JP3938009B2 - 採光窓の構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天窓の上方に採光パネルを配置した採光窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設して太陽光発電を行うことが知られている。
【０００３】
このように屋根面に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配置したものにおいて、採光窓を形成する場合、従来にあっては、多数のパネル状の太陽電池モジュールのうちの一つの太陽電池モジュールの配置位置に天窓を取付けていた。
【０００４】
このため、屋根面には多数の太陽電池モジュールが敷設してある中の一部に天窓の枠部が露出し、屋根面の外観が不統一となって外観が良くないという問題があり、また、太陽電池モジュールの屋根面への取付けと、天窓の屋根への取付けとは取付け構造が異なるため、多数敷設した太陽電池モジュールの一つを除去した部分に天窓を外観の収まりや防水上の収まりが良いように施工するのは難しいものであった。
【０００５】
そこで、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設すると共に、屋根に形成する開口に内部採光窓を配設し、この内部採光窓の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
ところが、この特許文献１のものは、内部採光窓の窓枠と採光パネルとの間に気密枠部材を密着介在させた構成となっている。このため、採光パネルと内部採光窓との間に通気隙間が存在せず、採光パネルと内部採光窓との間に熱気がこもりこの熱が室内に伝わるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２１４５８４号公報（図２１、図２２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、採光パネルと採光窓との間の空間を通気できる採光窓の構造を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る採光窓の構造は、屋根１の開口部２に天窓３を取付け、屋根１上に多数のパネル状の太陽電池モジュール４を配設すると共に、屋根１の天窓３部分の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を配置し、採光パネル５と天窓３との間の空間６と屋外空間７とを連通する通気路８を太陽電池モジュール４と屋根１との間に形成した採光窓の構造において、屋根１上に多数の固定金具３６、３７を取付け、下段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、上段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュール４の軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具３７に載置して取付け、採光パネル５の軒棟方向における軒側端部を、該採光パネル５の下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に重ねて取付け、採光パネル５の軒棟方向における棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、採光パネル５の軒と平行な方向の両端部を固定金具３７に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通して成ることを特徴とするものである。このように、屋根１に形成する天窓３部分の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて太陽電池モジュール４に外観が近似した採光パネル５を配置することで、採光パネル５が一種のダミーパネルの役目をして太陽電池モジュール４と同様の外観となると共にパネル状の太陽電池モジュール４の取付けと同様に取付けることができて、天窓３を設けたものにおいて屋根１の外観を統一できるものであり、このように、太陽電池モジュール４との外観の統一を図れるように天窓３の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を配置したにもかかわらず、採光パネル５と天窓３との間の空間６が外気と通気して該空間６に熱気がこもらないようにできるものである。
【０００９】
また、屋根１上に多数の固定金具３６、３７を取付け、下段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、上段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュール４の軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具３７に載置して取付け、採光パネル５の軒棟方向における軒側端部を、該採光パネル５の下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に重ねて取付け、採光パネル５の軒棟方向における棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、採光パネル５の軒と平行な方向の両端部を固定金具３７に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通するので、天窓３の上方に配置する採光パネル５を太陽電池モジュール４と同様の取付けで取付けることができるものであり、また、太陽電池モジュール４、採光パネル５を取付けるための固定金具３６（３７）間の隙間９を通して通気できて、通気のための構造が簡略化するものである。
【００１０】
また、最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に外気の入口１０を形成し、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を上カバー１１により覆うと共に上カバー１１内を採光パネル５と天窓３との間の空間６と直接又は通気路８に介して連通させ、上カバー１１から屋外に排気筒１２を突設し、排気筒１２の先端開口１２ａを軒側を向けて開口することが好ましい。このような構成とすることで、軒側端部の外気の入口１０から入った外気が通気路８、採光パネル５と天窓３との間の空間６を通って上カバー１１内に上昇して排気筒１２の先端開口１２ａから屋外に排気されるものであり、これにより採光パネル５と天窓３との間の空間６を換気して内部に熱がこもらないようにできるものである。しかも、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を上カバー１１で覆うことで、棟から軒にかけて下り傾斜した屋根１に沿って流れる雨水が太陽電池モジュール４（採光パネル５）と屋根１との間に流れ込まず、採光パネル５の下方の天窓３の屋根１への取付け部分から内部に水が入らないものである。また、排気筒１２の先端開口１２ａが軒側に向けて開口していることで、屋根１上を流れる雨水が排気筒１２の先端開口１２ａから内部に入り込まないものである。
【００１１】
また、上カバー１１内に排気ファン１３を設けることが好ましい。このような構成とすることで、上カバー１１内に設けた排気ファン１３により強制的に排気ができるものである。
【００１２】
また、最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に外気の入口１０を形成し、上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材７０を重ね、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺以外の部分を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成すると共に、上カバー１１の軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部に重ねて上記上カバー１１内の通気空間７９を採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通させ、上カバー１１の上面に排気用開口部７１を設け、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設けることが好ましい。このような構成とすることで、太陽電池モジュール４を敷設した部分の水上側の屋根材７０から流れる雨水が上カバー１１から最上段の太陽電池モジュール４に流れるのであるが、この場合、屋根１と太陽電池モジュール４、採光パネル５の間の空間の空気を上カバー１１部分から外部に排気するにあたって、上カバー１１の上方に突出した排気用突出部７３の排気口７４から屋外に排気でき、上カバー１１上面を流れる雨水が排気口７４側に浸入しないようにできるものである。
【００１３】
また、排気用突出部７３に軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口７４が形成することが好ましい。これにより、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口７４を設けてスムーズな換気ができるものである。
【００１４】
また、排気口７４の内側にハニカム構造の通路部７５を設けることが好ましい。このような構成とすることで、ハニカム構造の通路部７５により排気に支障がないようにしながら、排気口７４からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部７５で浸入防止が図れるものである。
【００１５】
また、ハニカム構造の通路部７５の排気口７４と反対側の面を傾斜面７５ａとすることが好ましい。このような構成とすることで、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２からハニカム構造の通路部７５に空気が排気される際に傾斜面７５ａによりハニカム構造の通路部７５への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００１６】
また、上カバー１１の上方に突出して設けた排気用突出部７３内にクロスフォローファン７６を配置し、排気用突出部７３の内面をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとすることが好ましい。このような構成とすることで、排気用突出部７３をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとして兼用できて、構成が簡略化できるものである。
【００１７】
また、通気路８内の空気の排気を行うための排気ファン１３を設け、排気ファン用太陽電池モジュール７７を２つ以上傾斜角度を違わせて配置し、この排気ファン用太陽電池モジュール７７で排気ファン１３を運転することが好ましい。このような構成とすることで、排気ファン１３を排気ファン用太陽電池モジュール７７を電源として運転できるだけでなく、季節による太陽高度の違いに応じて効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファン１３を運転するための安定した電源が得られるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１９】
屋根１に開口部２を設け、この開口部２には天窓３が取付けられる。ここで、屋根１面には図８に示すように多数のパネル状の太陽電池モジュール４が配設される。そして、多数のパネル状の太陽電池モジュール４のうち上記天窓３の真上においては太陽電池モジュール４に代えてダミーパネルである採光パネル５を配置する。つまり、屋根１の開口部２に取付けた天窓３の上方位置に空間６を介して採光パネル５を配置する。
【００２０】
屋根１の野地面の主体を構成する構造用合板１６には開口部２が形成してあり、この開口部２の周囲の裏面側には補強材４０が取付けられる。更に、構造用合板１６の上にルーフィングのような防水性を有する屋根下地材１７を敷設してある。上記開口部２には天窓３を嵌め込んで取付けてある。天窓３は図１乃至図４に示すように枠体１８の上部内周部にガラス１４（添付図面の実施形態ではペアガラス）を載置し、枠体１８の上部に取付ける枠部１８ａにより上記ガラス１４を押圧して枠体１８と枠部１８ａとで挟持することで構成してある。
【００２１】
枠体１８は、水下側下枠材２０ａと水上側下枠材２０ｂと両側下枠材２０ｃとを矩形状に枠組み一体化して構成した下枠体２０の上部に、水下側上枠材２１ａと水上側上枠材２１ｂと両側上枠材２１ｃとを矩形状に枠組み一体化して構成した上枠体２１を釘やねじのような固着具２２により固着して構成してある。水下側下枠材２０ａ上には載置台４６上にガラス１４の端部が載置され、水上側下枠材２０ｂと両側下枠材２０ｃ上には上面の段部２３にガラス１４の端部が載置してあり、矩形状をした枠部１８ａを矩形状をした上枠体２１にビス１５で固着することで、枠部１８ａの押さえ片によりガラス１４を押さえるようになっている。
【００２２】
また、上枠体２１を構成する水下側上枠材２１ａと水上側上枠材２１ｂと両側上枠材２１ｃには図３乃至図５に示すように固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けてあり、それぞれ固着具２２により屋根１の構造用合板１６を貫通して開口部２の周囲の補強材４０とに固着してある。
【００２３】
上記の枠体１８の屋根１の開口部２への取付け部分の周囲の上面には各固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃの上面からルーフィングのような防水性を有する屋根下地材１７上にかけて防水テープ２５を貼着してあり、これにより天窓３の枠体１８の屋根１への取付け部分から内部に水が浸入しないようになっている。ここで、図３乃至図５のように、固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃの下面と屋根下地材１７との間にパッキン、シール材、接着剤等の防水材２６を介装することでよりいっそう天窓３の枠体１８の屋根１への取付け部分の防水性を向上させることができるものである。
【００２４】
また、枠体１８の屋根１の開口部２への取付け部分の周囲の上面には不燃板２７が敷設してある。不燃板２７は端部が枠体１８に近接していて防水材２６の屋根下地材１７に貼り付けた部分の上に重ねてある。不燃板２７としては例えば０．３５ｍｍ厚以上のガルバリウム鋼板が用いられる。
【００２５】
また、図１、図２に示すように、天窓３の下部にはルーバを備えたルーバユニット４１を取付けて採光と遮光の選択、採光量の選択等ができるようにしてある。
【００２６】
屋根１にパネル状の太陽電池モジュール４を配設するには以下のようにして配設してある。すなわち、図１乃至図５に示すようにパネル状をした太陽電池モジュール４の周囲にはモジュール枠２９が装着してあり、このモジュール枠２９は下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃを矩形状に枠組みして形成してある。下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃには嵌め込み溝部３０が設けてあって、この嵌め込み溝部３０にパネル状をした太陽電池モジュール４の外周縁部がはめ込んである。上枠材２９ｂの下面部には取付け金具係止部３２が設けてあり、上枠材２９ｂの上面部には係合部３３が設けてある。一方、下枠材２９ａの下面部には被係合部３４が設けてある。また、側枠材２９ｃには係止孔３５が設けてある。
【００２７】
上記の構成の太陽電池モジュール４は屋根１の上に載置した固定金具３６，３７を用いて取付けるものである。固定金具３６、３７はピース状をしていてそれぞれ被係止部３６ａ、３７ａが設けてある。この固定金具３６、３７は屋根１上の太陽電池モジュール４を配置する個所の周囲に配置して固着具により固定され、固定金具３６の被係止部３６ａに太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂの取付け金具係止部３２を係止し、太陽電池モジュール４の側枠材２９ｃの係止孔３５に固定金具３７の被係止部３７ａを係止し、また、太陽電池モジュール４の下枠材２９ａの被係合部３４を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂの係合部３３に係合する。このようにして、太陽電池モジュール４の周囲を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂ、固定金具３６、３７を利用して屋根１の上に取付けるものである。同様にして軒棟方向に太陽電池モジュール４を多段に配設して取付けていくものである。
【００２８】
また、軒棟方向の軒側端部においては、図６に示すように屋根１上にピース状のスタータ金具５０を軒と平行に間隔をあけて固着具により固着して取付けてあり、このスタータ金具５０に長尺のスタータ５１を軒と平行に配設してスタータ５１を複数のスタータ金具５０に固着具により固着してあり、スタータ５１に設けた係合部５１ａに軒側端部の太陽電池モジュール４の下枠材２９ａの被係合部３４を係合することにより取付けるものである。また、軒と平行な方向においては、図５のように軒と平行な方向に隣接する太陽電池モジュール４の側枠材２９ｃの外側面同士を近接対向させ、モジュール間カバー３８を両側枠材２９ｃの上面を覆うようにして被着するようになっている。
【００２９】
上記のようにして屋根１上に多数の太陽電池モジュール４を軒と平行な方向及び軒棟方向に配設して取付けるのであるが、本発明においては、前述のように屋根１の開口部２に取付けた天窓３の上方位置においては太陽電池モジュール４に代えて図１乃至図５に示すように採光パネル５を配置する。この採光パネル５は太陽電池モジュール４と同様に周囲に下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃを矩形状に枠組みして形成したモジュール枠２９が装着してあり、下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃに設けた嵌め込み溝部３０に採光パネル５の外周縁部がはめ込んである。
【００３０】
そして、採光パネル５は上記した太陽電池モジュール４の取付けと同様にして、採光パネル５のモジュール枠２９の周囲を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂ、固定金具３６、３７を利用して屋根１上に取付けるものである。
【００３１】
上記のように屋根１上に多数の太陽電池モジュール４を取付ける（多数の太陽電池モジュール４のうち１又は複数個が太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を取付ける）のであるが、軒と平行な方向の両側に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の外側端部を支持する固定金具３７の外側に図９、図１０のように断面Ｌ状をした側水切り板５２を配設して屋根１の構造用合板１６に固着具により固着し、この側水切り板５２の縦片の外側と太陽電池モジュール４又は採光パネル５の外側端部上面とを側カバー５３により覆うとともに側カバー５３を固定金具３７に係止して取付ける。
【００３２】
最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部が図７、図１１に示すように上カバー１１により覆ってある。この上カバー１１は断面ヘ字状をした上カバー本体１１ａと、上カバー本体１１ａの両端部に一体に垂設した側片１１ｂと、上カバー本体１１ａの棟側端縁部と側片１１ｂの下端縁部から外方に一体に突出した平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃとで構成してある。この上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃを屋根１の野地面を構成する構造用合板１６に載設し、棟側水切り片１１ｃの棟側端縁の折曲げ片１１ｄを吊り子５４を引っ掛けて吊り子５４を固着具により屋根１の構造用合板１６に固着することで上カバー１１を取付けてある。そして、側水切り板５２の横片と上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした軒側水切り片１１ｃとには上面に構造用合板１６上に敷設した屋根下地材１７上に葺かれる屋根材７０の端部が重ねられることになる。図１１における一点鎖線が屋根材７０の端部が位置するラインである。
【００３３】
上記のように太陽電池モジュール４を屋根１上に取付けることで太陽電池モジュール４と屋根１との間の隙間が屋外空間７と連通する通気路８となっており、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通している。
【００３４】
また、図６に示すように、スタータ金具５０にスタータ５１を取付けた状態でスタータ５１と屋根１との間には隙間６０が形成されるものであり、この隙間６０と屋外空間７とが連通しており、隙間６０がスタータ金具５０間の隙間を介して太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８又は採光パネル５と屋根１との間の空間６とを連通している。したがって、スタータ５１と屋根１との間には隙間６０とスタータ金具５０間の隙間とが最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に形成される外気の入口１０を構成していて、図６の矢印のように屋外空間７から外気の入口１０を経て通気路８に外気が流入するようになっている。
【００３５】
また、前述のように最上段の太陽光発電モジュール４の棟側端部を覆う上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けることで、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺以外の部分である断面へ字状をした上カバー本体１１ａが野地面から上方に浮き上って野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成され、この通気空間７９が採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通している。
【００３６】
上記上カバー１１の側片１１ｂには図１１に示すように屋外に向けて排気筒１２が突設してある。排気筒１２はＬ状をしていて、排気筒１２の先端開口１２ａが軒側を向けて開口している。このように排気筒１２の先端開口１２ａを軒側に向けて開口することで、棟から軒に向けて下り傾斜した屋根１上を流れる雨水が排気筒１２の先端開口１２ａから内部に流れ込まないようになっている。また、排気筒１２の先端開口１２ａには網１２ｂが取付けてあり、先端開口１２ａから内部に小鳥や虫などが入らないようにしてある。
【００３７】
ここで、採光パネル５と天窓３との間の空間６内の空気が採光パネル５から差し込む太陽光により加熱されると、加熱された空気が上昇して採光パネル５と天窓３との間の空間６から太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８を介して上カバー１１内の通気空間７９に流れ（最上段に採光パネル５が位置している場合には空間６から直接上カバー１１内に流れ）、排気筒１２の先端開口１２ａから屋外に排気され、同時に最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間の外気の入口１０から外気が入り込んで通気路８を介しては又は直接採光パネル５と天窓３との間の空間６に流れ込むものであり、これにより、採光パネル５と天窓３との間の空間６に熱気がこもることがなく、室内側に熱が伝わらないようにできるものである。図１、図３、図４において矢印が空気の流れを示している。
【００３８】
上記採光パネル５と天窓３との間の空間６の通気は自然換気により行うことができるが、図７、図１１に示すように上カバー１１内に排気ファン１３を設けることで、排気ファン１３により強制的に排気することで、より確実に採光パネル５と天窓３との間の空間６内に熱気がこもらないようにできるものである。
【００３９】
なお、軒棟方向において採光パネル５と同列に位置する太陽電池モジュール４の両側部と屋根１との間に軒棟方向に沿って図１３に示すような通気ガイド５５を図１２のように配設することで、外気の入口１０から入った外気をスムーズに採光パネル５と天窓３との間の空間６に導くことができるものであり、また、採光パネル５と天窓３との間の空間６の加熱された空気をスムーズに上カバー１１に排気できるものである。また、採光パネル５の両側部と屋根１との間にも通気ガイド５５を設けてもよく、この場合には入口１０から通気路８、空間６を経て上カバー１１に至る１本の一種の排気トンネルが形成されることになって、よりスムーズに通気できて採光パネル５と天窓３との間の空間６の熱気を排気できることになる。
【００４０】
次に、上カバー１１部分において排気する他の実施形態を図１４、図１５に基づいて説明する。図１１に示す実施形態においては、上カバー１１の側片１１ｂに屋外に向けて排気筒１２が突設した例を示したが、本実施形態においては上カバーの上面部に排気用突出部７３を設けて排気するようになっている。
【００４１】
まず、図１１に示す実施形態と同じ構成につき説明する。すなわち、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を覆うための本実施形態の上カバー１１は断面ヘ字状をした上カバー本体１１ａと、上カバー本体１１ａの両端部に一体に垂設した側片１１ｂと、上カバー本体１１ａの棟側端縁部と側片１１ｂの下端縁部から外方に一体に突出した平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃとで主体が構成してあり、この構成は図１１の実施形態のものと同様である。そして、上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃを屋根１の野地面を構成する構造用合板１６に載設し、棟側水切り片１１ｃの棟側端縁の折曲げ片１１ｄを吊り子５４を引っ掛けて吊り子５４を固着具により屋根１の構造用合板１６に固着して上カバー１１を取付けるようになっており、この構成も図１１の実施形態のものと同様である。また、野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃ上に屋根材７０を重ねるようになっており、この構成も前述の図１１の実施形態と同様である。また、上記のように上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材７０を重ね、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃ以外の部分（つまり断面へ字状をした上カバー本体１１ａ）を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成し、上カバー１１の軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部に重ねて上記上カバー１１内の通気空間７９を採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通させる構成も前述の図１１の実施形態と同様である。
【００４２】
以下、図１１の実施形態と異なる構成につき説明する。本実施形態においては、図１４、図１５に示すように上カバー１１の上面に排気用開口部７１を形成してあり、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設けてある。図１４に示す実施形態においては、上カバー１１の上面に設けた排気用開口部７１の上面に設けた排気用開口部７１の開口縁部から上方に筒部７１ａが突設してあり、上カバー１１の上面に排気用開口部７１の上方を覆うように覆い部材７３ａを取付けて該覆い部材７３ａにより排気用突出部７３を構成している。覆い部材７３ａには棟側壁片７３ｂ、両側壁片７３ｃ、軒側壁片７３ｄが垂設してあってそれぞれの下端部が水が浸入しないように上カバー材１１に固着してある。ここで、軒側壁片７３ｄに排気口７４が設けてあり、排気口７４には斜め下方に傾斜したガラリ片７４ａが設けてある。また、排気口７４を設けた軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間には隙間が形成してある。また、軒側端部には斜め下方に向けて庇片７３ｅが突出してあり、庇片７３ｅにより排気口７４の上方を覆っていて排気口７４に水が入らないようにしている。特に、上カバー１１の上面を流れる雨水が覆い部材７３ａの上面に乗り上げて流れる場合が生じても、斜め下方に突出した庇片７３ｅの先端で水切りされて排気口７４側に回り込まないようになっている。
【００４３】
本実施形態のように、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設ける構造の場合、太陽電池モジュール４を敷設した部分の水上側の屋根材７０から流れる雨水が上カバー１１から最上段の太陽電池モジュール４に流れる場合、屋根１と太陽電池モジュール４、採光パネル５の間の空間の空気を上カバー１１部分から外部に排気するにあたって、上カバー１１の上方に突出した排気用突出部７３の排気口７４から屋外に排気でき、上カバー１１上面を流れる雨水が排気口７４側に浸入しないものである。ここで、排気用開口部７１の開口縁部から上方に筒部７１ａを突設し、軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間に隙間を設けることで、仮に、排気口７４から雨水が浸入したとしても筒部７１ａにより排気用開口部７１内への雨水の浸入を阻止できるものである。
【００４４】
ここで、排気口７４の内側にハニカム構造の通路部７５を設けて雨水が浸入し難い構造とするのが好ましいものである。その一例を図１６、図１７に示す。図１７には上下方向に多数の通路用隙間７５ｂを有するハニカム部材により構成した通路部７５の各例が示してあり、ハニカム構造の通路部７５の上面は傾斜面７５ａとなっている。図１７のような構成の通路部７５は排気口７４の内側、つまり図１６の実施形態では軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間に隙間に配設してある。
【００４５】
ハニカム構造の通路部７５を取付けるに当たっては、軒側壁片７３ｄの上部背面にハニカム構造の通路部７５を接着剤又は他の手段で部分的に固着し、その後、軒側壁片７３ｄの下部を背方に切り起して切り起片７３ｆによりハニカム構造の通路部７５の下面部の前端を支持し、このようにして軒側壁片７３ｄの下部を背方に切り起すことで軒側壁片７３ｄの下部に排気口７４を形成するものである。この実施形態においては、ハニカム構造の通路部７５により排気に支障がないようにしながら、排気口７４からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部７５で浸入防止が図れるものであり、また、ハニカム構造の通路部７５の排気口７４と反対側の面である上面を傾斜面７５ａとすることで上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２からハニカム構造の通路部７５に空気が排気される際に傾斜面７５ａによりハニカム構造の通路部７５への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００４６】
ところで、排気用突出部７３には軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口７４を形成するものであり、これにより、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口７４を設けてスムーズな換気ができる。
【００４７】
図１８には排気用突出部７３の軒側部分と棟側部分の両方に排気口７４を設けた例が示してある。図１８のイが棟側、ロが軒側を示す。図１８は排気用突出部７３を筒状体により形成したもので、図１８（ａ）は棟側、軒側の両端部の排気口７４に斜め下方に向けて傾斜したガラリ片７４ａを設けて水の浸入を防止しており、また、図１８（ｂ）は排気用突出部７３の棟側、軒側の両端部に下方に向けて下向き筒を垂設してこの下向き筒の下端を排気口７４とすることで水の浸入を防止しており、また、この排気口７４には虫の侵入防止用の網が張ってある。
【００４８】
なお、図１８のような排気構造は、小屋裏換気にも適用することができるものである。
【００４９】
図１９には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態においては、上カバー１１の上方に突出して設けた排気用突出部７３内にクロスフォローファン７６を配置してあり、排気用突出部７３の内面をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとしてある。つまり、上カバー１１の上方に配設する覆い部材７３ａの棟側部分が内面がクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとなるような曲面となっており、このような構成とすることで、覆い部材７３ａをクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとして兼用できるものであり、また、このクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとなる覆い部材７３ａが曲面となっていることで、上カバー１１の上面を流れる雨水が覆い部材７３ａの上面をスムーズに乗り越えることができるものである。
【００５０】
ところで、上記排気ファン１３（上記のクロスフォローファン７６も含む）により強制排気するものにおいて、排気ファン１３の電源を上カバー１１又は排気用突出部７３のいずれか一方又は両方に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７としてもよいものである。図１９にその一例が示してある。ここで、排気ファン用太陽電池モジュール７７は２つ以上傾斜角度を違わせて設けてある。図１９の実施形態では上カバー１１の軒側端部上面と排気用突出部７３の庇片７３ｅの上面にそれぞれ排気ファン用太陽電池モジュール７７が設けてある。上カバー１１の軒側端部と庇片７３ｅとは傾斜（図においては庇片７３ｅの方が傾斜が急である）が違わせてある。しかして、太陽高度は冬期と夏期とで異なるが、季節による太陽高度の違いに応じて傾斜角度の異なる排気ファン用太陽電池モジュール７７で効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファン１３を運転するための安定した電源が得られるものである。なお、上カバー１１の軒側端部の上面に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の棟側端は庇片７３ｅに設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の軒側端部よりも棟側にずれて位置しており、夏至の際に庇片７３ｅの軒側端を通過する太陽光（図１９で線ハで示す）がちょうど上カバー１１の軒側端部の上面に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の棟側端に至るように設定してあり、これにより、広い面積で太陽光発電ができるものである。
【００５１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、屋根の開口部に天窓を取付け、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設すると共に、屋根の天窓部分の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置し、採光パネルと天窓との間の空間と屋外空間とを連通する通気路を太陽電池モジュールと屋根との間に形成してあるので、採光パネルが一種のダミーパネルの役目をして太陽電池モジュールと同様の外観となると共にパネル状の太陽電池モジュールの取付けと同様に取付けることができて、天窓を設けたものにおいて屋根の外観を統一できるものであり、このように、太陽電池モジュールとの外観の統一を図れるように天窓の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置したにもかかわらず、採光パネルと天窓との間の空間と屋外空間とを連通する通気路を太陽電池モジュールと屋根との間に形成してあるので、採光パネルと採光窓との間の空間が外気と通気して該空間に熱気がこもらないようにできるものである。
【００５２】
また、屋根上に多数の固定金具を取付け、下段の太陽電池モジュールの軒棟方向の棟側端部を固定金具に載置して取付け、上段の太陽電池モジュールの軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュールの軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒棟方向における軒側端部を、該採光パネルの下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に重ねて取付け、採光パネルの軒棟方向における棟側端部を固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒と平行な方向の両端部を固定金具に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュールと屋根との間の通気路同士、及び該通気路と採光パネルと天窓との間の空間を固定金具間の隙間により連通してあるので、天窓の上方に配置する採光パネルを太陽電池モジュールと同様の取付けで取付けることができて施工性が向上し且つ外観の収まりが統一されるものであり、また、太陽電池モジュール、採光パネルを取付けるための固定金具間の隙間を通して通気できて、通気のための構造が簡略化するものである。
【００５３】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、最下段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの軒側端部と屋根との間に外気の入口を形成し、最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部を上カバーにより覆うと共に上カバー内を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路に介して連通させ、上カバーから屋外に排気筒を突設し、排気筒の先端開口を軒側に向けて開口しているので、軒側端部の外気の入口から入った外気が通気路、採光パネルと天窓との間の空間を通って上カバー内に上昇して排気筒の先端開口から屋外に排気されるものであり、これにより採光パネルと天窓との間の空間を換気して内部に熱がこもらないようにできるものであり、しかも、最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部を上カバーで覆うことで、棟から軒にかけて下り傾斜した屋根に沿って流れる雨水が太陽電池モジュール（採光パネル）と屋根との間に流れ込まず、採光窓の下方の天窓の屋根への取付け部分から内部に水が入らないものであり、また、排気筒の先端開口が軒側に向けて開口していることで、屋根上を流れる雨水が排気筒の先端開口から内部に入り込まず、これにより屋根への天窓の取付け部分から雨水が屋内に入らないようにできるものである。
【００５４】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項２記載の発明の効果に加えて、上カバー内に排気ファンを設けてあるので、上カバー内に設けた排気ファンにより強制的に排気ができるものであって、必要な時に排気ファンを運転して採光パネルと天窓との間の空間にこもった熱をすばやく排気できるものである。
【００５５】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺を屋根の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材を重ね、上カバーの上記野地面に載設した３辺以外の部分を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバーとの間に通気空間を形成すると共に、上カバーの軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部に重ねて上記上カバー内の通気空間を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路を介して連通させ、上カバーの上面に排気用開口部を設け、上カバーの上方に突出して内部が排気通路となり且つ排気用開口部に連通した排気用突出部を設け、排気用突出部に屋外に開口する排気口を設けてあるので、太陽電池モジュールを敷設した部分の水上側の屋根材から流れる雨水が上カバーから最上段の太陽電池モジュールに流れるのであるが、この場合、屋根と太陽電池モジュール、採光パネルの間の空間の空気を上カバー部分から外部に排気するにあたって、上カバーの上方に突出した排気用突出部の排気口から屋外に排気でき、簡単な構成で上カバー上面を流れる雨水が排気口側に浸入しないようにできるものである。
【００５６】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、排気用突出部に軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口が形成してあるので、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口を設けてスムーズな換気ができるものである。
【００５７】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項２又は請求項４又は請求項５記載の発明の効果に加えて、排気口の内側にハニカム構造の通路部を設けてあるので、ハニカム構造の通路部により排気に支障がないようにしながら、排気口からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部で浸入防止が図れるものである。
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項６記載の発明の効果に加えて、ハニカム構造の通路部の排気口と反対側の面を傾斜面としてあるので、上カバーの上方に突出して内部が排気通路からハニカム構造の通路部に空気が排気される際に傾斜面によりハニカム構造の通路部への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００５８】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、上カバーの上方に突出して設けた排気用突出部内にクロスフォローファンを配置し、排気用突出部の内面をクロスフォローファンのハウジングとしてあるので、排気用突出部をクロスフォローファンのハウジングとして兼用できて、構成が簡略化できて部材点数を削減しコストダウンが図れ、また、コンパクト化が図れるものである。
【００５９】
また、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、通気路内の空気の排気を行うための排気ファンを設け、排気ファン用太陽電池モジュールを２つ以上傾斜角度を違わせて配置し、この排気ファン用太陽電池モジュールで排気ファンを運転するので、排気ファンを排気ファン用太陽電池モジュールを電源として運転できるだけでなく、季節による太陽高度の違いに応じて効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファンを運転するための安定した電源が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の採光窓の軒棟方向の断面図である。
【図２】同上の採光窓の軒と平行な方向の断面図である。
【図３】同上の採光窓の水下側の拡大断面図である。
【図４】同上の採光窓の水上側の拡大断面図である。
【図５】同上の採光窓の側部の拡大断面図である。
【図６】同上の外気の入口部分の断面図である。
【図７】同上の上カバー部分の断面図である。
【図８】同上の採光窓を形成した屋根の一例の斜視図である。
【図９】同上の側カバー部分の断面図である。
【図１０】同上の側カバー部分の斜視図である。
【図１１】同上の上カバー部分の斜視図である。
【図１２】同上の通気ガイドを設けた場合の断面図である。
【図１３】同上の通気ガイドの斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１５】同上の斜視図である。
【図１６】同上の同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は同上に用いるハニカム構造の通路部の各例を示す斜視図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１９】同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【符号の説明】
１ 屋根
２ 開口部
３ 天窓
４ 太陽電池モジュール
５ 採光パネル
６ 空間
７ 屋外空間
８ 通気路
９ 隙間
１０ 入口
１１ 上カバー
１２ 排気筒
１２ａ 先端開口
３６ 固定金具
３７ 固定金具
【発明の属する技術分野】
本発明は、天窓の上方に採光パネルを配置した採光窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設して太陽光発電を行うことが知られている。
【０００３】
このように屋根面に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配置したものにおいて、採光窓を形成する場合、従来にあっては、多数のパネル状の太陽電池モジュールのうちの一つの太陽電池モジュールの配置位置に天窓を取付けていた。
【０００４】
このため、屋根面には多数の太陽電池モジュールが敷設してある中の一部に天窓の枠部が露出し、屋根面の外観が不統一となって外観が良くないという問題があり、また、太陽電池モジュールの屋根面への取付けと、天窓の屋根への取付けとは取付け構造が異なるため、多数敷設した太陽電池モジュールの一つを除去した部分に天窓を外観の収まりや防水上の収まりが良いように施工するのは難しいものであった。
【０００５】
そこで、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設すると共に、屋根に形成する開口に内部採光窓を配設し、この内部採光窓の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
ところが、この特許文献１のものは、内部採光窓の窓枠と採光パネルとの間に気密枠部材を密着介在させた構成となっている。このため、採光パネルと内部採光窓との間に通気隙間が存在せず、採光パネルと内部採光窓との間に熱気がこもりこの熱が室内に伝わるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２１４５８４号公報（図２１、図２２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、採光パネルと採光窓との間の空間を通気できる採光窓の構造を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る採光窓の構造は、屋根１の開口部２に天窓３を取付け、屋根１上に多数のパネル状の太陽電池モジュール４を配設すると共に、屋根１の天窓３部分の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を配置し、採光パネル５と天窓３との間の空間６と屋外空間７とを連通する通気路８を太陽電池モジュール４と屋根１との間に形成した採光窓の構造において、屋根１上に多数の固定金具３６、３７を取付け、下段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、上段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュール４の軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具３７に載置して取付け、採光パネル５の軒棟方向における軒側端部を、該採光パネル５の下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に重ねて取付け、採光パネル５の軒棟方向における棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、採光パネル５の軒と平行な方向の両端部を固定金具３７に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通して成ることを特徴とするものである。このように、屋根１に形成する天窓３部分の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて太陽電池モジュール４に外観が近似した採光パネル５を配置することで、採光パネル５が一種のダミーパネルの役目をして太陽電池モジュール４と同様の外観となると共にパネル状の太陽電池モジュール４の取付けと同様に取付けることができて、天窓３を設けたものにおいて屋根１の外観を統一できるものであり、このように、太陽電池モジュール４との外観の統一を図れるように天窓３の上方位置において太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を配置したにもかかわらず、採光パネル５と天窓３との間の空間６が外気と通気して該空間６に熱気がこもらないようにできるものである。
【０００９】
また、屋根１上に多数の固定金具３６、３７を取付け、下段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、上段の太陽電池モジュール４の軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュール４の軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具３７に載置して取付け、採光パネル５の軒棟方向における軒側端部を、該採光パネル５の下段の太陽電池モジュール４の棟側端部上に重ねて取付け、採光パネル５の軒棟方向における棟側端部を固定金具３６に載置して取付け、採光パネル５の軒と平行な方向の両端部を固定金具３７に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通するので、天窓３の上方に配置する採光パネル５を太陽電池モジュール４と同様の取付けで取付けることができるものであり、また、太陽電池モジュール４、採光パネル５を取付けるための固定金具３６（３７）間の隙間９を通して通気できて、通気のための構造が簡略化するものである。
【００１０】
また、最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に外気の入口１０を形成し、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を上カバー１１により覆うと共に上カバー１１内を採光パネル５と天窓３との間の空間６と直接又は通気路８に介して連通させ、上カバー１１から屋外に排気筒１２を突設し、排気筒１２の先端開口１２ａを軒側を向けて開口することが好ましい。このような構成とすることで、軒側端部の外気の入口１０から入った外気が通気路８、採光パネル５と天窓３との間の空間６を通って上カバー１１内に上昇して排気筒１２の先端開口１２ａから屋外に排気されるものであり、これにより採光パネル５と天窓３との間の空間６を換気して内部に熱がこもらないようにできるものである。しかも、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を上カバー１１で覆うことで、棟から軒にかけて下り傾斜した屋根１に沿って流れる雨水が太陽電池モジュール４（採光パネル５）と屋根１との間に流れ込まず、採光パネル５の下方の天窓３の屋根１への取付け部分から内部に水が入らないものである。また、排気筒１２の先端開口１２ａが軒側に向けて開口していることで、屋根１上を流れる雨水が排気筒１２の先端開口１２ａから内部に入り込まないものである。
【００１１】
また、上カバー１１内に排気ファン１３を設けることが好ましい。このような構成とすることで、上カバー１１内に設けた排気ファン１３により強制的に排気ができるものである。
【００１２】
また、最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に外気の入口１０を形成し、上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材７０を重ね、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺以外の部分を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成すると共に、上カバー１１の軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部に重ねて上記上カバー１１内の通気空間７９を採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通させ、上カバー１１の上面に排気用開口部７１を設け、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設けることが好ましい。このような構成とすることで、太陽電池モジュール４を敷設した部分の水上側の屋根材７０から流れる雨水が上カバー１１から最上段の太陽電池モジュール４に流れるのであるが、この場合、屋根１と太陽電池モジュール４、採光パネル５の間の空間の空気を上カバー１１部分から外部に排気するにあたって、上カバー１１の上方に突出した排気用突出部７３の排気口７４から屋外に排気でき、上カバー１１上面を流れる雨水が排気口７４側に浸入しないようにできるものである。
【００１３】
また、排気用突出部７３に軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口７４が形成することが好ましい。これにより、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口７４を設けてスムーズな換気ができるものである。
【００１４】
また、排気口７４の内側にハニカム構造の通路部７５を設けることが好ましい。このような構成とすることで、ハニカム構造の通路部７５により排気に支障がないようにしながら、排気口７４からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部７５で浸入防止が図れるものである。
【００１５】
また、ハニカム構造の通路部７５の排気口７４と反対側の面を傾斜面７５ａとすることが好ましい。このような構成とすることで、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２からハニカム構造の通路部７５に空気が排気される際に傾斜面７５ａによりハニカム構造の通路部７５への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００１６】
また、上カバー１１の上方に突出して設けた排気用突出部７３内にクロスフォローファン７６を配置し、排気用突出部７３の内面をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとすることが好ましい。このような構成とすることで、排気用突出部７３をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとして兼用できて、構成が簡略化できるものである。
【００１７】
また、通気路８内の空気の排気を行うための排気ファン１３を設け、排気ファン用太陽電池モジュール７７を２つ以上傾斜角度を違わせて配置し、この排気ファン用太陽電池モジュール７７で排気ファン１３を運転することが好ましい。このような構成とすることで、排気ファン１３を排気ファン用太陽電池モジュール７７を電源として運転できるだけでなく、季節による太陽高度の違いに応じて効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファン１３を運転するための安定した電源が得られるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１９】
屋根１に開口部２を設け、この開口部２には天窓３が取付けられる。ここで、屋根１面には図８に示すように多数のパネル状の太陽電池モジュール４が配設される。そして、多数のパネル状の太陽電池モジュール４のうち上記天窓３の真上においては太陽電池モジュール４に代えてダミーパネルである採光パネル５を配置する。つまり、屋根１の開口部２に取付けた天窓３の上方位置に空間６を介して採光パネル５を配置する。
【００２０】
屋根１の野地面の主体を構成する構造用合板１６には開口部２が形成してあり、この開口部２の周囲の裏面側には補強材４０が取付けられる。更に、構造用合板１６の上にルーフィングのような防水性を有する屋根下地材１７を敷設してある。上記開口部２には天窓３を嵌め込んで取付けてある。天窓３は図１乃至図４に示すように枠体１８の上部内周部にガラス１４（添付図面の実施形態ではペアガラス）を載置し、枠体１８の上部に取付ける枠部１８ａにより上記ガラス１４を押圧して枠体１８と枠部１８ａとで挟持することで構成してある。
【００２１】
枠体１８は、水下側下枠材２０ａと水上側下枠材２０ｂと両側下枠材２０ｃとを矩形状に枠組み一体化して構成した下枠体２０の上部に、水下側上枠材２１ａと水上側上枠材２１ｂと両側上枠材２１ｃとを矩形状に枠組み一体化して構成した上枠体２１を釘やねじのような固着具２２により固着して構成してある。水下側下枠材２０ａ上には載置台４６上にガラス１４の端部が載置され、水上側下枠材２０ｂと両側下枠材２０ｃ上には上面の段部２３にガラス１４の端部が載置してあり、矩形状をした枠部１８ａを矩形状をした上枠体２１にビス１５で固着することで、枠部１８ａの押さえ片によりガラス１４を押さえるようになっている。
【００２２】
また、上枠体２１を構成する水下側上枠材２１ａと水上側上枠材２１ｂと両側上枠材２１ｃには図３乃至図５に示すように固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けてあり、それぞれ固着具２２により屋根１の構造用合板１６を貫通して開口部２の周囲の補強材４０とに固着してある。
【００２３】
上記の枠体１８の屋根１の開口部２への取付け部分の周囲の上面には各固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃの上面からルーフィングのような防水性を有する屋根下地材１７上にかけて防水テープ２５を貼着してあり、これにより天窓３の枠体１８の屋根１への取付け部分から内部に水が浸入しないようになっている。ここで、図３乃至図５のように、固定横片２４ａ、２４ｂ、２４ｃの下面と屋根下地材１７との間にパッキン、シール材、接着剤等の防水材２６を介装することでよりいっそう天窓３の枠体１８の屋根１への取付け部分の防水性を向上させることができるものである。
【００２４】
また、枠体１８の屋根１の開口部２への取付け部分の周囲の上面には不燃板２７が敷設してある。不燃板２７は端部が枠体１８に近接していて防水材２６の屋根下地材１７に貼り付けた部分の上に重ねてある。不燃板２７としては例えば０．３５ｍｍ厚以上のガルバリウム鋼板が用いられる。
【００２５】
また、図１、図２に示すように、天窓３の下部にはルーバを備えたルーバユニット４１を取付けて採光と遮光の選択、採光量の選択等ができるようにしてある。
【００２６】
屋根１にパネル状の太陽電池モジュール４を配設するには以下のようにして配設してある。すなわち、図１乃至図５に示すようにパネル状をした太陽電池モジュール４の周囲にはモジュール枠２９が装着してあり、このモジュール枠２９は下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃを矩形状に枠組みして形成してある。下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃには嵌め込み溝部３０が設けてあって、この嵌め込み溝部３０にパネル状をした太陽電池モジュール４の外周縁部がはめ込んである。上枠材２９ｂの下面部には取付け金具係止部３２が設けてあり、上枠材２９ｂの上面部には係合部３３が設けてある。一方、下枠材２９ａの下面部には被係合部３４が設けてある。また、側枠材２９ｃには係止孔３５が設けてある。
【００２７】
上記の構成の太陽電池モジュール４は屋根１の上に載置した固定金具３６，３７を用いて取付けるものである。固定金具３６、３７はピース状をしていてそれぞれ被係止部３６ａ、３７ａが設けてある。この固定金具３６、３７は屋根１上の太陽電池モジュール４を配置する個所の周囲に配置して固着具により固定され、固定金具３６の被係止部３６ａに太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂの取付け金具係止部３２を係止し、太陽電池モジュール４の側枠材２９ｃの係止孔３５に固定金具３７の被係止部３７ａを係止し、また、太陽電池モジュール４の下枠材２９ａの被係合部３４を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂの係合部３３に係合する。このようにして、太陽電池モジュール４の周囲を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂ、固定金具３６、３７を利用して屋根１の上に取付けるものである。同様にして軒棟方向に太陽電池モジュール４を多段に配設して取付けていくものである。
【００２８】
また、軒棟方向の軒側端部においては、図６に示すように屋根１上にピース状のスタータ金具５０を軒と平行に間隔をあけて固着具により固着して取付けてあり、このスタータ金具５０に長尺のスタータ５１を軒と平行に配設してスタータ５１を複数のスタータ金具５０に固着具により固着してあり、スタータ５１に設けた係合部５１ａに軒側端部の太陽電池モジュール４の下枠材２９ａの被係合部３４を係合することにより取付けるものである。また、軒と平行な方向においては、図５のように軒と平行な方向に隣接する太陽電池モジュール４の側枠材２９ｃの外側面同士を近接対向させ、モジュール間カバー３８を両側枠材２９ｃの上面を覆うようにして被着するようになっている。
【００２９】
上記のようにして屋根１上に多数の太陽電池モジュール４を軒と平行な方向及び軒棟方向に配設して取付けるのであるが、本発明においては、前述のように屋根１の開口部２に取付けた天窓３の上方位置においては太陽電池モジュール４に代えて図１乃至図５に示すように採光パネル５を配置する。この採光パネル５は太陽電池モジュール４と同様に周囲に下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃを矩形状に枠組みして形成したモジュール枠２９が装着してあり、下枠材２９ａ、上枠材２９ｂ、両側枠材２９ｃに設けた嵌め込み溝部３０に採光パネル５の外周縁部がはめ込んである。
【００３０】
そして、採光パネル５は上記した太陽電池モジュール４の取付けと同様にして、採光パネル５のモジュール枠２９の周囲を下段の太陽電池モジュール４の上枠材２９ｂ、固定金具３６、３７を利用して屋根１上に取付けるものである。
【００３１】
上記のように屋根１上に多数の太陽電池モジュール４を取付ける（多数の太陽電池モジュール４のうち１又は複数個が太陽電池モジュール４に代えて採光パネル５を取付ける）のであるが、軒と平行な方向の両側に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の外側端部を支持する固定金具３７の外側に図９、図１０のように断面Ｌ状をした側水切り板５２を配設して屋根１の構造用合板１６に固着具により固着し、この側水切り板５２の縦片の外側と太陽電池モジュール４又は採光パネル５の外側端部上面とを側カバー５３により覆うとともに側カバー５３を固定金具３７に係止して取付ける。
【００３２】
最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部が図７、図１１に示すように上カバー１１により覆ってある。この上カバー１１は断面ヘ字状をした上カバー本体１１ａと、上カバー本体１１ａの両端部に一体に垂設した側片１１ｂと、上カバー本体１１ａの棟側端縁部と側片１１ｂの下端縁部から外方に一体に突出した平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃとで構成してある。この上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃを屋根１の野地面を構成する構造用合板１６に載設し、棟側水切り片１１ｃの棟側端縁の折曲げ片１１ｄを吊り子５４を引っ掛けて吊り子５４を固着具により屋根１の構造用合板１６に固着することで上カバー１１を取付けてある。そして、側水切り板５２の横片と上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした軒側水切り片１１ｃとには上面に構造用合板１６上に敷設した屋根下地材１７上に葺かれる屋根材７０の端部が重ねられることになる。図１１における一点鎖線が屋根材７０の端部が位置するラインである。
【００３３】
上記のように太陽電池モジュール４を屋根１上に取付けることで太陽電池モジュール４と屋根１との間の隙間が屋外空間７と連通する通気路８となっており、隣接する太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８同士、及び該通気路８と採光パネル５と天窓３との間の空間６を固定金具３６（３７）間の隙間９により連通している。
【００３４】
また、図６に示すように、スタータ金具５０にスタータ５１を取付けた状態でスタータ５１と屋根１との間には隙間６０が形成されるものであり、この隙間６０と屋外空間７とが連通しており、隙間６０がスタータ金具５０間の隙間を介して太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８又は採光パネル５と屋根１との間の空間６とを連通している。したがって、スタータ５１と屋根１との間には隙間６０とスタータ金具５０間の隙間とが最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間に形成される外気の入口１０を構成していて、図６の矢印のように屋外空間７から外気の入口１０を経て通気路８に外気が流入するようになっている。
【００３５】
また、前述のように最上段の太陽光発電モジュール４の棟側端部を覆う上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けることで、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺以外の部分である断面へ字状をした上カバー本体１１ａが野地面から上方に浮き上って野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成され、この通気空間７９が採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通している。
【００３６】
上記上カバー１１の側片１１ｂには図１１に示すように屋外に向けて排気筒１２が突設してある。排気筒１２はＬ状をしていて、排気筒１２の先端開口１２ａが軒側を向けて開口している。このように排気筒１２の先端開口１２ａを軒側に向けて開口することで、棟から軒に向けて下り傾斜した屋根１上を流れる雨水が排気筒１２の先端開口１２ａから内部に流れ込まないようになっている。また、排気筒１２の先端開口１２ａには網１２ｂが取付けてあり、先端開口１２ａから内部に小鳥や虫などが入らないようにしてある。
【００３７】
ここで、採光パネル５と天窓３との間の空間６内の空気が採光パネル５から差し込む太陽光により加熱されると、加熱された空気が上昇して採光パネル５と天窓３との間の空間６から太陽電池モジュール４と屋根１との間の通気路８を介して上カバー１１内の通気空間７９に流れ（最上段に採光パネル５が位置している場合には空間６から直接上カバー１１内に流れ）、排気筒１２の先端開口１２ａから屋外に排気され、同時に最下段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の軒側端部と屋根１との間の外気の入口１０から外気が入り込んで通気路８を介しては又は直接採光パネル５と天窓３との間の空間６に流れ込むものであり、これにより、採光パネル５と天窓３との間の空間６に熱気がこもることがなく、室内側に熱が伝わらないようにできるものである。図１、図３、図４において矢印が空気の流れを示している。
【００３８】
上記採光パネル５と天窓３との間の空間６の通気は自然換気により行うことができるが、図７、図１１に示すように上カバー１１内に排気ファン１３を設けることで、排気ファン１３により強制的に排気することで、より確実に採光パネル５と天窓３との間の空間６内に熱気がこもらないようにできるものである。
【００３９】
なお、軒棟方向において採光パネル５と同列に位置する太陽電池モジュール４の両側部と屋根１との間に軒棟方向に沿って図１３に示すような通気ガイド５５を図１２のように配設することで、外気の入口１０から入った外気をスムーズに採光パネル５と天窓３との間の空間６に導くことができるものであり、また、採光パネル５と天窓３との間の空間６の加熱された空気をスムーズに上カバー１１に排気できるものである。また、採光パネル５の両側部と屋根１との間にも通気ガイド５５を設けてもよく、この場合には入口１０から通気路８、空間６を経て上カバー１１に至る１本の一種の排気トンネルが形成されることになって、よりスムーズに通気できて採光パネル５と天窓３との間の空間６の熱気を排気できることになる。
【００４０】
次に、上カバー１１部分において排気する他の実施形態を図１４、図１５に基づいて説明する。図１１に示す実施形態においては、上カバー１１の側片１１ｂに屋外に向けて排気筒１２が突設した例を示したが、本実施形態においては上カバーの上面部に排気用突出部７３を設けて排気するようになっている。
【００４１】
まず、図１１に示す実施形態と同じ構成につき説明する。すなわち、最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部を覆うための本実施形態の上カバー１１は断面ヘ字状をした上カバー本体１１ａと、上カバー本体１１ａの両端部に一体に垂設した側片１１ｂと、上カバー本体１１ａの棟側端縁部と側片１１ｂの下端縁部から外方に一体に突出した平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃとで主体が構成してあり、この構成は図１１の実施形態のものと同様である。そして、上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃを屋根１の野地面を構成する構造用合板１６に載設し、棟側水切り片１１ｃの棟側端縁の折曲げ片１１ｄを吊り子５４を引っ掛けて吊り子５４を固着具により屋根１の構造用合板１６に固着して上カバー１１を取付けるようになっており、この構成も図１１の実施形態のものと同様である。また、野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃ上に屋根材７０を重ねるようになっており、この構成も前述の図１１の実施形態と同様である。また、上記のように上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺を屋根１の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバー１１の棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材７０を重ね、上カバー１１の上記野地面に載設した３辺である平面視コ字状をした棟側水切り片１１ｃ以外の部分（つまり断面へ字状をした上カバー本体１１ａ）を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバー１１との間に通気空間７９を形成し、上カバー１１の軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール４又は採光パネル５の棟側端部に重ねて上記上カバー１１内の通気空間７９を採光パネル５と天窓３との間の空間と直接又は通気路８を介して連通させる構成も前述の図１１の実施形態と同様である。
【００４２】
以下、図１１の実施形態と異なる構成につき説明する。本実施形態においては、図１４、図１５に示すように上カバー１１の上面に排気用開口部７１を形成してあり、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設けてある。図１４に示す実施形態においては、上カバー１１の上面に設けた排気用開口部７１の上面に設けた排気用開口部７１の開口縁部から上方に筒部７１ａが突設してあり、上カバー１１の上面に排気用開口部７１の上方を覆うように覆い部材７３ａを取付けて該覆い部材７３ａにより排気用突出部７３を構成している。覆い部材７３ａには棟側壁片７３ｂ、両側壁片７３ｃ、軒側壁片７３ｄが垂設してあってそれぞれの下端部が水が浸入しないように上カバー材１１に固着してある。ここで、軒側壁片７３ｄに排気口７４が設けてあり、排気口７４には斜め下方に傾斜したガラリ片７４ａが設けてある。また、排気口７４を設けた軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間には隙間が形成してある。また、軒側端部には斜め下方に向けて庇片７３ｅが突出してあり、庇片７３ｅにより排気口７４の上方を覆っていて排気口７４に水が入らないようにしている。特に、上カバー１１の上面を流れる雨水が覆い部材７３ａの上面に乗り上げて流れる場合が生じても、斜め下方に突出した庇片７３ｅの先端で水切りされて排気口７４側に回り込まないようになっている。
【００４３】
本実施形態のように、上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２となり且つ排気用開口部７１に連通した排気用突出部７３を設け、排気用突出部７３に屋外に開口する排気口７４を設ける構造の場合、太陽電池モジュール４を敷設した部分の水上側の屋根材７０から流れる雨水が上カバー１１から最上段の太陽電池モジュール４に流れる場合、屋根１と太陽電池モジュール４、採光パネル５の間の空間の空気を上カバー１１部分から外部に排気するにあたって、上カバー１１の上方に突出した排気用突出部７３の排気口７４から屋外に排気でき、上カバー１１上面を流れる雨水が排気口７４側に浸入しないものである。ここで、排気用開口部７１の開口縁部から上方に筒部７１ａを突設し、軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間に隙間を設けることで、仮に、排気口７４から雨水が浸入したとしても筒部７１ａにより排気用開口部７１内への雨水の浸入を阻止できるものである。
【００４４】
ここで、排気口７４の内側にハニカム構造の通路部７５を設けて雨水が浸入し難い構造とするのが好ましいものである。その一例を図１６、図１７に示す。図１７には上下方向に多数の通路用隙間７５ｂを有するハニカム部材により構成した通路部７５の各例が示してあり、ハニカム構造の通路部７５の上面は傾斜面７５ａとなっている。図１７のような構成の通路部７５は排気口７４の内側、つまり図１６の実施形態では軒側壁片７３ｄと筒部７１ａとの間に隙間に配設してある。
【００４５】
ハニカム構造の通路部７５を取付けるに当たっては、軒側壁片７３ｄの上部背面にハニカム構造の通路部７５を接着剤又は他の手段で部分的に固着し、その後、軒側壁片７３ｄの下部を背方に切り起して切り起片７３ｆによりハニカム構造の通路部７５の下面部の前端を支持し、このようにして軒側壁片７３ｄの下部を背方に切り起すことで軒側壁片７３ｄの下部に排気口７４を形成するものである。この実施形態においては、ハニカム構造の通路部７５により排気に支障がないようにしながら、排気口７４からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部７５で浸入防止が図れるものであり、また、ハニカム構造の通路部７５の排気口７４と反対側の面である上面を傾斜面７５ａとすることで上カバー１１の上方に突出して内部が排気通路７２からハニカム構造の通路部７５に空気が排気される際に傾斜面７５ａによりハニカム構造の通路部７５への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００４６】
ところで、排気用突出部７３には軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口７４を形成するものであり、これにより、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口７４を設けてスムーズな換気ができる。
【００４７】
図１８には排気用突出部７３の軒側部分と棟側部分の両方に排気口７４を設けた例が示してある。図１８のイが棟側、ロが軒側を示す。図１８は排気用突出部７３を筒状体により形成したもので、図１８（ａ）は棟側、軒側の両端部の排気口７４に斜め下方に向けて傾斜したガラリ片７４ａを設けて水の浸入を防止しており、また、図１８（ｂ）は排気用突出部７３の棟側、軒側の両端部に下方に向けて下向き筒を垂設してこの下向き筒の下端を排気口７４とすることで水の浸入を防止しており、また、この排気口７４には虫の侵入防止用の網が張ってある。
【００４８】
なお、図１８のような排気構造は、小屋裏換気にも適用することができるものである。
【００４９】
図１９には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態においては、上カバー１１の上方に突出して設けた排気用突出部７３内にクロスフォローファン７６を配置してあり、排気用突出部７３の内面をクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとしてある。つまり、上カバー１１の上方に配設する覆い部材７３ａの棟側部分が内面がクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとなるような曲面となっており、このような構成とすることで、覆い部材７３ａをクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとして兼用できるものであり、また、このクロスフォローファン７６のハウジング７６ａとなる覆い部材７３ａが曲面となっていることで、上カバー１１の上面を流れる雨水が覆い部材７３ａの上面をスムーズに乗り越えることができるものである。
【００５０】
ところで、上記排気ファン１３（上記のクロスフォローファン７６も含む）により強制排気するものにおいて、排気ファン１３の電源を上カバー１１又は排気用突出部７３のいずれか一方又は両方に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７としてもよいものである。図１９にその一例が示してある。ここで、排気ファン用太陽電池モジュール７７は２つ以上傾斜角度を違わせて設けてある。図１９の実施形態では上カバー１１の軒側端部上面と排気用突出部７３の庇片７３ｅの上面にそれぞれ排気ファン用太陽電池モジュール７７が設けてある。上カバー１１の軒側端部と庇片７３ｅとは傾斜（図においては庇片７３ｅの方が傾斜が急である）が違わせてある。しかして、太陽高度は冬期と夏期とで異なるが、季節による太陽高度の違いに応じて傾斜角度の異なる排気ファン用太陽電池モジュール７７で効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファン１３を運転するための安定した電源が得られるものである。なお、上カバー１１の軒側端部の上面に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の棟側端は庇片７３ｅに設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の軒側端部よりも棟側にずれて位置しており、夏至の際に庇片７３ｅの軒側端を通過する太陽光（図１９で線ハで示す）がちょうど上カバー１１の軒側端部の上面に設けた排気ファン用太陽電池モジュール７７の棟側端に至るように設定してあり、これにより、広い面積で太陽光発電ができるものである。
【００５１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、屋根の開口部に天窓を取付け、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設すると共に、屋根の天窓部分の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置し、採光パネルと天窓との間の空間と屋外空間とを連通する通気路を太陽電池モジュールと屋根との間に形成してあるので、採光パネルが一種のダミーパネルの役目をして太陽電池モジュールと同様の外観となると共にパネル状の太陽電池モジュールの取付けと同様に取付けることができて、天窓を設けたものにおいて屋根の外観を統一できるものであり、このように、太陽電池モジュールとの外観の統一を図れるように天窓の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置したにもかかわらず、採光パネルと天窓との間の空間と屋外空間とを連通する通気路を太陽電池モジュールと屋根との間に形成してあるので、採光パネルと採光窓との間の空間が外気と通気して該空間に熱気がこもらないようにできるものである。
【００５２】
また、屋根上に多数の固定金具を取付け、下段の太陽電池モジュールの軒棟方向の棟側端部を固定金具に載置して取付け、上段の太陽電池モジュールの軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュールの軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒棟方向における軒側端部を、該採光パネルの下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に重ねて取付け、採光パネルの軒棟方向における棟側端部を固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒と平行な方向の両端部を固定金具に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュールと屋根との間の通気路同士、及び該通気路と採光パネルと天窓との間の空間を固定金具間の隙間により連通してあるので、天窓の上方に配置する採光パネルを太陽電池モジュールと同様の取付けで取付けることができて施工性が向上し且つ外観の収まりが統一されるものであり、また、太陽電池モジュール、採光パネルを取付けるための固定金具間の隙間を通して通気できて、通気のための構造が簡略化するものである。
【００５３】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、最下段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの軒側端部と屋根との間に外気の入口を形成し、最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部を上カバーにより覆うと共に上カバー内を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路に介して連通させ、上カバーから屋外に排気筒を突設し、排気筒の先端開口を軒側に向けて開口しているので、軒側端部の外気の入口から入った外気が通気路、採光パネルと天窓との間の空間を通って上カバー内に上昇して排気筒の先端開口から屋外に排気されるものであり、これにより採光パネルと天窓との間の空間を換気して内部に熱がこもらないようにできるものであり、しかも、最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部を上カバーで覆うことで、棟から軒にかけて下り傾斜した屋根に沿って流れる雨水が太陽電池モジュール（採光パネル）と屋根との間に流れ込まず、採光窓の下方の天窓の屋根への取付け部分から内部に水が入らないものであり、また、排気筒の先端開口が軒側に向けて開口していることで、屋根上を流れる雨水が排気筒の先端開口から内部に入り込まず、これにより屋根への天窓の取付け部分から雨水が屋内に入らないようにできるものである。
【００５４】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項２記載の発明の効果に加えて、上カバー内に排気ファンを設けてあるので、上カバー内に設けた排気ファンにより強制的に排気ができるものであって、必要な時に排気ファンを運転して採光パネルと天窓との間の空間にこもった熱をすばやく排気できるものである。
【００５５】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺を屋根の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材を重ね、上カバーの上記野地面に載設した３辺以外の部分を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバーとの間に通気空間を形成すると共に、上カバーの軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部に重ねて上記上カバー内の通気空間を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路を介して連通させ、上カバーの上面に排気用開口部を設け、上カバーの上方に突出して内部が排気通路となり且つ排気用開口部に連通した排気用突出部を設け、排気用突出部に屋外に開口する排気口を設けてあるので、太陽電池モジュールを敷設した部分の水上側の屋根材から流れる雨水が上カバーから最上段の太陽電池モジュールに流れるのであるが、この場合、屋根と太陽電池モジュール、採光パネルの間の空間の空気を上カバー部分から外部に排気するにあたって、上カバーの上方に突出した排気用突出部の排気口から屋外に排気でき、簡単な構成で上カバー上面を流れる雨水が排気口側に浸入しないようにできるものである。
【００５６】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、排気用突出部に軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口が形成してあるので、現場の状況に応じて軒側部分、両側部分、棟側部分のいずれかに排気口を設けてスムーズな換気ができるものである。
【００５７】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項２又は請求項４又は請求項５記載の発明の効果に加えて、排気口の内側にハニカム構造の通路部を設けてあるので、ハニカム構造の通路部により排気に支障がないようにしながら、排気口からの雨の吹き込みをハニカム構造の通路部で浸入防止が図れるものである。
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項６記載の発明の効果に加えて、ハニカム構造の通路部の排気口と反対側の面を傾斜面としてあるので、上カバーの上方に突出して内部が排気通路からハニカム構造の通路部に空気が排気される際に傾斜面によりハニカム構造の通路部への流入面積を広く取れて、排気量を上げることができるものである。
【００５８】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項４記載の発明の効果に加えて、上カバーの上方に突出して設けた排気用突出部内にクロスフォローファンを配置し、排気用突出部の内面をクロスフォローファンのハウジングとしてあるので、排気用突出部をクロスフォローファンのハウジングとして兼用できて、構成が簡略化できて部材点数を削減しコストダウンが図れ、また、コンパクト化が図れるものである。
【００５９】
また、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、通気路内の空気の排気を行うための排気ファンを設け、排気ファン用太陽電池モジュールを２つ以上傾斜角度を違わせて配置し、この排気ファン用太陽電池モジュールで排気ファンを運転するので、排気ファンを排気ファン用太陽電池モジュールを電源として運転できるだけでなく、季節による太陽高度の違いに応じて効率的に太陽光発電ができて、常に排気ファンを運転するための安定した電源が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の採光窓の軒棟方向の断面図である。
【図２】同上の採光窓の軒と平行な方向の断面図である。
【図３】同上の採光窓の水下側の拡大断面図である。
【図４】同上の採光窓の水上側の拡大断面図である。
【図５】同上の採光窓の側部の拡大断面図である。
【図６】同上の外気の入口部分の断面図である。
【図７】同上の上カバー部分の断面図である。
【図８】同上の採光窓を形成した屋根の一例の斜視図である。
【図９】同上の側カバー部分の断面図である。
【図１０】同上の側カバー部分の斜視図である。
【図１１】同上の上カバー部分の斜視図である。
【図１２】同上の通気ガイドを設けた場合の断面図である。
【図１３】同上の通気ガイドの斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１５】同上の斜視図である。
【図１６】同上の同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は同上に用いるハニカム構造の通路部の各例を示す斜視図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【図１９】同上の更に他の実施形態の排気口部分の断面図である。
【符号の説明】
１ 屋根
２ 開口部
３ 天窓
４ 太陽電池モジュール
５ 採光パネル
６ 空間
７ 屋外空間
８ 通気路
９ 隙間
１０ 入口
１１ 上カバー
１２ 排気筒
１２ａ 先端開口
３６ 固定金具
３７ 固定金具
Claims (9)
- 屋根の開口部に天窓を取付け、屋根上に多数のパネル状の太陽電池モジュールを配設すると共に、屋根の天窓部分の上方位置において太陽電池モジュールに代えて採光パネルを配置し、採光パネルと天窓との間の空間と屋外空間とを連通する通気路を太陽電池モジュールと屋根との間に形成した採光窓の構造において、屋根上に多数の固定金具を取付け、下段の太陽電池モジュールの軒棟方向の棟側端部を固定金具に載置して取付け、上段の太陽電池モジュールの軒棟方向の軒側端部を下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に載設して取付け、該上段の太陽電池モジュールの軒と平行な両端部をそれぞれ固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒棟方向における軒側端部を、該採光パネルの下段の太陽電池モジュールの棟側端部上に重ねて取付け、採光パネルの軒棟方向における棟側端部を固定金具に載置して取付け、採光パネルの軒と平行な方向の両端部を固定金具に載置して取付け、隣接する太陽電池モジュールと屋根との間の通気路同士、及び該通気路と採光パネルと天窓との間の空間を固定金具間の隙間により連通して成ることを特徴とする採光窓の構造。
- 最下段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの軒側端部と屋根との間に外気の入口を形成し、最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部を上カバーにより覆うと共に上カバー内を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路を介して連通させ、上カバーから屋外に排気筒を突設し、排気筒の先端開口を軒側に向けて開口して排気口として成ることを特徴とする請求項１記載の採光窓の構造。
- 上カバー内に排気ファンを設けて成ることを特徴とする請求項２記載の採光窓の構造。
- 最下段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの軒側端部と屋根との間に外気の入口を形成し、上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺を屋根の野地面に載設して取付けると共にこの野地面に載設した上カバーの棟側端部及び両側端部の３辺上に屋根材を重ね、上カバーの上記野地面に載設した３辺以外の部分を野地面から上方に浮き上がらせて野地面と上カバーとの間に通気空間を形成すると共に、上カバーの軒側端部を最上段に位置する太陽電池モジュール又は採光パネルの棟側端部に重ねて上記上カバー内の通気空間を採光パネルと天窓との間の空間と直接又は通気路を介して連通させ、上カバーの上面に排気用開口部を設け、上カバーの上方に突出して内部が排気通路となり且つ排気用開口部に連通した排気用突出部を設け、排気用突出部に屋外に開口する排気口を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の採光窓の構造。
- 排気用突出部に軒側部分、両側部分、棟側部分の少なくとも１つ又は２つ以上に排気口が形成してあることを特徴とする請求項４記載の採光窓の構造。
- 排気口の内側にハニカム構造の通路部を設けて成ることを特徴とする請求項２又は請求項４又は請求項５記載の採光窓の構造。
- ハニカム構造の通路部の排気口と反対側の面を傾斜面として成ることを特徴とする請求項６記載の採光窓の構造。
- 上カバーの上方に突出して設けた排気用突出部内にクロスフォローファンを配置し、排気用突出部の内面をクロスフォローファンのハウジングとして成ることを特徴とする請求項４記載の採光窓の構造。
- 通気路内の空気の排気を行うための排気ファンを設け、排気ファン用太陽電池モジュールを２つ以上傾斜角度を違わせて配置し、この排気ファン用太陽電池モジュールで排気ファンを運転することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の採光窓の構造。
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