必要はない。1つの実施態様においては、建物表面とモジュールのアンダーラップ領域の間に先細りが生じるようにタイルの幅にわたって見たときに突出部の高さが減少する。したがって、オーバーラップ・モジュールを屋根に配置したとき、建物表面に対して平行に維持される。たとえば、タイルの背に向かって突出部のサイズを約21mmから約16mmに減少させて、建物表面に対してオーバーラップ・タイルを適合させること、およびそれに対してオーバーラップ・タイルを平行に維持することを容易にできる。突出部の形状およびレイアウトもまた多様とし得る。

0261

別の実施態様においては、パターン付けがモジュールと建物表面の間における起伏の形になる。たとえば、平行な溝と畝を交差させてモジュールを成型できる。

0262

図30は、面取りした側面201またはそのほかの、製品が取り付けられる下張り表面が角度付き表面(たとえば、屋根)である場合に重力で窪みに水が溜まることを防止する形状の特徴をプロファイルに持たせる方法を示している。モジュールの裏面に成型される一連の肋材212または粗面化表面テクスチャを代替として、または追加的に使用して空気流の乱流を作出できる。これはまた、モジュールからの熱伝達のための表面積をより大きくすることにもなる。いくつかの実施態様においては、熱伝達を補助する肋材またはテクスチャ付けのジオメトリを選択できる。たとえば、横から見たときにテクスチャが一連の三角形の尖り213となる場合には、横から見たときにテクスチャが一連の方形の歯状の突出部となる場合より、通過する空気流へのより効率的な熱の伝達を可能にする。

0263

さらなるオプションとして、一例が図32に示されているとおり、重ねたときに接触する表面が、相互係合を補助する相補的テクスチャを有する。代替として、または追加として接触表面の間に伝熱性ペーストまたは接着剤を塗布してこれを強化すること、または接着帯特徴を伝熱性とするか、または伝熱性部品を持たせることができる。1つの実施態様においては、アンダーラップ・モジュールの上面およびオーバーラップ・モジュールの下面が、モジュールが正しい位置にあるときに連結できる鋸歯状側面221を有する。互いに「割り込み」、かつ互いに対して何らかの程度の圧縮力を作用させるように刻みを形成できる。表面テクスチャは、それ以外にもスプライン、節、歯、またはそのほかのタイプの凹凸とし得る。テクスチャ付けは、表面積を大きくして重ねモジュールの間の熱伝達が促進されるように表面により良好な接触をもたらし、またそれは建物表面に取り付けるときのモジュールの配置の補助にも使用できる。

0264

発泡材料は、製品のコストおよび重量を下げるが、発泡材料内部にある空気が断熱材として作用する。建物の天井空間への太陽の熱の伝達を防止することが望まれる場合にはこれが有利となり得るが、エネルギー回収システムにおける熱伝達にとっては理想的でない。したがって、屋根葺きおよび/または被覆製品の熱関連の具体化を、熱伝達容量を増加させるべく適合できる。高い熱伝導性を伴う発泡材料を達成するために、発泡工程に先行してポリマー内に熱伝導性粒子(たとえば、アルミニウムの薄片)を導入できる。これらの粒子は、材料を通る熱伝達路を作り出し、全体的な熱伝導度を有意に増加させる。粒子は、材料に構造的な強化も提供できる。たとえば、ポリカーボネートから成型されたモジュールが21W/mKの熱伝導度を有する場合に、30%のアルミニウムを有する不純化ポリカーボネート混合物から成型された同じモジュールが25W/mKの熱伝導度を有する。3%の発泡ポリカーボネートから成型されたモジュールは、さらに低い18W/mKの熱伝導度を有し得るが、30%のアルミニウムの添加を伴ってこれを24W/mKまで改善できる。モジュールの製造前に伝熱性物質を用いてモジュール材料を不純化できる。

0265

最終製品が脆くなりすぎることを防止するために、イオノマ等の相溶化ポリマー金属粒子と混合し、それらを反応性夾雑物から熱伝導度のレベル上昇を伴った強化剤に変更できる。建築製品応用における用途のために形成される材料に、ある程度の弾力性を持たせることが望ましい。

0266

本発明の屋根葺きおよび/または被覆製品の別の実施態様は、太陽光のパワーから電気エネルギーを生成するシステムにおける用途のために構成される。その種の製品は、概して建物統合光起電力製品(「BIPV」)と呼ばれる。図33に示されているとおり、建物表面に取り付けられたときに光起電力電池が光子捕捉できるように、一並びの、またはアレイ構成の光起電力電池をモジュールの露出領域に担持させ得る。

0267

図34は、1以上の成型材料層241、接続された光起電力電池242のソーラ・アレイ層、およびオプションの透明な表面ラミネート層243を包含できるエネルギー生成モジュールをより詳細に示している。このエネルギー生成モジュールはまた、PV層の前面および/または背面の結合/カプセル化/拘束層も包含でき、またPV層の腐蝕を止める層、たとえばポリエチレン、EFTE等の層も含み得る。ソーラ・アレイ層上において、通常またはオプションとして、列内の光起電力電池のそれぞれが、モジュールの全長に延びる2つのバス帯を介して接続され、その1つは電池の上側縁244に沿って延び、別の1つは下側縁245に沿って延びている。これの利点は、取り付け時に主電力の分岐への接続の必要性が各モジュールのための単一の電気接合だけとなるようにバス帯がすべての電池と接触することである。さらなるオプションは、形成工程の間にバス帯材料を基材パネル内に一体成型することである。

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