JPH08114014A - 屋根構造体と屋根構造体の構築方法 - Google Patents
屋根構造体と屋根構造体の構築方法Info
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- JPH08114014A JPH08114014A JP7201506A JP20150695A JPH08114014A JP H08114014 A JPH08114014 A JP H08114014A JP 7201506 A JP7201506 A JP 7201506A JP 20150695 A JP20150695 A JP 20150695A JP H08114014 A JPH08114014 A JP H08114014A
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- heat
- sheet material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 太陽集熱器を設置する屋根構造について、底
断熱性能に優れ、強靭な抵抗力を持ち、軽量、安価な屋
根構造体を提供する。 【構成】 屋根の上方から下方にかけて縦方向に延びる
凹凸面を形成した屋根下地1とこの屋根下地の上部に空
気断熱層を形成する下部のシート材料10bと、前記屋
根下地に交差して配置され、これら突出した部分に間隔
を置いて配置され、梁に対しスポット接觸する支持部材
2と、前記梁及び支持部材を屋根下地に対し固定する固
定手段と、支持部材の下端を横に連続した樋5と、前記
梁及び支持部材の構成する格子構造体の全体を覆い、支
持部材間に上下の流下経路を形成する上部のシート材料
10aと、この上部のシート材料の内側表面に熱媒体液
を供給する支持部材上端に設置した熱媒体液の供給手段
6とを有している。
断熱性能に優れ、強靭な抵抗力を持ち、軽量、安価な屋
根構造体を提供する。 【構成】 屋根の上方から下方にかけて縦方向に延びる
凹凸面を形成した屋根下地1とこの屋根下地の上部に空
気断熱層を形成する下部のシート材料10bと、前記屋
根下地に交差して配置され、これら突出した部分に間隔
を置いて配置され、梁に対しスポット接觸する支持部材
2と、前記梁及び支持部材を屋根下地に対し固定する固
定手段と、支持部材の下端を横に連続した樋5と、前記
梁及び支持部材の構成する格子構造体の全体を覆い、支
持部材間に上下の流下経路を形成する上部のシート材料
10aと、この上部のシート材料の内側表面に熱媒体液
を供給する支持部材上端に設置した熱媒体液の供給手段
6とを有している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屋根下地を利用した屋
根構造体およびその構築方法に係る。
根構造体およびその構築方法に係る。
【0002】
【従来の技術】建築物の屋根構造、例えば、多数の太陽
集熱器を設置した建築物の屋根構造には様々なものが知
られている。集熱器設置屋根については概ね2つの方式
に大別される。第1の方式の屋根構造は、下地が屋根本
来の機能を持ち、この屋根の上部に集熱器群を設置する
形式のものである。この種の屋根構造は、先ず屋根面に
据付け架台を固定し、架台上に固定金具を用いて多数の
集熱器を互いに間隔を開け隣接して取り付け、各集熱器
を配管接続して構成されている。実開昭58−1863
57号は、集熱器群を設置した屋根構造の具体例を示し
ている。この種の屋根構造は、集熱器間の目地スペース
を化粧板で覆い、外観上はあたかも屋根に組み込んであ
るかのように仕上げる構造のものである。こうした建築
デザイン重視の設置形式には、例えば、実開昭59−1
61466号に示すものがある。第2の方式の屋根構造
は、前述した第1の方式のものに比べて大幅に単純化さ
れており、屋根そのものが集熱器として機能する独特の
構造を備えている。本件出願と同一の名義人による特公
平5−041902号は、屋根の上側表面を利用して熱
媒体を規正流下させる技術に係り、また実公昭61−0
32042号は、2重瓦棒屋根構造の屋根組込み集熱器
を明らかにしている。この第2の方式の集熱器によれば
大幅なコストダウンを図れるが、屋根の形式に制約さ
れ、また既存の屋根への導入には制約があり、また一旦
造作してしまえば簡単に撤去できない欠点がある。
集熱器を設置した建築物の屋根構造には様々なものが知
られている。集熱器設置屋根については概ね2つの方式
に大別される。第1の方式の屋根構造は、下地が屋根本
来の機能を持ち、この屋根の上部に集熱器群を設置する
形式のものである。この種の屋根構造は、先ず屋根面に
据付け架台を固定し、架台上に固定金具を用いて多数の
集熱器を互いに間隔を開け隣接して取り付け、各集熱器
を配管接続して構成されている。実開昭58−1863
57号は、集熱器群を設置した屋根構造の具体例を示し
ている。この種の屋根構造は、集熱器間の目地スペース
を化粧板で覆い、外観上はあたかも屋根に組み込んであ
るかのように仕上げる構造のものである。こうした建築
デザイン重視の設置形式には、例えば、実開昭59−1
61466号に示すものがある。第2の方式の屋根構造
は、前述した第1の方式のものに比べて大幅に単純化さ
れており、屋根そのものが集熱器として機能する独特の
構造を備えている。本件出願と同一の名義人による特公
平5−041902号は、屋根の上側表面を利用して熱
媒体を規正流下させる技術に係り、また実公昭61−0
32042号は、2重瓦棒屋根構造の屋根組込み集熱器
を明らかにしている。この第2の方式の集熱器によれば
大幅なコストダウンを図れるが、屋根の形式に制約さ
れ、また既存の屋根への導入には制約があり、また一旦
造作してしまえば簡単に撤去できない欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】集熱器利用設備は、省
エネルギー機器であると同時に、省経費を図れる投資効
率に優れた設備でなくてはならない。需要家に対する設
備導入の動機付けに必要な諸条件は、先ず第1に短い償
却年数であり、次に低廉なイニシャルコストである。ち
なみに、需要家の希望する償却年数は、岡山県南地区の
業務用のものでは概ね2〜5年であり、用途に応じこの
償却年数を実現できる工事単価が実現できるか否かにか
かっている。さらに、規模によるコストメリットを如何
にして実現するか、工事における安全性についての配慮
を含め、需用者の要望に沿った製品を開発する必要があ
る。
エネルギー機器であると同時に、省経費を図れる投資効
率に優れた設備でなくてはならない。需要家に対する設
備導入の動機付けに必要な諸条件は、先ず第1に短い償
却年数であり、次に低廉なイニシャルコストである。ち
なみに、需要家の希望する償却年数は、岡山県南地区の
業務用のものでは概ね2〜5年であり、用途に応じこの
償却年数を実現できる工事単価が実現できるか否かにか
かっている。さらに、規模によるコストメリットを如何
にして実現するか、工事における安全性についての配慮
を含め、需用者の要望に沿った製品を開発する必要があ
る。
【0004】解決策として、集熱器のコスト低減を画策
するのも一案である。本件出願人と同一の名義人による
実開昭62−086838号(平成6年5月31日、公
告決定)は、非常に安価な集熱器の一例である。しかし
ながら、総工事経費に占める集熱器の割合は大きくな
く、使用枚数の多い大型設備を除き大幅なコスト削減は
期待できない。集熱器据付けのための架台設置工事、架
台への集熱器取付け工事、各集熱器の配管接続工事等に
要する諸経費は、金額の多少の増減はあるものの必要経
費であり、集熱器のコストダウンを図ってもその効果は
半減してしまう矛盾をかかえていた。本発明の目的は、
前述した従来技術の欠点を解決することにある。
するのも一案である。本件出願人と同一の名義人による
実開昭62−086838号(平成6年5月31日、公
告決定)は、非常に安価な集熱器の一例である。しかし
ながら、総工事経費に占める集熱器の割合は大きくな
く、使用枚数の多い大型設備を除き大幅なコスト削減は
期待できない。集熱器据付けのための架台設置工事、架
台への集熱器取付け工事、各集熱器の配管接続工事等に
要する諸経費は、金額の多少の増減はあるものの必要経
費であり、集熱器のコストダウンを図ってもその効果は
半減してしまう矛盾をかかえていた。本発明の目的は、
前述した従来技術の欠点を解決することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した要望を満たすた
め、本発明による屋根構造体は、屋根の上方から下方に
かけて縦方向に延びる溝を備えた屋根下地に対し、これ
ら溝を覆って断熱空間を形成する状態にシート材料を配
置した後、このシート材料の上部に前記溝を横切る方向
に間隔を設けて梁を設置し、これら梁に交差した状態に
前記溝に沿って延びる支持部材を梁の上部に載せ、支持
部材の上端を横切って熱媒体液の供給手段を、また支持
部材の下端を横切って樋を配置し、さらに、支持部材を
覆う状態にシート材料を被せて構築される。
め、本発明による屋根構造体は、屋根の上方から下方に
かけて縦方向に延びる溝を備えた屋根下地に対し、これ
ら溝を覆って断熱空間を形成する状態にシート材料を配
置した後、このシート材料の上部に前記溝を横切る方向
に間隔を設けて梁を設置し、これら梁に交差した状態に
前記溝に沿って延びる支持部材を梁の上部に載せ、支持
部材の上端を横切って熱媒体液の供給手段を、また支持
部材の下端を横切って樋を配置し、さらに、支持部材を
覆う状態にシート材料を被せて構築される。
【0006】
【作用および発明の効果】前述の如く構成することによ
り、迅速な作業により、広域面積の可撓性シート材料は
屋根面から間隔を置いて布設され、強靭でありながら極
めて軽量の広域面積の熱交換面が形成される。例えば、
縦18.2m、横18.2mの可撓性シート材料を使用
したとすれば、従来の平板型集熱器173枚に相当する
331m2の大型の熱交換面が簡単に得られる。この熱
交換面の下側は、上部と下部のシート材料の間の空間に
加えて、下部のシート材料と屋根下地との間にも断熱空
間が形成され、屋根下地の上方には熱の遮断層が形成さ
れる。従って、屋根は昇温せず、上部構造体は屋根の冷
却装置としての役割をも果たすことができる。熱交換面
を形成する上部のシート材料は梁と支持部材からなる格
子構造体に一体化され、全体として強度に優れるユニッ
ト構造の構築体となる。シート材料は引張抵抗材として
機能し、格子構造とシート材料の組み合わせにより外部
荷重に対し強靭な構造体となり、従って、屋根に対する
固定方法も簡単な構造の金具を用いて行うことができ、
従来のような手間のかかる強固な据付け作業は不要であ
る。架台にはパイプ等の軽量構造材を使用でき、屋根面
に対する負担も小さく経費も安くて済む。前述の如くし
て布設された熱交換面は縦に連続する熱媒体液の流下経
路を形成し、また横にも隣接して位置している。従っ
て、各集熱器相互の配管接続は不要である。流下経路へ
の熱媒体の供給と回収は、シートの上端側と下端側で一
括して行うことができ、配管工事経費は大幅に削減する
ことができる。このように、本発明の屋根構造によれ
ば、構築に要するトータルコストは総じて大幅に削減さ
れ、新設または既設の建築物を問わず、この建築物の支
持面を利用して簡単に熱交換面を構築することができ
る。この工事には、通常の技術を有するテント工事業者
と配管設備業者が連係すれば施工でき、将来の普及技術
として広く利用されることが期待される。
り、迅速な作業により、広域面積の可撓性シート材料は
屋根面から間隔を置いて布設され、強靭でありながら極
めて軽量の広域面積の熱交換面が形成される。例えば、
縦18.2m、横18.2mの可撓性シート材料を使用
したとすれば、従来の平板型集熱器173枚に相当する
331m2の大型の熱交換面が簡単に得られる。この熱
交換面の下側は、上部と下部のシート材料の間の空間に
加えて、下部のシート材料と屋根下地との間にも断熱空
間が形成され、屋根下地の上方には熱の遮断層が形成さ
れる。従って、屋根は昇温せず、上部構造体は屋根の冷
却装置としての役割をも果たすことができる。熱交換面
を形成する上部のシート材料は梁と支持部材からなる格
子構造体に一体化され、全体として強度に優れるユニッ
ト構造の構築体となる。シート材料は引張抵抗材として
機能し、格子構造とシート材料の組み合わせにより外部
荷重に対し強靭な構造体となり、従って、屋根に対する
固定方法も簡単な構造の金具を用いて行うことができ、
従来のような手間のかかる強固な据付け作業は不要であ
る。架台にはパイプ等の軽量構造材を使用でき、屋根面
に対する負担も小さく経費も安くて済む。前述の如くし
て布設された熱交換面は縦に連続する熱媒体液の流下経
路を形成し、また横にも隣接して位置している。従っ
て、各集熱器相互の配管接続は不要である。流下経路へ
の熱媒体の供給と回収は、シートの上端側と下端側で一
括して行うことができ、配管工事経費は大幅に削減する
ことができる。このように、本発明の屋根構造によれ
ば、構築に要するトータルコストは総じて大幅に削減さ
れ、新設または既設の建築物を問わず、この建築物の支
持面を利用して簡単に熱交換面を構築することができ
る。この工事には、通常の技術を有するテント工事業者
と配管設備業者が連係すれば施工でき、将来の普及技術
として広く利用されることが期待される。
【0007】
【実施例】図1は、本発明に係るスレート屋根の屋根下
地1を利用した屋根構造体の一例を示す説明図である。
屋根下地1は、屋根の上方から下方にかけて縦方向に延
びる突出した部分と窪んだ部分からなる凹凸面を形成し
ている。この屋根下地の上には下部のシート材料10b
が布設される。下部のシート材料10bは屋根下地の窪
んだ部分を覆い、シート材料の下側に細分化された空気
断熱層1aを形成する。下部のシート材料10bの上に
は、前記屋根下地の縦方向に延びる突出した部分に交差
して横方向に梁3が設置される。梁3と屋根下地の突出
した部分とはスポット接触し、断熱効果を高めている。
なお、梁3を用いて支持部材2の基準面を形成すること
ができる。図2は図1のII-II 線に沿った断面図であ
り、また図3は図1のIII-III 線に沿った断面図であ
る。
地1を利用した屋根構造体の一例を示す説明図である。
屋根下地1は、屋根の上方から下方にかけて縦方向に延
びる突出した部分と窪んだ部分からなる凹凸面を形成し
ている。この屋根下地の上には下部のシート材料10b
が布設される。下部のシート材料10bは屋根下地の窪
んだ部分を覆い、シート材料の下側に細分化された空気
断熱層1aを形成する。下部のシート材料10bの上に
は、前記屋根下地の縦方向に延びる突出した部分に交差
して横方向に梁3が設置される。梁3と屋根下地の突出
した部分とはスポット接触し、断熱効果を高めている。
なお、梁3を用いて支持部材2の基準面を形成すること
ができる。図2は図1のII-II 線に沿った断面図であ
り、また図3は図1のIII-III 線に沿った断面図であ
る。
【0008】梁3は適当な間隔をおいて屋根下地に配列
され、屋根構造体の一部4に固定される。こうして設置
された梁3の上に縦方向に支持部材2が載せられ、屋根
構造体の一部4に固定される。支持部材2は梁3とスポ
ット接触し、支持部材から梁への熱の伝達を少なくして
いる。このように、梁3と支持部材2は熱交換装置の骨
格となる上下方向の熱の移動の少ない格子構造体を構成
する。
され、屋根構造体の一部4に固定される。こうして設置
された梁3の上に縦方向に支持部材2が載せられ、屋根
構造体の一部4に固定される。支持部材2は梁3とスポ
ット接触し、支持部材から梁への熱の伝達を少なくして
いる。このように、梁3と支持部材2は熱交換装置の骨
格となる上下方向の熱の移動の少ない格子構造体を構成
する。
【0009】図示の例では、縦方向の支持部材2の下端
2aには、この下端を横切って樋5が取り付けられ、ま
た上端2bの付近には熱媒体液の供給手段6が設置され
ている。樋5は流下してきた熱媒体液を回収するための
ものであり、この樋5を介して熱媒体液はタンクに戻さ
れる。コンクリート屋根の場合にはこの屋根に予め溝を
設けておき、この溝を適当に断熱防水処理して樋として
利用することもできる。
2aには、この下端を横切って樋5が取り付けられ、ま
た上端2bの付近には熱媒体液の供給手段6が設置され
ている。樋5は流下してきた熱媒体液を回収するための
ものであり、この樋5を介して熱媒体液はタンクに戻さ
れる。コンクリート屋根の場合にはこの屋根に予め溝を
設けておき、この溝を適当に断熱防水処理して樋として
利用することもできる。
【0010】図4に示す熱媒体液の供給手段6は、一連
のノズルを備えたノズルパイプ6aと、ノズルから放出
された熱媒体液を後述するシート材料10の裏側表面に
付着させる整流板から構成されている。供給手段は他に
サイホン効果を利用した樋、越流オリフィスを備えた樋
あるいは噴射スプレイを使用することができる。
のノズルを備えたノズルパイプ6aと、ノズルから放出
された熱媒体液を後述するシート材料10の裏側表面に
付着させる整流板から構成されている。供給手段は他に
サイホン効果を利用した樋、越流オリフィスを備えた樋
あるいは噴射スプレイを使用することができる。
【0011】前述の如くして構成された格子構造体を覆
ってシート材料10が張り渡される。張り渡されたシー
ト材料10は熱交換面を形成し、風等の影響により浮き
上がるのを防ぐために必要に応じて支持部材に対し適当
箇所が押えられる。
ってシート材料10が張り渡される。張り渡されたシー
ト材料10は熱交換面を形成し、風等の影響により浮き
上がるのを防ぐために必要に応じて支持部材に対し適当
箇所が押えられる。
【0012】図示の屋根構造体を集熱装置として使用す
る場合、上部のシート材料10aは受熱面を形成し、ま
た下部のシート材料10bは隔壁を形成している。その
結果、上部と下部のシート材料10a、10bにより実
質的な蓄熱空間が形作られている。
る場合、上部のシート材料10aは受熱面を形成し、ま
た下部のシート材料10bは隔壁を形成している。その
結果、上部と下部のシート材料10a、10bにより実
質的な蓄熱空間が形作られている。
【0013】こうしたシート材料の使用形態は用途に合
わせて適宜選択される。例えば、ボイラーへの供給水を
予熱したり、ヒートポンプの熱源として水を加温した
り、放熱装置として、あるいは屋根冷却装置として使用
される。屋根下地の裏側には断熱層12を設置しておく
ことができる。また、栽培漁業におけるように海水また
は淡水を僅かに加温すればすむ事例では、下部のシート
材料10bを省略し屋根を底板として利用することも勿
論可能である。
わせて適宜選択される。例えば、ボイラーへの供給水を
予熱したり、ヒートポンプの熱源として水を加温した
り、放熱装置として、あるいは屋根冷却装置として使用
される。屋根下地の裏側には断熱層12を設置しておく
ことができる。また、栽培漁業におけるように海水また
は淡水を僅かに加温すればすむ事例では、下部のシート
材料10bを省略し屋根を底板として利用することも勿
論可能である。
【0014】本発明に係る流下式集熱器は、前述したも
のにのみ限定されない。例えば、上部のシート材料をさ
らに透明体で覆うことも可能である。また、梁や支持部
材の設置、シート材料の張付け作業は必ずしも屋根の上
で行なう必要はなく、予め地上で製作したものをクレー
ンを用いて屋根に載せて据え付けてもよい。
のにのみ限定されない。例えば、上部のシート材料をさ
らに透明体で覆うことも可能である。また、梁や支持部
材の設置、シート材料の張付け作業は必ずしも屋根の上
で行なう必要はなく、予め地上で製作したものをクレー
ンを用いて屋根に載せて据え付けてもよい。
【図1】本発明に係る屋根構造体の一例を示す斜視説明
図である。
図である。
【図2】図1のII-II 線に沿った断面図である。
【図3】図1のIII-III 線に沿った断面図である。
【図4】集熱器の上方部分を示す一部断面図である。
1 屋根下地 1a 細分化された空気断熱層 2 支持部材 2a 支持部材の下端 2b 支持部材の上端 3 梁 5 樋 6 熱媒体液の供給手段 10 可撓性シート材料 10a 上部のシート材料 10b 下部のシート材料 12 断熱層
Claims (1)
- 【請求項1】 屋根の上方から下方にかけて縦方向に延
びる突出した部分と窪んだ部分からなる凹凸面を形成し
た屋根下地と、この屋根下地の上部に配置され、前記下
地材の窪んだ部分を覆って屋根下地との間に細分化され
た空気断熱層を形成する下部のシート材料と、前記屋根
下地の縦方向に延びる突出した部分に交差して配置さ
れ、これら突出した部分にスポット接触する間隔を置い
て配置した梁と、前記屋根下地の凹凸面に沿ってこれら
梁に交差して間隔を置いて配置され、梁に対しスポット
接触する支持部材と、前記梁および支持部材を屋根下地
に対し固定する固定手段と、支持部材の下端を横切って
配置される横に連続した樋と、前記梁および支持部材の
構成する格子構造体を1つのユニットとしてその全体を
覆い、支持部材に沿って支持され支持部材間に上下の流
下経路を形成する上部のシート材料と、この上部のシー
ト材料の内側表面に熱媒体液を供給する支持部材上端に
設置した熱媒体液の供給手段とを有する屋根構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7201506A JP2732396B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 屋根構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7201506A JP2732396B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 屋根構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08114014A true JPH08114014A (ja) | 1996-05-07 |
JP2732396B2 JP2732396B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16442185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7201506A Expired - Fee Related JP2732396B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 屋根構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2732396B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1995
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