专利名称：带有圆顶状遮雨板和华夫饼状保护性波纹板的管状天窗的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天窗。
背景技术：
天窗可用于建筑物的照明，能够令人愉悦并节约能源。例如由本申请的受让人制造的管状天窗典型地具有一装于屋顶上的透明盖板或圆顶，一从圆顶处向下延伸到建筑物的天花板的光传送管组件，以及一覆盖在天花板上管底部的光散射板。
为了将圆顶装在屋顶上，典型地可以使用一种遮雨板。遮雨板可具有与屋顶的斜面配合的平直的裙部，以及一个从裙部垂直向上延伸的圆柱形台座。圆顶紧固于台座上，同时管组件也与台座接合以形成一个穿过圆顶并向下进入管组件的单个连续的光通道。
很多屋顶都用瓦片铺设。为了安装天窗，典型地就将一些瓦片移开而暴露出平坦的屋顶基板，同时遮雨板的裙部就置于切入屋顶基板内的孔的上方。然后将瓦片围绕遮雨板重新放置。
本发明的改进之处在于阻止连续不断的水滴从遮雨板/瓦片周围的瓦片上表面渗透并滴落到屋顶基板上。本发明已经认识到，当前针对此问题的解决方案不是有效的，这种解决方案导致不完全的覆盖，这使得水能流过。此外，本发明认识到先前使用的铅块由于其具有延展性因此能够徒手将其绕下部瓦片的顶部配合，但在结构和健康要求上具有风险。本发明还认识到，诸如美国专利No.6,503,601所公开的内容中的矩形多层波纹密封件不仅不能解决上述在管状天窗和矩形密封件之间几何形状的配合不当，而且还需要相当精心地构造出多层结构。
发明内容
本发明提供了一种管状天窗，其包括一透明圆顶；一连接于该圆顶并将该圆顶安装在屋顶上的遮雨板；和一从该圆顶向下悬伸的天窗管。该装置还包括一由波纹状的金属薄板，该薄板安装在该屋顶上并连接于该遮雨板。该薄板具有形成于其中的圆形孔，该孔限定出接近该遮雨板且与该遮雨板间隔开的周边，由于具有波纹，该薄板可与屋顶瓦片相配合以便提供密封效果，同时是对啮齿动物和昆虫的屏障。该薄板具有第一组平行波纹和第二组平行波纹，该第一组中的波纹与该第二组中的波纹垂直。
在优选的实施例中，该薄板形成有围绕孔的边沿，并且该边沿连接于遮雨板。在一个非限定性的实施例中，该遮雨板限定出一上圆形边和从薄板的边沿处向内放射性的延伸的可弯曲的突出部。在无需使用紧固件的情况下，在边缘上弯曲形成的突出部可以使得薄板与遮雨板接合。薄板可由铝、铜、铅、延展性锌、塑料或橡胶制成。优选地，当薄板安装到屋顶上时薄板的波纹基本平行于屋顶的斜面延伸。
另一方面，提供了一种安装管状天窗的方法，包括接受限定出孔和从孔周围竖起的边沿的具有波纹的单个薄板。该方法还包括将边沿与屋顶上天窗的遮雨板接合，同时薄板的上部分置于遮雨板上方至少一片屋顶瓦片的下面，并且薄板的下部分置于遮雨板下方至少一片屋顶瓦片的上方。这样，天窗盖板就能与遮雨板连接。该波纹可以是华夫饼式。
另一方面，提供了一种透光装置，其包括一透明的天窗盖，一光散射装置，和一在该盖板和散射装置间延伸的管状结构。单个波纹状薄板环绕于盖和散射装置间的管状结构以阻止水从设置有盖板的屋顶上滴落。薄板具有至少第一和第二延伸的波纹，上述波纹彼此垂直。
另一方面，该装置包括限定出一孔和一围绕孔竖起的边沿的单个波纹状薄板。该薄板具有华夫饼式的波纹。
又另一方面，提供了一种将波纹件与瓦片铺设的屋顶接合的方法，其包括将波纹状金属薄板放置在至少两片相互叠合的瓦片上方，并将薄板的前缘紧固到至少一片瓦片上。薄板可以与屋顶上的天窗遮雨板接合，并且天窗盖板与遮雨板连接。该方法可包括使得薄板变形以与至少一片屋顶瓦片配合。该薄板可以通过将夹子的腿部滑入瓦片之间，然后将夹子的突出部弯曲于薄板上从而紧固到屋顶上。这样，紧固件至少贯穿于突出部和薄板以便将夹子固定到薄板上。
另一方面，提供了一种屋顶密封装置，其包括一个或更多夹子，每个夹子都具有第一部分和第二部分。该装置还包括一波纹状密封件，其设置在一些屋顶瓦片上方和另一些屋顶瓦片的下方，并且该装置与瓦片配合。每个夹子的第一部分可设置在相互叠合的瓦片之间并且每个夹子的第二部分可折叠在薄板的一边缘上以方便将夹子紧固到薄板上。
另一方面，提供了一种管状天窗，其具有一透明的圆顶，一连接于安装在屋顶上圆顶的遮雨板，和一从圆顶处向下悬伸的天窗管。一由波纹状金属制成的薄板安装在屋顶上并连接于遮雨板。该薄板与屋顶瓦片配合以产成一种密封效果。薄板可由遮雨板整体构成并具有一组且只有一组平行的波纹。
针对本发明结构和作用的更详细的描述，可根据下述附图更好的理解，其中相同的附图标记代表相同的部件，其中
图1是本发明带有波纹状密封件的天窗的局部部件分解透视图，其中部分被切除；图2是波纹状密封件的透视图；图3是另一个实施例的俯视图，其示出了一个具有华夫饼式波纹的薄板；图4是沿图3中的线4-4剖开的横截面示意图；图5是图3所示圆圈5的局部示意图；图6是图3所示实施例的侧面图；图7是图6所示圆圈7的局部示意图；图8是图4所示圆圈8的局部示意图；图9是用于将波纹密封件固定到屋顶瓦片的夹子的平面图；图10-12的透视图示出了图9中夹子是如何将波纹状密封件固定到曲形(“S”)瓦片上，其中屋顶一部分被切除以便清楚示出；和图13-15的透视图示出了图9中的夹子是如何将波纹状密封件固定到混凝土瓦片上，其中屋顶一部分被切除以便清楚示出。
具体实施例方式
先看图1，由附图标记10所示的天窗(skylight)包括一安装在屋顶的硬塑料透明的圆顶12，一被圆顶12覆盖的内反射光传送管组件14，和一安装在天花板上的光散射板16，该光散射板16盖在管组件14的底部上。优选的是，天窗10是管状天窗。一金属遮雨板18具有一平直的裙部20以及从裙部20以一斜度上升的大致圆柱形的台座22，该遮雨板安装在(未示出的)圆形孔上方，该孔通过使用现有技术切入建筑物的屋顶24内以支撑圆顶12。
一个优选由波纹状金属如铝制成的整片单个薄板26安装在屋顶24上。如图1所示，薄板26以如下所述的方式连接到遮雨板18上。从图1和2可以看出，薄板26具有一圆形的孔以便限定出周边28，其紧密地与遮雨板18的台座22相隔。根据此原理，薄板26与屋顶瓦片30配合，并且薄板26特别地与在台座22下面的屋顶瓦片30的顶部配合，以产生密封效果。
更清楚的参看图1，薄板26形成有一围绕该孔的圆柱形或截头圆锥体边沿(curb)32。为了形成边沿32，孔切入薄板26，然后将与该孔相邻的薄板26的一部分压制成如图所示的边沿构型。接着，如图2所示的优选实施例中，边沿32的顶部向内弯成水平方向并被切削以限定出多个可弯曲的突出部34，以将薄板26连接到遮雨板18上。特别地，突出部34放射性地从薄板26的边沿32处向内延伸，并突出部34能在遮雨板18的顶部被手工地弯曲以便在无需使用紧固件的情况下使得薄板26与遮雨板18接合。
如上所述，并重新参看图1，瓦片可以从屋顶24和位于屋顶上的遮雨板18处移走，这样使得裙部20如图所示地平靠在屋顶24上。遮雨板18下的瓦片30可放回屋顶24上。然后，波纹状薄板26可安装在遮雨板18的台座22上方，使得薄板26的边沿32环绕于台座22。随后，突出部34在台座22的顶部边缘上弯曲，并且在遮雨板18上方的瓦片30重新放置在薄板26的上部之上，如图1所示。优选的是，当薄板26安装于屋顶24上时，由薄板26限定出的细长的波纹大体平行于屋顶24的斜面而延伸，如图1所示。在另一实施例中，波纹状薄板与遮雨板的裙部整体地制成，比如，波纹薄板由(其平齐抵靠在屋顶上的)遮雨板的裙部制造成波纹状而形成。
接下来，如果需要，遮雨板延伸部36可由例如螺栓紧固到圆顶12和遮雨板18上和/或用如边沿32将遮雨板18连接到圆顶12上。遮雨板延伸部36可由一个或多个管构造成，并且如果需要其可与遮雨板整体地构造成。总之，由于薄板26上具有波纹，人们可以根据需要很容易地将薄板26变形，以便基本上能与在圆顶12下和在薄板26下部下面的瓦片30配合。
借助本发明，任何从前述在圆顶12上方的瓦片30滴下的水滴将由薄板26引导绕过边沿32并向下滴到在圆顶12下方的瓦片30的顶部，由此产生用于天窗10的水密效果。
参看图3-8，波纹状薄板的另一个实施例总体上如附图标记40所示。与如图1和2所示的薄板26相同，在图3-8中所示的薄板40由单片金属如铝制成并限定出一带有边沿44的孔42，边沿44环绕孔42在平直部分46上方竖起。多个可弯曲的突出部48围绕边沿44的上边缘形成，以便用于将薄板40连接到如图1和2所示的遮雨板18上。
根据如图3-8所示的实施例，薄板40具有华夫饼式(waffle)的波纹。具体参看图5、7和8，薄板40在贯穿其大致整个表面上形成有第一组平行延伸的波纹50和第二组平行延伸的波纹52，同时第一组波纹50基本上垂直于第二组波纹52。在一个非限定性的实施例中，从第一波纹50的顶部到凹槽的深度D1可以是120个千分之一英寸，而从第二波纹52的顶部到凹槽的深度D2可以是60个千分之一英寸。波纹50、52可以滚压成型为一扁平的基板以制成波纹状薄板40，较窄的那组波纹在较深的那组波纹之前形成。
借助如图3-8所示的华夫饼式波纹，薄板40可以很容易地根据需要弯成例如边沿构型和其他构型。
图9-15示出了一个更佳的非限定性实施方式，以便使本发明的波纹状密封件固定到屋顶瓦片上。在图9-15所示的实施例中，一夹子用于将波纹状密封件的前缘(如图1所示的薄板26的前缘)固定到S形弯曲的瓦片上(图10-12)或平直的混凝土瓦片上(图13-15)。优选地，可使用多个夹子。
更具体地，图9示出了一个由附图标记为60总体上表示的L形金属夹，其具有一相对较长的腿部62，该腿部62垂直地并整体地与稍短的突出部64连接。在突出部64和腿部62间的弯曲缓冲部如图所示地至少部分由在夹子60边缘上形成的凹口66构造成。在夹子60上形成有两个安装孔68，其中一个在突出部64的上中部，如图所示，并且另一个大致在凹口66之间。
参考上述夹子结构，从图10-12可知，其示出了夹子60是如何将本发明的波纹状密封件固定到包括多个相互叠合的弯成S形的瓦片70的屋顶上。正如图9和10互相参照来看，夹子60的腿部62滑入相互叠合的瓦片70之间的薄板26的前缘72下方，比如，腿部62夹在第一瓦片70a的下表面和第二瓦片70b的上表面之间。接下来，如图12清晰地示出，突出部64在波纹状薄板26的前缘72上方弯曲。在一个实施例中，前缘72是薄板26的(相对于屋顶的)最低边。参看图12可以看出，突出部64可以沿在图9所示的凹口66之间的弯曲线90E折叠，然后沿螺纹孔68中间的另一弯曲线90E折叠。然后，一紧固件例如螺栓74能穿过孔68并插入波纹状薄板26以将夹子60(其已经固定在相互叠合的瓦片70之间的腿部62)固定到薄板26上。多个夹子60可用于沿波纹状薄板26的前缘72的长度而将前缘72靠着屋顶瓦片固定。
图13-15示出了同样的夹子60以如上所述的同样的方式将波纹薄板26的前缘72靠在相互叠合的平直混凝土瓦片76上固定，即，夹子60的腿部62滑入在相邻的平直的混凝土瓦片76之间，然后突出部64折叠并紧固到如上所述的波纹薄板26上。
应当理解的是，如图9所示的夹子是以一种经济合算并且方便可行的方式将波纹状密封件固定到屋顶瓦片上，从而承受来自瓦片密封件的回弹力和将密封件从瓦片处分离的风里和暴风雨，其他紧固件也可以非限定性地被应用，包括能直接将波纹件接合到一个或多个瓦片上的粘结剂和螺栓。
尽管在此特别示出并详述的“带有圆顶遮雨板和保护型波纹的天窗”完全能实现本发明的上述目的，但是应当将其理解为本发明目前优选的实施方式，代表了本发明所主要构思的技术主题，同时本发明的范围完全包含对于本领域技术人员显而易见的其他实施例，因此本发明的范围仅由所附的权利要求限制，其中除非特别声明，以单数形式描述的元件并不是指“一个且只有一个”，而是指“一个或多个”。对于本领域普通技术人员而言已知或随后已知的上述优选实施方式的元件的在结构上和功能上的所有等同形式在此引入作为参考，并旨在包括在本发明的权利要求内。此外，对于装置和方法而言不必解决本发明所要解决的每个和所有的技术问题，因为其已经包含在所附的权利要求内。另外，没有任一个本发明所公开的元件、部件或方法步骤是旨在专用于向公众公开的，不管该元件、部件或方法步骤是否已经在权利要求中记载。没有任一个权利要求中的特征可根据35美国专利法第112条第6款来理解，除非权项用短语“用于...的装置”表述或当是方法权利要求时权项使用“步骤”而不是“动作”表述。当本说明书没有表述定义时，权利要求的术语被赋予不与本说明书相悖和该申请案卷历史所禁止反悔的所有的和常用的意思。
权利要求
1.一种管状天窗，包括一透明圆顶(12)；一连接于该圆顶(12)并将该圆顶(12)安装在屋顶上的遮雨板(18)；一从该圆顶(12)向下悬伸的天窗管(14)；和一由波纹状的金属薄板(40)，该薄板安装在该屋顶上并连接于该遮雨板(18)，该薄板(40)具有形成于其中的圆形孔(42)，该孔(42)限定出接近该遮雨板(18)且与该遮雨板(18)间隔开的周边，该薄板(40)可与屋顶瓦片相配合以便提供密封效果，该薄板(40)具有第一组平行波纹(50)和第二组平行波纹(52)，该第一组中的波纹(50)与该第二组中的波纹(52)垂直。
2.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于，薄板(40)形成有围绕孔(42)的边沿(44)，边沿(44)与遮雨板(18)连接，薄板(40)和边沿(44)是由金属制成的整体部件。
3.根据权利要求2所述的天窗，其特征在于，遮雨板(18)限定出一上圆形边缘，并且该天窗还包括多个可弯曲的突出部(48)，所述突出部(48)从薄板(40)的边沿(44)处向内放射性地延伸并在该边缘上可弯曲，以便在无需使用紧固件的情况下从而使得薄板(40)与遮雨板(18)接合。
4.根据权利要求3所述的天窗，其特征在于，还包括一用于将遮雨板(18)连接到圆顶(12)上的遮雨板延伸部(36)。
5.根据权利要求4所述的天窗，其特征在于，遮雨板延伸部(36)借助紧固件与圆顶(12)和遮雨板(18)接合。
6.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于，薄板(40)由整体部件构造成，其原料至少包括以下之一者铝、铜、铅、延展性的锌、塑料和橡胶。
7.一种屋顶密封装置，包括至少一个夹子(60)，其形成有第一部分(62)和第二部分(64)；一波纹状密封件(26，40)，其设置在一些屋顶瓦片上并在另一些屋顶瓦片下，并大致与这些瓦片相配合，其中该夹子(60)的该第一部分(62)可设置在相互叠合的瓦片之间，并且该夹子(60)的该第二部分(64)可折叠到所述薄板(26，40)的一边缘上，以便将该夹子(60)紧固在所述薄板(26，40)上。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括多个夹子(60)和多个螺纹紧固件(74)，以便用于使得夹子(60)与薄板(26，40)接合。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一部分(62)是一腿部，第二部分(64)是一比该腿部短并与腿部垂直相交的突出部。
全文摘要
在管状天窗内，具有华夫饼状的波纹的铝制薄板(40)形成有一压入边沿(44)内的孔(42)，该边沿固定在安装于屋顶上的天窗遮雨板(18)上的台座的上方。天窗圆顶(12)上方的屋顶瓦片置于薄板(40)上，并且在圆顶(12)下方，薄板(40)置于屋顶瓦片的上方并且人为地使得波纹与屋顶瓦片配合。任何滴在圆顶(12)上瓦片的水滴都将直接通过在边沿(44)周围的薄板(40)下落在圆顶(12)下方的瓦片的顶部，由此对天窗起到水密作用。夹子(60)可将薄板(40)的下边缘固定到瓦片上。
文档编号E04D13/03GK101068991SQ200580026357
公开日2007年11月7日 申请日期2005年2月28日 优先权日2004年8月5日
发明者J·W·普伦, D·W·里利, C·P·斯蒂芬斯 申请人:索拉管道国际公司