JP2015094124A

JP2015094124A - 採光屋根装置

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Publication number: JP2015094124A
Application number: JP2013233929A
Authority: JP
Inventors: 広田博信; Hironobu Hirota; 梅田和人; Kazuto Umeda
Original assignee: IMAI KK; NISSHO GRAND SYSTEM KK; Imai KK
Current assignee: IMAI KK; NISSHO GRAND SYSTEM KK; Imai KK
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: JP6129057B2

Abstract

【課題】加工性、耐火性に優れた鋼鈑により自在な寸法変更を可能にした折曲部材（内部側）と、表面がきれいなアルミ型材（外部側）とを組み合わせて構成し、雨漏りしないで耐火性に優れて強度を有し、構造が簡単で部品数が少なく、安価で丈夫な採光屋根装置を提供する。【解決手段】採光板から自然光を取り入れる採光屋根装置において、縦枠群に耐火性・耐水性を有した長尺なＳＵＳ材またはＳＴ材を所定寸法に折り曲げ成形した縦フレーム５の底面部６に縦芯フレーム１１の下部両側に設けた脚片１４を取付けて縦フレーム５内の長手方向に排水路を設け、横フレーム３１の立上部３３ａ，３３ｂと横芯フレーム３８の両側に設けた壁面部４２とを固着して横芯フレーム３８内に排水路を形成し、横フレーム３１の長手方向両端に設けた嵌合段部３４を縦フレーム５の嵌合窓部８にそれぞれ挿通して格子状に組み合わせた取付枠に採光板３、３を取り付ける。【選択図】図５

Description

本発明は、倉庫、工場または体育館などの大型建物の屋根に設けた採光空間に設置した採光板から屋内に自然光を採光するための採光屋根装置に関するものである。

従来、倉庫、工場、体育館など大型建物の屋根や、商店街のアーケードなど多くの公共施設の屋根構造として、屋根に設けた採光空間から自然光を屋内に取り入れるために透明、半透明などの採光板を設置してなるトップライト、即ち、採光屋根装置が広く設置されている。これらの採光屋根装置の構造体として、軽量で丈夫しかも劣悪な気象条件のもとで腐食しにくいことからアルミ押出成形材、即ち、アルミ材により形成した型枠が屋根材として使用されている。

しかし、前記アルミ型材により形成した型枠は、単独では熱に弱いため、万一、建物に火災が発生した場合、炎は天井に上る習性があることから、屋根に設けた採光装置の型枠であるアルミ型材は、立ち上る炎に晒されると熱で変形したり、溶けて崩れて屋内に落下するおそれがあり、３０分耐火の機能を必要とする屋根材として単独で使用することができなかった。

そこで、アルミ型材の耐火性が低いという弱点を補強するため、アルミ型材の内部に耐火性を高めるステンレスまたはスチール材などの金属材またはコンクリート板などを設置したり、耐火性を有する合成ゴム材で被覆することにより、火災発生の際にアルミ型材が熱で変形する時間を遅らせて延焼を防止することが知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

特開平７−８２８５０号特開平９−３２２１６号実開平５−１２５２４号

耐火性を有する屋根構造材は、部品点数が多くなるため構造も複雑になることから、作業工程が増加し、それによって作業日数も増えるため必然的にコスト高になるという問題点を有していた。また、採光屋根装置に使用するアルミ型材は、成形型費・材料費が高価なことからできるだけその大きさを小さくするため小型に設計するので、型材内に形成する排水路が必然的に狭くなるという問題点を有していた。このアルミ型材内の排水路を大きくすると、当然のことながらアルミ型材の形状が大きくなり、その分、余分な材料を必要とするため成形型費・材料費などのコストが嵩むという制約を有していた。

狭い排水路を有した型枠を用いた採光屋根装置は、屋根の傾斜が緩やかな場合は、排水の流れが緩やかになり、結露による水滴またはガラス板とシールパッキンとの隙間から浸入する雨水の量が多い場合には排水が困難になることがあり、水滴などの水が室内に落下するおそれがあった。特に、昨今のごとく台風や集中豪雨が多発すると雨水が排水路の許容範囲を超えてオーバーフローする事により雨漏りする原因となりやすかった。

さらに、採光板として使用するガラス板は、寒冷地や用途等により二重や三重にして使用する場合がある。二重または三重のガラス板を支持する型枠は一重の採光板を支持する型材の高さが相違するため、寸法の相違する複数の型枠やスペーサー用の型枠を必要とするため、部材点数が増える事により原材費のコストが高くなるという問題点があり、このように押出型材は、寸法変更の自由度がないという欠点を有していた。

そこで本発明は、加工性、耐火性に優れた鋼鈑により自在な寸法変更を可能にした折曲部材（内部側）と、表面の形状がきれいなアルミ型材（外部側）とを組み合わせて採光屋根装置を構成する事により、雨漏りしないで耐火性に優れて強度を有し、構造が簡単で部品数を少なくしてコストを下げ、安価で丈夫な採光屋根装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、屋根の所定位置に形成した採光空間に採光板を設置して自然光を取り入れる採光屋根装置において、屋根の勾配方向に配した取付下地２上に取付けた長尺な縦フレーム５と、中央上部に戴置部１２を有した長尺な縦芯フレーム１１と、該戴置部１２に取付ける縦支持材１８と、該縦支持材の上部に設けた係止爪部２１と着脱可能に嵌合する雄爪部２７を下面に設けた縦カバーフレーム２５とからなる縦枠群Ｓと、縦フレーム５の両側立上部７、７に設けた嵌合窓部８、８にそれぞれ挿入して係止する嵌合段部３４を両端にそれぞれ設けた横フレーム３１と、中央上部に戴置部３９を設けた長尺な横芯フレーム３８の両側に設けた立上部３３ａ，３３ｂと一体に設けた底面部３２を有した該戴置部の棟側に先端を張り出して設けた棟側支持板４５と、前記戴置部３９に取付けた横支持材５０の上部に設けた係止爪部５３と着脱可能に嵌合する雄爪部５７を下面に設けた横カバーフレーム５５を有した横枠群Ｔとからなり、前記縦枠群Ｓの縦フレーム５内の底面部６に前記縦芯フレーム１１の下部両側に設けた脚片１４を取付けて長手方向に排水路Ｘを設け、該横フレーム３１の立上部３３ａ，３３ｂと横芯フレーム３８の両側に設けた壁面部４２とを固着して該横芯フレーム内に排水路Ｙを形成した前記横枠群Ｔの前記横フレーム３１の長手方向両端に設けた嵌合段部３４を前記縦フレーム５の嵌合窓部８にそれぞれ挿通して格子状に組み合わせてなる取付枠Ｕで採光板３、３を取り付けてなることを特徴とする。また、前記縦枠群Ｓの縦フレーム５と縦芯フレーム１１及び前記横枠群Ｔの横フレーム３１と横芯フレーム３８と棟側支持板４５とをそれぞれ耐火性を有した鋼鈑を折曲加工により形成し、前記縦フレーム５は、底面部６の両側を折り曲げて形成した立上部７の所望位置に複数の嵌合窓部８を設け、該縦芯フレーム１１は中央上部に設けた戴置部１２の両側下部を折り曲げて脚片１４を形成し、前記横枠群Ｔの横フレーム３１は、前記底面部３２の一側を高くした軒先側立上部３３ａと他側を低くした棟側立上部３３ｂをそれぞれ一体に設けると共に、横芯フレーム３８は長手方向に設けた戴置部３９の両側下端をそれぞれ折り曲げて底部４１と壁面部４２を一体に形成し、前記横芯フレームの戴置部３９の棟側壁面に取付けた棟側支持板４５の平面台４６の先端を前記横フレーム３１の棟側立上部３３ｂ側に突出してなることを特徴とする。さらに、前記縦枠群Ｓの縦支持材１８と縦カバーフレーム２５及び横枠群Ｔの横支持材５０と横カバーフレーム５５は、それぞれ押出加工により形成したアルミ型材であって、前記縦支持材１８は垂直方向に位置した支持部１９の下端に脚部２０を形成し、上部両端に設けた係止爪部２１を同一方向に折り曲げて形成し、縦カバーフレーム２５は、扁平に形成した表面枠２６の下面中央に前記縦支持材１８の係止爪部２１と着脱可能に嵌合する雄爪部２７を一体に設け、前記横枠群Ｔの横支持材５０は、垂直方向に位置した支持部５１の下端に脚部５２を設けると共に、上端に設けた係止爪部５３を同一方向に折り曲げて形成し、横カバーフレーム５５は、扁平な表面枠５６の下面中央に該横支持材５０の係止爪部５３と着脱可能に嵌合する雄爪部５７を一体に設けてなることを特徴とする。さらにまた、折曲部材である縦フレーム５及び縦芯フレーム１１と、押出部材である縦支持材１８及び縦カバーフレーム２５とからなる縦枠群Ｓと、折曲部材である横フレーム３１及び横芯フレーム３８及び棟側支持板４５と、押出部材の横支持材５０と、横カバーフレーム５５とからなる横枠群Ｔとをそれぞれ格子状に組み合わせて形成した取付枠Ｕであって、前記縦フレーム５の両側に設けた立上部７、７と、前記横フレーム３１の両側に設けた立上部３３ａ、３３ｂと、横芯フレーム３８の上部中央に設けた戴置部３９の棟側壁面に取付けた棟側支持板４５の平面台４６の各先端に取付けた保護パッキン６１を介して採光板３、３をそれぞれ取り付け、前記該採光板の上面周縁にバックアップ材６３を介して縦カバーフレーム２５と横カバーフレーム５５の周囲をシーリング６５で水密に固定してなることを特徴とする。また、前記縦枠群Ｓの縦芯フレム１１の底面部１４および横枠群Ｔの横芯フレーム３８の底面部４１と、前記縦芯フレーム１１の中央上部に設けた載置部１２および横芯フレーム３８の中央上部に設けた載置部３９の上部との間に、それぞれゴム又は樹脂製の断熱材８１を介在して取り付けてなることを特徴とする。さらにまた、横枠群Ｔの横フレーム３１及び短尺横カバーフレーム５５’の長さを短く形成した短尺横枠群Ｔ’と、前記縦枠群Ｓとからなり、隣接する採光板３，３の両側にそれぞれ前記縦枠群Ｓを取り付けて隣接した採光板３，３の端部にバックアップ材６３，６３を設置し、耐火性を有した前記鋼板を折曲加工により形成した載置部３９の両側端部に目地カバー７８，７８を位置し、該目地カバーと採光板３との間にシーリング８０，８０を介在させて短尺横カバーフレーム５５’の裏面両側に設けた掛止部５８’、５８’にバックアップ材６３、６３をそれぞれ掛止して取り付け、前記バックアップ材６３の外側で該短尺横カバーフレーム５５’の四周面をシーリング６５で水密加工してなることを特徴とするものである。

したがって、屋根に設けた採光空間の屋内側には、耐火性を有して長尺な鋼板、例えば、溶融亜鉛めっき鋼鈑(ガルバニウム鋼板)やステンレス鋼板などにより形成した折曲部材である縦フレーム５および縦芯フレーム１１と、横フレーム３１および横芯フレーム３８などで構成し、また、屋根の屋外側には、押出型材であるアルミ型材で表面を奇麗に形成した縦横支持材１８、５０および縦横カバーフレーム２５、５５により屋根葺きすることで耐火性のある採光屋根装置を安価に提供できる。

また、採光屋根装置１は、縦フレーム５内に縦芯フレーム１１を収容して流路の大きい排水路Ｘを形成すると共に、横フレーム３１内に横芯フレーム３８を収容することにより同じく流路の大きい排水路Ｙを形成し、結露や多量の雨水が該排水路Ｘ，Ｙ内に浸入しても該排水路Ｘ内の雨水は直接採光屋根装置の軒先側から外部にオーバーフローすることなく排水することができ、該排水路Ｙ内の雨水は一旦排水路Ｘ内に排水された後、同様に採光屋根装置の軒先側から外部に排水することができる。

屋根材を構成する縦フレーム５と縦芯フレーム１１と横フレーム３１と横芯フレーム３８を、溶融亜鉛めっき鋼鈑(ガルバニウム鋼板)やステンレス鋼板やスチール鋼板などを折曲加工により形成したことにより、採光板を二重に変更したり、横幅を広げるなどの設計変更などに応じて自由にフレーム自体の高さや幅の寸法を調整することができ、寸法が相違する余分な部品をストックする必要がないためコストダウンを図ることができ、さらに、該ストック部品を収納しておくスペースを不要にできる利点がある。

図１は、本発明に係る採光屋根装置を用いて屋根葺きした一例を示す採光屋根の斜視図である。図２は、採光屋根装置の要部拡大伏図である。図３は、図２の一部破断したＡ―Ａ線断面図である。図４は、図２の一部破断したＢ―Ｂ線断面図である。図５は、採光屋根装置の一部破断した分解斜視図である。図６は、縦枠群Ｓの分解断面図である。図７は、縦枠群Ｓを連結した要部拡大断面図である。図８は、横枠群Ｔの分解断面図である。図９は、横枠群Ｔを組み合わせた要部拡大断面図である。図１０は、縦芯フレームの他の実施形態を示す要部拡大断面図である。図１１は、高断熱仕様の実施例を示した縦枠群Ｓの断面図である。図１２は、縦枠群Ｓと簡略横枠群Ｔ’を用いて隣接する採光板の連結を補強する採光屋根装置の要部平面図である。図１３は、図１２の短尺横カバーフレームの拡大伏図である。図１４は、図１３のＣ−Ｃ線方向断面図である。図１５は、図１３のＤ−Ｄ線方向断面図である。図１６は、図１３のＥ−Ｅ線方向拡大断面図である。

本発明に係る実施の形態を図面により説明すると、図１は採光屋根装置を用いて屋根葺きした一例を示す採光屋根の斜視図、図２は採光屋根装置の要部拡大伏図、図３は図２の一部破断したＡ−Ａ線断面図、図４は図２の一部破断したＢ−Ｂ線断面図、図５は採光屋根装置の一部破断した分解斜視図、図６は縦枠群Ｓの分解断面図、図８は横枠群Ｔの分解断面図である。本発明に係る採光屋根装置１は、傾斜が緩やかで平坦な屋根を有した工場や体育館またはアーケードなどに使用するもので、採光屋根を構成する下地鉄骨の梁（取付下地）２に取付ける縦枠群Ｓと、該縦枠群と直角方向に組み合わせて連結する横枠群Ｔとを格子状に形成した取付枠Ｕによって、太陽光を採光する複数の採光板３を順次取り付けて屋根葺きしてある。

前記採光板３は、透明で強度性を有した網入りガラス板や合わせガラス板または合成樹脂板、あるいは、中空ポリカーボネート板などを使用して形成してあり、通常は一枚の採光板３、網入りガラス板を使用して屋根葺きが行われる。この採光板３は、用途に応じて一重またはガラス板と中空ポリカーボネート板などを合わせて二重にして使用することも可能である。

前記縦枠群Ｓは、図３、５、６に示すごとく、屋根の勾配方向に取付けた長尺な取付下地２上各に取付けた長尺な縦フレーム５と、中央上部に戴置部１２を設けた縦芯フレーム１１と、該縦芯フレームの戴置部１２上に取付けるアルミ押出型材からなる縦支持材１８と、該縦支持材の上部両側端にそれぞれ設けた係止爪部２１と着脱可能に嵌合させて取り付ける雄爪部２７を下面中央にそれぞれ設けた押出部材からなる縦カバーフレーム２５とにより構成してある。

前記縦枠群Ｓの縦フレーム５と、縦芯フレーム１１と、後記する横枠群Ｔの横フレーム３１と、横芯フレーム３８と、棟側支持板４５とは、それぞれ耐火性や耐水性を有した長尺な鋼鈑、例えば、溶融亜鉛めっき鋼鈑（ガルバリウム鋼板）や、ステンレス鋼鈑(ＳＵＳ鋼)や、スチール鋼板（ＳＴ鋼）などをプレス加工、好ましくは、ベンダー加工により所望寸法に折り曲げて形成してある。

そのため、縦支持材１８や縦カバーフレーム２５と横支持材５０と横カバーフレーム５５押出型材と異なり、透光板の厚さに応じて縦芯フレーム１１の高さや横巾の寸法を自由に変更できる自由度を有しているため、寸法の異なる部品を複数用意しておいたり、また、それら部品の貯蔵スペースを不要にして無駄を省くことができる。

さらに、この縦枠群Ｓを高断熱仕様にする場合、図１１に示すように、採光板３は二重のものを使用し、アルミ型材からなる縦カバーフレーム２５を取り付けて固定する縦支持材１８と、縦フレーム５内の底部に取り付けてやや低く形成した縦芯フレーム１１ｂとの間に、ゴム又は樹脂発泡材からなる断熱材８１を介在させてボルトで取り付けることにより、縦芯フレーム１１ｂ及び縦フレーム５側の断熱性を向上させることができる。同時に横枠群Ｔにも適用が可能であり、採光板３、縦枠群Ｓ、横枠群Ｔの各表面からの熱流失及び熱流入を減らすことができる。

前記縦フレーム５は、下部に設けた底面部６の両側をそれぞれ折り曲げて形成した立上部７、７を長手方向に形成し、該立上部の所定箇所の対称位置に複数の嵌合窓部８を設け、前記底面部６の長手方向両端に前記縦芯フレーム１１の両側下部をそれぞれ外方に折り曲げて設けた脚片１４，１４を前記底面部６にボルトで取付けてある。また、図３に示すように、サイド用に使用する縦フレーム５ａのサイド側の立上部７ａには嵌合窓部を設けず、該立上部７ａの上端を内側に折り曲げて形成した台部上に、Ｌ型をした雨納め板１０の上部を取付けてある。

縦芯フレーム１１は長尺で、図５、６に示すごとく、凸形状になるよう中央上部に設けた戴置部１２の長手方向中央に、前記縦支持材１８を取付けるためのボルト孔１３を設けてあり、該縦芯フレーム１１の下部両側に設けた脚片１４，１４に設けたねじ孔１５と、前記縦フレーム５の両側に設けたネジ孔９を合致させてボルト１６で取付下地２に固定してある。

前記縦支持材１８は前記縦カバーフレーム２５と同じ長さで、図５、６に示すごとく、アルミ押出成形で長尺に形成し、垂直方向に設けた位置した支持部１９の下端両側にそれぞれ下方に突出した脚部２０を設け、上部両端にそれぞれ設けた係止爪部２１を同一方向に折り曲げ、前記縦芯フレーム１１の戴置部１２の所定位置に設けたボルト孔１３と合致する位置に、該縦支持材１８の中心部分を上下方向に貫通するボルト挿通用のボルト孔（図示せず）を長手方向にそれぞれ設けてある。

前記縦カバーフレーム２５はアルミ型材で長尺に形成してあり、扁平に形成した表面枠２６の中央長手方向下面に前記縦支持材１８の係止爪部２１と着脱可能に嵌合する雄爪部２７を一体に設け、該雄爪部の外側にはバックアップ材６３を支持する掛止部２８を設けてある。

前記横枠群Ｔは、図５、８に示すごとく、前記縦フレーム５の嵌合窓部８、８にそれぞれ挿通して連結する横フレーム３１と、戴置部３９を中央上部に設けた横芯フレーム３８と、該横芯フレームの戴置部３９の棟側壁面に取付ける棟側支持板４５と、該横芯フレームの戴置部３９上に取付ける横支持材５０と、該横支持材の上部に着脱可能に嵌合させる横カバーフレーム５５とにより構成してある。

横枠群Ｔの横フレーム３１と、中央上部に戴置部３９を設けた横芯フレーム３８と、前記横芯フレームの戴置部３９の棟側壁面にボルトで取付ける棟側支持板４５とは、それぞれ耐火性や耐水性を有する前記鋼鈑、即ち、溶融亜鉛めっき鋼鈑、例えばガルバリウム鋼板や、ステンレス鋼板（ＳＵＳ鋼）や、スチール鋼（ＳＴ鋼）などの鋼板であって、該鋼板をプレス加工、好ましくは、ベンダー加工により所望寸法に折り曲げて形成した折曲部材である。即ち、平板状の板材を必要に応じて所定寸法に折り曲げて所定形状の部品を製造するため一定の範囲内で寸法に自由度を有している。

横フレーム３１は、図５、８に示すごとく、長尺に形成した底面部３２の両側を垂直に折り曲げて軒先側立上部３３ａと棟側立上部３３ｂを形成し、該立上部の一方、即ち、下り傾斜側の屋根の軒先側に位置する軒先側立上部３３ａの高さを高く、他方の棟側に位置する棟側立上部３３ｂの高さをやや低く形成して、採光板３と該棟側立上部３３ｂとの間に十分な空間を設け（図４）、採光板３の内側に結露した水滴が棟側から排水路Ｙ側に流入しやすくしてある。両立上部３３ａ、３３ｂの長手方向両端には、前記縦フレーム５の嵌合窓部８に掛止する嵌合段部３４を設けてあり、立上部３３ａ、３３ｂの側面には、横芯フレーム３８をボルト３６で連結するためのねじ孔３５をそれぞれ形成してある。

横芯フレーム３８は長尺で、凸形状に形成して中央上部に設けた戴置部３９の両側立上部の下部を水平に折り曲げた底部４１の両先端を上方に折り曲げて壁面部４２を形成し、前記戴置部３９の長手方向上面の所望位置に、前記横支持材５０をボルト５９で取付けるためのボルト孔４０を設けてある。両壁面部４２には、前記横フレーム３１の立上部３３ａ，３３ｂに設けたねじ孔３５と合致する位置にそれぞれねじ孔４３を形成してある。

棟側支持板４５はＬ型に折り曲げて形成し、前記横芯フレーム３８の戴置部３９の棟側壁面にボルトで取付ける平面台４６にはボルト挿通用の孔４７を設けてある。該平面台の先端は前記横フレーム３１の棟側立上部３３ｂ側に突出させてその先端に、採光板３の一端を載置して支持する保護パッキン６１を嵌合してある。

横枠群Ｔの横支持材５０は、アルミ押出成形により同一断面で長尺に形成した押出型材で、中央垂直方向に設けた支持部５１の下端に脚部５２を設けてある。上端両側に長手方向にそれぞれ設けた係止爪部５３を同一方向に折り曲げて一体に形成し、前記横芯フレーム３８の戴置部３９に形成したボルト孔４０と合致する位置に設けたボルト孔（図示せず）を長手方向に所望間隔に設けてある。

横カバーフレーム５５は、アルミ押出成形により同一断面で長尺に形成された押出型材で、長手方向を扁平に形成した表面枠５６の下面中央長手方向に前記横支持材５０の係止爪部５３と着脱可能に嵌合する雄爪部５７を一体に形成し、該雄爪部の外側にはそれぞれバックアップ材６３，６３を掛止する掛止部５８を設けてある。

図１０は、縦芯フレームの第２の実施形態を示した第２縦芯フレーム１１ａを示す断面図で、結露発生が懸念される建物の屋根の所定位置に設けた採光空間に採光装置を設置する場合に一重の採光板３では十分に断熱することができないような場合、採光板を二重にしたり、合成樹脂板、例えば、ポリカーボネートとガラス板とを二重に取付けたりし、また、太陽光発電用のモジュールを取付ける場合、採光板３を支持する各支持材である縦フレーム５と、縦芯フレーム１１ａとの高さ関係が相違する。

上記のような場合、従来は高さの相違する複数の支持材やスペース材を準備しておき、必要に応じて所望の支持材やスペース材を任意に組み合わせて寸法の調整を行っていた。しかし、アルミ型材は材料費・成形型費が高くコスト増となり、また、３０分耐火の機能を有しないという問題点を有していた。

そこで、アルミ型材により形成した縦支持材１８で高さを調整するのではなく、ガルバニウム鋼板やステンレス鋼板やスチール鋼板など板状鋼板をプレス加工、好ましくはベンダー加工により縦芯フレーム１１ａや縦フレーム５の両立上部７，７の高さを低くした縦フレーム５ｂを形成し、縦芯フレームの戴置部１２ａの高さを採光板の高さ(厚み)に合わせて自由に調節する自由度を有している。したがって、寸法違いの部品を複数用意しておく必要がない。横フレーム３１や横芯フレーム３８も同様にして高さを調節することができる。

図１２〜１６は、前記横枠群Ｔの横カバーフレーム５５と横支持材５０を短くして簡略化した短尺横枠群Ｔ’の横支持材５０’と横カバーフレーム５５’とからなる短尺横枠群Ｔ’の第２の実施形態を示したもので、アルミ型材は材料コストが高価であることから短尺横枠群Ｔ’を構成する横支持材５０’と横カバーフレーム５５’の断面形状はそのままで長さを短く（例えば、５０〜１００ｍｍ）形成し、採光板３，３の互いに隣接する部分を複数の短尺横枠群Ｔ’を用いて連結して採光板の隣接部分を補強してある。

上記の場合、長尺の横枠群Ｔを用いることなく短尺横枠群Ｔ’を１又は複数用いて隣接する採光板３の連結部分を所望間隔毎に取り付けるため、採光屋根装置の重量を軽減することができる。このように、複数の前記短尺横枠群Ｔ’と、縦フレーム５、縦芯フレーム１１、縦カバーフレーム２５などからなる縦枠群Ｓとを用いて格子状に組み合わせた簡略取付枠Ｕ’で採光板３，３の隣接部分の強度を維持した状態で、雨水の流れる方向に何ら支障がないのでスムースに採光板上を流れる雨水は傾斜下方に流下して排水することができる。

横支持材５０’と短尺横カバーフレーム５５’を用いた状態の採光板３，３の間には、図１３，１４に示すように、横芯フレーム３８を構成する前記耐火性を有した鋼板を用いた折曲部材からなる載置部３９に短尺横支持材５０’を設置し、横支持材５０’の両端部分に目地カバー７８、７８を長手方向に配して横支持材５０’間に均等に位置し、該目地カバー７８と採光板３との間にそれぞれシーリング８０を介在させてある。
この短尺横カバーフレーム５５’と横支持材５０’と横芯フレーム３８と目地カバー７８とバックアップ材６３との関係を、図１４，１５，１６に示す。

さらに、短尺横カバーフレーム５５’の裏面両側にそれぞれ設けた掛止部５８´にバックアップ材６３を掛止して取り付け、且つ、バックアップ材６３の外側で該短尺横カバーフレーム５５’の四周面をシーリング６５で水密加工し、採光板３と短尺横カバーフレーム５５’との間からの水の浸入を防止している。

本発明の実施形態の作用について説明すると、屋根に形成した方形状の採光空間に採光板を設置して自然光を取り入れる採光屋根装置において、採光板３の縦横の形状に合わせて形成した縦枠群Ｓと横枠群Ｔ又は短尺横枠群Ｔ’を順次縦横に組み合わせて格子状に連結してなる取付枠Ｕや簡易取付枠Ｕ’を形成しながら軒先側から棟方向に複数の採光板３，３を組み合わせて順次連結しながら屋根葺きを行う。

採光板３，３の連結作業は、軒先側から棟側方向に所定間隔に枠組みした取付下地２上に、縦枠群Ｓの縦芯フレーム１１を縦フレーム５の内側に位置し、取付下地２に縦フレーム５と縦芯フレーム１１の各ねじ孔９、１５を合致させてねじ１６で締着固定する。使用するねじは通常の止めねじでもよいが、好ましくは、水密性を有するシールねじ１６を使用して固定する。

シールねじ１６を使用することにより、縦フレーム５の両側に設けた立上部７と該縦フレーム内に収容して固定した縦芯フレーム１１の両側に形成した排水路Ｘからの漏水を防止することができる。また該縦フレーム５内に幅広で深さを有して設けた排水路Ｘは、結露や多量の雨水が浸入してもオーバーフローすることなく、屋根の傾斜に沿って棟側から軒先側方向に流下してスムーズに排水することができる。この場合、図１，２に示すように、縦枠群Ｓと水平方向に位置した横枠群Ｔの両端との間には間隙部Ｗをそれぞれ設けてあるので、棟側から流下する雨水の流れを防ぐことがないという利点を有している。

前記縦芯フレーム１１を縦フレーム５内に取付ける場合、縦芯フレーム１１の中央上部に設けた戴置部１２上に、縦支持材１８をボルト５９、ナット６０であらかじめ締着固定してから、該縦フレーム５を取付下地２にネジ１６，１６で固着して連結する。前記縦芯フレーム１１と縦支持材１８の連結は、ボルト５９、ナット６０に限らず、他の公知の連結手段で連結してもよい。

横枠群Ｔの横フレーム３１は、横芯フレーム３８の戴置部３９上に横支持材５０をボルト５９、ナット６０で締着固定してから横芯フレーム３８を横フレーム３１にねじ３６で固定した後、横フレーム３１の先端に対をなして設けた嵌合段部３４を該縦フレーム５の嵌合窓部８を有した立上部７と直交するように前記縦フレーム５の嵌合窓部８に挿通し、格子状に連設して取付枠Ｕを形成してある。簡易取付枠Ｕ’は、前記横枠群Ｔと、１または複数の短尺横枠群Ｔ’を用いて形成してある。

横芯フレーム３８は、戴置部３９の両側下部に設けた底面部４１と壁面部４２を凹溝状に折り曲げて両側に位置させて排水路Ｙを有している。この排水路Ｙの長手方向の両端は縦フレーム５の内に設けた上下方向の排水路Ｘに連通しているため、採光板の内面側に生じた水滴などが屋内に落下することなく、前記排水路Ｘの先端から建物外に排水する。

さらに、格子状に組み合わせた前記縦フレーム５の立上部７、７と、横フレーム３１の棟側立上部３３ｂと、横芯フレーム３８の戴置部３９の棟側壁面にボルトで取付けた棟側支持板４５の平面台４６の先端に保護パッキン６１を取付けてから採光板３、３を取り付けることにより、採光板３の傷付き防止と寒暖差または地震などによるきしみ音などを防止することができる。

採光板３、３の上面周縁に縦カバーフレーム２５の雄爪部２７と、縦支持材１８の係止爪部２１、また、横カバーフレーム５５の雄爪部５７と横支持材５０の係止爪部５３をそれぞれ嵌合した後に、バックアップ材６３を縦カバーフレーム２５の裏面側に設けた掛止部２８及び横カバーフレーム５５の裏面側に設けた掛止部５８まで挿入する事で採光材３を固定する事ができ、部品数が少なく経済的で、万一の火災時にも一定時間屋根が崩落する危険を防ぎ、雨漏りのない採光屋根装置を提供することができる。

前記屋根葺き工程においては、バックアップ材６３を取付けた採光板３、３の周縁に、雨漏り防止用のシーリング６５を設けることは勿論である。

１採光屋根装置
２取付下地
３採光板
５縦フレーム
６底面部
７立上部
８嵌合窓部
１１縦芯フレーム
１１’ 縦芯フレーム
１２戴置部
１４脚片
１８縦支持材
１９支持部
２０脚部
２１係止爪部
２５縦カバーフレーム
２６表面枠
２７雄爪部
２８掛止部
３１横フレーム
３２底面部
３３ａ軒先側立上部
３３ｂ棟側立上部
３４嵌合段部
３８横芯フレーム
３９戴置部
４１底部
４２壁面部
４５棟側支持板
４６平面台
５０横支持材
５０’ 横支持材
５１支持部
５２脚部
５３係止爪部
５５横カバーフレーム
５５’ 短尺横カバーフレーム
５６表面枠
５７雄爪部
５８掛止部
５８’ 掛止部
６１保護パッキン
６３バックアップ材
６５シーリング
７８目地カバー
８０シーリング
８１断熱材
Ｓ縦枠群
Ｔ横枠群
Ｔ ’ 短尺横枠群
Ｕ取付枠
U‘ 簡易取付枠
Ｘ排水路
Ｙ排水路

Claims

屋根の所定位置に形成した採光空間に採光板を設置して自然光を取り入れる採光屋根装置において、
屋根の勾配方向に配した取付下地２上に取付けた長尺な縦フレーム５と、中央上部に戴置部１２を有した長尺な縦芯フレーム１１と、該戴置部１２に取付ける縦支持材１８と、該縦支持材の上部に設けた係止爪部２１と着脱可能に嵌合する雄爪部２７を下面に設けた縦カバーフレーム２５とからなる縦枠群Ｓと、
縦フレーム５の両側立上部７、７に設けた嵌合窓部８、８にそれぞれ挿入して係止する
嵌合段部３４を両端にそれぞれ設けた横フレーム３１と、中央上部に戴置部３９を設けた長尺な横芯フレーム３８の両側に設けた立上部３３ａ，３３ｂと一体に設けた底面部３２を有した該戴置部の棟側に先端を張り出して設けた棟側支持板４５と、前記戴置部３９に取付けた横支持材５０の上部に設けた係止爪部５３と着脱可能に嵌合する雄爪部５７を下面に設けた横カバーフレーム５５を有した横枠群Ｔとからなり、
前記縦枠群Ｓの縦フレーム５内の底面部６に前記縦芯フレーム１１の下部両側に設けた脚片１４を取付けて長手方向に排水路Ｘを設け、該横フレーム３１の立上部３３ａ，３３ｂと横芯フレーム３８の両側に設けた壁面部４２とを固着して該横芯フレーム内に排水路Ｙを形成した前記横枠群Ｔの前記横フレーム３１の長手方向両端に設けた嵌合段部３４を前記縦フレーム５の嵌合窓部８にそれぞれ挿通して格子状に組み合わせてなる取付枠Ｕで
採光板３、３を取り付けてなることを特徴とする採光屋根装置。
前記縦枠群Ｓの縦フレーム５と縦芯フレーム１１及び前記横枠群Ｔの横フレーム３１と横芯フレーム３８と棟側支持板４５とをそれぞれ耐火性を有した鋼鈑を折曲加工により形成し、
前記縦フレーム５は、底面部６の両側を折り曲げて形成した立上部７の所望位置に複数の嵌合窓部８を設け、該縦芯フレーム１１は中央上部に設けた戴置部１２の両側下部を折り曲げて脚片１４を形成し、
前記横枠群Ｔの横フレーム３１は、前記底面部３２の一側を高くした軒先側立上部３３ａと他側を低くした棟側立上部３３ｂをそれぞれ一体に設けると共に、横芯フレーム３８は長手方向に設けた戴置部３９の両側下端をそれぞれ折り曲げて底部４１と壁面部４２を一体に形成し、
前記横芯フレームの戴置部３９の棟側壁面に取付けた棟側支持板４５の平面台４６の先端を前記横フレーム３１の棟側立上部３３ｂ側に突出してなることを特徴とする請求項１記載の採光屋根装置。
前記縦枠群Ｓの縦支持材１８と縦カバーフレーム２５及び横枠群Ｔの横支持材５０と横カバーフレーム５５は、それぞれ押出加工により形成したアルミ型材であって、
前記縦支持材１８は垂直方向に位置した支持部１９の下端に脚部２０を形成し、上部両端に設けた係止爪部２１を同一方向に折り曲げて形成し、
縦カバーフレーム２５は、扁平に形成した表面枠２６の下面中央に前記縦支持材１８の係止爪部２１と着脱可能に嵌合する雄爪部２７を一体に設け、
前記横枠群Ｔの横支持材５０は、垂直方向に位置した支持部５１の下端に脚部５２を設けると共に、上端に設けた係止爪部５３を同一方向に折り曲げて形成し、横カバーフレーム５５は、扁平な表面枠５６の下面中央に該横支持材５０の係止爪部５３と着脱可能に嵌合する雄爪部５７を一体に設けてなることを特徴とする請求項１又は２記載の採光屋根装置。
折曲部材である縦フレーム５及び縦芯フレーム１１と、押出部材である縦支持材１８及び縦カバーフレーム２５とからなる縦枠群Ｓと、折曲部材である横フレーム３１及び横芯フレーム３８と、押出部材の棟側支持板４５及び押出部材である横支持材５０と、横カバーフレーム５５とからなる横枠群Ｔとをそれぞれ格子状に組み合わせて形成した取付枠Ｕであって、
前記縦フレーム５の両側に設けた立上部７、７と、前記横フレーム３１の両側に設けた立上部３３ａ、３３ｂと、前記横芯フレーム３８の上部中央に設けた戴置部３９の棟側壁面に取付けた棟側支持板４５の平面台４６の各先端に取付けた保護パッキン６１を介して採光板３、３をそれぞれ取り付け、
前記該採光板の上面周縁にバックアップ材６３を介して縦カバーフレーム２５と横カバーフレーム５５の周囲をシーリング６５で水密に固定してなることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１記載の採光屋根装置。
前記縦枠群Ｓの縦芯フレーム１１の底面部１４および横枠群Ｔの横芯フレーム３８の底面部４１と、前記縦芯フレーム１１の中央上部に設けた載置部１２および横芯フレーム３８の中央上部に設けた載置部３９の上部との間に、それぞれゴム又は樹脂製の断熱材８１を介在して取り付けてなることを特徴とする請求項１記載の採光屋根装置。
前記横枠群Ｔの横支持材３１及び横カバーフレーム５５及び横支持材５０の長さを短く形成した短尺横枠群Ｔ’と、前記縦枠群Ｓとからなり、
隣接する採光板３，３の両側にそれぞれ前記縦枠群Ｓを取り付けて隣接した採光板３，３の端部にバックアップ材６３，６３を設置し、耐火性を有した前記鋼板を折曲加工により形成した載置部３９の両側端部に目地カバー７８，７８を位置し、
該目地カバーと採光板３との間にシーリング８０，８０を介在させて短尺横カバーフレーム５５’の裏面両側に設けた掛止部５８’、５８’にバックアップ材６３、６３をそれぞれ掛止して取り付け、
バックアップ材６３の外側で該短尺横カバーフレーム５５’の四周面をシーリング６５で水密加工してなることを特徴とする請求項１記載の採光屋根装置。